DE69427671T2

DE69427671T2 - Flüssigkristallanzeigevorrichtung und ihr Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE69427671T2
Application number: DE69427671T
Authority: DE
Inventors: Masahiko Kondo; Shuichi Kozaki; Masayuki Okamoto; Nobuaki Yamada
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1993-10-19
Filing date: 1994-10-18
Publication date: 2002-05-08
Anticipated expiration: 2014-10-19
Also published as: KR950012108A; US5739889A; US5612803A; EP0649046A2; EP0649046B1; KR100189279B1; US5751382A; EP0649046A3; US5729318A; CN1064456C; DE69427671D1; CN1112685A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einem Anzeigemedium mit Flüssigkristallbereichen, die von einer Polymerwand umgeben sind und zwischen einem Paar einander gegenüberstehender Substrate eingebettet sind, wie bei einer ebenen Anzeigevorrichtung, wie einem PC, einem Flüssigkristallfernseher oder einer tragbaren Anzeige mit einem Filmsubstrat, anwendbar, und ein Anzeigegerät, bei dem ein Anzeigeabschnitt und ein Eingabeabschnitt integriert sind, um einen Stifteingabevorgang auszuführen.

2. Beschreibung der einschlägigen Technik

Herkömmliche Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen nutzen wie folgt eine Anzahl von Anzeigemodi: Als einen elektrooptischen Effekt nutzende Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen sind eine verdrillt-nematische (TN) Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung und eine superverdrillt-nematische (STN) Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung unter Verwendung eines nematischen Flüssigkristalls in den praktischen Gebrauch gebracht (Japanische Patentoffenlegungsveröffentlichung Nr. 59-119320). Ferner wurde als STN-Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung zum Erzielen einer helleren Anzeige eine reflektive Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einer Polarisationsplatte vorgeschlagen (Japanische Patentoffenlegungsveröffentlichungen Nr. 4-97121 und 4-289818).
Als Lichtstreuung eines Flüssigkristalls verwendete Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ohne Verwendung einer Polarisationsplatte wurden, solche vorgeschlagen, die einen Effekt dynamischer Streuung (DS) und einen Phasenänderungs (PC = Phase Change)-Effekt nutzen.
In jüngerer Zeit wurde als Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, die weder eine Polarisationsplatte noch eine Ausrichtungsbehandlung benötigt, eine Anzeigevorrichtung vorgeschlagen, die die Doppelbrechung eines Flüssigkristalls zum elektrischen Steuern des transparenten und des undurchsichtigen Zustands nutzt. Bei einer derartigen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ist der Brechungsindex der Flüssigkristallmoleküle in Bezug auf ordentliches Licht dem Grunde nach an den Brechungsindex eines den Flüssigkristall haltenden Polymermaterials angepasst. Im Ergebnis erfolgt eine Anzeige in transparentem Zustand, wenn eine Spannung zum gleichmäßigen Ausrichten der Flüssigkristallmoleküle angelegt wird, während dann, wenn keine Spannung angelegt wird, eine Anzeige im undurchsichtigen Zustand wegen Lichtstreuung, die durch die Turbulenz der Flüssigkristallmoleküle hervorgerufen wird, erfolgt. Es wurde offenbart, dass eine derartige Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung unter Verwendung eines Gemischs aus einem fotoempfindlichen oder thermisch härtenden Material und einem Flüssigkristall hergestellt wird, aus der das fotoempfindliche oder thermisch härtende Material allein durch Polymerisation abgeschieden wird, um dadurch ein vom Polymermaterial (Harz) umgebenes Flüssigkristalltröpfchen auszubilden (Nationale Japanische Veröffentlichung Nr. 61-502128).
Als anderer Typ einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung wurde auch eine nicht streuende Flüssigkristallvorrichtung mit durch eine Polarisationsplatte verbesserten Betrachtungswinkeleigenschaften vorgeschlagen (Japanische Patentoffenlegungsveröffentlichung Nr. 5-27242). Diese Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung wird dadurch hergestellt, dass in einem Gemisch aus einem Flüssigkristall und einem durch Licht polymerisierbaren Material für eine Phasentrennung gesorgt wird, um ein Komplexmaterial für eine Flüssigkristalldomäne und eine Polymerwand zu erhalten. Die so erzeugte Polymerwand bewirkt eine Zufallsausrichtung der sich ergebenden Flüssigkristalldomänen, und daher erheben sich die Flüssigkristallmoleküle in den jeweiligen Flüssigkristalldomänen in verschiedenen Richtungen. Im Ergebnis ist der scheinbare Brechungsindex aus jeder beliebigen Richtung gesehen konstant, wodurch die Betrachtungswinkeleigenschaften bei Halbtondarstellung verbessert sind.
Als ähnliche Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung hat die Anmelderin die folgende Vorrichtung vorgeschlagen (Japanische Patentanmeldung Nr. 4- 286487): Beim Herstellen dieser Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung wird bei der Lichteinstrahlung zum Hervorrufen von Fotopolymerisation in einem Gemisch aus einem Flüssigkristall, einem fotopolymerisierbaren Material und dergleichen eine Lichtsteuereinrichtung wie eine Fotomaske verwendet, um dadurch Flüssigkristalldomänen auszubilden, die in einem Pixelbereich omnidirektional, d. h. radial, ausgerichtet sind. Demgemäß werden die Flüssigkristallmoleküle auf solche Weise bewegt, dass durch Steuern einer anzulegenden Spannung ein Schirm geöffnet oder geschlossen wird. Diese Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung weist noch weiter verbesserte Betrachtungswinkeleigenschaften auf.
Im Flüssigkristallbereich bei der o. g. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung wird der Flüssigkristall unter Verwendung einer Ausrichtungs-Regulierkraft auf einem Substrat ausgerichtet. Da die Polymerwand eine isotrope Phase bildet, ist jedoch ihre Farbe verschieden von der des Flüssigkristallbereichs, was zu einer Abnahme der Helligkeit beim Anzeigen von weiß führt. Dieses Problem ist aus dem folgenden Grund bei einer reflektiven Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung besonders schwerwiegend. Wenn eine reflektive Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung einen Nicht-Pixelabschnitt enthält, der aus einem Material der isotropen Phase besteht, befindet sich die isotrope Phase zwischen den Polarisationsplatten in einem ähnlichen Zustand wie dem zum Anzeigen von schwarz. Daher ist die mit einer derartigen reflektiven Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung erzielte Anzeige im Allgemeinen dunkel.
Die Japanische Patentoffenlegungsveröffentlichung Nr. 4-323616 offenbart ein Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, bei der auf einem zur Herstellung einer Zelle zu verwendenden Substrat vorab Trennwände ausgebildet werden und ein Flüssigkristall in die Zelle injiziert wird. Bei diesem Herstellverfahren unterscheidet sich jedoch die Ausrichtungsrichtung zwischen der Trennwand und dem Flüssigkristall von der Ausrichtungsrichtung durch einen Ausrichtungsfilm auf dem Substrat. Daher ist die Ausrichtungsrichtung des Flüssigkristalls in der Nähe der Trennwand gestört, was zu verringertem Kontrast führt. Darüber hinaus existiert, da die Trennwände auf dem Substrat hergestellt werden und dann an diesem ein Gegensubstrat angebracht wird, kein Material zwischen den Substraten, um sie miteinander zu verbinden, was zu einer Verringerung der körperlichen Festigkeit der Zelle führt. Ferner wird, da am Ausrichtungsfilm auf dem Substrat eine Ausrichtungsbehandlung ausgeführt wird, bevor die Trennwand auf dem Substrat durch Fotolithografie oder dergleichen hergestellt wird, die Ausrichtungs-Regulierkraft auf dem Substrat geschwächt, wodurch es unmöglich ist, hervorragende Anzeigeeigenschaften zu erzielen. Außerdem ist es schwierig, die Höhe (in der Richtung rechtwinklig zu den Oberflächen der Substrate) der Trennwände auf dem Substrat einzustellen, und es wird zusätzlich ein Abstandshalter dazu verwendet, die gewünschte Zellendicke zu erzielen. Daher variiert die Zellendicke abhängig davon, ob auf der Trennwand ein Abstandshalter vorhanden ist oder nicht, was zu Schwierigkeiten beim genauen Einstellen der Zellendicke führt.
Bei einer derartigen herkömmlichen Flüssigkristallvorrichtung verändert sich die Dicke einer Flüssigkristallschicht, d. h. die sogenannte Zellendicke, leicht durch einen Außendruck. Daher bewirkt, wenn bei der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ein Stifteingabevorgang verwendet wird, die Stifteingabe eine örtliche Unregelmäßigkeit der Anzeige. Um diese Unregelmäßigkeit zu vermeiden, ist es erforderlich, für einen Schutzfilm (ein Schutzsubstrat) oder dergleichen über der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung zu sorgen. Die Verwendung des Schutzfilms oder dergleichen führt zu einem größeren Abstand zwischen dem Anzeigeabschnitt und dem Stifteingabeabschnitt, und dieser Abstand ruft Parallaxe hervor, was zu Schwierigkeiten beim Betrieb führt.
Bei einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit verbesserten Eigenschaften betreffend einen großen Betrachtungswinkel, kann kein ausreichendes Tastverhältnis erzielt werden, da es an Schärfe der elektrooptischen Eigenschaften fehlt. Daher ist es erforderlich, einen teuren Dünnschichttransistor (TFT) zu verwenden, was zu hohen Produktionskosten führt.
Das Dokument EP-A-0 568 355, das Stand der Technik gemäß Artikel 54(3) EPÜ bildet, offenbart ein Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, bei dem ein Gemisch, das ein fotopolymerisierbares Material und ein Flüssigkristallmaterial enthält, zwischen zwei Substraten angeordnet wird. Ausgewählte Bereiche des Gemischs werden belichtet, um Polymerwände zu erzeugen, und in den nicht belichteten Bereichen werden Flüssigkristallbereiche ausgebildet.
US-5,184,237 offenbart eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einem Paar von Substraten und einem zwischen den Elektrodensubstraten eingebetteten Anzeigemedium. Das Anzeigemedium ist ein nematischer Flüssigkristall mit positiver Anisotropie, der mit einem chiralen Material gemischt ist. Der Verdrillungswinkel des Flüssigkristalls befindet sich im Bereich von 120º bis 360º. Die Vorrichtung ist mit einer doppelbrechenden Schicht versehen.
EP-A-0 278 721 offenbart eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, bei der eine Flüssigkristallschicht zwischen zwei Elektrodensubstraten angeordnet ist. Die Flüssigkristallschicht ist durch eine "Polyimidnetz-ähnliche Struktur", die sowohl mit dem unteren Substrat als auch einer auf dem oberen Substrat angeordneten Polyimidschicht verbunden ist, in eine Anzahl von Flüssigkristallbereichen unterteilt.
Gemäß einer ersten Erscheinungsform der Erfindung ist eine Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung geschaffen, wie sie im Anspruch 1 dargelegt ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthält das zum Herstellen der Polymerwand verwendete Material einen polymerisierbaren Flüssigkristall.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Polymerwand eine solche mit durch Polymerisation hervorgerufener Phasentrennung.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform verfügt die Polymerwand über ein räumlich regelmäßiges Muster.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die Polymerwand und die Flüssigkristallbereiche ein chirales Mittel.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Polymerwand zumindest einen Teil des chiralen Mittels.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Flüssigkristallbereiche eine Phasennacheilung von 500 nm bis 800 nm auf.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist auf einem Substrat der Vorrichtung ein Phasennacheilfilm vorhanden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das Elektrodensubstrat mit dem Nacheilfilm eine Phasennacheilung von 150 nm bis 380 nm auf.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ferner ein. Farbfilter auf.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform verfügt eines der Elektrodensubstrate über einen Film mit Reflexionsfunktion, wobei zumindest ein Teil des Films Licht durchlässt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die Flüssigkristallbereiche eine smektische Phase und eine nematische Phase.
Gemäß einer zweiten Erscheinungsform der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung geschaffen, wie es im Anspruch 14 dargelegt ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Polymerwand ein räumlich regelmäßiges Muster auf.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die Polymerwand und die Flüssigkristallbereiche ein chirales Mittel.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Polymerwand zumindest einen Teil des chiralen Mittels.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird unter Verwendung einer fotomaske für Lichtintensitätsverteilung gesorgt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird das Gemisch fotopolymerisiert, wenn sich der Flüssigkristall in einer isotropen oder einer nematischen Phase befindet, und dann wird dafür gesorgt, dass sich der Flüssigkristall in einer smektischen oder einer nematischen Phase befindet, während erneut für Fotopolymerisation im Gemisch gesorgt wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird der Schritt des Injizierens des Gemischs dann ausgeführt, wenn sich der Flüssigkristall im Zustand einer isotropen Phase oder einer nematischen Phase befindet, und die Substrate einschließlich des Gemischs werden erwärmt, um die isotrope Phase des Flüssigkristalls zu erzielen, und dann erfolgt ein Abkühlen zum Erzielen der nematischen Phase des Flüssigkristalls, bevor das Gemisch belichtet wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird im Schritt des Belichtens des Gemischs Licht mit einer Wellenlänge von 350 nm oder mehr verwendet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform verfügt das Verfahren ferner über den Schritt des Anbringens eines Phasennacheilfilms auf einem der Substrate.
Beim Herstellen der vorliegenden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung wird ein Gemisch aus einem Flüssigkristall und einem fotopolymerisierbaren Material zwischen ein Paar von Elektrodensubstraten injiziert, und das Gemisch wird mit Licht so belichtet, dass ein Teil des Gemischs, wo ein Flüssigkristallbereich auszubilden ist, schwach belichtet wird.
Im Ergebnis wird eine Reaktion als Erstes in den Komponenten im fotopolymerisierbaren Material (d. h., im fotopolymerisierbaren Flüssigkristall und mindestens einer polymerisierbaren Komponente), das stark belichtet wird, um einen Kern für eine Polymerwand auszubilden, hervorgerufen. Dann wird, da die Konzentration der polymerisierbaren Verbindung in diesem stark belichteten Gebiet abnimmt, wodurch für einen Konzentrationsgradienten gesorgt wird, ein Teil der polymerisierbaren Verbindung im schwach belichteten Gebiet, der nicht reagiert hat, entsprechend dem Konzentrationsgradienten im stark belichteten Gebiet gesammelt und dort polymerisiert. So wird die Polymerwand so ausgebildet, dass sie sich in Kontakt mit dem Paar von Elektrodensubstraten befindet. In einem Gebiet, in dem keine Polymerwand ausgebildet wird, werden Flüssigkristallbereiche ausgebildet.
Da die Polymerwand auf diese Weise fest mit den Elektrodensubstraten verbunden wird, variiert die Zellendicke selbst dann wenig, wenn ein Druck von außen auf die Elektrodensubstrate ausgeübt wird.
Darüber hinaus wird, wenn die o. g. Konfiguration verwendet wird, ein Nicht- Pixelabschnitt, der bei einer herkömmlichen Vorrichtung eine isotrope Phase bildet, auf dieselbe Weise wie in den Flüssigkristallbereichen ausgerichtet, d. h., dass die Komponenten in der Polymerwand beim selben Ausrichtungszustand wie dem der Flüssigkristallbereiche Doppelbrechungseigenschaften zeigen können. Demgemäß ist die Lichttransmission in den Flüssigkristallbereichen und in der Polymerwand ungefähr gleich. Im Ergebnis ist der Nicht-Pixelabschnitt bei keiner angelegten Spannung hell, und insbesondere bei einer reflektiven Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ist die Anzeige allgemein hell. Darüber hinaus ist, da die Polymerwand zum Umgeben der Flüssigkristallbereiche dadurch hergestellt wird, dass für Phasentrennung zwischen dem Flüssigkristall und dem polymerisierbaren Material zwischen den Elektrodensubstraten gesorgt wird, die Befestigung der Polymerwand an den Elektrodensubstraten stärker als bei einer herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, die durch vorab erfolgendes Ausbilden einer Polymerwand (Trennwand) auf einem der Substrate hergestellt wird. Demgemäß ist es möglich, für eine Abstützkraft gegen einen äußeren Druck zu sorgen, wie er bei einer Stifteingabe oder dergleichen ausgeübt wird, was zum Verhindern von Unregelmäßigkeiten der Anzeige sorgt, die durch eine Variation der Zellendicke durch einen Außendruck hervorgerufen werden. Daher ist die vorliegende Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung bei einer Anzeigevorrichtung mit Stifteingabe, mit Stifterfassungs-Tastatur, anwendbar.
Darüber hinaus ist die Helligkeit beim Anlegen keiner Spannung wirkungsvoll verbessert, wenn die Polymerwand und die Flüssigkristallbereiche in solcher Weise mit einem chiralen Mittel versehen werden, dass eine der folgenden Beziehungen erfüllt ist: Pp < 10 · PLC, wobei Pp die chirale Ganghöhe der Polymerwand ist und PLC die chirale Ganghöhe des Flüssigkristallbereichs ist; und Δ np > (1/10) Δ nLC, wobei Δ np die Anisotropie des Brechungsindex der Polymerwand ist und Δ nLC die Anisotropie des Brechungsindex des Flüssigkristallbereichs ist.
Ferner wird, wenn ein optisches Teil wie eine Fotomaske innerhalb der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung vorhanden ist, der Abstand zwischen dem Anzeigemedium und dem optischen Teil um die Dicke des Substrats kleiner als bei einer Vorrichtung mit einer Fotomaske auf der Außenseite des Substrats. Im Ergebnis ist verhindert, dass durch Lichtbeugung eine Polymerwand in einem Pixel erzeugt wird. Dies führt nicht nur zu größerer Pixelhelligkeit sondern auch zur Vereinfachung des Herstellablaufs, da die Fotomaske nicht angebracht werden muss. Darüber hinaus ist, wenn die Lichttransmission des optischen Teils durch Variieren der Dicke desselben oder dergleichen eingestellt wird, der Flüssigkristall phasenmäßig besser gegen das polymerisierbare Material getrennt, was zu gut getrennten Flüssigkristallbereichen und Polymerwänden führt.
So ermöglicht die hier beschriebene Erfindung die Vorteile des Schaffens einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, bei der die Zellendicke durch einen äußeren Druck wenig variiert wird, und ein Herstellverfahren für dieselbe.
Diese und andere Vorteile der Erfindung werden dem Fachmann beim Lesen und Verstehen der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ersichtlich.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Schnittansicht einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß einem Beispiel 1 der Erfindung.
Fig. 2 ist eine Draufsicht einer beim Beispiel 1 verwendeten Fotomaske.
Fig. 3 veranschaulicht beim Beispiel 1 ausgebildete Flüssigkristallbereiche und eine Polymerwand.
Fig. 4 ist eine Schnittansicht einer reflektiven Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, bei der die Erfindung angewandt ist.
Fig. 5 ist eine Schnittansicht einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß einem Beispiel 2, d. h. einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit Selbstausrichtung mit einer Fotomaske in ihrer Zelle.
Fig. 6 ist ein Kurvenbild der Absorptionskurve eines beim Beispiel 2 verwendeten Fotopolymerisationsstarters.
Fig. 7 ist ein Kurvenbild der Absorptionskurve eines beim Beispiel 2 verwendeten Kunststoffsubstrats.
Fig. 8 veranschaulicht optische Achsen einer Polarisationsplatte und einer Phasenplatte sowie die Ausrichtungsrichtung eines Flüssigkristalls bei einer reflektiven Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung.
Fig. 9 ist eine Schnittansicht einer typischen Zellenstruktur bei einem Beispiel 5.
Fig. 10 ist eine Schnittansicht der Kunststoff-STN-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung eines speziellen Beispiels 1.
Fig. 11 ist eine Draufsicht einer beim speziellen Beispiel 1 verwendeten Fotomaske.
Fig. 12 ist eine Skizze eines mit einem Polarisationsmikroskop aufgenommenen Bilds einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß dem speziellen Beispiel 1.
Fig. 13A, 13B und 13C zeigen eine Schaltungskonfiguration einer bei einigen Beispielen der Erfindung verwendeten Flüssigkristalldisplay-Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung, ein schematisches Diagramm einer herkömmlichen Flüssigkristalldisplay-Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung bzw. ein schematisches Diagramm einer Flüssigkristalldisplay-Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung mit elektrostatischem Induktionssystem, wie bei einem Beispiel der Erfindung verwendet.
Fig. 14 ist eine Schnittansicht einer reflektiven STN-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung eines speziellen Beispiels 2.
Fig. 15 ist eine Draufsicht einer beim speziellen Beispiel 2 verwendeten Reflexionsplatte.
Fig. 16 ist ein Kurvenbild der Absorptionskurve eines beim speziellen Beispiel 2 verwendeten Fotopolymerisationsstartets.
Fig. 17 ist eine Schnittansicht einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung eines speziellen Beispiels 3.
Fig. 18 ist eine Draufsicht einer beim speziellen Beispiel 3 verwendeten Fotomaske.
Fig. 19 ist eine Skizze eines mit einem Polarisationsmikroskop aufgenommenen Bilds eines Flüssigkristallbereichs, der in einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung des speziellen Beispiels 3 ausgebildet ist.
Fig. 20 ist eine Schnittansicht einer reflektiven STN-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung eines Beispiels 6.
Fig. 21 ist eine Skizze eines mit einem Polarisationsmikroskop aufgenommenen Bilds einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung eines speziellen Beispiels 5.
Fig. 22 ist eine Draufsicht einer beim speziellen Beispiel 5 verwendeten Fotomaske.
Fig. 23 ist ein Diagramm, das die Konfiguration von Reflexionsplatten in einem bei einem speziellen Beispiel 8 verwendeten Substrat zeigt.
Fig. 24 zeigt optische Achsen von Polarisationsplatten und einer Phasenplatte sowie die Ausrichtungsrichtung eines Flüssigkristalls bei einer transmissiven Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Nun wird die Erfindung anhand von Beispielen beschrieben.

Beispiel 1

Fig. 1 ist eine Schnittansicht einer STN-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß einem Beispiel 1 der Erfindung. Diese Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ist vom transmissiven Typ, und sie verfügt über eine Zelle 1 mit einem Anzeigemedium 10, das zwischen Substrate 2 und 6 eingebettet ist, die beide Elektroden tragen. Auf den Außenseiten der die Zelle 1 bildenden Substrate 2 und 6 ist jeweils eine Polarisationsplatte 14 bzw. 14' vorhanden. Auf der Innenseite des Substrats 2, das aus einem Trägersubstrat 3 aus einem isolierenden Substrat wie Glas oder dergleichen besteht, sind streifenförmige untere Elektroden 4 und ein Ausrichtungsfilm 5 in dieser Reihenfolge ausgehend vom Trägersubstrat 3 ausgebildet. Auf der Innenseite des Substrats 6, das aus einem Trägersubstrat 7 ebenfalls aus einem isolierenden Substrat wie Glas oder dergleichen besteht, sind streifenförmige untere Elektroden 8 und ein Ausrichtungsfilm 9 in dieser Reihenfolge ausgehend vom Trägersubstrat 7 ausgebildet.
Das zwischen die Substrate 2 und 6 eingebettete Anzeigemedium 10 enthält Flüssigkristallbereiche 11 mit jeweils der Form eines durch eine Polymerwand 12 umgebenen Tröpfchens. Der Ausrichtungszustand des Flüssigkristallbereichs 11 ist die STN-Ausrichtung. Die Polymerwand 12 ist fest mit den Substraten 2 und 6 verbunden, d. h. sie haften fest an diesen an.
Nun wird das Verfahren zum Herstellen der o. g. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung beschrieben. Als Erstes wurde ein fotopolymerisierbarer Flüssigkristall A, d. h. eine fotopolymerisierbare Verbindung mit Flüssigkristallinität (Δ&epsi; < 0) mit einer polymerisierbaren funktionellen Gruppe in ihrem Molekül, wie durch die folgende Formel 1 repräsentiert, wie folgt synthetisiert: Formel 1:
Als Erstes wurde 4-Hydroxy-2,3-Difluorbiphenyl mit 1,10-Dibromdecan im Überschuss in Anwesenheit von Calciumcarbonat verestert. Das Ergebnis wurde mittels Säulenchromatographie gereinigt, und das erhaltene gereinigte Material wurde mit einer äquimolaren Menge an Tetramethylenammoniumhydroxypentahydrat vermischt. Das erhaltene Gemisch wurde mit Acrylsäure verestert.
So wurde der fotopolymerisierbare Flüssigkristall A erhalten.
Nach der Synthese des fotopolymerisierbaren Flüssigkristalls A wurden die Substrate 2 und 6 wie folgt hergestellt: Auf der Oberseite der Substrate 3 und 7 mit jeweils einer Dicke von z. B. 1,1 mm wurde ITO (Gemisch aus Indiumoxid und Zinnoxid) aufgetragen, um die streifenförmigen unteren Elektroden 4 bzw. die streifenförmigen oberen Elektroden 8 mit jeweils einer Dicke von 500 Anstrom (Å) herzustellen. Die sich ergebenden Substrate 3 und 7 wurden einem Schleuderbeschichtungsvorgang mit Polyimid (Sunever 150; hergestellt von Nissan Chemical Industries Ltd.) unterzogen, um die Ausrichtungsfilme 5 bzw. 9 herzustellen, die dann einer Reibebehandlung mit einem Nylontuch unterzogen wurden. So wurden die Substrate 2 und 6 hergestellt. Die Anzahl der unteren und oberen Elektroden 4 und 8 pro 1 mm betrug 8, und das Intervall zwischen ihnen betrug 25 um.
Nach der Reibebehandlung wurden die Substrate 2 und 6 so aneinander befestigt, dass die Richtungen der Reibebehandlungen auf den jeweiligen Substraten einander unter 240º schnitten. Dabei wurde dazwischen ein Abstandshalter mit einem Durchmesser von 9 um eingefügt, um eine konstante Zellendicke zu erzielen. So wurde die Zelle 1 hergestellt.
Auf der so hergestellten Zelle 1 wurde eine Fotomaske 120 mit Lichtabschirmungsabschnitten 120a und einem transparenten Abschnitt 120b, wie in Fig. 2 dargestellt, so positioniert, dass jeder der Abschirmungsabschnitte 120a ein jeweiliges Pixel in der Zelle 1 bedeckte. Nach oder vor der Positionierung der Fotomaske 2 wurde das folgende Gemisch durch Kapillarinjektion in die Zelle 1 injiziert: 0,10 g R-684 (hergestellt von Nippon Kayaku Co., Ltd.), 0,05 g Styrol, 0,10 g Isobornylacrylat als polymerisierbare Verbindungen; 0,75 g des fotopolymerisierbaren Flüssigkristalls A, 4 g des Flüssigkristalmaterials ZLI-4427 (bei dem der Verdrillungswinkel dadurch vorab auf 240º eingestellt wurde, dass das chirale Mittel S-811 hinzugefügt wurde (hergestellt von Merck & Co., Ltd.)) und 0,025 g des Fotopolymerisationsstarters Irgacure 651. Um das Gemisch zu erhalten, wurden die jeweiligen Komponenten bei einer isotropen Temperatur von 54ºC homogen gemischt. Unter den Komponenten des Gemischs wirken die polymerisierbaren Verbindungen und der fotopolymerisierbare Flüssigkristall A als fotopolymerisierbares Material zusammen.
Dann wurde die das Gemisch enthaltende Zelle 1 einer Bestrahlung durch UV- Strahlen durch die Fotomaske hindurch unter Verwendung einer Hochdruck- Quecksilberlampe, die kollimiertes Licht von 10 mW/cm² emittierte, für 90 Sekunden unterzogen, während ihre Temperatur auf 60ºC gehalten wurde. Bei diesen Bedingungen beleuchten die UV-Strahlen die Zelle 1 mit einem räumlich regelmäßigen Muster.
Dann wurde die Zelle 1 auf eine Temperatur von 25ºC gekühlt, bei der sich der Flüssigkristall im nematischen Zustand befindet, und sie wurde kontinuierlich für weitere drei Minuten einer Belichtung durch UV-Strahlen ausgesetzt, um dadurch das fotopolymerisierbare Material zu polymerisieren. Dann wurde die Zelle 1 auf eine Temperatur von 100ºC erwärmt und über acht Stunden bei einer Temperatur von 25ºC getempert. Während dieser Prozedur werden die Flüssigkristallmoleküle entsprechend der Ausrichtungs-Regulierkraft auf dem Substrat ausgerichtet, was zu verbesserter Anzeigequalität führt.
Die Polymerisationsplatten 14 und 14' wurden so, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, an der so hergestellten Zelle 1 befestigt. Dabei wurden die Polarisationsplatten 14 und 14' so positioniert, dass die Polarisationsrichtungen die Reiberichtung unter 45º schnitten und einander unter 105º schnitten. Auf diese Weise wurde eine transmissive Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung in einem gelben Modus ohne Verwendung einer Phasenplatte hergestellt.
Fig. 3 zeigt das Anzeigemedium 10 in der Zelle 1 in Betrachtung durch ein Polarisationsmikroskop. Wie es in Fig. 3 dargestellt ist, sind die Flüssigkristallbereiche 11 in Übereinstimmung mit dem Muster auf der Fotomaske und mit ähnlicher Struktur wie bei einer herkömmlichen STN-Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung ausgebildet, wie sie beim unten beschriebenen. Vergleichsbeispiel 1 hergestellt wurde. Ferner hat das fotopolymerisierbare Material (Harz), d. h. der fotopolymerisierbare Flüssigkristall und die polymerisierbaren Verbindungen, mit dem Fotopolymerisationsstarter reagiert, um polymerisiert zu sein, und demgemäß enthält die Polymerwand 12 ein flüssigkristallines Polymer, das durch Polymerisation des fotopolymerisierbaren Flüssigkristalls A erzeugt wurde.
Die Tabelle 1 zeigt die elektrooptischen Eigenschaften der beim Beispiel 1 hergestellten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung zusammen mit denen von bei Vergleichsbeispielen 1 und 2, die unten beschrieben werden, hergestellten Vorrichtungen. Tabelle 1:

Vergleichsbeispiel 1

Eine STN-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 wurde unter Verwendung desselben Typs einer beim Beispiel 1 hergestellten Zelle hergestellt, wobei derselbe Typ von Flüssigkristallmaterial (d. h., das Gemisch aus dem Flüssigkristallmaterial und dem chiralen Stoff, wie beim Beispiel 1 verwendet) alleine in die Zelle injiziert wurde. An der sich ergebenden Zelle wurden auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 1 Polaristionsplatten angebracht. Die elektrooptischen Eigenschaften der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung sind in der Tabelle 1 angegeben.

Vergleichsbeispiel 2

Eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß dem Vergleichsbeispiel 2 wurde unter Verwendung desselben Typs einer beim Beispiel 1 hergestellten Zelle und durch Injizieren desselben Typs eines beim Beispiel 1 verwendeten Gemischs in die Zelle hergestellt. Die sich ergebende Zelle wurde Belichtung durch UV-Strahlung auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 1 mit der Ausnahme unterzogen, dass keine Fotomaske verwendet wurde. Die elektrooptischen Eigenschaften der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung sind in der Tabelle 1 angegeben.
Wie es aus der Tabelle 1 erkennbar ist, sind die elektrdoptischen Eigenschaften der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung des Beispiels 1 so gut wie die der herkömmlich verwendeten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung des Vergleichsbeispiels 1. Die in der Tabelle 1 angegebenen elektrooptischen Eigenschaften der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung des Beispiels 1 wurden an der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung einschließlich der Polymerwand 12 gemessen, was den Kontrast verringert. Wenn die Polymerwand 12 durch eine Schwarzmaske bedeckt wurde, war der Kontrast so hoch wie der der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung des Vergleichsbeispiels 1. Ferner änderte ein Andrücken mittels eines Stifts gegen die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung die Farbe der Anzeige kaum.
Um das feste Haften zwischen der Polymerwand 12 und den Substraten 2 und 6 zu überprüfen, wurde ein Abschnitt in Form eines Quadrats von 20 mm · 20 mm einschließlich der Polymerwand 12 und der Flüssigkristallbereiche 11 alleine aus der. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ausgeschnitten. Es wurde das mit der Polymerwand 12 verbundene Substrat abgezogen, jedoch konnte es nicht leicht abgezogen werden. Dieselbe Prozedur wurde hinsichtlich der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung des Vergleichsbeispiels 1 ausgeführt, bei der das Substrat leicht abgezogen werden konnte, da eine Polymerwand fehlte.
Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung des Vergleichsbeispiels 2 weist geringeren Kontrast auf. Es wird aufgrund einer Beobachtung mit einem Polarisationsmikroskop angenommen, dass der Kontrast verringert ist, da sich eine Polymerwand teilweise innerhalb eines Pixels bildete.
Da die Polymerwand 12 bei der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung des Beispiels 1 fest mit den Substraten 2 und 6 verbunden ist, oder fest an diesen anhaftet, besteht ein Unterschied gegenüber der Polymerwand, die vorab hergestellt wird, nämlich vor dem Zusammensetzen der Substrate, wie in der Japanischen Patentoffenlegungsveröffentlichung Nr. 4-323616 offenbart. Ferner ist eine Dickenvariation der Zelle durch einen äußeren Druck unterdrückt, da die Polymerwand 12 fest mit den Substraten 2 und 6 verbunden ist, oder fest an diesen anhaftet. Daher ist es möglich, eine Änderung der Anzeigefarbe oder dergleichen zu vermeiden, wozu es andernfalls bei einer Stifteingabe käme. Außerdem ist der Widerstand gegen Stöße, bei Herunterfallen oder dergleichen, extrem verbessert. Ferner ist, wenn das flüssigkristalline Polymer mit demselben Effekt wie der Ausrichtungs-Regulierkraft auf dem Substrat, innerhalb der Polymerwand 12 enthalten ist, der Ausrichtungszustand des Flüssigkristalls extrem stabilisiert, da die Ausrichtungsregulierkraft sowohl in horizontaler Richtung ausgehend vom Substrat als auch in vertikaler Richtung ausgehend von der Polymerwand 12 wirkt. Ferner kann, da beinahe der gesamte Abschnitt der Polymerwand 12 absichtlich in einem Nicht-Pixelabschnitt ausgebildet ist, eine Kontrastverringerung aufgrund des Polymermaterials im Vergleich zum Fall gesenkt werden, in dem eine Polymerwand zufällig ausgebildet wird. Ferner bildet sich manchmal an der Grenzfläche zwischen dem Flüssigkristallbereich 11 und dem Substrat 2 oder 6 ein polymerer Dünnfilm aus. In diesem Fall werden die Flüssigkristallmoleküle gleichmäßig ausgerichtet, da die Ausrichtungs-Regulierkraft auf dem Substrat durch den polymeren Dünnfilm an die Flüssigkristallmoleküle übertragen wird. Außerdem zeigt die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung höheren Widerstand gegen äußeren Druck, da der Flüssigkristallbereich 11 in diesem Fall dreidimensional durch das Polymermaterial umgeben ist.
Da die Polymerwand 12 ungefähr isotrop ausgebildet werden kann, kann sie im Nicht-Pixelabschnitt als Schwarzmaske wirken, wenn zwei Polarisationsplatten verwendet werden, deren Polarisationsachsen einander rechtwinklig schneiden. Wenn für die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung eine Phasenplatte mit einem Muster für jedes Pixel angebracht ist, kann hoher Kontrast erzielt werden.
Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung des Beispiels 1 ist als transmissive Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung geeignet. Für die Erfindung besteht jedoch keine Beschränkung auf den transmissiven Typ, sondern sie kann bei einer reflektiven STN-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung angewandt werden. Fig. 4 ist eine Schnittansicht einer reflektiven Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, bei der die Erfindung angewandt ist. Diese Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung enthält eine Polarisationsplatte, wie es in den Japanischen Patentoffenlegungsveröffentlichungen Nr. 4-289818 und 4-97121 offenbart ist. Bei der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung der Fig. 4 ist zwischen einer Zelle 1 und einer Polarisationsplatte 14 eine Phasenplatte 13 vorhanden. Ein Substrat 2 verfügt über ein Trägersubstrat 3 mit Vorsprüngen 17 auf der einem Anzeigemedium 10 zugewandten Innenseite. Ungefähr auf der gesamten Fläche des Substrats 3 ist ein Einebnungsfilm 16 so ausgebildet, dass er die Vorsprünge 17 bedeckt. Auf dem Einebnungsfilm 16 sind streifenförmige untere Elektroden 15 aus einem reflektiven Metallfilm ausgebildet.

Beispiel 2

Fig. 5 ist eine Schnittansicht einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß einem Beispiel 2. Diese Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung verfügt, zusätzlich zu den Komponenten der in Fig. 1 dargestellten. Vorrichtung des Beispiels 1, über eine Reflexionsplatte 20 auf dem Substrat 2 mit einem reflektierenden Abschnitt an einer jedem Pixel entsprechenden Position, ein Farbfilter 18 und einen Schutzfilm 19, die beide auf dem Substrat 6 vorhanden sind. Die Substrate 2 und 6 des Beispiels 2 bestehen aus einem Kunststoffsubstrat aus Acryl, das einen ITO-Film, mit einer Gesamtdicke von 400 um, trägt.
Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung wurde wie folgt hergestellt: Als Erstes wurden die Substrate 2 und 6 auf die oben angegebene Weise hergestellt, und eine Ausrichtungsbehandlung wurde auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 1 ausgeführt.
Die Substrate 2 und 3 wurden auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 1 unter Verwendung eines Abstandshalters mit einem Durchmesser von 5,8 um aneinander angebracht, und in die so hergestellte Zelle wurde das folgende Gemisch injiziert: 0,10 g R-684 (hergestellt von Nippon Kayaku Co., Ltd.), 0,01 g Styrol, 0,14 g Isobornylacrylat als polymerisierbare Verbindungen; 0,75 g des fotopolymerisierbaren Flüssigkristalls A, 4 g des Flüssigkristallmaterials ZLI-4427 (wobei der Verdrillungswinkel vorab dadurch auf 240º eingestellt wurde, dass der chirale Stoff S-811 zugesetzt wurde (hergestellt von Merck & Co., Ltd.)) und 0,025 g des Fotopolymerisationsstarters Lucirin TPO (hergestellt von BASF; der um 400 nm herum die größte Lichtabsorption zeigt, wie es schraffiert in Fig. 6 dargestellt ist). Das Gemisch wurde durch Vakuuminjektion, mit z. B. einem Druck von 100 Pa, bei einer Temperatur von 30ºC in die Zelle injiziert, wobei gleichzeitig mit dem Beginn des Injektionsvorgangs die Temperatur der Substrate und der verwendeten Injektionsplatte auf 60ºC erhöht wurde. Die polymerisierbaren Verbindungen und der fotopolymeisierbare Flüssigkristall A wirken als fotopolymerisierbares Material zusammen.
Dann wurde die Zelle auf eine Temperatur von 80ºC erwärmt und durch die Reflexionsplatte 20 hindurch für drei Minuten bei derselben Intensität der UV-Strahlung wie beim Beispiel 1 einer Belichtung durch UV-Strahlung unterzogen. Dann wurde die Zelle auf eine Temperatur von 25ºC abgekühlt und erneut für weitere 7 Minuten einer Belichtung durch UV-Strahlung unterzogen. Dann wurde die Zelle auf eine Temperatur von 100ºC erwärmt und bei 25ºC über 8 Stunden getempert. Die Phasennacheilung der so hergestellten Zelle 1 (Δn&sub1;·d&sub1;) betrug 650 nm. Die Substrate 3 und 7 aus einem einen ITO-Film tragenden Kunststoffsubstrat aus Acryl zeigen eine Absorptionskurve, wie sie in Fig. 7 dargestellt ist, und sie schneiden im Wesentlichen Licht unter 350 nm ab.
Als Nächstes wurden die Polarisationsplatte 14 und die Phasenplatte 13 (Δn&sub2; ·d&sub2; = 350 nm), z. B. ein Phasennacheilfilm, mit der in Fig. 8 dargestellten Beziehung an der Zelle 1 angebracht. So wurde eine reflektive STN-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einer Polarisationsplatte hergestellt. Fig. 8 wird unten detailliert beschrieben.
Die so hergestellte Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung zeigt dieselbe Wirkung wie die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung des Beispiels 1. Außerdem weist diese Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, da der transparente Abschnitt der verwendeten Reflexionsplatte 20 der beim Beispiel 1 verwendeten Fotomaske entspricht, eine solche Konfiguration auf, als sei in ihr eine Fotomaske enthalten, obwohl tatsächlich keine Fotomaske verwendet ist. Bei dieser Anzeigevorrichtung ist der Abstand zwischen dem Flüssigkristallbereich und dem als Fotomaske wirkenden Abschnitt um die Dicke des Substrats kleiner als beim Beispiel 1. Daher ist verhindert, dass aufgrund einer durch die Fotomaske verursachten Beugung in einem Pixel eine Polymerwand erzeugt wird, was zu einer vereinfachten Herstellprozedur führt.
Die Tabelle 2 zeigt die elektrooptischen Eigenschaften der Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung des Beispiels 2 gemeinsam mit denen der Beispiele 3 und 4 und von Vergleichsbeispielen 3 und 4. Die Eigenschaften wurden unter Verwendung des Verhältnisses aus dem Reflexionsvermögen von Licht, das unter einem Winkel von 30º gegen die Normale auf der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung einfällt, zum Reflexionsvermögen von weißem Licht in der Richtung der Normalen gemessen. Tabelle 2:

Beispiele 3 und 4 und Vergleichsbeispiele 3 und 4

Reflektive Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen von Beispielen 3 und 4 und Vergleichsbeispielen 3 und 4 wurden unter Verwendung desselben Typs von Substraten auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 2 mit der Ausnahme hergestellt, dass der Durchmesser der Abstandshalter beim Beispiel 3 4,6 um betrug, beim Beispiel 4 7,0 um, beim Beispiel 3 4,0 um und beim Beispiel 4 8,0 um, anstelle von 9 um beim Beispiel 2. Durch Variieren des Durchmessers der Abstandshalter auf diese Weise wurde die Phasennacheilung der sich ergebenden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen variiert. Der Verdrillungswinkel des verwendeten Flüssigkristalls wurde durch Zusetzen von S-811 vorab auf 240º eingestellt.
Wie es aus der Tabelle 2 ersichtlich ist, zeigen die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen der Beispiele 2, 3 und 4 verbesserten Kontrast im Vergleich zu denen der Vergleichsbeispiele 3 und 4.
Die vorliegenden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen, die durch die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen der Beispiele 1 bis 4 repräsentiert sind, zeigen Schärfe der elektrooptischen Eigenschaften. Daher ist es möglich, ein ausreichendes Tastverhältnis zu erzielen, wobei das Erfordernis eines TFT beseitigt ist. So können die Herstellkosten gesenkt werden. Ferner wird, da in der Zelle eine Polymerwand ausgebildet ist, die Zellendicke durch Druck von außen, der durch Stifteingabe oder dergleichen ausgeübt wird, wenig verändert, wodurch nur kleine Unregelmäßigkeiten der Anzeige hervorgerufen werden.

Beispiel 5

Fig. 9 ist eine Schnittansicht einer Flüssigkristalldisplay-Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung gemäß einem Beispiel 5. Die Flüssigkristalldisplay-Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung verfügt über zwei Glassubstrate 23 mit jeweils einer Dicke von 1,1 mm. Eines der Substrate (das obere Substrat) weist die folgende Konfiguration auf: auf einem Glassubstrat 23 ist eine Anzahl transparenter Elektroden 24 aus ITO in einer Matrix ausgebildet. Ein Ausrichtungsfilm 25 ist so ausgebildet, dass er die transparenten Elektroden 24 bedeckt. Die andere Seite dieses Glassubstrats 23 ist mit einer Polarisationsplatte 22 und einer Eingabevorrichtung 21 versehen.
Das andere der Substrate (das untere Substrat) weist die folgende Konfiguration auf: auf dem anderen Glassubstrat 23 ist ebenfalls eine Anzahl transparenter Elektroden 24 aus ITO ausgebildet. Ebenfalls ist ein Ausrichtungsfilm 25 auf den transparenten Elektroden 24 vorhanden. Die andere Seite dieses Glassubstrats 23 ist mit einer anderen Polarisationsplatte 22 versehen.
Die oben angegebenen zwei Glasplatten 23 betten eine Anzeigemediumschicht ein. In der Anzeigemediumschicht ist eine Polymerwand 22 in einem Abschnitt ausschließlich der Abschnitte der transparenten Elektroden 24 ausgebildet, und in einem durch die Polymerwand 26 umgebenen Abschnitt, der jeder transparenten Elektrode 24 entspricht, ist mittels eines unten beschriebenen Herstellablaufs ein Flüssigkristallabschnitt 27 ausgebildet. Die Substrate 23 werden unter Verwendung eines Abstandshalters (nicht dargestellt) in Form z. B. einer Kugel oder eines Zylinders, der zwischen sie eingefügt wird, um eine konstante Zellendicke zu erzielen, aneinander befestigt, wobei die Anzeigemediumsschicht durch sie eingebettet wird.
Bei der o. g. Flüssigkristalldisplay-Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung des Beispiels 5 weist der Flüssigkristallbereich 27, der im Wesentlichen von der Polymerwand 26 zwischen den die transparenten Elektroden 24 tragenden Glassubstraten 23 umgeben wird, Mikrozellenstruktur auf, wie es in Fig. 9 dargestellt ist. Ferner ist der Widerstand der Vorrichtung gegen Druck von außen viel höher, da die Polymerwand 26 an den Glassubstraten 23 anhaftet. Diese hohe Stoßfestigkeit zeigt sich z. B. dann, wenn die Vorrichtung herunterfällt. Darüber hinaus wird durch die Polymerwand 26 eine Änderung der Zellendicke durch Druck von außen unterdrückt, und es ist selbst dann verhindert, dass sich die Anzeigefarbe ändert, wenn bei Stifteingabe oder dergleichen auf die Vorrichtung gedrückt wird. Ferner ist der Ausrichtungszustand des Flüssigkristalls extrem stabilisiert, wenn in der Polymerwand 26 ein polymerer Flüssigkristall mit derselben Wirkung wie der Ausrichtungs-Regulierkraft auf dem Substrat enthalten ist, da die Ausrichtungs- Regulierkraft sowohl in der horizontalen Richtung ausgehend vom Ausrichtungsfilm 25 auf dem Substrat 23 als auch in der vertikalen Richtung ausgehend von der Polymerwand 26 wirkt. Ferner kann, da beinahe der gesamte Abschnitt der Polymerwand 26 absichtlich in einem Nicht-Pixelabschnitt ausgebildet ist, eine Kontrastverringerung aufgrund des Polymermaterials im Vergleich zum Fall unterdrückt werden, in dem eine Polymerwand zufällig ausgebildet wird.
Nun werden spezielle Beispiele und Vergleichsbeispiele z. B. 5 beschrieben, wobei jedoch die Erfindung nicht auf diese speziellen Beispiele beschränkt ist.

Spezielles Beispiel 1

1) Synthese eines polymerisierbaren Flüssigkristalls mit einer polymerisierbaren funktionellen Gruppe in seinem Molekül:

Eine durch die folgende Formel 2 repräsentierte Verbindung B (mit Δ&epsi; < 0) wird wie folgt synthetisiert: Formel 2:
Als Erstes wurde 4'-Hydroxy-2,3-Difluorbiphenyl mit 1,12-Dibromdodecan im Überschuss in Anwesenheit von Calciumcarbonat verestert. Das Ergebnis wurde mittels Säulenchromatographie gereinigt, und das erhaltene gereinigte Material wurde mit einer äquimolaren Menge von Tetramethylenammoniumhydroxypentahydrat gemischt. Das erhaltene Gemisch wurde mit Acrylsäure verestert.

2) Herstellung einer Zelle:

Nun wird die Struktur einer Flüssigkristalldisplay-Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung des speziellen Beispiels 1 unter Bezugnahme auf die Schnittansicht der Fig. 10 beschrieben. Als oberes Substrat wurden auf der Oberfläche eines Glassubstrats 23 mit einer Dicke von 1,1 mm streifenförmige, transparente Elektroden 24 aus ITO so hergestellt, dass sie eine Dicke von 500 Å aufwiesen (acht Elektroden/mm; Intervall von 25 um). Dann wurde das sich ergebende Substrat 23 durch Schleuderbeschichten mit Polyimid beschichtet (Sunever 150; hergestellt von Nissan Chemical Industries Co., Ltd:), und es wurde dann einer Reibebehandlung mit einem Nylontuch in einer Richtung unterzogen, um dadurch einen Ausrichtungsfilm 25 auf dem Substrat 23 auszubilden. Ein unteres Substrat wird auf dieselbe Weise wie das obere Substrat hergestellt. Die sich ergebenden Substrate 23 wurden so aneinander befestigt, dass sich ihre Ausrichtungsrichtungen unter 240º schnitten, wobei dazwischen ein Abstandshalter (nicht dargestellt) mit einem Durchmesser von 9 um eingefügt wurde. So wurde eine Zelle hergestellt.
Die Zelle wurde mit einer Fotomaske 27 mit einem Punktmuster versehen. Die verwendete Fotomaske enthielt, wie es in Fig. 11 dargestellt ist, eine Anzahl von Lichtabschirmungsabschnitten 28 mit jeweils einer Größe von z. B. 100 um · 100 um, mit Matrixanordnung, und einen transparenten Abschnitt 29 mit einer Breite von 25 um, der die Lichtabschirmungsabschnitte 28 umgab. Die Fotomaske 37 wurde so auf der Zelle angebracht, dass jedes Pixel in der Zelle abgeschirmt war, und es wurde das folgende Gemisch in die sich ergebende Zelle injiziert: 0,10 g R-684 (hergestellt von Nippon Kayaku Co., Ltd.), 0,05 g Styrol, 0,75 g der Verbindung B, 0,10 g Isobornylacrylat, 4 g des Flüssigkristallmaterials ZLI-4427 (bei dem der Verdrillungswinkel vorab dadurch auf 240º eingestellt wurde, dass der chirale Stoff S-811 zugesetzt wurde (hergestellt von Merck & Co., Ltd.)) und 0,025 g des Fotopolymerisationsstarters Irgacure 651.
Nach dem homogenen Vermischen dieser Komponenten bei einer isotropen Temperatur von 54ºC wurde das Gemisch durch Kapillarinjektion injiziert. Dann wurde die sich ergebende Zelle einer Belichtung mit UV-Strahlung durch das Punktmuster auf der Fotomaske unter Verwendung einer Hochdruck-Quecksilberlampe, die kollimiertes Licht mit 10 mW/cm² emittierte, für 90 Sekunden bei einer Temperatur von 60ºC unterzogen. Dann wurde die Zelle auf eine Temperatur von 25ºC abgekühlt und erneut für weitere 3 Minuten kontinuierlich einer Belichtung durch die UV-Strahlung unterzogen, um dadurch das polymerisierbare Material zu polymerisieren. Dann wurde die Zelle auf eine Temperatur von 100ºc erwärmt und bei einer Temperatur von 25ºC über 8 Stunden getempert.
Bei einer Betrachtung der so hergestellten Flüssigkristalle durch ein Polarisationsmikroskop ergaben sich Flüssigkristallbereiche 30 mit demselben Muster wie dem der Fotomaske sowie ein Polymerbereich 31, wie in Fig. 12 dargestellt. Der Flüssigkristallbereich 30 hatte eine ähnliche Struktur wie der einer herkömmlichen STN-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, die beim unten beschriebenen Vergleichsbeispiel 5 hergestellt wurde. An der so hergestellten Zelle wurden eine Phasenplatte und Polarisationsplatten 22 so angebracht, dass die Polarisationsrichtungen die Reiberichtung unter 45º schnitten und sie einander unter 105º schnitten, um dadurch eine transmissive STN-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung herzustellen.
Wenn auf diese Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einem Stift oder dergleichen gedrückt wurde, änderte sich die Anzeigefarbe kaum.
Die so hergestellte Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung wurde mit einer Schaltung für eine Anzeige mit integriertem Tablett vom Typ mit elektrostatischer Induktion, wie in Fig. 13A dargestellt, verbunden, um dadurch eine Flüssigkristalldisplay-Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung (ohne Schutzplatte) herzustellen. Bei einem Stifteingabevorgang änderte sich die Anzeigequalität kaum. Die in den Fig. 13A bis 13C dargestellte Flüssigkristalldisplay- Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung wird unten detailliert beschrieben.

Vergleichsbeispiel 5

In denselben Typ einer Zelle, wie sie beim speziellen Beispiel 1 hergestellt wurde, wurde das Flüssigkristallmaterial (das Gemisch aus dem Flüssigkristall und dem chiralen Stoff, wie beim speziellen Beispiel 1 verwendet) alleine injiziert, um dadurch eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß dem Vergleichsbeispiel 5 herzustellen. An der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung wurden Polarisationsplatten auf dieselbe Weise wie beim speziellen Beispiel 5 angebracht, um dadurch eine herkömmliche STN-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung herzustellen. Diese STN-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung wurde mit einer Schaltung für eine Anzeige mit integriertem Tablett vom System mit elektrostatischer Induktion, wie in Fig. 13A, verbunden, um dadurch eine Flüssigkristalldisplay-Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung herzustellen. Bei einem Stifteingabevorgang wurden durch den vom Stift ausgeübten Druck Anzeigeunregelmäßigkeiten, wie Darstellung mit umgekehrten Kontrast, hervorgerufen. Die Anzeigeunregelemäßigkeiten waren insbesondere beim Anzeigen von schwarz auffällig.

Spezielles Beispiel 2

Unter Bezugnahme auf die Schnittansicht der Fig. 14 wird eine Flüssigkristalldisplay-Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung gemäß dem speziellen Beispiel 2 beschrieben. Eines von zwei Kunststoffsubstraten 23 aus Acryl mit jeweils einer Dicke von 400 um (deren Absorptionskurve in Fig. 7 dargestellt ist) wurde mit einer Reflexionsplatte 32 mit einem transparenten Abschnitt 39, der der Position jedes Pixels entsprach, wie in Fig. 15 dargestellt, versehen. Das andere Substrat 23 verfügte über ein Farbfilter 33 und einen Schutzfilm 34. Es wurde dieselbe Ausrichtungsbehandlung wie beim speziellen Beispiel 1 ausgeführt, und die sich ergebenden Substrate 23 wurden unter Einfügung eines Abstandshalters mit einem Durchmesser von 5,8 um aneinander befestigt, um dadurch eine reflektive Zelle herzustellen, wie sie in Fig. 14 dargestellt ist.
Das in die Zelle zu injizierende Gemisch war dasselbe wie das beim speziellen Beispiel 1 verwendete, jedoch mit der Ausnahme, dass alleine der Fotopolymerisationsstarter durch KAYACURE DETX-S (hergestellt von Nippon Kayaku Industries Co., Ltd.) ersetzt wurde. Dieser Fotopolymerisationsstarter zeigte eine Absorptionskurve, wie sie in Fig. 16 dargestellt ist, und er sorgt bei sichtbarem Licht von 350 bis 400 nm für Polymerisation. Das Gemisch wurde durch Vakuuminjektion bei einem Druck von 100 Pa bei einer Temperatur von 30ºC in die Zelle injiziert, wobei die Temperatur der Substrate und der verwendeten Injektionsplatte gleichzeitig mit dem Beginn der Injektion bis auf 60ºC erhöht wurde. Die sich ergebende Zelle wurde einer Belichtung durch UV-Strahlung durch die Reflexionsplatte 32 hindurch mit derselben Intensität der UV-Strahlung wie beim speziellen Beispiel 1 bei einer Temperatur von 80ºC für 10 Minuten unterzogen. Dann wurde die Zelle über 5 Stunden bei einer Temperatur von 25ºC getempert. Die. Phasennacheilung (Δn&sub1;·d&sub1;) des so hergestellten Flüssigkristalldisplays betrug 650 nm. An der Zelle wurden eine Polarisationsplatte 22 und eine Phasenplatte 32, z. B. ein Phasennacheilfilm (Δn&sub2;·d&sub2; = 350 nm) angebracht, um dadurch eine reflektive STN-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einer Polarisationsplatte, wie in Fig. 14 dargestellt, herzustellen.
Die so hergestellte Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung wurde mit der Schaltung für die Anzeige mit integriertem Tablett gemäß dem System mit elektrostatischer Induktion verbunden, wie in Fig. 13A dargestellt, um dadurch eine Flüssigkristalldisplay-Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung (ohne Schutzplatte) herzustellen, wie in Fig. 14 dargestellt. Die Anzeigequalität änderte sich bei einem Stifteingabevorgang kaum.

Vergleichsbeispiel 6

In denselben Typ einer Zelle, wie sie beim speziellen Beispiel 2 hergestellt wurde, wurde derselbe Typ alleine eines Flüssigkristallmaterials (Gemisch aus dem Flüssigkristall und dem chiralen Stoff, wie beim speziellen Beispiel 1 verwendet) injiziert, um dadurch eine Zelle herzustellen. An der so hergestellten Zelle wurde auf dieselbe. Weise wie beim speziellen Beispiel 2 eine Polarisationsplatte angebracht, um dadurch eine herkömmliche STN-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung (unter Verwendung eines Kunststoffsubstrats) herzustellen. Die STN-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung wurde mit der Schaltung für die Anzeige mit integriertem Tablett gemäß dem System mit elektrostatischer Induktion verbunden, wie in Fig. 13A dargestellt, um dadurch eine Flüssigkristalldisplay-Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung herzustellen.
Bei einem Stifteingabevorgang wurden durch den vom Stift ausgeübten Druck Anzeigeunregelmäßigkeiten wie eine Darstellung mit umgekehrten Kontrast hervorgerufen. Ferner war nach dem Beenden der Anzeige die Ausrichtung des Flüssigkristalls im Abschnitt, auf den durch den Stift Druck ausgeübt wurde, für einige Sekunden gestört. Die Anzeigeunregelmäßigkeiten waren bei der Anzeige von schwarz besonders auffällig.

Spezielles Beispiel 3

Unter Bezugnahme auf die Schnittansicht der Fig. 17 wird eine Flüssigkristalldisplay-Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung des speziellen Beispiels 3 beschrieben. Als unteres Substrat wurde ein Glassubstrat 23 mit einer Dicke von 1,1 nm verwendet, das ein TFT-Bauteil 45 und transparente Elektroden 43 aus ITO mit einer Dicke von 500 Å trug. Als oberes Substrat wurde ein anderes Glassubstrat 23 mit einer Dicke von 1,1 mm verwendet, das transparente Elektroden 44 trug. Diese zwei Substrate 23 wurden durch einen dazwischen eingefügten Abstandshalter (nicht dargestellt) mit einem Durchmesser von 6 um aneinander befestigt, um dadurch eine Zelle herzustellen. Das obere Substrat kann mit einem Farbfilter versehen werden. Die Zelle wurde mit einer Fotomaske mit einem Punktmuster mit Lichtabschirmungsabschnitten 36 und einem transparenten Abschnitt 35 versehen, wie in Fig. 18 dargestellt.
Das in die Zelle zu injizierende Gemisch wurde dadurch erhalten, dass 0,1 g R-684 (hergestellt von Nippon Kayaku Industries Co., Ltd.), 0,05 g Styrol, 0,85 g Isobornylmethacrylat, 4 g des Flüssigkristallmaterials ZLI-4792 (hergestellt von Merck & Co., Ltd.), das 0,4 Gew.-% von S-811 enthielt, und 0,0025 g des Fotopolymerisationsstarters Irgacure 651 gemischt wurden. Das Gemisch wurde in transparentem Zustand (d. h. bei einer Temperatur von 35ºC) in die Zelle injiziert. Während diese Temperatur beibehalten wurde, wurde die Zelle unter Verwendung einer Hochdruck-Quecksilberlampe, die kollimiertes Licht von 10 mW/cm² emittierte, durch das Punktmuster auf der Fotomaske hindurch für 1 Sekunde einer Belichtung durch UV-Strahlung unterzogen, und die Belichtung wurde für 30 Sekunden angehalten. Dieser Zyklus von 1 Sekunde der Belichtung und 30 Sekunden der Nicht-Belichtung wurde 20 mal wiederholt. Dann wurde die Zelle erneut einer Belichtung durch UV-Strahlung für weitere 10 Minuten unterzogen, um dadurch das polymerisierbare Material zu polymerisieren.
Eine Betrachtung der so hergestellten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung durch ein Polarisationsmikroskop ergab, dass sich eine Flüssigkristalldomäne mit derselben Regelmäßigkeit wie der des Punktmusters auf der Fotomaske, d. h. mit dem Muster der Elektroden 43, bildete.
Die so erhaltene Zelle wurde so zwischen ein Paar von Polarisationsplatten 22 eingebettet, deren Polarisationsachsen sich rechtwinklig schnitten. In der sich ergebenden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung war ein Flüssigkristallbereich 41 von einer Polymerwand 40 umgeben. Die Betrachtung dieser Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung durch ein Polarisationsmikroskop ergab, wie es in Fig. 19 dargestellt ist, dass jedes Pixel ungefähr eine Flüssigkristalldomäne enthielt. Außerdem wurde eine Schlierentextur 42 beobachtet, wie sie sich allgemein zeigt, wenn Flüssigkristallmoleküle radial oder konzentrisch ausgerichtet sind.

Vergleichsbeispiel 7

In denselben Typ einer Zelle, wie sie beim speziellen Beispiel 3 hergestellt wurde, wurde das Flüssigkristallmaterial ZLI-4792 (hergestellt von Merck & Co., Ltd.), das 0,4 Gew.-% S-811 enthielt, injiziert. Die Zelle wurde so mit Polarisationsplatten versehen, dass die Polarisationsachsen übereinstimmten, um dadurch eine herkömmliche TN-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung herzustellen.
Das in Fig. 13B dargestellte Tablett gemäß dem System mit elektrostatischer Induktion wurde unter der hergestellten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung angeschlossen, um dadurch eine Flüssigkristalldisplay-Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung zu erzeugen (ohne Schutzplatte auf der Oberseite). Mittels eines Stifteingabevorgangs wurden durch den vom Stift ausgeübten Druck Anzeigeunregelmäßigkeiten wie eine Darstellung mit umgekehrtem Kontrast hervorgerufen. Die Anzeigequalität im Abschnitt, auf dem der Stift drückte, war beeinträchtigt.

Spezielles Beispiel 4

Unter Bezugnahme auf die Schnittansicht der Fig. 9 wird eine Flüssigkristalldisplay-Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung gemäß einem speziellen Beispiel 4 beschrieben.
Auf den Oberflächen zweier Glassubstrate 23 wurden transparente Elektroden durch Aufdampfen eines ITO-Films mit einer Dicke von ungefähr 100 nm hergestellt, und die sich ergebenden Substrate 23 wurden einem Nassätzprozess unterzogen, um dadurch eine Vielzahl paralleler Elektrodenleitungen 24 in einem Muster auszubilden. Die Oberfläche jedes die transparenten Elektrodenleitungen 24 tragenden Glassubstrate 23 wurde einem Schleuderbeschichtvorgang mit Polyimid unterzogen, um dadurch einen Polyimid-Ausrichtungsfilm mit einer Dicke von ungefähr 50 nm zu erzeugen. Dann wurde das Substrat 23 bei einer Temperatur von 190ºC für 1 Stunde gesintert und einer Reibebehandlung in einer Richtung unterzogen, um dadurch einen Ausrichtungsfilm 25 auszubilden.
Die Reibebehandlung wurde so ausgeführt, dass die Reiberichtungen auf den beiden Substraten 23 dieselben waren, wenn diese Substrate einander gegenüberstehend so angeordnet wurden, dass die die transparenten Elektrodenleitungen 24 tragenden Oberflächen einander zugewandt waren und sie aneinander befestigt wurden, dass sich die Elektrodenleitungen 24 auf ihnen rechtwinklig schnitten. Die zwei Substrate 23 wurden auf die o. g. Weise mittels Quarzkügelchen (nicht dargestellt) mit einem Durchmesser von 2 um, die als Abstandshalter zwischen ihnen angebracht wurden, aneinander befestigt. So wurde die Zelle des speziellen Beispiels 4 hergestellt.
Als Nächstes wurden 0,80 g des ferroelektrischen Flüssigkristallmaterials ZLI-4003 (hergestellt von Merck & Co., Ltd.), 0,02 g Polyethylenglycoldiacrylat (Handelsname: NK ester A-200; hergestellt von Shin Nakamura Chemical Industrial Co., Ltd.) als polymerisierbares Material (Polymervorläufer) und 0,18 g Laurylacrylat (Handelsname: NK Ester LA; hergestellt von Shin Nakamura Chemical Industries Co., Ltd.) homogen gemischt, und das Gemisch wurde in die Zelle injiziert. Dieses Flüssigkristall-Polymervorläufer-Gemisch befindet sich bei Atmosphärendruck in einer nematischen Phase oder einer isotropen Flüssigphase. Für die Curie-Temperatur des Gemischs gilt das Folgende:
SmC < 25ºC < SmA < 31ºC < Ch < 35ºC < Iso
Als Nächstes wurde die Zelle mit einer Fotomaske versehen, wie es in Fig. 11 dargestellt ist. Unter der Bedingung, dass sich das Flüssigkristall- Polymervorläufer-Gemisch in der nematischen Phase oder der isotropen Flüssigphase befand, wurde die Zelle unter Verwendung einer Hochdruck-Quecksilberlampe, die kollimiertes Licht mit 10 mW/cm² emittierte, Belichtung mit UV-Strahlung für 2 Minuten durch die Fotomaske hindurch unterzogen. Die Belichtung durch UV-Strahlung führte zu Fotopolymerisation des Gemischs, um dadurch für eine Phasentrennung zwischen dem Flüssigkristall und dem Polymermaterial zu sorgen. So wurden Flüssigkristallbereiche 27 und eine Polymerwand 26 ausgebildet.
Eine Betrachtung der Phasentrennung durch ein Polarisationsmikroskop ergab, dass sich in dem durch die Fotomaske abgeschirmten Abschnitt keine Polymerwand ausbildete, jedoch in der Nähe eines durch UV-Strahlung belichteten Abschnitts.
Wenn die Zelle durch ein Polarisationsmikroskop mit gekreuzten Nicols betrachtet wurde, ergab sich im Zentrum eines Flüssigkristalltröpfchens, das im gegen UV-Strahlung abgeschirmten Abschnitt ausgebildet war, eine übliche Ausrichtung vom SSF(Surface Stabilized Ferroelectric = Oberflächen-stabilisiert, ferroelektrisch)-Typ in der Reiberichtung des Substrats, und die Ausrichtung änderte sich in der Nähe der Polymerwand scharf auf vertikal.
Unter der hergestellten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung wurde das Tablett gemäß dem System mit elektrostatischer Induktion, wie in Fig. 13B, angeschlossen, um dadurch eine Flüssigkristalldisplay-Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung herzustellen (ohne Schutzplatte auf der Oberseite). Bei einem Stifteingabevorgang wurde durch den mit dem Stift ausgeübten Druck keine Anzeigeunregelmäßigkeit wie eine Darstellung mit umgekehrtem Kontrast hervorgerufen.

Vergleichsbeispiel 8

In denselben Typ einer gemäß dem Beispiel 4 hergestellten Zelle wurde das ferroelektrische Flüssigkristallmaterial ZLI-4003 (hergestellt von Merck & Co., Ltd.) injiziert. Die Zelle wurde auf 120ºC erwärmt und dann bei Raumtemperatur getempert, um dadurch eine Zelle herzustellen. An der Zelle wurden Polarisationsachsen so angebracht, dass ihre Polarisationsachsen mit der Ausrichtungsrichtung übereinstimmten, um dadurch eine herkömmliche FLC(Ferroelectric Liquid Crystal)-Anzeigevorrichtung herzustellen. Die so erhaltene Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung wurde mit der Schaltung für die Anzeige mit integriertem Tablett gemäß dem System mit elektrostatischer Induktion von Fig. 13A verbunden, um dadurch eine Flüssigkristalldisplay- Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung herzustellen. Während des ganzen Stifteingabevorgangs wurden durch den vom Stift ausgeübten Druck Unregelmäßigkeiten wie eine Darstellung mit umgekehrtem Kontrast hervorgerufen. Ferner war die Ausrichtung des Flüssigkristalls nach dem Beenden des Anzeigevorgangs im Abschnitt, auf den durch den Stift Druck ausgeübt worden war, für einige Sekunden gestört. Die Anzeigeunregelmäßigkeiten waren bei der Anzeige von schwarz besonders auffällig.

Beispiel 6

Fig. 20 ist eine Schnittansicht einer reflektiven STN-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß einem Beispiel 6. Wie es in Fig. 20 dargestellt ist, ist ein Trägersubstrat 51 mit unteren Elektroden 52 und einem Ausrichtungsfilm 53 versehen. Ein Trägersubstrat 54 ist mit oberen Elektroden 55 und einem Ausrichtungsfilm 56 versehen. So ist ein Paar von Elektrodensubstraten 57 und 58 gebildet. Eine Zelle 61 verfügt über eine große Anzahl von Flüssigkristallbereichen 60 (Gebiete unter Ausnutzung der Ausrichtungs- Regulierkraft auf der Oberfläche des Substrats), die im Wesentlichen von einer Polymerwand 59 umgeben sind und zwischen die Elektrodensubstrate 57 und 58 eingebettet sind. Auf der anderen Fläche des Trägersubstrats 54 als derjenigen, die den Flüssigkristallbereichen 60 zugewandt ist, ist eine Polarisationsplatte 62 vorhanden.
Um die Polymerwand 59 auszubilden, werden die transparenten Elektrodensubstrate 57 und 58 mit UV-Strahlung belichtet. Aufgrund der transparenten Elektroden 52 und 55, die als optische Teile mit Absorptionseigenschaften für UV-Strahlung wirken, erzielen die belichtenden UV-Strahlen eine Lichtintensitätsverteilung, die für eine Phasentrennung zwischen dem Flüssigkristall und dem Polymermaterial sorgt. Im Ergebnis werden die Polymerwand 59 und die Flüssigkristallbereiche 60 entsprechend der Lichtintensitätsverteilung ausgebildet. Da die Polymerwand 59 fest mit den Elektrodensubstraten 57 und 58 verbunden ist und/oder an diesen anhaftet, und da sie auf diese Weise zwischen ihnen eingebettet ist, wird die Zellendicke durch Druck von außen wesentlich weniger verändert, eine Änderung der Anzeigefarbe bei Druckausübung durch einen Stift ist verhindert und die Stoßfestigkeit ist extrem verbessert.
Darüber hinaus verfügen die Komponenten in der Polymerwand 59 über Doppelbrechung, und sie befinden sich im selben Ausrichtungszustand wie in den Flüssigkristallbereichen 60. Daher ist die Ausrichtung in der Polymerwand 59 ungefähr dieselbe wie in den Flüssigkristallbereichen 60, wenn keine Spannung angelegt ist, was ungefähr zur selben Lichttransmission in den Flüssigkristallbereichen 60 und der Polymerwand 59 sorgt. Insbesondere bei einer reflektiven Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ist die Helligkeit, wenn keine Spannung angelegt ist, verbessert.
Es ist bevorzugt, dass die Anisotropie Δnp des Brechungsindex der Polymerwand 59 und die Anisotropie ΔnLC des Brechungsindex des Flüssigkristallbereichs 60 die folgende Beziehung erfüllen:
Δnp > (1/10) · ΔnLC (1)
Wenn die Anisotropie des Brechungsindex der Polymerwand kleiner als (1/10) · ΔnLC ist, kann die Helligkeit bei fehlender angelegter Spannung nicht verbessert werden, da die Lichttransmission durch die Polymerwand verringert ist. Der optimale Wert der Doppelbrechung des Flüssigkristallbereichs 60 ohne angelegte Spannung hängt vom Modus des Flüssigkristallbereichs 60 ab, und demgemäß weist die Doppelbrechung des Flüssigkristallbereichs vorzugsweise einen solchen optimalen Wert auf, der durch den Modus des erzeugten Flüssigkristallbereichs bestimmt ist.
Ferner ist die chirale Ganghöhe der Polymerwand 59, die einer der die Lichttransmission beeinflussenden Faktoren ist, wesentlich hinsichtlich einer Verbesserung der Helligkeit bei fehlender angelegter Spannung. Es ist bevorzugt, dass die chirale Ganghöhe Pp der Polymerwand 59 und die chirale Ganghöhe PLC des Flüssigkristallbereichs 60 die folgende Beziehung erfüllen:
PP < 10 · PLC (2)
Wenn die Beziehung (2) nicht erfüllt ist, ist die Helligkeit ohne angelegte Spannung weniger verbessert.
Der optimale Wert der chiralen Ganghöhe hängt vom Modus des Flüssigkristallbereichs 60 ab, und die chirale Ganghöhe des Flüssigkristallbereichs weist vorzugsweise einen optimalen Wert auf, der durch den Modus des erzeugten Flüssigkristallbereichs bestimmt ist. Beim Verwenden eines Modus, bei dem die Verdrillung des Flüssigkristalls nicht verwendet wird, wie im ECB-Modus, ist die chirale Ganghöhe im Flüssigkristallbereich 60 ohne angelegte Spannung unendlich.
Nun werden spezielle Beispiele und Vergleichsbeispiele zum Beispiel 6 beschrieben.

Spezielles Beispiel 5 (Transmissive STN-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung)

Auf den Oberflächen zweier Glassubstrate mit jeweils einer Dicke von 1,1 mm wurden streifenförmige, transparente Elektroden aus ITO mit einer Dicke von 2000 Å (acht Elektroden/mm; Intervall von 25 um) hergestellt. Dann wurden die sich ergebenden Substrate durch Schleuderbeschichten mit Polyimid (Sunever 150; hergestellt von Nissan Chemical Industries Co., Ltd.) beschichtet, das dann einer Reibebehandlung mit einem Nylontuch in einer Richtung unterzogen wurde. Nach der Reibebehandlung wurden die sich ergebenden Substrate so aneinander befestigt, dass sich die Ausrichtungsrichtungen unter 240º schnitten, wobei dazwischen ein Abstandshalter mit einem Durchmesser von 9 um eingefügt wurde. So wurde eine Zelle hergestellt.
Als Nächstes wurden 0,012 g einer durch die folgende Formel 3 repräsentierten Verbindung C (polymerisierbarer chiraler Stoff), 0,10 g p-Phenylstyrol, 0,85 g einer durch die folgende Formel 4 repräsentierten Verbindung D, 0,038 g 1,4-Butandioldimethacrylat, 5 g des Flüssigkristalls ZLI-4427 (hergestellt von Merck & Co., Ltd.; wobei der Verdrillungswinkel vorab durch Zusetzen von S-811 auf 240º eingestellt wurde) und 0,025 g des Fotopolymerisationsstarters Irgacure 651 homogen gemischt. Das erhaltene Gemisch wurde durch Kapillarinjektion in die Zelle injiziert. Die so hergestellte Zelle wurde von beiden Seiten unter Verwendung zweier Hochdruck-Quecksilberlampen, die kollimiertes Licht von 10 mW/cm² emittierten, für 4 Minuten bei einer Temperatur von 60ºC mit UV-Strahlung belichtet. Unter diesen Umständen wies die belichtende UV-Strahlung eine Lichtintensitätsverteilung mit räumlicher Regelmäßigkeit auf, da keine Intensitätsdifferenz von UV- Strahlung zwischen dem Abschnitt, in dem die ITO-Elektroden vorhanden sind, und dem Abschnitt, in dem sie nicht vorhanden sind, existiert. Dann wurde die Zelle auf eine Temperatur von 20ºC abgekühlt, bei der sich der Flüssigkristall im nematischen Zustand befand. Die Zelle wurde erneut für weitere 3 Minuten kontinuierlich einer Belichtung mit UV-Strahlung unterzogen, um dadurch das polymerisierbare Material zu polymerisieren. Dann wurde die Zelle bis auf eine Temperatur von 100ºC erwärmt und für 8 Stunden bei 25ºC getempert. Durch diesen Vorgang wurden die Flüssigkristallmoleküle entsprechend der Ausrichtungs-Regulierkraft auf dem Substrat ausgerichtet, um dadurch die Anzeigequalität der sich ergebenden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung zu verbessern. Formel 3:
wobei * ein asymmetrisches Kohlenstoffatom kennzeichnet. Formel 4:
Eine Betrachtung der so hergestellten Zelle durch ein Polarisationsmikroskop ergab, wie es in Fig. 21 dargestellt ist, dass Flüssigkristallbereiche 71 und eine Polymerwand 72 entsprechend dem Muster des Überlappungsabschnitts der oberen und unteren ITO-Elektroden (100 um · 100 um) erzeugt wurden und dass die Flüssigkristallbereiche 71 eine ähnliche Struktur wie bei einer herkömmlichen STN-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung aufwiesen, die gemäß dem unten beschriebenen Vergleichsbeispiel 9 hergestellt wurde. Dies bedeutet, dass die ITO-Elektroden als Lichtabschirmungsabschnitte 74 mit jeweils der Form eines Quadrats von 100 um · 100 um wirken, die durch einen transparenten Abschnitt 75 mit einer Breite von 25 um umgeben sind, wie in Fig. 22 dargestellt.
An der so hergestellten Zelle wurden Polarisationsplatten so angebracht, dass die Polarisationsrichtungen die Reiberichtung unter 45º schnitten und sie einander unter 105º schnitten, um dadurch eine transmissive STN-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung herzustellen. Da der fotopolymerisierbare Flüssigkristall in der Polymerwand polymerisierte, enthielt die Polymerwand ein flüssigkristallines Polymer. Demgemäß wurde beobachtet, dass auch die Polymerwand transmissiv war.
Das Transmissionsverhältnis beim Anlegen keiner Spannung an die so hergestellte Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ist als Verhältnis zu dem einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung angegeben, die gemäß dem unten beschriebenen Vergleichsbeispiel 9 hergestellt wurde, deren Transmissionsvermögen als 100 gesetzt wird, wobei in der unten folgenden Tabelle 3 eine Auflistung enthalten ist. Tabelle 3: Transmissionsverhältnis bei keiner angelegten Spannung:
Wie es aus der Tabelle 3 ersichtlich ist, sind die elektrooptischen Eigenschaften der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung des speziellen Beispiels 5 so gut wie diejenigen der herkömmlicherweise verwendeten Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung, wie sie gemäß dem Vergleichsbeispiel 9 hergestellt wurde. Außerdem änderte sich die Anzeigefarbe kaum, wenn mit einem Stift auf die vorliegende Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gedrückt wurde.
Um die gute Befestigung zwischen der Polymerwand und den Substraten zu überprüfen, wurde aus der Zelle ein Abschnitt in Form eines Quadrats von 20 mm · 20 mm ausgeschnitten, der alleine die Polymerwand und die FLüssigkristallbereiche enthielt. Das an der Polymerwand befestigte Substrat wurde abgezogen, jedoch konnte dies nicht auf einfache Weise erfolgen. Dieselbe Prozedur wurde hinsichtlich der Zelle des Vergleichsbeispiels 9 ausgeführt, jedoch wurde das Substrat abgezogen, während der quadratische Abschnitt ausgeschnitten wurde.
Unter Verwendung desselben Typs eines Gemischs aus dem fotopolymerisierbaren Material und dem Fotopolymerisationsstarter wurde die chirale Ganghöhe des aus dem Gemisch erhaltenen Polymermaterials unter Verwendung einer keilförmigen Zelle abgeschätzt. Ferner wurde das fotopolymerisierbare Material alleine zwischen vertikalen Ausrichtungsfilmen und zwischen horizontalen Ausrichtungsfilmen polymerisiert, um unter Verwendung eines Abbe-Refraktometers den Wert Δn abzuschätzen. Der abgeschätzte Wert Δn und die chirale Ganghöhe (um), die Eigenschaften des Polymermaterials nach der Polymerisation sind, sind in der folgenden Tabelle 4 aufgelistet. Tabelle 4:

Vergleichsbeispiel 9

In denselben Typ einer gemäß dem speziellen Beispiel 5 hergestellten Zelle wurde derselbe Typ von Flüssigkristallmaterial (Gemisch aus dem Flüssigkristall und dem chiralen Stoff, wie beim speziellen Beispiel 5 verwendet) allein injiziert, um dadurch eine Zelle herzustellen. An der Zelle wurden auf dieselbe Weise wie beim speziellen Beispiel 5 Polarisationsplatten angebracht, um dadurch eine herkömmliche STN-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung herzustellen. Die elektrooptischen Eigenschaften dieser Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung wurden auf 100 gesetzt, um als Standard für die in der obigen Tabelle 3 aufgelisteten Eigenschaften verwendet zu werden.

Vergleichsbeispiel 10

In denselben Typ einer Zelle, wie sie beim speziellen Beispiel 5 hergestellt wurde, wurde derselbe Typ eines Gemischs, wie beim speziellen Beispiel 5 verwendet, injiziert. Die so hergestellte Zelle wurde einer Belichtung durch UV-Strahlung ohne Verwendung einer Fotomaske auf dieselbe Weise wie beim speziellen Beispiel 5 unterzogen, um dadurch eine Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung herzustellen.
Die elektrooptischen Eigenschaften der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung sind in der obigen Tabelle 3 aufgelistet. Eine Betrachtung der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ergab, dass innerhalb eines Pixels eine Polymerwand ausgebildet war, was als Grund für den verringerten Kontrast angenommen wird.

Vergleichsbeispiele 11 und 12 und spezielle Beispiele 6 und 7

Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen dieser Beispiele wurden unter Verwendung desselben Typs einer Zelle, eines Flüssigkristalls und eines Fotopolymerisationsstarters, wie beim speziellen Beispiel 5 verwendet, hergestellt, und es wurde auch die Belichtung mit UV-Strahlung auf dieselbe Weise wie beim speziellen Beispiel 5 ausgeführt. Das Zusammensetzungsverhältnis des gemeinsam mit dem Flüssigkristall und dem Fotopolymerisationsstarter in die jeweiligen Zelle zu injizierenden fotopolymerisierbaren Materials war jedoch verschieden von dem beim speziellen Beispiel 5, und es ist in der folgenden Tabelle 5 aufgelistet. Die elektrooptischen Eigenschaften der hergestellten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen sind in der obigen Tabelle 3 aufgelistet. Tabelle 5: Zusammensetzungsverhältnis des fotopolymerisierbaren Materials (Gew.-%):
Ferner sind auch der Wert Δn und die chirale Ganghöhe (um) jedes fotopolymeren Materials nach der Polymerisation in der obigen Tabelle 4 aufgelistet.

Spezielles Beispiel 8 (unter Verwendung eines Kunststoffsubstrats in einer reflektiven STN-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung)

Zwei Kunststoffsubstrate aus Acryl mit jeweils einer Dicke von 400 um wurden derselben Ausrichtungsbehandlung wie beim speziellen Beispiel 5 unterzogen, und sie wurden unter Einfügung eines Abstandshalters mit einem Durchmesser von 5,8 um auf dieselbe Weise wie beim speziellen Beispiel 5 aneinander befestigt. Die Absorptionskurve des Kunststoffsubstrats ist in Fig. 7 dargestellt, wobei das Substrat im Wesentlichen Licht unterhalb von 350 nm abschneidet. Eines der Kunststoffsubstrate wurde mit einer Reflexionsplatte mit Reflexionsabschnitten 81 in einer den Pixeln entsprechenden Matrix und einem die Reflexionsabschnitte 81 umgebenden transparenten Abschnitt 82, wie in Fig. 23 dargestellt, versehen. Das andere Substrat wurde mit einem Farbfilter versehen. So wurde eine reflektive Zelle hergestellt. Da die Zelle zwischen den Reflexionsabschnitten 81 den transparenten Abschnitt 82 enthielt, konnte der Effekt einer Fotomaske ohne Verwendung einer tatsächlichen Fotomaske erzielt werden. In diesem System ist der Abstand zwischen der Flüssigkristallschicht und dem als Fotomaske wirkenden Abschnitt um die Dicke des Substrats kleiner als beim speziellen Beispiel 5. Daher ist verhindert, dass aufgrund der durch die Fotomaske hervorgerufenen Beugung in einem Pixel eine Polymerwand erzeugt wird, und es kann der Herstellablauf vereinfacht werden.
Als Nächstes wurde ein Gemisch mit 0,009 g der Verbindung C (polymerisierbarer chiraler Stoff), 0,10 g p-Phenylstyrol, 0,85 g der Verbindung D, 0,041 g 1,4-Butandioldimethacrylat, 5 g des Flüssigkristallmaterials ZLI- 4427 (hergestellt von Merck & Co., Ltd.; wobei der Verdrillungswinkel durch Zusetzen von 5-811 vorab auf 240º eingestellt wurde) und 0,025 g des Fotopolymerisationastarters Lucirin TPO (hergestellt von BASF; zeigt die größte Absorption um 400 nm herum) durch Vakuuminjektion bei einem Druck von 100 Pa bei einer Temperatur von 30ºC in die Zelle injiziert, wobei die Temperatur der Substrate und der verwendeten Injektionsplatte gleichzeitig mit dem Beginn des Injektionsvorgangs auf bis zu 90ºC erhöht wurde. Die sich ergebende Zelle wurde durch die Reflexionsplatte hindurch mit derselben Lichtintensität wie beim speziellen Beispiel 5 bei einer Temperatur von 90ºC kontinuierlich für 3 Minuten einer Belichtung durch UV-Strahlung unterzogen (unter Verwendung einer Lichtquelle durch ein Substrat hindurch). Dann wurde die Zelle auf eine Temperatur von 25ºC abgekühlt und der Belichtung durch UV-Strahlung für weitere 7 Minuten unterzogen. Die Zelle wurde bis auf eine Temperatur von 100ºC erwärmt und über 8 Stunden bei 25ºC getempert. Die Phasennacheilung (Δn&sub1;d&sub1;) der so hergestellten Flüssigkristallzelle betrug 650 nm. An der Zelle wurden mit der in Fig. 8 dargestellten Beziehung eine Polarisationsplatte und eine Phasenplatte (Δn&sub2;·d&sub2; = 350 nm), d. h. ein Phasennacheilfilm, angebracht. So wurde eine reflektive STN-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einer Polarisationsplatte hergestellt. Die beim speziellen Beispiel 8 hergestellte Anzeigevorrichtung ist vom reflektiven Typ, und sie kann nicht auf ähnliche Weise wie eine transmissive Anzeigevorrichtung bewertet werden, weswegen die elektrooptischen Eigenschaften dieser Anzeigevorrichtung nicht in der Tabelle 4 sondern der folgenden Tabelle 6 aufgelistet sind. Tabelle 6: Reflexionsvermögen (%):
Hinweis: Das Reflexionsvermögen ist als Verhältnis zu dem der Vorrichtung des Vergleichsbeispiels 9 angegeben, deren Reflexionsvermögen auf 100 gesetzt ist.
Das Reflexionsvermögen der Vorrichtungen der Vergleichsbeispiele 11 und 12, wie in der Tabelle 6 aufgelistet, wurde dann gemessen, wenn jede Vorrichtung denselben Typ einer Reflexionsplatte aufwies, wie sie beim speziellen Beispiel 8 verwendet wurde. Wie es aus der Tabelle 6 erkennbar ist, ist die Vorrichtung des speziellen Beispiels 8 hell, da sie nur eine Polarisationsplatte enthält. Das Reflexionsvermögen wurde unter Verwendung des Verhältnisses des Reflexionsvermögens von Licht, das unter einem Winkel von 30º gegen die Normale auf der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung eintritt, zum Reflexionsvermögen von weißem Licht in der Richtung der Normalen gemessen. Die Beobachtung der so hergestellten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ergab, dass die Anzeige im Vergleich zu der bei der gemäß dem Vergleichsbeispiel 12 hell war und dass die Helligkeit in der Polymerwand verbessert war.

Vergleichsbeispiel 13

In denselben Typ einer gemäß dem unten beschriebenen Vergleichsbeispiel 14 hergestellten Zelle wurde das Flüssigkristallmaterial ZLI-4792 (hergestellt von Merck & Co., Ltd.; wobei der Verdrillungswinkel vorab durch Zusetzen von S-811 auf 90º eingestellt worden war) injiziert, um dadurch eine normale TN-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung herzustellen.
Wenn mit einem Stift auf diese Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gedrückt wurde, änderte sich die Anzeigefarbe.

Vergleichsbeispiel 14 (Reflektive TN-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung)

Ein Paar Glassubstrate mit jeweils einer Dicke von 1,1 mm, die jeweils streifenförmige transparente Elektroden (8 Elektroden/mm; Intervall von 25 aus ITO mit einer Dicke von 2000 Å trugen, wurden durch Schleuderbeschichten mit Polyimid (AL4552; hergestellt von Nippon Synthetic Chemical Industry, Co., Ltd.) hergestellt, und sie wurden durch ein Nylontuch einer Reibebehandlung in einer Richtung unterzogen. Die sich ergebenden Substrate wurden so aneinander befestigt, dass sich die Richtungen unter 90º schnitten, wobei ein Abstandshalter mit einem Durchmesser von 5 um dazwischen eingefügt wurde, um dadurch eine Zelle herzustellen. Dann wurden 0,04 g der Verbindung C (polymerisierbarer chiraler Stoff), 0,10 g p-Phenylstyrol, 0,85 g der Verbindung D, 0,04 g 1,4-Butandiolmethacrylat, 5 g des Flüssigkristallmaterials ZLI-4792 (hergestellt von Merck & Co., Ltd.; wobei der Verdrillungswinkel durch Zusetzen von S-811 vorab auf 90ºC eingestellt worden war) und 0,025 g des Fotopolymerisationsstarters Irgacure 651 homogen gemischt. Das erhaltene Gemisch wurde durch Kapillarinjektion in die Zelle injiziert. Die so hergestellte Zelle wurde unter Verwendung zweier Hochdruck-Quecksilberlampen, die kollimiertes Licht emittierten, durch die jeweiligen Substrate hindurch auf dieselbe Weise wie beim speziellen Beispiel 5 mit UV-Strahlung belichtet.
An der sich ergebenden Zelle wurden Polarisationsplatten so angebracht, dass die Polarisationsachsen mit der Reiberichtung übereinstimmten, um dadurch eine transmissive TN-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung herzustellen. Die Transmission der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung bei fehlender angelegter Spannung ist in der Tabelle 7 gemeinsam mit der einer normalen TN-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung aufgelistet, wie sie beim oben beschriebenen Vergleichsbeispiel 13 hergestellt wurde. Tabelle 7:
Aus der Tabelle 7 ist es erkennbar, dass zwar die Anzeigevorrichtung des Vergleichsbeispiels 14 eine Polymerwand enthält, dass sie jedoch hinsichtlich der Transmission so gut wie eine normale Anzeigevorrichtung ohne Polymerwand ist. Dann wurde an der Rückseite jeder dieser Anzeigevorrichtungen eine Reflexionsplatte angebracht, um dadurch reflektive TN-Flüssigkristall- Anzeigevorrichtungen herzustellen. Es zeigte sich, dass diese Anzeigevorrichtungen ohne angelegte Spannung dieselbe hervorragende Reflexion zeigten. Wenn mit einem Stift auf die Anzeigevorrichtung des Vergleichsbeispiels 14 gedrückt wurde, änderte sich die Anzeigefarbe kaum, während sich die Anzeigefarbe änderte, wenn auf die Anzeigevorrichtung des Vergleichsbeispiels 13 gedrückt wurde.
Um die gute Befestigung zwischen der Polymerwand und den Substraten zu überprüfen, wurde ein Abschnitt in Form eines Quadrats von 20 mm · 20 mm, der alleine die Polymerwand und die Flüssigkristallbereiche enthielt, aus der Zelle ausgeschnitten. Es wurde das an der Polymerwand befestigte Substrat abgezogen, was jedoch nicht auf einfache Weise ausgeführt werden konnte. Dieselbe Prozedur wurde hinsichtlich der Zelle des Vergleichsbeispiels 13 ausgeführt, jedoch wurde das Substrat abgezogen, während der quadratische Abschnitt ausgeschnitten wurde.
Nun werden die Eigenschaften und modifizierte Beispiele der Erfindung beschrieben.

Anzeigemodus

Die Erfindung ist bei verschiedenen Modi von Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen anwendbar, wie bei TN, STN, ECB, FCL vom transmissiven oder reflektiven Typ und allen dieser Modi mit einem Pigment. Als Anwendung ohne Nutzung einer Ausrichtungs-Regulierkraft auf einem Substrat kann eine Flüssigkristalldomäne zufällig oder radial ausgebildet werden. Ferner ist die Erfindung bei einer Anzeigevorrichtung anwendbar, die einen großen Betrachtungswinkel erzielt, wobei die Flüssigkristallmoleküle in jedem Flüssigkristallbereich radial oder konzentrisch ausgerichtet sind. Obwohl die Erfindung sowohl beim reflektiven als auch beim transmissiven Typ anwendbar ist, ist es bevorzugt, den reflektiven Typ einzusetzen, wenn eine Verwendung als tragbares Fernterminal erfolgt, da der reflektive Typ kein Hintergrundlicht benötigt und weniger Energie verbraucht.

Herstellverfahren

Bei der Erfindung ist es bevorzugt, dass die Ausrichtungs-Regulierkraft auf einem Substrat effektiv genutzt wird und eine Polymerwand im Wesentlichen in einem Nicht-Pixelabschnitt ausgebildet wird. Zu diesem Zweck wird ein Gemisch mit einem Flüssigkristall, einem fotopolymerisierbaren (d. h. einem fotopolymerisierbaren Flüssigkristall und einer polymerisierbaren Verbindung) und einem Fotopolymerisationsstarter zwischen Substrate injiziert, die vorab einer Ausrichtungsbehandlung unterzogen wurden, und dann werden die sich ergebenden Substrate örtlich so mit UV-Strahlung belichtet, dass ein Pixel im Wesentlichen abgeschirmt ist. Es ist nicht erforderlich, dem zu injizierenden Gemisch den Fotopolymerisationsstarter zuzusetzen.
Durch die Belichtung mit UV-Strahlung wird das fotopolymerisierbare Material zu einem Polymermaterial polymerisiert, um in einem durch UV-Strahlung belichteten Abschnitt eine Polymerwand auszubilden. Das Polymermaterial drückt den Flüssigkristall in einen nicht durch UV-Strahlung belichteten Abschnitt. Im Ergebnis wird die Polymerwand in einem belichteten Abschnitt ausgebildet, während der Flüssigkristallbereich in einem nicht durch UV- Strahlung belichteten Abschnitt ausgebildet wird. Um die Ausrichtungs-Regulierkraft auf dem Substrat effektiv zu nutzen, wird als Teil oder Gesamtheit des fotopolymerisierbaren Materials ein fotopolymerisierbares Material mit Flüssigkristallinität verwendet. Demgemäß kann Fotopolymerisation hervorgerufen werden, ohne dass die Flüssigkristallinität des Gemischs verdorben wird.
Darüber hinaus wird, um bei der Erfindung eine gleichmäßigere Ausrichtung zu erzielen, das Gemisch vorzugsweise bei einer die isotrope Temperatur des Gemischs übersteigenden Temperatur zwischen die Substrate injiziert, und die Fotopolymerisation wird vorzugsweise wie folgt hervorgerufen. Die Belichtung mit UV-Strahlung erfolgt absichtlich mit einer Verteilung mit regelmäßiger Intensität, um für Fotopolymerisation mit einem regelmäßigen Muster zu sorgen; und damit das Gemisch Flüssigkristallinität aufweisen kann, wird die Temperatur der Substrate so gesenkt, dass die nematische oder smektische Phase erreicht wird, und dann wird mit der Fotopolymerisation begonnen. Dabei wird vorzugsweise die hinsichtlich der Flüssigkristallinität hervorragende smektische Phase verwendet, da es möglich ist, das fotopolymerisierbare Material unter Verwendung eines Flüssigkristalls in der smektischen Phase aus dem Flüssigkristallbereich zu entfernen.

Verfahren zum Erzeugen einer Intensitätsverteilung der UV- Strahlung

Bei der Erfindung ist es wesentlich, wie die Intensitätsverteilung der UV- Strahlung erzielt wird. Es ist bevorzugt, unter Verwendung einer Lichtintensität-Einstelleinrichtung wie der o. g. Fotomaske, von Mikrolinsen und einer Interferenzplatte für eine regelmäßige Intensitätsverteilung der UV- Strahlung zu sorgen.
Wenn eine Fotomaske verwendet wird, kann sie entweder innerhalb oder außerhalb der Zelle positioniert werden, solange sie für eine regelmäßige Intensitätsverteilung der UV-Strahlung sorgen kann. Wenn die Fotomaske außerhalb der Zelle angeordnet wird, ist es unmöglich, eine wünschenswerte Intensitätsverteilung der UV-Strahlung zu erzielen, wenn der Abstand zwischen der Fotomaske und der Zelle groß ist. Demgemäß wird die Fotomaske vorzugsweise in der Nähe des Gemischs aus dem Flüssigkristall und dem fotopolymerisierbaren Material angeordnet. Es ist besonders bevorzugt, dass eine kräftige Fotomaske zum Ausblenden von UV-Strahlung innerhalb der Zelle angeordnet wird, da die Fotomaske in diesem Fall in Kontakt mit dem Gemisch steht. Zu speziellen Beispielen zum Anbringen der Fotomaske innerhalb der Zelle gehören die Folgenden: Bei einer reflektiven Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung darf nur ein Abschnitt einer Reflexionsplatte, entsprechend einem Pixel, Reflexionsfunktion aufweisen, während ein einem Nicht-Pixelabschnitt entsprechender Abschnitt transparent ist; sowohl bei reflektiven als auch transmissiven Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen wird ein Film, der sichtbares Licht durchlässt, jedoch UV-Strahlung ausblendet, wie ein Farbfilter und ein organischer Polymerfilm, auf einem der Substrate mit regelmäßigem Muster entsprechend der gewünschten Intensitätsverteilung hergestellt. Ferner ist es nicht erforderlich, dass der belichtete Abschnitt 100% Intensität aufweist, und der Rest 0%. Daher ist es möglich, die Transmissionsmenge von UV-Strahlung unter Verwendung eines Materials örtlich einzustellen, das als transparente Elektrode, wie ITO, verwendet werden kann. Auch in diesem Fall kann wirkungsvoll für eine Phasentrennung zwischen dem Flüssigkristall und dem fotopolymerisierbaren Material gesorgt werden.
Entsprechend einer von den Erfindern ausgeführten Untersuchung ist es bevorzugt, ein schwach beleuchtetes Gebiet (wird unten beschrieben) größer als ein Pixel zu machen, um die Grenzfläche zwischen dem Flüssigkristallbereich und der Polymerwand innerhalb des Pixels extrem zu verkleinern. Daher ist eine Lichtintensitäts-Einstelleinrichtung wie eine Fotomaske, die es erlaubt, UV-Strahlung alleine auf den Nicht-Pixelabschnitt zu strahlen, aus dem folgenden Grund bevorzugt: wenn ein Gebiet, das durch die Abschirmung durch einen Lichtabschirmungsabschnitt der Fotomaske schwach beleuchtet wird (schwach beleuchtetes Gebiet) eine Größe unter 30% derjenigen eines Pixels aufweist, ist auch die Größe des zu erzeugenden Flüssigkristallbereichs kleiner als 30% derjenigen des Pixels. Im Ergebnis ist die Grenzfläche zwischen dem Flüssigkristallbereich und der Polymerwand in einem Pixel zu groß, wodurch Lichtstreuung hervorgerufen wird, die den Kontrast stark verringert.
Das schwach beleuchtete Gebiet kann jede beliebige Form einnehmen, solange es 30% oder mehr des Gebiets eines Pixels bedeckt, um die Intensität der UV-Strahlung örtlich zu verringern. Daher gehören zu Beispielen der Form, ohne Einschränkung, ein Kreis, ein Quadrat, ein Trapez, ein Rechteck, ein Sechseck, eine Raute, die Form eines Buchstabens, eine durch eine Kurve oder Linie abgeteilte Figur, ein Teil dieser Formen, eine Kombination dieser Formen sowie eine Ansammlung dieser Formen mit jeweils geringer Größe. Beim Ausüben der Erfindung wird eine oder mehrere dieser Formen ausgewählt, jedoch ist es bevorzugt, lediglich eine Art einer Form zu verwenden, um die Gleichmäßigkeit von Flüssigkristalltröpfchen zu erhöhen.
Bei der Erfindung ist es wesentlich, die Flüssigkristallbereiche horizontal entsprechend der Ausrichtung der Pixel regelmäßig auszurichten. Daher ist der Ort des schwach beleuchteten Gebiets wesentlich. Es ist bevorzugt, dass die schwach beleuchteten Gebiete entsprechend der Schrittweite der Pixel liegen, so dass in jedem Pixel ein schwach beleuchtetes Gebiet vorhanden ist. Es ist möglich, ein schwach beleuchtetes Gebiet für mehrere Pixel vorzusehen, und z. B. kann jede Zeile von Pixeln oder eine Gruppe mehrerer Pixel mit einem schwach beleuchteten Gebiet versehen sein. Darüber hinaus müssen die schwach beleuchteten Gebiete nicht notwendigerweise unabhängig voneinander sein, sondern sie können an ihren Enden miteinander verbunden sein, insoweit ein Gebiet zum Ausblenden von UV-Strahlung am effektivsten über eine der o. g. Formen verfügt und auf die o.g. Weise ausgerichtet ist. Wenn ein Pixel groß ist, ist es möglich, absichtlich eine Polymerwand innerhalb eines Pixels auszubilden. In diesem Fall ist zwar der Kontrast verringert, jedoch ist die Abstützkraft gegen einen Druck von außen verbessert.
Außerdem ist es bevorzugt, eine Licht emittierende UV-Strahlungsquelle zu verwenden, die so gut wie möglich kollimiert ist. Wenn das Licht nicht kollimiert ist, tritt UV-Strahlung in nicht beleuchtete Gebiete ein, um für Fotopolymerisation des polymerisierbaren Materials innerhalb eines Pixels zu sorgen, wodurch der Kontrast abnimmt. Wenn innerhalb der Zelle eine Fotomaske oder dergleichen so vorhanden ist, dass sie im Wesentlichen mit dem Gemisch aus dem Flüssigkristall und dem fotopolymerisierbaren Material in Verbindung steht, kann jedoch das Licht weniger kollimiert werden.

Grobheit der Anzeige

Bei einer herkömmlichen Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall kommt es an der Grenzfläche zwischen dem Flüssigkristallbereich und der Polymerwand aufgrund des Unterschieds der Brechungsindizes zu Lichtstreuung. Diese Lichtstreuung entsteht auch bei einer nicht-streuenden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, die große Flüssigkristallbereiche enthält und eine Polymerisationsplatte zur Anzeige benötigt. Die Lichtstreuung führt zu einem Problem hinsichtlich einer groben Anzeige. Bei der Erfindung befindet sich jedoch sogar das polymerisierbare Material vor und nach der Polymerisation im selben Ausrichtungszustand wie der flüssigkristalline Zustand, und der Flüssigkristall und das fotopolymerisierbare Material oder der fotopolymerisierbare Flüssigkristall weisen ungefähr denselben Brechungsindex auf, was zu einer Verringerung der Grobheit der Anzeige führt. Zu diesem Zweck ist es bevorzugt, dass die optischen Eigenschaften, wie Δn, ne, no und die chirale Ganghöhe des Flüssigkristalls im Flüssigkristallbereich, an diejenigen des polymerisierbaren Materials so gut wie möglich angepasst sind.

Fotopolymerisierbarer Flüssigkristall

Bei der Erfindung wird in einem homogenen Gemisch aus einem Flüssigkristall und einem fotopolymerisierbaren Material (polymerisierbares Material mit Flüssigkristallinität) für Polymerisation gesorgt, um das fotopolymerisierbare Material im flüssigkristallinen Zustand zwischen zwei Substraten zu polymerisieren, die einer Ausrichtungsbehandlung unterzogen wurden, um dadurch für Phasentrennung zwischen dem Flüssigkristall und dem Polymermaterial zu sorgen. Demgemäß ist es möglich, eine Polymerwand auszubilden, an der der fotopolymerisierbare Flüssigkristall fixiert ist, und demgemäß kann eine Polymerwand eine ähnliche Ausrichtungs-Regulierkraft erzielen wie sie am Substrat vorhanden ist. Dies führt dazu, dass die Flüssigkristallmoleküle eine Ausrichtungs-Regulierkraft nicht nur von der Oberfläche des Substrats sondern auch von der Oberfläche der Polymerwand erfahren. Daher ist die Ausrichtung der Flüssigkristalmoleküle stabilisiert, und außerdem kann die Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle in der Nähe der Polymerwand gleichmäßig sein. Beim herkömmlichen Verfahren, bei dem eine Polymerwand vorab hergestellt wird (in der Japanischen Patentoffenlegungsveröffentlichung Nr. 61-502128 und dergleichen offenbart), ist die Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle in der Nähe der Polymerwand gestört, was zu Schwierigkeiten beim Erzielen einer gleichmäßigen Anzeige führt.
Bei diesem herkömmlichen Verfahren kann eine gleichmäßige Anzeige nicht erzielt werden, wie oben beschrieben. Außerdem ist die Transmission beim Anlegen keiner Spannung in der Polymerwand verringert, da die optischen Eigenschaften, wie Δn, ne, no und die chirale Ganghöhe des Flüssigkristalls im Flüssigkristallbereich, von denen des Polymermaterials verschieden sind. Daher ist die Anzeige im Allgemeinen dunkel, wenn eine derartige Vorrichtung als reflektive Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung verwendet wird.
Der bei der Erfindung verwendete fotopolymerisierbare Flüssigkristall enthält in seinem Molekül eine polymerisierbare funktionelle Gruppe, und ein Beispiel enthält eine Verbindung, wie sie durch die folgende Formel 5 repräsentiert ist:

Formel 5:

A-B-LC&sub1; oder A-B-LC&sub2;-B-A
wobei A eine polymerisierbare funktionelle Gruppe kennzeichnet, die eine ungesättigte Bindung oder eine heterocyclische Ringstruktur mit Verzerrung aufweist, wie Epoxid wie CH&sub2;=CH-, CH&sub2;=CH-COO-, CH&sub2;=CH-COO-,
und
-N=C=O; B eine Kopplungsgruppe zum Verbinden der polymerisierbaren funktionellen Gruppe mit einer flüssigkristallinen Verbindung kennzeichnet, wie eine Alkylkette (-(CH&sub2;)n-), eine Esterbindung (-COO-), eine Etherbindung (- O-), eine Polyethylenglycol-Kette (-CH&sub2;CH&sub2;O-) und eine Kombination hiervon; und LC&sub1; eine flüssigkristalline Verbindung wie eine durch die folgende Formel 6 gekennzeichnet Verbindung, einen Cholesterolring oder dessen Derivate kennzeichnet:

Formel 6:

D-E-G
wobei G eine polare Gruppe kennzeichnet, die es ermöglicht, dass der Flüssigkristall eine Anisotropie der Dielektrizitätskonstante und dergleichen zeigt, wie ein Benzolring, ein Cyclohexan-Ring, ein Paradiphenyl-Ring, ein Phenylcyclohexan-Ring, ein Terphenyl-Ring und ein Diphenylcyclohexan-Ring mit einer funktionellen Gruppe wie -CN, -OCH&sub3;, -F, -Cl, -OCF&sub3;, -OCCl&sub3;; E eine funktionelle Gruppe zum Verbinden von D mit G bezeichnet, wie -CH&sub2;-, - CH&sub2;CH&sub2;-, -O-, -C C-, -CH=CH-; und D eine funktionelle Gruppe für Verbindung mit B in der Formel F bezeichnet, wie ein Paraphenyl-Ring, ein 1,10-Diphenylring, ein 1,4-Cyclohexan-Ring und ein 1,10-Phenylcyclohexan-Ring. LC&sub2; in der Formel 5 enthält eine starre Gruppe wie einen Paraphenyl-Ring, einen 1,10-Diphenyl-Ring, einen 1,4-Cyclohexan-Ring und einen 1,10-Phenylcyclohexan-Ring. Eine derartige funktionelle Gruppe kann einzeln verwendet werden, oder es können mehrere derselben miteinander mit einer Kopplungsgruppe verbunden werden, wie -CH&sub2;CH&sub2;-, -CH=CH-, -C C-, -COO-, -N=CH-, -O-, -N=N- und -COS-. Die mit D gekennzeichnete Gruppe beeinflusst die Anisotropie der Dielektrizitätskonstante und die Anisotropie des Brechungsindex der Flüssigkristallmoleküle.
Wenn die Anisotropie der Dielektrizitätskonstante des bei der vorliegenden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung verwendeten Flüssigkristalls positiv ist, wird die durch G in der Formel 6 gekennzeichnete polare Gruppe so positioniert, dass die Anisotropie Δ&epsi; der Dielektrizitätskonstante negativ gemacht wird. Genauer gesagt, enthält LC&sub1; ein 2-Substitutionsprodukt, ein 3-Substitutionsprodukt, ein 2,3-Substitutionsprodukt und dergleichen für den Benzolring in der polaren Gruppe G. Wenn die Anisotropie der Dielektrizitätskonstante des Flüssigkristalls negativ ist, wird die polare Gruppe G so positiniert, dass die Anisotropie Δ&epsi; der Dielektrizitätskonstante positiv gemacht wird. Genauer gesagt, enthält LC&sub1; ein 4-Substitutionsprodukt, ein 3,4,5-Substitutionsprodukt, ein 3,4-Substitutionsprodukt und dergleichen für den Benzolring der Gruppe G. Wenn die Anzahl der Substituenten im Substitutionsprodukt der polaren Gruppe in einem Molekül größer als 1 ist, müssen nicht alle Substituenten von derselben Art sein. In beiden Fällen, in denen die Anisotropie Δ&epsi; der Dielektrizitätskonstante positiv bzw. negativ ist, ist es nicht erforderlich, nur eine Art an polymerisierbarem Flüssigkristall zu verwenden. Daher können mehrere Arten polymerisierbarer Flüssigkristalle gemeinsam verwendet werden, insoweit mindestens eine der o. g. Verbindungen enthalten ist.

Chiraler Stoff

Damit die Polymerwand eine chirale Ganghöhe wie im Flüssigkristallbereich aufweisen kann, muss das Material zum Herstellen der Polymerwand, d. h. das fotopolymerisierbare Material, ein Material mit optischem Drehvermögen enthalten. Ein derartiges Material ist eine Verbindung mit einem optisch inaktiven asymmetrischen Kohlenstoffatom in ihrem Molekül und mit dem polymerisierbaren Abschnitt, der oben hinsichtlich des fotopolymerisierbaren Flüssigkristalls beschrieben wurde. Ferner ist es bevorzugt, dass das Material eine starre Struktur mit einer Form aufweist, die derjenigen des fotopolymerisierbaren Flüssigkristalls sehr ähnlich ist, um die Flüssigkristallinität nicht zu verderben. Die Menge des polymerisierbaren chiralen Stoffs, die dem Gemisch aus dem Flüssigkristall und dem fotopolymerisierbaren Material zuzusetzen ist, hängt von der Art der gemeinsam zu verwendenden fotopolymerisierbaren Materialien und der Art des fotopolymerisierbaren chiralen Stoffs ab. Daher besteht bei der Erfindung für die Menge keine Spezifizierung. Es ist jedoch bevorzugt, dass der chirale Stoff so zugesetzt wird, dass seine chirale Ganghöhe an die chirale Ganghöhe der Flüssigkristallmoleküle im Flüssigkristallbereich so gut wie möglich angepasst ist.

Polymerisierbares Material

Zu Beispielen für das fotopolymerisierbare Material, das durch Beleuchten mit Licht zu polymerisieren ist, gehören Acrylsäure und Acrylate mit einer langkettigen Alkylgruppe mit 3 oder mehr Kohlenstoffatomen oder einem Benzolring, wie Isobutylacrylat, Stearylacrylat, Laurylacrylat, Isoamylacrylat, n-Butylmethacrylat, n-Laurylmethacrylat, Tridecylmethacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, n-Stearylmethacrylat, Cyclohexylmethacrylat, Benzylmethacrylat, 2-Phenoxyethylmethacrylat, Isobornylacrylat und Isobornylmethacrylat. Ferner können zum Erhöhen der körperlichen Festigkeit der Polymerwand die folgenden multifunktionellen Verbindungen mit zwei oder mehr funktionellen Gruppen verwendet werden: R-684 (hergestellt von Nippon Kayaku Co., Ltd.), Bisphenol-A-Dimethacrylat, Bisphenol-A-Diacrylat, 1,4-Butandioldimethacrylat, 1,6-Hexandioldimethacrylat, Trimethylolpropantrimethacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Tetramethylolpropantrimethacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Tetramethylolmethantetraacrylat und Neopentyldiacrylat. Bevorzugter kann eine halogenierte, fotopolymerisierbare Verbindung verwendet werden, insbesondere eine chlorierte oder fluorierte Verbindung wie die Folgende: 2,2,3,4,4,4-Hexafluorbutylmethacrylat, 2,2,3,4,4,4-Hexachlorbutylmethacrylat, 2,2,3,3-Tetrafluorpropylmethacrylat, 2,2,3,3-Tetrachlorpropylmethacrylat, Perfluoroctylethylmethacrylat, Perchloroctylethylmethacrylat, Perfluoroctylethylacrylat und Perchloroctylethylacrylat.
Bei der Erfindung wird eine Polymerwand in einer Zelle ausgebildet, um eine Änderung der Zellendicke durch einen äußeren Druck zu verhindern. Daher ist die Glasübergangstemperatur (Tg) ein wesentlicher Faktor beim Auswählen des fotopolymerisierbaren Materials. Wenn die Glasübergangstemperatur niedriger als die Raumtemperatur ist, befindet sich das Material bei Raumtemperatur in einem kautschukähnlichen Zustand, weswegen es leicht durch einen äußeren Druck transformiert wird. Daher ist ein derartiges Material bei der Erfindung nicht geeignet. Die Glasübergangstemperatur des zu verwendenden fotopolymerisierbaren Materials beträgt vorzugsweise 0ºC oder mehr, bevorzugter 40ºC oder mehr.

Polymerisationsstarter

Um den Flüssigkristallbereich entsprechend dem Muster der verwendeten Fotomaske auszubilden, ist die Polymerisationsrate vorzugsweise niedrig. Wenn die Polymerisationsrate hoch ist, kommt es in einem durch die Fotomaske abgeschirmten Gebiet durch Lichtstreuung und Reflexion von Substrat in ausreichender Weise zu Polymerisation, was es ermöglicht, dass das polymerisierbare Material am Pixel anhaftet. Dies führt zur Erzeugung der Polymerwand im Pixel. Zu speziellen Beispielen für den Fotopolymerisationsstarter gehören Styrol, Derivate von Styrol wie p-Fluorstyrol und Paraphenylstyrol sowie Nitrobenzol.

Flüssigkristallmaterial

Der Flüssigkristall ist bei der Erfindung nicht spezifiziert, da der optimale Flüssigkristall stark vom Anzeigemodus abhängt. Z. B. gehören bei den Modi TN, STN und ECB zu Beispielen des bevorzugten Materials ein organisches Gemisch, das um die Raumtemperatur herum den flüssigkristallinen Zustand zeigt, wie ein nematischer Flüssigkristall (einschließlich eines Flüssigkristalls für Doppelfrequenzansteuerung; einschließlich eines Flüssigkristalls mit einer Anisotropie Δ&epsi; < 0 der Dielektrizitätskonstante) und ein nematischer Flüssigkristall einschließlich eines cholesterischen Flüssigkristalls hinsichtlich der Eigenschaften desselben. Bevorzugter wird wegen der während der Verarbeitung herbeigeführten Fotopolymerisation ein Flüssigkristall mit hervorragender Beständigkeit gegen chemische Reaktionen verwendet. Zu speziellen Beispielen derartiger Flüssigkristalle gehören diejenigen mit einer funktionellen Gruppe wie einem Fluoratom, z. B. ZLI- 4801-000, ZLI-4801-001, ZLI-4792 und ZLI-4427 (alle von Merck & Co., Inc. hergestellt). Beim Auswählen eines Flüssigkristalls und einer flüssigkristallinen Verbindung mit einer polymerisierbaren funktionellen Gruppe in ihrem Molekül ist es aus dem Gesichtspunkt der Mischbarkeit bevorzugt, dass die auszuwählenden Materialien ähnliche Abschnitte aufweisen, die dafür sorgen, dass sich flüssigkristalline Eigenschaften zeigen. Insbesondere dann, wenn ein Fluor- oder Chlor-Flüssigkristall verwendet wird, der spezielle chemische Eigenschaften aufweist, ist es bevorzugt, dass der gemeinsam mit ihm verwendete polymerisierbare Flüssigkristall ebenfalls eine Fluor- oder Chlorverbindung ist.
Der Brechungsindex des Flüssigkristalls ist vorzugsweise (ne oder no) - np < 0,1, wobei np den Brechungsindex des Polymermaterials bezeichnet, das gemeinsam zu verwenden ist. Ein Brechungsindex außerhalb des vorstehend genannten Bereichs führt zu einer Fehlanpassung hinsichtlich der Brechungsindizes, wodurch die Grobheit der Anzeige erhöht wird. Bevorzugter nimmt np einen Wert zwischen ne und no ein. Wenn sich der Brechungsindex des Flüssigkristalls innerhalb dieses Bereichs befindet, existiert selbst bei fehlender angelegter Spannung nur eine kleine Brechungsindexdifferenz zwischen der Polymerwand und dem Flüssigkristallbereich. Daher ist Lichtstreuung an der Grenzfläche zwischen dem Flüssigkristallbereich und der Polymerwand extrem verringert. Insbesondere ist ein no entsprechender Brechungsindex des Flüssigkristalls bevorzugt, da der Schwarzpegel bei angelegter Spannung verbessert ist.

Mischungsverhältnis der Materialien

Es ist erforderlich, das fotopolymerisierbare Material (einschließlich des polymerisierbaren chiralen Stoffs) mit solcher Menge zuzusetzen, dass sich das Gemisch aus dem Flüssigkristall, dem Fotopolymerisationsstarter und dem fotopolymerisierbaren Material im flüssigkristallinen Zustand befinden kann. Die zuzusetzende Menge ist bei dieser Erfindung nicht spezifiziert, da die Menge, damit sich Flüssigkristallinität zeigt, von der Art der Materialien abhängt. Vorzugsweise wird der fotopolymerisierbare Flüssigkristall dem fotopolymerisierbaren Material mit 30 Gew.-% oder mehr und 90 Gew.-% oder weniger zugesetzt. Wenn der Anteil des fotopolymerisierbaren Flüssigkristalls unter 30 Gew.-% beträgt, wird der Temperaturbereich, in dem sich das Gemisch im flüssigkristallinen Zustand befindet, klein, weswegen es unmöglich ist, den STN-Flüssigkristall zwischen den Substraten ausreichend auszurichten. Wenn der Anteil 90 Gew.-% überschreitet, ist der Elastizitätsmodul des fotopolymeren Materials nach der Polymerisation zu niedrig, um ausreichende Festigkeit zum Abstützen der Zelle zu erzielen.
Das Gewichtsverhältnis des Flüssigkristalls zum fotopolymerisierbaren Material beträgt vorzugsweise 50 : 50 bis 97 : 3, bevorzugter 70 : 30 bis 90 : 10. Wenn der Anteil des Flüssigkristalls unter 50 Gew.-% beträgt, ist die Wechselwirkung zwischen der Polymerwand und dem Flüssigkristall erhöht, weswegen zum Ansteuern der Zelle eine extrem hohe Spannung erforderlich ist. Ferner ist die Größe der gemäß der Ausrichtungs-Regulierkraft auf dem Substrat ausgerichteten Flüssigkristallbereiche verringert. So ist die sich ergebende Anzeigevorrichtung für den praktischen Gebrauch nicht geeignet. Wenn der Anteil des Flüssigkristalls 97 Gew.-% überschreitet, ist die körperliche Festigkeit der Polymerwand verringert, was zu instabilem Funktionsvermögen der Anzeigevorrichtung führt.

Phasennacheilung (d·Δn)

Da die Ausrichtung des Flüssigkristallbereichs bei der vorliegenden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ähnlich derjenigen bei einer üblichen STN- Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ist, sind die optimale Phasennacheilung und die Phasennacheilung der Phasenplatte dieselben wie bei einer üblichen STN-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung.
Bei einer reflektiven Anzeigevorrichtung liegt das Produkt (d&sub1;·Δn&sub1;) aus der Zellendicke d&sub1; und Δn&sub1; des Flüssigkristalls vorzugsweise, hinsichtlich des Kontrasts und der Färbung, im Bereich zwischen 500 nm und 800 nm. Eine Anzeigevorrichtung für alleine farbige Anzeige kann jedoch dadurch in eine Vorrichtung für Schwarzweiß-Anzeige geändert werden, dass ein Substrat mit einem Phasennacheilfilm auf die in Fig. 8 dargestellte Weise bereitgestellt wird. Zu diesem Zweck ist das Produkt (d&sub2;·Δn&sub2;) aus der Anisotropie Δn&sub2; des Brechungsindex des Substrats mit dem Phasennacheilfilm und der Zellendicke d&sub2; extrem wichtig, und es liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 150 nm und 380 nm. Außerdem befindet sich (d&sub1;·Δn&sub1; -d&sub2;·Δn&sub2;) vorzugsweise im Bereich zwischen 450 nm und 550 nm. Ferner sind auch die optische Achse des Substrats mit dem Phasennacheilfilm und die Ausrichtungsrichtung des Flüssigkristalls auf dem Substrat wesentlich. Wie es in Fig. 8 dargestellt ist, ist es bevorzugt, dass die Beziehung β = ( - 180)/2 ± 10º gilt, wenn der Winkel zwischen der Ausrichtungsrichtung (Reiberichtung) n des Flüssigkristalls auf dem oberen Elektrodensubstrat (entsprechend dem Substrat 7 in Fig. 4) und der optischen Achse o eine Phasenplatte (z. B. eines Phasennacheilfilms entsprechend der Phasenplatte 13 in Fig. 4) als Winkel β angenommen wird. Ferner beträgt ein Winkel α zwischen der Ausrichtungsrichtung n des Flüssigkristalls auf dem oberen Substrat und der Polarisationsachse m der Polarisationsplatte vorzugsweise 3 ± 10º. Ferner ist der Verdrillungswinkel der Winkel zwischen der Ausrichtungsrichtung n des Flüssigkristalls in der Nähe des oberen Elektrodensubstrats und der Ausrichtungsrichtung 1 des Flüssigkristalls in der Nähe des anderen Substrats mit Reflexionsfunktion, und er liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 220º und 290º. Dieser Bereich ist auch bei einer transmissiven Anzeigevorrichtung anwendbar, wie sie unten beschrieben ist.
Fig. 24 zeigt eine bevorzugte Ausrichtungsrichtung des Flüssigkristalls und dergleichen in einer transmissiven Anzeigevorrichtung mit zwei eine Zelle einbettenden Polarisationsplatten. In Fig. 24 ist die Ausrichtungsrichtung des Flüssigkristalls in der Nähe des unteren Substrats mit t gekennzeichnet, die Ausrichtungsrichtung des Flüssigkristalls in der Nähe des oberen Substrats ist mit u gekennzeichnet, die Polarisationsachse der oberen Polarisationsplatte ist mit v gekennzeichnet und die Polarisationsachse der unteren Polarisationsplatte ist mit w gekennzeichnet. Die Beziehung zwischen den in der Fig. 24 dargestellten Winkeln ist lediglich ein Beispiel ohne Einschränkung für eine transmissive Anzeigevorrichtung.

Fotopolymerisationsstarter

Dem in eine Zelle zu injizierenden Gemisch muss nicht immer ein Fotopolymerisationsstarter zugesetzt werden, aber er wird diesem vorzugsweise zugesetzt, um für eine gleichmäßige Polymerisation des fotopolymerisierbaren Materials zu sorgen. Zu speziellen Beispielen für den Fotopolymerisationsstarter (oder einen Katalysator) gehören Irgacure 184, Irgacure 651, Irgacure 907, Darocure 1173, Darocure 1116 und Darocure 2959. Die Menge des zuzusetzenden Fotopolymerisationsstarters beträgt vorzugsweise 0,3% oder mehr und 5% oder weniger des gesamten Gemischs einschließlich des Flüssigkristalls und eines polymerisierbaren Materials, und zwar aus dem folgenden Grund: wenn das Mischungsverhältnis unter 0,3% beträgt, kann die Fotopolymerisationsreaktion nicht ausreichend ausgeführt werden. Wenn das Mischungsverhältnis 5% überschreitet, ist die Rate der Phasentrennung zwischen dem Flüssigkristall und dem Polymermaterial zu schnell um gesteuert zu werden, und der so erzeugte Flüssigkristallbereich ist so klein, dass eine höhere Ansteuerungsspannung erforderlich ist.
Wenn ein Kunststoffsubstrat verwendet wird, wird von diesem UV-Strahlung absorbiert, und demgemäß ist die Polymerisation schwierig auszuführen. Daher ist es in einem solchen Fall bevorzugt, einen Fotopolymerisationsstarter zu verwenden, der sichtbares Licht absorbiert und durch sichtbares Licht polymerisiert werden kann. Zu speziellen Beispielen eines derartigen Fotopolymerisationsstarters gehören Lucrin TPO (hergestellt von BASF), KYACURE DETX-S (hergestellt von Nippon Kayaku Co., Ltd.) und CGI369 (hergestellt von Ciba-Geigy Corporation).

Ansteuerungsverfahren

Das bei der Erfindung anwendbare Ansteuerungsverfahren ist nicht spezifiziert, sondern dazu gehören Einfachmatrix-Ansteuerung und Aktivmatrix-Ansteuerung unter Verwendung von TFTs, MIMs und dergleichen. Hinsichtlich einer STN-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ist jedoch wegen ihrer Eigenschaften die Einfachmatrix-Ansteuerung bevorzugt.

Substratmaterial

Als Substratmaterial können Glas und ein Polymerfilm, die Beispiele für transparente Festkörper sind, und ein Si-Substrat, das ein Beispiel eines undurchsichtigen Festkörpers ist, verwendet werden. Ferner kann für eine reflektive Anzeigevorrichtung auch ein einen Metallfilm tragendes Substrat verwendet werden.
Als Kunststoffsubstrat kann ein bevorzugtes Material verwendet werden, das sichtbares Licht nicht absorbiert, wie PET, ein Acrylpolymer, Styrol oder Polycarbonat.
Ferner ist es möglich, zwei verschiedene Arten von Substraten zu verwenden, die aus den obigen Beispielen ausgewählt werden, um eine Zelle herzustellen. Es ist auch möglich, Substrate mit verschiedenen Dicken unabhängig davon zu kombinieren, ob sie von derselben Art sind oder nicht.

Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung

Bei der Erfindung ist es möglich, die o. g. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einer Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung mit einem druckempfindlichen System, einem System mit elektrostatischer Induktion oder einem System mit elektromagnetischer Induktion zu kombinieren. Diese Systeme werden nun beschrieben.

(1) Druckempfindliches System

Bei diesem System wird eine transparente Kunststofffolie mit gleichmäßigem Oberflächenwiderstand mit kleinem gegenseitigem Abstand auf ein Glas gelegt. Da die vorliegende Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung Widerstandsfähigkeit gegen äußeren Druck aufweist, ist es möglich, zwei dünne Kunststofffolien zu verwenden, was zu einem dünnen Eingabeabschnitt führt. Daher weist die so hergestellte Flüssigkristalldisplay-Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung kleine Parallaxe auf und kann leicht betrieben werden.

(2) System mit elektrostatischer Induktion

Bei diesem System wird die Position eines Punkts, auf den mit einem Stift gedrückt wird, wie es in Fig. 13B dargestellt ist, unter Verwendung elektrostatischer Kopplung zwischen der Elektrode einer Tablettplatte 90, an die eine Spannung zur Erfassung angelegt wird, und der Elektrode am Vorderende eines Eingabestifts 93 erfasst. Auch wird bei diesem System eine Eingabe durch die Oberseite der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung hindurch ausgeführt, und demgemäß wird auf die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ein äußerer Druck ausgeübt. Wenn die vorliegende Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung als Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 91 verwendet wird, muss zwischen der Tablettplatte 90 und der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 91 der Fig. 13B keine Schutzplatte oder dergleichen angebracht werden, da die vorliegende Vorrichtung ausreichenden Widerstand gegen einen äußeren Druck zeigt.
Wenn die vorliegende Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung bei einer Anzeige mit integriertem Tablett 92, d. h. einer Flüssigkristall-Anzeigetafel mit der Funktion der Erfassung einer Stiftposition, wie in Fig. 13C, bei der die Elektroden in der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung durch ein Zeitmuliplexsystem (mitgeteilt in Sharp Technical Journal, Nr. 56, S. 15-18) für die Anzeige und die Eingabe verwendet werden, angewandt wird, benötigt die Flüssigkristall-Anzeigetafel keine Schutzplatte oder dergleichen zum Abbauen eines äußeren Drucks. Dies führt zu einer leichten und dünnen Flüssigkristall-Anzeigetafel.
Detaillierte Beschreibungen zur Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung finden sich in den Japanischen Patentoffenlegungsveröffentlichungen Nr. 56-77884 und 5- 53726.

(3) System mit elektromagnetischer Induktion

Bei diesem System wird ein durch eine Spule in einem Eingabestift erzeugtes Wechselfeld an einen schleifenförmigen Schaltkreis zum Erfassen einer auf einer Tablettplatte gebildeten Koordinate herangeführt, um dadurch die Koordinate auf Grundlage der Position einer Schleife mit induzierter Spannung zu bestimmen. Bei diesem System kann das Tablett unter einer Flüssigkristall-Anzeigetafel positioniert werden, und demgemäß wird in der Anzeige der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung kaum eine Parallaxe hervorgerufen. Bei einer herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigetafel ist jedoch eine Schutzplatte erforderlich. Die vorliegende Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung verfügt über ausreichende Beständigkeit gegen äußeren Druck, weswegen es nicht erforderlich ist, eine Schutzplatte oder dergleichen zum Abbauen eines äußeren Drucks anzubringen.
Wie vorstehend im Einzelnen beschrieben, ist bei der vorliegenden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, die verschiedene herkömmlicherweise verwendete Flüssigkristall-Anzeigemodi wie TN, STN, FLC und einen Modus mit großem Betrachtungswinkel, nutzen kann, die das Anzeigemedium bildende Polymerwand fest an den Substraten angebracht. Im Ergebnis ist es möglich, eine Variation der Zellendicke durch einen äußeren Druck zu verhindern. Darüber hinaus ist diese Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung bei einem Stifteingabevorgang anwendbar, ohne dass ein Schutzfilm oder dergleichen verwendet wird. Daher ist es möglich, Parallaxe zwischen der Anzeige und einer Zeigeposition aufgrund der Dicke des Schutzfilms zu vermeiden. Ferner ist es möglich, wenn zum Erzeugen einer Zelle ein Filmsubstrat verwendet wird, eine leichte STN-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung zu erzeugen, bei der sich die Anzeigequalität aufgrund einer äußeren Kraft wenig ändert und die durch eine äußere Kraft kaum beschädigt oder verformt wird.
Außerdem zeigt die elektrooptische Charakteristik der vorliegenden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung einen scharfen Anstieg, weswegen es möglich ist, ein ausreichendes Tastverhältnis zu erzielen. Demgemäß ist es nicht erforderlich, einen TFT zu verwenden, was zu einer Senkung der Herstellkosten führt.
Die vorliegende Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung kann als Anzeige verwendet werden, die für eine Stifterfassungs-Tastatur für ein tragbares Fernterminal geeignet ist, die leicht ist und wenig Energie verbraucht.
Dem Fachmann sind verschiedene andere Modifizierungen erkennbar, die von ihm leicht ausgeführt werden können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Demgemäß soll der Schutzumfang der hier beigefügten Ansprüche nicht auf die hier dargelegte Beschreibung beschränkt sein, sondern vielmehr sollen die Ansprüche breit ausgelegt werden.

Claims

1. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit:

- einem Paar von Elektrodensubstraten (2, 6) und

- einem zwischen den Elektrodensubstraten (2, 6) eingebetteten Anzeigemedium (10) mit einer fotopolymerisierten Polymerwand (12) und von dieser zumindest teilweise umgebenen Flüssigkristallbereichen (11);

- wobei die Polymerwand (12) eng mit beiden Elektrodensubstraten (2, 6) verbunden ist;

- wobei in den Flüssigkristallbereichen ein nematisches Flüssigkristallmaterial enthalten ist, das positive Anisotropie der Dielektrizitätskonstante aufweist und ein Material mit optischer Aktivität enthält; und

- wobei der Winkel zwischen Ausrichtungsrichtungen in den Flüssigkristallbereichen in der Nähe der jeweiligen Elektrodensubstrate zwischen 220º und 290º beträgt und wobei die Polymerwand (12) das genannte Flüssigkristallmaterial enthält.

2. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, bei der das zum Erzeugen der Polymerwand verwendete Material einen polymerisierbaren Flüssigkristall enthält.

3. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Polymerwand eine solche ist, die durch eine durch Polymerisation hervorgerufene Phasentrennung erzeugt wurde.

4. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung flach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Polymerwand über ein räumlich regelmäßiges Muster verfügt.

5. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Polymerwand und die Flüssigkristallbereiche einen chiralen Stoff enthalten.

6. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Polymerwand zumindest einen Teil des chiralen Stoffs enthält.

7. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Flüssigkristallbereiche eine Phasennacheilung von 500 nm bis 800 nm aufweisen.

8. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der auf einem Substrat der Vorrichtung ein Phasennacheilfilm vorhanden ist.

9. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 8, bei der das Elektrodensubstrat mit dem Phasennacheilfilm eine Phasennacheilung von 150 nm bis 380 nm aufweist.

10. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner mit einem Farbfilter.

11. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der eines der Elektrodensubstrate einen Film mit Reflexionsfunktion aufweist, wobei zumindest ein Teil des Films Licht durchlässt.

12. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Flüssigkristallbereiche eine smektische Phase und eine nematische Phase aufweisen.

13. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einem Paar von Elektrodensubstraten (2, 6), von denen mindestens eines transparent ist, und mit einem Anzeigemedium mit einer Polymerwand (12) und mit von diesen zumindest teilweise umgebenen Flüssigkristallbereichen (11), das zwischen den Elektrodensubstraten (2, 6) eingebettet ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

- Injizieren eines Gemischs mit einem Flüssigkristallmaterial und einem fotopolymerisierbaren Material zwischen die Elektrodensubstrate und

- Beleuchten des Gemischs mit Licht mit einer Lichtintensitätsverteilung um für eine Phasentrennung zwischen dem Flüssigkristallmaterial und dem fotopolymerisierbaren Material zu sorgen, um dadurch die Flüssigkristallbereiche (11) in schwach beleuchteten Gebieten und die an den Substraten anhaftende Polymerwand (12) in stark beleuchteten Gebieten zu erzeugen;

- wobei das in den Flüssigkristallbereichen enthaltene Flüssigkristallmaterial nematisch ist und eine positive Anisotropie der Dielektrizitätskonstante zeigt und ein Material mit optischer Aktivität enthält; und

- wobei der Winkel zwischen Ausrichtungsrichtungen in den Flüssigkristallbereichen in der Nähe der jeweiligen Elektrodensubstrate zwischen 220º und 290º beträgt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Polymerwand ein räumlich regelmäßiges Muster aufweist.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, bei dem die Polymerwand und die Flüssigkristallbereiche einen chiralen Stoff enthalten.

16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem die Polymerwand zumindest einen Teil des chiralen Stoffs enthält.

17. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, bei dem die Lichtintensitätsverteilung unter Verwendung einer Fotomaske erzeugt wird.

18. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, bei dem das Gemisch dann fotopolymerisiert wird, wenn sich der Flüssigkristall in einem der Zustände einer isotropen Phase oder einer nematischen Phase befindet und sich dann der Flüssigkristall in einem der Zustände einer smektischen Phase oder der nematischen Phase befinden kann, während erneut für Fotopolymerisation im Gemisch gesorgt wird.

19. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, bei dem der Schritt des Injizierens des Gemischs dann ausgeführt wird, wenn sich der Flüssigkristall in einem der Zustände einer isotropen Phase oder einer nematischen Phase befindet, und die Substrate einschließlich des Gemischs erwärmt werden, um die isotrope Phase des Flüssigkristalls zu erzielen, und sie dann abgekühlt werden, um die nematische Phase des Flüssigkristalls vor dem Schritt des Beleuchtens des Gemischs zu erzielen.

20. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, bei dem im Schritt des Beleuchtens des Gemischs Licht mit einer Wellenlänge von 350 nm oder mehr verwendet wird.

21. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, mit dem Schritt des Anbringens eines Phasennacheilfilms auf einem der Substrate (2, 6).