DE68914207T2

DE68914207T2 - Ferroelektrische flüssigkristalline Zusammensetzung, diese Zusammensetzung verwendende optische Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung dieser optischen Vorrichtung.

Info

Publication number: DE68914207T2
Application number: DE68914207T
Authority: DE
Inventors: Satoshi C O Idemitsu K Hachiya; Kenji C O Idemitsu K Hashimoto; Kazuharu C O Idemitsu K Morita; Kimihiro C O Idemitsu Ko Yuasa
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1988-07-26
Filing date: 1989-07-20
Publication date: 1994-11-17
Anticipated expiration: 2009-07-21
Also published as: EP0352637B1; US5200108A; DE68914207D1; EP0352637A2; US5332521A; EP0352637A3

Description

Hintergrund der Erfindung

(a) Technisches Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung, eine optische Flüssigkristall-Vorrichtung, welche unter Verwendung der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung hergestellt wird und ein Verfahren zur Herstellung der optischen Flüssigkristall-Vorrichtung. Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung eine ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung, welche zweckentsprechend als Flüssigkristall-Substanz für Flüssigkristall- Anzeigevorrichtungen, Flüssigkristall-Speichervorrichtungen, Flüssigkristall-Lautsprechersysteme usw. verwendet werden kann, eine optische Flüssigkristall-Vorrichtung, welche unter Verwendung der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung hergestellt wird und ein Verfahren zur Herstellung der optischen Flüssigkristall-Vorrichtung, wobei optische Flüssigkristall- Vorrichtungen in besserer Ausbeute durch ein einfaches Verfahren hergestellt werden können.

(b) Stand der Technik

In den letzten Jahren haben optische Flüssigkristall-Vorrichtungen, in denen ein hochgradig orientierter ferroelektrischer Flüssigkristall als Flüssigkristall-Substanz verwendet wurde und zwischen zwei Elektroden aufweisenden Trägern gehalten wurde aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften, wie z. B. hohen Ansprechgeschwindigkeiten auf äußere Faktoren wie elektrische Felder und hohen Kontrastverhältnissen, Interesse erweckt. Demgemäß hat ihre Verwendung für Flüssigkristall- Anzeigevorrichtungen, Flüssigkristall-Speichervorrichtungen usw. außerordentlich zugenommen.
Dennoch traten bei der Herstellung solcher optischer Flüssigkristall-Vorrichtungen, bei der eine ausschließlich ferroelektrische Flüssigkristalle enthaltende Flüssigkristall-Substanz verwendet wurde, dahingehend Probleme auf, daß die Zelldicke nicht erhöht werden konnte. Dies führte zum Auftreten von gelegentlichen Kontinuitätsdefekten, von Farbabstufungen bedingt durch Doppelbrechungs-Interferenzen und einer Tendenz dahingehend, daß der bistabile Zustand ungleichmäßig wurde. Als Konsequenz daraus ergaben sich Probleme bei der Herstellung von großflächigen Vorrichtungen.
Zur Lösung der Probleme schlägt die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 62-48789 ein Verfahren zum Unterdrücken der Lichtstreuung vor, in welchem eine Flüssigkristall-Vorrichtung verwendet wird, die eine eine smektische Phase aufweisende Flüssigkristall-Substanz und ein Medium, welches die Flüssigkristall-Substanz einbettet, umfaßt. Da innerhalb der Vorrichtung das Ansprechen auf elektrische Felder nicht innerhalb der smektischen Phase sondern in der nematischen Phase erfolgt, spricht diese Flüssigkristall-Vorrichtung jedoch nur langsam auf elektrische Felder (zwischen einigen Zehn und einigen Hundert ms) an. Die smektische Phase dient lediglich dazu, den Zustand einer nematischen Phase aufrechtzuerhalten, nachdem der Zustand (der Flüssigkristall-Substanz) bereits durch Temperaturänderung aus der nematischen Phase überführt wurde. Da Licht zwischen dem angeschalteten und ausgeschalteten Zustand durch Umschalten der Schwingungsform des Lichts zwischen Streuungs- und Nicht-Streuungszustand umgeschaltet wird, weist die Vorrichtung ferner ein weiteres Problem dahingehend auf, daß der Kontrast niedrig ist.
Die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 61-502128 beschreibt eine optische Flüssigkristall-Vorrichtung, welche ein Flüssigkristall-Material einschließt, das eine in einem transparenten Epoxidharz dispergierte und in diesem eingeschlossene Flüssigkristall-Substanz aufweist. Diese optische Flüssigkristall-Vorrichtung weist ebenfalls das Problem auf, daß sie langsam auf elektrische Felder anspricht, da das Ansprechen auf elektrische Felder in der nematischen Phase stattfindet. Der Kontrast ist ebenfalls niedrig, da Licht zwischen dem angeschalteten und ausgeschalteten Zustand durch Umschalten der Schwingungsform des Lichts zwischen Streuungs- und Nicht-Streuungszustand umgeschaltet wird.
Die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 63-137211 offenbart ein disperses System eines Flüssigkristalls, welcher in einer Harzmatrix dispergiert ist, wobei das disperse System, bedingt durch Triggern des Lichts zwischen dem Streuungs- und Nicht-Streuungszustand durch Anlegen eines elektrischen Feldes, als Blende verwendet wird. Jedoch ist auch dort die Ansprechzeit des dispersen Systems groß, da nematische Flüssigkristalle als Flüssigkristall-Substanzen verwendet werden. Es ist ebenso nicht möglich, ausreichenden Kontrast zu erreichen, da das Umschalten des Lichts zwischen dem angeschalteten und ausgeschalteten Zustand durch Umschalten des Lichts zwischen Streuungs- und Nicht-Streuungszustand durchgeführt wird. Von daher ist das disperse System nicht in zufriedenstellender Weise für Anzeigevorrichtungen verwendbar.
Darüberhinaus ist es notwendig, die Flüssigkristall-Substanz, d.h. den ferroelektrischen Flüssigkristall, hochgradig zu orientieren, damit die ferroelektrischen Flüssigkristalle ihre ausgezeichneten Eigenschaften im Höchstmaß entfalten. Deshalb wurden verschiedene Verfahren zur Steuerung der Orientierung vorgeschlagen.
Beispielsweise wurde in Fällen, in denen ein ferroelektrischer niedermolekularer Flüssigkristall als ferroelektrischer Flüssigkristall verwendet wurde, die Orientierung unter Verwendung einer Reib-Technik, einer Scher-Technik, einer Temperaturgradienten-Technik, einer Technik des Schrägaufdampfens von SiO und ähnlichen gesteuert.
Dennoch wurde die Herstellung von optischen Flüssigkristall- Vorrichtungen, welche ferroelektrische Flüssigkristalle verwenden, bislang noch nicht in die Praxis umgesetzt, obwohl solche Vorrichtungen, verglichen mit optischen Flüssigkristall-Vorrichtungen, welche nematische Flüssigkristalle verwenden und in überwiegendem Maße die herkömmlichen optischen Flüssigkristall- Vorrichtungen darstellen, überlegen in bezug auf hohe Ansprechgeschwindigkeit und Speicherkapazität sind. Hierfür gibt es, wie unten beschrieben, einige Gründe.
(1) Es ist schwierig, die Fläche einer Vorrichtung zu vergrößern, da die Zelldicke einer Vorrichtung so eingestellt sein sollte, daß sie nicht mehr als einige um beträgt.
(2) Bei dem Verfahren zur Steuerung der Orientierung durch vorheriges Laminieren eines Trägers mit einem Polymer (Polyimid usw.) und Unterziehen der Polymerschicht einer Reib-Behandlung oder ähnlichem, treten Nachteile auf, wie schwierige Vorbehandlung und Voreinstellung der Träger. Weiterhin erfordert die gewöhnliche Verwendung von Glasträgern, daß die komplizierte Fördereinrichtungen einschließende Herstellungs-Vorrichtung extrem sauber gehalten wird, was ebenfalls eine kontinuierliche Herstellung schwierig macht.
(3) Es gibt nur einige Flüssigkristalle, welche eine ferroelektrische Flüssigkristallphase (chirale smektische C-Phase) aufweisen, die bei Temperaturen in der Nähe von Raumtemperatur thermodynamisch stabil ist.
Beispielsweise schlägt die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 63-25622 ein Verfahren zur Minderung des durch Temperaturänderung verursachten Strukturwechsels des Flüssigkristalls vor. In diesem Verfahren wird durch Mischen eines ferroelektrischen niedermolekularen Flüssigkristalls mit einem thermoplastischen Harz die Formbarkeit der Flüssigkristall- Substanz in einen Film verbessert und gleichzeitig erreicht, daß diese eine ferroelektrische Phase bei Temperaturen in der Nähe von Raumtemperatur aufweist. Dennoch benötigt dieses Verfahren spezifische Kombinationen von Harzen und Flüssigkristallen, damit die thermodynamische Stabilität der ferroelektrischen Phase erreicht wird. Darüberhinaus sollte die Orientierungs-Behandlung innerhalb dieses Verfahrens unter Verwendung einer Reib-Technik oder ähnlichem durchgeführt werden, wodurch das Verfahren kompliziert wird und eine Vergrößerung der Fläche schwierig wird. Ferner tritt das Problem auf, daß die herkömmliche Reib-Technik oder ähnliche nicht in der Lage sind, einen angemessenen Orientierungszustand zu erzeugen. Außerdem ist die Produktivität des Verfahrens gering, da die Herstellung des oben genannten Verbundfilms mittels einer Technik zur Bildung von Trocken- und Naßfilmen (dry-and-wet film- forming technique), einer Spreitungstechnik oder ähnlichen durchgeführt wird. Demgemäß müssen mehrere Folien des Films geschichtet werden, um optische Vorrichtungen herzustellen.
Die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 63-109418 beschreibt ein Flüssigkristall-Verbundmaterial, welches aus einer nicht flüssigkristallinen polymeren Substanz und einem niedermolekularen ferroelektrischen Flüssigkristall besteht. Da die Formbarkeit des Flüssigkristall-Verbundmaterials in einen Film lediglich von der polymeren Substanz abhängt, treten dort Probleme auf, da es schwierig ist, einen dünnen Film in einer Dicke von weniger als einigen um herzustellen, und weil die mechanische Festigkeit der hergestellten Vorrichtung ungenügend ist. Weitere Probleme liegen darin, daß die in dem Verfahren zur Steuerung des Orientierungszustands des Flüssigkristalls eingesetzte Verstrecktechnik nicht ausreicht, um niedermolekulare Flüssigkristalle hochgradig zu orientieren. Dadurch ist es schwierig zu erreichen, daß die niedermolekularen Flüssigkristalle ihre Bistabilität vollständig aufweisen, da diese sich entlang der durch Verstrecken orientierten polymeren Substanz orientieren.
Die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 63-109419 beschreibt ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines Verbundfilms, welcher orientierte Flüssigkristalle enthält. In diesem Verfahren wird zur Herstellung eines Verbundfilms ein Flüssigkristall mit einer polymeren Substanz gemischt. Der Verbundfilm wird durch monoaxiales Verstrecken orientiert und anschließend auf eine Temperatur erwärmt, bei der der Flüssigkristall in isotroper Phase vorliegt. Danach wird der erwärmte Verbundfilm abgekühlt, wodurch einige Stufen ausgelassen werden, einschließlich des Einbringens von Abstandhaltern zum Zeitpunkt der Herstellung von ferroelektrischen Flüssigkristall-Tafeln, des Aufbringens einer Orientierungsschicht, der Reib-Behandlung und der Stufe des Einbringens der Flüssigkristalle. Da der in diesem Verfahren eingesetzte Orientierungsmechanismus einer Reib-Behandlung ähnelt, in welcher die Flüssigkristall-Moleküle entlang des durch monoaxiales Verstrecken orientierten Polymers orientiert werden, weist dieses Verfahren das Problem auf, daß dessen Produktivität aufgrund des wesentlichen, langsamen Abkühlens ausgehend von der isotropen Temperatur, gering ist. Darüberhinaus ist es nicht möglich, die Flüssigkristall- Substanz hochgradig zu orientieren, was zu einem niedrigen Kontrast der erhaltenen Vorrichtung führt. Außerdem kann der verstreckte Verbundfilm nicht ohne Schwierigkeiten zwischen zwei Trägern gehalten werden, da beispielsweise gleichzeitig Luftblasen mit eingeschlossen werden können. Ferner sollte die bestmögliche Kombination von ferroelektrischen Flüssigkristallen und polymeren Substanzen gewählt werden, da der Orientierungsgrad in Abhängigkeit von der Art der ferroelektrischen Flüssigkristalle und des polymeren Materials variiert.

Zusammenfassung der Erfindung

Ein der vorliegenden Erfindung zugrundeliegendes Problem ist die Bereitstellung einer ferroelektrischen Flüssigkristall- Zusammensetzung, welche zum Zeitpunkt der Herstellung einer optischen Flüssigkristall-Vorrichtung ausgezeichnete Formbarkeit in einen Film und hohe Orientierungs-Effizienz aufweist, nach der Herstellung der optischen Flüssigkristall-Vorrichtung ausgezeichnete mechanische Festigkeit wie Formbeständigkeit und Stoßfestigkeit aufweist, Hochgeschwindigkeits-Ansprechen auf elektrische Felder aufweist, und welche hohe Kontrastverhältnisse erreichen kann, sowie die Bereitstellung einer optischen Flüssigkristall-Vorrichtung, welche unter Verwendung der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung hergestellt wird.
Ein weiteres, der Erfindung zugrundeliegendes technisches Problem ist die Bereitstellung einer optischen Flüssigkristall- Vorrichtung, welche den scheinbaren Verzögerungswert selbst bei großer Zelldicke verringert, kaum Verfärbung oder Farbabstufung zeigt und welche ausgezeichnete Bistabilität sowie Form- und Orientierungsfestigkeit gegenüber Deformation aufweist.
Ein weiteres, der vorliegenden Erfindung zugrundeliegendes technisches Problem liegt in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung von optischen Flüssigkristall-Vorrichtungen, welches in der praktischen Anwendung dahingehend vorteilhaft ist, daß beispielsweise optische Flüssigkristall-Vorrichtungen kontinuierlich in großen Mengen mittels eines einfachen Verfahrens in besserer Ausbeute ungeachtet der Größe ihrer Fläche hergestellt werden können und ein hoher Orientierungsgrad in einfacher Weise erreicht werden kann ohne jede besondere Vorbehandlung der Träger zur Steuerung der Orientierung.
Ein weiteres, der Erfindung zugrundeliegendes Problem liegt darin, ein Verfahren zur Herstellung von optischen Flüssigkristall-Vorrichtungen bereitzustellen, welches es ermöglicht, mit Hilfe eines einfachen Verfahrens, unabhängig von der optischen Anisotropie der Träger, optische Flüssigkristall-Vorrichtungen mit hohem Kontrast herzustellen.
Ferner liegt der vorliegenden Erfindung das technische Problem zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von optischen Flüssigkristall-Vorrichtungen bereitzustellen, welches die effektive Nutzung von Polarisationsplatten für optische Flüssigkristall- Vorrichtungen ohne Abfälle ermöglicht.
Demgemäß stellt die vorliegende Erfindung eine ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung bereit, welche 40 bis 97 Gew.-% (A) einer ferroelektrischen flüssigkristallinen Substanz und 3 bis 60 Gew.-% (B) einer nicht flüssigkristallinen polymeren Substanz, welche ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polystyrol, Polymeren halogenierter Styrole, Polymethylmethacrylat, Poly-2-vinylpyridin, Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid, Polycarbonat, Epoxidharz und Mischungen dieser, enthält,
wobei die (A) ferroelektrische flüssigkristalline Substanz eine chirale smektische C-Phase SmC* aufweist und 10 bis 80 Mol-% mindestens eines ferroelektrischen polymeren Flüssigkristalls und 20 bis 90 Mol-% eines ferroelektrischen niedermolekularen Flüssigkristalls enthält, wobei der ferroelektrische polymere Flüssigkristall ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von mindestens 1000 aufweist und ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
[I] einem ferroelektrischen polymeren Flüssigkristall vom Polyacrylat-Typ mit durch die folgende allgemeine Formel dargestellten wiederkehrenden Einheiten:
worin
k eine ganze Zahl mit einem Wert von 1 bis 30 ist,
R¹
ist,
X -COO- oder -OCO- ist,
R² -COOR³, -OCOR³, -OR³ oder -R³ ist,
worin R³
ist,
worin
jedes m und n unabhängig eine ganze Zahl mit einem Wert von 0 bis 9 ist,
q eine ganze Zahl mit einem Wert von 0 oder 1 ist,
jedes R&sup4; und R&sup5; unabhängig -CH&sub3;, ein Halogenatom oder -CN ist, mit der Maßgabe, daß, wenn R&sup5; -CH&sub3; ist, n keine ganze Zahl mit einem Wert von 0 ist, und daß dann, wenn q 0 ist und R&sup4; -CH&sub3; ist, n keine ganze Zahl mit einem Wert von 0 ist, und C* ein asymmetrisches Kohlenstoffatom darstellt;
[II] einem ferroelektrischen polymeren Flüssigkristall vom Polyether-Typ mit durch die folgende allgemeine Formel dargestellten wiederkehrenden Einheiten:
worin k und R¹ wie oben definiert sind;
[III] einem ferroelektrischen polymeren Flüssigkristall vom Polysiloxan-Typ mit durch die folgende allgemeine Formel dargestellten wiederkehrenden Einheiten:
worin R&sup6; ein niederer Alkylrest ist und k und R¹ wie oben definiert sind;
[IV] einem ferroelektrischen polymeren Flüssigkristall vom Polyester-Typ mit durch die folgende allgemeine Formel
worin
R&sup7; -H, -CH&sub3; oder -C&sub2;H&sub5; ist,
s eine ganze Zahl mit einem Wert von 1 bis 20 ist,
A -O- oder -COO- ist,
t eine ganze Zahl mit einem Wert von 0 oder 1 ist und
R¹ und k wie oben definiert sind, oder
dargestellten wiederkehrenden Einheiten,
worin s, A, t, R¹ und k wie oben definiert sind, und
[V] Copolymeren, welche eine oder mehrere der wiederkehrenden Einheiten der obenbeschriebenen Verbindungen [I], [II], [III] und [IVJ und eine oder mehrere andere wiederkehrende Einheiten enthalten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die (B) nicht flüssigkristalline polymere Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polystyrol, Polymeren halogenierter Styrole, Polymethacrylat, Polyvinylpyridin, Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid, Polycarbonat und einer Mischung dieser und weist eine Glasübergangstemperatur von nicht weniger als 30ºC auf.
Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin eine optische Flüssigkristall-Vorrichtung bereit, welche zwei flexible Träger enthält, welche gegenüberliegende Oberflächen mit jeweils darauf angeordneten Elektrodenschichten, von denen mindestens eine durchsichtig ist, aufweisen, und welche eine Schicht der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung dazwischen und in Kontakt mit den Elektrodenschichten halten, wobei die ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung durch eine Biegebehandlung (bending treatment) der optischen Flüssigkristall-Vorrichtung monoaxial orientiert ist.
Die vorliegende Erfindung stellt darüberhinaus ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Flüssigkristall-Vorrichtung bereit, welches umfaßt:
Orientierung einer noch zu orientierenden optischen Flüssigkristall-Vorrichtung, welche zwei flexible Träger enthält, welche gegenüberliegende Oberflächen mit jeweils darauf angeordneten Elektrodenschichten, von denen mindestens eine durchsichtig ist, aufweisen, und welche eine Schicht der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 dazwischen und in Kontakt mit den Elektrodenschichten halten, durch Unterziehen der noch zu orientierenden Flüssigkristall-Vorrichtung einer Biegebehandlung, während die noch zu orientierende Flüssigkristall-Vorrichtung von einer Temperatur, bei der die ferroelektrische Zusammensetzung in der isotropen Phase vorliegt, auf eine Temperatur, bei der die ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung eine chirale smektische C-Phase aufweist, abgekühlt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird in obigem Verfahren eine ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung verwendet, worin die (B) nicht flüssigkristalline polymere Substanz aus der Gruppe bestehend aus Polystyrol, Polymeren halogenierter Styrole, Polymethacrylat, Polyvinylpyridin, Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid, Polycarbonat und einer Mischung dieser ausgewählt ist und eine Glasübergangstemperatur von nicht weniger als 30ºC aufweist.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfaßt das obige Verfahren zur Herstellung einer optischen Flüssigkristall-Vorrichtung das Unterziehen der noch zu orientierenden optischen Flüssigkristall-Vorrichtung einer Biegebehandlung (bending treatment), wobei die Biegerichtung der Biegebehandlung so eingestellt wird, daß die Biegerichtung und die optische Hauptachse (Orientierungsrichtung) mindestens eines der Träger in der Ebene des Trägers ungefähr den Neigungswinkel θ der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung oder 90º-θ bilden, oder wobei die Biegerichtung und die Längsrichtung des Trägers in der Ebene des Trägers ungefähr den Neigungswinkel θ der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung oder 90º- θ bilden.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird bei diesem Verfahren eine ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung verwendet, worin die (B) nicht flüssigkristalline polymere Substanz aus der Gruppe bestehend aus Polystyrol, Polymeren halogenierter Styrole, Polymethacrylat, Polyvinylpyridin, Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid, Polycarbonat und einer Mischung dieser ausgewählt ist und eine Glasübergangstemperatur von nicht weniger als 30ºC aufweist.
Weiterhin wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Flüssigkristall-Vorrichtung bereitgestellt, welches folgende Reihe von Schritten umfaßt: Aufbringen einer Schicht der ferroelektrischen Flüssigkristall- Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei die nicht flüssigkristalline polymere Substanz ein Epoxidharz ist, auf eine Elektrodenschicht eines flexiblen Trägers, welcher die Elektrodenschicht trägt,
Laminieren des eine Elektrodenschicht tragenden flexiblen Trägers, dessen Elektrodenschicht mit einer Schicht der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung versehen wurde, mit einem anderen, eine Elektrodenschicht tragenden flexiblen Träger, so daß sich die Schicht der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung zwischen den Elektrodenschichten befindet, wobei eine noch zu orientierende optische Flüssigkristall- Vorrichtung erhalten wird,
monoaxiale Orientierung der in der noch zu orientierenden optischen Flüssigkristall-Vorrichtung eingeschlossenen ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung mittels einer Biegebehandlung der noch zu orientierenden optischen Flüssigkristall- Vorrichtung unter Kühlung derselben ausgehend von einer Temperatur, bei der die ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung in der isotropen Phase vorliegt, auf eine Temperatur, bei der die ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung eine chirale smektische C-Phase aufweist, und
Vernetzung des in der orientierten optischen Flüssigkristall- Vorrichtung enthaltenen Epoxidharzes, wobei mindestens eine der Elektrodenschichten eine durchsichtige Elektrodenschicht ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfaßt das obige Verfahren zur Herstellung einer optischen Flüssigkristall-Vorrichtung das Unterziehen der noch zu orientierenden optischen Flüssigkristall-Vorrichtung einer Biegebehandlung derart, daß die Biegerichtung der Biegebehandlung so eingestellt wird, daß die Biegerichtung und die optische Hauptachse (Orientierungsrichtung) mindestens eines der Träger, in der Ebene des Trägers, ungefähr den Neigungswinkel θ der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung oder 90º-θ bilden, oder derart, daß die Biegerichtung und die Längsrichtung des Trägers, in der Ebene des Trägers, ungefähr den Neigungswinkel θ der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung oder 90º-θ bilden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, welche ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Flüssigkristall-Vorrichtung durch Laminierung, welches geeigneterweise als Vorstufe vor der Orientierung im Rahmen der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden kann, veranschaulicht.
Fig. 2 ist eine schematische Ansicht, welche ein Beispiel für das Verfahren zur Bildung einer Schicht einer ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung durch Aufbringen veranschaulicht, welches geeigneterweise als Vorstufe vor der Orientierungsstufe und der Stufe des Auftragens durch Laminieren usw. im Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
Fig. 3 ist eine schematische Ansicht, welche beispielhaft die Verteilung der während der Biegebehandlung an dem gebogenen Anteil einer ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung innerhalb einer optischen Flüssigkristall-Vorrichtung angelegten Scherspannung veranschaulicht. Fig. 3 (a) ist eine schematische Ansicht, welche eine optische Flüssigkristall-Vorrichtung, die einer Biegebehandlung unterzogen wird, zeigt, und Fig. 3 (b) ist eine partiell vergrößerte Ansicht des gebogenen Teils und dessen Nachbarschaft.
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung, welche eine Ausführungsform des Orientierungsverfahrens durch Biegebehandlung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 5 ist eine beispielhafte Ansicht, welche, bezüglich des Orientierungsverfahrens durch Biegebehandlung gemäß der vorliegenden Erfindung, das Verhältnis zwischen Biegerichtung und Polarisatoren zeigt.
Fig. 6 ist eine Ansicht, welche eine Ausführungsform des Orientierungsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Fig. 7 und Fig. 8 sind jeweils beispielhafte Ansichten, welche die Neigung eines Flüssigkristall-Moleküls und das Verhältnis zwischen der Richtung der Polarisatoren und der Polarisationsplatte zeigen, wenn eine unter der Bedingung α=0º oder α=θ orientierte optische Flüssigkristall-Vorrichtung als Anzeigevorrichtung zusammen mit Polarisatoren unter Anlegen elektrischer Felder zwischen der oberen und unteren Elektrodenschicht verwendet wird.
Fig. 9 ist eine schematische Ansicht, welche eine Ausführungsform des Orientierungsverfahrens durch Biegebehandlung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 10 ist eine schematische Ansicht, welche eine Vorrichtung zeigt, die durch Biegebehandlung orientiert wird.
Fig. 11 und Fig. 12 sind jeweils Schnittansichten, welche eine in den Beispielen gemäß der vorliegenden Erfindung zur Orientierung einer Flüssigkristall-Substanz durch Biegebehandlung verwendete Vorrichtung zeigen.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Es existieren keine besonderen Begrenzungen bezüglich der im Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verwendenden ferroelektrischen Flüssigkristall-Substanz, solange diese eine ferroelektrische Flüssigkristall-Substanz darstellt, welche in der Lage ist, eine chirale smektische C-Phase (SmC*-Phase) zu bilden und 10 bis 80 Mol-% mindestens eines ferroelektrischen polymeren Flüssigkristalls und 20 bis 90 Mol-% eines ferroelektrischen niedermolekularen Flüssigkristalls enthält.
Beispiele für solche ferroelektrischen Flüssigkristall- Substanzen schließen folgende ein:
Ferroelektrische niedermolekulare Flüssigkristalle einer Art,
eine Mischung zweier oder mehr Arten ferroelektrischer niedermolekularer Flüssigkristalle,
Ferroelektrizität aufweisende Flüssigkristall-Mischungen, welche aus einer oder mehreren Arten ferroelektrischer niedermolekularer Flüssigkristalle und einer oder mehreren Arten nicht ferroelektrischer niedermolekularer Flüssigkristalle bestehen,
Ferroelektrische polymere Flüssigkristalle einer Art,
Mischungen zweier oder mehr Arten ferroelektrischer polymerer Flüssigkristalle,
Ferroelektrizität aufweisende Flüssigkristall-Mischungen, welche aus einer oder mehreren Arten ferroelektrischer niedermolekularer Flüssigkristalle und einer oder mehreren Arten ferroelektrischer polymerer Flüssigkristalle bestehen,
Ferroelektrizität aufweisende Flüssigkristall-Mischungen, welche aus einer oder mehreren Arten niedermolekularer ferroelektrischer Flüssigkristalle und einer oder mehreren Arten nicht ferroelektrischer polymerer Flüssigkristalle bestehen,
Ferroelektrizität aufweisende Flüssigkristall-Mischungen, welche aus einer oder mehreren Arten ferroelektrischer polymerer Flüssigkristalle und einer oder mehreren Arten nicht ferroelektrischer polymerer Flüssigkristalle bestehen,
Ferroelektrizität aufweisende Flüssigkristall-Mischungen, welche aus einer oder mehreren Arten ferroelektrischer polymerer Flüssigkristalle, einer oder mehreren Arten ferroelektrischer niedermolekularer Flüssigkristalle und einer oder mehreren Arten nicht ferroelektrischer polymerer Flüssigkristalle bestehen,
Ferroelektrizität aufweisende Flüssigkristall-Mischungen, welche aus zwei oder mehr nicht ferroelektrischen niedermolekularen Flüssigkristallen bestehen,
Ferroelektrizität aufweisende Flüssigkristall-Mischungen, welche aus zwei oder mehr nicht ferroelektrischen polymeren Flüssigkristallen bestehen,
Ferroelektrizität aufweisende Flüssigkristall-Mischungen, welche aus einem oder mehreren nicht ferroelektrischen niedermolekularen Flüssigkristallen und einem oder mehreren nicht ferroelektrischen polymeren Flüssigkristallen bestehen,
sowie
Ferroelektrizität aufweisende Flüssigkristall-Mischungen, welche aus einem oder mehreren nicht ferroelektrischen niedermolekularen Flüssigkristallen und/oder einem oder mehreren nicht ferroelektrischen polymeren Flüssigkristallen und einem oder mehreren chiralen Dotiermitteln bestehen.
Unter den verschiedenen Arten ferroelektrischer polymerer Flüssigkristalle sind die vom Seitenketten-Typ, welche eine chirale smektische C-Phase aufweisen, bevorzugt.
Einige veranschaulichende Beispiele für ferroelektrische Flüssigkristalle vom Seitenketten-Typ, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeigneterweise verwendet werden können, schließen Polymere und Copolymere mit durch die folgenden allgemeinen Formeln dargestellten wiederkehrenden Einheiten ein.
[I] Ferroelektrische polymere Flüssigkristalle vom Polyacrylat- Typ (wie in den offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nr. 63-99204 und Nr. 63-273608 beschrieben)
worin
k eine ganze Zahl mit einem Wert von 1 bis 30 ist,
R¹
ist,
X -COO- oder -OCO- ist,
R² -COOR³, -OCOR³, -OR³ oder -R³ ist,
worin
R³
ist,
worin
jedes m und n unabhängig eine ganze Zahl mit einem Wert von 0 bis 9 ist,
q eine ganze Zahl mit einem Wert von 0 oder 1 ist,
jedes R&sup4; und R&sup5; unabhängig -CH&sub3;, ein Halogenatom oder -CN ist, mit der Maßgabe, daß, wenn R&sup5; -CH&sub3; ist, n keine ganze Zahl mit einem Wert von 0 ist, und
C* ein asymmetrisches Kohlenstoffatom darstellt.
Das Zahlenmittel des Molekulargewichts der Polymere beträgt vorzugsweise 1000 bis 400000. Ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von weniger als 1000 kann in einigen Fällen die Formbarkeit in Filme herabsetzen. Andererseits kann ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von mehr als 400 000 in einigen Fällen zu unerwünschten Ergebnissen wie verlängerten Ansprechzeiten führen. Ein besonders bevorzugter Bereich für das Zahlenmittel des Molekulargewichts kann nicht einheitlich definiert werden, da dieser von der Art von R¹, dem Wert von k, der optischen Reinheit von R³ usw. abhängt; aber er liegt im allgemeinen im Bereich von 1000 bis 200000.
Die Polymere können im allgemeinen durch Polymerisation unter Verwendung eines bekannten Polymerisationsverfahren der durch die folgende allgemeine Formel dargestellten Monomere hergestellt werden
worin k und R¹ wie oben definiert sind.
Bezüglich der durch die folgende Formel dargestellten Flüssigkristalle, die einige Beispiele für ferroelektrische polymere Flüssigkristalle vom Polyacrylat-Typ darstellen, sind die Temperaturen bei denen diese eine chirale smektische C-Phase (Tsc*) aufweisen und ihr durchschnittliches Molekulargewicht (Mn) untenstehend gezeigt.
(a) k=12, Mn=5300, Tsc*: 5 - 12ºC
(b) k=14, Mn=6500, Tsc*: 13 - 31ºC
Andere typische Beispiele für ferroelektrische polymere Flüssigkristalle vom Polyacrylat-Typ sind untenstehend gezeigt.
Ferroelektrische polymere Flüssigkristalle vom Polymethacrylat- Typ
(J.C. Dubois et al., Mol. Cryst. Liq. Cryst., 1986, 137, 349)
Ferroelektrische polymere Flüssigkristalle vom Polychloracrylat-Typ
(J.C. Dubois et al., Mol. Cryst. Liq. Cryst., 1986, 137, 349)
[II] Ferroelektrische polymere Flüssigkristalle vom Polyether- Typ (wie in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 63-264629 beschrieben)
worin k und R¹ wie obenstehend in [I] definiert sind.
Das Zahlenmittel des Molekulargewichts der Polymere beträgt vorzugsweise 1000 bis 400000. Ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von weniger als 1000 kann in einigen Fällen die Formbarkeit in Filme herabsetzen. Auf der anderen Seite kann ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von mehr als 400000 manchmal zu unerwünschten Ergebnissen wie verlängerten Ansprechzeiten führen. Ein besonders bevorzugter Bereich für das Zahlenmittel des Molekulargewichts kann nicht einheitlich definiert werden, da er von der Art von R¹, dem Wert von k, der optischen Reinheit von R³ usw. abhängt, er liegt jedoch im allgemeinen im Bereich von 1000 bis 200000.
Die Polymere können im allgemeinen durch Polymerisation der durch die folgende allgemeine Formel dargestellten Monomeren unter Verwendung eines bekannten Polymerisationsverfahrens hergestellt werden
worin k und R¹ wie oben definiert sind.
Bezüglich der durch die folgende Formel dargestellten Flüssigkristalle, welche einige Beispiele für ferroelektrische polymere Flüssigkristalle vom Polyether-Typ darstellen, sind die Temperaturen, bei denen diese eine chirale smektische C-Phase (Tsc*) aufweisen und ihr durchschnittliches Molekulargewicht (Mn) untenstehend gezeigt.
(a) k=8, Mn=2800, Tsc*: 24 - 50ºC
(b) k=10, Mn=2400, Tsc*: 19 - 50ºC
Ein anderes typisches Beispiel eines ferroelektrischen polymeren Flüssigkristalls vom Polyether-Typ ist untenstehend gezeigt.
[III] Ferroelektrische polymere Flussigkristalle vom Polysiloxan-Typ (wie in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 63-280742 beschrieben)
worin R&sup6; ein niederer Alkylrest ist und
k und R¹ wie oben definiert sind.
Das Zahlenmittel des Molekulargewichts der Polymere beträgt vorzugsweise 1000 bis 400000. Ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von weniger als 1000 kann in einigen Fällen die Formbarkeit in Filme herabsetzen. Auf der anderen Seite kann ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von mehr als 400000 manchmal zu unerwünschten Ergebnissen wie verlängerten Ansprechzeiten auf elektrische Felder führen. Ein besonders bevorzugter Bereich für das Zahlenmittel des Molekulargewichts kann nicht einheitlich definiert werden, da er von der Art von R¹, den Werten von k, m und n, der optischen Reinheit von R³ usw. abhängt, er liegt jedoch im allgemeinen im Bereich von 1000 bis 200000.
Im allgemeinen können die Polymere durch Umsetzung eines durch die folgende allgemeine Formel dargestellten Alkylhydropolysiloxans
worin R&sup6; wie oben definiert ist,
mit einer durch die folgende Formel dargestellten Verbindung mit Flüssigkristall-Einheit
H&sub2;C=CH(CH&sub2;)k-2O-R¹,
worin R¹ und k wie oben definiert sind,
unter spezifischen Bedingungen hergestellt werden.
Bezüglich der durch die folgende Formel dargestellten Flüssigkristalle, welche einige Beispiele für ferroelektrische polymere Flüssigkristalle vom Polysiloxan-Typ sind, sind die Temperaturen, bei denen diese eine chirale smektische C-Phase (Tsc*) aufweisen und ihr durchschnittliches Molekulargewicht (Mn) untenstehend gezeigt.
(a) k=6, Mn=16400, Tsc*: 70 - 90ºC
(b) k=8, Mn=15000, Tsc*: 39 - 91ºC
Ein weiteres typisches Beispiel für einen ferroelektrischen polymeren Flüssigkristall vom Polysiloxan-Typ ist untenstehend gezeigt.
[IV] Ferroelektrische polymere Flüssigkristalle vom Polyester- Typ (wie in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 62-219225 beschrieben)
worin
R&sup7; -H, -CH&sub3; oder -C&sub2;H&sub5; ist,
s eine ganze Zahl mit einem Wert von 1 bis 20 ist,
A -0- (Sauerstoff) oder -COO- ist,
t eine ganze Zahl mit einem Wert von 0 oder 1 ist,
R¹ und k wie oben definiert sind
oder
worin s, A, t, R¹ und k wie oben definiert sind.
Diese Polymere können durch zur Polykondensation von Polyestern im allgemeinen eingesetzten Verfahren hergestellt werden. D.h., diese Polymere können durch Polykondensation einer zweibasigen Säure oder eines davon abgeleiteten Säurechlorids mit einem den obigen Strukturen entsprechenden zweiwertigen Alkohol hergestellt werden.
Das Zahlenmittel des Molekulargewichts der Polymere beträgt vorzugsweise 1000 bis 400000. Ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von weniger als 1000 kann in einigen Fällen die Formbarkeit in Filme herabsetzen. Auf der anderen Seite kann ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von mehr als 400000 manchmal zu unerwünschten Ergebnissen wie verlängerten Ansprechzeiten auf elektrische Felder führen. Ein besonders bevorzugter Bereich für das Zahlenmittel des Molekulargewichts kann nicht einheitlich definiert werden, da er von der Art von R², dem Wert von k, der optischen Reinheit von R³ usw. abhängt, er liegt jedoch im allgemeinen im Bereich von 1000 bis 200000.
Weitere typische Beispiele für ferroelektrische polymere Flüssigkristalle vom Polyester-Typ sind untenstehend gezeigt.
(Dieses Polymer ist in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 1-113424 beschrieben.)
(Dieses Polymer ist in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 64-22918 beschrieben.)
(R. Zentel et al., Liq. Cryst. 1987, 2, 83)
[V] Copolymere, welche eine oder mehrere der wiederkehrenden Einheiten der obenbeschriebenen [I] Polymere vom Polyacrylat- Typ, [II] Polymere vom Polyether-Typ, [III] Polymere vom Polysiloxan-Typ und [IV] Polymere vom Polyester-Typ und eine oder mehrere andere wiederkehrende Einheiten enthalten.
Einige veranschaulichende Beispiele für solche Copolymere sind untenstehend gezeigt.
(1) Copolymere, welche die wiederkehrende Einheit [I] und eine oder mehrere durch die folgenden Formeln dargestellten wiederkehrenden Einheiten enthalten
worin
R&sup8; -H, -CH&sub3;, -Cl, F, Br oder I ist, und
R&sup9; ein C1-10-Alkylrest oder C1-10-Arylrest ist.
Das Zahlenmittel des Molekulargewichts der Copolymere beträgt im allgemeinen 1000 bis 400000, vorzugsweise 1000 bis 200000.
Der Gehalt der wiederkehrenden Einheit [I] beträgt vorzugsweise 20 bis 90%.
(2) Copolymere, welche durch Copolymerisation eines durch die folgende Formel dargestellten Monomers
welches ein Vorläufer der wiederkehrenden Einheit [I] ist,
mit einem oder mehreren durch die folgenden Formeln dargestellten Monomeren
worin R¹&sup0; ein C1-20-Alkylrest oder C1-20-Arylrest ist,
hergestellt werden.
(3) Copolymere, welche die wiederkehrende Einheit [I] und die durch die folgende Formel dargestellte wiederkehrende Einheit enthalten
worin
u eine ganze Zahl mit einem Wert von 1 bis 30 ist,
R¹¹
ist,
X¹ -COO-, -OCO- oder -CH=N- ist,
R¹² -COOR¹³, -OCOR¹³, -OR¹³ oder -R¹³ ist, und
R¹³ ein C1-10-Alkylrest, ein C1-10-Fluoralkylrest, oder ein C1-10-Chloralkylrest ist.
Die ferroelektrischen polymeren Flüssigkristalle, welche im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind nicht auf solche mit einem oder zwei asymmetrischen Kohlenstoffatomen im endständigen Teil jeder Seitenkette beschränkt. Es können auch solche mit drei oder mehr asymmetrischen Kohlenstoffatomen im endständigen Teil der jeweiligen Seitenkette verwendet werden.
Weiterhin schließen die ferroelektrischen polymeren Flüssigkristalle beispielsweise eine Mischung eines oder mehrerer Polymere, welche jeweils einen Protonendonor und/oder einen Protonenakzeptor aufweisen und eines oder mehrerer ferroelektrischer niedermolekularer Flüssigkristalle(diese sind in WO 088/00606 beschrieben) ein.
Einige Beispiele für solche ferroelektrischen polymeren Flüssigkristalle schließen solche ein, worin ein oder mehrere der obenbeschriebenen niedermolekularen Flüssigkristalle und Polyvinylacetat über Wasserstoffbindungen unter Bildung eines polymeren Zustands gebunden sind.
Die Seitenketten (Mesogene) der obenbeschriebenen ferroelektrischen polymeren Flüssigkristalle weisen verschiedene für niedermolekulare Flüssigkristalle bekannte Gerüste auf, beispielsweise ein Biphenyl-Gerüst, ein Phenylbenzoat-Gerüst, ein Biphenylbenzoat-Gerüst oder ein Phenyl-4-phenylbenzoat-Gerüst. Jeder der Benzolringe in diesen Gerüsten kann durch einen anderen Ring wie einen Pyrimidinring, einen Pyridinring, einen Pyridazinring, einen Cyclohexanring oder Dioxoborinanring ersetzt werden, oder kann Halogensubstituenten wie zum Beispiel Fluor- oder Chlorreste aufweisen. Auch die optisch aktiven Reste können durch 1-Methylalkyl-, 2-Fluoralkyl-, 2-Chloralkyl-, 2-Chlor-3-methylalkyl-, 2-Trifluormethylalkyl-, 1- Alkoxycarbonylethyl-, 2-Alkoxy-1-methylethyl-, 2-Alkoxypropyl-, 2-Chlor-1-methylalkyl-, 2-Alkoxycarbonyl-1- trifluormethylpropyl-Reste oder ähnliche ersetzt werden. Die Länge des Spacers kann ebenfalls im Bereich von 1 bis 30 Kohlenstoffatomen variieren, solange das Polymer in der Lage ist, Ferroelektrizität aufzuweisen.
Einige Beispiele für niedermolekulare ferroelektrische Flüssigkristalle, welche im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, schließen die folgenden Verbindungen ein:
worin z eine ganze Zahl mit einem Wert von 3 bis 30 ist.
(2) 2-Methylbutyl-4-[4'-{12-(2,2-dimethylolpropionyloxy)- dodecyloxy}benzoyloxy]benzoat
(3) 2-Methylbutyl-4-[4'-(12-{2,2-diacetoxypropionyloxy)- dodecyloxy}benzoyloxy]benzoat
(4) 2-Methylbutyl-4'-[12-(2,2-dimethylolpropionyloxy)- dodecyloxy]biphenyl-4-carboxylat
(5) 2-Methylbutyl-4'-[12-(2,2-diacetoxypropionyloxy)-dodecyloxy]biphenyl-4-carboxylat
(6) 2-Methylbutyl-4'-[4''-{12-(2,2-dimethylolpropionyloxy)- dodecyloxy)benzoyloxy]biphenyl-4-carboxylat
(7) 2-Methylbutyl-4'-[4''-{12-(2,2-diacetoxypropionyloxy)- dodecyloxy}benzoyloxy]biphenyl-4-carboxylat
(8) 2-Methylbutyl-4-[4''-{12-(2,2-dimethylolpropionyloxy)- dodecyloxy}biphenylyl-4'-carbonyloxy]benzoat
(9) 2-Methylbutyl-4-[4''-{12-(2,2-diacetoxypropionyloxy)- dodecyloxy}biphenylyl-4'-carbonyloxy]benzoat
(10) DOBAMBC (p-Decyloxybenzyliden-amino-2-methylbutylcinnamat)
(11) 2-Methylbutyl-4'-octyloxybiphenyl-4-carboxylat
(12) 2-Methylbutyl-4-(4''-octyloxybiphenyl-4'- carbonyloxy)benzoat
(13) 4-(2-Methylbutyloxy)phenyl-4-octyloxybenzoat
(14) 3-Methyl-2-chlorpentyl-4'-octyloxybiphenyl-4-carboxylat
(15) 4'-Octyloxybiphenyl-4-yl-3-methyl-2-chlorpentanoat
(16) p-Hexyloxybenzyliden-p'-amino-2-chlorpropylcinnamat
(17) 4-(2-Methylbutylbenzyliden)-4'-octylanilin.
Wie oben beschrieben, kann die im Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verwendende ferroelektrische Flüssigkristall-Substanz auch eine Mischung ferroelektrischer polymerer Flüssigkristalle und/oder niedermolekularer ferroelektrischer Flüssigkristalle mit nicht ferroelektrischen polymeren Flüssigkristallen sein, solange die Zusammensetzung Ferroelektrizität aufweist.
Einige Beispiele für die oben erwähnten nicht ferroelektrischen polymeren Flüssigkristalle, die in der ferroelektrischen Flüssigkristall-Substanz gemäß der Erfindung enthalten sein können, schließen verschiedene Arten polymerer Flüssigkristalle ein, welche eine smektische Phase, nematische Phase oder cholesterische Phase aufweisen.
Einige typische Beispiele für nicht ferroelektrische polymere Flüssigkristalle, welche eine smektische Phase aufweisen, schließen die folgenden polymeren Flüssigkristalle ein.
(1) Polymerer Flüssigkristall vom Polyacrylat-Typ
(Y. S. Freidzon, Polymer Commun., 1986, 27, 190)
(2) Polymerer Flüssigkristall vom Polymethacrylat-Typ
(H. Finkelmann, Makromol. Chem., 1978, 179, 2451)
(3) Polymerer Flüssigkristall vom Polyoxiran-Typ
(C. Pugh, Polymer Bulletin, 1986, 16, 521)
(4) Polymerer Flüssigkristall vom Polysiloxan-Typ
(H. Richard, Mol. Cryst. Liq. Cryst., 1988, 155, 141)
(5) Polymerer Flüssigkristall vom Polyester-Typ
(M. Eich, Macromol. Chem., Rapid Commun., 1987, 8, 59)
(Junji Watanabe, Gesammelte Veröffentlichungen für Vorträge zum 14. Flüssigkristall Symposium, 1988, 258)
Der mesogene Anteil eines jeden der oben genannten polymeren Flüssigkristalle kann durch verschiedene für niedermolekulare Flüssigkristalle bekannte Gerüste wie ein Biphenyl-Gerüst, ein Phenylbenzoat-Gerüst, ein Biphenylbenzoat-Gerüst und ein Phenyl-4-phenylbenzoat-Gerüst ersetzt werden. Darüberhinaus kann jeder der Benzolringe in den Gerüsten durch einen Pyrimidinring, Pyridinring, Pyridazinring, Cyclohexanring, Dioxoborinanring oder ähnliche ersetzt werden und kann ferner Halogensubstituenten wie zum Beispiel Fluor- oder Chlorreste aufweisen. Die Endgruppen können ebenfalls durch lineare oder verzweigtkettige Alkylgruppen, Halogenalkylgruppen, Cyangruppen oder ähnliche ersetzt werden. Die Länge der Spacer kann im Bereich einer Methylen-Kettenlänge von 1 bis 30 variieren, solange die Substanzen eine smektische Phase aufweisen. Das bevorzugte Molekulargewicht liegt im Bereich von 1000 bis 1000000. Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendbaren smektischen polymeren Flüssigkristalle können in einfacher Weise durch Substitution der optisch aktiven Gruppe der in den offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nr. 63-99204 und Nr. 63-264629 beschriebenen ferroelektrischen polymeren Flüssigkristalle durch nicht optisch aktive Gruppen hergestellt werden.
Einige Beispiele für nematische und cholesterische polymere Flüssigkristalle, welche im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, schließen die folgenden polymeren Flüssigkristalle ein.

Nematische polymere Flüssigkristalle

(1) Polymerer Flüssigkristall vom Polyacrylat-Typ
(H. Ringsdorf, Makromol. Chem., Rapid Commun., 1982, 3, 557)
(2) Polymerer Flüssigkristall vom Polymethacrylat-Typ
(H. Finkelmann. Makromol. Chem., 1978, 179, 273)
(3) Polymerer Flüssigkristall vom Polysiloxan-Typ
(H. Finkelmann, Makromol. Chem. Rapid Commun., 1980, 1, 31)

Cholesterische polymere Flüssigkristalle

(1) Polymerer Flüssigkristall vom Polyacrylat-Typ
(J. M. Gugllelminetti, Polymer Bull., 1986, 16411) Cholesteryl
(V. P. Shibaev, Pure & Appl. Chem., 1985, 6, 57)
(2) Polymerer Flüssigkristall vom Polymethacrylat-Typ Cholesteryl
(H. Finkelmann, Makromol. Chem. 1978, 179, 829)
(3) Polymerer Flüssigkristall vom Polysiloxan-Typ Cholesteryl
(G. M. Janini, Makromol. Chem. Rapid Commun., 1985, 6, 57)
Der mesogene Anteil eines jeden der oben genannten polymeren Flüssigkristalle kann durch verschiedene für niedermolekulare Flüssigkristalle bekannte Gerüste wie ein Biphenyl-Gerüst, ein Phenylbenzoat-Gerüst, ein Biphenylbenzoat-Gerüst und ein Phenyl-4-phenylbenzoat-Gerüst ersetzt werden. Außerdem kann jeder der Benzolringe in jedem der Gerüste durch einen Pyrimidinring, einen Pyridinring, einen Pyridazinring, einen Cyclohexanring, einen Dioxoborinanring oder ähnliche ersetzt werden und kann ferner Halogensubstituenten wie Fluor- und Chlorreste aufweisen. Die Endgruppen können ebenfalls durch lineare oder verzweigtkettige Alkylgruppen, Halogenalkylgruppen oder Cyangruppen ersetzt werden. Einige Beispiele für nicht flüssigkristalline polymere Substanzen, welche in der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, schließen die folgenden thermoplastischen Harze und vernetzbaren Harze ein. Die nicht flüssigkristallinen polymeren Substanzen können alleine oder als Mischung zweier oder mehr derselben verwendet werden. Auch können die nicht flüssigkristallinen polymeren Substanzen Homopolymere oder Copolymere sein. Wenn eine Mischung eines thermoplastischen Harzes und eines vernetzbaren Harzes verwendet wird, enthält die nicht flüssigkristalline polymere Substanz vorzugsweise das vernetzbare Harz in einem Anteil von 50 Gew.-% oder mehr.
Unter diesen nicht flüssigkristallinen polymeren Substanzen werden solche, die im allgemeinen als Klebstoffe verwendet werden, als besonders geeignet verwendet, da sie in der Lage sind, die Flüssigkristall-Schicht sicher auf dem Träger zu fixieren und in effektiver Weise die Festigkeit der Flüssigkristall-Vorrichtung zu verbessern. Solche Klebstoffe schließen einige thermoplastische Harze und einige vernetzbare Harze ein.
Bevorzugte thermoplastische Harze sind solche mit einer Tg (Glasübergangstemperatur) von nicht weniger als 30ºC, noch bevorzugter von nicht weniger als 70ºC.
Einige veranschaulichende Beispiele für im Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verwendende thermoplastische Harze schließen die folgenden ein:
Polymere oder Copolymere von Vinylhalogeniden, beispielsweise Polyvinylchlorid, Polyvinylbromid, Polyvinylfluorid, Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymere, Vinylchlorid-Ethylen- Copolymere, Vinylchlorid-Propylen-Copolymere, Vinylchlorid- Vinylidenchlorid-Copolymere, Vinylchlorid-Butadien-Copolymere, Vinylchlorid-Acrylsäureester-Copolymere, Vinylchlorid- Acrylnitril-Copolymere, Vinylchlorid-Styrol-Acrylnitril- Terpolymere, Vinylchlorid-Vinylidenchlorid-Vinylacetat- Terpolymere, Polyvinylidenchlorid, Polytetrafluorethylen, Polytetrafluorchlorethylen und Polyfluorvinyliden,
Polymere oder Copolymere ungesättigter Alklohole oder ungesättigter Ether, beispielsweise Polyvinylalkohol, Polyallylalkohol, Polyvinylether und Polyallylether, Polymere oder Copolymere ungesättigter Carbonsäuren, beispielsweise Acrylsäure oder Methacrylsäure,
Polymere oder Copolymere von Esterverbindungen mit ungesättigten Bindungen in dem nach der Veresterung verbleibenden Alkohol-Teil, beispielsweise Polyvinylester, wie zum Beispiel Polyvinylacetat und Polyallylester wie zum Beispiel Polyphthalsäureester,
Polymere oder Copolymere von Esterverbindungen mit ungesättigten Bindungen in dem nach der Veresterung verbleibenden Säure- Teil oder sowohl in dem nach der Versterung verbleibenden Säure-Teil als auch in dem nach der Versterung verbleibenden Alkohol-Teil, beispielsweise Polyacrylsäureester, Polymethacrylsäureester, Polymaleinsäureester und Polyfumarsäureester,
Polymere oder Copolymere ungesättigter Nitrile, beispielsweise Polymere oder Copolymere des Acrylnitrils, Polymere oder Copolymere des Methacrylnitrils, Polyvinylidencyanid,
Polymere oder Copolymere des Malonsäuredinitrils, und Polymere oder Copolymere des Fumarsäuredinitrils,
Polymere oder Copolymere aromatischer Vinylverbindungen, beispielsweise Polystyrol, Poly-α-methylstyrol, Poly-p- methylstyrol, Styrol-α-Methylstyrol-Copolymere, Styrol-p- Methylstyrol-Copolymere, Polyvinylbenzol und halogenierte Polystyrole,
Polymere oder Copolymere heterocyclischer Verbindungen, beispielsweise Polyvinylpyridin, Poly-N-vinylpyrrolidin und Poly- N-vinylpyrrolidon,
durch Kondensation erhaltene Polyester-Polymere, beispielsweise Polycarbonate und durch Kondensation erhaltene Polyamid- Polymere, beispielsweise Nylon-6 und Nylon-6,6,
Polymere oder Copolymere, welche jeweils eine oder mehrere Arten von Einheiten enthalten, welche unter einer Maleinsäureanhydrid-Einheit, Maleinsäureimid-Einheit und Fumarsäure-Einheit ausgewählt sind, und
wärmebeständige, hochmolekulare organische Verbindungen, beispielsweise Polyamidimide, Polyetherimide, Polyimide, Polyphenylenoxid, Polyphenylensulfid, Polysulfone, Polyethersulfone und Polyallylat.
Die Verträglichkeit der thermoplastischen Harze mit den Flüssigkristallen kann entweder groß oder klein sein, da die thermoplastischen Harze als Strukturmaterial verwendet werden.
Als im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendbare, vernetzbare Harze können geeigneterweise Epoxidharze, ungesättigte Polyesterharze und vernetzbare Siliconharze verwendet werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung schließen die vernetzbaren Harze auch solche ein, welche Härtungsmittel wie Amine oder Säureanhydride für Epoxidharze und Styrol für ungesättigte Polyesterharze enthalten.
Einige typische Beispiele für vernetzbare Harze sind untenstehend gezeigt. Epoxidharze Ungesättige Polyesterharze Siliconharze
Unter den nicht flüssigkristallinen polymeren Substanzen sind polymere Substanzen, welche im allgemeinen als Klebstoffe verwendet werden, in besonderem Maße geeignet für die Zusammensetzung gemaß der vorliegenden Erfindung, beispielsweise Epoxidklebstoffe, Acrylklebstoffe, Klebstoffe aus ungesättigten Polyestern, Polyurethanklebstoffe, Schmelzklebstoffe und Elastomerklebstoffe.
Die bevorzugten Epoxidklebstoffe sind solche, die einen Hauptwirkstoff vom Bisphenol-A-Typ enthalten. Ferner können solche verwendet werden, die die folgenden Hauptwirkstoffe enthalten, worin der Bisphenol-A-Teil wie folgt umgewandelt wird.
D. h. die bevorzugten Hauptwirkstoffe der Epoxidklebstoffe sind die durch die obige allgemeine Formel dargestellten Epoxid-Verbindungen, worin R¹&sup4; und R¹&sup5; Methylgruppen (Bisphenol-A-Typ) sind, worin R¹&sup4; eine Methylgruppe und R¹&sup5; eine Ethylgruppe ist, worin R¹&sup4; eine Methylgruppe und R¹&sup5; eine Isopropylgruppe ist, worin R¹&sup4; eine Methylgruppe und R¹&sup5; eine Isobutylgruppe ist, worin R¹&sup4; eine Methylgruppe und R¹&sup5; eine Heptylgruppe ist, worin R¹&sup4; eine Methylgruppe und R¹&sup5; eine Nonylgruppe ist, worin R¹&sup4; und R¹&sup5; Propylgruppen sind,
worin R¹&sup4;-R¹&sup5; eine Butylidengruppe, Pentylidengruppe, 2- Methylpentylidengruppe oder 3-Methylpentylidengruppe ist, oder worin R¹&sup4; und R¹&sup5; Methylgruppen sind, und Y und Z Methylgruppen sind.
Einige Beispiele für die Härtungsmittel für Epoxidverbindungen, welche im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, schließen Diethylentriamin, Triethylentetramin, Xylylendiamin, Diaminodiphenylmethan, Polyamidharze, Dicyandiamid, Bortrifluorid-Amin-Komplex, Triethanolaminborat, Hexahydrophthalsäureanhydrid, Phthalsäureanhydrid, Maleinsäureanhydrid, Polysulfide und Resol ein. Die Epoxidklebstoffe können entweder Einkomponentenklebstoffe oder Zweikomponentenklebstoffe sein.
Einige Beispiele für Acrylklebstoffe, welche im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, schließen eine Mischung eines Acrylsäureesters mit einem Polymerisationsinitiator (die Mischung wird durch Erhitzen oder durch Bestrahlung mit Licht gehärtet) und eine Kombination eines modifizierten Acrylsäureesters und mit einem Starter (diese werden durch in Kontakt bringen gehärtet) ein.
Einige Beispiele für ungesättigte Polyesterklebstoffe, welche im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, schließen eine Mischung eines Maleinsäureeinheiten enthaltenden Polyesters mit einem Monomer, wie Vinylbenzol, Acrylsäureester, Methacrylsäureester oder Vinylacetat und eines Polymerisationsinitiators (die Mischung wird durch Erhitzen oder Bestrahlung mit Licht gehärtet) ein.
Einige Beispiele für Polyurethanklebstoffe, welche im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, schließen Verbindungen ein, welche als Isocyanatkomponente Methylen-bis- p-phenylendiisocyanat, Tolylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, 1-Chlorphenyldiisocyanat, 1,5- Naphthylendiisocyanat, Thiodipropyldiisocyanat, Ethylbenzol-α2-diisocyanat, 4,4,4-Triphenylmethantriisocyanat oder ähnliche enthalten, und als Komponente, die mit der Isocyanatkomponente umgesetzt wird, Ethylenglycol, Propylenglycol, Triethylenglycol, Tetraethylenglycol, Glycerol, Hexantriol, Xylylendiol, Laurinsäuremonoglycerid, Stearinsäuremonoglycerid, Oleinsäuremonoglycerid, Polyethylenglycol, Polypropylenglycol, Polyester, Polyamide oder ähnliche enthalten.
Einige Beispiele für Schmelzklebstoffe, welche im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, schließen Vinylacetat-Harze, Polyethylen, Vinylacetat-Ethylen-Copolymere, Butylmethacrylsäure, Polyisobutylen, Polypropylen, Polyamidharze, Polyesterharze, Polystyrol, Ethylcellulose, Harze auf Erdölbasis und Ethylen-Acrylsäureester-Copolymere ein.
Einige Beispiele für Elastomerklebstoffe, welche im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, schließen Mischungen aus Polychlorpropylen, Butadien-Styrol-Copolymeren, Butadien-Acrylnitril-Copolymeren, Isobutylen-Isopren-Copolymeren, Butadien-Vinylpyridin-Copolymeren, Naturkautschuken oder ähnlichen mit Härtungsmitteln oder Additiven ein. Einige Beispiele für Härtungsmittel und Additive, welche im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, schließen Schwefel, Benzothiazolyldisulfid, Phenolharze, Magnesiumoxid, Zinkoxid, Salicylsäure, Stearinsäure und Diethyldithiocarbamat ein.
Unter den ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung sind solche bevorzugt, die (A) eine ferroelektrische Flüssigkristall-Substanz, welche ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus ferroelektrischen polymeren Flüssigkristallen, ferroelektrischen niedermolekularen Flüssigkristallen und Mischungen derselben, sowie, (B) eine nicht flüssigkristalline polymere Substanz, welche ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus thermoplastischen Harzen, vernetzbaren Harzen und Mischungen derselben, enthalten. Wenn eine Mischung ferroelektrischer polymerer Flüssigkristalle und ferroelektrischer niedermolekularer Flüssigkristalle als ferroelektrische Flüssigkristall-Substanz verwendet wird, enthält die ferroelektrische Flüssigkristall-Substanz 10 bis 80 Mol-% ferroelektrische polymere Flüssigkristalle.
Die ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält 40 bis 97 Gew.-% (A) einer ferroelektrischen, flüssigkristallinen Substanz und 3 bis 60 Gew.- % (B) einer nicht flüssigkristallinen polymeren Substanz, vorzugsweise 50 bis 90 Gew.-% einer ferroelektrischen Flüssigkristall-Substanz und 10 bis 50 Gew.-% einer nicht flüssigkristallinen polymeren Substanz.
Wenn der Gehalt der ferroelektrischen Flüssigkristall-Substanz zu gering ist, kann manchmal die prozentuale Lichtdurchlässigkeit nach der Herstellung einer optischen Flüssigkristall-Vorrichtung herabgesetzt sein, oder der durch die folgende Orientierungsbehandlung erreichte Orientierungsgrad ungenügend sein, was zu schlechtem Kontrast führt. Wenn auf der anderen Seite der Gehalt der ferroelektrischen Flüssigkristall-Substanz zu groß ist, kann dies in einigen Fällen zur Herabsetzung der Formbarkeit der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung in einen Film und zu unzureichender Auffüllung des Zwischenraums zwischen dem oberen und unteren Träger mit Hilfe der nicht flüssig-kristallinen, polymeren Substanz führen, was zu einer Herabsetzung der dynamischen Stabilität der Vorrichtungen führt.
Wenn vernetzbare Harze als nicht flüssigkristalline polymere Substanz verwendet werden, enthält die ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung vorzugsweise 3 bis 50 Gew.-%, stärker bevorzugt 3 bis 40 Gew.-% vernetzbare Harze. Wenn thermoplastische Harze als nicht flüssigkristalline polymere Substanz verwendet werden, enthält die ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung vorzugsweise 10 bis 60 Gew.-%, stärker bevorzugt 15 bis 50 Gew.-% thermoplastische Harze. Wenn Mischungen thermoplastischer Harze und vernetzbarer Harze als nicht flüssigkristalline polymere Substanz verwendet werden, beträgt der bevorzugte Gehalt der Mischungen in der Zusammensetzung 3 bis 60 Gew.-%, stärker bevorzugt 10 bis 50 Gew.-%.
Wenn die obenbeschriebenen Kombinationen eingesetzt werden und die ferroelektrische flüssigkristalline Substanz ausschließlich ferroelektrische niedermolekulare Flüssigkristalle enthält, enthält die ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung vorzugsweise 10 bis 60 Gew.-%, stärker bevorzugt 15 bis 50 Gew.-% einer nicht flüssigkristallinen polymeren Substanz. Wenn Mischungen ferroelektrischer niedermolekularer Flüssigkristalle und ferroelektrischer polymerer Flüssigkristalle als ferroelektrische Flüssigkristall-Substanz verwendet werden, enthält die ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung vorzugsweise 3 bis 60 Gew.-%, stärker bevorzugt 20 bis 60 Gew.-% einer nicht flüssigkristallinen polymeren Substanz. Wenn thermoplastische Harze als nicht flüssigkristalline polymere Substanz verwendet werden, enthält beispielsweise die ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung vorzugsweise 50 bis 97 Gew.-%, stärker bevorzugt 60 bis 97 Gew.-% einer Mischung ferroelektrischer polymerer Flüssigkristalle und ferroelektrischer niedermolekularer Flüssigkristalle und 3 bis 50 Gew.-%, stärker bevorzugt 3 bis 40 Gew.-% thermoplastische Harze.
Wenn auf der anderen Seite die ferroelektrische Flüssigkristall-Substanz lediglich ferroelektrische polymere Flüssigkristalle enthält, genügt es, die nicht flüssigkristalline polymere Substanz in einer Menge von 3 bis 40 Gew.-%, stärker bevorzugt 10 bis 35 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung zu verwenden.
Wenn Mischungen thermoplastischer Harze und vernetzbarer Harze als nicht flüssigkristalline polymere Substanz verwendet werden, enthält diese vorzugsweise 50 Gew.-% oder mehr vernetzbare Harze.
Das Verfahren zum Mischen der ferroelektrischen Flüssigkristall-Substanz mit der nicht flüssigkristallinen polymeren Substanz ist nicht in besonderer Weise beschränkt, solange das Verfahren die Bildung von Kapseln für den Flüssigkristall-Teil erlaubt. Einige Beispiele für das Verfahren schließen die folgenden einfachen Mischverfahren und Mischverfahren in Lösung ein.
Das einfache Mischverfahren ist ein Verfahren, in dem die ferroelektrische Flüssigkristall-Substanz und die nicht flüssigkristalline polymere Substanz bei Raumtemperatur oder in einem Temperaturbereich, in welchem die verwendeten Flüssigkristalle eine geringe Viskosität aufweisen (d.h. Temperaturen, bei denen die verwendeten Flüssigkristalle weder in der kristallinen Phase noch in der Glasphase vorliegen, sondern eine chirale smektische C-Phase (SmC*), smektische A-Phase (SmA), nematische Phase (N), isotrope Phase (Iso) oder eine Koexistenzphase derselben aufweisen) geknetet werden. Der bevorzugte Knetungsgrad sollte so sein, daß Kapseln des Flüssigkristall-Anteils einer Größe von nicht mehr als einigen 10 um gebildet werden können. Es ist jedoch in der Praxis ausreichend, wenn der Knetvorgang eine unter Augenschein homogene Mischung ergibt. Wenn vernetzbare Harze als nicht flüssigkristalline polymere Substanz verwendet werden, sollten die noch nicht vernetzten Harze geknetet werden.
Das Mischverfahren in Lösung ist ein Mischverfahren, in dem die ferroelektrische Flüssigkristall-Substanz und die nicht flüssigkristalline polymere Substanz nach dem Lösen derselben in einem geeigneten Lösungsmittel gemischt werden. Als Lösungsmittel können verschiedene Arten von Lösungsmitteln verwendet werden, beispielsweise Methylenchlorid, Chloroform, Toluol, Xylol, Tetrahydrofuran, Methylethylketon, Dimethylacetamid und Dimethylformamid. Eine einheitlich dispergierte Mischung kann durch Verdampfen des Lösungsmittels erhalten werden. Ferner kann durch Steuerung der Verdampfungsrate die Größe der Kapseln des Flüssigkristalls variiert werden. Im Rahmen des Mischverfahrens in Lösung sollten, falls vernetzbare Harze als nicht flüssigkristalline polymere Substanz verwendet werden, die noch nicht vernetzten Harze gemischt werden.
Ferner kann die ferroelektrische Flüssigkristall- Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung Farbstoffe für Flüssigkristall-Anzeigen enthalten. Der bevorzugte Gehalt an Farbstoffen in der ferroelektrischen Flüssigkristall- Zusammensetzung beträgt 0,1 bis 3 Gew.-%.
Die Farbstoffe für Flüssigkristall-Anzeigen, welche für die ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind solche vom Styryl-Typ, Azomethin-Typ, Azo-Typ, Naphthochinon-Typ, Anthrachinon-Typ, Merocyanin-Typ, Benzochinon-Typ und Tetrazin- Typ. Bevorzugt sind Farbstoffe vom Azo-Typ und Anthrachinon- Typ.
Ein Beispiel für Farbstoffe vom Styryl-Typ ist 4-[β-(6'-Nitro-2'-benzothiazolyl)vinyl]-N,N-dimethylanilin. Ein Beispiel für Farbstoffe von Azomethin-Typ ist 2-[(4-Dimethylamino)benzylidenamino]benzothioazol.
Beispiele für Farbstoffe vom Azo-Typ schließen die folgenden ein:
Azobenzol,
4-Nitroazobenzol, 4-Dimethylaminoazobenzol,
4-Dimethylamino-2'-methylazobenzol,
4-Dimethylamino-2'-methyl-4-nitroazobenzol,
4-Dimethylamino-3'-methy1-4'-nitroazobenzol,
4-Dimethylamino-2'-chlor-4'-nitroazobenzol,
4-Dimethylamino-2',4'-dinitroazobenzol,
4-Dimethylamino-2',5'-dichlor-4'-nitroazobenzol,
4-Dimethylamino-2',6'-dichlor-4'-nitroazobenzol,
4-Diethylamino-4'-nitroazobenzol,
4-(5'-Nitro-2'-thiazolylazo)-N,N-dimethylanilin,
4-(6'-Ethoxy-2'-benzothiazolylazo)-N,N-dimethylanilin,
4-(6'-Nitro-2'-benzothiazolylazo)-N,N-diethylanilin,
9-Phenylazojulolidin,
4-[N-(4-Ethoxybenzylidenamino)phenylazo]-1-[N-(4- ethoxybenzyliden)]naphthylamin,
4-Phenylazo-4'-(1-pyrolidinyl)azobenzol,
4-(2-Benzothiazolylazo)-4'-N,N-diethylaminoazobenzol,
4-(6-Ethoxy-2-benzothiazolylazo)-4'-N,N- dimethylaminoazobenzol,
4-(6-Ethoxy-2-benzothiazolylazo)-4'-N,N- diethylaminoazobenzol,
4-(6-Nitro-2-benzothiazolylazo)-4'-N,N- diethylaminoazobenzol,
4-(6-n-Butylsulfonyl-2-benzothiazolylazo)-4'-N,N- diethylaminoazobenzol, Trisazobenzol,
4,4'-Bis(2-hydroxy-1-naphthylazo)azobenzol,
4,4'-Bis(p-dimethylaminophenylazo)-2,2'- dichlorazobenzol, und
4,4'-Bis(9-julolidinylazo) azobenzol.
Einige Beispiele für Farbstofffe vom Naphthochinon-Typ schließen
3-Butylamino-2-cyan-5-amino-8-hydroxy-1,4-naphthochinon und 3,8-Bis(butylamino)-2-cyan-5-amino-1,4-naphthochinon ein.
Einige Beispiele für Farbstoffe vom Anthrachinon-Typ schließen die folgenden ein:
1-Hydroxy-4-(4'-methylphenylamino)anthrachinon,
1-Aminoanthrachinon,
1-Amino-4-methylaminoanthrachinon,
1-Amino-4-phenylaminoanthrachinon,
1,4-Diaminoanthrachinon,
1,4-Diaminoanthrachinon-(N-n-butyl)-2,3-dicarboxyimid,
1,4-Diaminoanthrachinon-(N-n-hexyl)-2,3-dicarboxyimid,
1,4-Diaminoanthrachinon-(N-n-butyl)-3'-imino-2,3- dicarboxyimid,
1,4-Diaminoanthrachinon-(N-n-hexyl)-3'-imino-2,3- dicarboxyimid,
1,4-Diaminoanthrachinon-(N-n-hexyl)-3'-thioxo-2,3- dicarboxyimid,
1,4-Diaminoanthrachinon-(N-n-octyl)-3'-thioxo-2,3- dicarboxyimid,
1,5-Diaminoanthrachinon,
1,4,5-Triaminoanthrachinon,
1,4,5,8-Tetraminoanthrachinon,
1,4-Bis(methylamino)anthrachinon,
1,4-Bis(phenylamino)anthrachinon,
1,4-Bis(4'-tert.-butylphenylamino)anthrachinon,
1,5-Bis(phenylamino)anthrachinon,
1,5-Bis(4'-methylphenylamino)anthrachinon,
1,5-Bis(4'-hydroxyphenylamino)anthrachinon,
1,5-Bis(4'-ethylphenylamino)anthrachinon,
1,5-Bis(4'-methoxyphenylamino)anthrachinon,
1,5-Bis(4'-n-propylphenylamino)anthrachinon,
1,5-Bis(4'-isopropylphenylamino)anthrachinon,
1,5-Bis(4'-dimethylaminophenylamino)anthrachinon,
1,5-Bis(4'-ethoxyphenylamino)anthrachinon,
1,5-Bis(4'-n-butylphenylamino)anthrachinon,
1,5-Bis(4'-n-propoxyphenylamino)anthrachinon,
1,5-Bis(4'-n-pentylphenylamino)anthrachinon,
1,5-Bis(4'-n-butoxyphenylamino)anthrachinon,
1,5-Bis (4'-morpholinophenylamino)anthrachinon,
1,5-Bis(4'-n-pentyloxyphenylamino)anthrachinon,
1,5-Bis [4'-(N-ethyl)-N-β-hydroxyethyl)phenylamino]anthrachinon,
1,5-Bis(4'-phenoxyphenylamino)anthrachinon,
1,5-Bis(4'-hexyloxyphenylamino)anthrachinon,
1,5-Bis[4'-(phenylazo)phenylamino] anthrachinon,
1,5-Bis(4'-n-heptyloxyphenylamino)anthrachinon,
1,5-Bis(4'-octyloxyphenylamino)anthrachinon,
1,5-Bis(4'-nonyloxyphenylamino)anthrachinon und
1,5-Bis (4'-n-decyloxyphenylamino)anthrachinon.
Ein Beispiel für Farbstoffe vom Merocyanin-Typ ist 3-Ethyl-5-[4-(3-ethyl-2-benzothiazolyliden)-2-hexenyliden]rhodanin.
Ein Beispiel für Farbstoffe vom Benzochinon-Typ ist 2,5-Di(4- heptyloxyphenyl)-3,6-dichlorbenzochinon.
Einige Beispiele für Farbstoffe vom Tetrazin-Typ schließen die folgenden ein:
6-(4-Pentyloxyphenyl)-3-(4-pentylpiperidin-1-yl)-1,2,4,5- tetrazin,
3-(p-Butoxyphenyl)-6-(4'-n-pentylcyclohexyl)-1,2,4,5- tetrazin,
3-(trans-4-Propylcyclohexyl)-6-(4-trans-4'- butylcyclohexylphenyl)-1,2,4,5-tetrazin, und
3-n-Hexyl-6-(4-n-butoxyphenyl)-1,2,4,5-tetrazin.
Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verwendenden Elektrodenschichten können gewöhnlicher Art sein, beispielsweise leitfähige, anorganische Filme wie zum Beispiel Metallfilme und Filme eines leitfähigen Oxids, leitfähige organische Filme oder ähnliche.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es im allgemeinen bevorzugt, als mindestens eine der beiden Elektrodenschichten eine durchsichtige oder halbdurchsichtige Elektrodenschicht zu verwenden und diese auf einen durchsichtigen Träger aufzubringen.
Einige veranschaulichende Beispiele für durchsichtige oder halbdurchsichtige Elektrodenschichten schließen den NESA genannten Zinnoxid-Film, das ITO (Indium-Tin oxide) genannte Zinnoxid enthaltende Indiumoxid, abgeschiedene Schichten aus Gold, Titan usw. und dünne Metall- oder Legierungsschichten ein. Diese Elektrodenschichten können durch verschiedene Techniken, einschließlich bekannter Techniken wie beispielsweise Sprühtechniken, Verdampfungstechniken, Drucktechniken, Auftragungsstechniken, Vergoldungstechniken, Adhäsionstechniken oder Kombinationstechniken derselben, auf vorgeschriebene Oberflächen von Trägern oder der Flüssigkristall-Schicht aufgebracht werden.
Bezüglich der Form der im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendbaren Elektrodenschichten gibt es keine besonderen Beschränkungen. Diese können die gesamte Oberfläche der vorgeschriebenen Subjekte wie zum Beispiel der Träger bedecken oder können ein Streifenmuster oder jedes andere gewünschte Muster besitzen.
Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendbaren Träger können aus verschiedenen Arten von Materialien hergestellt sein. Unter Gesichtspunkten der Produktivität, Anwendungsbreite, Bearbeitbarkeit usw. werden bevorzugt aus einem Kunststoff oder ähnlichem hergestellte, flexible Träger verwendet, welche sich durch Festigkeit, Wärmebeständigkeit, Transparenz und Haltbarkeit auszeichnen.
Einige veranschaulichende Beispiele für flexible Kunststoffe schließen kristalline Polymere wie zum Beispiel monoaxial oder biaxial verstrecktes Polyethylenterephthalat, nicht kristalline Polymere wie zum Beispiel Polysulfone und Polyethersulfone, Polyolefine wie zum Beispiel Polyethylen und Polypropylen, Polycarbonate und Polyamide wie zum Beispiel Nylons ein.
Unter diesen sind monoaxial verstrecktes Polyethylenterephthalat, Polyethersulfone und Polycarbonate besonders bevorzugt.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können die beiden Träger der optischen Flüssigkristall-Vorrichtung aus dem gleichen Material oder jeweils aus zwei verschiedenen Materialien hergestellt sein. Im allgemeinen ist mindestens einer der beiden verwendeten Träger optisch durchsichtig und mit einer durchsichtigen Elektrodenschicht versehen.
Bezüglich der Form der im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendbaren Träger gibt es keine besonderen Beschränkungen und diese kann in Abhängigkeit des Verwendungszwecks usw. variieren. Im allgemeinen werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise Träger in Form von Platten, Folien oder in Form eines gerollten Films verwendet. Besonders bevorzugt ist die Verwendung von Trägern in Form eines gerollten Films, wobei deren vorteilhafte Eignung für kontinuierliche Herstellungssysteme genutzt wird.
Die Dicke der Träger kann gemaß ihren Eigenschaften wie zum Beispiel dem Grad ihrer Durchsichtigkeit, ihrer Flexibilität, ihrer Festigkeit und ihrer Verarbeitbarkeit, dem Verwendungszweck der hergestellten Vorrichtung usw. ausgewählt werden und beträgt im allgemeinen ungefähr 20 bis ungefähr 1000 um.
Die erfindungsgemäße optische Flüssigkristall-Vorrichtung kann durch ein Verfahren zum Kaschieren von Elektroden oder von Elektrodenschichten tragenden Trägern mit einem Film der erfindungsgemäßen ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung oder durch ein Verfahren, welches die Bildung einer Schicht der erfindungsgemäßen ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung durch Auftragen oder ähnliches auf einen Elektrodenfilm oder einen eine Elektrodenschicht tragenden Träger, und anschließendes Laminieren der erhaltenen Schicht mit einer anderen Elektrode oder einem anderen eine Elektrodenschicht tragenden Träger umfaßt, hergestellt werden.
In dem vorstehend erwähnten Verfahren wird ein Film der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung mit einer Dicke von 0,5 bis 10 um, vorzugsweise 0,5 bis 4 um, unter Einsatz einer im allgemeinen für gewöhnliche Polymere eingesetzten Filmbildungstechnik wie zum Beispiel einer Gieß-, Extrusions- oder Verpresstechnik gebildet und die beiden Seiten des Films durch die zwei Elektroden, von denen mindestens eine eine transparente Elektrode ist, eingeschlossen, und so eine optische Flüssigkristall-Vorrichtung hergestellt. Die erhaltene Vorrichtung kann mit einem transparenten Träger auf einer oder beiden Oberflächen versehen werden. In diesem Verfahren kann ein ziemlich dicker (1 bis 50 um) Film der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung gebildet werden, der dann vor der Laminierung mit Elektroden ungefähr auf das Zwei- bis Fünffache monoaxial verstreckt wird. In einem solchen Verfahren kann die Filmbildung auch zur Orientierung der ferroelektrischen Flüssigkristall-Substanz dienen.
Das letztgenannte Verfahren ist ein Verfahren, in dem eine Schicht der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung durch Auftragen auf die Elektrodenschicht eines eine Elektrodenschicht tragenden Trägers gebildet wird, und anschließend auf die Schicht der ferroelektrischen Flüssigkristall- Zusammensetzung eine gegenüberliegende Elektrode oder ein eine Elektrodenschicht tragender Träger laminiert wird. Wenn die Temperatur und die Geschwindigkeit des Auftragens sorgfältig ausgewählt werden, ist es durch das Verfahren zur Filmbildung durch Auftragen möglich, die ferroelektrische Flüssigkristall-Substanz unter Verwendung einer Stabbeschichtungsvorrichtung oder ähnlichem direkt zu orientieren. Ferner ist dieses Verfahren für die vorliegende Erfindung geeignet, da vorteilhafterweise der Bereich der gewünschten Einsatzbedingungen breit ist, die Dicke des Films in weiten Bereichen variiert werden kann usw..
Das Auftragen der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung wird im allgemeinen so ausgeführt, daß die ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung auf eine Elektrodenschicht gebracht wird und anschließend unter Verwendung einer Auftragungsvorrichtung wie einer zylinderförmigen Walze oder eines spachtelförmigen Stabes unter Bildung einer Schicht der Zusammensetzung ausgebreitet wird. Darüberhinaus können verschiedene andere Arten von Auftragungsverfahren, einschließlich Auftragen unter Erwärmen, Auftragen aus Lösung, Wasser- Oberflächen-Auftragung unter Verwendung einer Stabbeschichtungsvorrichtung, Tiefdruckwalzen-Techniken, Mikrodruck- Techniken usw. eingesetzt werden. Unter diesen wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt ein Lösungs- Auftragverfahren eingesetzt, bei welchem eine Lösung mit 5 bis 50 Gew.-% einer ferroelektrischen Flüssigkristall- Zusammensetzung auf einen eine Elektrodenschicht tragenden Träger unter Verwendung einer Walzenbeschichtungsvorrichtung, einer Tiefdruckbeschichtungsvorrichtung, eines Siebdruckverfahrens oder ähnlichem aufgebracht wird. Nachdem das Lösungsmittel verdampft ist, wird auf die erhaltene Schicht der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung eine gegenüberliegende Elektrode oder ein eine Elektrodenschicht aufweisender Träger laminiert.
Die bevorzugte Dicke des Films der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung in der optischen Flüssigkristall- Vorrichtung beträgt im allgemeinen 0,5 bis 10 um, vorzugsweise 0,5 bis 4 um.
Fig. 2 ist eine schematische Ansicht, welche ein Auftragungsverfahren zur Bildung einer Schicht einer ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung veranschaulicht, das, innerhalb der erfindungsgemäßen Herstellung der optischen Flüssigkristall-Vorrichtungen, geeigneterweise als Vorstufe vor der Orientierungsstufe und der Stufe des Laminierens auf einen Träger usw., eingesetzt werden kann.
In Fig. 2 bezeichnet Bezugsziffer 1 einen eine Elektrodenschicht tragenden flexiblen Träger. Bezugsziffer 2 bezeichnet eine ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung oder eine Lösung derselben. Bezugsziffer 3 bezeichnet einen beschichteten Träger, welcher aus dem die Elektrodenschicht 1 tragenden flexiblen Träger und der darauf aufgebrachten ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung oder einer Lösung derselben 2 besteht. Bezugsziffer 4 bezeichnet eine Walzenbeschichtungsvorrichtung. Bezugsziffer 5 bezeichnet eine Führungswalze. Bezugsziffer 6 bezeichnet eine Vorratsrolle. Bezugsziffer 7 bezeichnet ein Abstreifmesser.
Falls eine dünne Schicht der ferroelektrischen Flüssigkristall- Zusammensetzung erwünscht ist, kann eine Berührung zwischen den Trägern dadurch verhindert werden, daß in der Stufe der Filmbildung oder der Stufe des Auftragens auf den Träger ein isolierender Abstandshalter aus beispielsweise Siliciumoxid oder einem isolierenden Kunststoff zwischen die Träger eingebracht wird oder dadurch, daß vorher durch ein Auftragungsverfahren oder ähnliches eine dünne isolierende Schicht eines Polymers usw. zwischen den Träger und die smektische Flüssigkristall-Schicht eingebracht wird.
Die Dicke der isolierenden Schicht ist nicht in besonderer Weise begrenzt. Die bevorzugte Dicke beträgt im allgemeinen nicht mehr als 1 um, vorzugsweise nicht mehr als 0,5 um.
Als Verfahren zur Auftragung der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung durch Laminieren der durch Aufbringen gebildeten Schicht der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung mit einem gegenüberliegenden Träger können geeigneterweise gewöhnliche Laminiertechniken unter Verwendung einer Druckwalze usw. eingesetzt werden.
In Fig. 1 ist das einfachste Beispiel einer Laminiertechnik unter Verwendung einer Druckwalze gezeigt.
In Fig. 1 bezeichnet Bezugsziffer 8 ein Paar Druckwalzen. Bezugsziffer 3 bezeichnet einen eine Elektrodenschicht tragenden flexiblen Träger, welcher mit einer ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung 2 versehen ist, und Bezugsziffer 1' bezeichnet einen gegenüberliegenden, eine Elektrodenschicht tragenden flexiblen Träger.
Als kontinuierliches Hochleistungs-Massenfertigungsverfahren zur Herstellung der optischen Flüssigkristall-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird geeigneterweise insbesondere ein Verfahren eingesetzt, in welchem während der Beförderung des Trägers bei hoher Geschwindigkeit eine Schicht einer ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung durch kontinuierliches Aufbringen der Zusammensetzung auf einen flexiblen Kunststoffträger unter Verwendung der obenbeschriebenen Auftragungstechnik oder dergl. gebildet wird und anschließend ein entgegengesetzter, eine Elektrodenschicht tragender Kunststoffträger auf die Schicht der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung gebracht wird, und diese damit kontinuierlich laminiert wird.
In der optischen Flüssigkristall-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sollte die ferroelektrische Flüssigkristall- Substanz monoaxial orientiert worden sein. D.h., um einen hohen Kontrast durch Schalten des elektrischen Feldes zu erreichen, sollte die optische Flüssigkristall-Vorrichtung als eine vom Doppelbrechungs-Typ ausgestaltet sein. Aus diesem Grund sollte die ferroelektrische Flüssigkristall-Substanz ungefähr parallel zur Zellenebene monoaxial orientiert sein.
Die Orientierungsbehandlung kann zum Zeitpunkt der Filmbildung oder nach der Filmbildung und dem Laminieren durchgeführt werden. Wenn die Orientierungsbehandlung innerhalb der Stufe der Filmbildung durchgeführt wird, sollte das Laminieren nach dem Verstrecken des gebildetetn Films durchgeführt werden. Der orientierte Zustand kann durch Verstrecken des Films auf das zwei- bis fünffache bei einer Temperatur, bei der die ferroelektrische Flüssigkristall-Substanz in der SmC*-Phase, SmA- Phase, N-Phase, N*-Phase oder einer Koexistenzphase aus einer dieser Phasen und der isotropen Phase (Iso-Phase) vorliegt, erhalten werden. Ist der erhaltene orientierte Zustand unzureichend, kann dieser durch Erwärmen des Films auf eine Temperatur, bei der er in der isotropen Phase vorliegt, und anschließendes Abkühlen in einer Rate von 0,05 bis 20 K/min, vorzugsweise von 0,05 bis 5 K/min auf seine Flüssigkristall-Temperatur verbessert werden. Wenn die Schicht durch Auftragen gebildet wird, kann ein orientierter Zustand zum Zeitpunkt des Auftragens durch geeignete Einstellung der Auftragungsbedingungen erhalten werden.
Als Verfahren zur Durchführung der Orientierungsbehandlung nach der Filmbildung und Laminierung können Reibtechniken, die Technik des Schrägaufdampfens von SiO, Schertechniken, Biegebehandlungen zur Orientierung oder ähnliche eingesetzt werden.
Wenn eine Reibtechnik eingesetzt wird, kann eine orientierte Flüssigkristall-Schicht erhalten werden, indem vorher eine Schicht aus Polyimid (PI), Polyvinylalkohol (PVA) usw. in einer Dicke von 20 bis 10.000 Å, vorzugsweise nicht mehr als 2.000 Å durch Schleuderbeschichtung, eine Eintauchtechnik, Auftragungstechnik oder ähnliche auf mindestens einen der eine Elektrodenschicht tragenden Träger, der die Flüssigkristalle trägt, aufgetragen wird und die erhaltene Schicht mit Geweben oder ähnlichen gerieben wird. Nach dem Auftragen der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung auf den Träger wird diese aus ihrer isotropen Phase in einer Rate von 0,05 bis 20 K/min, vorzugsweise von 0,05 bis 5 K/min, abgekühlt.
(Reibtechnik: Masato Isogai, Teruo Mukoh, Fumio Nakano, Mikio Sato, gesammelte Manuskripte für Vorträge auf dem 43. Symposium der Gesellschaft für Angewandte Physik (Herbst 1982)).
Wenn die Technik des Schrägaufdampfens von SiO eingesetzt wird, kann eine orientierte Flüssigkristall-Schicht durch vorheriges Schrägaufdampfen einer anorganische Substanz wie SiO, SiO&sub2; oder ähnlicher Substanzen auf mindestens einen der eine Elektrodenschicht tragenden Träger und anschließendes Abkühlen der Flüssigkristall-Schicht aus ihrer isotropen Phase mit derselben Geschwindigkeit wie bei der Reibtechnik erhalten werden (W. Urbach, M. Boix und B. Guyon, Appl. Phys. Lett., 25 (1974) 479).
Wenn eine Schertechnik verwendet wird, kann eine orientierte Flüssigkristall-Schicht durch geringfügiges, gegenseitiges Verschieben der eine Elektrodenschicht tragenden oberen und unteren Träger zur Anlegung einer Scherspannung an den Flüssigkristall erhalten werden (N.A. Clark und S.T. Langerwall, Appl. Phys. Lett., 36 (1980) 899).
Das besonders bevorzugte Verfahren zur Orientierung der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß zur Orientierung der ferroelektrischen Flüssigkristalle in einer wie oben beschrieben hergestellten optischen Flüssigkristall-Vorrichtung die noch zu orientierende optische Flüssigkristall-Vorrichtung einer Biegebehandlung in einer spezifischen Biegerichtung unterzogen wird. Da die ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung eine ferroelektrische Flüssigkristall-Substanz und eine polymere Substanz enthält und deshalb einen kleinen makroskopischen Elastizitätsmodul in ihrem Multidomänen-Zustand aufweist, kann bereits durch bloßes Biegen ein ausreichend orientierter Zustand erreicht werden.
Es wird angenommen, daß die hohe Orientierung, die durch die Biegebehandlung erreicht wird, zurückzuführen ist auf die in Fig. 3 gezeigte sehr geringe Scherspannung, welche durch den Biegevorgang hervorgerufen wird und an den Teil des ferroelektrischen Flüssigkristalls, der dem der Biegebehandlung unterzogenen Teil benachbart ist, angelegt wird.
Fig. 3 ist eine schematische Ansicht, welche die Verteilung der durch eine Biegebehandlung an den gebogenen Anteil eines ferroelektrischen Flüssigkristalls innerhalb einer optischen Flüssigkristall-Vorrichtung angelegten Scherspannung veranschaulicht. Dabei zeigt Figur (a) ein Beispiel, in dem eine optische Flüssigkristall-Vorrichtung 9 einer Biegebehandlung unterzogen wird. Bezugsziffern 1 und 1' bezeichnen jeweils einen eine Elektrodenschicht tragenden Träger. Bezugsziffer 2 bezeichnet eine ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung und Bezugsziffer 10' bezeichnet den Teil der optischen Flüssigkristall-Vorrichtung 9, welcher einer Biegebehandlung unterzogen wird. Fig. (b) ist eine vergrößerte Teilansicht des Anteils, der einer Biegebehandlung unterzogen wurde, wobei die Pfeile die Verteilung der durch die Biegebehandlung an die ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung angelegten Scherspannung zeigen.
Da die ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung einen größeren Elastizitätsmodul besitzt als nematische Flüssigkristalle kann eine Biegebehandlung, im Gegensatz zu einer einheitlichen Deformation, eine durch den Schlupf zwischen den in Kontakt befindlichen Domäneneinheiten bedingte Deformation herbeiführen. Deshalb ist die Orientierungsrichtung der Domänen, d.h. die Orientierungsrichtung der Flüssigkristall-Moleküle in rechtem Winkel zur Scherrichtung.
Fig. 4 ist eine schematische Ansicht, welche eine Ausführungsform des im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendeten Orientierungsverfahrens zeigt, in dem eine optische Flüssigkristall-Vorrichtung 9 während der kontinuierlichen Beförderung derselben einer Biegebehandlung unter Verwendung einer Walze 12 unterzogen wird.
In Fig. 4 bezeichnet Bezugsziffer 10' den Teil der optischen Flüssigkristall-Vorrichtung 9, welcher der Biegebehandlung unterzogen wird.
In der im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzten Biegebehandlung ist es wesentlich, die Biegebehandlung so durchzuführen, daß die Biegerichtung so eingestellt wird, daß die Biegerichtung und die optische Hauptachse (Orientierungsrichtung) mindestens eines der Träger in der Ebene des Trägers ungefähr den Neigungswinkel θ der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung oder 90º-θ bilden, oder daß die Biegerichtung so eingestellt wird, daß die Biegerichtung und die Längsrichtung des Trägers in der Ebene des Trägers ungefähr den Neigungswinkel θ der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung oder 90º-θ bilden. Im hier vorliegenden Kontext bedeutet die Biegerichtung die Richtung einer zwei Ebenen verbindenden Geraden, welche auf der Oberfläche eines Trägers zum Zeitpunkt des Biegens des Trägers gebildet wird.
Wenn beispielsweise Träger mit optischer Anisotropie wie zum Beispiel monoaxial oder biaxial verstrecktes PET verwendet werden, wird die Biegebehandlung bevorzugt mit einer Biegerichtung durchgeführt, die so eingestellt ist, daß die Biegerichtung und die optische Hauptachse der Träger in der Ebene der Träger ungefähr den Neigungswinkel θ der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung oder 90º-θ bilden.
Fig. 5 veranschaulicht den Zusammenhang zwischen der Biegerichtung zum Zeitpunkt des Biegens einer Flüssigkristall-Vorrichtung und einem Polarisator. Bezugsziffer 9 bezeichnet eine optische Flüssigkristall-Vorrichtung, welche eine ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung einschließt. Bezugsziffer 12 bezeichnet die optische Hauptachse des Trägers. Bezugsziffern 13 und 14 bezeichnen jeweils die Biegerichtungen der Vorrichtung. Bezugsziffern 15 und 16 bezeichnen jeweils die Polarisationsachsen des Polarisators. Bezugsziffer 17 bezeichnet die Orientierungsrichtung eines Flüssigkristalls (Dunkelheit) zu einem Zeitpunkt, bei dem ein elektrisches Feld in bestimmter Richtung angelegt ist. Bezugsziffer 18 bezeichnet die Orientierungsrichtung des Flüssigkristalls (Licht) zu einem Zeitpunkt, bei dem ein elektrisches Feld in einer bezüglich 17 entgegengesetzten Richtung angelegt ist.
Beispielsweise bewirkt eine Biegebehandlung entlang der Biegerichtung 13 eine Orientierung von Domänen von Flüssigkristallen in einer Richtung parallel zur gestrichelten Linie 13. Demzufolge kann, durch Anordnung zweier Polarisatoren außerhalb der Vorrichtung 9 in einer Art und Weise, daß deren Polarisationsachsen 15 und 16 ungefähr den Neigungswinkel θ oder 90º-θ bilden und sich gegenseitig senkrecht kreuzen und anschließendes Umschalten der Orientierungsrichtung der Flüssigkristalle zwischen 17 und 18 durch Umschalten des elektrischen Feldes zwischen positiv und negativ, die orientierte Vorrichtung zwischen dem Hell- und Dunkel-Zustand umgeschaltet werden. Selbstverständlich können die beiden Polarisatoren auch so angeordnet werden, daß ihre beiden Polarisationsachsen in einer Richtung 15 oder 16 parallel zueinander gerichtet sind. Im letztgenannten Fall wird das Schalten zwischen Licht und Dunkelheit umgepolt.
Ferner erlaubt das Zumischen dichromatischer Farbstoffe zu der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung einen Betrieb im bekannten Gast-Wirt-Modus und es wird lediglich ein Polarisator benötigt. In diesem Fall ist der Polarisator im allgemeinen so angeordnet, daß dessen Polarisationsachse und die Orientierungsrichtung der Flüssigkristall-Zusammensetzung den Neigungswinkel θ bilden.
Obwohl es bevorzugt ist, die obenbeschriebenen Winkel θ oder 90º-θ, d.h. das Verhältnis zwischen der Biegerichtung und dem Neigungswinkel, bzw. das Verhältnis zwischen Polarisatoren und der Orientierungsrichtung der Flüssigkristall-Zusammensetzung usw., sorgfältig einzustellen, sind Abweichungen von nicht mehr als 10º tolerierbar. Um einen hohen Kontrast zu erhalten, ist es bevorzugt, Abweichungen von nicht mehr als 5º einzuhalten.
Die Orientierung durch Biegebehandlung kann in noch effektiverer Weise durch Erhitzen der optischen Flüssigkristall-Vorrichtung auf eine geeignete Temperatur, welche von der verwendeten Art der Flüssigkristalle abhängt, durchgeführt werden.
In dem erfindungsgemäßen Orientierungsverfahren durch Biegebehandlung ist es allgemein bevorzugt, die Biegebehandlung innerhalb eines Temperaturbereichs, in welchem die ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung eine Koexistenzphase aus isotroper und smektischer A-Phase, eine Koexistenzphase aus isotroper und chiraler smektischer C-Phase, die smektische A-Phase oder die chirale smektische C-Phase aufweist, durchzuführen, oder die optische Flüssigkristall- Vorrichtung während des Abkühlens der optischen Flüssigkristall-Vorrichtung von einer Temperatur, bei der die ferroelektrische Flüssigkristall-Vorrichtung in der isotropen Phase, in einer Koexistenzphase aus isotroper Phase und smektischer A-Phase oder einer Koexistenzphase aus isotroper und chiraler smektischer C-Phase vorliegt, auf eine Temperatur, bei der die ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung in der smektischen A-Phase oder der chiralen smektischen C-Phase vorliegt, einer Biegebehandlung zu unterziehen.
Um eine einheitliche Orientierung in der gesamten Flüssigkristall-Zelle zu erreichen, wird die Biegebehandlung vorzugsweise während der kontinuierlichen Beförderung der noch zu orientierenden optischen Flüssigkristall-Vorrichtung durchgeführt.
In dem im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzten Orientierungsverfahren kann die obenbeschriebene Orientierung durch Biegebehandlung unter Verwendung verschiedener Arten von Vorrichtungen und Systemen durchgeführt werden. Im allgemeinen wird geeigneterweise eine Biegebehandlung unter Verwendung mindestens einer frei drehbaren Walze während der kontinuierlichen Beförderung der noch zu orientierenden optischen Flüssigkristall-Vorrichtung verwendet. Vorzugsweise wird ein Verfahren verwendet, bei dem die noch zu orientierende optische Flüssigkristall-Vorrichtung während der kontinuierlichen Beförderung der optischen Flüssigkristall-Vorrichtung durch mindestens zwei frei drehbare Walzen einer Biegebehandlung unterzogen wird.
Nachfolgend wird die im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzte Orientierung durch Biegebehandlung detaillierter beschrieben.
Bei dem im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzten Orientierungsverfahren wird die Biegebehandlung vorzugsweise bei einem Biegegrad der optischen Flüssigkristall-Vorrichtung durchgeführt, der im allgemeinen innerhalb von 5 bis 1000 mm, vorzugsweise von 10 bis 500 mm, gemessen als Krümmungsradius, eingestellt ist.
Ein zu geringer Krümmungsradius kann zu Beschädigungen der Träger oder zu Rissen in den feine Muster aufweisenden, Elektrodenschichten führen. Wenn auf der anderen Seite der Krümmungsradius zu groß ist, kann es passieren, daß die an den Flüssigkristall angelegte Scherspannung zu gering wird, was zu einem ungenügenden Orientierungszustand führt.
Bei dem im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzten Orientierungsverfahren kann die Orientierung der ferroelektrischen Flüssigkristalle durch die obenbeschriebene Biegebehandlung effektiver und wirksamer dadurch durchgeführt werden, daß die optische Flüssigkristall-Vorrichtung während der kontinuierlichen Beförderung der optischen Flüssigkristall- Vorrichtung der Biegebehandlung unterzogen wird. Insbesondere kann diese noch effektiver bei hoher Geschwindigkeit durch kontinuierliche Beförderung der noch zu orientierenden Flüssigkristall-Vorrichtung durch mindestens zwei frei drehbare Walzen durchgeführt werden, wobei die noch zu orientierende optische Flüssigkristall-Vorrichtung einer Biegebehandlung unterzogen wird. Dies erlaubt letztendlich Massenfertigung.
Die Beförderungsgeschwindigkeit der optischen Flüssigkristall- Vorrichtung während der Biegebehandlung kann nicht einheitlich definiert werden, da diese in Abhängigkeit vom Krümmungsradius des gebogenen Teils, der Temperatur, der Art der verwendeten ferroelektrischen Flüssigkristalle usw. variiert. Es reicht im allgemeinen aus, die Bandgeschwindigkeit innerhalb eines kontinuierlichen Herstellungsverfahrens, welches eine Filmbildungsstufe durch Auftragen und eine Laminierstufe einschließt, einzustellen. Von daher ist es möglich, alle Bandgeschwindigkeiten in den verschiedenen Stufen, einschließlich der Orientierungsstufe durch Biegebehandlung abzugleichen, wodurch ein kontinuierliches Hochleistungs- Massenfertigungsverfahren von optischen Flüssigkristall- Vorrichtungen in effektiver Weise realisiert werden kann. Dies führt zu einer extremen Verbesserung der Produktivität.
In dem obenbeschriebenen kontinuierlichen Hochleistungs-Massenfertigungsverfahren liegt die geeignete Beförderungsgeschwindigkeit der optischen Flüssigkristall-Vorrichtung während der Biegebehandlung im allgemeinen im Bereich von 0,1 bis 50 m/min. (im Bereich von 0,16 bis 83,3 cm/s).
Die oben genannte bevorzugte Beförderungsgeschwindigkeit der optischen Flüssigkristall-Vorrichtung während der Biegebehandlung wurde hauptsächlich unter Berücksichtigung der Bedingungen während des Auftragungsvorgangs festgesetzt.
Von daher existiert keine besondere Beschränkung bezüglich der ausschließlich für die Biegebehandlung geeigneten Beförderungsgeschwindigkeit und deren Bereich kann durchaus größer als der obenbeschriebene Bereich sein. Dennoch können bei einer zu hohen Beförderungsgeschwindigkeit einige Arten von Trägern Beschädigungen wie Risse während der Biegebehandlung erfahren. Ist sie zu gering, führt dies auf der anderen Seite zu einer Verlängerung der Herstellungszeit und somit zu einer Herabsetzung der praktischen Anwendbarkeit, obwohl ausreichende Orientierung erreicht wird.
In der obenbeschriebenen Orientierung durch Biegebehandlung ist eine genaue Einstellung der Temperatur nicht notwendigerweise erforderlich. Um jedoch extrem gute Orientierung innerhalb eines weiten Bereichs an Bandgeschwindigkeiten (Bandgeschwindigkeit: die Geschwindigkeit, welche der Wickelgeschwindigkeit des Erzeugnisses entspricht), insbesondere bei sehr hoher Bandgeschwindigkeit, zu erreichen, wird die Biegebehandlung vorzugsweise während des Abkühlens der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung ausgehend von einer Temperatur, bei der sie in der isotropen Phase, in einer Koexistenz-Phase aus isotroper und smektischer A-Phase oder einer Koexistenz-Phase aus isotroper und chiraler smektischer C-Phase vorliegt, auf eine Temperatur, bei der sie die smektische A- Phase oder chirale smektische C-Phase aufweist, durchgeführt.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine Ausführungsform des Orientierungsverfahrens beschrieben, wobei die Orientierung durch Biegebehandlung während des Abkühlens einer optischen Flüssigkristall-Vorrichtung ausgehend von einer Temperatur der isotropen Phase auf eine Temperatur der Flüssigkristall-Phase durchgeführt wird.
Fig. 6 ist eine schematische Darstellung, welche eine besonders bevorzugte Ausführungsform des im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzten, obenbeschriebenen kontinuierlichen Orientierungsverfahrens veranschaulicht, wobei die Biegebehandlung mit einer Biegerichtung in einem bestimmten Neigungswinkel während des Abkühlens ausgehend von einer Temperatur der isotropen Phase auf eine Temperatur der Flüssigkristall-Phase durchgeführt wird.
In Fig. 6 bezeichnet Bezugsziffer 9 eine optische Flüssigkristall-Vorrichtung. Bezugsziffern 19 und 20 bezeichnen jeweils eine frei drehbare Walze. Bezugsziffer 21 bezeichnet eine Heizvorrichtung. Bezugsziffern T1, T2 und T3 bezeichnen jeweils die Temperaturen der Heizvorrichtung 21, sowie der frei drehbaren Walzen 19 und 20.
In dem in Fig. 6 gezeigten Orientierungsverfahren wird die optische Flüssigkristall-Vorrichtung 9, während der kontinuierlichen Beförderung derselben, durch die auf eine Temperatur T&sub1; eingestellte Heizvorrichtung 21 auf eine Temperatur erwärmt, bei der die ferroelektrische Flüssigkristall- Zusammensetzung in der optischen Flüssigkristall-Vorrichtung in der isotropen Phase vorliegt. Anschließend wird die optische Flüssigkristall-Vorrichtung 9 durch zwei frei drehbare Walzen 19 und 20, welche jeweils auf Temperaturen T&sub2; und T&sub3; eingestellt sind, befördert, wobei die ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung auf eine Temperatur abgekühlt wird, bei der sie eine Flüssigkristall-Phase aufweist. Zu diesem Zeitpunkt sind die beiden Walzen so angeordnet, daß der zwischen der Biegerichtung der Träger und der Richtung, die senkrecht zur Hauptachse mindestens eines der Träger verläuft, gebildete Winkel "a" θ oder 90º-θ wird. Die Anzahl der Walzen ist nicht auf zwei beschränkt, sondern kann auch eins oder drei oder mehr betragen. Die bevorzugte Anzahl beträgt zwei oder mehr. Im obigen Verfahren genügt es, die Temperatur T&sub1; so einzustellen, daß die optische Flüssigkristall-Vorrichtung 9 mindestens bis zum Beginn der Biegebehandlung auf einer Temperatur der isotropen Phase verbleibt. Es reicht ebenfalls aus, die Temperaturen T&sub2; und T&sub3; so einzustellen, daß vor der Beendigung der Biegebehandlung die optische Flüssigkristall- Vorrichtung 9 auf eine Temperatur der Flüssigkristall-Phase abgekühlt werden kann.
In dem oben beschriebenen Verfahren ist es im allgemeinen angemessen, die Temperatur T&sub1; auf eine höhere Temperatur als die Temperaturen T&sub2; und T&sub3; einzustellen.
Die Temperaturen T&sub2; und T&sub3; können gleich oder verschieden voneinander sein. Um dennoch die Temperatursteuerung unter Berücksichtigung der Wärmekapazität der optischen Flüssigkristall- Vorrichtung einfach zu gestalten und einen unveränderten Betrieb für einen langen Zeitraum aufrechtzuerhalten, ist es im allgemeinen wünschenswert, die Temperatur T&sub3; niedriger als die Temperatur T&sub2; zu halten.
In dem oben beschriebenen Orientierungsverfahren gibt es keine besondere Beschränkung bezüglich der Anordnung der während der Orientierung durch Biegebehandlung zu verwendenden frei drehbaren Walzen. Dennoch ist es, wie im Beispiel der Fig. 6 gezeigt, besonders bevorzugt, die Biegebehandlung durch Anordnung mindestens zweier aufeinanderfolgend angeordneter frei drehbarer Walzen unter kontinuierlicher Beförderung der optischen Flüssigkristall-Vorrichtung durch diese frei drehbaren Walzen durchzuführen.
Wie aus obiger Beschreibung deutlich wird, weist das Verfahren zur Orientierung optischer Flüssigkristall-Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung folgende außerordentliche Vorteile in der praktischen Anwendung auf:
es kann eine hohe Orientierung durch extrem einfache Verfahrensschritte, ohne daß eine komplizierte Vorbehandlung der Träger usw. nötig wäre, erreicht werden;
es können optische Flüssigkristall-Vorrichtungen mit ausgezeichneter hoher Ansprechgeschwindigkeit, hohem Kontrastverhältnis usw. in effektiver Weise erhalten werden, und es können kontinuierliche Hochgeschwindigkeits- Massenfertigungssysteme in einfacher Weise realisiert werden. Das Orientierungsverfahren im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist von daher geeignet für Orientierungsverfahren innerhalb von Herstellungsverfahren verschiedener Arten optischer ferroelektrischer Flüssigkristall-Vorrichtungen mit Elektrodenschichten tragenden Trägern.
Wenn Träger ohne optische Anisotropie verwendet werden, wie PES (Polyethersulfone), PC (Polycarbonate) oder PS (Polysulfone), wird die Biegebehandlung vorzugsweise mit einer Biegerichtung durchgeführt, die so eingestellt ist, daß die Biegerichtung und die Längsrichtung der Träger ungefähr einen Winkel von θ oder 90º-θ bilden. Fig. 7 und 8 sind jeweils Ansichten, welche, sofern eine unter der Bedingung a = 0º oder a = θ orientierte optische Flüssigkristall-Vorrichtung als Anzeigevorrichtung zusammen mit Polarisatoren verwendet wird, die Neigung eines Flüssigkristall-Moleküls 22 und das Verhältnis der Richtung der Polarisatoren (23, 24) und der Polarisations-Grundplatte 25 beim Anlegen eines elektrischen Feldes zwischen der oberen und unteren Elektrodenschicht veranschaulichen. Das Flüssigkristall-Molekül 22 ist geneigt und bildet mit der Hauptachse des Flüssigkristall-Moleküls einen Winkel + θ oder - θ und nimmt einen Dunkel- oder Hell-Zustand ein. Wenn die Biegebehandlung unter der Bedingung a = θ durchgeführt wird, kann die Polarisations-Grundplatte 25 ohne Ausschuß eines Teils derselben verwendet werden.
Nachfolgend wird nunmehr der Vernetzungsprozeß, welcher dann ausgeführt wird, wenn vernetzbare Harze als nicht flüssigkristalline polymere Substanz verwendet werden, beschrieben. Die obenbeschriebene Orientierungsbehandlung wird bevorzugt vor der ausreichenden Härtung der vernetzbaren Harze durchgeführt, da ungenügende Vernetzung für das Anlegen großer Scherung an die Flüssigkristall-Anteile von Vorteil ist und ein höherer Orientierungszustand erreicht werden kann.
Der Vernetzungsprozeß wird durch Zumischen eines Vernetzungsmittels (Härters) zu einem vernetzbaren Harz durchgeführt. Die Zumischung kann im allgemeinen zum Zeitpunkt der Herstellung einer Lösung einer ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung vor der Filmbildung durchgeführt werden. Da der Verdünnungseffekt der Lösung sofortige Vernetzung verhindert, kommt es zu keiner schnellen Veränderung der Viskosität der Lösung. Nach der Bildung eines Films der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung und Verdampfung des verwendeten Lösungsmittels beginnt die Vernetzung. In Abhängigkeit von der Art der vernetzbaren Harze gibt es einige Harze, die lediglich durch Stehenlassen bei Raumtemperatur (mehrere Minuten bis mehrere Stunden lang) aushärten. Die Aushärtungszeit kann jedoch durch Erwärmen auf eine geeignete Temperatur oder durch Bestrahlung mit ultraviolettem Licht verkürzt werden. Das Erwärmen und die Bestrahlung mit ultraviolettem Licht können entweder vor oder nach dem Laminieren durchgeführt werden. Sie werden bevorzugt nach dem Laminieren und der Orientierungsbehandlung durchgeführt. Wenn eine Mischung einer ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung und eines vernetzbaren Harzes zur Filmbildung ohne Verwendung eines Lösungsmittels verwendet werden, beginnt die Vernetzung mit dem Zeitpunkt der Herstellung der Mischung, so daß aus diesem Grund ein Harz, welches lange Zeit zur Vernetzung (Härtung) benötigt, gewählt werden kann, um so eine dauerhafte, kontinuierliche Herstellung zu realisieren. Auch in diesem Fall ist es möglich, das Aushärten nach der Bildung des Films durch Bestrahlen mit ultraviolettem Licht zu beschleunigen.
Obwohl die so erhaltene Flüssigkristall-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Form eines Films der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung ausgezeichnet aufrechterhält, können, sofern ein Ausfließen bei Langzeitverwendung möglich ist, die Zellen mit einem Epoxidklebstoff oder ähnlichem versiegelt werden.
Da die ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung eine gute Formbarkeit in einen Film aufweist, können großflächige optische Flüssigkristall-Vorrichtungen in besserer Ausbeute unter Verwendung der Zusammensetzung hergestellt werden. Da es das Herstellungsverfahren für optische Flüssigkristall-Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung erlaubt, eine dicke Flüssigkristall-Zelle herzustellen, ist es ferner möglich, die Produktionsbedingungen zu lokkern und die Gefahr von Betriebsstörungen zu reduzieren. Demgemäß kann während der Orientierung der ferroelektrischen Flüssigkristall-Substanz ein hoher Orientierungsgrad kontinuierlich in hoher Geschwindigkeit durch eine Biegebehandlung erreicht werden, welche lediglich sehr einfache und simple Arbeitsvorgänge benötigt. Darüberhinaus weist die optische Flüssigkristall-Vorrichtung, welche im Rahmen der vorliegenden Erfindung erhalten wird, ausgezeichnete grundlegende Eigenschaften optischer Flüssigkristall-Vorrichtungen, einschließlich hoher Ansprechgeschwindigkeit auf externe Stimulatoren wie elektrische Felder, sowie ein hohes Kontrastverhältnis auf und besitzt darüber hinaus ausreichende Flexibilität und Festigkeit. Ferner weist sie keine Verfärbung oder Farbabstufungen auf und besitzt ausgezeichnete Bistabilität und Dimensionsbeständigkeit.

Beispiele 1 bis 21 und Vergleichsbeispiele 1 und 2

BEISPIEL 1

Der folgende ferroelektrische niedermolekulare Flüssigkristall wurde als ferroelektrische Flüssigkristall-Substanz verwendet Phasenübergangsverhalten
Als vernetzbares Harz wurde ein kommerziell erhältliches schnellhärtendes Epoxidharz (CEMEDINE HIGH SUPER hergestellt von Cemedine Co. Ltd., in einem Gewichtsverhältnis Epoxidharz : Vernetzungsmittel (Härter) von 1:1) verwendet.
5 g des Flüssigkristalls und 5 g des Harzes wurden in 90 g Dichlormethan gelöst und eine Lösung einer Konzentration von 10 Gew.-% einer 1:1-Mischung hergestellt. Die erhaltene Lösung wurde bei Raumtemperatur unter Verwendung einer Walzenbeschichtungsvorrichtung auf einem ITO tragenden PES (Polyethersulfon)- Träger (Breite: 15 cm, Dicke: 125 um) aufgebracht. Nach dem Verdampfen des Lösungsmittels betrug die Dicke der aufgebrachten Schicht 6 um. Anschließend wurde die aufgebrachte Schicht mit einem PES-Träger der gleichen Art laminiert. Die erhaltene, noch zu orientierende optische Flüssigkristall-Vorrichtung wurde einer Orientierung durch Biegebehandlung bei 50ºC unterzogen und eine optische Flüssigkristall-Vorrichtung mit den Maßen 15 cm x 200 cm erhalten. An die zwischen gekreuzten Polarisatoren angeordnete Vorrichtung wurde eine Spannung von ± 20 V angelegt, und es wurde ein Kontrastverhältnis von 45 und eine Ansprechzeit von 400 us bei 25ºC gemessen. Der Gangunterschied (Δ n d) betrug 0,28 (Δ n: Brechungsindex-Anisotropie, d: Zelldicke). Die Größe der Teilchen der Flüssigkristall- Anteile (Mikrokapseln) wurde unter dem Mikroskop untersucht und betrug ungefähr 1,5 bis 2 um. Bedingt durch deren Bistabilität wurde der jeweilige Zustand selbst nach Abschalten der obenbeschriebenen Spannungen aufrechterhalten.
Nach dem Härten des Harzes wurde der Orientierungszustand des Flüssigkristalls durch Biegen (bis zu einem Krümmungsradius von 5 cm) nicht gestört. Ferner traten, selbst wenn die Vorrichtung mit einer Schneidevorrichtung oder ähnlichem zerschnitten wurde, niemals Kontinuitätsdefekte auf.
Beim Betreiben der optischen Flüssigkristall-Vorrichtung zwischen gekreuzten Polarisatoren im Doppelbrechungs-Modus war das durchgelassene Licht weiß mit einem schwachen Gelbstich, was der Farbe des Lichts, das von einer 3 um dicken herkömmlichen, ohne Verwendung eines Harzes hergestellten, Zelle durchgelassen wird, entsprach.
Die Messung der Ansprechzeit wurde wie folgt durchgeführt:
Eine Vorrichtung wurde zwischen zwei gekreuzte Polarisatoren eingebracht und die Zeit gemessen, die nach dem Umdrehen des positiven und negativen Vorzeichens des angelegten elektrischen Feldes zur Änderung der Intensität des durchgelassenen Lichts von 10% auf 90% benötigt wurde.

BEISPIEL 2

Eine Mischung, welche 10 g eines ferroelektrischen niedermolekularen Flüssigkristalls, DOBAMBC: Phasenübergangsverhalten
(Kri: kristalliner Zustand, SmC*: chirale smektische C-Phase, SmI*: chirale smektische I-Phase, SmA: smektische A-Phase, Iso: isotrope Phase)
und 7 g eines Epoxidharzes (MG-150, hergestellt von Pernox Co. Ltd.; Epoxidharz: Vernetzungsmittel = 1:1 (Gewichtsverhältnis)) enthielt, wurde in Chloroform gelöst und eine Lösung einer Konzentration von 15 Gew.-% gebildet. Die erhaltene Lösung wurde auf einen ITO tragenden PES-Träger (Dicke : 100 um) unter Verwendung einer stabförmigen Beschichtungsvorrichtung aufgetragen. Nach der Verdampfung des Lösungsmittels wurde eine Verbundschicht mit einer Dicke von 5 um erhalten. Nach der Kaschierung mit einem entgegengesetzten ITO tragenden PES- Träger (Dicke: 125 um) unter Verwendung einer aus einer Gummiwalze und einer Metallwalze bestehenden Laminiervorrichtung wurde eine Vorrichtung mit den Maßen 20 cm x 1,5 m erhalten. Nachdem die erhaltene Vorrichtung einer Orientierung durch Biegebehandlung unter Verwendung der in Fig. 10 gezeigten Walzen unterzogen worden war (T&sub1; = 25ºC, T&sub2; = 125ºC, T&sub3; = 85ºC, T&sub4; = 70ºC, v = 3 m/min., Durchmesser der Walzen = 80 mm (größere Walzen) und 40 mm (kleinere Walzen)), wurden ein Kontrastverhältnis von 57 und eine Ansprechzeit von 170 us bei 70ºC gemessen. Der Gangunterschied (Δ n d) betrug 0,23. Die Lichtdurchlässigkeit änderte sich nach dem Abschalten des elektrischen Feldes, welches an die zwischen gekreuzten Polarisatoren eingebrachte Vorrichtung angelegt worden war, innerhalb von 24 Stunden um ungefähr 5% bei 70ºC. Diese Tatsache zeigte die vorhandene, ausreichende Bistabilität. Ebenso wie in Beispiel 1 war das durchgelassene Licht beim Übergang der Vorrichtung durch Umschalten des angelegten elektrischen Feldes in den Hell-Zustand weiß mit einem leichten Gelbstich.

VERGLEICHSBEISPIEL 1

Eine orientierte Schicht mit einer Zelldicke von 5 um wurde unter alleiniger Verwendung des Flüssigkristalls (DOBAMBC) an Stelle der in Beispiel 1 verwendeten Mischung gebildet, und es wurden die gleichen Messungen wie in Beispiel 1 durchgeführt. Das gemessene Kontrastverhältnis betrug 38. Unter Annahme von Bistabilität änderte sich die Lichtdurchlässigkeit ungefähr um 25% innerhalb von 24 Stunden nach dem Abschalten des elektrischen Feldes. Ferner schwankte die Farbe des durchgelassenen Lichts zwischen tiefem Rot und tiefem Grün, was das Auftreten von Farbabstufungen bedingt durch geringfügige Unregelmäßigkeiten in der Dicke zeigte.
Damit der Flüssigkristall-Anteil Eigenschaften vom in Beispiel erreichten Niveau aufwies, war es nötig, für das Kontrastverhalten die Flüssigkristall-Schicht auf nicht mehr als 3,5 um und für die Färbung auf nicht mehr als 2 um zu vermindern.

BEISPIEL 3

Der folgende Flüssigkristall vom Polyacrylat-Typ
Zahlenmittel des Molekulargewichts Mn = 5.000 Phasenübergangsverhalten Glas
(Glas: Glaszustand)
als ferroelektrischer polymerer Flüssigkristall und MG-150, hergestellt von Pernox Co. Ltd., als vernetzbares Harz wurden in einem Gewichtsverhältnis von 3 (Flüssigkristall) : 2 (Harz) bei 90ºC geknetet, und es wurde eine Mischung erhalten. Nach dem Kneten für ungefähr 10 min. war die Mischung nach Augenschein nahezu homogen.
Die Mischung wurde mit einer Tiefdruckbeschichtungsvorrichtung schnell auf einen ITO tragenden PES-Träger aufgetragen und eine Schicht von ungefähr 4 um gebildet. Das Auftragen wurde bei 105ºC durchgeführt. Nach der Laminierung mit einem Träger der gleichen Art wurde der erhaltene Schichtkörper durch Beförderung desselben durch die in Fig. 10 gezeigten Walzen einer Orientierungsbehandlung unterzogen (T&sub1; = 90ºC, T&sub2; = 90ºC, T&sub3; = 42ºC, T&sub4; = 25ºC, v = 3 mm/min.). Alle obigen Arbeitsvorgänge wurden kontinuierlich durchgeführt, und es wurde eine Flüssigkristall-Vorrichtung als Schichtfolie einer Breite von 15 cm und einer Länge von 30 m erhalten. Nachdem die Folie ungefähr 20 Stunden lang zur Härtung des Harzes stehengelassen worden war, wurde ein Anteil mit einer Größe von 15 cm x 20 cm aus der Folie ausgeschnitten. Das Kontrastverhältnis der ausgeschnittenen Folie wurde zwischen gekreuzten Polarisatoren gemessen und betrug 88 bei 24ºC und angelegten Spannungen von ± 10 V. Die gemessene Ansprechzeit betrug 60 ms bei angelegten Spannungen von ± 30 V. Der Gangunterschied (Δ n d) betrug 0,25. Nach dem Ausschalten der Spannung blieben für mehr als 48 Stunden 100% des Zustandes unter elektrischem Feld erhalten. Dies belegte eine ausreichende Bistabilität. Das durchgelassene Licht war im Hell-Zustand nahezu weiß und es wurden keine Farbabstufungen beobachtet. Es wurden zehn Folien aus der Flüssigkristall-Vorrichtung als Schichtfolie ausgeschnitten. Alle ausgeschnittenen Folien wiesen Kontrastverhältnisse von nicht weniger als 80 auf, und es wurden wiederholt gute Ergebnisse bezüglich der Bistabilität, Färbung usw. erhalten.

BEISPIEL 4

Der folgende ferroelektrische polymere Flüssigkristall vom Polyoxiran-Typ Phasenübergangsverhalten
wurde als ferroelektrische Flüssigkristall-Substanz verwendet.
Ein Diglycidylether vom Bisphenol A-Typ (EPICOAT 828 D, hergestellt von Yuka Shell Epoxy Co. Ltd.) als vernetzbares Harz und 4,4'-Diaminodiphenylmethan (DDM, hergestellt von Nakai Chemicals Co. Ltd.) als Vernetzungsmittel wurden zusammen als nicht flüssigkristalline polymere Substanz in einem Gewichtsverhältnis von 6 (Harz) : 4 (Vernetzungsmittel) verwendet. Eine Mischung, welche die Flüssigkristall-Substanz und die nicht flüssigkristalline polymere Substanz in einem Gewichtsverhältnis von 1:1 enthielt, wurde in Dichlormethan gelöst, und es wurde eine Lösung in einer Konzentration von 15 Gew.-% hergestellt. Die erhaltene Lösung wurde mittels Siebdruck auf einen ITO tragenden PET-Träger der Größe 30 cm x 50 cm (Dicke: 125 um) aufgebracht. Die Dicke der aufgedruckten Schicht unmittelbar nach dem Druckvorgang betrug ungefähr 15 um. Sie wurde bis auf ungefähr 3,5 um nach dem Verdampfen des Lösungsmittels reduziert. Nach dem Laminieren derselben mit einem ITO tragenden PES-Träger (100 um) als entgegengesetzter Träger wurde der erhaltene Schichtkörper einer Orientierung durch Biegebehandlung unterzogen und eine Flüssigkristall-Vorrichtung erhalten. Die Orientierung wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 2 durchgeführt, außer daß T&sub1; = T&sub2; = 105ºC, T&sub2; = 80ºC und T&sub4; = 60ºC betrugen.
Das Kontrastverhältnis und die Ansprechzeit, jeweils gemessen unter gekreuzten Polarisatoren, betrugen 76 bzw. 30 ms, bei 28 ºC und angelegten Spannungen von ± 15 V. Der Gangunterschied (Δ n d) betrug 0,23. Es wurde keine Färbung bedingt durch Doppelbrechungseffekte beobachtet, und die erhaltene Schicht war in der Lage als Schwarz/Weiß-Anzeige mit ausgezeichneter Auflösung zu dienen. Eine ausreichende Bistabilität zeigte sich dadurch, daß die Durchlässigkeit nach dem Abschalten des elektrischen Feldes und Stehenlassen der Vorrichtung für 24 Stunden bei 28ºC zu 100% aufrechterhalten wurde und erst danach abfiel. Nachdem das vernetzbare Harz ausgehärtet war, wurde ein Teil der erhaltenen Vorrichtung aus derselben ausgeschnitten und anschließend unter dem Mikroskop beobachtet. Gemäß dieser mikroskopischen Beobachtung besaßen die Flüssigkristall-Kapseln eine nahezu einheitliche Größe von ungefähr 3 um.

BEISPIEL 5

Der in Beispiel 4 verwendete ferroelektrische polymere Flüssigkristall und ein ungesättigtes Polyesterharz (ESTAR, hergestellt von Toyo Toatsu Co. Ltd.) wurden in einem Gewichtsverhältnis von 1 : 1 ohne Verwendung eines Lösungsmittels gemischt. Aus der erhaltenen Mischung wurde durch Verpressen ein Film mit den Maßen 20 cm x 20 cm und einer Dicke von 6 um gebildet. Der erhaltene Film wurde mit zwei ITO tragenden PES- Trägern laminiert. Nachdem das Harz halb ausgehärtet war, wurde eine Orientierung in der gleichen Weise wie in Beispiel 4 durchgeführt. Das Kontrastverhältnis wurde bei 28ºC und angelegten Spannungen von ± 15 V gemessen und betrug 80. Die Ansprechzeit betrug 75 ms. Der Gangunterschied (Δ n d) wurde ebenfalls gemessen und betrug 0,26. Gemäß mikroskopischer Beobachtungen besaßen die Flüssigkristall-Kapseln einen durchschnittlichen Durchmesser von 5 um. Eine Färbung konnte mittels Augenschein kaum beobachtet werden, und das Verhalten war einheitlich. Die Vorrichtung wurde eine Woche lang bei 36ºC stehengelassen. Bis zu diesem Zeitpunkt wurden 92% der direkt nach dem Entfernen des elektrischen Feldes vorhandenen Bistabilität aufrechterhalten.

BEISPIEL 6

Eine 1:1-Mischung des in Beispiel 1 verwendeten ferroelektrischen niedermolekularen Flüssigkristalls und eines vernetzbaren Siliconharzes (TSE 3450, hergestellt von Toshiba Silicone Co. Ltd.) wurden in Dichlormethan gelöst und es wurde eine Lösung einer Konzentration von 25 Gew.-% erhalten. Nach dem Aufbringen der erhaltenen Lösung auf einem Träger unter Verwendung einer Tiefdruckbeschichtungsvorrichtung, wurde die erhaltene Schicht mit einem anderen Träger laminiert. Als Träger wurden ITO tragende PES-Träger (Breite: 30 cm) verwendet. Die Schicht zwischen den Elektroden besaß eine Dicke von ungefähr 7 um. Eine Orientierung wurde unter Verwendung der in Beispiel 2 gezeigten Vorrichtung durchgeführt, und zwar unter folgenden Bedingungen:
T&sub1; = 25ºC, T&sub2; = 60ºC, T&sub3; = 48ºC, T&sub4; = 25ºC, und v = 1 m/min.
Das Kontrastverhältnis wurde bei 25ºC und angelegten Spannungen von ± 4 V gemessen und betrug 42. Die Ansprechzeit betrug 900 us. Der Gangunterschied (Δ n d) wurde ebenfalls gemessen und betrug 0,22. Gemäß mikroskopischer Beobachtungen waren die Flüssigkristall- und Harz-Anteile nahezu homogen verteilt und und nicht unterscheidbar. Per Augenschein konnten keine Färbungen außer weiß festgestellt werden. Die Vorrichtung wurde eine Stunde lang bei 36ºC stehengelassen. Bis zu diesem Zeitpunkt wurden 95% der unmittelbar nach dem Entfernen des elektrischen Feldes vorhandenen Bistabilität aufrechterhalten, was die ausgezeichnete praktische Anwendbarkeit der hergestellten Vorrichtung zeigte. Nach dem Deformieren der Vorrichtung bei Krümmungsradien bis zu 5 cm, ergab sich, daß der Orientierungszustand und die Schichtdicke außerordentlich dauerhaft aufrechterhalten wurden. BEISPIELE 7 bis 12 (1) Ferroelektrischer niedermolekularer Flüssigkristall I Phasenübergangsverhalten (2) Ferroelektrischer niedermolekularer Flüssigkristall II Phasenübergangsverhalten
(N*: chirale, smektische Phase) (3) Ferroelektrischer polymerer Flüssigkristall Phasenübergangsverhalten Glas
Es wurden Mischungen, welche eine Flüssigkristall-Mischung der obengenannten (1) und (2) ((1):(2) = 1:3) und dem ferroelektrischen polymeren Flüssigkristall (3) in molaren Mischungsverhältnissen von ((1) + (2)) : (3) = 9:1 (A&sub1;) und 4:6 (A&sub2;)) enthielten, hergestellt. Das Phasenübergangsverhalten jeder Mischung wurde bestimmt und ergab sich wie folgt.
(S&sub1;: Unidentifizierte Phase, welche unter mikroskopischer Beobachtung einen glasähnlichen Zustand aufweist. Bis zu einer Temperatur von -20ºC tritt keine Kristallisation auf).
Der zugemischte ferroelektrische polymere Flüssigkristall (3) stabilisierte die chirale smektische C-Phasen der Mischungen A&sub1; und A&sub2; bei Temperaturen in der Nähe von Raumtemperatur, und die Möglichkeit der Zerstörung des Orientierungszustandes wurde selbst bei niedrigen Temperaturen in erheblichem Maße herabgesetzt.
Als thermoplastische Harze wurden die folgenden drei verwendet.

B&sub1; Polychlorstyrol

Mw = 50 000, Tg = 90 ºC

B&sub2; (Poly)2-vinylpyridin

Mw = 40 000, Tg = 104 ºC

B&sub3; Polycarbonat

Mw = 20 000, Tg = 150 ºC
Zur Bestimmung der Unterschiede in der Wirkung dieser thermoplastischen Harze wurden die Mischungsverhältnisse zwischen der ferroelektrischen Flüssigkristall-Substanz und den thermoplastischen Harze auf ein Gewichtsverhältnis von 2:1 vereinheitlicht. Jede der Mischungen wurde in Dichlormethan gelöst, und es wurden Lösungen einer Konzentration von 10 Gew.-% erhalten.
Als flexible Träger zur Stützung beider Seiten einer Flüssigkristall-Schicht wurden zwei ITO tragende PES (Polyethersulfon)-Träger (Breite: 150 mm, Dicke: 125 um) verwendet.
Nach der Durchführung des Auftragungsvorganges durch Auftragen einer jeden der obengenannten Lösungen auf einen gewalzten Träger unter Verwendung einer Tiefdruckbeschichtungsvorrichtung, wurde der erhaltene, mit einer Schicht der Flüssigkristall-Zusammensetzung versehene Träger mit einem entgegengesetzten Träger durch Beförderung des erhaltenen Trägers zusammen mit dem entgegengesetzten Träger durch zwei Druckwalzen hindurch laminiert. Nach dem Laminieren betrug die Dicke der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzungen ungefähr 5 um. Die erhaltenen Schichtkörper wurden einer Orientierung durch Biegebehandlung unter Verwendung der in Fig. 9 gezeigten Orientierungsvorrichtung unterzogen.
In der in Fig. 9 gezeigten Vorrichtung wurden die Temperaturen der Erwärmungsvorrichtung und der Walzen zur Orientierung (Durchmesser: 100 mm) auf Temperaturen von T&sub1; = 90ºC, T&sub2; = 85ºC, T&sub3; = 70ºC, T&sub4; = 40ºC eingestellt. Der Abstand zwischen den Mittelpunkten der Walzen zur Orientierung wurde auf 120 mm und die Bandgeschwindigkeit auf 3 m/min. eingestellt. Nach der Orientierungsbehandlung wurde eine optische Flüssigkristall- Vorrichtung mit den Maßen 150 mm x 200 mm zur Untersuchung aus jeder der erhaltenen schichtförmigen Vorrichtungen ausgeschnitten und deren Kontrastverhältnis bei angelegten Spannungen von ± 10 V zwischen gekreuzten Polarisatoren gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1 Zusammensetzung Kontrastverhältnis Beispiel
Alle erhaltenen Flüssigkristall-Vorrichtungen wiesen Bistabilität auf und die Verminderung der Durchsichtigkeit nach 24-stündigem Stehenlassen der Vorrichtungen betrug 5% oder weniger.
Die oben genannten Resultate zeigten, daß eine Scherspannung umso effektiver an die Flüssigkristall-Substanz zum Zeitpunkt der Biegebehandlung angelegt werden und ein höherer Orientierungszustand erreicht werden kann, je geringer die Tg der thermoplastischen Harze ist. Alle Vorrichtungen wiesen Stabilität gegenüber der Biegebehandlung bei Raumtemperatur auf, und beim Biegen derselben bei Krümmungsradien bis zu 50 mm trat keine Zerstörung des Orientierungszustandes auf.

BEISPIEL 13

In der gleichen Weise wie in Beispielen 7 bis 12 wurden optische Flüssigkristall-Vorrichtungen unter Verwendung eines Polyvinylacetats mit einem genauso niedrigen Tg (Tg = 32ºC) wie die thermoplastischen Harze hergestellt. Bei der Verwendung des A&sub1;-Systems betrug das Kontrastverhältnis 80, bei Verwendung des A&sub2;-Systems 71. Dennoch wiesen diese Vorrichtungen eine etwas schlechtere Stabilität bezüglich Deformationen bei Raumtemperatur auf, und es trat beim Biegen bei einem Krümmungsradius von ca. 100 mm eine Reorientierung auf und das Kontrastverhältnis verminderte sich auf 20 oder weniger.

BEISPIEL 14

In der gleichen Weise wie in Beispielen 7 bis 12 wurden Auftragung, Laminieren und Orientierung unter Verwendung einer Mischung, welche eine lediglich (1) und (2) (molares Verhältnis: 1:3) enthaltende Flüssigkristall-Mischung und das thermoplastische Harz B&sub1; in einem Gewichtsverhältnis von 2:1 enthielt, durchgeführt, und es wurde eine optische Flüssigkristall-Vorrichtung erhalten. Das Kontrastverhältnis der erhaltenen optischen Flüssigkristall-Vorrichtung wurde gemessen und betrug 42. Aus einem Vergleich mit dem in Beispiel 7 erhaltenen Ergebnis wird deutlich, daß die Wirksamkeit der Orientierungsbehandlung durch Zugabe eines ferroelektrischen polymeren Flüssigkristalls in einer Menge von lediglich 10% extrem verbessert werden kann.

BEISPIEL 15

Ein ferroelektrischer niedermolekularer Flüssigkristall Phasenübergangsverhalten
und der in Beispielen 7 bis 12 verwendete ferroelektrische polymere Flüssigkristall (3) wurden in einem molaren Verhältnis von 7:3 gemischt, und es wurde eine Flüssigkristall-Mischung, welche das folgende Phasenübergangsverhalten aufwies, erhalten. Phasenübergangsverhalten
(S&sub2;: Unidentifizierte Phase. Bis zu einer Temperatur von mindestens -30ºC trat keine Kristallisation auf).
Eine Mischung, welche die Flüssigkristall-Mischung und Polyvinylchlorid als thermoplastisches Harz in einem Gewichtsverhältnis von 3:2 enthielt, wurde in Tetrahydrofuran (THF) gelöst, und eine Lösung einer Konzentration von 15 Gew.-% gebildet. Die erhaltene Lösung wurde auf einen ITO tragenden monoaxial verstreckten PET-Träger (Dicke: 100 um, Breite: 200 mm) aufgebracht und nach dem Verdampfen des Lösungsmittels eine Verbundschicht mit einer Dicke von ungefähr 6 um erhalten. Nach dem Laminieren desselben mit einem entgegengesetzten Träger der gleichen Art wie der obige Träger, wurde der erhaltene Schichtkörper aus seiner isotropen Phase abgekühlt und währenddessen einer Biegebehandlung (Walzentemperatur: 25ºC, a=14º) in einer Biegerichtung unterzogen, welche so eingestellt war, daß die Biegerichtung und die optische Hauptachse des Trägers einen Winkel bildeten, welcher dem Neigungswinkel der Flüssigkristall-Mischung entsprach.
Die obige Biegebehandlung zur Orientierung wurde nach dem in Fig. 6 veranschaulichten Verfahren durchgeführt, und zwar unter folgenden Bedingungen: T&sub1; = 90ºC, T&sub2; = 81ºC, T&sub3; = 40ºC, Bandgescheindigkeit: 4,0 m/min., Durchmesser der Walzen zur Orientierung: 100 mm, Abstand der Walzenmittelpunkte = 120 mm.
Nachdem die erhaltene optische Flüssigkristall-Vorrichtung in eine Größe von 200 mm x 180 mm geschnitten worden war, wurde das Kontrastverhältnis der geschnittenen Vorrichtung bei 25ºC und angelegten Spannungen von ± 5 V gemessen und betrug 62.
Das Vorhandensein von Bistabilität wurde über den gesamten Temperaturbereich der chiralen smektischen C-Phase von nicht mehr als 35ºC bestätigt. Eine gute Stabilität gegenüber der Biegebehandlung wurde bis zu Krümmungsradien von 20 um aufrechterhalten.

VERGLEICHSBEISPIEL 2

Mit der Ausnahme, daß kein thermoplastisches Harz verwendet wurde, wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 13 die Auftragung, Laminierung und Orientierung unter Verwendung der Flüssigkristall-Mischung als Flüssigkristall-Substanz durchgeführt. Während das bei 25ºC und angelegten Spannungen von ± 5 V gemessene Kontrastverhältnis 105 betrug, traten eine Störung der Orientierung bei dem Schneidevorgang sowie eine erhebliche Zerstörung der Orientierung bei einem Krümmungsradius von nicht mehr als 70 mm auf.
Durch die oben genannten Ergebnisse wurde bewiesen, daß die Beimischung eines thermoplastischen Harzes die mechanische Stabilität der Flüssigkristall-Schicht bei Temperaturen in der Nähe von Raumtemperatur verbessert. Darüberhinaus wird das Harz bei der Biegung unter Erwärmung weich und erleichtert so die Steuerung der Orientierung des Flüssigkristalls. Ferner verbessert das Beimischen eines ferroelektrischen polymeren Flüssigkristalls zusätzlich den Orientierungszustand. Da selbst geringe Mengen des thermoplastischen Harzes und des ferroelektrischen polymeren Flüssigkristalls diese Wirkungen in ausreichendem Maße entfalten, besteht keine Gefahr, daß diese Beimischungen die den ferroelektrischen Flüssigkristallen eigene Fähigkeit schnell anzusprechen in negativer Weise beeinflussen. BEISPIEL 16 Ferroelektrischer polymerer Flüssigkristall Phasenübergangsverhalten
Eine ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung wurde durch Mischung von 50 Gew.-teilen des oben genannten ferroelektrischen polymeren Flüssigkristalls, 40 Gew.-teilen eines Epoxidharzes (eine Mischung, welche EPICOAT 834 und QX-11 (Härter), hergestellt von Yuka Shell Epoxy Co. Ltd., in einem Gewichtsverhältnis von 2:1 enthielt) und 10 Gew.-teilen Polyvinylacetat hergestellt. Die erhaltene Mischung wurde in Dichlormethan gelöst und es wurde eine Lösung einer Konzentration von 15 Gew.-% gebildet. Die erhaltene Lösung wurde auf einen ITO tragenden PES-Träger (gewalzter Typ mit einer Dicke von 125 um, Breite 15 cm und Länge 50 m) aufgetragen, und eine Schicht mit einer Dicke von 3 um nach der Verdampfung des Lösungsmittels gebildet. Nach dem Laminieren der Schicht mit einem PES-Träger der gleichen Art als entgegengesetzten Träger wurde der erhaltene Schichtkörper einer Orientierung durch Beförderung des Schichtkörpers durch vier in Fig. 11 gezeigte Walzen unterzogen, und es wurde eine optische Flüssigkristall- Vorrichtung erhalten. In Fig. 11 bezeichnet jede der Bezugsziffern 31, 32, 33 und 34 eine Walze für die Orientierung durch Biegung mit einem Walzendurchmesser von 80 mm, und Bezugsziffer 39 bezeichnet eine Wickelrolle. Die Orientierung wurde unter den folgenden Bedingungen durchgeführt:
Bandgeschwindigkeit v: 3 m/min., T&sub1; = 115ºC, T&sub2; = 95ºC, T&sub3; = 90ºC, T&sub4; = 25ºC.
Nach der oben genannten Orientierungsbehandlung wurde die erhaltene optische Flüssigkristall-Vorrichtung ungefähr eine Stunde lang bei Raumtemperatur stehengelassen, damit das Epoxidharz nahezu vollständig aushärtete. Anschließend wurde eine Flüssigkristall-Zelle einer Größe von 15 cm x 30 cm aus der Vorrichtung geschnitten. Bei der Messung des Kontrastverhältnisses bei Raumtemperatur unter Verwendung von gekreuzten Polarisatoren betrug das gemessene Kontrastverhältnis 28 bei angelegten Spannungen von ± 5 V, was als Bestätigung für den guten Orientierungszustand anzusehen ist. Der Anzeigezustand wurde mehr als 24 Stunden nach dem Ausschalten des elektrischen Feldes aufrechterhalten.
Wie aus den oben genannten Ergebnissen ersichtlich ist, erlaubt es das Verfahren dieses Beispiels längliche Vorrichtungen kontinuierlich (Auftragung, Laminierung, Orientierungsbehandlung und Schnitt) herzustellen und es kann ein guter Orientierungszustand leicht erreicht werden.
Bei der Untersuchung der mechanischen Festigkeit der Flüssigkristall-Zelle traten weder durch senkrechte Drücke bis zu 10 kg/cm² noch durch Biegedeformationen bei Raumtemperatur bei Krümmungsradien bis zu 3 cm Änderungen des Kontrastes und der Bistabilität auf. BEISPIEL 17 Ferroelektrischer polymerer Flüssigkristall I Phasenübergangsverhalten Glas
(S&sub3;: nicht identifizierte smektische Phase) Ferroelektrischer polymerer Flüssigkristall II Phasenübergangsverhalten Glas
Eine Mischung, welche die oben genannten zwei Arten von Flüssigkristallen in einem Verhältnis von 50:50 (Mol-%) enthielt, und eine einen UV-härtenden Acrylklebstoff (CEROMECK SUPER Y 862-1, hergestellt von Cemedine Co. Ltd.) und Polyvinylpyridin (das Gewichtsverhältnis zwischen Klebstoff und Polyvinylpyridin betrug 4:1) enthaltende Mischung wurden in einem Verhältnis von 3:1 gemischt und eine Flüssigkristall- Zusammensetzung hergestellt. Die erhaltene ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung wurde in Aceton gelöst, und es wurde eine Lösung einer Konzentration von 10 Gew.-% gebildet.
Anschließend wurde die erhaltene Lösung auf einen ITO tragenden monoaxial verstreckten PET-Träger (Dicke von 100 um, Breite 200 mm, Länge 20 m) unter Verwendung einer Tiefdruckbeschichtungsvorrichtung aufgebracht und anschließend unter Erwärmen auf 50ºC getrocknet und das Lösungsmittel verdampft. Nach dem Trocknen betrug die Dicke der getrockneten Schicht der Flüssigkristall-Zusammensetzung 2,5 um. Nach dem Beschichten der getrockneten Schicht mit einem entgegengesetzten Träger wurde der erhaltene Schichtkörper einer Orientierung durch Biegebehandlung mit zwei in Fig. 12 gezeigten Walzen unterzogen. In Fig. 12 bezeichnet Bezugsziffer 35 einen Heizofen, Bezugsziffern 36 und 37 bezeichnen jeweils eine Walze zur Orientierung durch Biegebehandlung und Bezugsziffer 38 bezeichnet eine Metallhydrid-Lampe mit einer Leistung von 400 W. Die Orientierung durch Biegebehandlung wurde unter den folgenden Bedingungen durchgeführt: Walzendurchmesser: 100 mm (Walze 36) und 60 mm (Walze 37), Bandgeschwindigkeit: v = 4 m/min., T&sub5; = 130ºC,
T&sub6;= 100ºC und T&sub7; = 75ºC.
Direkt nach der Orientierung durch Biegebehandlung wurde mit UV-Licht bestrahlt, um den Harzanteil zu härten. Anschließend wurde die erhaltene Vorrichtung zu einer Größe von einigen Quadratzentimetern geschnitten. Das Kontrastverhältnis der Vorrichtung wurde bei angelegten Spannungen von ± 5 V gemessen und betrug bei 70ºC 47 und bei 25ºC 30. Der Zustand der Anzeige wurde nach dem Abschalten des elektrischen Feldes mehr als 72 Stunden lang aufrechterhalten, was eine gute Speicherleistung dokumentiert.
Bei der Bestimmung der mechanischen Festigkeit der Flüssigkristall-Vorrichtung wurde der Kontrast und die Bistabilität weder durch senkrechte Drücke bis zu mehr als 15 kg/cm² noch durch Biegedeformationen (Raumtemperatur) bei Krümmungsradien bis zu 2 cm herabgesetzt.

BEISPIEL 18

Der in Beispiel 16 verwendete ferroelektrische polymere Flüssigkristall und das folgende thermoplastische Poly(3-chlorstyrol)
wurden in einem Gewichtsverhältnis von 2:1 gemischt, und eine ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung hergestellt. In der gleichen Weise wie in Beispiel 16 wurde eine Flüssig- Dicke von 2,3 um und der Durchführung der Orientierungsbehandlung unter folgenden Bedingungen hergestellt:
Bandgeschwindigkeit: v = 3 m/min., T&sub1; = 115ºC, T&sub2; = 95ºC, T&sub3; = 60ºC, T&sub4; = 25ºC.
Das Kontrastverhältnis wurde bei Raumtemperatur und angelegten Spannungen von ± 5 V gemessen und betrug 26. Bei der Untersuchung der mechanischen Festigkeit der Flüssigkristall- Vorrichtung wurde festgestellt, daß der Orientierungszustand weder durch senkrechte Drücke bis zu 7 kg/cm² noch durch Deformation bei Krümmungsradien bis zu 5 cm gestört wurde.

BEISPIEL 19

Der folgende ferroelektrische niedermolekulare Flüssigkristall, welcher lediglich eine smektische C-Phase aufweist
und der folgende ferroelektrische niedermolekulare Flüssigkristall, welcher lediglich eine smektische A-Phase aufweist
wurden in einem molaren Verhältnis von A:B = 20:80 gemischt, um eine ferroelektrische Flüssigkristall-Substanz herzustellen, welche eine chirale smektische C-Phase aufweist. Die ferroelektrische Flüssigkristall-Substanz zeigte das folgende Phasenübergangsverhalten.
(S&sub4;: nicht identifizierte smektische Phase)
Eine Mischung, welche die erhaltene ferroelektrische Flüssigkristall-Substanz und CEMEDINE HIGH SUPER, hergestellt von Cemedine Co. Ltd. (eine Mischung, welche die Hauptkomponente und ein Vernetzungsmittel in einem Gewichtsverhältnis von 1:1 enthält) in einem Verhältnis von 80:20 (Gew.-%) enthielt, wurde in Dichlormethan gelöst, und es wurde eine Lösung einer Konzentration von 20 Gew.-% gebildet. Die erhaltene Lösung wurde auf einen ITO tragenden PES-Träger (Breite 20 cm, Dicke: 100 um und Länge 5 m) unter Verwendung einer Walzenbeschichtungsvorrichtung aufgetragen, und eine Schicht mit einer Dicke von 3,5 um nach der Verdampfung des Lösungsmittels gebildet. Diese Schicht wurde sofort mit einem entgegengesetzten Träger, auf den nichts aufgetragen worden war, unter Verwendung zweier Walzen laminiert, und eine noch einer Orientierungsbehandlung zu unterziehende Vorrichtung hergestellt. Die Vorrichtung wurde in 30 cm lange Teile zerschnitten. Die erhaltenen geschnittenen schichtförmigen Vorrichtungen wurden, wie in Fig. 7 gezeigt, in einem Winkel θ von 22,5º auf ein PET-Band gelegt, und dieses die geschnittenen schichtförmigen Vorrichtungen tragende Band wurde anschließend durch eine in Fig. 9 gezeigte Vorrichtung befördert, und so eine Orientierung durchgeführt. Die Orientierung wurde unter den folgenden Bedingungen durchgeführt:
Bandgeschwindigkeit: 5,5 m/min., T&sub1; = 163ºC, T&sub2; = 143ºC, T&sub3; = 143ºC, T&sub4; = 120ºC. Der Klebstoff härtete innerhalb von ungefähr 30 Minuten nach dem Aufwickeln des Bandes vollständig aus und die Vorrichtungen wurden anschließend von dem PET-Band entfernt und nochmals auf 120ºC erwärmt. Das Kontrastverhältnis der erwärmten Vorrichtungen wurde unter gekreuzten Polarisatoren bei angelegten Spannungen von ± 5 V gemessen und betrug 50. Die Orientierung wurde bei Krümmungsradien bis zu 5 cm, selbst beim Biegen der einzelnen Vorrichtung in jede beliebige Richtung, nicht beschädigt.

BEISPIEL 20

Die in Beispiel 19 verwendeten Flüssigkristalle A und B und der folgende polymere Flüssigkristall, welcher eine smektische C-Phase aufweist
wurden in einem molaren Verhältnis A:B:C = 64:16:20 gemischt, und es wurde eine ferroelektrische Flüssigkristall-Substanz, welche das folgende Phasenverhalten aufwies, hergestellt.
(S&sub5;: nicht identifizierte smektische Phase)
Die Bildung einer Schicht der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung, die Laminierung sowie die Orientierung wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 19 durchgeführt. Die erhaltene Schicht des Flüssigkristall-Anteils besaß eine Dicke von ungefähr 3,3 um. Die Orientierung wurde unter folgenden Bedingungen durchgeführt: Bandgeschwindigkeit: 5,5 m/min.,
T&sub1; = 148ºC, T&sub2; = 129ºC, T&sub3; = 125ºC, T&sub4; = 90ºC.
Durch Stehenlassen der erhaltenen Vorrichtungen bei Raumtemperatur 30 Minuten nach dem Aufwickeln des Bandes härtete der Klebstoff vollständig aus, und die Vorrichtungen wurden anschließend von dem PET-Band entfernt und nochmals auf 100ºC erwärmt. Das Kontrastverhältnis der erwärmten Vorrichtungen wurde bei gekreuzten Polarisatoren bei angelegten Spannungen von ± 5 V gemessen und betrug 71. Die Orientierung wurde durch Biegen der Vorrichtung in jeder Richtung bei Krümmungsradien bis zu 5 cm in keiner Weise geschädigt.

BEISPIEL 21

Eine Flüssigkristall-Mischung, welche den folgenden eine smektische C-Phase aufweisenden, polymeren Flüssigkristall
und den folgenden ferroelektrischen niedermolekularen Flüssigkristall
in einem molaren Verhältnis von 20:80 enthielt, wurde als ferroelektrische Flüssigkristall-Substanz verwendet. Die Flüssigkristall-Mischung wies das folgende Phasenübergangsverhalten auf.
(S&sub6;: nicht identifizierte smektische Phase)
Eine Mischung, welche die ferroelektrische Flüssigkristall- Substanz und Polyisobutylmethacrylat (PiBMA, Tg = 50ºC) in einem Gewichtsverhältnis von 90:10 enthielt, wurde in 1,1,1- Trichlorethan gelöst und es wurde eine Lösung einer Konzentration von 5 Gew.-% gebildet. Die erhaltene Lösung wurde auf einen Träger der gleichen Art wie der in Beispiel 20 verwendete Träger unter Verwendung einer Tiefdruckbeschichtungsvorrichtung aufgetragen. Der oben genannte Träger wurde mit einem entgegengesetzten Träger, auf den die Lösung in der gleichen Weise aufgetragen worden war, laminiert und die Dicke der Flüssigkristall-Schicht betrug 2,7 um. Eine Orientierung wurde unter Verwendung der in Fig. 10 gezeigten Vorrichtung unter den folgenden Bedingungen durchgeführt:
T&sub1; = 25ºC, T&sub2; = 100ºC, T&sub3; = 80ºC, T&sub4; = 25ºC, Bandgeschwindigkeit: v = 8 m/min.
Das Kontrastverhältnis der erhaltenen orientierten Vorrichtung wurde unter gekreuzten Polarisatoren bei 25ºC und angelegten Spannungen von ± 5 V gemessen und betrug 90. Die Orientierung wurde durch Biegen der Vorrichtung in jeder Richtung bis zu Krümmungsradien von 7 cm in keiner Weise geschädigt.

Claims

1. Ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung, welche 40 bis 97 Gew.-% (A) einer ferroelektrischen flüssigkristallinen Substanz und 3 bis 60 Gew.-% (B) einer nicht flüssigkristallinen, polymeren Substanz, welche ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polystyrol, Polymeren halogenierter Styrole, Polymethylmethacrylat, Poly-2-vinylpyridin, Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid, Polycarbonat, Epoxidharz und Mischungen dieser, enthält, wobei die (A) ferroelektrische flüssigkristalline Substanz, welche eine chirale, smektische C-Phase SmC* aufweist und 10 bis 80 Mol-% mindestens eines ferroelektrischen, polymeren Flüssigkristalls und 20 - 90 Mol-% eines ferroelektrischen niedermolekularen Flüssigkristalls enthält, wobei der ferroelektrische polymere Flüssigkristall ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von mindestens 1.000 aufweist und ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:

[I] einem ferroelektrischen polymeren Flüssigkristall vom Polyacrylat-Typ mit durch die folgende allgemeine Formel dargestellten wiederkehrenden Einheiten:

worin

k eine ganze Zahl mit einem Wert von 1 bis 30 ist,

R¹

ist,

X -COO- oder -OCO- ist,

R² -COOR³, -OCOR³, -OR³ oder -R³ ist,

worin R³

ist,

worin

jedes m und n unabhängig eine ganze Zahl mit einem Wert von 0 bis 9 ist,

q eine ganze Zahl mit einem Wert von 0 oder 1 ist, jedes R&sup4; und R&sup5; unabhängig -CH&sub3;, ein Halogenatom oder -CN ist, mit der Maßgabe, daß, wenn R&sup5; -CH&sub3; ist, n keine ganze Zahl mit einem Wert von 0 ist, und daß dann, wenn q 0 ist und R&sup4; -CH&sub3; ist, n keine ganze Zahl mit einem Wert von 0 ist, und

C* ein asymmetrisches Kohlenstoffatom darstellt;

[II] einem ferroelektrischen polymeren Flüssigkristall vom Polyether-Typ mit durch die folgende allgemeine Formel dargestellten wiederkehrenden Einheiten:

worin k und R¹ wie oben definiert sind;

[III] einem ferroelektrischen polymeren Flüssigkristall vom Polysiloxan-Typ mit durch die folgende allgemeine Formel dargestellten wiederkehrenden Einheiten:

worin R&sup6; ein niederer Alkylrest ist und k und R¹ wie oben definiert sind;

[IV] einem ferroelektrischen polymeren Flüssigkristall vom Polyester-Typ mit durch die folgende allgemeine Formel dargestellten wiederkehrenden Einheiten:

worin R&sup7; -H, -CH&sub3; oder -C&sub2;H&sub5; ist,

s eine ganze Zahl mit einem Wert von 1 bis 20 ist,

A -O- oder -COO- ist,

t eine ganze Zahl mit einem Wert von 0 oder 1 ist und R¹ und k wie oben definiert sind, oder

worin s, A, t, R¹ und k wie oben definiert sind, und

[V] Copolymeren, welche eine oder mehrere der wiederkehrenden Einheiten der oben beschriebenen [I] Polymere vom Polyacrylat-Typ, [II] Polymere vom Polyether- Typ, [III] Polymere vom Polysiloxan-Typ und [IV] Polymere vom Polyester-Typ und eine oder mehrere andere wiederkehrende Einheiten enthalten.

2. Ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung gemäß Anspruch 1, worin die (B) nicht flüssigkristalline polymere Substanz aus der Gruppe bestehend aus Polystyrol, Polymeren von halogenierten Styrolen, Polymethylmethacrylat, Polyvinylpyridin, Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid, Polycarbonat und einer Mischung dieser ausgewählt ist und eine Gasübergangstemperatur von nicht weniger als 30ºC aufweist.

3. Optische Flüssigkristall-Vorrichtung, welche zwei flexible Träger enthält, welche gegenüberliegende Oberflächen mit jeweils darauf angeordneten Elektrodenschichten, von denen mindestens eine durchsichtig ist, aufweisen, und zwischen denen eine Schicht der ferroelektrischen Flüssigkristall- Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 oder 2 gehalten wird, wobei die ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung durch eine Biegebehandlung (bending treatment) der optischen Flüssigkristall-Vorrichtung uniaxial orientiert ist.

4. Verfahren zur Herstellung der optischen Flüssigkristall-Vorrichtung nach Anspruch 3, das darin besteht, daß die zu orientierende Flüssigkristall- Vorrichtung einer Biegebehandlung unterworfen wird, während die zu orientierende Flüssigkristall- Vorrichtung von einer Temperatur, bei der die ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung in der isotropen Phase vorliegt, auf eine Temperatur, bei der die ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung eine chirale, smektische C-Phase aufweist, abgekühlt wird, wobei die zu orientierende optische Flüssigkristall- Vorrichtung zwei flexible Träger mit einander gegenüberliegenden Oberflächen aufweist, auf denen entsprechende Elektrodenschichten vorgesehen sind, wobei mindestens eine der Elektrodenschichten eine durchsichtige Elektrodenschicht ist, und zwischen denen eine Schicht der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 in Kontakt mit den Elektrodenschichten gehalten wird.

5. Verfahren gemäß Anspruch 4, worin die ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung wie in Anspruch 2 definiert ist.

6. Verfahren zur Herstellung einer optischen Flüssigkristall-Vorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei die noch zu orientierende optische Flüssigkristall- Vorrichtung einer Biegebehandlung (bending treatment) unterzogen wird, wobei die Biegerichtung der Biegebehandlung so eingestellt wird, daß die Biegerichtung und die optische Hauptachse (Orientierungsrichtung) mindestens eines der Träger in der Ebene des Trägers ungefähr den Neigungswinkel θ der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung oder 90º - θ bilden, oder wobei die Biegrichtung und die Längsrichtung des Trägers in der Ebene des Trägers ungefähr den Neigungswinkel θ der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung oder 90º- θ bilden.

7. Verfahren zur Herstellung einer optischen Flüssigkristall-Vorrichtung gemäß Anspruch 6, worin die ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung wie in Anspruch 2 definiert ist.

8. Verfahren zur Herstellung der optischen Flüssigkristall-Vorrichtung gemäß Anspruch 3, welches folgende Reihe von Schritten umfaßt:

Aufbringen einer Schicht der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 oder 2, worin die nicht flüssigkristalline polymere Substanz ein Epoxidharz ist, auf eine Elektrodenschicht eines flexiblen Trägers, welcher die Elektrodenschicht trägt,

Beschichten des eine Elektrodenschicht tragenden flexiblen Trägers, dessen Elektrodenschicht mit der Schicht der ferroelektrischen Flüssigkristall- Zusammensetzung versehen wurde, mit einem anderen, eine Elektrodenschicht tragenden flexiblen Träger, so daß sich die Schicht der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung zwischen den Elektrodenschichten befindet, wobei eine noch zu orientierende optische Flüssigkristall-Vorrichtung mit erhalten wird,

uniaxiale Orientierung der in der noch zu orientierenden optischen Flüssigkristall-Vorrichtung eingeschlossenen ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung mittels einer Biegebehandlung der noch zu orientierenden optischen Flüssigkristall-Vorrichtung unter Kühlung derselben ausgehend von einer Temperatur, bei der die ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung in der isotropen Phase vorliegt, auf eine Temperatur, bei der die ferroelektrische Flüssigkristall-Zusammensetzung eine chirale smektische C-Phase aufweist, und Vernetzung des in der optischen Vorrichtung mit orientiertem Flüssigkristall enthaltenen Epoxidharzes, wobei mindestens eine der Elektrodenschichten eine durchsichtige Elektrodenschicht ist.

9. Verfahren zur Herstellung einer optischen Flüssigkristall-Vorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei die noch zu orientierende optische Flüssigkristall- Vorrichtung derart einer Biegebehandlung unterzogen wird, daß die Biegerichtung der Biegebehandlung so eingestellt wird, daß die Biegerichtung und die optische Hauptachse (Orientierungsrichtung mindestens eines der Träger, in der Ebene des Trägers, ungefähr den Neigungswinkel θ der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung oder 90º - θ bilden, oder derart, daß die Biegerichtung und die Längsrichtung des Trägers, in der Ebene des Trägers ungefähr den Neigungswinkel θ der ferroelektrischen Flüssigkristall-Zusammensetzung oder 90º - θ bilden.