DE69328887T2

DE69328887T2 - Flüssigkristallanzeigevorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE69328887T2
Application number: DE1993628887
Authority: DE
Inventors: Katunobu Awane; Kohichi Fujimori; Toshiyuki Hirai; Shuichi Kohzaki; Masahiko Kondo; Tomoaki Kuratate; Kenji Majima; Noriaki Onishi; Tokihiko Shinomiya; Nobuaki Yamada
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1992-04-28
Filing date: 1993-04-28
Publication date: 2000-11-09
Anticipated expiration: 2013-04-29
Also published as: DE69328887D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, bei der ein Anzeigemedium mit durch Polymerwände aus einem Polymer unterteilten Flüssigkristallbereichen zwischen zwei einander zugewandte Substrate eingebettet ist, und sie betrifft ein Verfahren zum Herstellen derselben.

2. Beschreibung der einschlägigen Technik

Es existieren verschiedene Arten von Anzeigemodi für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung. Z. B. wurden als Flüssigkristallanzeigevorrichtungen, die Nutzen aus elektrooptischen Effekten ziehen, Flüssigkristallanzeigevorrichtungen in einem verdrillt-nematischen (TN) Modus, einem superverdrilltnematischen (STN) Modus usw. unter Verwendung nematischer Flüssigkristallmoleküle dem praktischen Gebrauch zugeführt. Außerdem wurde eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung unter Verwendung eines ferroelektrischen Flüssigkristalls (FLC) vorgeschlagen. Diese Flüssigkristallanzeigevorrichtungen benötigen Polarisationsplatten und eine Ausrichtungsbehandlung.
Zu Beispielen von Flüssigkristallanzeigevorrichtungen, die Nutzen aus der Lichtstreuung eines Flüssigkristalls ziehen und keine Polarisationsplatten benötigen, gehören eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einem Modus mit dynamischer Streuung (DS) oder mit einem Phasenänderungs(PC = phase change)modus.
In den letzten Jahren wurde eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung vorgeschlagen, die keine Polarisationsplatten oder eine Ausrichtungsbehandlung benötigt, d. h. eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die Nutzen aus der Doppelbrechung eines Flüssigkristalls und der elektrischen Einstellung eines transparenten und eines undurchsichtigen Zustands der Vorrichtung zieht. Gemäß dem System dieser Art einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung wird eine Anzeige wie folgt ausgeführt.
Wenn Flüssigkristallmoleküle durch Anlegen einer Spannung ausgerichtet sind, stimmen der ordentliche Brechungsindex der Flüssigkristallmoleküle und der Brechungsindex eines Mediums zum Halten der Flüssigkristallmoleküle, wie eines Polymers, miteinander überein, wodurch ein transparenter Zustand erzielt wird. Wenn dagegen keine Spannung an die Vorrichtung angelegt ist, entsteht aufgrund einer Turbulenz der Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle Lichtstreuung. Auf diese Weise wird eine Anzeige ausgeführt.
Als Verfahren zum Herstellen einer lichtstreuenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß diesem System wurden die folgenden fünf Verfahren vorgeschlagen:
(1) Ein Anzeigemedium wird dadurch erhalten, dass ein Flüssigkristall in Polymerkapseln eingeschlossen wird (PCT-Offenlegungsveröffentlichung Nr. 58-501631 für die japanische nationale Phase).
(2) Ein durch Licht härtbares oder durch Wärme härtbares Harz und ein Flüssigkristall werden gemischt und es wird nur das Harz abgeschieden und ausgehärtet. Dann werden im ausgehärteten Harz Flüssigkristallbereiche in Kugelform ausgebildet (PCT-Offenlegungsveröffentlichung Nr. 61-502128 für die japanische nationale Phase).
(3) Der Durchmesser kugelförmiger Flüssigkristallbereiche wird eingestellt (japanische Patentoffenlegungsveröffentlichung Nr. 3-72317).
(4) Ein poröser Polymerfilm wird mit einem Flüssigkristall imprägniert (japanische Patentoffenlegungsveröffentlichung Nr. 3-59515).
(5) Perlen aus einem Polymer, das eine Lichtstreuquelle wird, werden in einem Flüssigkristall aufgeschwemmt, der zwischen zwei voneinander beabstandeten transparenten Elektroden vorhanden ist (japanische Patentoffenlegungsveröffentlichung Nr. 3-46621).
Jedoch variiert im Fall des Verfahrens (1), da der in der Polymerkapsel enthaltene Flüssigkristall in Form einer einzelnen Kugel vorliegt, eine Ansteuerspannung zum Ändern der Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle abhängig von jedem Flüssigkristallbereich. Im Ergebnis steigt die Ansteuerspannung zum gleichzeitigen Betreiben aller Flüssigkristallbereiche an, was den Anwendungsbereich der Flüssigkristallanzeigevorrichtung einengt.
Im Fall des Verfahrens (2) ist es schwierig, jeden Durchmesser der Flüssigkristallbereiche von Kugelform genau einzustellen, obwohl ein Phasentrenn verfahren verwendet wird.
Im Fall des Verfahrens (3) ist es schwierig, die Flüssigkristallbereiche mit runder Form genau auf ebene Weise auszurichten, obwohl ein Phasentrennverfahren verwendet wird.
Im Fall des Verfahrens (4) bestehen Vorteile dahingehend, dass geeignete Harzmaterialien und Flüssigkristalle in einem weiten Bereich ausgewählt werden können, da keine Phasentrennung verwendet wird, wenn die Flüssigkristallbereiche ausgebildet werden; außerdem können poröse Polymerfilme ausreichend gereinigt werden. Jedoch bestehen Nachteile dahingehend, dass die jeweiligen Durchmesser der Flüssigkristallbereiche mit runder Form nicht ausreichend eingestellt werden können und die Flüssigkristallbereiche nicht genau in einer Richtung entlang der Oberfläche des Substrats positioniert werden können.
Im Fall des Verfahrens (5) ist zwar die Lichtstreuintensität hoch, jedoch ist es schwierig, die Perlen gleichmäßig zu verteilen und dafür zu sorgen, dass es an jedem Pixel zu Lichtstreuung von beinahe demselben Ausmaß kommt, was zur Wahrscheinlichkeit einer ungleichmäßigen Anzeige führt.
Wie oben beschrieben, war es bei einer Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall unter Verwendung eines Flüssigkristalls mit Polymer, in dem Flüssigkristallbereiche dispergiert sind, schwierig, die Flüssigkristall-Anzeigebereiche auf gleichmäßige Weise auszubilden und die Position der Flüssigkristallbereiche in einer Richtung entlang der Oberfläche des Substrats genau einzustellen. Demgemäß zeigen die Flüssigkristallbereiche eine Anzahl verschiedener Durchmesser, und ihre Verteilung ist nicht gleichmäßig. Außerdem ist, wegen der Schwierigkeit beim genauen Positionieren der Flüssigkristallbereiche, die Ansteuerspannung für jeden Flüssigkristallbereich anders. Dies führt zu einer Charakteristikkurve für die Schwellenspannung, die nicht steil ist, und die Ansteuerspannung wird relativ hoch. Darüber hinaus ist eine Anzahl kleiner Flüssigkristallbereiche mit geringem Lichtstreuvermögen vorhanden, so dass der Kontrast in der sich ergebenden Anzeige relativ niedrig ist.
Da die Form der Flüssigkristallbereiche nicht gleichmäßig ist und es schwierig ist, die Position der Flüssigkristallbereiche in einer Richtung entlang der Oberfläche des Substrats einzustellen, kann bei Bedingungen für hohe Genauigkeit kein großer Schirm erhalten werden. Darüber hinaus kann dann, wenn für die Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall ein Ansteuerverfahren mit einfacher Matrix verwendet wird, bei dem Signale ein-/ausgeschaltet werden, um ein mittleres Signal zu erhalten, und eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit dem mittleren Signal angesteuert wird, das Tastverhältnis (d. h. der Anteil der Zeit, in der jedes Signal eingeschaltet ist) nicht groß gemacht werden.
Ferner ist es bei einer Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall schwierig, eine Ausrichtungsbehandlung auszuführen. Der Grund hierfür wird wie folgt beschrieben.
Ein Beispiel für ein Ausrichtungsbehandlungsverfahren ist in der japanischen Patentoffenlegungsveröffentlichung Nr. 3-52843 und in "Liquid crystal", Band 5, Nr. 5, S. 1.477 (1989) vorgeschlagen. Gemäß diesem Verfahren wird ein Magnetfeld, ein elektrisches Feld usw. während eines Herstellstadiums, in dem ein Polymer durch Polymerisation ausgebildet wird, an eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung angelegt. Jedoch ist bei diesem Verfahren das Vermögen, die Ausrichtung einzustellen, schwach, da die Oberfläche des Polymers nicht unmittelbar einer Ausrichtungsbehandlung unterzogen wird. Außerdem werden Flüssigkristallmoleküle nur in einer Richtung ausgerichtet, so dass dieses Verfahren bei Modi wie einem TN-Modus und einem STN-Modus, bei dem Flüssigkristallmoleküle entlang den einander zugewandten Seiten zweier den Flüssigkristall einbettenden Substrate in voneinander verschiedenen Richtungen ausgerichtet sein sollten.
Ein anderes Beispiel eines Ausrichtungsbehandlungsverfahrens ist in "Extended Abstracts", S. 320 (The 17th Liquid Crystal Forum) beschrieben. Gemäß diesem Verfahren werden Flüssigkristallmoleküle indirekt mittels Polymerwänden ausgerichtet, die auf Substraten ausgebildet sind, die einer Ausrichtungsbehandlung unterzogen wurden. Jedoch ist es bei diesem Verfahren unmöglich, zu verhindern, dass ein Polymer auf der Oberfläche eines Ausrichtungsfilms auf den Pixelelektroden verbleibt, was es erschwert, Flüssigkristallmoleküle unmittelbar auszurichten, und das Vermögen, die Ausrichtung einzustellen, ist auf dieselbe Weise wie beim oben genannten Verfahren merklich verringert. Dies bewirkt schwerwiegende praktische Probleme beim Einsatz einer unter Verwendung dieses Verfahrens hergestellten Flüssigkristallanzeigevorrichtung.
Darüber hinaus wird, wie oben beschrieben, bei einer einen ferroelektrischen Flüssigkristall verwendenden Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die Polarisationsplatten und eine Ausrichtungsbehandlung benötigt, zum Zweck, spontane Polarisation hervorzurufen, eine smektische Phase (SmC*) verwendet. Die Regelmäßigkeit dieser Phasenstruktur liegt näher an der eines Kristalls als in einer nematischen Phase, so dass die smektische Phase schwach gegen körperliche Stöße ist. Um dieses Problem zu überwinden, wird in Betracht gezogen, dass körperliche Stöße dadurch gelindert werden, dass ein ferroelektrischer Flüssigkristall in einem Polymer dispergiert wird. Jedoch wurde dieses Verfahren nicht dem praktischen Gebrauch zugeführt, da es schwierig ist, im Polymer eine Ausrichtungsbehandlung auszuführen.
Die japanischen Patentoffenlegungsveröffentlichungen Nr. 63-264721 und 264722 schlagen ein Verfahren zum Ausrichten ferroelektrischer Flüssigkristallmoleküle in einem Polymer vor. Gemäß diesem Verfahren wird ein Polymer, in dem ein ferroelektrischer Kristall dispergiert ist, auf einem Film hergestellt und uniaxialer Streckung unterzogen, wodurch die ferroelektrischen Flüssigkristallmoleküle ausgerichtet werden. Jedoch wird bei diesem Verfahren, da in einem Pixel eine Anzahl von Grenzflächen zwischen Flüssigkristallbereichen und Polymerwänden vorhanden ist, linear polarisiertes Licht, das auf eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung fällt, gestreut, und es wird ein Teil des Lichts depolarisiert. Im Ergebnis fällt der Undurchsichtigkeitsgrad der Flüssigkristallanzeigevorrichtung, was beeinträchtigten Kontrast verursacht. Auf dieselbe Weise entsteht dieses Problem bei anderen Anzeigemodi, die Polarisationsplatten benötigen, wie beim TN-Modus, beim STN-Modus und beim Modus mit elektrisch gesteuerter Doppelbrechung (ECB = electrically controlled birefringence).
Die japanischen Patentoffenlegungsveröffentlichungen Nr. 59-201021, 61- 205920 und 3-192334 offenbaren, dass zum Sorgen für Stoßbeständigkeit eines FLC Polymerwände durch Photolithographie auf einem einer Ausrichtungsbehandlung unterzogenen Substratmaterial hergestellt werden, um eine Zelle auszubilden, und dass dann ein Flüssigkristall in die Zelle injiziert wird. Jedoch können gemäß diesem Verfahren keine unabhängigen Flüssigkristallgebiete ausgebildet werden, und die Zellendicke kann nicht genau eingestellt werden.
Wie oben beschrieben, ist es schwierig, eine Ausrichtungsbehandlung gleichzeitig mit dem Dispergieren eines Flüssigkristallmaterials in einem Polymer auszuführen. Selbst wenn die Ausrichtungsbehandlung ausgeführt werden kann, ist der Kontrast wegen der Depolarisation merklich verringert, die durch Licht hervorgerufen wird, das an den Grenzflächen zwischen dem Flüssigkris tall und dem Polymer gestreut wird. Der Grund, weswegen es schwierig ist, die Ausrichtungsbehandlung auszuführen, besteht darin, dass das Polymer zwischen das Substrat und den Flüssigkristall eindringt, wenn der Flüssigkristall im Polymer dispergiert wird. Die an den Grenzflächen zwischen dem Flüssigkristall und dem Polymer hervorgerufene Lichtstreuung kann dadurch verhindert werden, dass die Grenzflächen zwischen dem Flüssigkristall in den Pixeln und dem Polymer soweit wie möglich verringert werden, und dafür gesorgt wird, dass in einem Pixel mindestens ein Flüssigkristallbereich enthalten ist (d. h. Einstellung der Position und der Größe der Flüssigkristallbereiche). Jedoch werden derzeit die Flüssigkristallbereiche auf natürliche Weise ausgebildet (d. h., die Flüssigkristallbereiche werden unter einer Bedingung hergestellt, bei der die Position und die Größe derselben nicht eingestellt werden). Darüber hinaus weist eine einen FLC verwendende Flüssigkristallanzeigevorrichtung das Problem geringer Stoßfestigkeit auf, wie oben beschrieben.
Die durch die oben genannten fünf Verfahren (1) bis (5) erhaltenen Flüssigkristallanzeigevorrichtungen sind Vorrichtungen vom Lichtstreutyp, und demgemäß können diese Vorrichtungen nicht, bei Flüssigkristallanzeigevorrichtungen vom Nicht-Lichtstreutyp im TN-Modus, STN-Modus, ECB-Modus usw. angewandt werden.
Außerdem offenbart z. B. die japanische Patentoffenlegungsveröffentlichung Nr. 2-153318, dass Anzeigegebiete einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung in einem Polymer unter Verwendung einer Photomaske begrenzt werden. Gemäß diesem Verfahren werden durch Lichteinstrahlung ausgehärtete transparente Teile und mit der Photomaske bedeckte nicht ausgehärtete Teile abgeteilt, während eine Spannung zwischen Elektroden gelegt wird. Dann wird die Photomaske entfernt und die nicht ausgehärteten Teile werden ausgehärtet, um Streuabschnitte auszubilden. Die so erhaltene Anzeigevorrichtung wird im Hinblick auf die Anzeige eines unabhängigen Musters hergestellt. Wenn ein elektrisches Feld an die Vorrichtung angelegt wird, werden die Lichtstreuabschnitte transparent, wodurch die gesamte Zelle transparent wird. Jedoch wird bei diesem Verfahren die Form des Flüssigkristalls nicht durch die Photomaske eingestellt.
Die japanische Patentoffenlegungsveröffentlichung Nr. 59-226322 offenbart, dass ein Gemisch, das ein Polymermaterial und ein Flüssigkristallmaterial enthält, in einem Lösungsmittel gelöst wird und das Lösungsmittel der erhaltenen Lösung entzogen wird, wodurch zwischen dem Polymer und dem Flüs sigkristall eine Phasentrennung ausgeführt wird.
Ferner offenbart die japanische Patentoffenlegungsveröffentlichung Nr. 2- 116824 ein Verfahren zum Fixieren von Flüssigkristallbereichen an Polymerwänden in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung. Gemäß diesem Verfahren werden ein Flüssigkristallmaterial und eine polymerisierbare Flüssigkristallverbindung mit einer an ihrer Nebenkette vorhandenen funktionellen Flüssigkristallgruppe in einem Lösungsmittel gelöst. Dann wird die so erhaltene Lösung auf die Oberfläche eines Substrats aufgetragen. Danach wird das Lösungsmittel entfernt, wodurch zwischen dem Flüssigkristallmaterial und dem flüssigkristallinen Polymer eine Phasentrennung ausgeführt wird, um die Flüssigkristallbereiche an den Polymerwänden zu fixieren.
Im Fall der jeweiligen oben genannten vorgeschlagenen Verfahren verbleiben in den Flüssigkristallbereichen der Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall Monomere oder Oligomere, die nicht reagiert haben. Wegen dieser verbliebenen Substanzen ist die Viskosität des Flüssigkristalls hoch. Im Ergebnis ist die Ansprechgeschwindigkeit gering. Um dieses Problem zu überwinden, offenbaren die japanischen Patentoffenlegungsveröffentlichungen Nr. 4-14015 und 4-168422 die Verwendung eines Harzmaterials vom Fluortyp zum Zweck eines Senkens der Ansteuerspannung und zum Verbessern des elektrischen Aufrechterhalte-Verhältnisses. Wenn jedoch eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung unter Verwendung eines Harzmaterials vom Fluortyp hergestellt wird, nimmt die Ansprechgeschwindigkeit τr bei angelegter Spannung wegen des Vorhandenseins von Fluoratomen an den Grenzflächen zwischen dem Flüssigkristall und dem Harz zu. Dagegen ist die Ansprechgeschwindigkeit τd bei nichtangelegter Spannung verringert, da die Ansteuerkraft (Wechselwirkung (Ausrichtungseinstellvermögen) zwischen dem Polymermaterial und dem Flüssigkristallmaterial), die dazu dient, den Flüssigkristall in den ursprünglichen Zustand zurückzuführen, geschwächt ist.
Zu Beispielen eines Materials, das allgemein als Flüssigkristallmaterial verwendet wird, gehören Materialien vom Cyanobiphenyltyp sowie Materialien vom Cyanopyrimidintyp mit einer CN-Gruppe in ihrem Molekül. Diese Materialien sind in den japanischen Patentoffenlegungsveröffentlichungen Nr. 2- 28284, 2-75688, 2-85822 sowie 2-272422 bis 2-272424 offenbart. Jedoch ist diese CN-Gruppe polar, sie verfügt über starkes Reaktionsvermögen und sie erleichtert das Eindringen von Fremdstoffen aus dem gesamten System in das Flüssigkristallmaterial. Daher existiert ein Problem dahingehend, dass in Zusammenhang mit einem Herstellprozess für eine Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall, für die viele Möglichkeiten bestehen, mit anderen Verbindungen in Kontakt zu gelangen, und daher kann die so erhaltene Flüssigkristallanzeigevorrichtung kein hohes elektrisches Halteverhältnis (90% oder mehr) aufrecht erhalten. Darüber hinaus existieren dann, wenn das in einem Gemisch aus dem Flüssigkristallmaterial und dem polymerisierbaren Material enthaltene polymerisierbare Material ausgehärtet wird, um für eine Phasentrennung zwischen dem Flüssigkristall und dem Polymer zu sorgen, Reaktionsorte des Flüssigkristalls und des polymerisierbaren Materials gemeinsam im Gemisch, was den Flüssigkristall beschädigt, so dass das elektrische Halteverhältnis merklich abnimmt.
Ferner ist es bei einem Verfahren, das durch Aushärten des durch Licht härtbaren Harzes dafür sorgt, dass eine Phasentrennung zwischen dem Flüssigkristall und dem durch Licht härtbaren Harz auftritt, einfach, die Größe von Flüssigkristallbereichen einzustellen; jedoch verbleibt im den Flüssigkristall und das Harz enthaltenden Anzeigemedium ein Monomer, das nicht reagiert hat, und die Festigkeit der aus dem Harz gebildeten Polymerwände ist nicht ausreichend. Demgemäß variieren die elektrooptischen Eigenschaften der erhaltenen Zellen durch thermische Änderungen. Außerdem existiert ein Problem dahingehend, dass die Haftung zwischen dem Substrat und dem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristallmaterial gering ist, so dass das im Polymer dispergierte Flüssigkristallmaterial wegen einer Kontraktion des Harzes teilweise vom Substrat abschält.
US 4 295 712 offenbart eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei dieser bekannten Vorrichtung bilden die Polymerwände einen Abstandshalter zum beabstandeten Halter der Substrate voneinander. Der Polymerabstandshalter wird gesondert von den Substraten hergestellt und unter Verwendung z. B. eines Klebers an einem Substrat befestigt.
Es ist bevorzugt, den Abstandshalter am zweiten Substrat zu befestigen, da Kleber die Flüssigkristallschicht nachteilig beeinflussen können. Wenn jedoch der Abstandshalter nicht am zweiten Substrat befestigt wird, ist es möglich, dass er den Kontakt zum zweiten Substrat verliert, wenn z. B. das Display in Gebrauch leicht verwunden wird, so dass zwei benachbarte Flüssigkristallbereiche miteinander in Kontakt treten.
Gemäß einer ersten Erscheinungsform der Erfindung ist eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit Folgendem geschaffen:
- einem ersten und einem zweiten Substrat, die einander zugewandt sind, wobei mindestens eines der Substrate transparent ist;
- ersten und zweiten Elektroden, die auf den Innenseiten des ersten bzw. zweiten Substrats angeordnet sind; und
- einem Anzeigemedium, das zwischen dem ersten und zweiten Substrat angeordnet ist und aus Polymerwänden und Flüssigkristallbereichen, die einen Flüssigkristall als Hauptkomponente enthalten, besteht;
- wobei die Flüssigkristallbereiche durch die Polymerwände unterteilt sind und sie sich bis dicht an die Substrate erstrecken, wobei die Grenze oder eine Fläche der Flüssigkristallbereiche nahe an den Substraten im Wesentlichen parallel zu den Substraten verläuft; und
- wobei die Elektroden Pixel bilden, wobei sich jeder Flüssigkristallbereich über mindestens ein Pixel erstreckt;
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Polymerwände eine durch Licht polymerisierte Verbindung als Hauptkomponente enthalten;
- die Polymerwände durch in-situ-Photopolymerisation eines Photopolymerisierbaren Materials in einem Gemisch, das ein Flüssigkristallmaterial und das photopolymerisierbare Material enthält, ausgebildet werden, wodurch die Polymerwände in kontinuierlichem Kontakt mit den Substraten stehen; und
- die Elektroden eine Pixelmatrix definieren.
Bei einer anderen Ausführungsform weist mindestens ein Flüssigkristallbereich in mindestens einem Pixel eine Größe von 30% oder mehr der Pixelgröße auf.
Bei einer anderen Ausführungsform ist eine Ausrichtungsrichtung mehrerer Flüssigkristallmoleküle in jedem der Flüssigkristallbereiche entlang den Polymerwänden innerhalb einer zu den Substraten parallelen Ebene konzentrisch.
Bei einer anderen Ausführungsform weist jeder der Flüssigkristallbereiche mehrere Flüssigkristalldomänen auf und die Ausrichtungsrichtung der Flüssigkristallmoleküle in jeder der Flüssigkristalldomänen entlang den Polymerwänden innerhalb einer parallel zu den Substraten parallelen Ebene konzentrisch ist.
Bei einer anderen Ausführungsform weisen die Flüssigkristallbereiche eine innere Flüssigkristalldomäne, die in der Mitte derselben liegt, einen Polymerbereich, der das Äußere der inneren Flüssigkristalldomäne umgibt, und mehrere äußere Flüssigkristalldomänen, die das Äußere des Polymerbereichs umgeben, auf; und die jeweiligen äußeren Flüssigkristalldomänen auf radiale Weise innerhalb einer parallel zu den Substraten liegenden Ebene ausgerichtet sind.
Bei einer anderen Ausführungsform weisen die Flüssigkristallbereiche mehrere Flüssigkristalldomänen auf und die Ausrichtungsrichtung der Flüssigkristallmoleküle in jeder der Flüssigkristalldomänen innerhalb einer zu den Substraten parallelen Ebene verschieden ist.
Bei einer anderen Ausführungsform weisen die Flüssigkristallbereiche einen Polymerbereich, der in ihrer Mitte liegt, und mehrere Flüssigkristalldomänen auf, die das Äußere des Polymerbereichs umgeben; und die jeweiligen Flüssigkristalldomänen in einer zu den Substraten parallelen Ebene auf radiale Weise ausgerichtet sind.
Bei einer anderen Ausführungsform definieren die Elektroden mehrere Pixel, wobei zwei oder mehr der Flüssigkristallbereiche ganz oder teilweise innerhalb einem Pixel vorhanden sind.
Bei einer anderen Ausführungsform weist das Pixel eine Längsseite von 200 um oder mehr auf.
Bei einer anderen Ausführungsform ist der die Ausrichtungsrichtung mehrerer Flüssigkristallmoleküle in den Flüssigkristallbereichen innerhalb einer zu den Substraten parallelen Ebene konzentrisch entlang den Polymerwänden.
Bei einer anderen Ausführungsform weist jeder der Flüssigkristallbereiche mehrere Flüssigkristalldomänen auf und die Ausrichtungsrichtung der Flüssigkristallmoleküle in jeder der Flüssigkristalldomänen innerhalb einer zu den Substraten parallelen Ebene entlang den Polymerwänden konzentrisch ist.
Bei einer anderen Ausführungsform weist jede der Flüssigkristalldomänen eine innere Flüssigkristalldomäne, die in ihrem Zentrum liegt, einen Polymerbereich, der das Äußere der inneren Flüssigkristalldomäne umgibt, und mehrere Flüssigkristalldomänen, die das Äußere des Polymerbereichs umgeben, auf; und die jeweiligen äußeren Flüssigkristalldomänen innerhalb einer zu den Substraten parallelen Ebene auf parallele Weise ausgerichtet sind.
Bei einer anderen Ausführungsform weist der Flüssigkristallbereich mehrere Flüssigkristalldomänen auf und die Ausrichtungsrichtung der Flüssigkristallmoleküle in jeder der Flüssigkristalldomänen innerhalb einer zu den Substraten parallelen Ebene verschieden ist.
Bei einer anderen Ausführungsform weist jeder der Flüssigkristallbereiche einen in seiner Mitte liegenden Polymerbereich und mehrere das Äußere des Polymerbereichs umgebende Flüssigkristalldomänen auf, wobei die jeweiligen Flüssigkristalldomänen innerhalb einer zu den Substraten parallelen Ebene auf radiale Weise ausgerichtet sind.
Bei einer anderen Ausführungsform ist eine Anzahl von Flüssigkristallmolekülen in jedem der Flüssigkristallbereiche auf schraubenförmige Weise entlang einer Schraubenachse ausgerichtet, die rechtwinklig in Bezug auf die Substrate verläuft.
Bei einer anderen Ausführungsform ist die Anzahl von Flüssigkristallmolekülen in jedem Flüssigkristallbereich mit einer Schraubenganghöhe von 15 um bis 100 um vorhanden.
Bei einer anderen Ausführungsform liegt d · Δn im Bereich von 0,4 um bis 1,1 um liegt und der Abstand zwischen den Substraten im Bereich von 3 um bis 10 um, wobei d die Dicke der Flüssigkristallbereiche ist und Δn die Anisotropie des Brechungsindex derselben ist.
Bei einer anderen Ausführungsform weist das Anzeigemedium eine Struktur auf, bei der eine flüssigkristalline Verbindung in der Nähe einer Grenzfläche zwischen dem Flüssigkristallbereich und der Polymerwand fixiert ist.
Bei einer anderen Ausführungsform genügen die Anisotropie Δ&epsi;L der Dielektrizitätskonstanten des Flüssigkristallbereichs und die Anisotropie Δ&epsi;P der Dielektrizitätskonstanten der flüssigkristallinen Verbindung der Beziehung Δ&epsi;L · Δ&epsi;P < 0.
Bei einer anderen Ausführungsform enthält die flüssigkristalline Verbindung mindestens ein Fluoratom und ein Chloratom und der Flüssigkristallbereich aus einem Flüssigkristallmaterial mit mindestens einem Fluoratom und einem Chloratom in seinem Molekül besteht.
Bei einer anderen Ausführungsform enthält die flüssigkristalline Verbindung in ihrem Molekül eine optisch aktive Gruppe und der Flüssigkristallbereich aus einem ferroelektrischen Flüssigkristall besteht.
Bei einer anderen Ausführungsform sind die Polymerwände in einem Flüssigkristallzustand ausgebildet.
Bei einer anderen Ausführungsform enthalten die Flüssigkristallbereiche und die Polymerwände einen dichroitischen Farbstoff.
Bei einer anderen Ausführungsform sind die Polymerwände in einem Flüssigkristallzustand ausgebildet und die Polymerwände und die Flüssigkristallbereiche mit derselben Ausrichtung vorliegen, wenn keine Spannung an das Anzeigemedium angelegt ist.
Bei einer anderen Ausführungsform weist mindestens eines der Substrate einen Ausrichtungsfilm in Kontakt mit dem Anzeigemedium auf und die Polymerwände und die Flüssigkristallbereiche mit derselben Ausrichtung, auf Grundlage des Ausrichtungsfilms, vorliegen.
Bei einer anderen Ausführungsform enthalten die Flüssigkristallbereiche und die Polymerwände einen dichroitischen Farbstoff.
Bei einer anderen Ausführungsform genügen die Anisotropie Δ&epsi;L der Dielektrizitätskonstanten des Flüssigkristallbereichs und die Anisotropie Δ&epsi;P der Dielektrizitätskonstanten der flüssigkristallinen Verbindung der Beziehung Δ&epsi;L · Δ&epsi;P < 0.
Bei einer anderen Ausführungsform wird der Anteil eines verbliebenen Monomers, das aus einer durch eine Doppelbindung zwischen Kohlenstoffatomen in der Polymerwand hervorgerufenen Infrarotabsorption und einer durch eine Carbonylgruppe eines Esters in der Polymerwand hervorgerufene Infrarotabsorption erhalten, 10% oder weniger beträgt.
Bei einer anderen Ausführungsform ist auf einem der Substrate eine Lichtausblendmaske so positioniert, dass die Lichtausblendabschnitte der Maske solche Abschnitte bedecken, in denen das Substrat und die Polymerwände in Kontakt miteinander stehen.
Bei einer anderen Ausführungsform ist die Lichtausblendmaske so positioniert, dass ihre Lichtausblendabschnitte 50% oder mehr der jeweiligen Abschnitte bedecken, in denen das Substrat und die Polymerwände in Kontakt miteinander stehen.
Bei einer anderen Ausführungsform sind auf den an den Substraten angebrachten Elektroden jeweils Ausrichtungsfilme ausgebildet.
Bei einer anderen Ausführungsform sind die Ausrichtungsfilme durch eine Ausrichtungsbehandlung uniaxial ausgerichtet.
Bei einer anderen Ausführungsform enthält mindestens einer der Ausrichtungsfilme einen Photopolymerisationsstarter.
Bei einer anderen Ausführungsform ist außerhalb mindestens eines der Substrate eine Polarisationsplatte vorhanden.
Gemäß einer zweiten Erscheinungsform der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung geschaffen, das die folgenden Schritte aufweist:
- Bereitstellen eines ersten und eines zweiten Substrats in solcher Weise, dass sie einander zugewandt sind, wobei mindestens eines der Substrate transparent ist;
- Anordnen erster und zweiter Elektroden auf den Innenseiten des ersten bzw. zweiten Substrats, um Pixel zu definieren, wodurch eine Zelle gebildet ist;
dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner die folgenden Schritte aufweist: Anbringen eines Gemischs, das eine photopolymerisierbare Verbindung und ein Flüssigkristallmaterial enthält, zwischen den Substraten; und Bestrahlen des Gemischs mit Licht unter der Bedingung, dass die Intensität des Lichts in vorbestimmten Abschnitten des Gemischs verringert wird, um dadurch zwischen den Substraten ein Anzeigemedium auszubilden, das Polymerwände, die ein Polymer als Hauptkomponente enthalten, und Flüssigkristallbereiche aufweist, die Flüssigkristall als Hauptkomponente enthalten;
- und dass die Elektroden so angeordnet werden, dass eine Pixelmatrix gebildet ist, wobei sich jeder Flüssigkristallbereich über mindestens ein Pixel erstreckt.
Bei einer Ausführungsform entsprechen die vorbestimmten Abschnitte mindestens einem Pixel, wodurch die Flüssigkristallbereiche in mindestens einem Pixel ausgebildet werden.
Bei einer Ausführungsform entspricht die Fläche jedes der vorbestimmten Abschnitte 30% oder mehr jeder Pixelfläche, wodurch mindestens ein im Pixel enthaltener Flüssigkristallbereich zu 30% oder mehr der Pixelfläche gemacht ist.
Bei einer Ausführungsform ist die Einrichtung zum Verringern der Lichtintensität eine Photomaske, die auf der Seite des Anzeigemediums eines der Substrate positioniert wird.
Bei einer Ausführungsform wird das Gemisch durch eine Photomaske hindurch mit Licht bestrahlt, wobei die Photomaske mehrere Maskierungsabschnitte zum Erzeugen der Flüssigkristallbereiche aufweist und jeder der Maskierungsabschnitte mindestens ein Lichttransmissionsloch in seiner Mitte aufweist, wodurch in jedem der Flüssigkristallbereiche Flüssigkristalldomänen auf radiale Weise ausgebildet werden.
Bei einer anderen Ausführungsform verwendet das Verfahren zum Herstellen einer erfindungsgemäßen Flüssigkristallanzeige eine Photomaske mit Maskierungsabschnitten zum Herstellen der Flüssigkristallbereiche, wobei jeder der Maskierungsabschnitte in seiner Mitte ein Lichttransmissionsloch sowie Lichttransmissionsschlitze aufweist, die in radialer Weise um das Transmissionsloch herum angeordnet sind.
Bei einer anderen Ausführungsform wird das Gemisch mit Licht bestrahlt, während eine Lichteinstrahlperiode und eine Nicht-Lichteinstrahlperiode abgewechselt werden.
Bei einer anderen Ausführungsform enthält das Gemisch ferner eine Verbindung mit Wirkung zum Unterdrücken von Photopolymerisation.
Bei einer anderen Ausführungsform weist das Anzeigemedium, das ein Polymer als Hauptkomponente enthaltende Wände und einen Flüssigkristall als Hauptkomponente enthaltende Flüssigkristallbereiche auf, durch Einstrahlen von Licht auf alle Abschnitte oder einen Teil derselben ausschließlich der Pixel zwischen den Substraten ausgebildet wird.
Bei einer anderen Ausführungsform ist Licht, das auf alle Abschnitte oder einen Teil derselben ausschließlich der Pixel gestrahlt wird, kollimiertes Licht.
Bei einer anderen Ausführungsform wird die Lichteinstrahlung auf alle Ab schnitte oder einen Teil derselben ausschließlich der Pixel ausgeführt, während Punktlicht in Punktform verstellt wird.
Bei einer anderen Ausführungsform wird die Lichtintensität unter Verwendung eines Isolierfilms verringert, der auf der auf der Elektrode eines der Substrate ausgebildet ist und das Anzeigemedium mit ein Polymer als Hauptkomponente enthaltenden Wänden und Flüssigkristall als Hauptkomponente enthaltenden Flüssigkristallbereichen durch Einstrahlen von Licht auf das Gemisch von der Seite des Substrats, auf der der Isolierfilm ausgebildet ist, hergestellt wird.
Bei einer anderen Ausführungsform wird der Schritt des Herstellens einer Zelle dadurch ausgeführt, dass die zwei Substrate aneinander befestigt werden, nachdem das Gemisch auf einem der Substrate hergestellt wurde.
Bei einer anderen Ausführungsform werden Polarisationsplatten auf Außenseiten der zwei Substrate ausgebildet.
Gemäß einer dritten Erscheinungsform der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit den folgenden Schritten geschaffen:
- Bereitstellen eines ersten und eines zweiten Substrats, die einander zugewandt sind, wobei mindestens eines der Substrate transparent ist;
- Anbringen erster und zweiter Elektroden auf den Innenseiten des ersten bzw. zweiten Substrats, um Pixel zu definieren;
dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner die folgenden Schritte aufweist:
- Herstellen eines einen Polymerisationsstarter enthaltenden Dünnfilmmusters auf einer Oberfläche mindestens eines der Substrate;
- Anbringen eines Gemischs, das eine polymerisierbare Verbindung und ein Flüssigkristallmaterial enthält, zwischen dem Substratpaar, wobei mindestens eines der Substrate das Dünnfilmmuster trägt, um dadurch eine Zelle herzustellen; und
- Ausbilden eines Anzeigemediums zwischen den Substraten durch selektives Aushärten der polymerisierbaren Verbindung, wobei das Anzeigemedium Polymerwände, die ein Polymer als Hauptkomponente enthalten, und Flüssigkristallbereiche aufweist, die Flüssigkristall als Hauptkomponente enthalten, wobei die Position der Polymerwände dem Muster des Photopolymerisationsstarters entspricht.
Bei einer Ausführungsform ist bei dem der Polymerisationsstarter ein Photopolymerisationsstarter, die polymerisierbare Verbindung eine photopolymerisierbare Verbindung ist, eine Photomaske, die es ermöglicht, 50% oder mehr des Dünnfilmmusters zu belichten, außerhalb eines der Substrate positioniert wird und durch die Photomaske hindurch Licht auf den Photopolymerisationsstarter und die photopolymerisierbare Verbindung gestrahlt wird, um die photopolymerisierbare Verbindung auszuhärten.
Bei einer Ausführungsform weist der die im Gemisch enthaltene photopolymerisierbare Verbindung eine flüssigkristalline Verbindung enthält, die in ihrem Molekül mindestens eine Art polymerisierbarer funktioneller Gruppe auf.
Bei einer Ausführungsform wird als flüssigkristalline Verbindung eine Verbindung verwendet, die eine polymerisierbare funktionelle Gruppe und mindestens ein Fluoratom und/oder ein Chloratom in ihrem Molekül enthält; und für die Flüssigkristallbereiche ein Flüssigkristallmaterial mit mindestens einem Fluoratom und/oder einem Chloratom in seinem Molekül verwendet wird.
Bei einer Ausführungsform wird als flüssigkristalline Verbindung eine Verbindung mit einer polymerisierbaren funktionellen Gruppe und einer optisch aktiven Gruppe in ihrem Molekül verwendet wird und für die Flüssigkristallbereiche ein ferroelektrischer Flüssigkristall verwendet.
Bei einer Ausführungsform wird UV-Strahlung so auf das Gemisch gestrahlt, dass Abschnitte, in denen die Flüssigkristallbereiche auszubilden sind, mit schwachem Licht bestrahlte Bereiche sind, um dadurch die polymerisierbare Verbindung optisch zu polymerisieren.
Bei einer Ausführungsform ist der Polymerisationsstarter ein Thermopolymerisationsstarter, die polymerisierbare Verbindung eine durch Wärme polymerisierbare Verbindung ist und der Thermopolymerisationsstarter und das Gemisch erwärmt werden, um die durch Wärme polymerisierbare Verbindung auszuhärten.
Bei einer Ausführungsform wird der Schritt des Herstellens einer Zelle dadurch ausgeführt, dass die zwei Substrate aneinander befestigt werden, nachdem das Gemisch auf einem der Substrate hergestellt wurde.
Bei einer Ausführungsform werden Polarisationsplatten auf Außenflächen der zwei Substrate hergestellt.
Demgemäß ermöglicht die hier beschriebene Erfindung die folgenden Vorteile: (1) Schaffen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Lichtstreutyp, bei der Flüssigkristallbereiche in Tropfenform, die jeweils denselben Durchmesser aufweisen, regelmäßig in einer Richtung entlang einer Fläche eines Substrats ausgebildet sind, und die eine Charakteristikkurve mit steiler Schwelle sowie hervorragenden Kontrast aufweist, und eines Verfahrens zum Herstellen derselben; (2) Schaffen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Nicht-Lichtstreutyp, in der Flüssigkristallbereiche unter der Bedingung hergestellt sind, dass die Größe von Flüssigkristallbereichen in Bezug auf Pixel eingestellt ist, und eines Verfahrens zum Herstellen derselben; (3) Schaffen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, bei der die Ansprechgeschwindigkeit ausreichend verbessert ist und ein hohes elektrisches Halteverhältnis aufrecht erhalten ist, und eines Verfahrens zum Herstellen derselben; (4) Schaffen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, in der Substanzen, die nicht reagiert haben, wie ein in einem Anzeigemedium verbleibendes Monomer, das nicht reagiert hat, so verringert sind, dass sie kein Abschälen zwischen dem Substrat und dem Anzeigemedium verursachen, und ein Verfahren zum Herstellen derselben; (5) Schaffen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, in der jeder Flüssigkristallbereich hinsichtlich Pixeln ohne Photomaske dadurch hergestellt werden kann, dass für eine Phasentrennung zwischen dem Flüssigkristall und dem Polymer gesorgt wird, ohne dass der Flüssigkristall und das Polymer miteinander vermischen können; und (6) Schaffen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die stark zu einer Verbesserung der Stoßfestigkeit einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung unter Verwendung eines ferroelektrischen Flüssigkristalls beitragen kann, und eines Verfahrens zum Herstellen derselben.
Diese und andere Vorteile der Erfindung werden dem Fachmann beim Lesen und Verstehen der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Schnittansicht, die eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung eines Beispiels 1 zeigt.
Fig. 2A ist eine Schnittansicht, die den Zustand der Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Beispiels 1 vor der Bestrahlung mit Licht zeigt.
Fig. 2B ist eine Schnittansicht, die den Zustand der Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Beispiels 1 nach der Bestrahlung mit Licht zeigt.
Fig. 3 ist eine Ansicht, die für das Beispiel 1 Grenzbereiche zwischen durch Bestrahlung mit Licht ausgehärteten Polymerwänden und einem Flüssigkristall zeigt.
Fig. 4 ist eine Draufsicht einer Photomaske, wie sie dann verwendet wird, wenn ein Flüssigkristallbereich für eine Pixelelektrode erzeugt wird.
Fig. 5A ist eine Draufsicht einer Photomaske, wie sie dann verwendet wird, wenn ein Flüssigkristallbereich für zwei Pixelelektroden erzeugt wird.
Fig. 5B ist eine Draufsicht einer Photomaske, wie sie dann verwendet wird, wenn ein Flüssigkristallbereich für eine Reihe von Pixelelektroden erzeugt wird.
Fig. 6 ist eine Schnittansicht einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, bei der Flüssigkristallbereiche größer als diejenigen in Fig. 2 ausgebildet sind, wobei die Flüssigkristallbereiche näher an den Pixelelektroden ausgebildet sind.
Fig. 7 ist eine Draufsicht einer Zelle zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Injizieren eines Gemischs in die Zelle mittels Vakuuminjektion.
Fig. 8 ist eine geschnittene Seitenansicht, der in Fig. 7 dargestellten Zelle.
Fig. 9 ist eine Vorderansicht, die eine Injiziereinrichtung zeigt.
Fig. 10A ist eine Schnittansicht, die eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einem Ausrichtungsfilm zeigt, wie bei der Erfindung anwendbar, wobei die Größe der Flüssigkristallbereiche geringfügig kleiner als die von Pixelelektroden ist.
Fig. 10B ist eine Schnittansicht, die eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einem Ausrichtungsfilm zeigt, wie bei der Erfindung anwendbar, wobei die Größe der Flüssigkristallbereiche größer als die von Pixelelektroden ist.
Fig. 11A ist eine Ansicht, die den Ausrichtungszustand von Flüssigkristallmolekülen in einer herkömmlichen ECB-Flüssigkristallanzeigevorrichtung ohne angelegte Spannung zeigt.
Fig. 11B ist eine Ansicht, die den Ausrichtungszustand von Flüssigkristallmolekülen in einer herkömmlichen ECB-Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit angelegte Spannung zeigt.
Fig. 12A ist eine Ansicht, die den Ausrichtungszustand von Flüssigkristallmolekülen in einer ECB-Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der Erfindung ohne angelegte Spannung zeigt.
Fig. 12B ist eine Ansicht, die den Ausrichtungszustand von Flüssigkristallmolekülen in einer ECB-Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der Erfindung bei angelegter Spannung zeigt.
Fig. 13 ist eine Ansicht, die Grenzbereiche zwischen Polymerwänden und Flüssigkristall in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung eines Vergleichsbeispiels 6 zeigt.
Fig. 14 ist eine Draufsicht, die eine andere bei der Erfindung verwendete Photomaske zeigt.
Fig. 15 ist eine Draufsicht, die eine andere bei der Erfindung verwendete Photomaske zeigt.
Fig. 16 ist eine Draufsicht, die noch eine andere bei der Erfindung verwendete Photomaske zeigt.
Fig. 17 ist eine Ansicht zum Darstellen des Falls bei der Erfindung, dass mehrere Flüssigkristallbereiche in einem Pixel ausgebildet sind.
Fig. 18 zeigt eine Struktur, bei der die Betrachtungswinkelabhängigkeit bei der erfindungsgemäßen Flüssigkristallanzeigevorrichtung weiter verbessert ist.
Fig. 19 ist eine Schnittansicht, die noch ein anderes Beispiel einer erfindungsgemäßen Flüssigkristallanzeigevorrichtung zeigt.
Fig. 20 ist eine Draufsicht, die eine Photomaske zeigt, die zur Herstellung der in Fig. 19 dargestellten Flüssigkristallanzeigevorrichtung verwendet wird.
Fig. 21 ist eine Draufsicht, die eine Lichtausblendmaske zeigt, die in der in Fig. 19 dargestellten Flüssigkristallanzeigevorrichtung vorhanden ist.
Fig. 22 ist eine Ansicht, die einen Flüssigkristallbereich vom Lichtstreutyp zeigt.
Fig. 23 ist eine Ansicht, die einen Flüssigkristallbereich vom Nicht-Lichtstreutyp zeigt, wie er dann erhalten wird, wenn die Photopolymerisations- Geschwindigkeit hoch ist.
Fig. 24A ist eine Ansicht, die einen Flüssigkristallbereich vom Nicht- Lichtstreutyp zeigt, wie er dann erhalten wird, wenn die Photopolymerisations-Geschwindigkeit niedrig ist.
Fig. 24B ist eine Ansicht, die andere Flüssigkristallbereiche vom Nicht- Lichtstreutyp zeigt, wie sie dann erhalten werden, wenn die Photopolymerisations-Geschwindigkeit hoch ist.
Fig. 24C ist eine Ansicht, die andere Flüssigkristallbereiche vom Nicht- Lichtstreutyp zeigt, wie sie dann erhalten werden, wenn die Photopolymerisations-Geschwindigkeit hoch ist.
Fig. 24D ist eine Ansicht, die andere Flüssigkristallbereiche vom Nicht- Lichtstreutyp zeigt, wie sie dann erhalten werden, wenn die Photopolymerisations-Geschwindigkeit hoch ist.
Fig. 25 ist eine Ansicht, die einen Flüssigkristallbereich vom Nicht-Lichtstreutyp zeigt, wie er dann erhalten wird, wenn die Photopolymerisations- Geschwindigkeit höher als die bei den Fig. 24A bis 24D und niedriger als die bei Fig. 23 ist.
Fig. 26A ist eine Ansicht, die einen Flüssigkristallbereich vom Nicht- Lichtstreutyp zeigt, wie er erhalten wird, wenn die Photopolymerisations- Geschwindigkeit noch niedriger ist.
Fig. 26B ist eine Ansicht, die einen Flüssigkristallbereich vom Nicht- Lichtstreutyp zeigt, wie er erhalten wird, wenn die Photopolymerisations- Geschwindigkeit noch niedriger ist.
Fig. 26C ist eine Ansicht, die einen Flüssigkristallbereich vom Nicht- Lichtstreutyp zeigt, wie er erhalten wird, wenn die Photopolymerisations- Geschwindigkeit noch niedriger ist.
Fig. 26D ist eine Ansicht, die einen Flüssigkristallbereich vom Nicht- Lichtstreutyp zeigt, wie er erhalten wird, wenn die Photopolymerisations- Geschwindigkeit noch niedriger ist.
Fig. 27 ist eine Ansicht, die einen Flüssigkristallbereich vom Nicht-Lichtstreutyp zeigt, wie er erhalten wird, wenn im Zentrum eines Maskierabschnitts einer Photomaske ein Lichttransmissionsloch vorhanden ist.
Fig. 28A ist eine geschnittene Vorderansicht eines Flüssigkristallbereichs einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einem Beispiel 4, wenn die Schraubenganghöhe im Bereich von 15 um bis 100 um liegt.
Fig. 28B ist eine Draufsicht, die den in Fig. 28A dargestellten Flüssigkristallbereich zeigt.
Fig. 28C ist eine Draufsicht für jede der Schichten I, II, III und IV des in Fig. 28A dargestellten Flüssigkristallbereichs.
Fig. 29A ist eine geschnittene Vorderansicht eines Flüssigkristallbereichs einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß dem Beispiel 4, wenn die Schraubenganghöhe größer als 100 um ist.
Fig. 29B ist eine Draufsicht, die den in Fig. 29A dargestellten Flüssigkristallbereich zeigt.
Fig. 29C ist eine Draufsicht für jede der Schichten I, II, III, IV des in Fig. 29A dargestellten Flüssigkristallbereichs.
Fig. 30A ist eine geschnittene Vorderansicht eines Flüssigkristallbereichs einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß dem Beispiel 4, wobei die Schraubenganghöhe kleiner als 15 um ist.
Fig. 30B ist eine Draufsicht, die den in Fig. 30A dargestellten Flüssig kristallbereich zeigt.
Fig. 31 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel einer bei einem Beispiel 5 verwendeten Photomaske zeigt.
Fig. 32 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel einer bei einem Beispiel 6 verwendeten Photomaske zeigt.
Fig. 33 ist eine Draufsicht, die unter Verwendung der in Fig. 32 dargestellten Photomaske erhaltene Flüssigkristallbereiche zeigt.
Fig. 34A ist ein Kurvenbild, das die Betrachtungswinkelcharakteristik in der Richtung a einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Beispiels 6 zeigt.
Fig. 34B ist ein Kurvenbild, das die Betrachtungswinkelcharakteristik in der Richtung b einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Beispiels 6 zeigt.
Fig. 34C ist ein Kurvenbild, das die Betrachtungswinkelcharakteristik in der Richtung c einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Beispiels 6 zeigt.
Fig. 34D ist eine Ansicht, die die Beziehung zwischen den Richtungen a, b und c zeigt.
Fig. 35 ist eine Schnittansicht, die einen Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall gemäß einem Beispiel 9 zeigt.
Fig. 36 ist eine Schnittansicht, die einen Schritt eines Verfahrens zum Herstellen der in Fig. 35 dargestellten Flüssigkristallanzeigevorrichtung veranschaulicht.
Fig. 37 ist eine Schnittansicht, die eine Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall eines Beispiels 10 zeigt.
Fig. 38 ist eine Schnittansicht, die einen Schritt eines Verfahrens zum Herstellen der in Fig. 37 dargestellten Flüssigkristallanzeigevorrichtung zeigt.
Fig. 39 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel einer Form des Dünnfilmmusters beim Beispiel 10 zeigt.
Fig. 40 ist eine schematische Ansicht, die ein anderes Beispiel einer Form des Dünnfilmmusters beim Beispiel 10 zeigt.
Fig. 41 ist eine schematische Ansicht, die ein anderes Beispiel einer Form des Dünnfilmmusters beim Beispiel 10 zeigt.
Fig. 42 ist eine Schnittansicht, die eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung eines Beispiels 10 zeigt.
Fig. 43 ist eine Draufsicht, die eine Karte für sich schneidende Elektrodenleitungen in der Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Beispiels 11 zeigt.
Fig. 44A ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem eine herkömmliche ECB-Flüssigkristallanzeigevorrichtung eine Halbtonanzeige mit Halbtönen ausführt.
Fig. 44B ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die ECB-Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Beispiels 11 eine 1/2-Tonanzeige ausführt.
Fig. 45A ist eine Ansicht, die den Ausrichtungszustand von Flüssigkristallmolekülen in der GH-Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Beispiels 11 ohne angelegte Spannung zeigt.
Fig. 45B ist eine Ansicht, die den Ausrichtungszustand von Flüssigkristallmolekülen in der GH-Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Beispiels 11 bei angelegter Spannung zeigt.
Fig. 46 ist eine Schnittansicht, die eine bei der Erfindung anwendbare Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Lichtstreutyp zeigt.
Fig. 47 ist eine Schnittansicht, die einen Schritt eines Verfahrens zum Herstellen einer Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall gemäß einer Anwendung 39 veranschaulicht.
Fig. 48 ist eine perspektivische Ansicht zu Fig. 47.
Fig. 49 ist eine Schnittansicht, die einen Schritt eines Verfahrens zum Herstellen einer Anzeigevorrichtung einer Anwendung 40 mit einem oberflächen-stabilisierten ferroelektrischen Flüssigkristall (SSFLC) veranschaulicht.
Fig. 50 ist eine perspektivische Ansicht zu Fig. 49.
Fig. 51 ist eine Schnittansicht, die einen Schritt eines Verfahrens zum Herstellen einer Anzeigevorrichtung einer Anwendung 41 mit einem oberflächen-stabilisierten ferroelektrischen Flüssigkristall (SSFLC) veranschaulicht.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Gemäß der Erfindung wird ein Gemisch, das zumindest ein durch Licht härtbares Material und ein Flüssigkristallmaterial enthält, zwischen zwei Substrate eingefügt, wobei jedes Substrat Elektroden trägt. Das eingefügte Gemisch wird dann unter der Bedingung mit Licht bestrahlt, dass die Lichtintensität an Stellen verringert wird, an denen Flüssigkristallbereiche des Gemischs auszubilden sind.
Das durch Licht härtbare Material, das in solchen Bereichen vorhanden ist, in die Licht gestrahlt wird, reagiert, um einen Kern für eine Polymerwand zu bilden. Danach entsteht durch eine Konzentrationsabnahme des Materials in den mit Licht bestrahlten Bereichen ein Konzentrationsgradient des Materials. Entlang diesem Konzentrationsgradienten sammelt sich in den mit Licht bestrahlten Bereichen Material, das in solchen Bereichen nicht reagiert hat, in die Licht mit geringer Intensität eingestrahlt wird, d. h. Maskierabschnitten (die Maskierabschnitte blenden Licht nicht vollständig aus, sondern sie schwächen die Intensität des Lichts) einer Photomaske, und es wird polymerisiert, um Polymerwände auszubilden. In Bereichen, in denen keine Polymerwände ausgebildet werden, werden Flüssigkristallbereiche ausgebildet.
In diesem Fall wird die Position der schwach mit Licht bestrahlten Bereiche entsprechend der Positionsflüssigkristallbereiche eingestellt, die im Anzeigemedium auszubilden sind. Wenn das Gemisch mit Licht bestrahlt wird, werden in den schwach mit Licht bestrahlten Bereichen Flüssigkristallbereiche ausgebildet. Dabei werden, wenn Licht unter Verwendung einer Photomaske mit relativ kleinen Maskierungsabschnitten auf das Gemisch gestrahlt wird, nahezu kugelförmige Flüssigkristallbereiche in den schwach mit Licht bestrahlten Bereichen ausgebildet. Demgemäß wird die sich ergebende Flüssigkristallanzeigevorrichtung eine solche vom Lichtstreutyp. Fig. 22 zeigt Flüssigkristallbereiche vom Lichtstreutyp. Eine Anzahl von Flüssigkristallbereichen d ist in einem Pixel b ausgebildet, und der Durchmesser jedes Flüssigkristallbereichs d ist sehr klein.
Der Lichtstreutyp ist ein System, bei dem Licht streuende und transparente Zustände einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, bei der Flüssigkristallmoleküle in einem Polymer dispergiert sind, elektrisch eingestellt werden. Das zugehörige Prinzip ist dasjenige, dass der Brechungsindex der Flüssigkristallmoleküle so eingestellt wird, dass er bei angelegter Spannung beinahe mit dem eines Polymers übereinstimmt. In diesem Fall befindet sich die Flüssigkristallanzeigevorrichtung im transparenten Zustand, während eine Spannung angelegt ist. Wenn dagegen keine Spannung angelegt ist, befinden sich die Flüssigkristallmoleküle wegen der Wechselwirkung mit den Polymerwänden in zufälliger Ausrichtung, wodurch der scheinbare Brechungsindex der Flüssigkristallmoleküle erhöht ist, wodurch eine Fehlanpassung an den Brechungsindex der Polymerwände verursacht ist. So nehmen die Flüssigkristallmoleküle einen Lichtstreuzustand ein.
Das Gemisch aus einem durch Licht härtbaren Material und einem Flüssigkristallmaterial wird zwischen zwei Substrate eingefügt, von denen jedes Elektroden aufweist und wobei mindestens eines der Substrate transparent ist. Das Gemisch wird unter derjenigen Bedingung mit Licht bestrahlt, dass die Lichtintensität in Abschnitten des Gemischs verringert ist, die mindestens 30% der Größe jedes Pixels entsprechen. Als Maßnahme zum Verringern der Lichtintensität wird eine Photomaske oder dergleichen verwendet. Das Gemisch wird durch die Photomaske oder dergleichen mit Licht bestrahlt.
In Abschnitten des Gemischs, in die Licht mit höherer Intensität eingestrahlt wird, härtet das Polymermaterial aus, um Wände auszubilden, die die Innenflächen beider Substrate erreichen. In durch die Wände unterteilten Abschnitten werden Flüssigkristallbereiche ausgebildet. D. h., dass die Flüssigkristallbereiche in dispergiertem Zustand ausgebildet werden.
Wenn das Gemisch unter Verwendung einer Photomaske oder dergleichen mit relativ großen Maskierungsabschnitten mit Licht bestrahlt wird, weiten sich die Flüssigkristallbereiche aus und verfügen über Abschnitte, die parallel zur Oberfläche des Substrats verlaufen. Die parallelen Abschnitte sind in der Nähe beider Substrate ausgebildet. Die sich ergebende Flüssigkristallanzeigevorrichtung ist eine solche vom Nicht-Lichtstreutyp. Der Nicht- Lichtstreutyp ist ein System, bei dem Lichtstreuung, die durch die oben genannte Brechungsindexdifferenz zwischen dem Flüssigkristallbereich und der Polymerwand hervorgerufen wird, so stark wie möglich verringert ist, wobei eine Anzeige nur durch Ändern der Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle ausgeführt wird. Zu Beispielen für Verfahren, die Nutzen aus einer Änderung der Ausrichtung von Flüssigkristallmolekülen ziehen, gehören ein Modus, in dem die Änderung des Brechungsindex unter Verwendung von Polarisationsplatten erfasst wird (z. B. TN-Modus und ECB-Modus); und ein Gast- Wirt(GH = Guest-Host)-Modus, bei dem einem Flüssigkristall ein dichroitischer Farbstoff zugesetzt wird, wobei keine Polarisationsplatte verwendet wird.
Bei einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Nicht-Lichtstreutyp kann ein jeweiliger Flüssigkristallbereich in einem Pixel vorhanden sein, ein jeweiliger Flüssigkristallbereich kann in zwei oder mehr Pixeln vorhanden sein oder mehrere Flüssigkristallbereiche können in einem Pixel vorhanden sein, was durch eine geeignete Einstelleinrichtung zum Verringern der Lichtintensität, wie eine Photomaske, erfolgt. Außerdem können, obwohl die Größe eines Pixels groß sein kann, ein oder mehrere Flüssigkristallbereiche ganz in einem Pixel vorhanden sein; einige Teile von Flüssigkristallbereichen sind in einem Pixel vorhanden; oder ein oder mehrere ganze Flüssigkristallbereiche und einige Teile derselben sind in einem Pixel vorhanden.
Darüber hinaus ist es auch möglich, dass ein homogenes Gemisch aus einem durch Licht härtbaren Material und einem Flüssigkristallmaterial auf ein Substrat aufgetropft oder aufgetragen wird, dann zwei Substrate aneinander befestigt werden und dann das durch Licht härtbare Material gehärtet wird.
Insbesondere dann, wenn eine Photomaske verwendet wird, sind Abschnitte, auf die Licht gestrahlt wird, klar begrenzt. Demgemäß kann selbst dann, wenn mehrere Flüssigkristallbereiche in einem Pixel ausgebildet werden, das Polymer in großer Menge außerhalb des Pixels vorhanden sein, so dass der Kontrast verbessert werden kann, was bevorzugt ist.
Bei der Herstellung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Nicht- Lichtstreutyp wird die Photopolymerisationsrate durch Variieren von Materialien des Gemischs und Bedingungen der Lichtbestrahlung geändert, wodurch die Phasentrennungsrate eines Polymers und eines Flüssigkristalls einge stellt werden kann.
(1) Fall, bei dem die Phasentrennungsrate (d. h. die Photopolymerisationsrate) hoch ist.
Aufgrund von Licht, wie es aus den mit Licht bestrahlten Bereichen ausleckt, wird eine Photopolymerisation eines polymerisierbaren Materials auch in den schwach mit Licht bestrahlten Bereichen ausgeführt, weswegen darin mehrere Flüssigkristallbereiche ausgebildet werden. In diesem Fall liegt, wie es in Fig. 23 dargestellt ist, jeder in einem Pixel b vorhandene Flüssigkristallbereich d in Form eines Kreises vor, gesehen von der Oberseite des Substrats, und die Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle in den Kristallbereichen d liegt in Form konzentrischer Kreise entlang den Polymerwänden vor und verläuft nahezu parallel zur Substratfläche. Wenn an dieses Anzeigemedium ein elektrisches Feld zum Erzielen eines Halbtons angelegt wird, stehen die Flüssigkristallmoleküle in allen Richtungen, so dass der scheinbare Brechungsindex beinahe derselbe ist, auch wenn aus beliebiger Richtung betrachtet wird, und die Betrachtungswinkelcharakteristik kann verbessert sein, was zu zufriedenstellendem Kontrast führt.
(2) Fall, bei dem die Phasentrennungsrate (d. h. die Photopolymerisationsrate) niedrig ist.
Die Photopolymerisationsreaktion ist in schwach mit Licht bestrahlten Bereichen verringert, und die Form jedes Flüssigkristallbereichs nimmt beinahe die Form der Maskierungsabschnitte einer Photomaske ein. Jedoch können in den schwach mit Licht bestrahlten Bereichen vorhandene, durch Licht härtbare Materialien nicht vollständig diejenigen Abschnitte erreichen, in denen die Polymerisation des polymerisierbaren Materials (d. h. die mit Licht bestrahlten Bereiche) erfolgt. Wie es in Fig. 24A, 24B, 24C oder 24D dargestellt ist, ist beinahe im Zentrum jedes Pixels b (in diesem Fall der schwach mit Licht bestrahlte Bereich) ein innerer Flüssigkristallbereich d ausgebildet, und ein Polymerbereich f und ein äußerer Flüssigkristallbereich d' sind so ausgebildet, dass sie den inneren Flüssigkristallbereich d umgeben. So wird der äußere Flüssigkristallbereich d z. B. torus- oder C- förmig ausgebildet.
Der Flüssigkristall im inneren Flüssigkristallbereich d, der beinahe im Zentrum des Pixels b ausgebildet ist, hat dieselbe Ausrichtung, wie sie für den oben genannten Fall (1) beschrieben ist. Der torusförmige Flüssigkris tallbereich oder der C-förmige Flüssigkristallbereich enthält mehrere Flüssigkristalldomänen g, die beinahe in radialer Weise in Bezug auf das Zentrum jedes Pixels ausgebildet sind. Hierbei weisen die jeweiligen Flüssigkristalldomänen g voneinander verschiedene Ausrichtungen auf, obwohl zwischen den Flüssigkristalldomänen g kein Polymer mit Wandform vorhanden ist, und zwischen den Flüssigkristalldomänen g sind Unterscheidungslinien (tatsächlich Grenzflächen) vorhanden.
Dieser Effekt entsteht wie folgt.
Da eine Polymerisationsreaktion erfolgt, während sich durch Licht härtbare Polymere bewegen, werden die Flüssigkristallmoleküle in rechtwinkliger Richtung in Bezug auf die Polymerwände ausgerichtet. Darüber hinaus kann derselbe Effekt erkannt werden, wenn die Flüssigkristallbereiche groß werden.
Wenn an ein Anzeigemedium mit dem oben genannten Ausrichtungszustand ein elektrisches Feld angelegt wird, hat der sich beinahe im Zentrum des Pixels b befindliche innere Flüssigkristallbereich d dieselbe Ausrichtung wie im oben genannten Fall (1). Im Gegensatz dazu ist im äußeren Flüssigkristallbereich d' mit Torusform oder C-Form die Richtung, in der die Flüssigkristallmoleküle stehen, in jeder Domäne anders, so dass die Eigenschaften des Sichtbarkeitswinkels, d. h. die Betrachtungswinkelcharakteristik gemäß demselben Prinzip merklich verbessert ist, das im oben genannten Fall (1) beschrieben ist. Wenn die Photopolymerisationsrate in diesem Fall geringfügig höher ist, werden Flüssigkristallbereiche erhalten, wie sie in Fig. 25 dargestellt sind. Wie es aus der Fig. 25 ersichtlich ist, ist eine Anzahl kreisförmiger Flüssigkristallbereiche d2 so ausgebildet, dass sie an den Rändern des Pixels b miteinander in Kontakt stehen, und mehrere kreisförmige Flüssigkristallbereiche d1 sind so ausgebildet, dass sie von den Flüssigkristallbereichen d2 umgeben sind.
(3) Fall, bei dem die Phasentrennungsrate (d. h. die Photopolymerisationsrate) weiter gesenkt ist.
Die in den schwach mit Licht bestrahlten Bereichen verbleibenden Polymere nehmen weiter ab, und es werden Flüssigkristallbereiche ausgebildet, die beinahe dieselbe Form wie die Maskierungsabschnitte einer Photomaske aufweisen. In diesem Fall enthält, wie es in Fig. 26A, 26B, 26C oder 26D dargestellt ist, jeder Flüssigkristallbereich d mehrere Flüssigkristalldomänen g, und die Trennlinien h zwischen den Flüssigkristalldomänen g verlaufen rechtwinklig in Bezug auf die Polymerwände. Die Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle im Flüssigkristallbereich d ist zufällig, da im Zentrum des Flüssigkristallbereichs d kein Inselabschnitt vorhanden ist. Dabei kann, wenn im Zentrum des Maskierbereichs (entsprechend dem Pixel b) einer Photomaske ein Loch vorhanden ist, das den Durchtritt von Licht zulässt, im Zentrum des Flüssigkristallbereichs d eine Insel i aus Polymer ausgebildet werden, wie es in Fig. 27 dargestellt ist, wodurch die Flüssigkristalldomänen g auf radiale Weise in Bezug auf die Insel i ausgebildet werden.
Wenn an dieses Anzeigemedium ein elektrisches Feld angelegt wird, laufen die Flüssigkristallmoleküle auf dieselbe Weise wie im oben genannten Fall (2). Der Brechungsindex der Flüssigkristallmoleküle ist beinahe derselbe, wenn aus allen Richtungen mit einem vorbestimmten Winkel zur Vertikalen auf der Substratfläche geblickt wird. So kann die Betrachtungswinkelcharakteristik verbessert werden. Dieser Fall ist bevorzugt, da der Anteil der Flüssigkristallbereiche in Bezug auf das Pixel (die Pixel) erhöht ist und der Kontrast verbessert ist.
Wenn in den oben genannten Fällen (2) und (3) ein chiraler Stoff zum Gemisch hinzugefügt wird, ist eine Anzahl von im Flüssigkristallbereich enthaltenen Flüssigkristallmolekülen dergestalt, wie es in den Fig. 28A, 28B und 28C dargestellt ist. D. h., dass dann, wen der Flüssigkristallbereich d durch das Substrat hindurch betrachtet wird, mehrere Domänen g auf radiale Weise ausgebildet sind, wie es in Fig. 28B dargestellt ist; jedoch sind, wie es in Fig. 28A dargestellt ist, die jeweiligen Flüssigkristallmoleküle j auf Schraubenweise um die Schraubenachse k herum ausgerichtet, die beinahe rechtwinklig zur Substratfläche verläuft. Genauer gesagt, ist, wenn die Schicht i in Fig. 28A durch das Substrat betrachtet wird, dieselbe so angeordnet, wie es in Fig. 28C dargestellt ist. Wenn die Schichten II, III und IV in Fig. 28A durch das Substrat betrachtet werden, sind diese Schichten so angeordnet, wie es in Fig. 28C dargestellt ist.
Andererseits wird, wenn dem Gemisch kein chiraler Stoff zugesetzt wird, eine Vielzahl von Flüssigkristallmolekülen so ausgerichtet, wie es in den Fig. 29A, 29B und 29C dargestellt ist. Wenn der Flüssigkristallbereich d durch das Substrat hindurch betrachtet wird, sind mehrere Domänen g auf radiale Weise angeordnet, wie es in Fig. 29B dargestellt ist; jedoch sind, wie es in Fig. 29A dargestellt ist, die jeweiligen Flüssigkristallmoleküle in vorbestimmter Richtung um die Achse 1 ausgerichtet, die beinahe recht winklig zur Substratfläche verläuft. Genauer gesagt, ist die Schicht i in Fig. 29A, wenn sie durch das Substrat betrachtet wird, so angeordnet, wie es in Fig. 29C dargestellt ist, und wenn die Schichten II, III und IV von Fig. 29A durch das Substrat betrachtet werden, sind sie so angeordnet, wie es in Fig. 29C dargestellt ist.
Wenn dem Gemisch eine übermäßige Menge eines chiralen Stoffs zugesetzt wird, sind, wie es in Fig. 30B dargestellt ist, wenn der Flüssigkristallbereich d durch das Substrat hindurch betrachtet wird, mehrere Domänen g auf radiale Weise angeordnet; jedoch ist, wie es in Fig. 30A dargestellt ist, die Schraubenachse parallel zur Substratfläche, obwohl die Flüssigkristallmoleküle auf Schraubenweise angeordnet sind. Dieser Effekt wird selbst dann hervorgerufen, wenn einem nematischen Flüssigkristall ein cholesterischer Flüssigkristall zugesetzt wird, zusätzlich zum Fall, in dem dem Gemisch ein chiraler Stoff zugesetzt wird.
Ferner sind Flüssigkristallbereiche in jedem Pixel ausgebildet, und auf einer Seite einer Flüssigkristallschicht (die die Flüssigkristallbereiche und die Polymerwände enthält) ist eine Lichtausblendmaske vorhanden. Mindestens 50% oder mehr der Fläche jeder Polymerwand ist durch die Lichtausblendmaske bedeckt, wodurch verhindert werden kann, dass an der Grenzfläche zwischen einer Polymerwand und einem Flüssigkristallbereich gestreutes Licht nach außen dringt. Insbesondere dann, wenn die Lichtausblendmaske näher als der Flüssigkristallbereich an der Lichteintrittsseite vorhanden ist, kann verhindert werden, dass das einfallende Licht an einer Grenzfläche zwischen einem Flüssigkristallbereich und einer Polymerwand gestreut wird.
Bei einem Verfahren zum Herstellen einer erfindungsgemäßen Flüssigkristallanzeigevorrichtung wird auf mindestens einem der Substrate ein Ausrichtungsfilm hergestellt, um die Regelmäßigkeit der Ausrichtung der Flüssigkristallbereiche zu verbessern. Der Ausrichtungsfilm enthält einen Photopolymerisationsstarter. Darüber hinaus wird das Substrat, auf dem der Ausrichtungsfilm ausgebildet ist, einer Reibebehandlung unterzogen. Wenn eine Zelle mit Licht unter Verwendung einer Photomaske bestrahlt wird, beginnt ein photopolymerisierbares Verbindungsmaterial wegen des im Ausrichtungsfilm enthaltenen Photopolymerisationsstarters auszuhärten. In diesem Fall ist die Aushärtegeschwindigkeit des photopolymerisierbaren Verbindungsmaterials in Bereichen, in die starkes Licht gestrahlt wird, höher als in Bereichen, in die schwaches Licht gestrahlt wird. Darüber hinaus ist in den Bereichen, auf die starkes Licht gestrahlt wird, die Phasentrenngeschwindigkeit zwischen dem Flüssigkristall und dem ausgehärteten Polymer höher. So scheidet sich in den mit starkem Licht Bereichen das Polymer schneller ab, um den Flüssigkristall in die mit schwachem Licht bestrahlten Bereiche zu schieben. Im Ergebnis werden in den mit starkem Licht bestrahlten Bereichen Polymerwände ausgebildet, und in den mit schwachem Licht bestrahlten Bereichen werden Flüssigkristallbereiche ausgebildet, die in Kontakt mit dem Ausrichtungsfilm stehen, der einer Ausrichtbehandlung unterzogen wurde. Auf diese Weise werden die Flüssigkristallbereiche regelmäßig auf ebene Weise angeordnet.
Es existiert ein anderes Verfahren zum Verbessern der Regelmäßigkeit der Ausrichtung der Flüssigkristallbereiche. Es wird nämlich ein einen Photopolymerisationsstarter enthaltendes Dünnfilmmuster in Abschnitten, in denen Polymerwände herzustellen sind, an mindestens einem der Substrate ausgebildet. Danach wird das photopolymerisierbare Verbindungsmaterial im Gemisch durch Einstrahlen von UV-Strahlung oder durch Erwärmen ausgehärtet. Wenn das Gemisch mit UV-Strahlung bestrahlt oder erwärmt wird, beginnt das photopolymerisierbare Verbindungsmaterial aufgrund des im Dünnfilmmuster enthaltenen Photopolymerisationsstarters auszuhärten, wodurch damit begonnen wird, die Polymerwände in Kontakt mit dem Dünnfilmmuster auszubilden. Daher werden die Polymerwände auf den Abschnitten ausgebildet, in denen das Dünnfilmmuster ausgebildet ist, und die einer Ausrichtbehandlung unterliegenden Flüssigkristallbereiche werden in einem oder mehreren benachbarten Pixel ausgebildet.
Bei einem anderen Beispiel der Erfindung werden das Flüssigkristallmaterial und ein polymerisierbares Verbindungsmaterial, das eine flüssigkristalline Verbindung mit mindestens einer Art polymerisierbarer funktioneller Gruppe in ihrem Molekül enthält, polymerisiert. Aufgrund dieser Polymerisation wird eine Phasentrennung hervorgerufen, wodurch ein Anzeigemedium ausgebildet werden kann, in dem die Flüssigkristallbereiche durch die Polymerwände unterteilt sind. Jeder Flüssigkristallbereich verfügt über eine Struktur, bei der die flüssigkristalline Verbindung in der Nähe der Grenzflächen zwischen einer Polymerwand und einem Flüssigkristallbereich fixiert ist. Unter diesen Bedingungen werden die Grenzflächen zwischen den Flüssigkristallbereichen und den Polymerwänden mit einer angelegten Spannung angesteuert; außerdem ist die Ansteuerungskraft ohne angelegte Spannung höher, da die Flüssigkristallmoleküle an die Polymerwände gebunden sind. So können die Ansprechgeschwindigkeit τr bei angelegter Spannung und die Ansprechge schwindigkeit τd ohne angelegte Spannung verbessert werden. Darüber hinaus wird eine Phasentrennung deutlich ausgeführt, da die flüssigkristalline Verbindung an den Grenzflächen zwischen den Polymerwänden und den Flüssigkristallbereichen fixiert ist.
Wenn als Flüssigkristallmaterial ein solches vom Fluortyp und/oder vom Chlortyp verwendet wird, das chemisch stabil ist, weisen die Flüssigkristallmoleküle durch die Verwendung einer polymerisierbaren, flüssigkristallinen Verbindung mit einem oder mehreren Fluoratomen und/oder einem oder mehreren Chloratomen im Molekül chemische Stabilität auf.
Darüber hinaus ist es bei Verwendung eines ferroelektrischen Flüssigkristalls als Flüssigkristallmaterial möglich, dass Flüssigkristallmoleküle über optisch aktive funktionelle Gruppen verfügen, die an den Grenzflächen zwischen den Polymerwänden und den Flüssigkristallbereichen vorhanden sind, wenn eine flüssigkristalline Verbindung mit einer polymerisierbaren funktionellen Gruppe und einer optisch aktiven Gruppe in ihrem Molekül verwendet wird. Wegen des Vorliegens der Flüssigkristallmoleküle sind die Flüssigkristallbereiche durch das Ausrichtungs-Einstellvermögen der Polymerwände beeinflusst, die eine Komponente in einer Richtung rechtwinklig in Bezug auf die Substratfläche aufweisen, und auch durch das Ausrichtungs-Einstellvermögen des Substrats, das einer Ausrichtbehandlung unterzogen wurde.
Ferner sind dann, wenn das Polymer in flüssigkristallinem Zustand ausgehärtet wird, dasselbe und auch die Flüssigkristallbereiche in der Ausrichtungsrichtung des Substrats ausgerichtet. So kann die Ausrichtung der Zelle künstlich dadurch bestimmt werden, dass das Ausrichtungs-Einstellvermögen des Substrats genutzt wird. Wenn in den Flüssigkristallbereichen und den Polymerwänden ein dichroitischer Farbstoff enthalten ist, können, wenn die Flüssigkristallbereiche und die Polymerwände in derselben Richtung ausgerichtet sind, sowohl die Flüssigkristallbereiche als auch die Polymerwände als Lichttransmissionsbereiche genutzt werden.
Bei einem anderen Verfahren zum Herstellen einer erfindungsgemäßen Flüssigkristallanzeigevorrichtung werden ein Flüssigkristallmaterial, ein photopolymerisierbares flüssigkristallines Material mit einer flüssigkristallinen funktionellen Gruppe in seinen Molekülen, ein photopolymerisierbares Verbindungsmaterial und ein Photopolymerisationsstarter polymerisiert; oder es werden ein Flüssigkristallmaterial, ein durch Wärme polymerisierbares flüssigkristallines Material mit einer flüssigkristallinen funktionellen Gruppe in seinem Molekül, ein durch Wärme polymerisierbares Verbindungsmaterial und ein Thermopolymerisationsstarter polymerisiert. Aufgrund dieser Polymerisation wird das polymerisierbare flüssigkristalline Material zu einem flüssigkristallinen Polymer, und die flüssigkristallinen funktionellen Gruppen des flüssigkristallinen Polymers sind in den Flüssigkristallbereichen vorhanden, wodurch deutlich eine Phasentrennung zwischen dem Polymer und dem Flüssigkristall ausgeführt wird. Wenn von außen eine Spannung an die so erhaltene Flüssigkristallanzeigevorrichtung angelegt wird, kann sich das flüssigkristalline Polymer leicht in Reaktion auf das Anlegen der Spannung bewegen. D. h., dass dann, wenn eine Spannung angelegt wird, die Flüssigkristallbereiche und die Polymerwände angetrieben werden, während dann, wenn keine Spannung angelegt wird, die Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle zwischen den Polymerwänden und den Flüssigkristallbereichen gestört ist, wodurch sich die Moleküle schnell bewegen können.
Es ist auch möglich, dass ein Gemisch auf eines der Substrate aufgetragen wird, das ein Flüssigkristallmaterial, ein polymerisierbares flüssigkristallines Polymer mit einer flüssigkristallinen funktionellen Gruppe in seinem Molekül sowie ein Lösungsmittel enthält, das das Flüssigkristallmaterial und das flüssigkristalline Polymer homogen auflösen kann, und dann das Lösungsmittel durch Verdampfen entfernt wird. In diesem Fall sind die flüssigkristallinen funktionellen Gruppen im flüssigkristallinen Polymer in den Flüssigkristallbereichen auf dieselbe Weise wie oben vorhanden, wodurch eine Phasentrennung zwischen dem Polymer und dem Flüssigkristall deutlich ausgeführt wird.
Bei einem anderen Verfahren zum Herstellen einer erfindungsgemäßen Flüssigkristallanzeigevorrichtung, wird ein zwischen einander zugewandte Substrate eingeführtes Gemisch mit Licht bestrahlt, wobei das Gemisch ein Flüssigkristallmaterial, eine photopolymerisierbare Verbindung, einen Photopolymerisationsstarter und einen Radikale erzeugenden Stoff enthält. Wegen der Einstrahlung von Licht kann ein Anzeigemedium erhalten werden, bei dem die Flüssigkristallbereiche in den Polymerwänden verteilt sind. Danach wird das Anzeigemedium erwärmt, um den Radikale erzeugenden Stoff thermisch zu zersetzen. Im Ergebnis wird vom Radikale erzeugenden Stoff ein Radikal erzeugt, und das verbliebene Monomer, vor dem Erwärmen, wird mit dem Radikal polymerisiert, was das verbliebene Monomer verringert.
Bei noch einem anderen Verfahren zum Herstellen einer erfindungsgemäßen Flüssigkristallanzeigevorrichtung werden alle Abschnitte oder ein Teil derselben, wo keine Pixel vorhanden sind, mit linearem Licht bestrahlt, um das photopolymerisierbare Verbindungsmaterial auszuhärten, das im zwischen die Substrate injizierten Gemisch enthalten ist. Dadurch wird zwischen dem Polymer und dem Flüssigkristall auf einfache Weise eine Phasentrennung unter der Bedingung ausgeführt, dass das Polymer und der Flüssigkristall nicht miteinander mischen, die Polymerwände werden regelmäßig ausgebildet und jeder Flüssigkristallbereich ist in einem oder mehreren Pixeln regelmäßig angeordnet. Gemäß der Erfindung werden als andere Verfahren zum Härten des photopolymerisierbaren Verbindungsmaterial die folgenden zwei Verfahren verwendet:
(1) Punktförmiges Licht wird auf alle Abschnitte oder einen Teil derselben, wo keine Pixel vorhanden sind, gestrahlt, während dieses punktförmige Licht bewegt wird.
(2) Auf geradlinigen Elektroden, die auf einem transparenten Substrat ausgebildet sind, wird ein Isolierfilm hergestellt, und von der Seite des Substrats, auf der der Isolierfilm ausgebildet ist, wird Licht auf dasselbe gestrahlt, wodurch das polymerisierbare Verbindungsmaterial im Gemisch in den Nicht-Pixelabschnitten, die nicht mit dem Isolierfilm bedeckt sind, ausgehärtet wird.
Bei jedem dieser Verfahren wird auf einfache Weise eine Phasentrennung zwischen dem Polymer und dem Flüssigkristall ausgeführt.

Beispiele

Nachfolgend wird die Erfindung mittels veranschaulichender Beispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Beispiel 1

Die Erfindung wird für den Fall beschrieben, dass sie bei einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Licht streuenden Typ angewandt wird.
Fig. 1 ist eine Schnittansicht, die eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung des vorliegenden Beispiels zeigt. Beim vorliegenden Beispiel sind zwei Substrate 12 und 13 so vorhanden, dass sie einander zugewandt sind, wobei dazwischen Abstandshalter (nicht dargestellt) eingebettet sind. Das Substrat 12 besteht aus Glas, und auf ihm sind Elektroden 11 aus ITO (Indiumzinnoxid) ausgebildet. Das Substrat 13 besteht ebenfalls aus Glas; außerdem ist auf einer Oberfläche des Substrats 13 eine Photomaske 14 vorhanden, und auf der anderen Fläche desselben ist eine Gegenelektrode 15 aus ITO ausgebildet.
Zwischen den Substraten 12 und 13 ist ein Gemisch dicht eingeschlossen, das ein Flüssigkristallmaterial und ein durch Licht härtbares Material enthält. Dieses Gemisch wird mit UV-Strahlung 20 bestrahlt, um das durch Licht härtbare Material auszuhärten. Demgemäß wird zwischen den Substraten 12 und 13 eine in einem Polymer dispergierte Flüssigkristallschicht erhalten, in der Flüssigkristallbereiche 16 durch Polymerwände 17 abgeteilt sind.
Die so erhaltene Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall wird wie folgt betrachtet.
Die so hergestellte Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall wird durchgeschnitten und ein Substrat wird in flüssigem Stickstoff vom anderen Substrat abgezogen. Das Flüssigkristallmaterial wird mit Aceton abgewaschen und durch ein Rasterelektronenmikroskop (REM) wird ein Horizontalschnitt der Polymerwände 17 betrachtet, was zeigt, dass Flüssigkristallbereiche 16 ausgebildet wurden, die dieselbe Regelmäßigkeit wie das Punktmuster der Photomaske 14 aufweisen und über nahezu Kugelform mit beinahe derselben Größe verfügen.
Das vorliegende Beispiel weist eine Eigenschaft auf: Jedes Intervall zwischen der Mitte eines Flüssigkristallbereichs und der Mitte des benachbarten Flüssigkristallbereichs entlang der Richtung einer Substratfläche liegt innerhalb der Breite eines Pixels entlang dieser Richtung; Außerdem genügen 80% oder mehr der Intervalle a der Beziehung 3b/2 > a > b/2, wobei b der Mittelwert der Intervalle a ist.
Nachfolgend wird die Struktur jeder Komponente beschrieben, wie sie beim vorliegenden Beispiel und modifizierten Beispielen verwendet wird.

(Lichteinstelleinrichtung wie eine Photomaske)

Untersuchungen der Erfinder betreffend die vorliegenden Erfindung zeigten das Folgende.
Hinsichtlich Abschnitten einer Photomaske zum Ausbilden von mit Licht bestrahlten Bereichen und von mit schwachem Licht bestrahlten Bereichen weisen dann, wenn die Maskierungsabschnitte zum Ausbilden der mit schwachem Licht bestrahlten Bereiche eine Periode von weniger als 2 um aufweisen, auf die Flüssigkristallbereiche einen Durchmesser von weniger als 2 um auf. Im Ergebnis wird eine Anzahl von Flüssigkristallbereichen ausgebildet, an denen wahrscheinlich kein sichtbares Licht reflektiert wird, und die Lichtstreuung bei fehlender Spannung ist verringert. Außerdem beeinflusst auch die Dicke zwischen den Substraten die Lichtstreuung. D. h., dass dann, wenn der Durchmesser der Maskierungsabschnitte der Photomaske kleiner als die Dicke zwischen den Substraten ist, auszubildende Flüssigkristallbereiche Wabenstruktur in Kreisform aufweisen, was eine Abnahme der Lichtstreuung verursacht. Darüber hinaus kann bei dieser Struktur die Flüssigkristallanzeigevorrichtung, wenn eine Spannung angelegt wird, keinen ausreichend transparenten Zustand erzielen.
Wenn die Periode der Maskierungsabschnitte mehr als 50 um beträgt, weist der Durchmesser der auszubildenden Flüssigkristallbereiche eine Periode von mehr als 50 um auf. Die Flüssigkristallbereiche belegen den größten Teil zwischen den Substraten, so dass hinsichtlich der Lichtstreueigenschaften die Maskierungseigenschaften verschlechtert sind. So ist diese Struktur nicht bevorzugt.
Demgemäß liegt, angesichts der oben genannten Ergebnisse, der mittlere Bereich der Periode der Maskierungsabschnitte beim vorliegenden Beispiel vorzugsweise im Bereich von 2 um bis 50 um, bevorzugter im Bereich von 3 um bis 20 um. Wenn die Periode zu 20 um oder weniger gewählt wird, kann die Intensität der Lichtstreuung erhöht werden, da die Größe einer Lichtstreuquelle (in diesem Fall die Flüssigkristallbereiche) näher an der Lichtwellenlänge liegt, wodurch die Maskierungseigenschaften unter den Lichtstreueigenschaften verbessert werden können.
Bei den oben genannten Beschränkungen liegt das Intervall a zwischen der Mitte eines Flüssigkristallbereichs und der Mitte des benachbarten Flüssigkristallbereichs entlang der Richtung der Substratfläche innerhalb der Breite eines Pixels entlang dieser Richtung; außerdem genügen 80% oder mehr der Intervalle a entlang dieser Richtung der Beziehung 3b/2 > a > b/2, wobei b der Mittelwert der Intervalle a ist. Genauer gesagt, ist die Regelmäßigkeit der Flüssigkristallbereiche erhöht.
Es kann jede Form von Maskierungsabschnitten verwendet werden, solange die Intensität der UV-Strahlung kontrolliert wird. Beim vorliegenden Beispiel kann ein Maskierungsabschnitt verwendet werden, der einem Kreis, einem Quadrat, einem Trapez, einem Sechseck, einem Rechteck, einer Raute, der Form eines Buchstabens, einer durch mindestens eine gekrümmte Linie und/ oder mindestens eine gerade Linie umschlossenen Form entspricht, wobei jedoch keine Beschränkung auf diese Formen besteht. Es können eine durch Abschneiden eines Teils dieser Formen erhaltene Konfiguration, eine durch eine Kombination der verschiedenen Formen erhaltene Konfiguration, eine durch Kombination derselben Formen erhaltene Konfiguration und dergleichen verwendet werden. Wenn eine durch Kombination derselben Formen erhaltene Konfiguration verwendet wird, wird der Abstand zwischen der Mitte der Konfiguration bis zu einem äußersten Abschnitt derselben als mittlerer Durchmesser jedes Maskierungsabschnitts verwendet. Außerdem werden, wenn die Erfindung dem praktischen Gebrauch zugeführt wird, eine oder mehrere dieser Formen ausgewählt. Um die Gleichmäßigkeit der Flüssigkristallbereiche zu verbessern, ist es bevorzugt, die Konfiguration auf eine Form mit derselben Größe zu beschränken.
Eine andere Eigenschaft des vorliegenden Beispiels liegt darin, dass die Flüssigkristallbereiche regelmäßig in einer horizontalen Richtung entlang der Substratfläche ausgerichtet sind. In diesem Fall ist die Position der mit schwachem Licht bestrahlten Bereiche wesentlich. Wenn das Intervall zwischen den jeweils mit schwachem Licht bestrahlten Bereichen weniger als 1 um beträgt, liegen diese mit durchgehender Form vor, und bestrahlte Abschnitte liegen mit Punktform vor; demgemäß gehen die Vorteile der Einstellung der Flüssigkristallbereiche bei der Erfindung verloren.
Wenn dagegen das Intervall zwischen den jeweiligen mit schwachem Licht bestrahlten Bereichen mehr als 50 um beträgt, ist die Anzahl von Abschnitten erhöht, bei denen die Intensität der UV-Strahlung zum Einstellen der Flüssigkristallbereiche nicht geschwächt werden kann, und es entsteht eine Anzahl von Flüssigkristallbereichen mit zufälligem Durchmesser, wie beim herkömmlichen Beispiel, was die Vorteile des vorliegenden Beispiels verringert.
Demgemäß liegt das Intervall zwischen den jeweiligen Flüssigkristallbereichen beim vorliegenden Beispiel im Bereich von 1 um bis 50 um, bevorzugter im Bereich von 5 um bis 20 um.
Die jeweiligen mit schwachem Licht bestrahlten Bereiche sind nicht notwendigerweise unabhängig. Die mit schwachem Licht bestrahlten Bereiche, können an ihren Enden miteinander verbunden sein. Es kann jede Photomaske mit Maskierungsabschnitten zum Schwächen der Intensität von UV-Strahlung, die die oben genannte Form und Ausrichtung aufweisen, verwendet werden.
Für die Photomaske ist eine ähnliche Regelmäßigkeit erforderlich. Beim Beispiel 1 kann eine Photomaske verwendet werden, die den folgenden Bedingungen genügt.
Muster sind durchgehend oder unabhängig auf regelmäßige Weise ausgebildet, und die minimalen Wiederholungseinheiten der Muster liegen innerhalb eines Kreises mit einem Durchmesser im Bereich von 1 um bis 50 um. Das Intervall von der Mitte eines Einheitsmusters bis zu der des benachbarten Einheitsmusters liegt im Bereich von 1 um bis 50 um.
Die Photomaske kann entweder innerhalb oder außerhalb des Substrats positioniert werden. Wenn die Photomaske innerhalb des Substrats positioniert wird, kann ein Reflexionsmodus (z. B. der GH-Modus) usw. verwendet werden. In diesem Fall wird Licht von derjenigen Seite des Substrats her eingestrahlt, auf der die Photomaske nicht ausgebildet ist, und die Photomaske wird als Reflexionsplatte verwendet.

(Bestrahlungslicht)

Es ist bevorzugt, dass die Einstrahlung von Licht auf das Gemisch unter Verwendung von Licht erfolgt, das die folgende Lichtintensitätsverteilung aufweist.
Die Lichtintensität in mindestens einem Abschnitt jedes Pixels beträgt 90% oder weniger der maximalen Leuchtstärke in einer Kreisfläche, die dem 10- fachen der Pixelfläche entspricht und deren Zentrum in der Mitte des Pixels liegt.

(Flüssigkristallmaterial)

Zu Beispielen für den bei der Erfindung verwendeten Flüssigkristall gehören organische Substanzen oder organische Gemische, die in der Nähe der normalen Temperatur in einem Flüssigkristallzustand vorliegen, wie ein nematischer Flüssigkristall (wozu ein Flüssigkristall für Doppelfrequenzansteuerung und ein Flüssigkristall mit Anisotropie der Dielektrizitätskonstanten Δ&epsi; < 0 gehören), ein cholesterischer Flüssigkristall (insbesondere ein Flüssigkristall mit selektiver Reflexionscharakteristik hinsichtlich sichtbaren Lichts), ein smektischer Flüssigkristall, ein ferroelektrischer Flüssigkristall (z. B. SmC*) und ein diskotischer Flüssigkristall. Diese Flüssigkristalle können gemischt werden. Insbesondere ist ein nematischer Flüssigkristall oder ein nematischer Flüssigkristall, zu dem ein cholesterischer Flüssigkristall zugesetzt ist, angesichts seiner Eigenschaften bevorzugt. Genauer gesagt, wird ein Flüssigkristall verwendet, der hervorragende Beständigkeit hinsichtlich des chemischen Kombinations-Reaktionsvermögens wegen der Photopolymerisation während der Herstellung aufweist. Ein Beispiel hierfür ist ein Flüssigkristall mit einer inaktiven funktionellen Gruppe wie einem Fluoratom in seiner Verbindung, z. B. ZLI-4801-000, ZLI-4801-001 und ZLI-4792, die von Merck & Co., Inc. verfügbar sind.

(Polymerisierbares Material)

Ein polymerisierbares Material wird mit einem Flüssigkristallmaterial gemischt, um ein Gemisch herzustellen. Abschließend wirkt das so erhaltene Polymer als zwei Substrate und die Flüssigkristallbereiche haltende Wand. So ist die Auswahl desselben wesentlich. Ein für das vorliegende Beispiel nützliches polymerisierbares Material ist ein durch Licht härtbares Monomer. Außerdem können andere polymerisierbare Materialien verwendet werden. Zu Beispielen für das durch Licht härtbare Monomer gehören Acrylsäuren und Acrylester mit einer Alkylgruppe mit langer Kette und mit drei oder mehr Kohlenstoffen oder einem aromatischen Ring. Darüber hinaus sind Beispiele hierfür Isobutylacrylat, Stearylacrylat, Laurylacrylat, Isoamylacrylat, n- Butylmethacrylat, n-Laurylmethacrylat, Tridecylmethacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, n-Stearylmethacrylat, Cyclohexylmethacrylat, Benzylmethacrylat und 2-Phenoxyethylmethacrylat.
Um die körperliche Festigkeit des Polymers zu erhöhen, kann ein mehrfunktionelles Material mit zwei oder mehr funktionellen Gruppen verwendet werden, wie Bisphenol-A-Dimethacrylat, Bisphenol-A-Diacrylat, 1,4-Butandioldimethacrylat, 1,6-Hexandioldimethacrylat, Trimethylolpropantriacrylat und Tetramethylolmethantetraacrylat.
Darüber hinaus kann ein polymerisierbares Material verwendet werden, das durch Halogenisierung, insbesondere durch Chlorierung oder Fluorierung des oben genannten Monomers erhalten wurde. Zu Beispielen dieses polymerisierbaren Materials gehören 2,2,3,4,4,4-Hexaphlorobutylmethacrylat, 2,2,3,4,4,4-Hexachlorobutylmethacrylat, 2,2,3,3-Tetraphloropropylmethacrylat, 2,2,3,3-Tetraphloropropylmethacrylat, Perphlorooctyl-Methacrylat, Perchlorooctylethylmethacrylat, Perphlorooctylethylacrylat und Perchlorooctylethylacrylat.
Das oben genannte polymerisierbare Material kann alleine oder in Kombination von zwei oder mehreren Arten davon verwendet werden. Falls erforderlich, könnte chlorierte oder fluorierte Polymer oder Oligomere mit dem oben genannten Monomer gemischt werden.
Wenn als Schaltelement ein Dünnschichttransistor (TFT) verwendet wird, ist für das Polymer und das Flüssigkristallmaterial elektrische Isoliereigenschaft erforderlich. So ist ein Polymer bevorzugt, das im nichtgehärteten Zustand einen spezifischen Widerstand von 1 · 10¹² Ω·cm oder mehr aufweist.
Bei der Herstellung einer Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall durch das herkömmliche Photopolymerisations- Phasentrennverfahren ist es bevorzugt, dass das Flüssigkristallmaterial und das polymerisierbare Material so kombiniert sind, dass der Durchmesser der Flüssigkristallbereiche größer als der Punktdurchmesser einer verwendeten Photomaske ist. Wenn die Kombination aus dem polymerisierbaren Material und dem Flüssigkristallmaterial bewirkt, dass der Durchmesser der Flüssigkristallbereiche kleiner als der Punktdurchmesser ist, kann diese Kombination bei Abschwächung der Intensität der UV-Strahlung oder durch Herabsetzen der Zugabemenge eines Photopolymerisationsstarters verwendet werden.
Nachfolgend werden Anwendungen für das Beispiel 1 beschrieben.

Anwendung 1

Es wurden zwei Substrate 12 und 13 verwendet. Das Substrat 12 bestand aus Flintglas mit ITO (Gemisch, das Indiumoxid und Zinnoxid enthält) mit einer Dicke von 500 Å (hergestellt von Nippon Sheet Glass Co., Ltd.), das als Pixelelektroden 11 wirkte. Auch das Substrat 13 bestand aus Glas; außerdem wurde auf einer Fläche des Substrats 13 die Photomaske 14 mit einem Punktmuster aus Aluminium (mit Kreisen mit einem Durchmesser von 10 um und einem Intervall zwischen den Mitten benachbarter Kreise von 15 um, wobei die Kreise in einer Matrix positioniert waren) angebracht, und auf der anderen Fläche desselben wurde durch Vakuumabscheiden durch ITO mit einer Dicke von 500 Å die Gegenelektrode 15 hergestellt. Die zwei Substrate 12 und 13 waren einander mittels Abstandshaltern mit einem Durchmesser von 12 um, die zwi schen ihnen eingebettet waren, einander zugewandt, wodurch eine Zelle ausgebildet war.
Dann wurde 0,1 g Trimethylolpropantrimethylacrylat und 0,9 g 2-Ethylhexylacrylat sowie 4,0 g eines Gemischs, in dem ZLI-4792 (hergestellt von Merck & Co., Inc.) mit 0,03 g des Photopolymerisationsstarters Irgacure 184 (hergestellt von CIBA-GEIGY Corporation) gemischt war, homogen gemischt. Danach wurde das sich ergebende Gemisch in die so erhaltene Zelle eingefüllt. Dann wurde UV-Strahlung 20 durch die Photomaske 14 hindurch unter Verwendung einer Hochdruck-Quecksilberlampe (die parallele Strahlung liefern kann) mit einer Leuchtstärke von 20 mW/cm² für 2 Minuten auf die Zelle gestrahlt, um das polymerisierbare Material auszuhärten, wodurch eine Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall erhalten war. In der Zelle waren die Polymerwände 17 und die Flüssigkristallbereiche 16, wie durch die Photomaske 14 eingestellt, auf regelmäßige Weise ausgebildet.
Diese Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall wurde betrachtet, wobei es sich zeigte, dass der Gleichmäßigkeitszustand vorlag. Genauer gesagt, lag das Intervall a zwischen der Mitte eines Flüssigkristallbereichs und der Mitte des benachbarten Flüssigkristallbereichs in einer Richtung entlang der Substratfläche innerhalb der Breite eines Pixels entlang dieser Richtung; außerdem genügten 95% der Intervalle a der Beziehung 3b/2 > a > b/2, wobei b der Mittelwert der Intervalle a war.
Elektrooptische Eigenschaften dieser Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall waren die folgenden.
Wenn das Lichttransmissionsvermögen um 10% gegenüber einem Wert erhöht wurde, der dadurch erhalten wurde, dass das Transmissionsvermögen T&sub0; ohne Spannung vom Sättigungstransmissionsvermögen Tsat bei übermäßig hoher angelegter Spannung abgezogen wurde, betrug die angelegte Spannung V&sub1;&sub0; 4,3 V. Wenn das Lichttransmissionsvermögen um 90% gegenüber einem Wert erhöht wurde, der dadurch erhalten wurde, dass das Transmissionsvermögen T&sub0; bei fehlender Spannung vom Sättigungstransmissionsvermögen Tsat bei übermäßig hoher angelegter Spannung abgezogen wurde, betrug die angelegte Spannung V&sub9;&sub0; 5,1 V. So war die Ansteuerspannung bei der Anwendung 1 niedriger als bei der herkömmlichen Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall und zeigte hervorragende Agilität (α = V&sub9;&sub0;/V&sub1;&sub0; = 1,18). Darüber hinaus wurden an der Ober- und Unterseite der Anzeigevor richtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall Polarisationsplatten angebracht, die einander rechtwinklig schnitten (gekreuzte Nicols). Daher befand sich die Flüssigkristallanzeigevorrichtung im dunklen Zustand, wenn eine Spannung angelegt wurde, während sie sich im hellen Zustand befand, wenn keine Spannung angelegt wurde. So wurde eine zufriedenstellende Schwarz-Weiß-Anzeige erzielt.

Vergleichsbeispiel 1

Eine Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall wurde auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 1 mit der Ausnahme hergestellt, dass anstelle des Substrats 13 mit der Photomaske 14 ein Glassubstrat mit ITO (Flintglas mit ITO mit einer Dicke von 500 Å, hergestellt von Nippon Sheet Glass Co., Ltd.) verwendet wurde.
Die so erhaltene Flüssigkristallanzeigevorrichtung wurde unter Verwendung eines REM betrachtet, wobei es sich zeigte, dass der Durchmesser und die Form der Flüssigkristallbereiche nicht gleichmäßig waren. Bei dieser Vorrichtung befand sich das Intervall a zwischen der Mitte eines Flüssigkristallbereichs und der Mitte des benachbarten Flüssigkristallbereichs in einer Richtung entlang der Substratfläche innerhalb der Breite eines Pixels entlang dieser Richtung; außerdem genügten 65% der Intervalle a der Beziehung 3b/2 > a > b/2, wobei b der Mittelwert der Intervalle war. Hinsichtlich der elektrooptischen Eigenschaften betrugen V&sub1;&sub0; und V&sub9;&sub0; 7,5 V bzw. 13,7 V, und es galt α = 1,83.

Anwendung 2

Anstelle der bei der Anwendung 1 verwendeten Glassubstrate 12 und 13 wurden PET-Filme mit ITO mit einer Dicke von 125 um verwendet. Auf einem PET-Film wurden Abstandshalter mit einem Durchmesser von 12 um verteilt, und der andere PET-Film wurde darauf gelegt, um eine Zelle herzustellen. Es wurde dasselbe Material wie bei der Anwendung 1 in die Zelle injiziert. Dann wurde eine Photomaske 14 mit demselben Punktmuster wie bei der Anwendung 1 so aufgelegt, dass ein Maskenbild in Kontakt mit dem PET-Film stand, und durch die Photomaske 14 wurde auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 1 UV-Strahlung auf die Zelle gestrahlt, wodurch eine Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall erhalten wurde.
Die so erhaltene Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergier ten Flüssigkristall wurde zerschnitten und ein Substrat wurde in flüssigem Stickstoff vom anderen Substrat abgezogen. Danach wurde das Flüssigkristallmaterial mit Aceton abgewaschen und durch das REM wurde ein Horizontalschnitt der Polymerwände betrachtet. Im Ergebnis zeigte es sich, dass gleichmäßig ausgerichtete Flüssigkristallbereiche mit beinahe derselben Größe mit derselben Regelmäßigkeit wie dem des Punktmusters der Photomaske 14 ausgebildet waren. Das Intervall a zwischen der Mitte eines Flüssigkristallbereichs und der Mitte des benachbarten Flüssigkristallbereichs in einer Richtung entlang der Substratfläche lag innerhalb der Breite eines Pixels entlang dieser Richtung; außerdem genügten 97% der Intervalle a der Beziehung 3b/2 > a > b/2, wobei b der Mittelwert der Intervalle a war. Darüber hinaus betrugen, hinsichtlich der elektrooptischen Eigenschaften, V&sub1;&sub0; und V&sub9;&sub0; 4,6 V bzw. 5,8 V. So wurde eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit niedrigerer Ansteuerspannung im Vergleich mit der herkömmlichen Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall mit hervorragender Agilität (α = V&sub9;&sub0;/V&sub1;&sub0; = 1,26) erhalten.

Vergleichsbeispiel 2

Eine Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall wurde auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 2 mit der Ausnahme hergestellt, dass UV-Strahlung ohne Verwendung der Photomaske 14 eingestrahlt wurde. Die Form der Polymerbereiche in der so erhaltenen Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall war nicht gleichmäßig. Das Intervall a zwischen der Mitte eines Flüssigkristallbereichs und der Mitte des benachbarten Flüssigkristallbereichs in einer Richtung entlang der Substratfläche lag innerhalb der Breite eines Pixels entlang dieser Richtung; außerdem genügten 67% der Intervalle a der Beziehung 3b/2 > a > b/2, wobei b der Mittelwert der Intervalle a war. Darüber hinaus betrugen, hinsichtlich der elektrooptischen Eigenschaften, V&sub1;&sub0; und V&sub9;&sub0; 7,7 V bzw. 14,3 V, und es galt α = 1,85.
Wie oben beschrieben, kann im Fall des Beispiels 1 eine Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall, bei der Flüssigkristallbereiche mit gleichmäßigem Durchmesser regelmäßig entlang einer Substratfläche ausgerichtet sind, mit guter Ausbeute mit kleinerer Anzahl von Schritten hergestellt werden.
Außerdem weist eine unter Verwendung des Verfahrens des Beispiels 1 erhaltene Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssig kristall ein Funktionsvermögen auf, das dem einer herkömmlichen Flüssigkristallanzeigevorrichtung (ohne Dispersion in einem Polymer) vergleichbar ist. Darüber hinaus, können die Anzahl der Flüssigkristallbereiche in einem Pixel und die Form derselben frei variiert werden, so dass eine Einstellung der Stärke der Lichtstreuung, wie sie an den Grenzflächen zwischen den Flüssigkristallbereichen und den Polymerwänden auftritt, eine Einstellung einer Ansteuerspannung, hohe Genauigkeit eines Schirms und dergleichen ermöglicht sind, wobei alle diese Eigenschaften durch die herkömmliche Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall nicht erzielbar sind. Ferner wird, da der Durchmesser der Flüssigkristallbereiche gleichmäßig ist, die Schwellenwert-Charakteristikkurve steil, und es ist eine Anzeige mit hoher Genauigkeit und hohem Kontrast möglich. Wenn, wie oben beschrieben, eine Lichtausblendmaske verwendet wird, kann Lichtstreuung, wie sie an den Grenzflächen zwischen den Flüssigkristallbereichen und den Polymerwänden auftritt, verhindert, werden, und die Kontrasteigenschaften können weiter verbessert werden. Die beim Beispiel 1 erhaltene Flüssigkristallanzeigevorrichtung kann bei Ansteuerung durch eine einfache Matrix mit hohem Tastverhältnis verwendet werden. Die beim Beispiel 1 erhaltene Flüssigkristallanzeigevorrichtung kann z. B. bei einer Flächenanzeigevorrichtung eines Projektionsfernsehers, einem PC usw., einer Anzeigeplatte, einem Fenster, einer Tür, einer Wand und dergleichen unter Verwendung von Verschlusseffekten verwendet werden. Insbesondere kann die beim Beispiel 1 erhaltene Flüssigkristallanzeigevorrichtung als Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall für Direktbetrachtung verwendet werden.

Beispiel 2

Das Beispiel 2 betrifft einen Fall, bei dem die Erfindung bei einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Nicht-Lichtstreutyp angewandt ist.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 2A und 2B wird ein Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß dem Beispiel 2 beschrieben.
Als Erstes werden, wie es in Fig. 2A dargestellt ist, ein Substrat 1 und ein Gegensubstrat 3 einander zugewandt angeordnet. Zwischen den zwei einander zugewandten Substraten 1 und 3 wird ein Gemisch 5 dicht eingeschlossen, das ein Flüssigkristallmaterial und ein durch Licht härtbares Material enthält. Das Substrat 1 ist transparent, und auf der Unterseite des Substrats 1 sind Pixelelektroden 2 ausgebildet. Auf der gesamten Innenflächen des Gegensubstrats 3 wird eine Gegenelektrode 4 hergestellt.
Auf dem Substrat 1 wird eine Glasplatte 6 positioniert, auf der eine Photomaske 7 ausgebildet ist. Das Gemisch 5 wird durch die Photomaske 7 hindurch mit UV-Strahlung 10 bestrahlt. Demgemäß werden, wie es in Fig. 2B dargestellt ist, aus einem Polymerharz bestehende Wände 8 und durch die Wände 8 unterteilte Flüssigkristallbereiche 9 ausgebildet. In mit stärkerer UV- Strahlung bestrahlten Bereichen setzt sich wegen der hohen Polymerisationsrate schnell ein Polymer ab, und Flüssigkristallmoleküle, die gemeinsam mit dem Polymer vorhanden sind, werden in die mit schwächerer UV-Strahlung bestrahlten Bereiche geschoben. Im Ergebnis werden die Flüssigkristallbereiche 9 in den mit schwächerer UV-Strahlung bestrahlten Bereichen ausgebildet. Die Flüssigkristallbereiche 9 verfügen in der Nähe der Substrate 1 und 3 über ebene Abschnitte, die parallel zu den Flächen der Substrate 1 und 3 verlaufen.
Bei der so hergestellten erfindungsgemäßen Flüssigkristallanzeigevorrichtung sind die Flüssigkristallbereiche 9 in solchen Bereichen ausgebildet, die durch Maskierungsabschnitte der Photomaske 7 bedeckt sind; außerdem sind die Polymerwände 8 in Bereichen ausgebildet, die nicht mit den Maskierungsabschnitten der Photomaske 7 bedeckt sind. D. h., dass die Flüssigkristallbereiche 9 und die Polymerwände 8 unter der Bedingung ausgebildet werden, dass sie deutlich voneinander getrennt sind.
Der Grund dafür, dass die horizontalen Abschnitte in den Flüssigkristallbereichen 9 vorhanden sind, besteht darin, dass die Grenzen zwischen den Flüssigkristallbereichen 9 und den Polymerwänden 8 außerhalb eines Pixels liegen und einfallendes Licht nur durch die Flüssigkristallbereiche 9 laufen kann, die in jedem ihrer Abschnitte weniger Schwankung des Brechungsindex zeigen, wodurch ihr Lichtstreuvermögen verringert ist. In diesem Fall können wirkungsvollere Ergebnisse erzielt werden, wenn die horizontalen Abschnitte größer werden.
Da die Polymerwände 8 beide Substrate 1 und 3 erreichen (genau gesagt, erreichen die Polymerwände 8 nicht die Substratflächen, da Elektroden usw. auf den Substraten ausgebildet) sind, werden die Substrate 1 und 3 durch die Polymerwände 8 sicher gehalten, wodurch die Stoßfestigkeit verbessert werden kann. Darüber hinaus ist selbst dann, wenn die Flüssigkristallanzeigevorrichtung bei Bedingungen verwendet wird, bei denen sie auf einem Ende steht, verhindert, dass der untere Spalt zwischen den Substraten 1 und 3 größer als der obere Spalt zwischen ihnen ist. Insbesondere ist die Flüssigkristallanzeigevorrichtung des vorliegenden Beispiels dann von Wirkung, wenn filmförmige Substrate verwendet werden.
Die echte Form der beim Beispiel 2 ausgebildeten Flüssigkristallbereiche kann dadurch beobachtet und klargestellt werden, dass eines der zwei Substrate vom anderen Substrat abgezogen wird, die Flüssigkristallmoleküle durch ein Lösungsmittel entfernt werden und die Polymerwände 8 mit einem REM untersucht werden. Da einige Abschnitte der Flüssigkristallanzeigevorrichtung wahrscheinlich beschädigt werden, während Proben für die Beobachtung mittels eines REM hergestellt werden, ist es bevorzugt, dass 20 Flüssigkristallbereiche, die unter den Proben die beste Regelmäßigkeit aufweisen, ausgewählt werden, um die Polymermatrix zu betrachten.
Fig. 3 zeigt eine Ansicht, wie sie durch Betrachten des Zustands, in dem die Polymerwand 8 und die Flüssigkristallbereiche 9 durch Phasentrennung abgeteilt sind, unter Verwendung eines Mikroskops erhalten wird. Wie es aus dieser Figur ersichtlich ist, ist die Polymerwand 8 nicht in einem Bereich ausgebildet, in den durch die Photomaske 7 geschwächte UV-Strahlung eingestrahlt wird; außerdem ist die Polymerwand 8 in einem Bereich ausgebildet, in den UV-Strahlung eingestrahlt wird, und in dessen Nähe. Es wird darauf hingewiesen, dass in manchen Fällen kleine Flüssigkristallbereiche in den Polymerwänden 8 ausgebildet werden.
Nachfolgend wird die Struktur jeder beim vorliegenden Beispiel und modifizierten Beispielen verwendeten Komponente beschrieben.

(Lichteinstelleinrichtung wie eine Photomaske)

Untersuchungen der Erfinder betreffend die vorliegende Erfindung zeigten das Folgende.
Unter Abschnitten einer Photomasken zum Herstellen von mit Licht bestrahlten Bereichen und von mit schwachem Licht bestrahlten Bereichen weisen dann, wenn die Maskierungsabschnitte zum Herstellen der mit schwachem Licht bestrahlten Bereiche jeweils eine Fläche von 30% oder weniger jeder Pixelfläche aufweisen, auch die Flüssigkristallbereiche jeweils eine Fläche von 30% oder weniger jeder Pixelfläche auf. Dieser Fall ist nicht praxisgerecht, da eine Anzahl von Grenzflächen zwischen den Flüssigkristallbereichen und den Polymerwänden, wie in einem Pixel vorhanden, wegen Lichtstreu ung den Kontrast stark verringert. So weist beim vorliegenden Beispiel mindestens ein in einem Pixel enthaltener Flüssigkristallbereich eine Fläche von 30% oder mehr jeder Pixelfläche auf.
Genauer gesagt, ist beim vorliegenden Beispiel, wie es in Fig. 2B dargestellt ist, die Größe jedes Flüssigkristallbereichs 9 beinahe mit derselben Größe wie der der Pixelelektrode 2 ausgebildet. Bei dieser Struktur kann nur ein Flüssigkristallbereich 9 innerhalb eines Pixels ausgebildet werden und die Ausrichtungsrichtung der Flüssigkristallbereiche 9 kann dadurch eingestellt, dass auf den Substraten 1 und 3 Ausrichtungsfilme angebracht werden. Diese Struktur ist angesichts des Öffnungsverhältnisses (d. h. des Verhältnisses der gesamten effektiven Fläche aller Pixel zur Anzeigefläche) bevorzugt.
Beim vorliegenden Beispiel ist es bevorzugt, dass die Flüssigkristall-Anzeigebereiche 9 entlang einer Substratfläche, d. h. für jedes Pixel, gleichmäßig ausgerichtet sind. In diesem Fall ist es bevorzugt, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, wenn die Position jedes mit schwachem Licht bestrahlten Bereichs zum Herstellen jedes Flüssigkristallbereichs 9 entsprechend der Ausrichtungsschrittweite der Pixel 9a eingestellt ist und in einem Pixel ein mit schwachem Licht bestrahlter Bereich liegt. Alternativ ist, wie es in Fig. 5A dargestellt ist, ein mit schwachem Licht bestrahlter Bereich über zwei Pixel 9a oder über drei oder mehr Pixel 9a hinweg positioniert. Wie es in Fig. 5B dargestellt ist, ist es möglich, dass mit schwachem Licht bestrahlte Bereiche über jeweils eine Spalte von Pixeln 9a hinweg ausgebildet sind. Außerdem sind die Maskierungsabschnitte der Photomaske zum Herstellen der mit schwachem Licht bestrahlten Bereiche nicht notwendigerweise vollständig voneinander getrennt, sondern sie können an ihren Enden miteinander verbunden sein, solange ihre Maskierungsabschnitte eine Form und Ausrichtung (später beschrieben) zum wirkungsvollen Ausblenden von UV- Strahlung (jedoch nicht zum vollständigen Ausblenden von UV-Strahlung) aufweisen.
Ferner ist es, wie es in Fig. 6 dargestellt, zum Verringern der Anzahl der Grenzflächen in einem Pixel zwischen den Flüssigkristallbereichen 9 und den Polymerwänden 8, die die Lichtstreuung hervorrufen, bevorzugt, dass die mit schwachem Licht bestrahlten Bereiche größer als die Pixelelektroden 2 ausgebildet werden. In diesem Fall kann eine Lichteinstelleinrichtung verwendet werden, die es ermöglicht, dass UV-Strahlung nur andere Abschnitte als die Pixel bestrahlt. Insbesondere kann als Lichteinstelleinrichtung eine Photomaske verwendet werden, wodurch die Intensität der Lichtstreuung in den Pixeln verringert wird und der Kontrast der Flüssigkristallanzeigevorrichtung verbessert werden kann.
Es kann jede Form für die Maskierungsabschnitte verwendet werden, solange die Intensität der UV-Strahlung in 30% oder mehr aller Pixel gesenkt ist. Beim vorliegenden Beispiel können Maskierungsabschnitte verwendet werden, die einem Kreis, einem Quadrat, einem Trapez, einem Sechseck, einem Rechteck, einer Raute, der Form eines Buchstabens, einer durch mindestens eine gekrümmte Linie und/oder mindestens eine gerade Linie umschlossenen Form verwendet werden, obwohl keine Beschränkung auf diese Formen besteht. Es kann eine durch Abschneiden eines Teils dieser Formen erhaltene Konfiguration, eine durch die Kombination der verschiedenen Formen erhaltene Konfiguration, eine durch die Kombination derselben Formen erhaltene Konfiguration und dergleichen verwendet werden. Wenn die Erfindung der praktischen Verwendung zugeführt wird, wird eine oder mehrere dieser Formen ausgewählt. Um die Gleichmäßigkeit der Flüssigkristallbereiche zu verbessern, ist es bevorzugt, die Konfiguration auf eine Form mit derselben Größe zu beschränken.
Beim vorliegenden Beispiel kann anstelle einer Photomaske eine andere Lichteinstelleinrichtung verwendet werden. Z. B. können eine Mikrolinse, eine Interferenzplatte usw. verwendet werden, die dazu in der Lage sind, eine regelmäßige Verteilung der Intensität der UV-Strahlung auszubilden. Eine derartige Lichteinstelleinrichtung kann innerhalb oder außerhalb der Flüssigkristallanzeigevorrichtung angebracht werden, solange starke UV-Strahlung und schwache UV-Strahlung auf regelmäßige Weise eingestrahlt werden kann. Wenn eine Photomaske verwendet wird, verschmiert, wenn der Abstand zwischen der Flüssigkristallschicht und der Photomaske groß gemacht wird, ein Bild aufgrund des durch die Photomaske gelaufenen Lichts, und mit schwachem Licht bestrahlte Bereiche werden undeutlich, was zu verringerten Vorteilen der Erfindung führt. So ist es bevorzugt, dass die Photomaske so nahe wie möglich an der Flüssigkristallschicht positioniert wird.

(Bestrahlungslicht)

UV-Strahlung, wie sie beim vorliegenden Beispiel verwendet wird, ist wünschenswerter Weise parallele Strahlung, obwohl ein Lichtstrahl und linienförmiges Licht verwendet werden können. Im Fall einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung unter Verwendung eines ferroelektrischen Flüssigkristalls kann Licht mit etwas schlechterem Parallelitätsgrad verwendet werden. Genauer gesagt, ist es im Fall einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung unter Verwendung eines ferroelektrischen Flüssigkristalls erforderlich, die Stoßfestigkeit zu verbessern. Zu diesem Zweck ist es wirkungsvoll, am Rand der Flüssigkristallbereiche kleinere Flüssigkristallbereiche als Puffersubstanz anzubringen. Anstelle der Verwendung von Licht mit geringfügig schlechterem Parallelitätsgrad kann eine Lichteinstelleinrichtung wie eine Photomaske mit Endabschnitten, die es erlauben, mehr Licht zur Außenseite hindurchtreten zu lassen, verwendet werden, oder die Photomaske kann beabstandet von einem Zellenkörper positioniert werden. Beim vorliegenden Beispiel kann normales Licht einschließlich UV-Strahlung verwendet werden.
Beim vorliegenden Beispiel werden die mit schwachem Licht bestrahlten Bereiche, die hinsichtlich der Position beinahe den benötigten Flüssigkristallbereichen entsprechen, ausgebildet, wodurch das polymerisierbare Material auf regelmäßige Weise optisch polymerisiert werden kann und gleichmäßige Flüssigkristallbereiche regelmäßig in einer Richtung entlang der Substratfläche positioniert werden können.

(Optimale Dicke einer Flüssigkristallschicht)

Die optimale Dicke einer Flüssigkristallschicht variiert abhängig vom Anzeigemodus.

(Verfahren zum Injizieren eines Gemischs zwischen Substrate)

Beim vorliegenden Beispiel werden zwei Substrate durch das herkömmliche, übliche Verfahren aneinander befestigt, und danach wird ein Gemisch zwischen die Substrate injiziert, das das Flüssigkristallmaterial und das durch Licht härtbare Material enthält. Alternativ wird das Gemisch vor dem Befestigen der zwei Substrate aneinander auf eines der Substrate aufgetropft oder auf dieses aufgetragen, und in diesem Zustand wird UV-Strahlung auf das Substrat gestrahlt, um das durch Licht härtbare Material auszuhärten. Dann werden die zwei Substrate aneinander befestigt. Das letztere Verfahren hat den Vorteil, dass Abstandshalter und dergleichen nicht dazu erforderlich sind, die Dicke der Flüssigkristallschicht einzustellen.
Alternativ kann das in Fig. 7 (Vorderansicht) und Fig. 8 (Schnittansicht) dargestellte Injektionsverfahren verwendet werden. Gemäß diesem Verfahren werden in einer Zelle, in der zwei einander zugewandte Substrate 51 und 52 dicht miteinander verbunden sind, mindestens zwei Öffnungen 52a und 52b im Substrat 52 ausgebildet. Während durch die eine Öffnung 52a Luft abgesaugt wird, wird durch die andere Öffnungen 52b ein Gemisch unter Verwendung einer in Fig. 9 dargestellten Injiziereinrichtung 53 in die Zelle injiziert. Hinsichtlich der Position der Öffnungen kann mindestens eine Öffnung in einem Substrat vorhanden sein und die restlichen Öffnungen können in einem abgedichteten Abschnitt vorhanden sein. Die Luft in der Zelle kann durch eine Öffnung von der Außenseite her abgesaugt werden. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass der Dekompressionsdruck in der Öffnung, an die der Unterdruck angelegt wird, im Bereich von 200 Pa bis zum Atmosphärendruck liegt. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass, während Druck von außen auf eine Öffnung ausgeübt wird, ein Gemisch von dieser Öffnung, auf die Druck ausgeübt wird, injiziert wird. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass der Wert des Drucks im Bereich vom Atmosphärendruck bis 10&sup6; Pa liegt.
Dieses Injektionsverfahren kann beim Beispiel 1 angewandt werden.

(Verfahren zur Ausrichtungsbehandlung)

Zu Beispielen für ein Verfahren zur Ausrichtungsbehandlung gehören ein Reibeverfahren, bei dem nach dem Auftragen eines Polymermaterials wie eines Polyimids und eines anorganischen Materials auf die Oberfläche eines Substrats das sich ergebende Substrat unter Verwendung eines Tuchs gerieben wird; ein homöotropes Verfahren, bei dem eine oberflächenaktive Verbindung mit niedriger Oberflächenspannung auf ein Substrat aufgetragen wird; und ein Schrägausrichtverfahren, bei dem SiO&sub2; durch Dampfabscheidung auf einem Substrat abgeschieden wird.

(Ausrichtungsfilm)

Beim vorliegenden Beispiel können Substrate mit Ausrichtungsfilmen verwendet werden. In diesem Fall stehen, wie es in den Fig. 10A und 10B dargestellt ist, Ausrichtungsfilme 8a und Flüssigkristallmoleküle in den Flüssigkristallbereichen 9 in direktem Kontakt miteinander, wodurch die Flüssigkristallmoleküle ausgerichtet werden können.
Ein bevorzugter Ausrichtungsfilm wird beim Beispiel 9 im Einzelnen beschrieben.

(Polymerisierbares Material)

Ein polymerisierbares Material wird mit einem Flüssigkristallmaterial gemischt, um ein Gemisch herzustellen. Abschließend wirkt das so erhaltene Polymer als zwei Substrate und die Flüssigkristallbereiche haltende Wand. So ist die Auswahl desselben wesentlich. Ein für das vorliegende Beispiel nützliches polymerisierbares Material ist ein durch Licht härtbares Monomer. Außerdem können andere polymerisierbare Materialien verwendet werden. Zu Beispielen für das durch Licht härtbare Monomer gehören Acrylsäuren und Acrylester mit einer Alkylgruppe mit langer Kette und mit drei oder mehr Kohlenstoffen oder einem aromatischen Ring. Darüber hinaus sind Beispiele hierfür Isobutylacrylat, Stearylacrylat, Laurylacrylat, Isoamylacrylat, n- Butylmethacrylat, n-Laurylmethacrylat, Tridecylmethacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, n-Stearylmethacrylat, Cyclohexylmethacrylat, Benzylmethacrylat und 2-Phenoxyethylmethacrylat.
Um die körperliche Festigkeit des Polymers zu erhöhen, kann ein mehrfunktionelles Material mit zwei oder mehr funktionellen Gruppen verwendet werden, wie Bisphenol-A-Dimethacrylat, Bisphenol-A-Diacrylat, 1,4-Butandioldimethacrylat, 1,6-Hexandioldimethacrylat, Trimethylolpropantriacrylat und Tetramethylolmethantetraacrylat.
Darüber hinaus kann ein polymerisierbares Material verwendet werden, das durch Halogenisierung, insbesondere durch Chlorierung oder Fluorierung des oben genannten Monomers erhalten wurde. Zu Beispielen dieses polymerisierbaren Materials gehören 2,2,3,4,4,4-Hexaphlorobutylmethacrylat, 2,2,3,4,4,4-Hexachlorobutylmethacrylat, 2,2,3,3-Tetraphloropropylmethacrylat, 2,2,3,3-Tetraphloropropylmethacrylat, Perphlorooctyl-Methacrylat, Perchlorooctylethylmethacrylat, Perphlorooctylethylacrylat und Perchlorooctylethylacrylat.
Das oben genannte polymerisierbare Material kann alleine oder in Kombination von zwei oder mehreren Arten davon verwendet werden. Falls erforderlich, könnte chlorierte oder fluorierte Polymer oder Oligomere mit dem oben genannten Monomer gemischt werden.
Wenn als Schaltelement ein Dünnschichttransistor (TFT) verwendet wird, ist für das Polymer und das Flüssigkristallmaterial elektrische Isoliereigenschaft erforderlich. So ist ein Polymer bevorzugt, das im nichtgehärteten Zustand einen spezifischen Widerstand von 1 · 10¹² Ω·cm oder mehr auf weist.

(Flüssigkristallmaterial)

Zu Beispielen für den bei der Erfindung verwendeten Flüssigkristall gehören organische Substanzen oder organische Gemische, die in der Nähe der normalen Temperatur in einem Flüssigkristallzustand vorliegen, wie ein nematischer Flüssigkristall (wozu ein Flüssigkristall für Doppelfrequenzansteuerung und ein Flüssigkristall mit Anisotropie der Dielektrizitätskonstanten Δ&epsi; < 0 gehören), ein cholesterischer Flüssigkristall (insbesondere ein Flüssigkristall mit selektiver Reflexionscharakteristik hinsichtlich sichtbaren Lichts), ein smektischer Flüssigkristall, ein ferroelektrischer Flüssigkristall (z. B. SmC*) und ein diskotischer Flüssigkristall.
Als ferroelektrischer Flüssigkristall können lineare Moleküle mit einem harten Kernabschnitt und einem optisch aktiven Abschnitt in den Molekülen verwendet werden. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß dem Gast-Wirt-Modus unter Verwendung eines ferroelektrischen Flüssigkristallmaterials hergestellt wird, dem ein mehrfarbiger Farbstoff zugesetzt ist, wobei diese Vorrichtung mit einer Polarisationsplatte kombiniert wird, um eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung herzustellen. Als Vorpolymer für einen ferroelektrischen Flüssigkristall kann eine Verbindung verwendet werden, die dadurch erhalten wird, dass ein Teil des oben genannten ferroelektrischen Flüssigkristalls mit einer polymerisierbaren funktionellen Gruppe verbunden wird. Zu Beispielen für die polymerisierbare funktionelle Gruppe gehören eine Acrylatgruppe, eine Methacrylatgruppe, eine Epoxygruppe usw. Zu Beispielen für ein Vorpolymer für einen ferroelektrischen Flüssigkristall gehören Verbindungen, wie sie in den japanischen Patentoffenlegungsveröffentlichungen Nr. 62-277412, 63- 264629 und 63-280742 offenbart sind. Darüber hinaus kann dem Flüssigkristall ein härtbares Harz, das kein Flüssigkristall ist, in solchem Ausmaß zugesetzt werden, dass die Ansprechgeschwindigkeit der Flüssigkristallanzeigevorrichtung nicht beeinträchtigt wird.
Es können zwei oder mehr Flüssigkristallmaterialien gemischt werden. Insbesondere ist ein nematischer Flüssigkristall oder ein nematischer Flüssigkristall, dem ein cholesterischer Flüssigkristall oder ein chiraler Stoff zugesetzt ist, angesichts seiner Eigenschaften bevorzugt. Darüber hinaus tritt während der Herstellung der Flüssigkristallbereiche Photopolymerisation auf, so dass vorzugsweise ein Flüssigkristallmaterial verwendet wird, das hervorragende Beständigkeit gegen chemisches Kombinationsreaktionsvermögen aufweist, ohne dass eine Modifizierung während der Polymerisation auftritt. Zu Beispielen hierfür gehört ein Flüssigkristall mit einer inaktiven funktionellen Gruppe wie einem Fluoratom in seiner Verbindung, z. B. ZLI-4801-000, ZLI-4801-001 und ZLI-4792, die von Merck & Co., Inc. erhältlich sind.

(Bedingungen zum Herstellen von Flüssigkristallbereichen)

Es ist schwierig, Flüssigkristallbereiche vom Lichtstreutyp und vom Nicht- Lichtstreutyp gesondert herzustellen. Insbesondere können in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die für den Lichtstreutyp geeignet ist, Flüssigkristallbereiche mit einem Durchmesser von weniger als 20 um in einer Zelle, die in einem Pixel gleichmäßig verteilt sind, verwendet werden. Im Gegensatz hierzu können in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die für den Nicht-Lichtstreutyp geeignet ist, Flüssigkristallbereiche verwendet werden, die große horizontale Abschnitte aufweisen, die parallel zu den Substraten verlaufen.
Die Größe der Flüssigkristallbereiche hängt von der Form der Maskierungsabschnitte einer Photomaske, dem Parallelitätsgrad des Lichts einer Lichtbestrahlungsvorrichtung und der Photopolymerisationsrate ab. Die Form der Maskierungsabschnitte ist ein wichtiger Faktor zum Bestimmen der Größe der Flüssigkristallbereiche. Wenn die Form der Maskierungsabschnitte bestimmt ist, ist die Kontur der Flüssigkristallbereiche beinahe festgelegt.
Der Parallelitätsgrad von Licht ist ein Faktor zum Bestimmen, ob Licht genau in der Form der Maskierungsabschnitte der Photomaske auf ein Gemisch gestrahlt werden kann, das einen Flüssigkristall, ein durch Licht härtbares Material und einen Photopolymerisationsstarter enthält. Der Parallelitätsgrad des Lichts beeinflusst auch die Menge des Lichts, das aus mit Licht bestrahlten Bereichen in mit schwachem Licht bestrahlte Bereiche ausleckt. Wenn derartigen Streulichts wird das in den mit schwachem Licht bestrahlten Bereichen vorhandene durch Licht härtbare Material ausgehärtet, bevor es in die mit Licht bestrahlten Bereiche läuft; im Ergebnis werden in den mit schwachem Licht bestrahlten Bereichen kleine Flüssigkristallbereiche ausgebildet, die für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Lichtstreutyp geeignet sind.
Im Fall hoher Photopolymerisationsrate härtet das durch Licht härtbare Material sogar durch geringfügig ausleckendes Licht aus, und demgemäß werden in den mit schwachem Licht bestrahlten Bereichen Polymerwände ausgebildet. Zu Beispielen von Faktoren zum Bestimmen der Photopolymerisationsrate gehören die Zusatzmengen des Photopolymerisationsstarters, die Intensität der Lichteinstrahlung, die Art des polymerisierbaren Materials und dergleichen.

(Anzeigemodus)

Die beim vorliegenden Beispiel hergestellte Flüssigkristallanzeigevorrichtung wird zwischen zwei Polarisationsplatten eingebettet, wodurch eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom TN-Modus, STN-Modus, ECB-Modus und vom Gast-Wirt-Modus (bei der die Ansteuerspannungs-Charakteristikkurve steil ist) sowie eine ferroelektrische Flüssigkristallvorrichtung hergestellt werden können. Es kann nur auf einer Seite eines Substrats eine Polarisationsplatte angebracht werden. D. h., dass nur eine Polarisationsplatte verwendet werden kann, wenn die Polarisationsebene des Lichts durch elektrisches Einstellen der Ausrichtung im Flüssigkristall geändert wird, was durch Zusetzen eines dichroitischen Farbstoffs zum ferroelektrischen Flüssigkristall erzielt wird.

(Fähigkeit zum Einstellen der Ausrichtung von Flüssigkristallmolekülen)

Wenn Licht auf ein die Flüssigkristallmoleküle und das durch Licht härtbare Material enthaltende Gemisch unter der Bedingung aufgestrahlt wird, dass schwaches Licht auf einige Teile im Gemisch gestrahlt wird, wie bei der Erfindung, wird manchmal an der Oberfläche des Substrats selbst in den Flüssigkristallbereichen ein dünner Polymerfilm beibehalten. So ist die Fähigkeit der Ausrichtungsfilme auf den Substraten manchmal beeinträchtigt. Die Flüssigkristallmoleküle können abhängig von den Lichteinstrahlbedingungen, wie bei später beschriebenen Anwendungen, durch vollständiges Beseitigen der Fähigkeiten der Ausrichtungsfilme ausgerichtet werden. Genauer gesagt, werden Domänen in den Flüssigkristallbereichen auf radiale Weise oder zufällige Weise ausgerichtet, und wenn eine Spannung angelegt wird, stehen die Flüssigkristallmoleküle gesehen von einer beliebigen Richtung beinahe auf dieselbe Weise. Demgemäß hängt der Brechungsindex nicht mehr von der Richtung ab, in der die Flüssigkristallanzeigevorrichtung betrachtet wird, und die Betrachtungswinkelcharakteristik kann verbessert werden. In diesem Fall sind keine Ausrichtungsfilme erforderlich, so dass die Anzahl der Herstellschritte (Auftragen der Ausrichtungsfilme, Reibebehand lung, Waschen usw.) stark verringert werden kann, was industriell von Vorteil ist.
Flüssigkristallmoleküle können mit homöotroper Ausrichtung vorliegen, bei der die Flüssigkristallmoleküle auf einem Ende in Bezug auf die Zelle stehen, wenn ein homöotroper Ausrichtungsfilm mit starker Fähigkeit zum Einstellen der Ausrichtung verwendet wird. Wenn eine Spannung an eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung unter Verwendung homöotroper Ausrichtungsfilme angelegt wird, verkippen die Flüssigkristallmoleküle aufgrund der Wechselwirkung zwischen ihnen und dem Polymermaterial unter einem bestimmten Winkel zu jeder Polymerwand hin. Demgemäß wird bei Betrachtung aus beliebiger Richtung derselbe Brechungsindex erzielt, was die Betrachtungswinkelcharakteristik verbessert.
Auch das Folgende wurde beim vorliegenden Beispiel klargestellt.
Wenn ein Flüssigkristallmaterial mit starkem Ausrichtvermögen, wie ein ferroelektrischer Flüssigkristall verwendet wird, können die Flüssigkristallmoleküle im Material selbst bei der vorliegenden Erfindung, bei der die Fähigkeit zum Einstellen der Ausrichtung von Substraten verringert ist, entlang dem Ausrichtungszustand des Substrats ausgerichtet werden.

(Anderes)

Beim vorliegenden Beispiel kann ein Ansteuerungssystem mit einfacher Matrix, ein aktives Ansteuerungssystem unter Verwendung eines TFT, eines MIM usw. angewandt werden; jedoch besteht für das Ansteuerungssystem keine Beschränkung hierauf.
Darüber hinaus kann mit der Flüssigkristallanzeigevorrichtung des vorliegenden Beispiels eine Farbanzeige ausgeführt werden, wenn ein Farbfilter auf einem Pixel angebracht wird.
Nachfolgend werden Anwendungen für das Beispiel 2 beschrieben.

Anwendung 3

Auf einem PET-Film mit einer Dicke von 0,25 mm wurden mehrere Elektrodenleitungen aus ITO mit einer Dicke von 50 nm hergestellt. Es wurden Substrate hergestellt, wobei zwei so erhaltene PET-Filme als ein Satz gezählt wurden. Die Breite der Elektrodenleitung, der Abstand zwischen benachbarten Elektrodenleitungen und die Anzahl der Elektrodenleitungen betrugen 200 um, 50 um bzw. 20. Auf einen Satz von Substraten wurde durch ein Schleuderbeschichtungsverfahren Polyimid (SE150: hergestellt von Nissan Chemical Industries Ltd.) aufgetragen, und die Substrate wurden mit einem Nylontuch einer Reibebehandlung in einer Richtung unterzogen, wodurch Ausrichtungsfilme ausgebildet waren.
Die sich ergebenden zwei Substrate wurden so kombiniert, dass die Elektrodenleitungen auf den jeweiligen Substraten einander rechtwinklig schnitten. Der Abstand zwischen den Substraten wurde durch Einführen von Abstandshaltern mit einem Durchmesser von 6 um zwischen die Substrate auf vorbestimmter Größe gehalten, wodurch eine Zelle ausgebildet war.
Auf der Zelle wurde unter derjenigen Bedingung eine Photomaske positioniert, dass sich Maskierungsabschnitte der Photomaske über jedem Pixel 9a befanden, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. In die Zelle wurde ein homogenes Gemisch injizier, das 0,1 g Trimethylolpropantrimethacrylat, 0,9 g 2- Ethylhexylacrylat, 4 g eines Gemischs, in dem 0,3% cholesterisches Nanoat (CN) zu einem ferroelektrischen Flüssigkristallmaterial (ZLI-3700-000, hergestellt von Merck & Co., Inc.) zugemischt waren, und 0,03 g eines Photopolymerisationsstarters (Irgacure 184, hergestellt von CIBA-GEIGY Corporation) enthielt.
Als Nächstes wurde das Gemisch durch die Photomaske hindurch mit UV-Strahlung mit einer Leuchtstärke von 10 mW/cm² für zwei Minuten unter Verwendung einer Hochdruck-Quecksilberlampe, die parallele Strahlung erzeugen kann bestrahlt, wodurch das polymerisierbare Material im Gemisch ausgehärtet wurde.
Die auf die oben beschriebene Weise hergestellte Flüssigkristallanzeigevorrichtung wurde zerschnitten, und ein Substrat wurde vom anderen abgezogen. Das Flüssigkristallmaterial wurde mit Aceton abgewaschen, und danach wurde die Flüssigkristallschicht durch ein REM betrachtet. Im Ergebnis wurde klargestellt, dass gleichmäßig ausgerichtete Flüssigkristallbereiche mit derselben Regelmäßigkeit wie der eines Punktmusters der Photomaske und eines Pixelmusters, und mit beinahe derselben Größe wie der des Punktmusters, ausgebildet waren.
Darüber hinaus wurden Polarisationsplatten an einer anderen Flüssigkris tallanzeigevorrichtung, die auf dieselbe Weise wie die obige hergestellt worden war, so angebracht, dass die Polarisationsrichtung der Polarisationsplatten mit der Ausrichtung der Substrate übereinstimmte, wodurch eine TN-Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit Polymermatrix erhalten wurde.

Vergleichsbeispiel 3

Als Vergleichsbeispiel hinsichtlich der Anwendung 3 wurde eine TN-Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit herkömmlicher Struktur wie folgt hergestellt.
Anstelle der Substrate der Anwendung 3 wurden zwei Glasplatten mit ITO (Flintglas mit ITO mit einer Dicke von 500 Å, hergestellt von Nippon Sheet Glass Co., Ltd.) verwendet. Eine Zelle wurde auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 3 hergestellt, wobei nur dasselbe Flüssigkristallmaterial wie bei der Anwendung 3 in die Zelle injiziert wurde und Polarisationsplatten so an der Zelle angebracht wurden, dass die Polarisationsrichtung der Polarisationsplatten mit der Ausrichtung des Substrats übereinstimmte, wodurch eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung hergestellt wurde.

Vergleichsbeispiel 4

Außerdem wurde als Vergleichsbeispiel hinsichtlich der Anwendung 3 eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit herkömmlicher Struktur wie folgt hergestellt.
Eine Zelle wurde auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 3 hergestellt. In die Zelle wurde dasselbe Gemisch injiziert, das das Flüssigkristall und das durch Licht härtbare Material wie bei der Anwendung 3 enthielt, und danach wurde die Zelle mit UV-Strahlung ohne Photomaske bestrahlt, wodurch eine Anzeigevorrichtung mit in einem Polymer dispergiertem TN-Flüssigkristall hergestellt war.
Die Tabelle 1 zeigt Kontrasteigenschaften der Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Anwendung 3 sowie der Flüssigkristallanzeigevorrichtungen der Vergleichsbeispiele 3 und 4. Tabelle 1 Vergleich von Kontrasteigenschaften
Aus der Tabelle 1 ist es erkennbar, dass die Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Anwendung 3 eine elektrooptische Charakteristik aufweist, die der des Vergleichsbeispiels 3 vergleichbar ist. Im Vergleich mit der herkömmlichen Anzeigevorrichtung mit in einem Polymer dispergiertem TN-Flüssigkristall gemäß dem Vergleichsbeispiel 4 weist die Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Anwendung 3 wegen geringerer Lichtstreuung in den Pixeln höheren Kontrast auf. Darüber hinaus sind bei der Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Anwendung 3 zwei Substrate sicher durch die Polymerwände gehalten, wie oben beschrieben, so dass aus einem PET-Film erzeugte Substrate verwendet werden können. Wenn anstelle des PET-Films andere Kunststofffilme oder Glassubstrate verwendet würden, würden dieselben Vorteile erhalten.

Anwendung 4

Auf dasselbe Substrat wie bei der Anwendung 3 wurde Cytop (hergestellt von Asahi Glass Co., LTD.) so aufgetragen, dass es eine Dicke von 0,2 um aufwies. Als Nächstes wurden auf einem Substrat Abstandshalter verteilt, und das andere Substrat wurde darauf positioniert, um auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 3 eine Zelle herzustellen. Dann wurde dieselbe Photomaske wie bei der Anwendung 3 auf dieselbe Weise wie dort positioniert. In die Zelle wurde ein homogenes Gemisch injiziert, dass 0,1 g Trimethylolpropantrimethacrylat, 0,9 g Laurylacrylat, 4 g eines Flüssigkristallmaterials (ZLI-4788-000, hergestellt von Merck & Co., Inc.) und 0,03 g eines Photopolymerisationsstarters (Irgacure 184, hergestellt von CIBA-GEIGY Corporation) enthielt.
Als Nächstes wurde die Zelle durch die Photomaske mit UV-Strahlung mit einer Leuchtstärke von 10 mW/cm² für 2 Minuten unter Verwendung einer Hochdruck-Quecksilberlampe, die parallele Strahlung erzeugen kann, bestrahlt, wodurch das polymerisierbare Material im Gemisch ausgehärtet wurde.
Die auf die oben beschriebene Weise hergestellte Flüssigkristallanzeigevorrichtung wurde zerschnitten, und ein Substrat wurde vom anderen Substrat abgezogen. Das Flüssigkristallmaterial wurde mit Aceton abgewaschen, und danach wurde die Flüssigkristallschicht durch ein REM betrachtet. Im Ergebnis wurde klargestellt, dass gleichmäßig ausgerichtete Flüssigkristallbereiche mit derselben Regelmäßigkeit wie der eines Punktmusters der Photomaske und eines Pixelmusters und mit beinahe derselben Größe wie der des Punktmusters ausgebildet waren.
Darüber hinaus wurden an einer anderen, auf dieselbe Weise wie die obige hergestellten Flüssigkristallanzeigevorrichtung Polarisationsplatten so befestigt, dass die jeweiligen Polarisationsrichtungen einander rechtwinklig schnitten, wodurch eine ECB-Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall hergestellt war.
Wie es in Fig. 11A dargestellt ist, befinden sich bei einer normalen ECB- Flüssigkristallanzeigevorrichtung Flüssigkristallmoleküle e in homöotroper Ausrichtung mit einem Kippwinkel von einigen Grad, wenn keine Spannung angelegt ist. Daher verkippen, wie es in Fig. 11B dargestellt ist, wenn eine Spannung angelegt wird, die Flüssigkristallmoleküle e in derselben Richtung. Im Ergebnis differiert der scheinbare Brechungsindex abhängig von der Betrachtungsrichtung, und die Nacheilung (Δn · d, wobei Δn die Doppelbrechung der Flüssigkristallmoleküle ist und d die Dicke einer Flüssigkristallzelle ist) ändert sich, was zu einem Umkehreffekt führt, bei dem schwarz und weiß abhängig von der Betrachtungsposition invertiert sind, und es ist ungleichmäßiger Kontrast hervorgerufen. Demgegenüber wird, wenn das den Flüssigkristall und das durch Licht härtbare Material enthaltende Gemisch mit Licht mit einer Verteilung der Leuchtstärke bestrahlt wird, zwischen dem Substrat und dem Flüssigkristall eine dünne Polymerschicht ausgebildet, was die Fähigkeit des Ausrichtungsfilms auf dem Substrat zum Einstellen der Ausrichtung verringert. Jedoch wurde klargestellt, dass dann, wenn ein homöotroper Ausrichtungsfilm mit starker Fähigkeit, die Ausrichtung einzustellen, verwendet wurde, wie bei der Anwendung 4, die Flüssigkristallmoleküle mit homöotroper Ausrichtung vorlagen. Genauer gesagt, wurde beobachtet, dass die Flüssigkristallmoleküle e auf einem Ende in Bezug auf die Zelle standen, wie es in Fig. 12A dargestellt ist. Wenn eine Spannung an die Zelle angelegt wird, wie es in Fig. 12B dargestellt ist, verkippen die Flüssigkristallmoleküle e wegen der Wechselwirkung zwischen dem Flüssigkristall und den Polymerwänden zu jeder Polymerwand hin. Demge mäß wird der Brechungsindex gesehen aus jeder beliebigen Richtung unter einem bestimmten Winkel gegen die vertikale Richtung auf der Zelle beinahe gleich, was die Betrachtungswinkelcharakteristik stark verbessert.

Vergleichsbeispiel 5

Als Vergleichsbeispiel zur Anwendung 4 wurde eine ECB-Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit herkömmlicher Struktur wie folgt hergestellt.
Anstelle der Substrate der Anwendung 4 wurden zwei Glasplatten mit ITO (Flintglas mit ITO mit einer Dicke von 500 Å, hergestellt von Nippon Sheet Glass Co., Ltd,) verwendet. Eine Zelle wurde auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 4 hergestellt. In die Zelle wurde ein Flüssigkristallmaterial (ZLI-4788-000) injiziert, das dasselbe war, wie es bei der Anwendung 4 verwendet wurde. An der Zelle wurden zwei Polarisationsplatten so befestigt, dass ihre jeweiligen Polarisationsrichtungen einander rechtwinklig schnitten, wodurch eine herkömmliche Flüssigkristallanzeigevorrichtung hergestellt war.

Vergleichsbeispiel 6

Als Vergleichsbeispiel hinsichtlich der Anwendung 4 wurde eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung wie folgt hergestellt.
Eine Zelle wurde auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 4 hergestellt. In die Zelle wurde dasselbe Gemisch injiziert, das den Flüssigkristall und das durch Licht härtbare Material enthielt. Dann wurde die Zelle ohne Photomaske auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 4 mit UV-Strahlung bestrahlt, wodurch eine ECB-Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall hergestellt war.
Die Tabelle 2 zeigt die Kontrastcharakteristik der Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Anwendung 4 gemeinsam mit denjenigen der Vergleichsbeispiele 5 und 6. Tabelle 2 Vergleich von Kontrastcharakteristiken
Aus der Tabelle 2 ist es erkennbar, dass die Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Anwendung 4 eine elektrooptische Charakteristik aufweist, die mit der beim Vergleichsbeispiels 5 vergleichbar ist. Im Vergleich mit der herkömmlichen Anzeigevorrichtung mit in einem Polymer dispergiertem TN-Flüssigkristall des Vergleichsbeispiel 6 weist die Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Anwendung 4 wegen weniger Lichtstreuung in Pixeln höheren Kontrast auf. Hinsichtlich der Betrachtungswinkelcharakteristik entstand beim Vergleichsbeispiel 5 der Umkehreffekt, wenn sie aus verschiedenen Richtungen betrachtet wurde, während beim Beispiel 4 kein derartiger Effekt entstand und ein großer Betrachtungswinkel erzielt wurde. Darüber hinaus können bei der Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Anwendung 4 Substrate aus PET-Filmen verwendet werden. Wenn anstelle eines PET-Films andere Kunststofffilme oder Glassubstrate verwendet würden, würden dieselben Vorteile erzielt.

Anwendung 5

Auf zwei Glassubstraten wurden durch ein Dampfabscheidungsverfahren ITO Filme mit einer Dicke von ungefähr 1.000 Å hergestellt, und durch ein Nassätzverfahren wurde auf den Substraten eine Vielzahl von Elektrodenleitungen parallel ausgebildet. Auf die Oberflächen der Substrate, auf denen die Elektrodenleitungen ausgebildet waren, wurden Ausrichtfilme aus Polyimid mit einer Dicke von ungefähr 500 Å durch ein Schleuderbeschichtungsverfahren aufgetragen. Die sich ergebenden Substrate wurden für eine Stunde bei 190ºC gebrannt und einer uniaxialen Reibebehandlung unterzogen, wodurch darauf Ausrichtfilme ausgebildet wurden. Um die Zellendicke einzustellen, wurden auf dem Substrat Siliciumoxidperlen mit einem Durchmesser von 2 um als Abstandshalter verteilt, und zwei Substrate wurden aneinander befestigt, wodurch eine Zelle ausgebildet war.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Reibebehandlung so ausgeführt wurde, dass dieselben Reibebehandlungsrichtungen der Substrate erzielt wurden, wenn die zwei Oberflächen der Substrate mit den Elektrodenleitungen einander so zugewandt waren, dass die Elektrodenleitungen einander rechtwinklig schnitten.
Als Nächstes wurde zwischen die Substrate ein homogenes Gemisch injiziert, das 0,80 g einer ferroelektrischen Flüssigkristallzusammensetzung (ZLI- 4003, hergestellt von Merck & Co., Inc.), 0,02 g Polyethylenglycoldiacrylat (NK ESTER A-200, hergestellt von Shin Nakamura Chemical Industrial Co., Ltd.) als polymerisierbares Material und 0,18 g Laurylacrylat (NK ESTER LA, Shin Nakamura Chemical Industrial Co., Ltd.) enthielt. Dieses Gemisch befindet sich bei normaler Temperatur in einem nematischen Phasenzustand oder einem isotropen Flüssigphasenzustand. Die Phasenübergangstemperatur dieses Gemischs ist unten angegeben:
SmC* ← 25ºC → SmA ← 31ºC → cholesterische Phase ← 35ºC → isotrope Phase
Als Nächstes wurde eine Photomaske auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 3 auf der Zelle positioniert. Das Gemisch wurde durch die Photomaske mit einer Leuchtstärke von 10 mW/cm² für 2 Minuten unter Verwendung einer Hochdruck-Quecksilberlampe, die parallele Strahlung erzeugen kann, unter der Bedingung, dass sich das Gemisch in einer nematischen Phase oder einer isotropen Flüssigkeitsphase befand, mit UV-Strahlung bestrahlt. Das polymerisierbare Material wurde durch diese Bestrahlung ausgehärtet, und im Gemisch trat eine Phasentrennung auf. Die Phasentrennung wurde durch ein Mikroskop betrachtet, wobei es sich zeigte, dass in Bereichen, die mit Maskierungsabschnitten der Photomaske bedeckt waren, keine Polymerwände 8 erzeugt wurden, sondern Polymerwände 8 in Bereichen erzeugt wurden, in die die UV-Strahlung eingestrahlt wurde, und in der Nähe derselben, wie es in Fig. 3 dargestellt ist.
Darüber hinaus zeigte eine Betrachtung der Zelle durch ein Polarisationsmikroskop mit gekreuzten Nicols das Folgende.
Mittlere Abschnitte der Flüssigkristallbereiche befanden sich in einer normalen Ausrichtung vom oberflächen-stabilisierten ferroelektrischen (SSF) Typ in der Reiberichtung des Substrats. Die Ausrichtung änderte sich in der Nähe der Polymerwände schnell so, dass homöotrope Ausrichtung vorlag. Ande rerseits trat in Bereichen, in die die UV-Strahlung eingestrahlt worden war, Lichtstreuung auf.
Wenn das den Flüssigkristall und das durch Licht härtbare Material enthaltende Gemisch mit Licht mit einer Leuchtstärkeverteilung wie bei der Anwendung 5 bestrahlt wird, können, obwohl ein Horizontalausrichtungsfilm mit schwachem Einstellvermögen für die Ausrichtung verwendet wird, die Flüssigkristallmoleküle in der Ausrichtung des Substrats ausgerichtet werden, wenn ein Flüssigkristall wie ein ferroelektrischer Flüssigkristall (FCL) mit hervorragendem Einstellvermögen verwendet wird.
Ferner wurde die so hergestellte Zelle mit ferroelektrischem Flüssigkristall unter einem Mikroskop mit gekreuzten Nicols positioniert und mit einem Speicherimpuls versorgt. Es wurde klargestellt, dass in den Flüssigkristallbereichen, in die schwaches Licht eingestrahlt worden war, derselbe Schaltvorgang erhalten wurde, wie er bei einer normalen Zelle vom SSF-Typ erhalten wird. Außerdem wurde beobachtet, wenn Unterdrückungsphasen der Zelle und eine Polarisationsplatte so ausgerichtet wurden, dass zwischen einem vollständigen Unterdrückungszustand und einem Lichttransmissionszustand ein Schaltvorgang auftrat, das die mit Licht bestrahlten Bereiche eine Helligkeit zwischen einem Ein- und einem Aus-Zustand aufwiesen, und zwar wegen des Ausleckens von Licht, das durch eine Störung der Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle und wegen Lichtstreuung entsteht, und zwar selbst dann, wenn kein elektrisches Feld angelegt war.
Wenn anstelle des Glassubstrats andere Kunststofffilme oder dergleichen verwendet würden, würden dieselben Ergebnisse wie oben erhalten.

Vergleichsbeispiel 7

Als Vergleichsbeispiel hinsichtlich der Anwendung 5 wurde eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung wie folgt hergestellt.
Eine Zelle wurde auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 5 hergestellt. In die Zelle wurde ein Flüssigkristallmaterial (ZLI-4003) injiziert, gefolgt von einem Abdichtvorgang, wodurch eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung hergestellt worden war.

Vergleichsbeispiel 8

Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung wurde auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 5 und unter Verwendung derselben Materialien wie dort mit der Ausnahme hergestellt, dass während des Lichteinstrahlschritts keine Photomaske verwendet wurde.
Die Tabelle 3 zeigt die Kontrastcharakteristik der Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Anwendung 5 zusammen mit denen der Flüssigkristallanzeigevorrichtungen der Vergleichsbeispiele 7 und 8. Tabelle 3
Aus der Tabelle 3 ist es erkennbar, dass die Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Anwendung 5 eine elektrooptische Charakteristik aufweist, die mit der des Vergleichsbeispiels 7 vergleichbar ist. Im Vergleich mit der herkömmlichen Anzeigevorrichtung mit in einem Polymer dispergiertem TN-Flüssigkristall des Vergleichsbeispiel 8 weist die Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Anwendung 5 wegen weniger Lichtstreuung in den Pixeln höheren Kontrast auf. Darüber hinaus würden bei der Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Anwendung 5 dieselben Vorteile selbst dann erzielt, wenn Kunststofffilme oder dergleichen verwendet würden.
Bei der Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Vergleichsbeispiels 8 wurde, wenn das Gemisch aus dem Flüssigkristall und dem polymerisierbaren Material mit UV-Strahlung bestrahlt wurde, das polymerisierbare Material beinahe gleichmäßig ausgehärtet, wodurch es zwischen dem Flüssigkristall und dem polymerisierbaren Material zu einer Phasentrennung kam. Wenn der Abschnitt, in dem die Phasentrennung auftrat, durch ein Mikroskop betrachtet wurde, zeigte es sich, dass die Flüssigkristallbereiche 9 beinahe über dem ganzen in Fig. 13 dargestellten Abschnitt zufällig in den Polymerwänden 8 verteilt waren. Darüber hinaus wurde, wenn diese Zelle unter Verwendung eines Polarisationsmikroskops mit gekreuzten Nicols betrachtet wurde, klargestellt, dass in den Polymerwänden 8 Lichtstreuung auftrat und dass sich mittlere Abschnitte der Flüssigkristallbereiche 9 mit einer Ausrichtung von nahezu dem SSF-Typ entlang der Reiberichtung des Substrats befanden, wobei die Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle zu den Polymerwänden 8 hin zufällig wurde.
Die so erhaltene ferroelektrische Flüssigkristallzelle wurde durch Polarisationsplatten so eingebettet, dass deren Polarisationsrichtungen einander rechtwinklig schnitten, und es wurde ein Speicherimpuls angelegt, wodurch klargestellt wurde, dass derselbe Schaltvorgang wie bei einer üblichen Zelle vom SSF-Typ ausgeführt wurde. Jedoch wurde im Fall eines Rückwärtsschaltvorgangs keine vollständige Unterdrückung erzielt und es schien, dass die Ausrichtung teilweise ungleichmäßig war. Die Untersuchung dieses ungleichmäßigen Abschnitts durch das Polarisationsmikroskop zeigte, dass in den Polymerwänden 8 Licht gestreut wurde und dass Licht aufgrund der Störung der Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle in der Nähe der Polymerwände ausleckte.
Die Tabelle 4 zeigt die Stoßfestigkeit der Flüssigkristallanzeigevorrichtungen der Anwendung 5 sowie der Vergleichsbeispiele 7 und 8. Diese Ergebnisse wurden durch Anwenden eines Drucks von 5 kg/cm² auf die jeweiligen Flüssigkristallanzeigevorrichtungen und durch Betrachten der Änderung der Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle derselben erhalten.

Tabelle 4

Ergebnisse des Drucktests

Anwendung 5 Die Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle war nur in einem Pixel in einem Grenzabschnitt zwischen einem unter Druck gesetzten Bereich und einem nicht unter Druck gesetzten Bereich leicht gestört. Hinsichtlich der praktischen Nutzung kam es zu keinem Problem.
Vergleichsbeispiel 7 Die Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle war ausgehend von einem unter Druck stehenden Punkt bis zum Rand desselben gestört. Hinsichtlich der praktischen Verwendung entstand ein Problem.
Vergleichsbeispiel 8 Die Ausrichtung war in einem Pixel in einem Grenzabschnitt zwischen einem unter Druck gesetzten Bereich und einem nicht unter Druck gesetzten Bereich gestört. Hinsichtlich der praktischen Verwendung entstand ein Problem.
Die Tabelle 5 zeigt die Änderung der Ausrichtung für den Fall, dass die oben genannten drei Flüssigkristallanzeigevorrichtungen aus einer Höhe von 30 cm fallen gelassen wurden.

Tabelle 5

Ergebnisse des Falltests

Anwendung 5 Es wurde keine deutliche Störung der Ausrichtung gefunden.
Vergleichsbeispiel 7 Die Ausrichtung war über den gesamten Bereich gestört.
Vergleichsbeispiel 8 Es wurde keine deutliche Störung der Ausrichtung gefunden.
Aus diesen Tabellen ist es ersichtlich, dass im Fall der Anwendung 5 keine Probleme beim Drucktest und beim Falltest bestehen. Im Fall beider Vergleichsbeispiele 7 und 8 bestehen Probleme beim Drucktest und/oder beim Falltest.

Anwendung 6

Es wurden zwei Substrate bereitgestellt, auf denen eine Vielzahl von Elektrodenleitungen ausgebildet war und die einer Reibebehandlung auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 5 unterzogen worden waren. Auf eines der Substrate wurde ein homogenes Gemisch, das 0,80 g einer ferroelektrischen Flüssigkristallzusammensetzung (ZLI-4003, hergestellt von Merck & Co., Inc.), 0,02 g Polyethylenglycolacrylat als polymerisierbares Material (NK ESTER A-200, hergestellt von Shin Nakamura Chemical Industrial Co., Ltd.), 0,18 g Laurylacrylat als polymerisierbares Material (NK ESTER LA, hergestellt von Shin Nakamura Chemical Industrial Co., Ltd.) und Siliciumoxidperlen mit einem Durchmesser von 2 um enthielt, unter der Bedingung aufgetragen, dass das Gemisch bei normaler Temperatur in einem nematischen Phasenzustand oder einem isotropen Flüssigphasenzustand vorlag. Dann wurden die zwei Substrate auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 5 aneinander befestigt, wodurch eine Zelle hergestellt war. Die Phasenübergangstemperatur des Gemischs ist unten angegeben:
SmC* ← 25ºC → SmA ← 31ºC → cholesterische Phase ← 35ºC → isotrope Phase
Als Nächstes wurde eine Photomaske auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 5 auf der Zelle positioniert. Das Gemisch wurde durch die Photomaske hindurch unter denselben Bedingungen wie bei der Anwendung 5 mit UV-Strahlung bestrahlt, wodurch das polymerisierbare Material im Gemisch ausgehärtet wurde. Im Ergebnis trat zwischen dem Flüssigkristall und dem Polymer eine Phasentrennung auf.
Die Betrachtung des ausgehärteten Abschnitts der Mischung zeigte, dass in den Bereichen, die mit den Maskierungsabschnitten der Photomaske bedeckt waren, keine Polymerwände ausgebildet waren, aber Polymerwände in den mit Licht bestrahlten Bereichen und in deren Umgebung ausgebildet waren.
Wie oben beschrieben, wurde die Flüssigkristallanzeigevorrichtung der An wendung 6 dadurch erhalten, dass das Gemisch auf das eine der Glassubstrate, auf dem die Elektroden und Ausrichtungsfilme ausgebildet waren, unter der Bedingung aufgetragen wurde, dass es sich in einem nematischen Phasenzustand oder einem isotropen Flüssigphasenzustand befand, und beide Glassubstrate aneinander befestigt wurden. In der so hergestellten Flüssigkristallanzeigevorrichtung befand sich keine gestörte Ausrichtung. Wenn jedoch die zwei Glassubstrate mit den Elektroden und den Ausrichtungsfilmen aneinander befestigt wurden und dann das den Flüssigkristall und das polymerisierbare Material enthaltende Gemisch unter der Bedingung zwischen die Substrate injiziert wurde, dass sich die Flüssigkristallmoleküle in einem nematischen Zustand oder einem isotropen Zustand befanden, wie bei der Anwendung 5 beschrieben, wurde durch ein Mikroskop in der Nähe des Einspritzlochs und in der Nähe der Abdichtung eine deutliche Störung der Ausrichtung beobachtet.
Beim Beispiel 2 ist ein Flüssigkristallbereich in einem Pixel vorhanden, oder ein Flüssigkristallbereich ist in zwei oder mehr Pixeln ausgebildet. Die Erfindung ist nicht hierauf beschränkt. Z. B. ist es bei der Erfindung auch möglich, dass mindestens ein Flüssigkristallbereich in einem Pixel vorhanden ist und ein anderer oder mehrere Flüssigkristallbereiche oder ein Teil derselben im selben Pixel vorhanden sind. Diese Struktur ist zum Vergrößern eines Schirms durch Vergrößern der Abmessungen jedes Pixels aus den folgenden Gründen wirkungsvoll.
Wenn eine ein großes Pixel vollständig bedeckende Photomaske verwendet wird, wird polymerisierbares Material in der Mitte des Pixels, das nicht reagiert hat, während der Bestrahlung mit Licht durch ausleckendes Licht polymerisiert; im Ergebnis wird eine Anzahl von Flüssigkristallbereichen oder Polymerinseln ausgebildet (die eine Quelle für Lichtstreuung werden). Demgemäß ist der Kontrast merklich verringert. Dagegen sind in einem Pixel mehrere mit schwachem Licht bestrahlte Bereiche ausgebildet, so dass die oben genannte Struktur erhalten ist. Auf diese Weise werden die Maskierungabschnitte einer zur verwendenden Photomaske klein und in der Mitte eines Pixels verbleibt kein polymerisierbares Material, das nicht reagiert hat, so dass keine Anzahl von Flüssigkristallbereichen oder Polymerinseln ausgebildet wird. So kann zufriedenstellender Kontrast erhalten werden. Insbesondere ist diese Struktur von Wirkung, wenn die Längsseite des Pixels 200 um überschreitet. Wenn eine Längsseite eines Pixels 200 um überschreitet, liegt der Maximaldurchmesser jedes mit schwachem Licht bestrahlten Bereichs vorzugsweise im Bereich von 20 bis 500 um, bevorzugter im Bereich von 50 bis 200 um. Wenn der Maximaldurchmesser weniger als 20 um beträgt, nimmt der Kontrast wegen einer Anzahl von Polymerwänden im Pixel merklich ab. Wenn der Maximaldurchmesser mehr als 500 um beträgt, ist es nicht wahrscheinlich, dass in der Mitte eines Pixels vorhandenes, durch Licht härtbares Material zum Ende des Pixels läuft. So können die Flüssigkristallbereiche nicht so ausgebildet werden, dass sie im Wesentlichen der Form der Maskierungsabschnitte der Photomaske entsprechen. Hinsichtlich der Position der mit schwachem Licht bestrahlten Bereiche ist es bevorzugt, dass sie so vorhanden sind, dass ihr Maximaldurchmesser so klein wie möglich gemacht ist.

Beispiel 3

Das Beispiel 3 ist eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Nicht-Lichtstreutyp, bei der die Betrachtungswinkelcharakteristik und der Kontrast verbessert sind. Diese Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Nicht-Lichtstreutyp wird durch veranschaulichende Anwendungen beschrieben.

Anwendung 7

Auf ein Glassubstrat (Flintglas: 1,1 mm Dicke) wurde ITO (Gemisch aus Indiumoxid und Zinnoxid) mit einer Dicke von 500 Å aufgebracht. Dann wurde durch ein Schleuderbeschichtungsverfahren Polyimid (SE150, hergestellt von Nissan Chemical Industries Ltd.) auf das Substrat aufgetragen, wodurch auf diesem ein Ausrichtungsfilm ausgebildet wurde. Auf diese Weise wurden zwei Substrate hergestellt.
Auf einem Substrat wurden Abstandshalter mit einem Durchmesser von 5 um verteilt, und das andere Substrat wurde so auf ihm positioniert, dass der Zwischenraum zwischen ihnen auf einer vorbestimmten Größe gehalten wurde, wodurch eine Zelle hergestellt war.
Auf der so hergestellten Zelle wurde eine in Fig. 14 dargestellte Photomaske 43 mit quadratischen Maskierungsabschnitten 43a, bei denen jede Seite 200 um betrug, positioniert. Jeder quadratische Maskierungsabschnitt 43a war mit einem Intervall von 50 um vorhanden. In die Zelle wurde ein homogenes Gemisch injiziert, das 0,9 g Isobornylmethacrylat, 0,1 g Acrylat mit zwei funktionellen Gruppen, d. h. eine photopolymerisierbare Verbindung (R- 684, hergestellt von Nippon Kayaku K. K.), 4 g eines Gemischs, in dem 0,3 Gew.-% eines chiralen Stoffs (S-811, hergestellt von Merck & Co., Inc.) einem Flüssigkristallmaterial (ZLI-4792, hergestellt von Merck & Co., Inc.) zugesetzt waren, und 0,02 g eines Photopolymerisationsstarters (Irgacure 184, hergestellt von CIBA-GEIGY Corporation) enthielt.
Die Zelle wurde unter Verwendung einer Hochdruck-Quecksilberlampe, die parallele Strahlung liefern kann, mit UV-Strahlung bestrahlt. Dieser Bestrahlungsvorgang wurde unter den Bedingungen ausgeführt, dass ein Zyklus (mit einem zweiten Bestrahlungsvorgang mit einer Bestrahlungsstärke von 15 mW/cm² und 30 Sekunden Nicht-Einstrahlung) 20 mal ausgeführt wurde und dann Bestrahlung kontinuierlich für 5 Minuten ausgeführt wurde. So wurde das polymerisierbare Material ausgehärtet.
Die sich ergebende Zelle wurde durch ein Polarisationsmikroskop betrachtet, was das Folgende zeigte.
Wie es in Fig. 24A, 24B, 24C oder 24D dargestellt ist, wurde ein äußerer Flüssigkristallbereich d' ausgebildet. Die jeweiligen äußeren Flüssigkristallbereiche d' waren mit derselben Regelmäßigkeit wie der eines Punktmusters der Photomaske 43 (oder eines Pixels) ausgebildet, wobei alle Bereiche d' beinahe dieselbe Größe aufwiesen. Darüber hinaus waren Flüssigkristalldomänen g in jedem äußeren Flüssigkristallbereich d in allen Richtungen an einer Fläche parallel zur Substratfläche ausgerichtet, und es war ein innerer Flüssigkristallbereich d ausgebildet, der von allen äußeren Flüssigkristallbereichen d' umgeben war.
An der sich ergebenden Zelle wurden Polarisationsplatten befestigt, um dadurch eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung herzustellen.

Vergleichsbeispiel 9

Als Vergleichsbeispiel hinsichtlich der Anwendung 7 wurde eine Zelle auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 7 hergestellt. Dann wurde dasselbe Flüssigkristallmaterial (dem 0,3% S-811 zugesetzt waren) in die so hergestellte Zelle injiziert. An der Zelle wurden Polarisationsplatten so befestigt, dass jede Polarisationsrichtung derselben mit der Ausrichtung der Zelle ausgerichtet war, wodurch eine herkömmliche TN-Flüssigkristallanzeigevorrichtung hergestellt war.

Vergleichsbeispiel 10

Darüber hinaus wurde als Vergleichsbeispiel hinsichtlich der Anwendung 7 eine Zelle auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 7 hergestellt. In die so hergestellte Zelle wurde in Gemisch auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 7 injiziert, das einen Flüssigkristall, ein durch Licht härtbares Material und einen Photopolymerisationsstarter enthielt. Dann wurde die Zelle auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 7 mit UV-Strahlung bestrahlt, mit der Ausnahme, dass keine Photomaske verwendet wurde. Die sich ergebende Zelle wurde durch Polarisationsplatten so eingebettet, dass die Polarisationsrichtung der Polarisationsplatten einander rechtwinklig schnitten, wodurch eine herkömmliche Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall hergestellt war.
Die Tabelle 6 zeigt die elektrooptische Charakteristik der Zelle der Anwendung 7 zusammen mit denen der Zellen der Vergleichsbeispiele 9 und 10. Tabelle 6 Vergleich der elektrooptischen Charakteristiken
Um den Kontrast zu messen, wurden eine Zelle und Polarisationsplatten so kombiniert, dass eine im Normalzustand helle Anzeige erhalten wurde, und der Kontrast der so erhaltenen Zelle wurde durch eine Flüssigkristall-Bewertungsvorrichtung (LC-5000, hergestellt von Ohtsuka Denshi Co., Ltd.) gemessen. Es wird darauf hingewiesen, dass der Messwert als Verhältnis des Lichttransmissionsvermögens T&sub0; in Bezug auf das Lichttransmissionsvermögen Tsat. (T&sub0;/Tsat.) aufgenommen wurde, wobei das Lichttransmissionsvermögen T&sub0; dann erhalten wurde, wenn ohne angelegte Spannung eine Linse mit einem Sammelwinkel von 24º gegenüber der vertikalen Richtung der Zelle verwendet wurde, und das Lichttransmissionsvermögen Tsat. erhalten wurde, wenn die obigen Linse bei angelegter Sättigungsspannung verwendet wurde. In der Tabelle 6 zeigt die Markierung o einen Zustand, in dem der Umkehreffekt kaum auftritt; die Markierung x zeigt einen Zustand, in dem leicht der Umkehreffekt beobachtet wird; und die Markierung Δ zeigt einen Zustand, in dem der Umkehreffekt kaum beobachtet wird.
Wie es aus der Tabelle 6 erkennbar ist, weist die Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Anwendung 7 eine elektrooptische Charakteristik auf, die mit der der herkömmlichen TN-Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Vergleichsbeispiels 9 vergleichbar ist. Insbesondere wird bei der Anwendung 7 kein Umkehreffekt beobachtet, der durch Ändern des Betrachtungswinkels entsteht, wie er sich bei einer TN-Flüssigkristallanzeigevorrichtung bei Halbtonanzeige zeigt, und der Kontrast ist kaum geändert, wie er sich bei Betrachtung in einer Richtung unter einem Winkel von 40º gegen die vertikale Richtung der Zelle zeigt. Darüber hinaus tritt in Vergleich mit der herkömmlichen Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall (Vergleichsbeispiel 10) weniger Lichtstreuung auf, was den Kontrast erhöht. Beim Vergleichsbeispiel 10 war, wie es in Fig. 22 dargestellt ist, eine große Anzahl von Flüssigkristallbereichen d in einem Pixel und der Durchmesser jedes Bereichs war sehr klein. So war die so erhaltene Flüssigkristallanzeigevorrichtung eine solche vom Lichtstreutyp.

Anwendung 8

In eine Zelle, die auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 7 hergestellt worden war, wurde ein homogenes Gemisch injiziert, das 0,9 g Isobornylmethacrylat, 0,1 g Acrylat mit zwei funktionellen Gruppen, d. h. eine photopolymerisierbare Verbindung (R-684, hergestellt von Nippon Kayaku K. K.), 4 g eines Gemischs, in dem 0,3 Gew.-% eines chiralen Stoffs (S-811, hergestellt von Merck & Co., Inc.) zu einem Flüssigkristallmaterial (ZLI-4792, hergestellt von Merck & Co., Inc.) zugesetzt war, und 0,02 g eines Photopolymerisationsstarters (Irgacure 184, hergestellt von CIBA-GEIGY Corporation) enthielt.
Die Zelle wurde mit der in Fig. 14 dargestellten Photomaske bedeckt und unter Verwendung einer Hochdruck-Quecksilberlampe, die parallele Strahlung liefern kann, mit einer Leuchtstärke von 15 mW/cm² für 5 Minuten durch UV- Strahlung bestrahlt, wodurch ein polymerisierbares Material aushärtete.
Die so erhaltene Zelle wurde durch ein Polarisationsmikroskop betrachtet, was das Folgende ergab.
Wie es in Fig. 25 dargestellt ist, waren mehrere kreisförmige Flüssigkristallbereiche d2 in Endabschnitten eines durch schwaches Licht bestrahlten Bereichs b ausgebildet, und mehrere kreisförmige Flüssigkristallbereiche d1 waren so ausgebildet, dass sie von den Flüssigkristallbereichen d2 umgeben waren. Jeder Flüssigkristallbereich d2 war in einen bis mehrere kreisförmige Flüssigkristalldomänen unterteilt, und die jeweiligen Domänen waren auf radiale Weise ausgebildet. Auch war jeder Flüssigkristallbereich d1 in einen oder mehrere kreisförmige Domänen unterteilt, und jede Domäne war zufällig ausgerichtet.
Wenn in diesem Zustand eine Spannung angelegt wird, differiert die Richtung, in der Flüssigkristallmoleküle stehen, abhängig von jeder Flüssigkristalldomäne. Daher wird der scheinbare Brechungsindex beinahe konstant, wenn ein mit schwachem Licht bestrahlter Bereich aus allen Richtungen mit einem vorbestimmten Winkel gegen die vertikale Richtung des mit schwachem Licht bestrahlten Bereichs betrachtet wird. So kann die Betrachtungswinkelcharakteristik bei Halbtonanzeige verbessert werden.
An den beiden Seiten der so hergestellten Zelle wurden Polarisationsplatten so befestigt, dass die Polarisationswinkel der Polarisationsplatten einander rechtwinklig schnitten. Die elektrooptische Charakteristik der Zelle ist in der Tabelle 7 angegeben. Tabelle 7 Vergleich elektrooptischer Charakteristiken

Anwendung 9

In eine Zelle, die auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 7 hergestellt worden war, wurde ein homogenes Gemisch injiziert, das 0,9 g Isobornylmethacrylat, 0,1 g Acrylat mit zwei funktionellen Gruppen, d. h. eine photopoly merisierbare Verbindung (R-684, hergestellt von Nippon Kayaku K. K.), 4 g eines Gemischs, in dem 0,3 Gew.-% eines chiralen Stoffs (S-811, hergestellt von Merck & Co., Inc.) zu einem Flüssigkristallmaterial (ZLI-4792, hergestellt von Merck & Co., Inc.) zugesetzt war, und 0,12 g eines Photopolymerisationsstarters (Irgacure 184, hergestellt von CIBA-GEIGY Corporation) enthielt.
Die Zelle wurde mit der in Fig. 14 dargestellten Photomaske bedeckt und unter Verwendung einer Hochdruck-Quecksilberlampe, die parallele Strahlung liefern kann, mit einer Leuchtstärke von 45 mW/cm² für 5 Minuten durch UV- Strahlung bestrahlt, wodurch ein polymerisierbares Material aushärtete.
Die so erhaltene Zelle wurde durch ein Polarisationsmikroskop betrachtet, was das Folgende ergab.
Wie es in Fig. 23 dargestellt ist, waren in einem mit schwachem Licht bestrahlten Bereich b mehrere kreisförmige Flüssigkristallbereiche d ausgebildet. An den beiden Seiten der so hergestellten Zelle wurden Polarisationsplatten so befestigt, dass die Polarisationswinkel der Polarisationsplatten einander rechtwinklig schnitten. Die elektrooptische Charakteristik der Zelle ist in der Tabelle 7 angegeben.
Aus einem Vergleich der Anwendung 7, 8 und 9 aufgrund der Tabellen 6 und 7 ist es ersichtlich, dass der Umkehreffekt bei Halbtonanzeige in den Flüssigkristallbereichen, wie in Fig. 25 zur Anwendung 8 dargestellt, im selben Ausmaß wie bei der Anwendung 7 zufriedenstellend ist, wo die Flüssigkristalldomäne im äußeren Flüssigkristallbereich auf radiale Weise so ausgebildet sind, dass sie einen anderen Flüssigkristallbereich umgeben. Jedoch ist der Kontrast etwas weniger zufriedenstellend als der bei der Anwendung 7. Die Anwendung 9 verfügt über die in Fig. 23 dargestellte Struktur, so dass bei Halbtonanzeige der Umkehreffekt auftritt und der Kontrast verringert ist.
Bei den Anwendungen 7 bis 9 wurde UV-Strahlung mit einer Leuchtstärke im Bereich von 15 mW/cm² bis 45 mW/cm² unter Verwendung einer Hochdruck-Quecksilberlampe eingestrahlt. Die Bestrahlungsbedingungen für UV-Strahlung sind abhängig von der Zusammensetzung eines Gemischs aus einem Flüssigkristall und einem polymerisierbaren Material verschieden, und es besteht keine spezielle Beschränkung. Damit jedoch Flüssigkristallbereiche ausreichend wachsen können, und um eine Schädigung eines Flüssigkristallmaterials durch UV-Strahlung zu verhindern, beträgt die Leuchtstärke vorzugsweise 60 mW/cm² (gemessen bei 365 nm) oder weniger.
Der Grund, weswegen mit einem Zyklus mit einer zweiten Bestrahlung und 30 Sekunden Nicht-Bestrahlung bei der Anwendung 7 eine Impulsbestrahlung ausgeführt wird, ist der Folgende.
Wenn ein einen Flüssigkristall und ein durch Licht härtbares Material enthaltendes Gemisch mit Licht mit einer Leuchtstärkeverteilung bestrahlt wird, reagiert das durch Licht härtbare Material in mit Licht bestrahlten Bereichen, um Kerne der Polymerwände zu bilden. Dann nimmt die Konzentration des durch Licht härtbaren Materials im mit Licht bestrahlten Bereich ab und es entsteht ein Konzentrationsgradient des durch Licht härtbaren Materials. Im Ergebnis bewegt sich durch Licht härtbares Material in den mit schwachem Licht bestrahlten Bereichen, das nicht reagiert hat, um sich entlang dem Konzentrationsgradient in den mit Licht bestrahlten Bereichen zu sammeln, wodurch das durch Licht härtbare Material, das nicht reagiert hat und das in die mit Licht bestrahlten Bereiche lief, polymerisiert wird, um Polymerwände zu bilden. Dabei wird, wenn das durch Licht härtbare Material eine hohe Polymerisationsrate aufweist, das durch Licht härtbare Material in dem mit schwachem Licht bestrahlten Bereichen durch Licht polymerisiert, das aus den mit Licht bestrahlten Bereichen ausleckt, bevor dieses durch Licht härtbare Material die mit Licht bestrahlten Bereiche erreicht. Daher werden selbst in den mit schwachem Licht bestrahlten Bereichen mehrere Flüssigkristallbereiche ausgebildet. Wenn diese Flüssigkristallbereiche extrem klein sind (z. B. 20 um oder weniger), wird Licht an Grenzflächen zwischen den Polymerwänden und den Flüssigkristallbereichen gestreut, was zu verringertem Kontrast führt. Aus diesem Grund sind extrem kleine Flüssigkristallbereiche nicht bevorzugt. Um dies zu vermeiden, wird die Polymerisationsrate gering gemacht, wodurch das durch Licht härtbare Material in den mit schwachem Licht bestrahlten Bereichen vollständig die mit Licht bestrahlten Bereiche erreichen kann und eine Phasentrennung zwischen den Flüssigkristallbereichen und den Polymerwänden deutlich erfolgen kann. Dies bedeutet, dass jedes Pixel in der Flüssigkristallanzeigevorrichtung beinahe ganz mit den Flüssigkristallbereichen bedeckt ist, was den Kontrast verbessert.
Außerdem kann, als Verfahren, um die Phasentrennung deutlich zu machen, das durch Licht härtbare Material im mit schwachem Licht bestrahlten Bereichen unter Bedingungen ohne Bestrahlung ausreichend in die mit Licht bestrahlten Bereiche laufen, wenn Licht in einem pulsförmigen Zustand verwendet wird, wodurch Flüssigkristallbereiche erzeugt werden können, ohne dass in den mit schwachem Licht bestrahlten Bereichen kleine Flüssigkristallbereiche ausgebildet werden.
Es ist bevorzugt, eine impulsförmige Bestrahlung für 5 Sekunden oder weniger auszuführen, während der das polymerisierbare Material nicht ausreichend aushärtet, mit einem Intervall von 30 Sekunden oder mehr. Bei dieser impulsförmigen Bestrahlung können Flüssigkristalldomänen mit zufälliger Ausrichtung vorliegen, anstatt einer omnidirektionalen Ausrichtung, wenn das polymerisierbare Material und die Bestrahlungsbedingungen eingestellt werden.

Anwendung 10

Die Anwendung 10 betrifft den Fall, dass eine Photopolymerisationsreaktion unterdrückt wird, eine Phasentrennung zwischen Flüssigkristallmolekülen und einem polymerisierbaren Material deutlich ausgebildet wird und Flüssigkristallbereiche so erzeugt werden, dass sie der Form der Maskierungsabschnitte einer Photomaske entsprechen. Um eine Photopolymerisationsreaktion zu unterdrücken, ist es bevorzugt, einen Photopolymerisationsunterdrücker zuzusetzen.
Auf ein Glassubstrat (Flintglas: 1,1 mm dick) wurde ITO (Gemisch aus Indiumoxid und Zinnoxid) mit einer Dicke von 500 Å aufgebracht. Auf einem Substrat wurden Abstandshalter (Micropearl, hergestellt von Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.) mit einem Durchmesser von 5 um verteilt, und das andere Substrat wurde darauf unter Einhaltung eines Zwischenraums positioniert, wodurch eine Zelle hergestellt wurde.
Die in Fig. 14 dargestellte Photomaske 43 mit Quadraten mit jeweils einer Seite von 200 um und mit einer Schrittweite von 250 um wurde auf der so hergestellten Zelle positioniert. In die Zelle wurde ein homogenes Gemisch injiziert, das 0,85 g Isobornylmethacrylat, 0,1 g Acrylat mit zwei funktionellen Gruppen, d. h. eine photopolymerisierbare Verbindung (R-684, hergestellt von Nippon Kayaku K. K.), 0,05 g Styrol als Photopolymerisationsunterdrücker, 4 g eines Gemischs, bei dem 0,3 Gew.-% eines chiralen Stoffs (S-811, hergestellt von Merck & Co., Inc.) zu einem Flüssigkristallmaterial (ZLI-4792, hergestellt von Merck & Co., Inc.) zugesetzt waren, und 0,02 g eines Photopolymerisationsstarters (Irgacure 651, hergestellt von CIBA- GEIGY Corporation) enthielt.
Die Zelle wurde von der Seite eines Punktmusters der Photomaske 43 unter Verwendung einer Hochdruck-Quecksilberlampe, die parallele Strahlung erzeugen kann, mit einer Leuchtstärke von 15 mW/cm² (gemessen bei 356 nm) für 5 Minuten kontinuierlich mit UV-Strahlung bestrahlt.
Die so hergestellte Zelle wurde durch ein Polarisationsmikroskop betrachtet, was das Folgende ergab:
Es waren Flüssigkristallbereiche mit derselben Regelmäßigkeit wie der des Punktmusters (oder eines Pixels) erzeugt, wobei alle Bereiche beinahe dieselbe Größe aufwiesen. Darüber hinaus waren Flüssigkristalldomänen in den Flüssigkristallbereichen omnidirektional ausgerichtet. An der Ober- und der Unterseite der Zelle wurden Polarisationsplatten angebracht, um eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung herzustellen.

Vergleichsbeispiel 11

Als Vergleichsbeispiel hinsichtlich der Anwendung 10 wurde eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung wie folgt hergestellt.
Eine Zelle wurde auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 10 hergestellt und ein Gemisch, das einen Flüssigkristall, ein durch Licht härtbares Material, einen Photopolymerisationsstarter enthielt, das dasselbe wie bei der Anwendung 10 war, wurde in die Zelle injiziert. Die sich ergebende Zelle wurde unter denselben Bedingungen wie denen bei der Anwendung 10 mit Licht bestrahlt. An der so hergestellten Zelle wurden Polarisationsplatten so befestigt, dass die Polarisationswinkel einander rechtwinklig schnitten, wodurch eine herkömmliche Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall hergestellt war, bei der die Zelle durch die Polarisationsplatten eingebettet war.

Vergleichsbeispiel 12

Darüber hinaus wurde als Vergleichsbeispiel hinsichtlich der Anwendung 10 eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung wie folgt hergestellt.
Als Erstes wurde durch ein Schleuderbeschichtungsverfahren Polyimid (SE150, hergestellt von Nissan Chemical Co., Ltd.) auf ein Substrat, das dasselbe wie bei der Anwendung 10 war, aufgetragen. Das Substrat wurde unter Verwendung eines Nylontuchs einer uniaxialen Reibebehandlung unterzogen. Zwei auf diese Weise behandelte Substrate wurden so aneinander befestigt, dass die Reiberichtungen einander rechtwinklig schnitten. Auf einem Substrat wurden Abstandshalter (Micropearl, hergestellt von Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.) mit einem Durchmesser von 5 um verteilt, und das andere Substrat wurde unter Einhaltung eines Zwischenraums darauf angebracht, wodurch eine Zelle ausgebildet war. Dann wurde ein Gemisch in die Zelle injiziert, bei dem 0,3 Gew.-% eines chiralen Stoffs (S-811, hergestellt von Merck & Co., Inc.) zu einem Flüssigkristallmaterial (ZLI-4792, hergestellt von Merck & Co., Inc.) zugesetzt waren. Darüber hinaus wurden Polarisationsplatten so an der Zelle befestigt, dass ihre Polarisationsrichtungen mit der Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle in der Zelle übereinstimmten, wodurch eine herkömmliche TN-Flüssigkristallanzeigevorrichtung hergestellt war.
Die Tabelle 8 zeigt die elektrooptische Charakteristik der Anzeigevorrichtung der Anwendung 10 zusammen mit denen der Anzeigevorrichtungen der Vergleichsbeispiele 11 und 12. Tabelle 8 Vergleich elektrooptischer Charakteristiken
Um den Kontrast zu messen, wurden eine Zelle und Polarisationsplatten so kombiniert, dass eine im Normalzustand helle Anzeige erhalten wurde und der Kontrast der so erhaltenen Zelle wurde durch eine Flüssigkristall-Bewertungsvorrichtung (LC-500, hergestellt von Ohtsuka Denshi Co., Ltd.) gemessen. Es wird darauf hingewiesen, dass der Messwert als Verhältnis des Lichttransmissionsvermögens T&sub0; in Bezug auf das Lichttransmissionsvermögen Tsat. (T&sub0;/Tsat.) bewertet wurde, wobei das Lichttransmissionsvermögen T&sub0; erhalten wurde, wenn eine Linse mit einem Sammelwinkel von 24º zur vertika len Richtung in Bezug auf die Zelle ohne angelegte Spannung verwendet wurde, und das Lichttransmissionsvermögen Tsat. erhalten wurde, wenn die obige Linse bei angelegter Sättigungsspannung verwendet wurde. In der Tabelle 8 zeigt die Markierung o einen Zustand an, in dem der Umkehreffekt nur schwer auftritt, eine Markierung x Zeigt einen Zustand an, in dem leicht der Umkehreffekt beobachtet wird; und eine Markierung Δ zeigt einen Zustand an, in dem der Umkehreffekt kaum beobachtet wird.
Wie es aus der Tabelle 8 erkennbar ist, verfügt die Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Anwendung 10 über eine elektrooptische Charakteristik, die mit der der herkömmlichen TN-Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Vergleichsbeispiels 12 vergleichbar ist. Insbesondere wird bei der Anwendung 10 der Umkehreffekt nicht beobachtet, der durch Ändern des Betrachtungswinkels verursacht wird, wie bei der TN-Flüssigkristallanzeigevorrichtung bei Halbtonanzeige beobachtet, und der Kontrast ändert sich kaum, der dadurch erhalten wird, dass in einer Richtung mit einem Winkel von 40º gegen die vertikale Richtung in Bezug auf die Zelle betrachtet wird. Darüber hinaus tritt in Vergleich mit der herkömmlichen Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall (Vergleichsbeispiel 11) weniger Lichtstreuung auf, was den Kontrast erhöht.
Darüber hinaus wurden, bei der Anwendung 8, die in Fig. 25 dargestellten Flüssigkristallbereiche ohne Verwendung eines Photopolymerisationsunterdrückers erhalten. Bei der Anwendung 10 unter Verwendung eines Photopolymerisationsunterdrückers wurden die Flüssigkristallbereiche erhalten, wie sie in den Fig. 26A, 26B, 26C oder 26D dargestellt sind. Demgemäß zeigt die Flüssigkristallanzeigevorrichtung bei der Anwendung 10 hervorragenden Kontrast. Der oben genannte Photopolymerisationsunterdrücker ist eine Verbindung, die die Photopolymerisationsrate herabsetzen kann, wenn sie dem zu verwendenden polymerisierbaren Material zugesetzt wird. Zu Beispielen für den Photopolymerisationsunterdrücker gehören polymerisierbare Verbindungen mit geringerer Reaktivität als Acrylat und Methacrylat, die einen Q-Wert von 0,8 oder mehr aufweisen, wie Styrol (Q = 1), Parachlorstyrol (Q = 1,03), A-Methylstyrol (Q = 0,98) und Butadien (Q = 2,39), wobei Q die Resonanzstabilität eines Monomers bei Radikalpolymerisation repräsentiert. Wenn ein Monomer einen größeren Wert von Q aufweist, besteht die Wahrscheinlichkeit, dass ein zu erzeugendes Radikal durch Resonanzeffekte stabilisiert wird, was die Radikalpolymerisationsrate senkt. Bei der Erfindung wird, wenn die Polymerisationsreaktion gering ist, die Phasentrennrate zwischen dem Flüssigkristall und dem polymerisierbaren Material niedriger. Im Ergeb nis werden zu erzeugende Flüssigkristallbereiche groß, und sie erzielen beinahe dieselbe Größe wie die Maskierungsabschnitte einer Photomaske. Dies ist bevorzugt, da der Kontrast verbessert wird. Außerdem ist es bevorzugt, einen Radikalfänger wie ein P-Chinonderivat (z. B. P-Chinon, P-Chlorochinon, P-Methylchinon), 2,2-Diphenyl-1-Picrylhydrazyl (DPPH), aromatische Nitroverbindungen und Nitrosoverbindungen (z. B. Nitrobenzol, Nitrotoluol, Anilin, Nitrosodimethylanilin) zu verwenden.
Die Zusatzmenge an Photopolymerisationsunterdrücker variiert abhängig von den Wirkungen desselben, und bei der Erfindung besteht hierfür keine spezielle Beschränkung. Jedoch ist es bevorzugt, den Photopolymerisationsunterdrücker auf solche Weise zuzusetzen, dass dann, wenn bei einer Leuchtstärke von 100 mW/cm² (gemessen bei 356 nm), und bei 25ºC durch ein Photodifferential-Abtastkalorimeter (Photo DSC: PDC121, hergestellt von Seiko Instruments & Electronics Ltd.) eine Änderung der Reaktionswärme bei der Photopolymerisation eines Gemischs aus einem durch Licht härtbaren Material, einem Photopolymerisationsstarter (Irgacure 651, 0,3% zugesetzt) und eines Photopolymerisationsunterdrückers beobachtet wird, der Spitzenwert der Reaktionswärme für 20 Sekunden oder mehr andauert. Wenn der Spitzenwert 20 Sekunden oder weniger beträgt, wachsen Flüssigkristallbereiche nicht in ausreichender Weise, und Polymerwände werden teilweise innerhalb der Schwachlicht-Bestrahlungsbereiche der Photomaske ausgebildet, was zu einer Kontrastverringerung führt.
Zu Beispielen für den Flüssigkristall gehören organische Gemische, die in der Nähe einer normalen Temperatur einen Flüssigkristallzustand zeigen, z. B. ein nematischer Flüssigkristall (wozu ein Flüssigkristall für Doppelfrequenzansteuerung und ein Flüssigkristall mit Anisotropie der Dielektrizitätskonstanten Δ&epsi; < 0 gehören), ein cholesterischer Flüssigkristall (insbesondere ein Flüssigkristall mit selektiver Reflexionscharakteristik hinsichtlich sichtbaren Lichts), ein smektischer Flüssigkristall, ein ferroelektrischer Flüssigkristall (z. B. SmC*) und ein diskotischer Flüssigkristall. Diese Flüssigkristalle können gemischt werden. Insbesondere ist ein nematischer Flüssigkristall oder ein nematischer Flüssigkristall, zu dem ein cholesterischer Flüssigkristall zugesetzt ist, angesichts seiner Eigenschaften bevorzugt. Wenn Probleme einer durch Hysterese verursachten Färbung, der Gleichmäßigkeit und von d·Δn (Nacheilung) berücksichtigt werden, ist ein cholesterischer Flüssigkristall, ein nematischer Flüssigkristall, dem ein chiraler Stoff mit einer Schraubenganghöhe von 10 um oder mehr zugesetzt ist, bevorzugt. Darüber hinaus ist ein Flüssigkristall mit hervorragender Beständigkeit gegen chemische Reaktion bevorzugt, da bei der Herstellung eine Photopolymerisationsreaktion eine Rolle spielt. Genauer gesagt, ist ein Flüssigkristall bevorzugt, der eine funktionelle Gruppe wie ein Fluoratom in einer Verbindung enthält. Zu Beispielen hierfür gehören ZLI-4801-000, ZLI-4801-001, ZLI-4792 (hergestellt von Merck & Co., Inc.).
Bei der Kombination des Flüssigkristallmaterials und des Polymermaterials ist es bevorzugt, wenn der Durchmesser eines erzeugten Flüssigkristallbereichs größer als der Punktdurchmesser einer bei der Erfindung zu verwendenden Photomaske wird, wenn eine Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall durch ein herkömmliches Photopolymerisationsphasentrennverfahren hergestellt wird. Obwohl der Durchmesser eines Flüssigkristallbereichs bei einer bestimmten Kombination des Flüssigkristallmaterials und des polymerisierbaren Materials kleiner als der Punktdurchmesser einer Photomaske wird, kann diese Kombination durch Verringern der Intensität von UV-Strahlung, durch Herabsetzen der Zusatzmenge an Photopolymerisationsstarter usw. verwendet werden.
Das Mischungsverhältnis aus dem Flüssigkristallmaterial und dem polymerisierbaren Material liegt vorzugsweise gewichtsbezogen im Bereich von 60 : 40 bis 95 : 5. Wenn das polymerisierbare Material das Verhältnis von 60 : 40 überschreitet, sind Bereiche mit einer von der Spannung abhängigen Änderung verringert, was zu schlechtem Kontrast führt. Wenn das polymerisierbare Material mit weniger als dem Verhältnis 95 : 5 vorliegt, ist es schwierig, Polymerwände in ausreichender Weise auszubilden, und darüber hinaus wird der TN-1-Punkt des Gemischs aus dem Flüssigkristallmaterial und dem polymerisierbaren Material höher, was zu Schwierigkeiten bei der Vakuuminjektion des Gemischs in die Zelle führt.
Die Zusatzmenge des Photopolymerisationsstarters liegt vorzugsweise im Bereich von 3 bis 0,01 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des Gemischs aus dem Flüssigkristallmaterial und dem polymerisierbaren Material. Wenn die Zusatzmenge 3 Gew.-% überschreitet, ist die Photopolymerisationsrate zu hoch, was den Flüssigkristallbereich groß macht und das zur Ansteuerung eines TFT erforderliche elektrische Halteverhältnis senkt. Wenn die Zusatzmenge kleiner als 0,01 Gew.-% ist, tritt keine ausreichende Photopolymerisationsreaktion auf, wodurch keine Polymerwände erzeugt werden können.

Anwendung 11

Wie bei der Anwendung 8 wurde eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, bei der Flüssigkristallbereiche durch Polymerwände unterteilt waren, unter Verwendung desselben Substrats und derselben Materialien wie bei der Anwendung 10 hergestellt. Bei der Anwendung 11 wurde eine Photomaske 44, wie sie in Fig. 15 dargestellt ist, mit einem Lichttransmissionsloch 44b in jedem ihrer Maskierungsabschnitte 44a und mit einem Lichttransmissionsschlitz 44c, der in Form einer unterbrochenen Linie ausgehend vom Loch 44b zu den vier Ecken des Maskierungsabschnitts 44a ausgebildet war, verwendet.
Die erhaltene Zelle wurde durch ein Polarisationsmikroskop betrachtet, was das Folgende ergab.
Wie es in Fig. 27 dargestellt ist, befand sich in der Mitte jedes Flüssigkristallbereichs d auf regelmäßige Form ein Polymerbereich i mit Inselform. Im Flüssigkristallbereich d waren Flüssigkristalldomänen g auf radiale Weise ausgebildet. Der in vertikaler Richtung in Bezug auf die Zelle gemessene Kontrast betrug 29, und der unter einem Winkel von 45º zur vertikalen Richtung der Zelle in omnidirektionaler Richtung gemessene Kontrast lag im Bereich von 21 bis 25. Bei einer herkömmlichen TN-Zelle wurde in der Richtung eines punktzentrischen Winkels der Umkehreffekt beobachtet, was die Anzeigequalität merklich beeinträchtigte.
Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, bei der die Flüssigkristallbereiche durch Polymerwände unterteilt sind und quasi-verfestigt sind, hat dieselbe Funktion wie eine herkömmlich verwendete Flüssigkristallanzeigevorrichtung (TN-, STN-, ECB-, ferroelektrische Flüssigkristallanzeigevorrichtung usw.) mit hohem Kontrast und steiler Ansteuerspannungs-Charakteristikkurve, wobei die Zelle zwischen zwei Polarisationsplatten eingebettet ist. Die erfindungsgemäße Flüssigkristallanzeigevorrichtung kann durch ein Ansteuerverfahren mit einfacher Matrix, ein aktives Ansteuerverfahren unter Verwendung eines TFT oder eines MIM angesteuert werden. Für die Erfindung besteht keine spezielle Beschränkung hierauf.

Anwendung 12

Die Anwendung 12 betrifft den Fall, dass eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit großem Schirm dadurch hergestellt wird, dass Flüssigkristallmoleküle omnidirektional oder in zufälliger Richtung ausgerichtet werden.
Nachfolgend wird ein Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der Anwendung 12 beschrieben.
Als Erstes wurde auf einem Glassubstrat (Flintglas: 1,1 mm dick) ITO (Gemisch aus Indiumoxid und Zinnoxid) mit einer Dicke von 500 Å angebracht. Dann wurde durch ein Schleuderbeschichtungsverfahren Polyimid (SE150, hergestellt von Nissan Chemical Industries Ltd.) auf das Glassubstrat aufgetragen, wodurch auf diesem ein Ausrichtungsfilm ausgebildet wurde. Auf diese Weise wurden zwei Substrate hergestellt.
Auf einem Substrat wurden Abstandshalter mit einem Durchmesser von 5 um verteilt, und das andere Substrat wurde so darauf positioniert, dass ein vorbestimmter Zwischenraum eingehalten wurde, wodurch eine Zelle hergestellt war.
Dann wurde ein Photomaske 44 mit einem kreisförmigen lichttransmissionsloch 44b mit einem Durchmesser von 25 um in der Mitte jedes Maskierungsabschnitts 44a, wie in Fig. 16 dargestellt, auf der so hergestellten Zelle positioniert. In die Zelle wurde ein homogenes Gemisch injiziert, das 0,9 g Isobornylmethacrylat, 0,1 g Acrylat mit zwei funktionellen Gruppen, d. h. eine photopolymerisierbare Verbindung (R-684, hergestellt von Nippon Kayaku K. K.), 4 g eines Gemischs, in dem 0,3 Gew.-% eines chiralen Stoffs (5- 811), hergestellt von Merck & Co., Inc.) zu einem Flüssigkristallmaterial (ZLI-4792, hergestellt von Merck & Co., Inc.) zugesetzt war, und 0,02 g eines Photopolymerisationsstarters (Irgacure 184, hergestellt von CIBA- GEIGY Corporation) enthielt.
Als Nächstes wurde die Zelle unter Verwendung einer Hochdruck-Quecksilberlampe, die parallele Strahlung erzeugen konnte, kontinuierlich mit UV- Strahlung mit einer Leuchtstärke von 15 mW/cm² für 5 Minuten beleuchtet, wodurch das polymerisierbare Material ausgehärtet wurde.
Die sich ergebende Zelle wurde durch ein Polarisationsmikroskop betrachtet, was das Folgende ergab.
Wie es in Fig. 27 dargestellt ist, existierte in der Mitte jedes Flüssigkristallbereichs d mit Regelmäßigkeit ein Polymerbereich i in Inselform. Im Flüssigkristallbereich d waren Flüssigkristalldomänen g auf radiale Weise ausgebildet. Der in vertikaler Richtung in Bezug auf die Zelle gemessene Kontast betrug 28, und der unter einem Winkel von 45º gegen die vertikale Richtung der Zelle omnidirektional gemessene Kontrast lag im Bereich von 21 bis 25. Bei einer herkömmlichen TN-Zelle wurde der Umkehreffekt in einer Richtung eines punktzentrischen Winkels erhalten, was die Anzeigequalität merklich senkte.
Wie es bei den Anwendungen 11 und 12 beschrieben ist, kann, wenn Lichteinstrahlung unter Verwendung einer Photomaske mit einem Lichttransmissionsloch in der Mitte jedes Maskierungsabschnitts ausgeführt wird, eine Kontrastverringerung durch Lichtstreuung dadurch verhindert werden, dass Flüssigkristallmoleküle in Flüssigkristallbereichen omnidirektional ausgerichtet werden, wobei die Betrachtungswinkelabhängigkeit bei Halbtonanzeige gesenkt wird und die Flüssigkristallbereiche beinahe das gesamte Pixel bedecken können. Darüber hinaus kann eine unter Verwendung dieser Art einer Photomaske erhaltene Flüssigkristallanzeigevorrichtung für einen großen Schirm verwendet werden, und sie kann als Flüssigkristallanzeigevorrichtung verwendet werden, die weniger Betrachtungswinkelabhängigkeit zeigen muss. So ist ihr Anwendungsbereich beachtlich breit. Ihr Anwendungsbereich überdeckt Flüssigkristall-Fernseher, Anzeigevorrichtungen für Videokameras (Flüssigkristall-Viewcam, hergestellt von Sharp K. K.), brillenartige Flüssigkristallanzeigevorrichtungen für Virtual Reality sowie Flüssigkristallanzeigevorrichtungen für Fahrzeuge. Wenn die Fläche eines Maskierungsabschnitts sehr groß ist, können mehrere Lichttransmissionslöcher vorhanden sein, und eines der Transmissionslöcher muss nicht notwendigerweise in der Mitte des Maskierungsabschnitts positioniert sein. Wichtig ist, dass beinahe die Gesamtheit der durch schwaches Licht bestrahlten Bereiche Flüssigkristallbereiche werden und die dort vorhandenen Flüssigkristallmoleküle auf radiale Weise ausgerichtet sind.
Die Technik des Beispiels 3 kann dann angewandt werden, wenn zwei oder mehr Flüssigkristallbereiche in einem Pixel auszubilden sind. Fig. 17 zeigt diese Anwendung. In Fig. 17 bezeichnet die Bezugsmarkierung b ein Pixel oder einen Maskierungsabschnitt einer Photomaske, c einen offenen Abschnitt der Photomaske, d einen Flüssigkristallbereich und e Flüssigkristallmoleküle.
Beim Beispiel 3 kann jede beim Beispiel 2 beschrieben Einzelheit, wie die Lichteinstelleinrichtung wie eine Photomaske, die Einstrahlung von Licht usw., auf dieselbe Weise angewandt werden.

Beispiel 4

Zusätzlich zur Struktur des Beispiels 3 ist das Beispiel 4 ein Fall, bei dem mehrere Flüssigkristallmoleküle j in einem Flüssigkristallbereich d auf Schraubenweise um eine Schraubenachse k herum ausgerichtet sind, die nahezu rechtwinklig zu einer Substratfläche verläuft, wie es in Fig. 28A dargestellt ist. In diesem Fall wird ein Flüssigkristallmaterial verwendet, bei dem ein cholesterischer Flüssigkristall, ein chiraler Stoff oder dergleichen zu einem nematischen Flüssigkristall zugesetzt ist. Zu Beispielen für den chiralen Stoff gehören S-811, R-811 und CE12.
Wenn z. B. ein nematischer Flüssigkristall (insbesondere ein Flüssigkristall mit einer Schraubenganghöhe) verwendet wird, ändern sich die Eigenschaften desselben abhängig von seiner Schraubenganghöhe.
(1) Im Fall einer Schraubenganghöhe von mehr als 100 um zeigt die Betrachtung durch ein Polarisationsmikroskop, wie in den Fig. 29A und 29B dargestellt, dass Flüssigkristallmoleküle in einem Flüssigkristallbereich parallel zum Substrat ausgerichtet sind und die Ausrichtungsebenen des Flüssigkristalls kaum verdrillt sind. D. h., dass sich die Flüssigkristallmoleküle in nahezu homogener Ausrichtung befinden. Wenn in diesem Fall die Zelle in Polarisationsplatten so eingefügt wird, dass die Polarisationsrichtungen einander rechtwinklig schneiden (gekreuzte Nicols), wird Licht durch die Zelle hindurchgelassen, das nur durch den Doppelbrechungseffekt des Flüssigkristalls beeinflusst ist. Demgemäß ist die Menge des hindurchgelassenen Lichts klein. Darüber hinaus wird die Brechungsindexdifferenz an der Grenzfläche zwischen der Polymerwand und dem Flüssigkristallbereich d bei fehlender angelegter Spannung groß. Daher zeigt sich, bei Betrachtung ausgehend von einer Position unter einem Winkel gegenüber der vertikalen Richtung in Bezug auf die Zelle eine Interferenz zwischen der Polymerwand und dem Flüssigkristallbereich d, was zu einer groben Anzeige führt.
(2) Im Fall einer Schraubenganghöhe von 15 um bis 100 um zeigt die Betrachtung durch ein Polarisationsmikroskop, wie es in den Fig. 28A, 28B und 28C dargestellt ist, dass Flüssigkristallmoleküle parallel zum Substrat ausgerichtet sind, gegeneinander verdrillt sind und einen Ausrichtungszustand aufweisen, in dem die Flüssigkristallmoleküle am oberen und unteren Substrat verdrillt sind (nahezu mit TN-Ausrichtung). In diesem Fall wird auf die Zelle fallendes Licht durch die verdrillten Moleküle optisch gedreht, so dass das einfallende Licht durch die als gekreuzte Nicols angeordneten Polarisationsplatten läuft. Demgemäß ist die Menge des durch die Zelle laufenden Lichts erhöht. Darüber hinaus sind die Flüssigkristallmoleküle an den Grenzflächen zwischen den Flüssigkristallbereichen und den Polymerwänden parallel zum Substrat jedoch zufällig innerhalb jeder Grenzfläche ausgerichtet. Daher sind, gesehen aus einer Position unter einem Winkel gegenüber der vertikalen Richtung in Bezug auf die Zelle, die Grenzflächen zwischen den Flüssigkristallbereichen und den Polymerwänden kaum erkennbar, was zu verbesserter Anzeigequalität ohne Rauigkeit führt.
(3) Im Fall einer Schraubenganghöhe von weniger als 15 um zeigt die Betrachtung durch ein Polarisationsmikroskop, wie in den Fig. 30A und 30B dargestellt, dass in Flüssigkristallbereichen winzige Streifenmuster erzeugt werden, da die Schraubenachse der Flüssigkristallmoleküle gegenüber einer vertikalen Ebene in Bezug auf die Zelle verkippt ist. In einem Ausrichtungszustand, in dem die Schraubenachse unten liegt, steht nur ein Teil der Flüssigkristallmoleküle in der vertikalen Richtung der Zelle, was die Lichtdurchlässigkeit verringert.
Wie oben beschrieben, liegt die Schraubenganghöhe beim Beispiel 4 vorzugsweise im Bereich von 15 um bis 100 um. Bevorzugter ist es, angesichts des Lichttransmissionvermögens und der Rauigkeit einer Anzeige, dass die Schraubenganghöhe im Bereich von 25 um bis 75 um liegt.

Anwendungen 13, 14, 15 und 16

Zwei transparente Elektrodensubstrate mit ITO wurden so aneinander befestigt, dass eine Zellendicke von 5,5 um vorlag. In die so erhaltene Zelle wurde ein Gemisch injiziert, dass 0,1 g R-684, 0,05 g Styrol, 0,85 g Isobornylmethacrylat, 4 g eines Flüssigkristallmaterials (ZLI-4792) und 0,02 g eines Photopolymerisationsstarters (Irgacure 651) enthielt. Dem Flüssigkristallmaterial wurden 0,3 Gew.-% S-811 (Anwendung 13), 0,6 Gew.-% S-811 (Anwendung 14), 0,9 Gew.-% 5-811 (Anwendung 15) bzw. 1,2 Gew.-% S811 (Anwendung 16) als chiraler Stoff zugesetzt. Das Gemisch wurde auf 40ºC erwärmt, um einen homogenen Mischungszustand zu erzielen. Dann wurde eine Photomaske mit quadratischen Maskierungsabschnitten, deren Seiten jeweils 200 um lang waren und bei der die Maskierungsabschnitte in einer Matrix mit einem gegenseitigen Intervall von 50 um vorhanden waren, auf der Zelle positioniert. Die Zelle wurde durch die Photomaske hindurch unter Verwendung einer Hochdruck-Quecksilberlampe mit einer Leuchtstärke von 14 mW/cm² unter der Bedingung mit UV-Strahlung bestrahlt, dass ein Zyklus mit einer zweiten Bestrahlung und 29 Sekunden Nichtbestrahlung 20 mal wiederholt wurde und dann kontinuierlich für 5 Minuten bestrahlt wurde. Darüber hinaus wurde die Zelle für 5 Minuten ohne Photomaske bestrahlt. An der Ober- und Unterseite der sich ergebenden Zelle wurden Polarisationsplatten so befestigt, dass die Polarisationsrichtungen einander rechtwinklig schnitten.

Vergleichsbeispiele 13 und 14

Als Vergleichsbeispiele in Bezug auf die Anwendungen 13, 14, 15 und 16 wurden Flüssigkristallanzeigevorrichtungen wie folgt hergestellt.
Zellen wurden auf dieselbe Weise wie bei den Anwendungen 13, 14, 15 und 16 hergestellt. Dann wurde ein Gemisch in jede Zelle injiziert, das 4 g eines Flüssigkristallmaterials (ZLI-4792) und 0,02 g eines Photopolymerisationsstarters (Irgacure 651) enthielt. Dem Flüssigkristallmaterial wurden 0 Gew.-% S-811 (Vergleichsbeispiel 13) bzw. 1,5 Gew.-% S-811 (Vergleichsbeispiel 14) als chiraler Stoff zugesetzt.
Die Tabelle 9 zeigt elektrooptische Charakteristiken der Flüssigkristallanzeigevorrichtungen der Anwendungen 13, 14, 15 und 16 sowie der Vergleichsbeispiele 13 und 14. Eine Ansteuerspannung (Vth) repräsentiert eine Spannung, bei der sich die Lichttransmission um 10% ändert; außerdem repräsentiert T&sub0; die Lichttransmission ohne angelegte Spannung (wobei diejenige Lichttransmission zu 100% genommen wird, wie sie erhalten wird, wenn zwei Polarisationsplatten so angebracht sind, dass jede Polarisationsplatte ausgerichtet ist). Die Schraubenganghöhe des Flüssigkristallmaterials wurde unter Verwendung einer keilförmigen Zelle gemessen. Tabelle 9
Wie es aus der Tabelle 9 ersichtlich ist, ist eine helle Anzeige mit verbesserter Lichttransmission ermöglicht, wenn die Schraubenganghöhe des Flüssigkristallmaterials im Bereich von 15 um bis 100 um liegt. Die Schraubenganghöhe liegt bevorzugter im Bereich von 25 um bis 75 um. Ferner besteht die Tendenz, dass der Zusatz eines chiralen Stoffs die Ansteuerspannung senkt.

Beispiel 5

Das Beispiel 5 betrifft den Fall, dass die Lichttransmission und der Kontrast bei einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung verbesserbar sind, bei der Flüssigkristalldomänen auf radiale Weise oder auf zufällige Weise ausgerichtet sind. Nachfolgend wird das Beispiel 5 durch veranschaulichende Anwendungen beschrieben.

Anwendungen 17, 18, 19 und 20

Es wurden zwei Glassubstrate mit einer Dicke von 1,1 mm mit ITO (einem Gemisch aus Indiumoxid und Zinnoxid mit einer Dicke von 500 Å) verwendet. Auf einem Substrat wurden Abstandshalter mit einem Durchmesser von 6 um verteilt, und das andere Substrat wurde so darauf gelegt, dass zwischen ihnen ein Zwischenraum erhalten blieb. Dann wurde eine Photomaske, wie in Fig. 31 dargestellt, auf die so erhaltene Zelle so aufgelegt, dass die Pixel mit Maskierungsabschnitten der Photomaske bedeckt waren. Darüber hinaus wurde in die Zelle ein homogenes Gemisch injiziert, das 0,1 g Acrylat mit zwei funktionellen Gruppen enthielt, d. h. eine photopolymerisierbare Verbindung (R-684, hergestellt von Nippon Kayaku K. K.), 0,05 g Styrol, 0,85 g Isobornylmethacrylat, ein Flüssigkristallmaterial vom Fluor- oder Chlortyp, wie in der Tabelle 10 dargestellt (bei dem 0,5% S-811 als chiraler Stoff zugesetzt waren) und 0,0025 g eines Photopolymerisationsstarters (Irgacure 651) enthielt. Tabelle 10 Bei den Anwendungen 17 bis 20 verwendete Flüssigkristallmaterialien
Als Nächstes wurde die Zelle unter Verwendung einer Hochdruck-Quecksilberlampe (die parallele Strahlung liefern kann) mit einer Leuchtstärke von 10 mW/cm² durch die Photomaske hindurch mit UV-Strahlung bestrahlt, und zwar unter der Bedingung, dass ein Zyklus mit einer zweiten Bestrahlung und 30 Sekunden Nicht-Bestrahlung 20 mal wiederholt wurde und dann kontinuierlich für 10 Minuten bestrahlt wurde. Darüber hinaus wurde die Zelle für 10 Minuten ohne die Photomaske bestrahlt. An der Ober- und Unterseite der sich ergebenden Zelle wurden Polarisationsplatten so befestigt, dass die Polarisationsrichtungen einander rechtwinklig schnitten. So lag eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung vor, bei der die Flüssigkristallbereiche durch Polymerwänden unterteilt waren.
Die Tabelle 11 zeigt die Lichttransmission T&sub0; bei fehlender angelegter Spannung, die eine elektrooptische Charakteristik der so hergestellten Zelle ist, wobei diejenige Lichttransmission auf 100% gesetzt ist, wie sie erhalten wird, wenn die zwei Polarisationsplatten so positioniert sind, dass jede Polarisationsrichtung ausgerichtet ist. Tabelle 11
Die Betrachtungswinkelcharakteristik der Flüssigkristallanzeigevorrichtungen der Anwendungen 17 bis 20 waren ohne Umkehreffekt zufriedenstellend.

Anwendungen 21 und 22

Es wurde dasselbe Material für ein Substrat wie bei der Anwendung 17 verwendet, und jede Zelle wurde so hergestellt, dass sie eine Zellendicke von 7,2 um (Anwendung 21) bzw. 9,1 um (Anwendung 22) aufwies, was durch Ändern der in jeder Zelle zu verwendenden Abstandshalter erfolgte.
Es wurde dasselbe Gemisch wie bei der Anwendung 17 in die jeweiligen Zellen injiziert, und die Zellen wurden auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 17 durch eine Photomaske hindurch mit UV-Strahlung bestrahlt. Die Zellen wurden durch ein Polarisationsmikroskop betrachtet, was das Folgende ergab.
Bei den Anwendungen 21 und 22 waren Flüssigkristallbereiche ausgebildet, die beinahe dieselbe Form wie die eines Maskierungsabschnitts der Photomaske hatten.

Vergleichsbeispiele 15 und 16

Zellen wurden auf dieselbe Weise wie bei den Anwendungen 21 und 22 mit der Ausnahme hergestellt, dass die Dicke geändert wurde. Beim Vergleichsbeispiel 15 betrug die Zellendicke 3,5 um, und beim Vergleichsbeispiel 16 betrug die Zellendicke 12,0 um.
Die Tabelle 12 zeigt die elektrooptischen Charakteristiken der auf die oben beschriebene Weise hergestellten Flüssigkristallanzeigevorrichtungen. Tabelle 12
Wie es aus der Tabelle 12 ersichtlich ist, waren die Betrachtungswinkelcharakteristiken der Flüssigkristallanzeigevorrichtungen der Anwendungen 21 und 22 ohne Umkehreffekt zufriedenstellend. Darüber hinaus werden, wie es aus den Tabellen 10 bis 12 erkennbar ist, die Anzeigeeigenschaften der Flüssigkristallanzeigevorrichtungen, insbesondere die Lichttransmission T&sub0; bei fehlender angelegter Spannung, stark durch das Produkt von Δn des Flüssigkristallmaterials und der Dicke d der Flüssigkristallschicht (Δn · d) beeinflusst. Wenn das Produkt Δn · d einen Wert von 0,4 bis 1,1 um aufweist, wird höhere Lichttransmission erzielt. Beim Vergleichsbeispiel 15 bewegen sich, da die Zellendicke zu klein ist, das Flüssigkristallmaterial und das durch Licht härtbare Material nicht in ausreichender Weise; im Ergebnis wurden Polymerwände auch in mit schwachem Licht bestrahlten Bereichen erzeugt. Demgemäß ist die Lichttransmission ohne angelegte Spannung gering. Darüber hinaus beeinflusst die Zellendicke das Produkt Δn · d. Wenn die Zellendicke 3 um oder weniger beträgt, bewegen sich das Flüssigkristallmaterial und das durch Licht härtbare Material nicht in ausreichender Weise; im Ergebnis wird in mit schwachem Licht bestrahlten Bereichen eine größere Anzahl von Flüssigkristallbereichen erzeugt, was den Kontrast senkt. Wenn die Zellendicke 10 um oder mehr beträgt, steht ein Teil der Polymerwände nicht ausreichend in Kontakt mit dem oberen und unteren Substrat, was die Einstellbarkeit der Größe der Flüssigkristallbereiche senkt. So ist es bevorzugt, dass das Produkt Δn · d im Bereich von 0,4 bis 1,1 um liegt und die Zellendicke im Bereich von 3 bis 10 um liegt.

Beispiel 6

Beim vorliegenden Beispiel war eine Photomaske zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung bevorzugt, bei der Flüssigkristalldomänen auf radiale Weise oder zufällige Weise ausgerichtet sind.
Eine Zelle wurde auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 17 hergestellt. Dann wurde dasselbe Gemisch wie bei der Anwendung 17 in die Zelle injiziert. Eine Photomaske, wie sie in Fig. 32 dargestellt ist, wurde auf der Zelle positioniert und mit UV-Strahlung auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 17 bestrahlt. Die Betrachtung der so erhaltenen Zelle durch ein Polarisationsmikroskop ergab, dass Flüssigkristallbereiche ausgebildet waren, wie sie in Fig. 33 dargestellt sind. Jeder Flüssigkristallbereich d hatte eine Struktur, bei der ein innerer Flüssigkristallbereich d1 und ein äußerer Flüssigkristallbereich d2 durch einen Polymerbereich voneinander getrennt waren, wobei in der Nähe der Mitte des inneren Flüssigkristallbereichs d1 eine Polymerinsel i ausgebildet war.
Die Fig. 34A, 34B und 34C zeigen Betrachtungswinkel-Charakteristikkurven der beim vorliegenden Beispiel erhaltenen Flüssigkristallanzeigevorrichtung. Die Fig. 34A und 34B zeigen die Beziehung zwischen der Lichttransmission und der angelegten Spannung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, bei der eine Zelle so zwischen Polarisationsplatten eingefügt war, dass die Polarisationsrichtungen einander rechtwinklig schnitten. Wie es in Fig. 34D dargestellt ist, wurde, gemäß 34A, die Betrachtungswinkelcharakteristik in einer Richtung a gemessen (d. h. in einer Richtung rechtwinklig in Bezug auf die Zelle); in der Fig. 34B wurde die Betrachtungswinkelcharakteristik in einer Richtung b gemessen (d. h. in einer Richtung unter einem Winkel von 40º zur vertikalen Richtung in Bezug auf die Zelle; und in Fig. 34C wurde die Betrachtungswinkelcharakteristik in einer Richtung c gemessen (d. h. in einer Richtung unter einem Winkel von 90º zur Richtung b und unter einem Winkel von 40º zur Richtung a). Wie es aus diesen Figuren ersichtlich ist, ändern sich, obwohl der Betrachtungswinkel geändert wird, die Charakteristikkurven für die Lichttransmission und die angelegte Spannung kaum, was zeigt, dass die Betrachtungscharakteristik der Flüssigkristallanzeigevorrichtung des vorliegenden Beispiels hervorragend ist. Insbesondere ist kaum erkennbar, dass die Lichttransmission bei der angelegten Sättigungsspannung erhöht wäre.
Wie beim vorliegenden Beispiel werden, wenn eine Photomaske verwendet wird, bei der jeder Maskierungsabschnitt eine Öffnung aufweist, deren Form dieselbe wie die des Umfangs des Maskierungsabschnitts ist, zwischen dem Umfang und der Öffnung kleine Flüssigkristalldomänen in radialer Weise erzeugt, was die Betrachtungswinkelcharakteristik stark verbessert. Die Form des Umfangs und die der Öffnung sind nicht notwendigerweise identisch. Z. B. können eine kreisförmige Öffnung, eine sechseckige Öffnung, eine quadratische Öffnung usw. in Bezug auf einen rechteckigen Umfang dieselben Vorteile liefern. Wenn die Sechseckform verwendet wird, wie beim vorliegenden Beispiel, kann eine ebene Fläche vollständig bedeckt werden und die Flüssigkristalldomänen können leicht in einem nahezu kreisförmigen Flüssigkristallbereich ausgebildet werden.

Beispiel 7

Das Beispiel 7 betrifft den Fall, dass die Abhängigkeit des Betrachtungs winkels bei einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Nicht-Lichtstreutyp weiter verbessert ist.
Bei einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Nicht-Lichtstreutyp ist die Betrachtungswinkelcharakteristik bei Halbtondarstellung im Vergleich zu der bei einer herkömmlichen Flüssigkristallanzeigevorrichtung stark verbessert. Jedoch sind Flüssigkristallmoleküle in Bezug auf die vertikale Richtung einer Zelle vergibt, so dass der Brechungsindex in der vertikalen Richtung der Zelle und derjenige in einer Diagonalrichtung der Zelle leicht differieren. Wegen dieses Effekts ist auch der scheinbare Kontrast leicht geändert. Um diesen Effekt zu korrigieren, kann zwischen einer Polarisationsplatte (nicht dargestellt) und einem Substrat 61 ein scheibenförmiger Film 62 mit Anisotropie des Brechungsindex ausgebildet werden, wie es in Fig. 18 dargestellt ist. Daher werden der Brechungsindex in vertikaler Richtung (Richtung m) und in diagonaler Richtung (Richtung n) beinahe gleich, was die Betrachtungswinkelabhängigkeit des Kontrasts merklich senkt. Dies ist in der japanischen Patentoffenlegungsveröffentlichung Nr. 2-400795 offenbart. Es handelt sich um ein allgemeines Verfahren zum Aufheben von Doppelbrechung.
Der Brechungsindexfilm 62 wird als biaxial orientierter Film, wie aus Polyvinylalkohol (PVA) hergestellt, bei dem in der Filmfläche keine Anisotropie des Brechungsindex vorliegt und der Brechungsindex in der Oberflächenrichtung des Films größer als in der Richtung rechtwinklig hierzu ist.

Beispiel 8

Das Beispiel 8 betrifft den Fall, dass eine Maskierungseigenschaft in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Nicht-Lichtstreutyp dadurch verbessert wird, dass eine Lichtausblendmaske wie eine Schwarzmaske auf einer Polymerwand positioniert wird.
Fig. 19 ist eine Schnittansicht, die eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß dem vorliegenden Beispiel zeigt. Diese Flüssigkristallanzeigevorrichtung beinhaltet zwei einander zugewandte transparente Substrate 30 und 35, Polymerwände 37, die so vorhanden sind, dass sie die Innenflächen (genauer gesagt die Ausrichtungsfilme 34a und 34b) der Substrate 30 und 35 erreichen. Flüssigkristallbereiche 38, die durch die Polymerwände 37 abgeteilt sind, Polarisationsplatten 39a und 39b, die jeweils an der Außenseite der Substrate 30 bzw. 35 vorhanden sind, und eine Hintergrundbeleuchtung 40, die außerhalb eines der Substrate 30 (des unteren) vorhanden ist.
Das Substrat 30 verfügt über Pixelelektroden 31, die auf einer Seite der Flüssigkristallbereiche 38 ausgebildet sind. Darüber hinaus sind auf dem Substrat 30 mit den Pixelelektroden 31 ein ebener Film 32 zur Einebnung, eine Lichtausblendmaske 33 und der Ausrichtungsfilm 34a in dieser Reihenfolge ausgebildet. Die Lichtausblendmaske 33 ist so vorhanden, dass ihre Maskierungsabschnitte 50% oder mehr jeder Kontaktfläche dort bedecken, wo die Polymerwände 37 in Kontakt mit der Innenseite des Substrats 30 stehen. Das Substrat 35 verfügt über Gegenelektroden 36 auf der Seite der Flüssigkristallbereiche 38, so dass die Gegenelektroden 36 den Pixelelektroden 31 zugewandt sind und diese schneiden, und es verfügt über den Ausrichtungsfilm 34b, der so ausgebildet ist, dass er die Gegenelektrode 36 bedeckt.
Wenn die Maskierungsabschnitte der Lichtausblendmaske 33 100% oder mehr der Kontaktfläche der Polymerwände 37 bedecken, entsprechen Pixel solchen Abschnitten, die nicht durch die Lichtausblendmaske 33 bedeckt sind. Dagegen entsprechen, wenn die Maskierungsabschnitte der Lichtausblendmaske 33 weniger als 100% der Kontaktfläche der Polymerwände 37 bedecken, Pixel der Fläche, in der die Pixelelektroden 31 mit den Gegenelektroden 36 überlappen.
Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit der oben genannten Struktur wird wie folgt hergestellt.
Als Erstes werden das Substrat 30, auf dem die Pixelelektroden 31, die Abrasterleitungen, die Signalleitungen, der ebene Film 32, die Lichtausblendmaske 33 und der Ausrichtungsfilm 34a ausgebildet sind, sowie das Substrat 35, auf dem die Gegenelektrode 36 und der Ausrichtungsfilm 34b ausgebildet sind, erhalten.
Die Ausrichtungsfilme 34a und 34b werden einer Reibebehandlung unterzogen. Dann werden die Substrate 30 und 35 so angeordnet, dass sie einander zugewandt sind, und ein zuvor hergestelltes Gemisch, das zumindest ein durch Licht härtbares Material und ein Flüssigkristallmaterial enthält, wird zwischen die Substrate 30 und 35 injiziert. Dann wird eine Photomaske mit Maskierungsabschnitten außerhalb des Substrats 35 positioniert. Jeder Maskierungsabschnitt verfügt über eine Größe, die kleiner als die jedes Pixels ist, und die Maskierungsabschnitte sind in einer Matrix ausgebildet, wobei die anderen Abschnitte der Photomaske lichtdurchlässige Abschnitte sind.
Die Position und die Größe der lichtdurchlässigen Abschnitte der Photomaske werden vorab so bestimmt, dass die Maskierungsabschnitt der Lichtausblendmaske 33 50% oder mehr jeder Fläche der Polymerwände 37 bedecken, die die Innenseite des Substrats 30 erreichen.
Wie oben beschrieben, ist es bevorzugt, dass die Maskierungsabschnitte der Lichtausblendmaske 33 50% oder mehr jeder Fläche der die Innenseite des Substrats 30 erreichenden Polymerwände 37 bedecken. Wenn jedoch 300% oder mehr Fläche bedeckt wird, nehmen die Randbereiche der mit Maskierungsabschnitten bedeckten Pixelelektroden 31 zu, was zu einer Helligkeitsabnahme führt. So sollte der Prozentsatz jeder Fläche der zu bedeckenden Polymerwände im Bereich von 50% bis 300% liegen. Der Bereich von 80% bis 150% ist bevorzugter. Die Verwendung einer Lichtausblendmaske 33 ergibt den folgenden Vorteil.
Obwohl über zwei Pixeln ein Flüssigkristallbereich vorhanden ist oder ein Flüssigkristallbereich zwischen benachbarten Pixeln ausgebildet ist, blendet die Lichtausblendmaske 33 Licht zwischen benachbarten Pixeln aus. So kann verhindert werden, dass Licht zwischen benachbarten Pixeln hindurchgestrahlt wird, um dadurch eine Kontrastverringerung zu vermeiden.
Beim vorliegenden Beispiel ist die Lichtausblendmaske 33 auf der Seite der Hintergrundbeleuchtung 40 in Bezug auf die Flüssigkristallbereiche 38 positioniert. Alternativ kann die Lichtausblendmaske auf der Gegenseite der Hintergrundbeleuchtung 40 in Bezug auf die Flüssigkristallbereiche 38 positioniert werden. Wenn die Lichtausblendmaske 33 auf der Seite der Hintergrundbeleuchtung 40 in Bezug auf den Flüssigkristallbereich 38 positioniert ist, kann Licht ausgeblendet werden, bevor es durch die Polymerwände 37 gestreut wird. So können die Lichtausblendeigenschaften verbessert werden. Außerdem befindet sich die Lichtausblendmaske 33 vorzugsweise so dicht wie möglich an denjenigen Abschnitten der Polymerwände 37, die die Innenseite des Substrats 30 erreichen.
Für die Lichtausblendmaske 33 kann jedes beliebige Material verwendet werden, solange sichtbares Licht mit 50% oder mehr ausgeblendet werden kann. Zu Beispielen für das Material gehören Metalle wie Aluminium, Tantal und Molybdän oder organische Materialien wie eingefärbte Anstriche. Das Material wird als dünner Film verwendet.
Nachfolgend wird das Beispiel 8 mittels veranschaulichender Anwendungen beschrieben.

Anwendung 23

Als Erstes wurden auf PET-Filmen mit einer Dicke von 0,25 mm Elektrodenleitungen aus ITO mit einer Dicke von 500 Å hergestellt. Bei beiden Substraten betrug die Breite jeder Elektrodenleitung 200 um, der Abstand zwischen den Elektrodenleitungen betrug 50 um und die jeweilige Anzahl der Elektrodenleitungen betrug 20.
Als Nächstes wurde durch ein Schleuderbeschichtungsverfahren Polyimid (SE150, hergestellt von Nissan Chemical Industries Ltd.) auf die Substrate aufgetragen, wodurch Ausrichtungsfilme ausgebildet wurden. Diese Ausrichtungsfilme wurden einer Reibebehandlung unter Verwendung eines Nylontuchs unterzogen. Auf diese Weise wurden zwei Substrate hergestellt.
Dann wurden auf einem Substrat Abstandshalter mit einem Durchmesser von 6 um verteilt, und das andere Substrat wurde so darauf gelegt, dass ein gegenseitiger Zwischenraum erhalten wurde, wodurch eine Zelle hergestellt war. Dabei schnitten die auf den jeweiligen PET-Filmen hergestellten Elektrodenleitungen einander rechtwinklig.
Auf der so erhaltenen Zelle wurde eine Photomaske 41 aus Al, wie in Fig. 20 dargestellt, positioniert. Die Photomaske 41 verfügte über (z. B.) quadratische Maskierungsabschnitte 41a, deren jeweilige Seite 200 um lang war. Der Abstand zwischen den jeweiligen Mitten benachbarter quadratischer Maskierungsabschnitte 41a betrug 250 um, und jede Breite der lichtdurchlässigen Abschnitte 41b zwischen benachbarten quadratischen Maskierungsabschnitten 41a betrug 50 um. Dann wurde ein homogenes Gemisch in die Zelle injiziert, das 0,1 g Trimethylolpropantrimethacrylat, 0,9 g 2-Ethylhexylacrylat, 4 g eines Gemischs, in dem 0,3 g cholesterisches Nanoat (CN) zu einem Flüssigkristallmaterial (ZLI-3700-000, hergestellt von Merck & Co., Inc.) zugesetzt war, und 0,03 g eines Photopolymerisationsstarters (Irgacure 184, hergestellt von CIBA-GEIGY Corporation) enthielt.
Die Zelle wurde unter Verwendung einer Hochdruck-Quecksilberlampe, die parallele Strahlung erzeugen kann, mit einer Leuchtstärke von 10 mW/cm² für zwei Minuten UV-Strahlung bestrahlt.
Abschließend wurden Polarisationsplatten so an der sich ergebenden Zelle angebracht, dass die jeweiligen Polarisationsrichtungen mit den Ausrichtungsrichtungen der entsprechenden Ausrichtungsfilme ausgerichtet waren, wodurch eine TN-Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall erhalten war.

Anwendung 24

Eine andere Zelle wurde wie folgt hergestellt:
Als Erstes wurde eine Zelle auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 23 mit der Ausnahme des Schritts zum Anbringen der Polarisationsplatten hergestellt. Dann wurde eine Lichtausblendmaske 42, wie in Fig. 21 dargestellt, an der Zelle angebracht. Die Lichtausblendausmaske 42 aus Molybdän verfügte über Maskierungsabschnitte 42a (die genau den Lichttransmissionsabschnitten der Photomaske 41 bei der Anwendung 23 entsprechen). Die Lichtausblendmaske 42 wurde am Substrat, das auf der Seite einer Hintergrundbeleuchtung liegen sollte, so angebracht, dass die Maskierungsabschnitte 42a die Lichttransmissionsabschnitte der Photomaske 41 überlappten.
Abschließend wurden Polarisationsplatten so an der sich ergebenden Zelle angebracht, dass die jeweiligen Polarisationsrichtungen mit den Ausrichtungsrichtungen der entsprechenden Ausrichtungsfilme ausgerichtet waren, wodurch eine TN-Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall hergestellt war.

Vergleichsbeispiel 17

Als Vergleichsbeispiel hinsichtlich der Anwendungen 23 und 24 wurde eine Zelle auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 23 unter Verwendung von Glas mit ITO (Flintglas mit ITO mit einer Dicke von 500 Å, hergestellt von Nippon Sheet Glass Co., Ltd.) anstelle des bei der Anwendung 23 verwendeten Substrats hergestellt. Darüber hinaus wurde nur derselbe Flüssigkristall wie bei der Anwendung 23 in die Zelle injiziert. Dann wurden Polarisationsplatten so an der Zelle angebracht, dass die jeweiligen Polarisationsrichtungen mit den Ausrichtungsrichtungen der entsprechenden Ausrichtungsfilme ausgerichtet waren, wodurch eine herkömmliche TN-Flüssigkristallanzeigevorrichtung hergestellt war.

Vergleichsbeispiel 18

Als Vergleichsbeispiel hinsichtlich der Anwendungen 23 und 24 wurde eine Zelle vom TN-Typ auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 23 hergestellt. Darüber hinaus wurde dasselbe Gemisch wie bei der Anwendung 23 in die Zelle injiziert. Dann wurde die Zelle auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 23 mit UV-Strahlung bestrahlt, mit der Ausnahme, dass keine Photomaske verwendet wurde, wodurch eine Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall hergestellt war.
Die Tabelle 13 zeigt die Kontrastcharakteristiken der Flüssigkristallanzeigevorrichtungen der Anwendungen 23 und 24 zusammen mit denen der Vergleichsbeispiele 17 und 18. Tabelle 13 Vergleich von Kontrastcharakteristiken
Wie es aus der Tabelle 13 ersichtlich ist, verfügt die Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Anwendung 23 über eine elektrooptische Charakteristik, die mit der des Vergleichsbeispiels 17 vergleichbar ist. Insbesondere zeigt die Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Anwendung 24 beinahe denselben Kontrast wie das Vergleichsbeispiel 17. Ein viel zufriedenstellenderer Kontrast kann bei den Anwendungen 23 und 24 im Vergleich mit dem beim Vergleichsbeispiel 18 erzielt werden.
So kann, gemäß dem Verfahren des Beispiels 8, ein filmförmiges Substrat verwendet werden und es kann höherer Kontrast als bei einer herkömmlichen Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall erzielt werden, da in den Pixeln wenig Lichtstreuung vorliegt.
Die Flüssigkristallanzeigevorrichtungen der Anwendung 23 und 24 wurden zerschnitten, und ein Substrat wurde in flüssigem Stickstoff vom anderen Substrat abgezogen. Dann wurde das Flüssigkristallmaterial mit Aceton abgewaschen. Danach wurde ein Horizontalschnitt der Polymerwände durch ein REM betrachtet, wobei sich ergab, dass Flüssigkristallbereiche mit derselben Regelmäßigkeit wie der der Maskierungsabschnitte der Photomaske (d. h. mit derselben Regelmäßigkeit wie der der Pixel) gleichmäßig ausgebildet waren, wobei alle Flüssigkristallbereiche beinahe dieselbe Größe aufwiesen.
Beim Beispiel 8 kann jede beim Beispiel 2 beschriebene Einzelheit, wie die Lichteinstelleinrichtung wie eine Photomaske, die Einstrahlung von Licht usw. auf dieselbe Weise angewandt werden.

Beispiel 9

Das Beispiel 9 betrifft den Fall, dass ein photopolymerisierbares Verbindungsmaterial und ein Flüssigkristall dadurch deutlich getrennt werden (Phasentrennung), dass das Material in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Nicht-Lichtstreutyp ausgehärtet wird.
Bei diesem Typ einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung verfügt mindestens ein Substrat über einen Ausrichtungsfilm mit einem Dünnfilmmaterial und einem Photopolymerisationsstarter, und das Substrat mit dem Ausrichtungsfilm wird einer Reibebehandlung in einer Richtung unterzogen.
Ein Verfahren zum Herstellen dieser Flüssigkristallanzeigevorrichtung wird wie folgt beschrieben.
Als Erstes werden zwei Substrate mit den oben genannten Ausrichtungsfilmen so angeordnet, dass die jeweiligen Ausrichtungsfilme einander zugewandt sind, wodurch eine Zelle hergestellt wird. Dann wird ein ein Flüssigkristallmaterial und ein photopolymerisierbares Material enthaltendes Gemisch zwischen die Substrate injiziert. Wenn die so hergestellte Zelle mit Licht bestrahlt wird, beginnt das polymerisierbare Material aufgrund des in den Ausrichtungsfilmen enthaltenen Photopolymerisationsstarters zu polymerisieren. Im Ergebnis werden Polymerwände an gewünschten Positionen ausgebildet.
Nachfolgend werden Materialien und dergleichen beschrieben, wie sie beim vorliegenden Beispiel anwendbar sind.

(Dünnfilmmaterial für einen Ausrichtungsfilm)

Im Allgemeinen können Polymermaterialien, anorganische Materialien und dergleichen verwendet werden. Organische Materialien wie Polyimid, thermo plastische Harze und Polymere vom Kondensationstyp sind bevorzugt. Zu Beispielen von Polyimid gehören JALS-203 und JALS-204 (beide hergestellt von Nippon Chemical Industries Ltd.) sowie SE150 (hergestellt von Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.) usw. Zu Beispielen für thermoplastische Harze gehören Polystyrol, PMMA, Polyphenylenoxid (PPO), Polycarbonat usw. Zu Beispielen von Polymeren vom Kondensationstyp gehören Polyimid, Novolacharze usw.

(Photopolymerisationstarter)

Es kann ein üblicher Photopolymerisationsstarter verwendet werden. Zu Beispielen für den Photopolymerisationsstarter gehören Irgacure 184, Irgacure 651, Irgacure 907, Darocure 1173, Darocure 1116 und Darocure 2959 usw. Der Photopolymerisationsstarter kann im Bereich von 1 bis 50 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des oben genannten Dünnfilmmaterials zugesetzt werden.
Das Dünnfilmmaterial und der Photopolymerisationsstarter werden in einem Lösungsmittel (das es ermöglicht, das Dünnfilmmaterial und den Photopolymerisationsstarter zu lösen) gelöst, um eine verdünnte Lösung zu erhalten. Die so erhaltene Lösung wird durch ein Schleuderbeschichtungsverfahren, ein Druckverfahren usw. auf das Substrat aufgetragen, wodurch ein Ausrichtungsfilm ausgebildet wird.
Nachfolgend wird das Beispiel 9 durch Veranschaulichen der Anwendungen beschrieben.

Anwendung 25

Fig. 35 ist eine schematische Schnittansicht einer Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall gemäß dem vorliegenden Beispiel. Fig. 36 ist eine Schnittansicht, die einen Schritt eines Verfahrens zum Herstellen der Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall zeigt. Wie es in Fig. 35 dargestellt ist, ist ein Paar Substrate 71 und 72 einander so zugewandt, dass Flüssigkristallbereiche 78 durch Polymerwände 77 gehalten werden. Elektrodenleitungen 73 sind auf einer Innenseite des Substrats 71 vorhanden, und ein Ausrichtungsfilm 75 ist so ausgebildet, dass er die Elektrodenleitungen 73 bedeckt. Auf der Innenseite des Substrats 72 sind Elektrodenleitungen 74 vorhanden, und ein Ausrichtungsfilm 76 ist so ausgebildet, dass er die Elektrodenleitungen 74 bedeckt.
Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit der oben genannten Struktur wurde wie folgt hergestellt.
Wie es in Fig. 36 dargestellt ist, wurden die Elektrodenleitungen 73 und 74 aus ITO (Gemisch aus Indiumoxid und Zinnoxid) auf den Substraten 71 bzw. 72 hergestellt. Die Dicke der jeweiligen Substrate 71 und 72 betrug 1,1 mm. Die jeweilige Dicke und Breite der Elektrodenleitungen 73 und 74 betrug 500 bzw. 200 um. Es wurden jeweils 20 Elektrodenleitungen 73 und 74 mit einem Abstand von 50 um zwischen benachbarten Leitungen hergestellt. Für die Substrate 71 und 72 kann Glas mit ITO (Flintglas mit ITO mit einer Dicke von 500 Å, hergestellt von Nippon Sheet Glass Co., Ltd.) verwendet werden.
Dann wurden die Ausrichtungsfilme 74 und 76 durch ein Schleuderbeschichtungsverfahren jeweils so aufgetragen, dass sie die Elektrodenleitungen 73 bzw. 74 bedeckten. Die Ausrichtungsfilme 75 und 76 wurden unter Verwendung eines Nylontuchs einer Reibebehandlung in einer Richtung unterzogen. Die Ausrichtungsfilme 75 und 76 wurden aus Polyimid (SE150, hergestellt von Nissan Chemical Industries Ltd.), dem 5 Gew.-% eines Photopolymerisationsstarters (Irgacure 184) zugesetzt waren, hergestellt. Die so erhaltenen Substrate 71 und 72 wurden so angeordnet, dass die Elektrodenleitungen 73 und 74 einander zugewandt waren und einander schnitten. Dann wurden Abstandshalter mit einem Durchmesser von 6 um auf einem Substrate 71 und 72 verteilt, und das andere Substrat wurde darauf positioniert, wodurch eine Zelle hergestellt war.
Als Nächstes wurde eine Photomaske 79 so außerhalb des Substrats 72 positioniert, dass Pixelabschnitte maskiert waren. Darüber hinaus wurde ein homogenes Gemisch 80 in die Zelle injiziert, das ein photopolymerisierbares Material und ein Flüssigkristallmaterial enthielt. Das photopolymerisierbare Material enthielt 0,1 g Trimethylolpropantrimethacrylat, 0,4 g 2-Ethylhexylacrylat und 0,5 g Isobornylacrylat; außerdem enthielt das Flüssigkristallmaterial 4 g eines Gemischs, bei dem 0,3% cholesterisches Nanoat (CN) zu ZLI-3700-000 (hergestellt von Merck & Co., Inc.) zugesetzt war. Die so erhaltene Zelle wurde unter Verwendung einer Hochdruck-Quecksilberlampe, die parallele Strahlung erzeugen kann, für 10 Minuten mit UV-Strahlung mit einer Leuchtstärke von 10 mW/cm² bestrahlt, wodurch das photopolymerisierbare Material ausgehärtet wurde.
Ein Substrat wurde in flüssigem Stickstoff vom anderen abgezogen und das Flüssigkristallmaterial wurde mit Aceton abgewaschen. Danach wurde ein Horizontalschnitt der Polymerwände durch ein REM betrachtet, wobei sich ergab, dass Flüssigkristallbereiche 78 mit derselben Regelmäßigkeit wie der der Photomaske 79 (d. h. mit derselben Regelmäßigkeit wie der der Pixel) gleichmäßig ausgebildet waren, wobei alle Flüssigkristallbereiche 78 beinahe dieselbe Größe hatten. Hier sei angegeben, dass 20 Polymerwände, die die beste Regelmäßigkeit zeigten, aus den Proben zur Betrachtung ausgewählt wurden, da einige der Proben während ihrer Herstellung beschädigt wurden.
Abschließend wurden zwei Polarisationsplatten so an der Zelle angebracht, dass die jeweiligen Polarisationsrichtungen mit der Ausrichtungsrichtung der Zelle ausgerichtet waren, wobei eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß dem vorliegenden Beispiel hergestellt war.

Vergleichsbeispiel 19

Als Vergleichsbeispiel hinsichtlich der Anwendung 25 wurde eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung wie folgt hergestellt.
Beim Vergleichsbeispiel 19 wurde Glas mit ITO (Flintglas mit ITO mit einer Dicke von 500 Å, hergestellt von Nippon Sheet Glass Co., Ltd.) anstelle der Substrate 71 und 72 der Anwendung 25 verwendet, und es wurde nur ein Flüssigkristallmaterial (ZLI-3700-000) verwendet.

Vergleichsbeispiel 20

Als Vergleichsbeispiel hinsichtlich der Anwendung 25 wurde eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 25 mit der Ausnahme hergestellt, dass keine Photomaske verwendet wurde.
Die Tabelle 14 zeigt die Ergebnisse, wie sie durch Messen des Kontrasts der Flüssigkristallanzeigevorrichtungen der Anwendung 25 und der Vergleichsbeispiele 19 und 20 erhalten wurden. Der Kontrast wird unter Verwendung des Systems Photal LC 5000 gemessen und als das Verhältnis der Lichttransmission T&sub0; bei fehlender angelegter Spannung zur Lichttransmission Tsat unter der Bedingung, dass eine Sättigungsspannung angelegt wird, bewertet, also (T&sub0;/Tsat). Tabelle 14 Vergleich von Kontrasteigenschaften
Wie es aus der Tabelle 14 ersichtlich ist, weist die unter Verwendung einer Photomaske hergestellte Flüssigkristallanzeigevorrichtung hohen Kontrast auf. Die Verwendung der Photomaske ermöglicht die Herstellung von Polymerwänden mit derselben Regelmäßigkeit wie der der Pixel, und die Grenzflächen zwischen den Polymerwänden und den Flüssigkristallbereichen sind verringert, wodurch Lichtstreuung zwischen den Polymerwänden und den Flüssigkristallbereichen ausreichend verringert ist.
Beim Beispiel 9 kann jede beim Beispiel 2 beschriebene Einzelheit, wie die Lichteinstelleinrichtung wie eine Photomaske, die Bestrahlung mit Licht usw. auf dieselbe Weise angewandt werden.

Beispiel 10

Das Beispiel 10 betrifft den Fall, dass zwischen einem Polymer und einem Flüssigkristall eine Phasentrennung dadurch deutlich ausgeführt wird, dass eine photopolymerisierbare Verbindung in einer Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall vom Nicht-Lichtstreutyp ausgehärtet wird.
Fig. 37 zeigt eine Schnittansicht zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Herstellen einer Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall gemäß dem vorliegenden Beispiel. Fig. 38 zeigt eine schematische Schnittansicht der Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall des vorliegenden Beispiels. Wie es in Fig. 37 dargestellt ist, sind Substrate 81 und 82 einander zugewandt, wobei Flüssigkristallbereiche 88 dazwischen eingebettet sind. Die Flüssigkristallbereiche 88 sind durch Polymerwände 87 abgeteilt. Das Substrat 81 verfügt über Elektrodenleitungen 83 auf einer Seite der Flüssigkristallbereiche 88, und ein Ausrichtungsfilm 85 wird so hergestellt, dass er die Elektrodenleitungen 83 bedeckt. Auf dem Ausrichtungsfilm 85 wird, außer auf Pixeln 92, ein Dünnfilmmuster 89 hergestellt, das einen Polymerisationsstarter enthält. An der Innenseite des Substrats 82 werden Elektrodenleitungen 84 angebracht, und ein Ausrichtungsfilm 86 wird so hergestellt, dass er die Elektrodenleitungen 84 bedeckt. Auf dem Ausrichtungsfilm 86 wird, außer auf den Pixeln 92, ein Dünnfilmmuster 90 hergestellt, das einen Polymerisationsstarter enthält.
Ein Verfahren zum Herstellen der Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit dem oben genannten Aufbau ist das Folgende.
Als Erstes werden die einen Polymerisationsstarter enthaltenden Dünnfilmmuster 89 und 90 jeweils auf Abschnitten der Substrate 81 bzw. 82 hergestellt, auf denen die Polymerwände 87 auszubilden sind. Dann werden die Substrate 81 und 82 aneinander angebracht, und zwischen die Substrate 81 und 82 wird ein Gemisch injiziert, das ein Flüssigkristallmaterial und ein photopolymerisierbares oder durch Wärme polymerisierbares Verbindungsmaterial enthält, wodurch eine Zelle hergestellt wird. Als Nächstes wird das Gemisch mit UV-Strahlung bestrahlt oder erwärmt. Im Ergebnis beginnt die polymerisierbare Verbindung durch den in den Dünnfilmmustern 89 und 90 enthaltenen Polymerisationsstarter auszuhärten, und die Polymerwände 87 beginnen sich in Kontakt mit den Dünnfilmmuster 89 und 90 auszubilden. So werden in einem Pixel oder einer benachbarten Anzahl von Pixel die Flüssigkristallbereiche 88 ausgebildet, die einer Ausrichtungsbehandlung unterliegen.
Das Dünnfilmmuster wird dadurch hergestellt, dass einem Träger ein Polymerisationsstarter zugesetzt wird und dann das Gemisch in einem Lösungsmittel aufgelöst wird, um dadurch eine verdünnte Lösung zu erhalten. Das Dünnfilmmuster wird auf mindestens einem Substrat so hergestellt, dass die auf dem Substrat hergestellten Elektrodenleitungen bedeckt werden. Vorzugsweise werden dieselben Dünnfilmmuster auf beiden Substraten hergestellt.
Nachfolgend werden Materialien und ein Herstellverfahren, wie beim vorliegenden Beispiel anwendbar, beschrieben.

(Dünnfilmmuster)

Es ist bevorzugt, wenn das Dünnfilmmuster nicht 60% oder mehr jeder Fläche der Pixel bedeckt. Wenn das Dünnfilmmuster 60% oder mehr jeder Fläche der Pixel bedeckt, verursachen Polymerwände, die in den durch das Dünnfilmmus ter bedeckten Pixelabschnitten ausgebildet sind, Lichtstreuung, was den Kontrast verringert.
Für die Form eines Abschnitts, auf dem kein Dünnfilmmuster hergestellt wird (d. h. die Form eines Abschnitts, in dem ein Flüssigkristallbereich ausgebildet wird) besteht keine spezielle Beschränkung. Zu bevorzugten Formen gehören ein Kreis, ein Quadrat, ein Trapez, ein Sechseck, ein Rechteck, eine Raute, die Form eines Buchstabens, eine durch mindestens eine gekrümmte Linie und/oder mindestens eine gerade Linie umschlossene Form, eine durch Abschneiden eines Teils dieser Formen erhaltene Konfiguration, eine durch eine Kombination der verschiedenen Formen erhaltene Konfiguration, eine durch eine Kombination derselben Formen erhaltene Konfiguration und dergleichen. Wenn die Erfindung der praktischen Verwendung zugeführt wird, wird eine oder mehrer dieser Formen ausgewählt. Um die Produktivität für den Flüssigkristallbereich zu verbessern, ist es bevorzugt, die Konfiguration auf eine Form mit derselben Größe zu beschränken.
Darüber hinaus ist es, wie es in Fig. 39 dargestellt ist, wie beim vorliegenden Beispiel, bevorzugt, das Dünnfilmmuster auf allen Abschnitten außer den Pixeln herzustellen. Dies, da diese Struktur die Intensität der Lichtstreuung in den Pixeln senkt und den Kontrast der Flüssigkristallanzeigevorrichtung verbessert. Alternativ kann das Dünnfilmmuster auf einem Teil der Abschnitte außer den Pixeln hergestellt werden. Z. B. wird, wie es in Fig. 40 dargestellt ist, das Dünnfilmmuster mit Linienform hergestellt, oder die oben genannten Formen werden als ein Pixel kombiniert, wie es in Fig. 41 dargestellt ist.

(Verfahren zum Herstellen eines Dünnfilmmusters)

Ein Beispiel für ein Verfahren zum Herstellen eines Dünnfilmmusters ist ein Druckverfahren oder Lithographie, wie in der Halbleiterindustrie verwendet.
Beim Druckverfahren wird ein Material, das durch Zusetzen eines Polymerisationsstarters zu einem Träger und durch Auflösen des Gemischs in einem Lösungsmittel erhalten wurde, durch Schmelzdruck, Siebdruck, Offsetdruck usw. als Dünnfilmmuster ausgebildet. Als Träger kann ein Polymermaterial verwendet werden. Zu Beispielen für das Polymermaterial gehören Methylpolymethacrylat (PMMA), Polyvinylalkohol, Nitrocellulose, Polycarbonat, Vinylacetat, Polyimid usw. Das Lösungsmittel hängt vom Material des zu verwendenden Trägers ab. Zu Beispielen für das Lösungsmittel gehören Toluol, Me thylethylketon (MEK), γ-Butyrolacton usw. Das Gemisch aus dem Träger und dem Polymerisationsstarter wird im Lösungsmittel aufgelöst, um eine Lösung zu erhalten, die das Gemisch mit einer Menge von 0,1 bis 50 Gew.-% enthält.
Bei Photolithographie wird ein Polymerisationsstarter einem Positivresistmaterial zugesetzt, und das Gemisch wird auf mindestens eines der zwei Substrate aufgetragen. Dann wird eine Photomaske so auf dem Substrat, auf das das Gemisch aufgetragen wurde, positioniert, dass ein Dünnfilmmuster an einem gewünschten Ort erzeugt wird, und in diesem Zustand wird das Substrat mit Licht bestrahlt. Danach wird das Resistmaterial im mit Licht bestrahlten Abschnitt entfernt. Ein Beispiel für das Positivresistmaterial ist AZ1350 (hergestellt von Shipley Corporation).

(Polymerisationsstarter)

Als Polymerisationsstarter kann ein Photopolymerisationsstarter und ein Thermopolymerisationsstarter verwendet werden. Zu Beispielen für den Photopolymerisationsstarter gehören Irgacure 184, Irgacure 651, Irgacure 907, Darocure 1173, Darocure 1116 und Darocure 2959. Zu Beispielen für den Thermopolymerisationsstarter gehören Peroxide wie BPO und t-Butylperoxid; Radikale erzeugende Stoffe wie Azobisisobutyronitril (AIBN) sowie Aminverbindungen wie Ethylamin, n-Butylamin, Benzylamin, Diethylentriamin, Tetramethylenpentamin, Diaminodiphenylmethan.

(Dicke einer Zelle)

Wenn zwei Substrate einander zugewandt sind, variiert die Dicke einer Zelle abhängig vom Anzeigemodus. Im Fall einer Aushärtung durch Licht ist die Dicke der Zelle vorzugsweise größer als der Punktdurchmesser der zu verwendenden Photomaske. Daher werden Flüssigkristallbereiche mit einer säulenförmigen Wabenstruktur ausgebildet, was die Intensität der Lichtstreuung in Pixeln verringert und den Kontrast der Flüssigkristallanzeigevorrichtung verbessert.

(Polymerisierbares Verbindungsmaterial)

Zusätzlich zu den Materialien, die bei "Polymerisierbares Material" beim Beispiel 2 beschrieben wurden, kann als polymerisierbares Verbindungsmaterial ein thermohärtendes Monomer verwendet werden. Zu Beispielen für das thermohärtende Monomer gehören Epoxyharze vom Bisphenol-A-Typ, Bispheno-A- Diglycidylether, Bisphenol-F-Diglycidylether, Hexahydrobisphenol-A-Diglycidylether, Propylenglycoldiglycidylether, Neopentylglycoldiglycidylether, Diglycidylesterphthalat, Triglycidylisocyanat, Tetraglycidylmethaxylendiamin usw. Diese Monomere können alleine oder in Kombination von zwei oder mehr Arten verwendet werden. Als durch Licht härtbare und thermohärtbare Oligomere und Polymere können z. B. chlorierte und/oder fluorierte Polymere, wie aus diesen Monomeren erhalten, verwendet werden. Diese Monomere, Oligomere und Polymere können in Kombination verwendet werden.

(Verfahren zum Aushärten eines polymerisierbaren Verbindungsmaterials)

Ein polymerisierbares Verbindungsmaterial wird dadurch ausgehärtet, dass es mit Licht bestrahlt oder erwärmt wird.
Im Fall der Bestrahlung mit Licht ist es bevorzugt, wenn die verwendete UV- Strahlung parallele Strahlung ist. Hierbei ist es, wenn ein ferroelektrischer Flüssigkristall (FLC) verwendet wird, zum Verbessern der Stoßfestigkeit wirkungsvoll, am Umfang der großen Flüssigkristallbereiche mit beinahe derselben Größe wie der von Pixeln kleine Flüssigkristalltröpfchen als Puffer anzubringen. So werden, um derartige kleine Flüssigkristalltröpfchen auszubilden, die Endabschnitte der Photomaske so ausgebildet, dass zur Außenseite der Photomaske hin viel mehr Licht durchgestrahlt werden kann; die Photomaske wird entfernt vom Substrat positioniert und es wird UV- Strahlung mit relativ schlechtem Parallelitätsgrad verwendet. Es ist bevorzugt, das polymerisierbare Verbindungsmaterial und das Flüssigkristallmaterial so auszuwählen, dass der Durchmesser jedes Flüssigkristallbereichs größer als der Punktdurchmesser der während des Bestrahlungsschritts mit UV-Strahlung verwendeten Photomaske wird. Jedoch können auch dann, wenn das ausgewählte polymerisierbare Verbindungsmaterial und das Flüssigkristallmaterial den Durchmesser jedes Flüssigkristallbereichs kleiner als den Punktdurchmesser der Photomaske machen, diese ausgewählten Materialien verwendet werden, wenn die Intensität der UV-Strahlung gesenkt wird, die Reaktion bei niedriger Temperatur für lange Zeit ausgeführt wird und die Zusatzmenge des Polymerisationsstarters gesenkt wird.
Darüber hinaus besteht für die zu verwendende Form der Photomaske keine spezielle Beschränkung solange sie in geeigneter Weise die Intensität der UV-Strahlung senkt. Es ist bevorzugt, dass die Photomaske so beschaffen ist, dass jeder ihrer Maskierungsabschnitte 30% oder mehr der Größe jedes Pixels bedeckt und 50% oder mehr jedes Abschnitts eines Dünnfilmmusters Licht ausgesetzt werden. Wenn jeder Maskierungsabschnitt der Photomaske weniger als 30% der Größe jedes Pixels bedeckt, weist jeder erhaltene Flüssigkristallbereich eine Größe auf, die weniger als 30% der Größe jedes Pixels entspricht. Im Ergebnis wird eine Anzahl von Grenzflächen zwischen den Flüssigkristallbereichen und den Polymerwänden innerhalb von Pixeln erzeugt, was den Lichtstreugrad in den Pixeln erhöht und den Kontrast senkt. Daher ist dieser Fall nicht bevorzugt. Wenn weniger als 50% jedes Abschnitts des Dünnfilmmusters Licht ausgesetzt werden, ist die durch die erzeugten Flüssigkristallbereiche belegte Fläche verringert, was zu einer Verringerung des Gesamtkontrasts führt. Demgemäß ist auch dieser Fall nicht bevorzugt.
Im Fall einer Thermohärtung werden, wenn die Reaktionsgeschwindigkeit gering ist, Polymerwände wegen der Erzeugung polymerisierter Enden in den Flüssigkristallbereichen innerhalb dieser Flüssigkristallbereiche ausgebildet, was den Kontrast verringert. So ist es, bevorzugt, ein Reaktionssystem und Reaktionsbedingungen auszuwählen, die es erlauben, die Reaktion innerhalb von 10 Minuten abzuschließen.
Nachfolgend wird das Beispiel 10 mittels veranschaulichender Anwendungen beschrieben.

Anwendung 26

Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer in Fig. 37 dargestellten Struktur wurde durch das folgende Verfahren hergestellt.
Als Erstes wurden, wie es in Fig. 37 dargestellt ist, Elektroden 83 und 84 aus ITO (Gemisch von Indiumoxid und Zinnoxid) auf den Substraten 81 und 82 hergestellt. Als Substrate 81 und 82 wurde Flintglas (hergestellt von Nippon Sheet Glass Co., Ltd.) mit einer Dicke von 1,1 mm, einer Länge von 30 mm und einer Breite von 30 mm verwendet. Die Elektrodenleitungen 83 und 84 wiesen eine Dicke von 500 Å und eine Breite von 200 um auf. Die jeweiligen Elektrodenleitungen 83 und 84 wurden mit einem gegenseitigen Abstand von 50 um hergestellt. Die jeweilige Anzahl der Elektrodenleitungen 83 und 84 betrug 100. Dann wurde Polyimid (SE150, hergestellt von Nissan Chemical Industries Ltd.) durch ein Schleuderbeschichtungsverfahren jeweils so aufgetragen, dass es die Elektrodenleitungen 83 und 84 bedeckte. Das Polyimid wurde durch Erwärmen ausgehärtet, um Ausrichtungsfilme 85 und 86 auszubilden. Die Ausrichtungsfilme 85 und 86 wurden mittels eines Nylontuchs einer Reibebehandlung in einer Richtung unterzogen.
Als Nächstes wurden die Dünnfilmmuster 89 und 90 auf den Ausrichtungsfilmen 85 bzw. 86 durch das folgende Verfahren hergestellt.
Als Erstes wurde eine Lösung, bei der ein Photopolymerisationsstartersstarter (Irgacure 184) einem Positivresistmaterial (d. h. einem Träger) (AZ1350, hergestellt von Shipley Corporation) mit einer Menge von 5 Gew.-% zugesetzt war, durch ein Schleuderbeschichtungsverfahren auf die Ausrichtungsfilme 85 und 86 aufgetragen, um dadurch Positivphotoresists auszubilden. Dann wurde auf jedem Photoresist eine Photomaske so positioniert, dass ihre Maskierungsabschnitte andere Abschnitte des Positivphotoresists als diejenigen, die Pixel 92 werden sollten, bedeckten. In diesem Zustand wurde unter Verwendung einer Hochdruck-Quecksilberlampe UV-Strahlung mit einer Leuchtstärke von 15 mW/cm² (gemessen bei 365 nm) auf jeden Photoresist gestrahlt, und es erfolgte Entwicklung mit einem Entwickler. Dann wurden die durch Licht bestrahlten Photoresistabschnitte entfernt, um die Dünnfilmmuster 89 und 90 zu erhalten, wie in Fig. 38 dargestellt. Hierbei entsprechen Abschnitte der Photoresistmuster 89 und 90, die nicht solche Abschnitte sind, die Pixel 92 werden sollen, Abschnitten zwischen benachbarten, auf dem Substrat 81 ausgebildeten Elektrodenleitungen 83 und Abschnitten zwischen benachbarten, auf dem Substrat 82 ausgebildeten Elektrodenleitungen 84.
Auf einem der Substrate 81 und 82 wurden Abstandshalter mit einem Durchmesser von 6 um verteilt, und das andere Substrat wurde darauf so positioniert, dass zwischen ihnen ein Zwischenraum aufrecht erhalten wurde, wodurch eine Zelle hergestellt war. Dabei waren die Elektrodenleitungen 83 und 84 einander zugewandt und schnitten einander.
Als Nächstes wurde, wie es in Fig. 38 dargestellt ist, eine Photomaske 91 so auf dem Substrat 82 positioniert, dass ihre Maskierungsabschnitte die Pixel 92 bedeckten. Darüber hinaus wurde ein homogenes Gemisch 93 in die Zelle injiziert, das ein photopolymerisierbares Material und ein Flüssigkristallmaterial enthielt. Dann wurde die Zelle unter Verwendung einer Hochdruck-Quecksilberlampe, die parallele Strahlung erzeugen kann, für 5 Minuten durch UV-Strahlung mit einer Leuchtstärke von 10 mW/cm² bestrahlt, wodurch das photopolymerisierbare Verbindungsmaterial ausgehärtet wurde. Als photopolymerisierbares Verbindungsmaterial wurde ein Gemisch verwendet, das 0,1 g Trimethylolpropanmethacrylat, 0,4 g 2-Ethylhexylacrylat und 0,5 g Isobornylacrylat enthielt. Als Flüssigkristallmaterial wurden 4 g eines Gemischs verwendet, bei dem 0,3% cholesterisches Nanoat zu ZLI-3700-000 (hergestellt von Merck & Co., Inc.) zugesetzt waren. Im Ergebnis waren, wie es in Fig. 37 dargestellt ist, in Bereichen, die mit der UV-Strahlung bestrahlt worden waren, Polymerwände 87 mit hoher körperlicher Festigkeit in Kontakt mit den Dünnfilmmusters 89 und 90 ausgebildet; außerdem waren in Bereichen, die durch die Maskierungsabschnitte der Photomaske 91 bedeckt waren, Flüssigkristallbereiche 88, die einer Ausrichtungsbehandlung unterzogen waren, in Kontakt mit den Ausrichtungsfilmen 85 und 86 ausgebildet.
Die so erhaltene Zelle wurde durch zwei Polarisationsplatten so eingeschlossen, dass die jeweiligen Polarisationsrichtungen mit den Ausrichtungsrichtungen der entsprechenden Ausrichtungsfilme ausgerichtet waren, wodurch eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der Anwendung 86 erhalten war.
Ein Substrat wurde in flüssigem Stickstoff vom anderen Substrat abgezogen, und das Flüssigkristallmaterial wurde mit Aceton abgewaschen. Danach wurde ein Horizontalschnitt der Polymerwände durch ein REM betrachtet, wobei sich ergab, dass Flüssigkristallbereiche mit derselben Regelmäßigkeit wie der eines Musters der Photomaske 91 (d. h. mit derselben Verteilung wie der der Pixel 92) gleichmäßig ausgebildet waren, wobei alle Flüssigkristallbereiche beinahe dieselbe Größe hatten. Es bestand die Wahrscheinlichkeit, dass die Polymerwände während der Herstellung beschädigt wurden, so dass 20 Polymerwände, die die beste Regelmäßigkeit unter den Proben aufwiesen, zur Betrachtung ausgewählt wurden.

Anwendung 27

Als Erstes wurden die Elektrodenleitungen 83 und 84 sowie die Ausrichtungsfilme 85 und 86 auf den Substraten 81 und 82 auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 26 hergestellt. Dann wurde die Reibebehandlung auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 26 ausgeführt.
Als Nächstes wurde derselbe Photopolymerisationsstartersstarter wie bei der Anwendung 26 mit einer Menge von 5 Gew.-% einem Träger (Polystyrol) zugesetzt, und das Gemisch wurde in Toluol gelöst, um eine Lösung mit 3 Gew.-% zu erhalten. Dann wurde die so erhaltene Toluollösung durch Schmelzdruck auf solche Abschnitte der Ausrichtungsfilme 85 und 86, die keine Abschnitte waren, die Pixel 92 werden sollten, aufgedruckt, um Dünnfilmmuster 89 bzw. 90 mit einer Dicke von 1 um nach dem Trocknen herzustellen. Die Dünnfilmmuster 89 und 90 wiesen dasselbe Muster auf. Dann wurde eine Zelle auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 96 hergestellt, es wurde die Photomaske 91 angebracht, und es wurde dasselbe Gemisch 93 wie bei der Anwendung 26 in die Zelle injiziert. Danach wurde die Zelle auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 26 mit UV-Strahlung bestrahlt, wodurch das photopolymerisierbare Verbindungsmaterial ausgehärtet wurde. Die Zelle wurde auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 26 zwischen zwei Polarisationsplatten eingebettet, wodurch eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der Anwendung 27 erhalten war.

Vergleichsbeispiel 21

Es wurde eine herkömmliche TN-Flüssigkristallanzeigevorrichtung (die nicht vom Typ mit Dispersion in einem Polymer ist) hergestellt.

Vergleichsbeispiel 22

Es wurde eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 26 mit der Ausnahme hergestellt, dass die Dünnfilmmuster 89 und 90 nicht hergestellt wurden.
Die Tabelle 15 zeigt die Ergebnisse, die durch Messen des Kontrasts der Flüssigkristallanzeigevorrichtungen der Anwendungen 26 und 27 sowie der Vergleichsbeispiele 21 und 22 erhalten wurden. Der Kontrast ist als Verhältnis der Transmission des Lichts, das ohne Spannung durch eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung läuft, zur Lichttransmission unter der Bedingung, dass eine Spannung von 10 V an den Elektroden anliegt, erfasst, d. h. (Lichttransmission ohne angelegte Spannung)/(Lichttransmission unter der Bedingung, dass eine Spannung von 10 V anliegt). Tabelle 15 Vergleich von Kontrasteigenschaften
Wie es aus der Tabelle 15 ersichtlich ist, weisen die Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall der Anwendungen 26 und 27, bei denen die Dünnfilmmuster 89 und 90 ausgebildet sind, hohen Kontrast auf. Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Vergleichsbeispiels 21, die nicht vom Typ mit Dispersion in einem Polymer ist, weist ebenfalls hohen Kontrast auf. Wenn jedoch diese Vorrichtung hochgestellt wurde, zeigte sich im oberen und unteren Teil eine grobe Anzeige. Aus diesem Ergebnis ist es ersichtlich, dass die Herstellung der Dünnfilmmuster 89 und 90 eine klare Trennung zwischen den Flüssigkristallbereichen und den Polymerwänden ermöglicht, Grenzflächen zwischen den Flüssigkristallbereichen und den Polymerwänden in den Pixeln 92 stark verringert und die Lichtstreuung zwischen den Flüssigkristallbereichen und den Polymerwänden ausreichend senkt.
Beim Beispiel 2 beschriebene Einzelheiten: Eine Lichteinstelleinrichtung wie eine Photomaske, Bestrahlungslicht usw. können beim Beispiel 10 angewandt werden.

Beispiel 11

Das Beispiel 11 betrifft den Fall, dass die Ansprechgeschwindigkeit ausreichend verbessert ist und ein hohes elektrisches Halteverhältnis aufrecht erhalten werden kann. Das vorliegende Beispiel wird mittels veranschaulichender Anwendungen beschrieben.

Anwendung 28

Fig. 42 ist eine Schnittansicht, die eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der Anwendung 28 zeigt. In dieser Flüssigkristallanzeigevorrichtung ist ein Anzeigemedium zwischen zwei einander zugewandten Substraten 101 und 102 vorhanden. Das Anzeigemedium verfügt über eine Struktur, bei der Flüssigkristallbereiche 108 durch in einer Matrix ausgebildete Polymerwände 107 unterteilt sind. Eine Anzahl von Elektrodenleitungen 103 ist parallel auf einem Grundsubstrat 101a vorhanden. Darüber hinaus ist ein Ausrichtungsfilm 105 so ausgebildet, dass er die Elektrodenleitungen 103 bedeckt. Auf dem Substrat 102 ist eine Anzahl von Elektrodenleitungen 104 parallel auf einem Substrat 102a vorhanden. Darüber hinaus ist ein Ausrichtungsfilm 106 so ausgebildet, dass er die Elektrodenleitungen 104 bedeckt. Die Elektrodenleitungen 104 sind so auf dem Substrat 102 ausgebildet, dass sie die auf dem Substrat 101 ausgebildeten Elektrodenleitungen 103 rechtwinklig schneiden.
Jeder Kreuzungsabschnitt der Elektrodenleitungen 103 und 104 definiert ein Pixel 110, wie es in Fig. 43 dargestellt ist. Es ist nicht erforderlich, dass die Elektrodenleitungen 103 und 104 einander rechtwinklig schneiden, sondern sie können einander nur schneiden. Ferner kann dann, wenn eine Anzeigevorrichtung in einem System mit aktiver Matrix verwendet wird, z. B. ein TFT als aktives Element verwendet wird, das auf einer Pixelelektrode auf einem Substrat ausgebildet ist (im Allgemeinen ist ein TFT für ein Pixel vorhanden), eine Gegenelektrode auf dem anderen Substrat verwendet werden.
Das die Polymerwände 107 und Flüssigkristallbereiche 108 enthaltende Anzeigemedium wird wie folgt erhalten.
Ein Flüssigkristallmaterial und ein polymerisierbares Verbindungsmaterial, das eine flüssigkristalline Verbindung mit mindestens einer polymerisierbaren funktionellen Gruppe in seinem Molekül enthält, werden gemischt, und das Gemisch wird polymerisiert. So wird das Anzeigemedium durch eine bei dieser Reaktion auftretende Phasentrennung erhalten. Jeder Flüssigkristallbereich 108 verfügt über eine Struktur, bei der eine polymerisierbare flüssigkristalline Verbindung 109 in der Nähe der Grenzfläche zwischen dem Flüssigkristallbereich 108 und der Polymerwand 107 vorhanden ist.
Nachfolgend wird ein Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit der oben genannten Struktur beschrieben.
Als Erstes wurde eine flüssigkristalline Verbindung mit einer polymerisierbaren funktionellen Gruppe in ihrem Molekül hergestellt. Die polymerisierbare flüssigkristalline Verbindung war z. B. eine Verbindung X (durch die folgende Formel (1) repräsentiert):
Die Verbindung X wurde wie folgt hergestellt.
Als Erstes wurde 4'-Hydroxy-4-Phlorobiphenyl unter Verwendung von 1,10- Dibromodecan im Überschuss in Anwesenheit von Calciumcarbonat verestert. Dann wurde das veresterte 4'-Hydroxy-4-Fluorbiphenyl durch Säulenchromatographie gereinigt, und die gereinigte Substanz wurde mit einer äquimolaren Menge an Tetramethylenammonium-Hydroxypentahydrat gemischt. Das so erhaltene Gemisch wurde mit Acrylsäure verestert, um eine polymerisierbare flüssigkristalline Verbindung zu erhalten. Diese polymerisierbare flüssigkristalline Verbindung kann vorab hergestellt werden.
Als Nächstes wurde ein Paar von Substraten mit jeweiligen Elektrodenleitungen 103 und 104 auf einem PET-Film mit einer Dicke von 0,25 mm erhalten. Die Elektrodenleitungen 103 und 104 wurden aus ITO (Gemisch von Indiumoxid und Zinnoxid) mit einer Dicke von 500 Å und einer Breite von 200 um hergestellt, und alle Elektrodenleitungen waren mit einem gegenseitigen Intervall von 50 um angeordnet. Die Anzahl der Elektrodenleitungen 103 und diejenige der Elektrodenleitungen 104 betrugen jeweils 20. Auf ein Substrat wurde durch ein Schleuderbeschichtungsverfahren Polyimid aufgetragen, das dadurch erhalten worden war, dass 5% eines Polymerisationsstarters (Irgacure 184) SE150 (hergestellt von Nissan Chemical Industries Ltd.) zugesetzt wurden. Der beschichtete Film wurde einer Reibebehandlung unter Verwendung eines Nylontuchs unterzogen.
Auf einem der Substrate 101 und 102 wurden Abstandshalter mit einem Durchmesser von 6 um verteilt, und das andere Substrat wurde so darauf positioniert, dass ein vorbestimmter Zwischenraum zwischen ihnen aufrecht erhalten blieb, wodurch eine Zelle hergestellt war. Dabei schnitten die Elektrodenleitungen 103 und 104 einander rechtwinklig.
Dann wurde eine Photomaske mit Maskierungsabschnitten 111 für jedes Pixel 110, wie durch schraffierte Abschnitte in Fig. 43 dargestellt (d. h. mit Maskierungsabschnitten mit Punktmuster) auf der so hergestellten Zelle so positioniert, dass die Maskierungsabschnitte 111 die Pixel 110 bedeckten. Darüber hinaus wurde ein zuvor hergestelltes homogenes Gemisch in die Zelle injiziert. Das Gemisch enthielt 0,1 g Trimethylolpropantrimethacrylat, 0,35 g 2-Ethyl-Hexylacrylat, 0,45 g Isobornylacrylat, 4 g der Verbindung X und ein Flüssigkristallmaterial (d. h. 0,2 g der Verbindung X und 3,8 g eines Flüssigkristallmaterials (ZLI-4792, hergestellt von Merck & Co., Inc.)), dem 0,3% cholesterisches Nanoat (CN) zugesetzt war, und 0,15 g eines Polymerisationsstarters (Irgacure 184). D. h., dass das Gemisch ein polymerisierbares Material, eine polymerisierbare flüssigkristalline Verbindung (Verbindung X), ein Flüssigkristallmaterial und einen Polymerisationsstarter enthielt. Dann wurde die Zelle unter Verwendung einer Hochdruck-Quecksilberlampe, die parallele Strahlung erzeugen kann, durch die Photomaske hindurch für 5 Minuten mit UV-Strahlung mit einer Leuchtstärke von 10 mW/cm² bestrahlt, wodurch das polymerisierbare Material ausgehärtet wurde.
Eine andere Zelle wurde gesondert auf dieselbe Weise wie oben hergestellt, und ein Substrat der Zelle wurde vom anderen Substrat in flüssigem Stickstoff abgezogen, und das Flüssigkristallmaterial wurde mit Aceton abgewaschen. Danach wurde ein Horizontalschnitt der Polymerwände durch ein REM beobachtet, wobei sich ergab, dass Flüssigkristallbereiche mit derselben Regelmäßigkeit wie der eines Punktmusters der Photomaske (d. h. derselben Regelmäßigkeit wie der der Pixel 110) gleichmäßig ausgebildet waren, wobei alle Flüssigkristalltröpfchen beinahe dieselbe Größe hatten. Da die Wahrscheinlichkeit besteht, dass die Polymerwände 107 beim Herstellen einer Probe beschädigt werden, wurden zur Betrachtung 20 Flüssigkristallbereiche ausgewählt, die bei der Probe die beste Regelmäßigkeit zeigten. So ist dieselbe Regelmäßigkeit für die Photomaske erforderlich.
An der Zelle wurden Polarisationsplatten so angebracht, dass die jeweiligen Polarisationsrichtungen in den Ausrichtungsrichtungen der entsprechenden Ausrichtungsfilme ausgerichtet waren, wodurch eine TN-Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall hergestellt war.

Vergleichsbeispiel 23

Als Vergleichsbeispiel hinsichtlich der Anwendung 28 wurde eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung wie folgt hergestellt.
Eine Zelle wurde auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 28 mit der Ausnahme hergestellt, dass Glas mit ITO (Flintglas mit ITO mit einer Dicke von 500 Å, hergestellt von Nippon Sheet Glass Co., Ltd.) anstelle der bei der Anwendung 28 verwendeten Substrate verwendet wurde. Darüber hinaus wurde nur dasselbe Flüssigkristallmaterial wie demjenigen bei der Anwendung 28 in die Zelle injiziert. Dann wurden Polarisationsplatten so an der Zelle angebracht, dass die jeweiligen Polarisationsrichtungen mit den Ausrichtungsrichtungen der entsprechenden Ausrichtungsfilme ausgerichtet waren, wodurch eine herkömmliche TN-Flüssigkristallanzeigevorrichtung hergestellt war.

Vergleichsbeispiel 24

Als Vergleichsbeispiel hinsichtlich der Anwendung 28 wurde eine TN-Zelle auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 28 hergestellt. Dann wurde dasselbe Gemisch wie bei der Anwendung 28, das das Flüssigkristallmaterial und das durch Licht härtbare Material (dem die Verbindung X nicht zugesetzt war) enthielt, in die Zelle injiziert. Die Zelle wurde auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 28 ohne Photomaske mit UV-Strahlung bestrahlt, wodurch eine Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall hergestellt war.
Die Tabelle 16 zeigt die elektrooptische Charakteristik der Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Anwendung 28 gemeinsam mit denen der Flüssigkristallanzeigevorrichtungen der Vergleichsbeispiele 23 und 24. Tabelle 16 Vergleich elektrooptischer Charakteristiken
Wie es aus der Tabelle 16 ersichtlich ist, weist die Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Anwendung 28 eine elektrooptische Charakteristik auf, die mit der der Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Vergleichsbeispiels 23, wie sie herkömmlich verwendet wurde, vergleichbar ist. Darüber hinaus weist die Flüssigkristallanzeigevorrichtung bei der Anwendung 28 weniger Lichtstreuung in Pixeln als die herkömmliche Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall (Vergleichsbeispiel 24) auf, so dass der Kontrast der Flüssigkristallanzeigevorrichtung bei der Anwendung 28 beachtlich hoch ist. Darüber hinaus ist die Ansprechgeschwindigkeit bei der Anwendung 28 ungefähr das 5-Fache derjenigen beim Vergleichsbeispiel 24. Ferner ist die Ansprechgeschwindigkeit bei der Anwendung 28 höher als diejenige bei der TN-Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Vergleichsbeispiels 23, und zwar wegen der Wirkung der an den Polymerwänden fixierten flüssigkristallinen Verbindung. Bei der Erfindung ist die Ansprechgeschwindigkeit als Summe aus der Ansprechgeschwindigkeit (τr) unter der Bedingung, dass die Sättigungsspannung angelegt ist, und einer Ansprechgeschwindigkeit (τd) unter der Bedingung, dass die Sättigungsspannung nicht angelegt ist, gebildet.
Bei der Anwendung 28, ist, um ZLI-4792 mit Fluor als Flüssigkristallmaterial zu verwenden, ein Fluoratom in der polymerisierbaren Flüssigkristallverbindung, wie in der Formel (1) dargestellt, enthalten. Daher sind die Flüssigkristallmoleküle, die in der Nähe der Grenzflächen zwischen den Flüssigkristallbereichen und den Polymerwänden vorhanden sind, chemisch stabilisiert; im Ergebnis kann bei der Flüssigkristallanzeigevorrichtung ein TFT vom Ladungshaltetyp angewandt werden, ohne dass das elektrische Halteverhältnis der gesamten Flüssigkristallanzeigevorrichtung verringert ist. Derartige Vorteile können auch dann erzielt werden, wenn in der polymerisierbaren flüssigkristallinen Verbindung Chloratome enthalten sind.

Anwendung 29

Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung wurde dadurch hergestellt, dass die Arten der zu verwendenden polymerisierbaren flüssigkristallinen Verbindung geändert wurden. Bei der Anwendung 29 wurde eine polymerisierbare flüssigkristalline Verbindung verwendet, die unter Verwendung einer ferroelektrischen Verbindung Y, wie durch die folgende Formel (2) repräsentiert, entsprechend "Liquid Crystal", Band 9, Nr. 5, S. 635-641 (1991) hergestellt wurde:
Als Erstes wurden zwei Substrate, die auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 28 einer Behandlung für uniaxiale Ausrichtung unterzogen worden waren, einander zugewandt so angeordnet, dass Siliciumoxidperlen mit einem Durchmesser von 2 um zwischen ihnen eingebettet waren. Dabei waren die jeweiligen Reiberichtungen der Substrate ausgerichtet. Dann wurde ein homogenes Gemisch in die Zelle injiziert, das 0,018 g Trimethylolpropanmethacrylat, 0,060 g Laurylacrylat, 0,020 g der Verbindung Y, 0,002 g eines Polymerisationsstarters (Irgacure 651) und 0,400 g eines ferroelektrischen Flüssigkristallmaterials (ZLI-4237-000) enthielt. D. h., dass das Gemisch das polymerisierbare Material, die polymerisierbare flüssigkristalline Verbindung (Verbindung Y), den Polymerisationsstarter und das ferroelektrische Flüssigkristallmaterial enthielt.
Danach wurde auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 28 eine Photomaske auf der Zelle positioniert, und die Zelle wurde unter Verwendung einer Hochdruck-Quecksilberlampe, die parallele Strahlung erzeugen kann, durch die Photomaske hindurch mit UV-Strahlung mit 10 mW/cm² für 20 Minuten bestrahlt, wodurch das polymerisierbare Material aushärtete.

Vergleichsbeispiel 25

Ein Gemisch, das den ferroelektrischen Flüssigkristall (ZLI-4003), der von derselben Art wie bei der Anwendung 29 war, und ein durch Licht härtbares Material ohne die Verbindung Y enthielt, wurde in die Zelle injiziert. Dann wurde die Zelle auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 28 mit UV-Strahlung ohne Photomaske bestrahlt, wodurch eine Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall hergestellt war.

Vergleichsbeispiel 26

Es wurde nur der ferroelektrische Flüssigkristall (ZLI-4003) zwischen Substrate injiziert, die auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 29 hergestellt worden waren, wodurch eine Flüssigkristallzelle hergestellt war. Die Tabelle 16 zeigt elektrooptische Charakteristiken der Zelle der Anwendung 29 sowie Ergebnisse, die durch Messen der Stoßfestigkeit gemeinsam mit solchen für die Zellen der Vergleichsbeispiele 25 und 26 erhalten wurden. Die elektrooptischen Charakteristiken wurden dadurch erhalten, dass die Ansprechgeschwindigkeit, die Speicherimpulsbreite, der Kontrast und der angelegte Druck gemessen wurden; außerdem wurde die Stoßfestigkeit durch einen Stoßtest gemessen. Tabelle 17
Hinweis: Beim Vergleichsbeispiel 26 nimmt die Flüssigkristallschicht beim Anlegen einer Spannung einen bestimmten Zustand ein; jedoch kann sie den Zustand nicht aufrecht erhalten, wenn die Spannung zu 0 V gemacht wird. Die Flüssigkristallmoleküle in dieser Vorrichtung zeigen keine symmetrische Ausrichtung, die Bistabilität ermöglichen würde.
Die oben genannten elektrooptischen Charakteristiken wurden unter den folgenden Bedingungen gemessen.
Eine Zelle wurde zwischen in Form gekreuzter Nicols angeordnete Polarisationsplatten eines Messsystems für die optische Charakteristik positioniert. Dann wurde die elektrooptische Charakteristik der Zelle unter der Bedingung gemessen, dass die Polarisationsplatte um 22,5º gedreht wurde, so dass die Polarität des elektrischen Felds und diejenige des Signals von einem Photodetektor miteinander übereinstimmten (hierbei wurde der Winkel der Polarisationsplatte, bei dem die Maximalwerte des Photodetektors in Bezug auf die Intensität des durchgestrahlten Lichts bei positivem und negativem elektrischem Feld beinahe gleich waren, auf null gesetzt, wenn ein Rechtecksignal mit 100 Hz und ±10 V angelegt wurde). Die jeweiligen Messwerte wurden wie folgt erhalten.

(Ansprechgeschwindigkeit)

Die Ansprechgeschwindigkeit wird als mittlere Zeit angesetzt, die dazu erforderliche ist, dass sich die optische Menge der Zelle von 10% auf 90% ändert, wenn ein Impuls als Ergebnis des Anlegens eines Rechtecksignals mit 100 Hz und ± 10 V ansteigt/abfällt.

(Speicherimpulsbreite)

Für einen Speichervorgang gilt eine Impulsbreite, die dazu erforderlich ist, auf bistabile Weise zwei Zustände aufrecht zu erhalten, wenn eine Spannung zu 0 V gemacht wird. Die zwei Zustände werden dann erhalten, wenn Spannungen mit verschiedener Polarität an die Schicht mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall angelegt werden (d. h., die zum Ändern der zwei Zustände erforderliche Energie ist durch die folgende Formel angegeben: Spannung x Impulsbreite (Sek.) wird an die Schicht gegeben). In diesem Fall ist die Speicherimpulsbreite eine Impulsbreite eines bipolaren Impulses von ±10 V.

(Kontrast)

Der Kontrast wird als (VON-VD)/(VOFF-VD), wobei VON ein Photodetektorsignal in einem EIN-Zustandist, VOFF ein Photodetektorsignal in einem AUS- Zustand ist und VD ein Photodetektorsignal in einem dunklen Zustand unter der Bedingung ist, dass der Speicherzustand aller Pixel umgeschaltet ist.

(Druckanlegetest)

Ein Druckanlegetest wird durch einen Kompressionstest unter Verwendung einer Drucktestmaschine (AGS-100A, hergestellt von Shimadzu Seisakusho Ltd.) ausgeführt. Eine Zelle wird auf einem horizontalen Tisch positioniert und mittels eines Stabs, der auf horizontale Weise in Kontakt mit der Zelle steht, wird eine Last auf sie ausgeübt. Der Durchmesser und der Querschnitt des Stabs sind 8 mm bzw. 0,670 cm². Die Laständerung wird überprüft, wenn die Ausrichtung geändert wird.

(Stoßtest)

Die Änderung der Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle in einer Zelle wird überprüft, wenn die Zelle von einer Höhe von 50 cm auf einen Linoleum tisch fallen gelassen wird. In der Tabelle 17 zeigt eine Markierung o, dass die Ausrichtung zwischen den Polymerwänden und dem Flüssigkristall leicht gestört ist, wobei jedoch kein Problem hinsichtlich der praktischen Anwendung verursacht ist. Eine Markierung x zeigt, dass die Ausrichtung in den Pixeln gestört ist. Dies zeigt ein Problem für die praktische Anwendung an. Eine Markierung Δ zeigt, dass der Ausrichtungszustand durch den Stoß teilweise gestört ist.
Wie es aus der Tabelle 17 ersichtlich ist, ist die Zelle der Anwendung 29 hinsichtlich des Druckausübungstests und des Schlagtests besser als die Zelle des Vergleichsbeispiels 25, die denselben ferroelektrischen Flüssigkristall wie die Anwendung 29 verwendet. Darüber hinaus sind beim Vergleichsbeispiel 26 die Flüssigkristallmoleküle nicht ausreichend ausgerichtet, so dass der Kontrast gering ist. Ferner kann bei der Zelle des Vergleichsbeispiels 26 nicht gemäß dem Schlagtest gemessen werden, da die Ausrichtungs der Flüssigkristallmoleküle von Anfang an nicht ausreichend ist. Im Gegensatz hierzu zeigt die Zelle der Anwendung 29 bei diesen beiden Tests zufriedenstellende Ergebnisse.
Wie oben beschrieben, wird bei der Anwendung 29 ein Gemisch, das ein Flüssigkristallmaterial und ein polymerisierbares Verbindungsmaterial enthält, das eine flüssigkristalline Verbindung mit mindestens einer polymerisierbaren funktionellen Gruppe in seinem Molekül aufweist, polymerisiert. Als Ergebnis dieser Reaktion tritt zwischen Polymerwänden und Flüssigkristallbereichen eine Phasentrennung auf, wodurch ein Anzeigemedium ausgebildet wird, in dem die Flüssigkristallbereiche durch die Polymerwände unterteilt sind. An jeder Grenzfläche zwischen einer Polymerwand und einem Flüssigkristallbereich ist die flüssigkristalline Verbindung fixiert. Wegen dieser Struktur wird jede Grenzfläche zwischen einem Flüssigkristallbereich und einer Polymerwand bei angelegter Spannung angetrieben und die Antriebskraft ist ohne angelegte Spannung erhöht, da die flüssigkristalline Verbindung an die Polymerwand gebunden ist. So sind τr und τd verbessert. Darüber hinaus wird die Phasentrennung deutlich ausgeführt, da die Flüssigkristalline Verbindung an der Grenzfläche zwischen der Polymerwand und dem Flüssigkristallbereich fixiert ist.
Wenn ein Gemisch verwendet wird, das einen ferroelektrischen Flüssigkristall als Flüssigkristallmaterial und ein polymerisierbares Verbindungsmaterial enthält, das seinerseits eine flüssigkristalline Verbindung mit einer polymerisierbaren funktionellen Gruppe und einer optisch aktiven Gruppe in seinem Molekül enthält, sind an den Grenzflächen zwischen den Polymerwänden und den Flüssigkristallbereichen Flüssigkristallmoleküle mit optisch aktiver funktioneller Gruppe vorhanden. Wegen des Vorhandenseins der Flüssigkristallmoleküle werden die Flüssigkristallbereiche durch die Fähigkeit der Polymerwände und auch die des Substrats beeinflusst. D. h., dass die Ausrichtungseinstellfähigkeit des Substrats (das einer Ausrichtungsbehandlung unterzogen wurde und die der Polymerwände (die eine Komponente in einer Richtung rechtwinklig zur Substratfläche aufweisen) die Flüssigkristallbereiche beeinflussen. Demgemäß ist die Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle stabilisiert, was die Stoßfestigkeit verbessert.
Ferner sind Flüssigkristallmoleküle chemisch stabilisiert, wenn ein Gemisch verwendet wird, das ein Flüssigkristallmaterial vom Fluortyp und/oder Chlortyp und eine polymerisierbare Verbindung enthält, die ihrerseits eine polymerisierbare flüssigkristalline Verbindung mit mindestens einem Fluoratom und/oder mindestens einem Chloratom in ihrem Molekül enthält. Aufgrund der chemischen Stabilität kann ein Element vom Ladungshaltetyp wie ein TFT bei der erfindungsgemäßen Flüssigkristallanzeigevorrichtung angewandt werden, ohne dass das elektrische Halteverhältnis für die gesamte Anzeigevorrichtung fällt.

Anwendung 30

Die Anwendung 30 betrifft den Fall, dass das Ausrichtungseinstellvermögen eines Polymers in Bezug auf einen Flüssigkristall verbessert ist. In diesem Fall wird ein Gemisch verwendet, das ein polymerisierbares Material mit einer flüssigkristallinen funktionellen Gruppe und ein Flüssigkristallmaterial enthält, wobei eine Phasentrennung des ein härtbares Material und einen Flüssigkristall enthaltenden Gemischs in einer Flüssigkristallphase erzielt wird. So können sich sowohl die Polymerwände als auch die Flüssigkristallbereiche in einem Ausrichtungszustand befinden.
Nachfolgend wird ein Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der Anwendung 30 beschrieben.
Als Erstes wurde die bei der Anwendung 28 verwendete Verbindung x hergestellt. Dann wurde auf ein Glassubstrat (1,1 mm dick) mit ITO (Gemisch aus Indiumoxid und Zinnoxid mit einer Dicke von 500 Å) als transparenten Elektroden ein homöotroper Ausrichtungsfilm (JALS-203-R6, hergestellt von Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.) durch ein Schleuderbeschichtungsverfahren aufgetragen. Danach wurde das Substrat gebrannt. Zwei auf diese Weise behandelte Substrate wurden einander gegenüberstehend angeordnet, wobei Abstandshalter dazwischen eingebettet wurden, so dass sich ein Zwischenraum von 6 um ergab. So wurde eine Zelle hergestellt.
Dann wurde eine Photomaske mit quadratischen Maskierungsabschnitten so auf der Zelle positioniert, dass die Maskierungsabschnitte die Pixel bedeckten. Jeder quadratische Maskierungsabschnitt hatte eine Seite von 200 um, und sie waren mit einem gegenseitigen Intervall von 50 um vorhanden (d. h., dass die Maskierungsabschnitte mit einer Schrittweite von 250 um angeordnet waren). Darüber hinaus wurde ein Gemisch hergestellt, das 0,1 g Acrylat mit zwei funktionellen Gruppen, d. h. eine photopolymerisierbare Verbindung (R- 684, hergestellt von Nippon Kayaku K. K.), 0,05 g Styrol, 0,85 g der Verbindung x, 4 g eines Flüssigkristallmaterials (ZLI-2806, bei dem die Anisotropie der Dielektrizitätskonstante Δ&epsi; < 0 ist, hergestellt von Merck & Co., Inc.) und 0,0025 g eines Photopolymerisationsstarters (Irgacure 651) enthielt.
Das so hergestellte Gemisch wurde durch ein Polarisationsmikroskop betrachtet, während die Temperatur geändert wurde, wobei sich ergab, dass die Übergangstemperatur, bei der der Flüssigkristall in einen nematischen Flüssigkristall wechselte, 45ºC betrug, und die Übergangstemperatur, bei der der nematische Flüssigkristall in eine homogene Flüssigkeit wechselte, 78 ºC betrug. Das Gemisch wurde bei 48ºC (in nematischem Zustand) in die Zelle injiziert. Danach wurde die Zelle unter Verwendung einer Hochdruck- Quecksilberlampe, die parallele Strahlung erzeugen kann, durch die Photomaske hindurch mit UV-Strahlung unter der Bedingung bestrahlt, dass ein Zyklus mit einer zweiten Bestrahlung und 30 Sekunden Nicht-Bestrahlung 20 mal mit 10 mW/cm² bei 48ºC wiederholt wurde. Dann wurde die Zelle kontinuierlich für 10 Minuten bestrahlt. Darüber hinaus würde die Zelle für 10 Minuten ohne die Photomaske bestrahlt, wodurch die im Gemisch enthaltene polymerisierbare Verbindung ausgehärtet wurde.
Ein Substrat wurde vom anderen Substrat in flüssigem Stickstoff abgezogen, und das Flüssigkristallmaterial wurde mit Aceton abgewaschen. Danach wurde ein Horizontalschnitt der Polymerwände durch ein REM betrachtet, wobei klargestellt wurde, dass Flüssigkristallbereiche mit derselben Regelmäßigkeit wie der eines Punktmusters der Photomaske (d. h. mit derselben Regelmäßigkeit wie der der Pixel) ausgebildet waren, wobei alle Flüssigkristallbereiche beinahe dieselbe Größe hatten.
Zwei Polarisationsplatten wurden an der Ober- und Unterseite der Zelle so angebracht, dass die Polarisationsrichtungen einander rechtwinklig schnitten, wodurch eine ECB-Flüssigkristallanzeigevorrichtung hergestellt war, bei der die Flüssigkristallbereiche durch die Polymerwände unterteilt waren.

Anwendung 31

Die Anwendung 31 liegt im Umfang der Anwendung 29 oder 30. Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der Anwendung 31 wurde wie folgt hergestellt.
Als Erstes wurde eine Zelle auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 30 hergestellt. Es wurde dasselbe Gemisch wie bei der Anwendung 30 in die Zelle injiziert. Dann wurde die Zelle auf 100ºC gehalten, bei welcher Temperatur das Gemisch homogen wurde. Auf der Zelle wurde eine Photomaske auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 30 positioniert, und die Zelle wurde mit UV-Strahlung bestrahlt. Abschließend wurden zwei Polarisationsplatten auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 30 an der Zelle angebracht.

Vergleichsbeispiel 27

Es wurde derselbe Ausrichtungsfilm wie bei der Anwendung 30 auf demselben Substrat wie bei der Anwendung 30 hergestellt, und der Ausrichtungsfilm wurde einer Reibebehandlung durch ein Nylontuch unterzogen. Dann wurden die zwei so behandelten Substrate auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 30 einander gegenüberstehend so angebracht, dass Richtungen der Ausrichtungsfilme erzielt waren, die nicht parallel zueinander waren. Danach wurde nur das Flüssigkristallmaterial (ZLI-2806) wie bei der Anwendung 30 zwischen die Substrate injiziert, wodurch eine Zelle hergestellt war. An der Ober- und Unterseite der Zelle wurden zwei Polarisationsplatten so angebracht, dass die Polarisationsrichtungen einander rechtwinklig schnitten, wodurch eine herkömmliche ECB-Anzeigevorrichtung erhalten war.

Vergleichsbeispiel 28

Eine Zelle wurde auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 30 hergestellt. Es wurde dasselbe Gemisch wie bei der Anwendung 30 in die Zelle injiziert, und dann wurde die Zelle auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 30 ohne Photomaske mit UV-Strahlung bestrahlt. An der Zelle wurden zwei Polarisationsplatten auf dieselbe Weise wie bei det Anwendung 30 angebracht, wodurch eine Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall hergestellt war.
Die Tabelle 18 zeigt die elektrooptischen Charakteristiken der oben genannten Flüssigkristallanzeigevorrichtungen. Bei einem Einzelpunkt betreffend den Umkehreffekt bei Halbtondarstellung zeigt eine Markierung o einen Zustand, in dem kein Umkehreffekt hervorgerufen wird, eine Markierung x zeigt einen Zustand, in dem leicht der Umkehreffekt beobachtet wird, und eine Markierung Δ zeigt einen Zustand, in dem der Umkehreffekt kaum beobachtet wird. Tabelle 18 Vergleich elektrooptischer Charakteristiken
Wie es aus der Tabelle 18 ersichtlich ist, ist die Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Anwendung 30 im dunklen Zustand ohne angelegte Spannung wegen der homöotropen Ausrichtung der Polymerabschnitte hervorragend, und sie verfügt über eine elektrooptische Charakteristik, die mit der der Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Vergleichsbeispiels 27 vergleichbar ist. Darüber hinaus kann bei der Anwendung 30 auch ein Filmsubstrat verwendet werden. Im Vergleich mit der Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall des Vergleichsbeispiels 28 verfügt die Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Anwendung 30 wegen geringerer Streuung in ihren Pixeln über höheren Kontrast.
Ferner sind bei der Anwendung 30 die Flüssigkristallmoleküle wegen der Wechselwirkung mit den Polymerwänden in verschiedenen Richtungen verkippt, so dass derselbe Brechungsindex erhalten werden kann, wenn eine Beobachtung aus beliebiger Richtung erfolgt, wodurch die Betrachtungswinkelcharakteristik verbessert ist. Beim Vergleichsbeispiel 27 sind die Flüssigkristallmoleküle bei angelegter Spannung wegen der Reibebehandlung in einer Richtung ebenfalls in einer Richtung verkippt. So variiert der Brechungsindex abhängig von der Richtung, in der die Flüssigkristallmoleküle gesehen, so dass der Umkehreffekt und eine Kontraständerung abhängig von der Betrachtungerichtung hervorgerufen werden, was die Betrachtungswinkelcharakteristik beeinträchtigt. Beim Vergleichsbeispiel 28 waren Flüssigkristallbereiche mit Teilchenform ausgebildet, und insgesamt war eine grobe Anzeige erzielt.
Die Betrachtung der Zelle der Anwendung 31 mittels eines Polarisationsmikroskops ergab, dass sich die Flüssigkristallbereiche in nahezu homöotroper Ausrichtung befanden und Licht bei gekreuzten Nicols durch die Polymerwände lief. So ist der Kontrast der Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Anwendung 31 geringfügig niedriger als der bei der Anwendung 30.
Als Nächstes werden die Gründe dafür beschrieben, weswegen bei der Anwendung 30 die Betrachtungswinkelcharakteristik verbessert ist.
Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung unter Verwendung einer herkömmlichen Polarisationsplatte zeigt eine schlechte Betrachtungswinkelcharakteristik. Demgemäß ist eine derartige Vorrichtung nicht als Flüssigkristallanzeigevorrichtung geeignet, die unter einem großen Winkel betrachtet wird (d. h., die aus verschiedenen Richtungen betrachtet wird). Wenn z. B. die Anfangsausrichtung von Flüssigkristallmolekülen in einer ECB-Flüssigkristallanzeigevorrichtung eine homöotrope Ausrichtung ist, wird ein Ausrichtungsfilm einer Ausrichtungsbehandlung in solcher Weise unterzogen, dass die Flüssigkristallmoleküle bei angelegter Spannung in einer Richtung verkippen. Daher verkippen die Flüssigkristallmoleküle bei Halbtonanzeige in einer Richtung. Demgemäß sind, wenn ein Flüssigkristallmolekül 121 aus einer Richtung A und aus einer Richtung B betrachtet wird, wie in Fig. 44A dargestellt, die jeweiligen scheinbaren Brechungsindizes verschieden, und der aus den jeweiligen Richtungen erkannte Kontrast ist stark verschieden. In einigen Fällen entsteht ein Anzeigemangel wie der Umkehreffekt. Auf diese Weise zeigt die herkömmliche Flüssigkristallanzeigevorrichtung eine schlechte Betrachtungswinkelcharakteristik.
Andererseits sind in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung (mit einer Polarisationsplatte), in der eine Phasentrennung zwischen Flüssigkristall und einem Polymermaterial unter Verwendung einer Photomaske regelmäßig ausgeführt wurde, die Flüssigkristallmoleküle 121 bei angelegter Spannung zu jeder Polymerwand 126 hin wegen der Wechselwirkung zwischen dem Flüssigkristallmolekül 121 und der Polymerwand 126 verkippt, wie es in Fig. 44B dargestellt ist. So sind die scheinbaren Brechungsindizes in einer Richtung C und einer Richtung D beinahe gleich, was große Vorteile hinsichtlich der Verbesserung der Betrachtungswinkelcharakteristik bringt. Jedoch ist in diesem Fall zwischen den Flüssigkristallmolekülen und dem Substrat in den Flüssigkristallbereichen ein sehr dünner Polymerfilm ausgebildet, so dass homöotrope Ausrichtungseffekte des Substrats verringert sind, selbst wenn ein Film für homöotrope Ausrichtung mit hervorragendem Ausrichtungseinstellvermögen verwendet wird. Daher ist die homöotrope Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle geringfügig gestört, und ein Teil des Lichts läuft unter gekreuzten Nicols durch die Zelle, was den Kontrast geringfügig verschlechtert. Darüber hinaus werden im Fall eines Modus unter Verwendung eines Films mit homöotroper Ausrichtung in den Polymerwänden kleine Flüssigkristalltröpfchen ausgebildet, der Ausrichtungszustand am Substrat spiegelt sich nicht in der Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle wider und die Flüssigkristallmoleküle befinden sich in zufälliger Ausrichtung. Daher wird bei gekreuzten Nicols ein Teil des Lichts durch die Zelle gestrahlt, was den scheinbaren Kontrast merklich senkt. Im Fall einer Anzeigevorrichtung mit ferroelektrischem Flüssigkristall existiert ein Problem geringer Stoßfestigkeit. Dieses Problem kann dadurch überwunden werden, dass Flüssigkristallbereiche in den Polymerwänden verteilt werden; jedoch wird in diesem Fall eine Phasentrennung nicht deutlich ausgeführt, was es erschwert, die Ausrichtung einzustellen.
Bei der Anwendung 30 wird ein homogenes Gemisch verwendet, das ein Flüssigkristallmaterial und ein polymerisierbares Verbindungsmaterial (polymerisierbare Verbindung mit Flüssigkristallinität) enthält und die polymerisierbare Verbindung wird in einem Flüssigkristallzustand ausgehärtet, wodurch zwischen dem Flüssigkristall und dem Polymer eine Phasentrennung ausgeführt wird. Gemäß diesem Verfahren können der Flüssigkristall und das Polymer in denselben Ausrichtungszustand gebracht werden. Außerdem können, wenn die polymerisierbare Verbindung in einem Flüssigkristallzustand ausgehärtet wird, der Ausrichtungszustand der Polymerwände und auch der der Flüssigkristallbereiche beibehalten werden, so dass die Ausrichtung der Flüssigkristallbereiche stark wird.
Insbesondere sind im Fall einer üblichen ECB-Flüssigkristallanzeigevorrichtung winzige Flüssigkristallmoleküle zufällig in den Polymerwänden ausge richtet, so dass bei gekreuzten Nicols Licht durch die Zelle gestrahlt wird, was den Kontrast senkt. Andererseits ist im Fall der Anwendung 31 die flüssigkristalline Verbindung im Polymer enthalten, und diese Verbindung weist dieselbe Ausrichtung wie das Flüssigkristallmaterial auf, so dass bei gekreuzten Nicols kaum Licht durch die Zelle gestrahlt wird. Darüber hinaus sind im Fall einer ECB-Flüssigkristallanzeigevorrichtung (mit Polarisationsplatten), bei der die Anwendung 31 eingesetzt ist, die Flüssigkristallmoleküle bei elektrischem Feld wegen der Wechselwirkung zwischen den Polymerwänden und den Flüssigkristallmolekülen in zufälliger Richtung verkippt. Daher wird der Brechungsindex aus beliebiger Richtung gesehen derselbe, was die Betrachtungswinkelcharakteristik bei Halbtondarstellung hervorragend macht.

Anwendung 32

Die Anwendung 32 betrifft den Fall, dass der Kontrast verbessert ist, zusätzlich zur Anwendung 30, bei der die Flüssigkristallbereiche und die Polymerwände denselben Ausrichtungszustand aufweisen. Bei der Anwendung 32 wird ein dichroitischer Farbstoff verwendet.
Nachfolgend wird ein Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der Anwendung 32 beschrieben.
Eine Zelle wurde auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 30 so hergestellt, dass sie eine Dicke von 9 um aufwies. Ein Gemisch wurde auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 30 mit der Ausnahme hergestellt, dass ein Flüssigkristallmaterial verwendet wurde, bei dem 4% eines dichroitischen Farbstoffs (S-301, hergestellt von Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.) zu ZLI- 2806 zugesetzt waren. Ein Gemisch, das das Flüssigkristallmaterial und die anderen Materialien (z. B. einen Photopolymerisationsstarter) enthielt, wurde durch ein Differenz-Abtastcalorimeter (DSC) hinsichtlich seiner übergangstemperatur geprüft, was zu beinahe denselben Ergebnissen wie denen bei der Anwendung 30 führte. Dann wurde das Gemisch bei 48ºC in die Zelle injiziert, und die Zelle wurde durch eine Photomaske hindurch mit UV-Strahlung bestrahlt, wodurch das im Gemisch enthaltene polymerisierbare Material ausgehärtet wurde.
Auf der so erhaltenen Zelle wurde ein Substrat positioniert, auf dem Al durch Dampfabscheidung niedergeschlagen war. Dann wurden eine optische Quelle und ein Beobachtungsabschnitt an jeweils verschiedenen Positionen unter einem Winkel von 30º gegen die vertikale Richtung in Bezug auf die Zelle positioniert, wodurch eine elektrooptische Charakteristik einer reflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemessen wurde.
Bei der so erhaltenen Zelle waren, wie es in Fig. 45A dargestellt ist, Flüssigkristallmoleküle 121 und ein dichroitischer Farbstoff 122 in einem Flüssigkristallbereich 127 sowie ein Polymer und der dichroitische Farbstoff 122 in einer Polymerwand 126 ohne angelegte Spannung in derselben Richtung ausgerichtet, so dass sich das gesamte Gebiet (d. h. die Flüssigkristallbereiche und die Polymerwände) in einem farblosen Zustand befanden. Wenn an Elektroden 123 eine Spannung angelegt wurde, wie es in Fig. 45B dargestellt ist, änderten die Flüssigkristallmoleküle 121 und der dichroitische Farbstoff 122 alleine im Flüssigkristallbereich 127 ihre Ausrichtung, um gefärbt zu sein. In den Fig. 45A und 45B bezeichnet die Bezugszahl 124 ein Substrat und 128 einen Ausrichtungsfilm. Der Kontrast und die Sättigungsansteuerungsspannung der Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Anwendung 32 betrugen 7 bzw. in der Nähe von 7 V. Darüber hinaus waren die Flüssigkristallmoleküle bei angelegter Spannung omnidirektional verkippt, so dass der Kontrast omnidirektional gleichmäßig war.

Vergleichsbeispiel 29

Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung wurde wie folgt hergestellt.
Ein Substrat wurde unter Verwendung eines Nylontuchs auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 32 einer Reibebehandlung in einer Richtung unterzogen. Zwei so erhaltene Substrate wurden einander zugewandt so angeordnet, dass sich die Ausrichtungsrichtungen in antiparallelem Zustand befanden. Dann wurde ZLI-2806 (mit einem Gehalt von 4% eines dichroitischen Farbstoffs S- 301) in die Zelle injiziert. So wurde eine herkömmliche Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einem GH-Modus hergestellt. Bei dieser Vorrichtung waren die Flüssigkristallmoleküle bei angelegter Spannung in einer Richtung verkippt, so dass der Kontrast abhängig von der Betrachtungsrichtung variierte, was die Anzeigeeigenschaften beeinträchtigte.
Wie oben beschrieben, wird, im Fall der Anwendungen 30 und 32, das polymerisierbare Material in einem Flüssigkristallzustand ausgehärtet, so dass die Ausrichtungsrichtung der Flüssigkristallschicht künstlich bestimmt werden kann. Wenn das polymerisierbare Material in einem Nichtflüssigkristallzustand ausgehärtet wird, wie bei den Anwendungen 28 und 29, wird zwi schen dem Substrat und der Flüssigkristallschicht ein sehr dünner Polymerfilm ausgebildet. Daher ist das Ausrichteinstellvermögen des Substrats verringert, was es erschwert, die Ausrichtung der Flüssigkristallschicht künstlich zu bestimmen. Darüber hinaus ist das Polymer bei den Anwendungen 28 und 29 nicht ausgerichtet, so dass winzige Flüssigkristallmoleküle, die von den Flüssigkristallbereichen in die Polymerwände eindrangen, zufällig ausgerichtet sind, da die Moleküle entlang den Polymerwänden ausgerichtet sind, was zu Problemen führt. Z. B. sind dann, wenn die Flüssigkristallanzeigevorrichtung unter gekreuzten Nicols verwendet wird, wobei ein homöotroper Ausrichtungsfilm verwendet wird, die winzigen Flüssigkristallmoleküle in den Flüssigkristallbereichen zufällig ausgerichtet, so dass es zum Auslecken von Licht kommt, was den Kontrast senkt. Im Fall der Anwendungen 30 und 32 ist, wegen des dünnen Polymerfilms, der zwischen das Substrat und die Flüssigkristallbereiche eintrat, das Polymer ebenfalls ausgerichtet, um in der Ausrichtungsrichtung des Substrats ausgehärtet zu werden; im Ergebnis sind die Flüssigkristallbereiche in der Ausrichtungsrichtung des Substrats ausgerichtet.
Die Flüssigkristallanzeigevorrichtungen der Anwendungen 30 und 32 können bei herkömmlichen Flüssigkristallanzeigevorrichtungen angewandt werden, die eine Ausrichtungsbehandlung benötigen, wie bei TN-, GH-, STN-, ECB- und FLC-Flüssigkristallanzeigevorrichtung. Insbesondere sind Anwendungen bei ECB-, GH-, FLC-Flüssigkristallanzeigevorrichtungen wirkungsvoll. Wenn z. B. die Flüssigkristallanzeigevorrichtungen der Anwendungen 30 und 32 bei einer ECB-Flüssigkristallanzeigevorrichtung angewandt werden, kann die Betrachtungswinkelcharakteristik verbessert werden. D. h., dass die Flüssigkristallmoleküle in einem ECB-Modus bei nicht angelegter Spannung mit homöotroper Ausrichtung vorliegen (dunkler Zustand bei gekreuzten Nicols). Wenn eine Spannung angelegt wird, verkippen die Flüssigkristallmoleküle (wegen Doppelbrechung wird ein heller Zustand erzielt). Die Flüssigkristallmoleküle verkippen wegen der Wechselwirkung zwischen ihnen und dem Polymer in verschiedenen Richtungen, so dass der Brechungsindex in allen Richtungen derselbe wird, wodurch die Betrachtungswinkelcharakteristik verbessert sein kann.
Selbst im Fall einer ECB-Flüssigkristallanzeigevorrichtung (ohne Polarisationsplatte), bei der ein dichroitischer Farbstoff zugesetzt ist, nimmt, wenn die Polymerwände nicht ausgerichtet sind, der dichroitische Farbstoff in den Polymerwänden in zufälliger Ausrichtung einen gefärbten Zustand ein, und die Ausrichtung des dichroitischen Farbstoffs ändert sich nicht abhän gig vom Anlegen eines elektrischen Felds, was den Gesamtkontrast senkt. Dagegen kann dann, wenn das Polymer ebenfalls ausgerichtet wird, wie bei den Anwendungen 30 und 32, der in den Polymerwänden enthaltene dichroitische Farbstoff auch in einem homöotropen Ausrichtungszustand vorliegen. So wechselt in den Polymerwänden ein nahezu transparenter Zustand insgesamt in einen Zustand, in dem nur der dichroitische Farbstoff gefärbt ist, und das Dichroismusverhältnis des dichroitischen Farbstoffs kann vollständig genutzt werden. Darüber hinaus leckt, wenn das polymerisierbare Verbindungsmaterial unter Verwendung einer Photomaske ausgehärtet wird, Licht in die Maskierungsabschnitte der Photomaske aus, da der dichroitische Farbstoff im Gemisch enthalten ist. Daher sind Bereiche, in denen die Polymerwände auszubilden sind, deutlich begrenzt. Ferner werden in diesem Fall wegen des elektrischen Felds, der Polymerwände und des Ausrichtungsvermögens des Flüssigkristalls die Flüssigkristallmoleküle in vertikaler Richtung in horizontale Richtung in Bezug auf die Zelle ausgerichtet, sowie in zufälliger Richtung innerhalb einer Fläche horizontal in Bezug auf die Zelle. Demgemäß kann eine reflektive Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit hervorragender Betrachtungswinkelcharakteristik hergestellt werden.
Bei der Anwendung bei einem GH-Modus unter Verwendung eines Flüssigkristalls, dem ein dichroitischer Farbstoff zugesetzt ist, können die vertikale Richtung und die horizontale Richtung der Flüssigkristallmoleküle elektrisch umgeschaltet werden, so dass das Dichroismusverhältnis des dichroitischen Farbstoffs vollständig genutzt werden kann. Darüber hinaus befindet sich der in den Polymerwänden enthaltene dichroitische Farbstoff in homöotroper Ausrichtung, so dass seine Moleküle in einer Richtung ausgerichtet sind, dass er farblos erscheint. Demgemäß kann ein farbloser Zustand insgesamt elektrisch in einen Zustand umgeschaltet werden, in dem nur Flüssigkristallbereiche gefärbt sind.
Bei der Anwendung bei einer FLC-Flüssigkristallanzeigevorrichtung sind die Flüssigkristallmoleküle wegen des uniaxial ausgerichteten Polymers stärker ausgerichtet. Daher kann durch die Polymerwände die geringe Stoßfestigkeit, die der schwerwiegendste Nachteil eines FLC ist, verbessert werden. Ferner spricht, wenn als durch Licht härtbares Material ein polymerisierbares FLC- Material verwendet wird, das FLC-Polymer auch auf das Anlegen einer Spannung an, und wegen der Ansteuerungsspannungsdifferenz zwischen dem FLC und dem FLC-Polymer kann eine Halbtonanzeige realisiert werden.
Bei den Anwendungen 30 und 32 wird das im Gemisch enthaltene polymerisier bare Material in einem Flüssigkristallzustand ausgehärtet. Zu Beispielen für den Flüssigkristallzustand gehören eine nematische Phase, eine smektische Phase und eine cholesterische Phase.
Nachfolgend werden Materialien beschrieben, die bei den vorliegenden Beispielen anwendbar sind.

(Polymerisierbare flüssigkristalline Verbindung)

Als polymerisierbare flüssigkristalline Verbindung wird bei den Anwendungen 28, 30 und 32 die Verbindung X verwendet, und bei der Anwendung 29 wird die Verbindung Y verwendet. Die Erfindung ist nicht hierauf beschränkt. Es kann eine übliche Verbindung verwendet werden, die durch die folgende Formel (3) repräsentiert ist:
A-B-LC (3)
In der Formel (3) repräsentiert der Buchstabe A eine polymerisierbare funktionelle Gruppe. Zu Beispielen hierfür gehören funktionelle Gruppen mit ungesättigten Bindungen wie CH&sub2;=CH-, CH&sub2;=CH-COO-, CH&sub2;=C(CH&sub3;)-COO- und - N=C=O sowie funktionelle Gruppen mit heterozyklischer Struktur unter Spannung, wie eine durch die folgende Formel (4) repräsentierte Struktur.
Der Buchstabe LC repräsentiert eine flüssigkristalline Verbindung. Zu Beispielen hierfür gehören eine durch die folgende Formel (5) repräsentierte Verbindung, ein Cholesterolring und Derivate hiervon.
D-E-G (5)
Der Buchstabe B repräsentiert eine Verbindungsgruppe, die die polymerisierbare funktionellen Gruppe mit der flüssigkristallinen Verbindung verbindet. Zu Beispielen hierfür gehören die Alkylkette (-(CH&sub2;)n-), die Esterbindung (-COO-), die Etherbindung (-O-), die Polyethylenglycolkette (-CH&sub2;CH&sub2;O-) und Verbindungsgruppen, die durch Kombinieren dieser Verbindungsgruppen erhalten werden. Insbesondere ist, damit die flüssigkristalline Verbindung auf ein elektrisches Feld hin leicht an den Polymerwänden laufen kann, eine Verbindungsgruppe mit sechs oder mehr Bindungen ausgehend von der polymerisierbaren funktionellen Gruppe zum festen Teil der Flüssigkristallmoleküle bevorzugt.
Wenn auch die Polymerwände ausgerichtet werden, ist es bevorzugt, dass die flüssigkristalline Verbindung Flüssigkristallinität zeigt, wenn sie mit dem Flüssigkristallmaterial gemischt wird.
In der Formel (5) repräsentiert der Buchstabe D eine funktionelle Gruppe, die mit der durch den Buchstaben B repräsentierten Verbindungsgruppe eine Bindung eingehen kann, und sie hat die Funktion des Beeinflussens des Anisotropiegrads der dielektrischen Konstanten der Flüssigkristallmoleküle sowie des Anisotropiegrads des Brechungsindex. Zu Beispielen hierfür gehören ein P-Phenyl-Ring, ein 1,10-Diphenyl-Ring, ein 1,4-Cyclohexan-Ring, ein 1,10-Phenylcyclohexan-Ring, ein Naphthalen-Ring und ein Tarphenyl-Ring. G repräsentiert eine polare Gruppe, die dafür sorgt, dass sich eine Anisotropie der Dielektrizitätskonstanten des Flüssigkristalls zeigt. Zu Beispielen hierfür gehören der Benzol-Ring, der Cyclo-Hexan-Ring, der P-Diphenyl-Ring, der Phenylcyclohexan-Ring, der Tarphenyl-Ring sowie der Diphenylcyclohexan- Ring, die jeweils eine funktionelle Gruppe wie -CN, -OCH&sub3;, -F, -Cl, -OCF&sub3;, - OCCl&sub3;, -H, -R (R: Alkylgruppe) aufweisen. E repräsentiert eine funktionelle Gruppe, die D mit G verbindet. Zu Beispielen hierfür gehören eine Einzelbindung, -CH&sub2;-, -CH&sub2;CH&sub2;-, -O-, eine Dreifachbindung von Kohlenstoff-Kohlenstoff sowie -CH=CH-.

(Flüssigkristallmaterial)

Es kann das Flüssigkristallmaterial gemäß dem Beispiel 2 verwendet werden.

(Polymerisierbares Material)

Es können ein durch Licht härtbares Material (photopolymerisierbares Material), ein thermohärtbares Material (durch Wärme polymerisierbares Material) und dergleichen verwendet werden. Als durch Licht härtbares Material existieren Acrylsäuren und Acrylester mit einer langkettigen Alkylgruppe mit drei oder mehr Kohlenstoffen oder mit einem Benzolring. Zu Beispielen für das durch Licht härtbare Material gehören Isobutylacrylat, Stearyl, Acrylat, Laurylacrylat, Isoamylacrylat, n-Butylmethacrylat, n-Laurylmethacrylat, Tridecylmethacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, n-Stearylmethacrylat, Cyclohexylmethacrylat, Benzylmethacrylat, 2-Phenoxyethylmethacrylat, Iso bornylacrylat und Isobornylmethacrylat. Außerdem können zum Erhöhen der körperlichen Festigkeit des Polymers mehr funktionellen Materialien mit zwei oder mehr funktionellen Gruppen verwendet werden. Zu Beispielen für mehrfunktionelle Materialien gehören Bisphenyl-A-Dimethacrylat, Bisphenol- A-Diacrylat, 1,4-Butandioldimethacrylat, 1,6-Hexandioldimethacrylat, Trimethylopropantrimethacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Tetramethylolmethantetraacrylat und Neopentyldiacrylat. Bevorzugter wird ein Material verwendet, das durch Halogenisieren, insbesondere Chlorieren oder Fluorieren dieser Monomere erhalten wurde. Zu Beispielen hierfür gehören 2,2,3,4,4,4-Hexaphlorobutylmethacrylat, 2,2,3,4,4,4-Hexachlorobutylmethacrylat, 2,2,3,3-Tetraphloropropylmethacrylat, 2,2,3,3-Tetraphloropropylmethacrylat, Perphlorooctylethylmethacrylat, Perchlorooctylethylmethacrylat, Perchlorooctylethylacrylat und Perchlorooctylethylacrylat. Als thermohärtbare Verbindung können die oben genannten durch Licht härtbaren Materialien sowie Verbindungen mit einer Epoxygruppe, einer Isocyanatgruppe usw. in ihren Molekülen verwendet werden. Zu Beispielen für die durch Licht härtbare Verbindung gehören Epoxyverbindungen vom Bisphenol-A-Typ, Bisphenol-A-Diglycidylether, Bisphenol-F-Diglycidylether, Hexahydrobisphenol-A- Diglycidylether, Propylenglycoldiglycidylether, Neopentylglycoldiglycidylether, Diglycidylesterphthalat, Triglycidylisocyanat und Tetraglycidylmethaxylendiamin.
Diese Monomere können alleine oder in einer Kombination von zwei oder mehr Arten verwendet werden. Darüber hinaus können Verbindungen verwendet werden, die sowohl Lichthärtungseigenschaft als auch Wärmehärtungseigenschaften aufweisen. Bei den durch Licht oder Wärme härtbaren Verbindungen kann, wenn fluorierte Verbindungen mit den Wirkungen einer Hystereseverringerung und einer Erhöhung der Ansprechgeschwindigkeit verwendet werden, die Wechselwirkung zwischen den Flüssigkristallbereichen und den Polymerwänden verringert werden.
Als bei der Erfindung verwendeter dichroitischer Farbstoff können Farbstoffe sowohl vom N- als auch vom P-Typ verwendet werden. Zu Beispielen für den dichroitischen Farbstoff gehören der Merocyanin-Typ, der Anthrachinon-Typ, der Stylyl-Typ und der Azobenzol-Typ. Die Zusatzmenge des dichroitischen Farbstoffs liegt im Bereich von 0,5 Gew.-% bis 10 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des Flüssigkristalls, vorzugsweise im Bereich von 1% bis 5%. Darüber hinaus ist es auch möglich, einen anderen Farbstoff zum Einfärben gemeinsam mit einem dichroitischen Farbstoff zu verwenden. Jedoch kann in einigen Fällen wegen Lichtabsorptionseffekten kein ausreichender Kontrast erzielt werden.
Wenn die flüssigkristalline Verbindung mit einer polymerisierbaren funktionellen Gruppe in ihrem Molekül ausgewählt wird, ist es hinsichtlich der Verträglichkeit bevorzugt, dass Teile des Flüssigkristallmaterials, die Flüssigkristallinität ergeben, und solche der polymerisierbaren flüssigkristallinen Verbindung einander ähnlich sind. Insbesondere dann, wenn ein Flüssigkristallmaterial vom Fluor- und/oder Chlortyp verwendet wird (das eine spezielle chemische Umgebung aufweist), ist es bevorzugt, dass als flüssigkristalline Verbindung mit polymerisierbarer funktioneller Gruppe ein Flüssigkristallmaterial vom Fluor- und/oder Chlortyp verwendet wird. Darüber hinaus ist im Fall der Verwendung eines ferroelektrischen Flüssigkristalls eine polymerisierbare Verbindung mit einem ferroelektrischen Flüssigkristall in ihrem Molekül zum Ausbilden einer stabilen smektischen Phase bevorzugt.

(Gewichtsverhältnis zwischen dem Flüssigkristall und einer polymerisierbaren Verbindung)

Das Gewichtsverhältnis zwischen dem Flüssigkristall und der polymerisierbaren Verbindung liegt vorzugsweise im Bereich von 50 : 50 bis 97 : 3, bevorzugter im Bereich von 70 : 30 bis 90 : 10. Wenn der Prozentsatz des Flüssigkristallmaterials weniger als 50% beträgt, nimmt der durch die Polymerwände belegte Anteil zu, was zu einem beträchtlichen Anstieg der Ansteuerspannung der Zelle führt. Demgemäß geht die Praxisgerechtheit verloren. Wenn dagegen der Prozentsatz des Flüssigkristallmaterials mehr als 97% beträgt, fällt die körperliche Festigkeit der Polymerwände. So kann keine stabile Funktion erzielt werden.
Darüber hinaus ist es dann, wenn eine polymerisierbare flüssigkristalline Verbindung und eine polymerisierbare nicht-flüssigkristalline Verbindung gemischt werden, bevorzugt, dass ihr Gewichtsverhältnis innerhalb des oben genannten Bereichs liegt und der Prozentsatz der polymerisierbaren flüssigkristallinen Verbindung 0,5% oder mehr beträgt. Insbesondere im Fall der Verwendung eines ferroelektrischen Flüssigkristalls kann eine ferroelektrische Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall, die Halbtonanzeige ausführen kann, wie folgt hergestellt werden.
Der Prozentsatz der polymerisierbaren flüssigkristallinen Verbindung wird zu 70% oder mehr gemacht, wodurch zwei Bereiche, nämlich ein niedermoleku larer Flüssigkristallbereich und ein Polymer-Flüssigkristallbereich ausgebildet werden. Dann wird die Spannung auf einen Wert eingestellt, bei dem jede Verbindung angesteuert wird.

(Photopolymerisationsstarter oder Katalysator)

Zu einem Reaktionsstarter gehören ein Photopolymerisationsstarter, ein Thermopolymerisationsstarter usw. Als Photopolymerisationsstarter können Irgacure 184, Irgacure 651, Irgacure 907, Darocure 1173, Darocure 1116, Darocure 2959 und dergleichen verwendet werden. Als Thermopolymerisationsstarter können Peroxide wie Biphenylperoxid und t-Butylperoxid sowie ein Radikale erzeugender Stoff wie AIBN verwendet werden. Darüber hinaus variiert die Zusatzmenge des mindestens einen Polymerisationsstarters abhängig vom Reaktionsvermögen jeder Verbindung. Beim vorliegenden Beispiel besteht keine spezielle Grenze. Es ist bevorzugt, dass die Zusatzmenge des mindestens einen Photopolymerisationsstarters im Bereich von 0,01% bis 5% bezogen auf die Gesamtmenge eines Gemischs aus dem Flüssigkristall und einem durch Licht härtbaren Material (das das polymerisierbare flüssigkristalline Material enthält) liegt. Wenn die Zusatzmenge mehr als 5% beträgt, ist die Phasentrenngeschwindigkeit zwischen dem Flüssigkristall und dem Polymer zu hoch, als dass sie eingestellt werden könnte. Im Ergebnis werden die Flüssigkristallbereiche klein, die Ansteuerspannung ist erhöht, das Ausrichteinstellvermögen des Ausrichtungsfilms auf dem Substrat ist verringert, wodurch weniger Flüssigkristallbereiche in Pixeln ausgebildet werden (Flüssigkristallbereiche werden in den Maskierungsbereichen ausgebildet, wenn eine Photomaske verwendet wird) und der Kontrast ist verringert. Wenn dagegen die Zusatzmenge weniger als 0,01% beträgt, kann das polymerisierbare Material nicht ausreichend ausgehärtet werden.

(Ausrichtungsfilm)

Als Material für den Ausrichtungsfilm können organische Filme wie Polyimid (SE 150, hergestellt von Nissan Chemical Industries Ltd.; Cytop, hergestellt von Asahi Glass Co., Ltd. usw.) sowie anorganische Filme wie SiO verwendet werden. Falls erforderlich, wird der Ausrichtungsfilm einer Reibebehandlung unterzogen.
Beim Beispiel 11 können beim Beispiel 2 beschriebene Einzelheiten, nämlich eine Lichteinstelleinrichtung wie eine Photomaske, Bestrahlungslicht usw. angewandt werden.

Beispiel 12

Das Beispiel 12 betrifft den Fall, dass die Ansprechgeschwindigkeit und das elektrische Halteverhältnis einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Nicht-Lichtstreutyp unter Ausnutzung des Gemischs erhöht werden.
Das bei der Flüssigkristallanzeigevorrichtung des vorliegenden Beispiels zu verwendende Gemisch besteht aus einem Flüssigkristallmaterial, einer polymerisierbaren flüssigkristallinen Verbindung, einer photopolymerisierbaren Verbindung und einem Photopolymerisationsstarter, oder einem Flüssigkristallmaterial, einer polymerisierbaren flüssigkristallinen Verbindung, einer durch Wärme polymerisierbaren Verbindung und einem Thermopolymerisationsstarter.
Das Flüssigkristallmaterial und die polymerisierbare flüssigkristalline Verbindung werden so ausgewählt, dass das Produkt aus der Anisotropie der Dielektrizitätskonstanten Δ&epsi;L des Flüssigkristallmaterials und derjenigen der polymerisierbaren Flüssigkristallverbindung Δ&epsi;Pö (d. h. Δ&epsi;L · Δ&epsi;P) negativ wird. Der Zweck dieser Bedingung besteht darin, dass ein flüssigkristallines Polymer durch Polymerwände gehalten wird, wenn die durch Licht oder Wärme polymerisierbare Verbindung und die polymerisierbare flüssigkristalline Verbindung ausgehärtet werden. Bei dieser Struktur werden die Grenzflächen zwischen den Flüssigkristallbereichen und den Polymerwänden bei angelegter Spannung angesteuert. Wenn keine Spannung angelegt wird, ist die Wechselwirkung zwischen dem flüssigkristallinen Polymer und den Polymerwänden erhöht, da die Endabschnitte (polymerisierbare funktionelle Gruppen) des flüssigkristallinen Polymers und die Polymerwände miteinander verbunden sind. Dann ist die Ausrichtung zwischen dem flüssigkristallinen Polymer und den Flüssigkristallmolekülen in den Flüssigkristallbereichen gestört, so dass die Flüssigkristallmoleküle unmittelbar in die Ausrichtung in einem Lichtstreuzustand zurückkehren. Im Ergebnis kann die Ansprechgeschwindigkeit der Flüssigkristallanzeigevorrichtung verbessert werden. Die Anisotropie der Dielektrizitätskonstanten ist eine charakteristische Eigenschaft der flüssigkristallinen funktionellen Gruppe und ändert sich vor und nach der Polymerisationsreaktion nicht, so dass die Anisotropie der Dielektrizitätskonstanten der polymerisierbaren flüssigkristallinen Verbindung und diejenige der polymerisierten flüssigkristallinen Verbindung gleich sind. Darüber hinaus kann selbst dann, wenn ein flüssigkristallines Material und eine polymerisierbare flüssigkristalline Verbindung verwendet werden, die mindestens ein Fluoratom und/oder mindestens ein Chloratom in ihrem Molekül enthalten und eine wechselseitige schwache Wechselwirkung zeigen, ein Element vom Ladehaltetyp wie ein TFT wegen der diesen Materialien innewohnenden chemischen Stabilität bei der Flüssigkristallanzeigevorrichtung verwendet werden, ohne dass das elektrische Halteverhältnis der Vorrichtung selbst gesenkt wird.
Wenn die polymerisierbare flüssigkristalline Verbindung und die durch Wärme polymerisierbare Verbindung beim vorliegenden Beispiel thermisch polymerisiert werden, werden, wenn die Reaktionsgeschwindigkeit gering ist, polymerisierte Enden in den Flüssigkristallbereichen ausgebildet, was zur Erzeugen der Polymerwände in den Flüssigkristallbereichen führt und den Kontrast verringert. So ist es bevorzugt, dass das Reaktionssystem und die Reaktionsbedingungen so gewählt werden, dass die Polymerisationsreaktion innerhalb von 10 Minuten abgeschlossen ist.
Nachfolgend werden Materialien und ähnliches, wie bei vorliegenden Beispiel anwendbar, beschrieben.

(Polymerisierbares Material)

Als photopolymerisierbare Verbindung und als durch Wärme polymerisierbare Verbindung können die jeweiligen polymerisierbaren Verbindungen verwendet werden, wie sie als Polymermaterial beim Beispiel 11 beschrieben sind.

(Gewichtsverhältnis des Flüssigkristallmaterials in Bezug auf die polymerisierbare Verbindung usw.)

Das Mischungsverhältnis des Flüssigkristallmaterials in Bezug auf die polymerisierbare flüssigkristalline Verbindung und die durch Licht oder Wärme polymerisierbare Verbindung liegt vorzugsweise im Bereich von 50 : 50 bis 97 : 3 (Gewichtsverhältnis), bevorzugter im Bereich von 70 : 30 bis 90 : 10 (Gewichtsverhältnis). Wenn das Mischungsverhältnis des Flüssigkristallmaterials weniger als 50 Gew.-% beträgt, entsteht eine große Anzahl von Polymerwänden, was die Ansteuerspannung der Flüssigkristallanzeigevorrichtung merklich erhöht, was zu einem Verlust der Praxisgerechtheit der Vorrichtung führt. Wenn das Mischungsverhältnis des Flüssigkristallmaterials mehr als 97 Gew.-% beträgt, ist die körperliche Festigkeit der zu erzeugenden Polymerwände verringert, was es erschwert, stabiles Funktionsvermögen zu erzielen. So sind diese Fälle nicht bevorzugt. Unter der Bedingung des oben genannten Bereichs ist es bevorzugt, dass die polymerisierbare flüssigkristalline Verbindung 0,05 Gew.-% oder mehr bezogen auf das Gesamtgewicht der polymerisierbaren flüssigkristallinen Verbindung und der durch Licht oder Wärme polymerisierbaren Verbindung beträgt.

(Polymerisationsstarter)

Es kann ein üblicher Photo- oder Thermopolarisationsstarter verwendet werden. Zu Beispielen für einen Photopolymerisationsstarter gehören Irgacure 184, Irgacure 651, Irgacure 907, Darocure 1173, Darocure 1116, Darocure 2959 usw. Zu Beispielen für einen Thermopolymerisationsstarter gehören Peroxide wie Benzoperoxid (BPO), t-Butylperoxid sowie Azoverbindungen wie Azobis (Isobutylonitril) (AIBN). Es ist bevorzugt, dass der Mischungsanteil des Photo- oder Thermopolymerisationsstarters im Bereich von 0,3 bis 5 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Flüssigkristallmaterials, der polymerisierbaren flüssigkristallinen Verbindung und der durch Licht oder Wärme polymerisierbaren Verbindung liegt. Wenn der Mischungsanteil weniger als 0,3 Gew.-% beträgt, besteht die Möglichkeit, dass die Polymerisationsreaktion nicht ausreichend startet. So ist dieser Anteil nicht bevorzugt. Wenn der Mischungsanteil mehr als 5 Gew.-% beträgt, ist die Phasentrenngeschwindigkeit zwischen dem Flüssigkristall und dem Polymer zu hoch, als dass die Größe der Flüssigkristallbereiche eingestellt werden könnte; im Ergebnis werden kleine Flüssigkristallbereiche ausgebildet, was die Ansteuerspannung erhöht. So ist dieser Anteil nicht bevorzugt.
Das vorliegende Beispiel wird mittels veranschaulichender Anwendungen beschrieben.

Anwendung 33

Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Anwendung 33 hat dieselbe Struktur wie sie in der Fig. 35 dargestellt ist. Ein Verfahren zum Herstellen dieser Flüssigkristallanzeigevorrichtung ist das Folgende.
Als Erstes wurde eine polymerisierbare flüssigkristalline Verbindung Z (mit Anisotropie der Dielektrizitätskonstanten Δ&epsi; < 0), die durch die folgende Formel (6) angegeben ist) auf die folgende Weise hergestellt: 4'-Hydroxy-2, 3-Difluorbiphenyl und 1,10-Dibromdecan wurden im Überschuss in Anwesenheit von Calciumcarbonat verethert. Der sich ergebende Ether wurde durch Säulenchromatographie gereinigt. Danach wurde die gereinigte Substanz mit einer äquimolaren Menge an Tetramethylammoniumhydroxypentahydrat gemischt, und zu diesem Gemisch wurde Acrylsäure hinzugefügt, um die durch die Formel (6) repräsentierte polymerisierbare flüssigkristalline Verbindung Z zu erhalten:
Als Nächstes wurden Elektrodenleitungen 73 und 74 aus ITO (Gemisch von Indiumoxid und Zinnoxid) auf den Substraten 71 bzw. 72 hergestellt. Bei der vorliegenden Anwendung wurde für die Substrate 71 und 72 ein PET-Film mit einer Dicke von 0,25 mm verwendet und die Elektrodenleitungen 73 und 74 mit jeweils einer Breite von 200 um wurden mit einem gegenseitigen Intervall von 50 um hergestellt. Die jeweilige Anzahl der Elektrodenleitungen 73 und 74 betrug 20. Dann wurden die Ausrichtungsfilme 75 und 76 durch ein Schleuderbeschichtungsverfahren so aufgetragen, dass sie die Elektrodenleitungen 73 und 74 bedeckten. Die Ausrichtungsfilme 75 und 76 wurden einer Reibebehandlung in einer. Richtung unterzogen. Bei der Anwendung 33 wurde Polyimid (SE 150, hergestellt von Nissan Chemical Industries Ltd.) für die Ausrichtungsfilme 75 und 76 verwendet. Diese. Substrate 71 und 72 stehen einander so gegenüber, wobei Abstandshalter mit einem Durchmesser von 6 um dazwischen eingebettet sind, dass die Elektrodenleitungen 73 und 74 einander gegenüberstehen und einander schneiden. So wurde eine Flüssigkristallzelle hergestellt.
Als Nächstes wurde die Photomaske 79 außerhalb des Substrats 72 so positioniert, dass Maskierungsabschnitte der Photomaske 79 die Pixel bedeckten. Dann wurden 0,85 g einer photopolymerisierbaren Verbindung, 0,05 g der polymerisierbaren flüssigkristallinen Verbindung Z, 4 g eines Flüssigkristallmaterials und 0,15 g eines Photopolymerisationsstarter homogen gemischt, um ein Gemisch 80 zu erhalten. Das Gemisch 80 wurde in die Zelle injiziert. Bei der Anwendung 33 wurde als photopolymerisierbare Verbindung 0,1 g Trimethylolpropantrimethacrylat, 0,30 g 2-Ethylhexylacrylat und 0,45 g Isobornylacrylat verwendet. Als Flüssigkristallmaterial wurde ein Gemisch verwendet, bei dem 0,3% cholesterisches Nanoat (CN) zu ZLI-4792 (hergestellt von Merck & Co., Inc., die Anisotropie der Dielektrizitätskonstanten ist Δ&epsi; > 0) zugesetzt war. Als Photopolymerisationsstarter wurde Irgacure 184 verwendet.
Dann wurde die Zelle unter Verwendung einer Hochdruck-Quecksilberlampe, die parallele Strahlung erzeugen kann, für 5 Minuten durch die Photomaske 79 hindurch mit UV-Strahlung mit 10 mW/cm² bestrahlt, wodurch die photopolymerisierbare Verbindung und die polymerisierbare flüssigkristalline Verbindung ausgehärtet wurden.
Ein Substrat wurde in flüssigem Stickstoff vom anderen Substrat abgezogen. Dann wurde das Flüssigkristallmaterial mit Aceton abgewaschen. Ein Querschnitt der Polymerwände wurde durch ein REM betrachtet, wobei sich ergab, dass Flüssigkristallbereiche mit derselben Regelmäßigkeit wie der der Photomaske 79 (d. h. derselben Regelmäßigkeit wie der der Pixelverteilung) gleichmäßig ausgebildet waren, wobei alle Flüssigkristallbereiche beinahe dieselbe Größe hatten.
An der so erhaltenen Zelle wurden zwei Polarisationsplatten so angebracht, dass die jeweiligen Polarisationsrichtungen mit den Ausrichtungsrichtungen der entsprechenden Ausrichtungsfilme ausgerichtet waren, wodurch eine TN- Flüssigkristallanzeigevorrichtung erhalten war.

Vergleichsbeispiel 30

Glas mit ITO (Flintglas mit ITO mit einer Dicke von 500 Å, hergestellt von Nippon Sheet Glass Co., Ltd.) wurde für die Substrate 71 und 72 der Anwendung 33 verwendet. In die Flüssigkristallzelle wurde ein Flüssigkristallmaterial (ZLI-4792, dem 3% CN zugesetzt war, hergestellt von Merck & Co. Inc., mit einer Anisotropie der Dielektrizitätskonstanten Δ&epsi; > 0) injiziert, wodurch eine herkömmliche Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die nicht vom Typ mit in einem Polymer dispergierten Material war, hergestellt war.

Vergleichsbeispiel 31

Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung wurde auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 33 mit der Ausnahme hergestellt, dass die Photomaske 79 nicht verwendet wurde.
Die Tabelle 19 zeigt einen Vergleich von Kontrastcharakteristiken, wie sie bei der Anwendung 33 und den Vergleichsbeispielen 30 und 31 erhalten wurden. Der Kontrast ist als T&sub0;/Tsat angesetzt, wobei T&sub0; die ohne angelegte Spannung erhaltene Lichtdurchlässigkeit ist und Tsat die Lichtdurchlässig keit ist, wie sie bei angelegter Sättigungsspannung erzielt wird. Hierbei wird das durch eine Flüssigkristalltafel hindurchgestrahlte Licht durch einen Detektor mit einem Konvergenzwinkel von 6º unter Verwendung einer Metallhalogenidlampe als optischer Quelle erfasst, wodurch der Kontrast gemessen wird. Tabelle 19 Vergleich von Kontrastcharakteristiken
Wie es aus der Tabelle 19 ersichtlich ist, weist die Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Anwendung 33 eine elektrooptische Charakteristik auf, die mit der der herkömmlichen Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Vergleichsbeispiels 30 vergleichbar ist. Außerdem können bei der Anwendung 33 die Polymerwände unter Verwendung der Photomaske so ausgebildet werden, dass sie Regelmäßigkeit in Bezug auf die Pixel aufweisen. Im Vergleich mit der Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Vergleichsbeispiels 31, das ohne Photomaske hergestellt wurde, ist die Anzahl der Grenzflächen zwischen den Polymerwänden und den Flüssigkristallbereichen stark verringert, so dass Lichtstreuung zwischen den Polymerwänden und den Flüssigkristallbereichen ausreichend gesenkt ist.

Anwendung 34

Eine Flüssigkristallzelle wurde auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 33 mit der Ausnahme hergestellt, dass für die Substrate 71 und 72 Glas mit ITO (Flintglas mit ITO mit einer Dicke von 500 Å, hergestellt von Nippon Sheet Glass Co., Ltd.) verwendet wurde und Kunststoffperlen mit einem Durchmesser von 12 um als Abstandshalter zwischen die Substrate 71 und 72 eingebettet wurden.
Dann wurde die Photomaske 79 auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 33 positioniert. Das Gemisch 80 wurde auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 33 mit der Ausnahme hergestellt, dass 0,01 g Trimethylolpropantrimethacrylat und 0,08 g Isobornylacrylat als photopolymerisierbare Verbindung, 0,01 g der polymerisierbaren flüssigkristallinen Verbindung Z, 0,4 g ZLI-4792 (hergestellt von Merck & Co., Inc.; Anisotropie der Dielektrizitätskonstanten ist Δ&epsi; > 0) als Flüssigkristallmaterial und 0,015 g Irgacure 651 als Photopolymerisationsstarter verwendet wurden. Dann wurde die Zelle unter Verwendung einer Hochdruck-Quecksilberlampe für zwei Minuten durch die Photomaske 79 hindurch mit UV-Strahlung von 40 mW/cm² bestrahlt, wodurch die polymerisierbare Verbindung und die polymerisierbare flüssigkristalline Verbindung ausgehärtet wurden, um eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung zu erhalten.

Vergleichsbeispiel 32

Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung wurde auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 34 mit der Ausnahme hergestellt, dass anstelle des bei der Anwendung 34 verwendeten Gemischs 80 ein Gemisch verwendet wurde, das 0,01 g Trimethylolpropantrimethacrylat und 0,09 g Isobornylacrylat als photopolymerisierbare Verbindung, 0,4 g ZLI-4792 (hergestellt von Merck & Co., Inc.; mit einer Anisotropie der Dielektrizitätskonstanten von Δ&epsi; > 0) als Flüssigkristallmaterial und 0,015 g Irgacure 651 als Photopolymerisationsstarter enthielt.

Vergleichsbeispiel 33

Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung wurde auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 34 mit der Ausnahme hergestellt, dass anstelle des bei der Anwendung 34 verwendeten Gemischs 80 ein Gemisch verwendet wurde, das 0,01 g Trimethylolpropantrimethacrylat und 0,09 g Isobornylacrylat als photopolymerisierbare Verbindung, 0,4 g E7 (hergestellt von Merck & Co., Inc.; mit einer Anisotropie der Dielektrizitätskonstanten von Δ&epsi; > 0) als Flüssigkristallmaterial und 0,015 g Irgacure 651 als Photopolymerisationsstarter enthielt.
Die Tabelle 20 zeigt die durch Messen des Kontrasts, der Ansprechgeschwindigkeit und des elektrischen Halteverhältnisses der Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Anwendung 34 und derjenigen der Vergleichsbeispiele 32 und 33 erhaltenen Ergebnisse. Der Kontrast ist auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 33 als Tsat/T&sub0; angesetzt (Konvergenzwinkel: 6º). Die Ansprechgeschwindigkeit ist als die Summe aus den Zeiten τr und τd angesetzt, wobei τd die Zeit ist, die dazu erforderlich ist, dass sich die Lichtdurchlässigkeit von T&sub0; auf 0,9 · Tsat ändert, während die Spannung von 0 auf 10 V erhöht wird, wenn eine Spannung an eine Flüssigkristalltafel angelegt wird, die folgt geändert wird: 0 V → 10 V → 0 V; und wobei τd die Zeit ist, die die Lichtdurchlässigkeit für eine Änderung von Tsat auf 0,9 · T&sub0; benötigt, während die Spannung von 10 V auf 0 V geändert wird, wenn eine Spannung so an die Flüssigkristalltafel angelegt wird, dass sie wie folgt geändert wird: 0 V → 10 V → 0 V. Wenn dieser Wert kleiner ist, ist die Ansprechgeschwindigkeit höher. Das elektrische Halteverhältnis ist als Verhältnis der für 16,5 ms aufrecht erhaltenen Ladungsmenge in Bezug auf die anfängliche Ladungsmenge angesetzt, wenn eine Spannung von 5 V mit Rechteckverlauf an die Flüssigkristalltafel angelegt wird. Wenn z. B. überhaupt keine Ladung aus der Flüssigkristalltafel ausleckt, beträgt das elektrische Haltverhältnis 100%. Tabelle 20 Vergleich elektrooptischer Charakteristiken
Wie es aus der Tabelle 20 ersichtlich ist, weist die Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Anwendung 34 hohe Ansprechgeschwindigkeit und ein zufriedenstellendes elektrisches Halteverhältnis auf. Jedoch weist die Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Vergleichsbeispiels 32 niedrige Ansprechgeschwindigkeit auf. Beim Vergleichsbeispiel 33 beträgt die Ansteuerspannung der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 20 V oder mehr, so dass der Kontrast und die Ansprechgeschwindigkeit nicht gemessen werden können, und ihr elektrisches Halteverhältnis ist nicht zufriedenstellend.
Nachfolgend werden Materialien und ähnliches, wie bei den Anwendungen 33 und 34 verwendbar, beschrieben.

(Flüssigkristallmaterial)

Es kann das beim Beispiel 2 beschriebene Flüssigkristallmaterial verwendet werden.

(Polymerisierbare flüssigkristalline Verbindung)

Es kann die beim Beispiel 11 beschriebene polymerisierbare flüssigkristalline Verbindung verwendet werden.
Wenn die beim vorliegenden Beispiel verwendete polymerisierbare flüssigkristalline Verbindung positive Anisotropie der Dielektrizitätskonstanten aufweist (Δ&epsi;L < 0), ist eine funktionelle Gruppe der durch die Formel (5) repräsentierten Verbindung G so positioniert, dass die Anisotropie der Dielektrizitätskonstanten Δ&epsi;P der polymerisierbaren flüssigkristallinen Verbindung negativ wird. Zu Beispielen für die Verbindung G mit einer derartigen funktionellen Gruppe gehören ein Erzeugnis mit 2-Substitution, ein Erzeugnis mit 3-Substitution, ein Erzeugnis mit 2,3-Substitution usw. eines Benzolrings. Wenn das Flüssigkristallmaterial negative Anisotropie der Dielektrizitätskonstanten (Δ&epsi;L < 0) aufweist, wird eine funktionelle Gruppe der Verbindung G so positioniert, dass die Anisotropie der Dielektrizitätskonstanten Δ&epsi;P der polymerisierbaren flüssigkristallinen Verbindung positiv wird. Zu Beispielen von Verbindungen mit einer derartigen funktionellen Gruppe gehören Erzeugnisse mit 4-Substitution, Erzeugnisse mit 3,4,5-Substitution, Erzeugnisse mit 3,4-Substitution usw. eines Benzolrings. Wenn mehrere funktionelle Gruppen dieser Substitutionserzeugnisse im selben Substitutionserzeugnis vorhanden sind, ist die Art der Anzahl funktioneller Gruppen nicht auf eine beschränkt. Darüber hinaus kann in jedem der oben genannten Fälle nur eine Art der polymerisierbaren flüssigkristallinen Verbindung verwendet werden, oder es können mehrere der polymerisierbaren flüssigkristallinen Verbindungen verwendet werden. Wenn eine polymerisierbare flüssigkristalline Verbindung mit der oben genannten Struktur polymerisiert wird, weist ein als Ergebnis der Polymerisation erhaltenes flüssigkristallines Polymer eine Flüssigkristall-Funktionsgruppe LC in Flüssigkristallbereichen und eine polymerisierbare funktionelle Gruppe A in Polymerwänden auf, wodurch das flüssigkristalline Polymer an den Polymerwänden fixiert wird.

(Bedingungen zum Auswählen eines Flüssigkristallmaterials und einer polymerisierbaren flüssigkristallinen Verbindung)

Hinsichtlich der Verträglichkeit ist es bevorzugt, dass das Flüssigkristallmaterial und die polymerisierbare flüssigkristalline Verbindung so ausgewählt werden, dass jeweilige Abschnitte, die Flüssigkristallinität zeigen, einander ähnlich sind. Insbesondere ist es dann, wenn ein Flüssigkristallmaterial vom Fluortyp und/oder vom Chlortyp ausgewählt wird, das eine charakteristische chemische Umgebung aufweist, bevorzugt, eine polymerisierbare flüssigkristalline Verbindung vom Fluortyp und/oder vom Chlortyp auszuwählen.

Anwendung 35

Als Erstes wurden 0,1 g der polymerisierbaren flüssigkristallinen Verbindung Z der Anwendung 33 sowie 0,01 g Benzperoxid (BPO) in Toluol gelöst, gefolgt von einer Polymerisation bei 100ºC für zwei Stunden. Dann wurde diesem Gemisch Ethanol zugesetzt, um ein Polymer zu erhalten. Das so erhaltene Polymer wurde mit Ethanol gewaschen, um ein flüssigkristallines Polymer Z' zu erhalten (das ein Polymer der polymerisierbaren flüssigkristallinen Verbindung Z ist).
Als Nächstes wurden 2 g E8 (hergestellt von Merck & Co., Inc.; mit einer Anisotropie der Dielektrizitätskonstanten von Δ&epsi; > 0) und 0,01 g des flüssigkristallinen Polymers Z' als Flüssigkristallmaterial sowie 0,5 g Polymethylmethacrylat (PMMA, hergestellt von Asahi Kasei Kogyo K. K.) als anderes Polymer als das flüssigkristalline Polymer in Chloroform gelöst, wodurch eine Lösung mit einer Konzentration des gelösten Stoffs von 15 Gew.-% hergestellt wurde. Diese Lösung wurde durch ein Stabbeschichtungsverfahren auf das Substrat 71 aufgetragen, gefolgt von einem Trocknungsvorgang zum Herstellen eines Films mit einer Dicke von 12 bis 13 um. Danach wurde das Substrat 72 auf das Substrat 71 aufgelegt, um eine Flüssigkristalltafel zu erhalten. Bei der Anwendung 35 wurde für die Substrate 71 und 72 Glas mit ITO verwendet (Flintglas mit ITO mit einer Dicke von 500 Å, hergestellt von Nippon Sheet Glass, Co., Ltd.).

Vergleichsbeispiel 34

Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung wurde auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 35 mit der Ausnahme hergestellt, dass das flüssigkristalline Polymer Z' nicht verwendet wurde.
Die Tabelle 21 zeigt die Ergebnisse, wie sie durch Messen des Kontrasts und der Ansprechgeschwindigkeit der Flüssigkristallanzeigevorrichtungen der Anwendung 35 und des Vergleichsbeispiels 5 erhalten wurden. Die Ansprechgeschwindigkeit wird auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 34 mit der Ausnahme gemessen, dass die Spannung von 10 V bei der Anwendung 34 zu 20 V eingestellt ist. Der Kontrast wird auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 33 gemessen. Tabelle 21 Vergleich elektrooptischer Charakteristiken
Wie es aus der Tabelle 21 ersichtlich ist, weist die Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Anwendung 35 zufriedenstellenden Kontrast und hohe Ansprechgeschwindigkeit auf. Andererseits weist die Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Vergleichsbeispiels 34 niedrige Ansprechgeschwindigkeit auf.
Beim Herstellen der Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Anwendung 35 wird ein auf ein Substrat aufzutragendes Gemisch aus einem Flüssigkristallmaterial, einem polymerisierbaren flüssigkristallinen Material und einem Lösungsmittel hergestellt, das das Flüssigkristallmaterial und das polymerisierbare flüssigkristalline Material homogen löst. Nachdem dieses Gemisch auf ein Substrat aufgetragen wurde, wird das Lösungsmittel durch Verdampfen aus dem Gemisch entfernt.
Bei der Anwendung 35 wurden ein Flüssigkristallmaterial und ein flüssigkristallines Polymer, die denselben Bedingungen genügen, wie sie beim Flüssigkristallmaterial und bei der polymerisierbaren flüssigkristallinen Verbindung der Anwendungen 33 und 34 galten, verwendet. Zu Beispielen für das bei der Anwendung 35 verwendete Flüssigkristallmaterial gehören E7 und E8 (hergestellt von Merck & Co., Inc.). Zu Beispielen für das bei der Anwendung 35 verwendete flüssigkristalline Polymer gehören Polymere mit einer Flüssigkristall-Funktionsgruppe, die an einer Seitenkette gebunden ist, wie sie in der japanischen Patentoffenlegungsveröffentlichung Nr. 3-195796 offenbart sind. Vorzugsweise können polymerisierte flüssigkristalline Verbindungen verwendet werden, wie sie zum Herstellen der Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Anwendung 33 verwendet werden.
Zu Beispielen für das Lösungsmittel gehören Chloroform, Toluol, Xylol und Cyclohexan. Es ist bevorzugt, dass das Lösungsmittel mit einer Menge im Bereich von 0,01 bis 10 Gew.-% gemischt wird.
Zusätzlich zu den oben genannten polymerisierbaren flüssigkristallinen Verbindungen können, falls erforderlich, Polymere wie Polystyrol, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Methylpolymethacrylat, Nitrocellulose, Polycarbonat, Polyphenylenoxid, Polymethylmethacrylat (PMMA) usw. zugesetzt werden, um die körperliche Festigkeit der Polymerwände zu verbessern. Bei der Anwendung 35 wird Polymethylmethacrylat zugesetzt. Es ist bevorzugt, dass das Mischungsverhältnis des Polymers zum Verbessern der körperlichen Festigkeit der Polymerwände 0,1 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des flüssigkristallinen Polymers und des Polymers zum Verbessern der körperlichen Festigkeit der Polymerwände beträgt.
Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer Struktur, bei der der Flüssigkristall in den Polymerwänden eingeschlossen ist (oder der Flüssigkristall durch die Polymerwände teilweise unterteilt wird), kann durch Einbetten der Flüssigkristallzelle des vorliegenden Beispiels zwischen zwei Polarisationsplatten erhalten werden. Diese Flüssigkristallanzeigevorrichtung kann bei herkömmlichen Anzeigesystemen angewandt werden, wie bei TN-, STN-, FLC (SSF)- und ECB-Systemen. Außerdem sind beim vorliegenden Beispiel ein großer Schirm und ein Substrat in Filmform möglich.
Beim Beispiel 12 sind beim Beispiel 2 beschriebene Einzelheiten anwendbar, nämlich eine Lichteinstelleinrichtung wie eine Photomaske, Bestrahlungslicht usw.

Beispiel 13

Beim Beispiel 13 ist ein Ablöseeffekt zwischen dem Substrat und dem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristallmaterial, was ein Problem bei einer herkömmlichen Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall war, verhindert, die Ansprechgeschwindigkeit ist hoch gemacht und die Hysterese ist verringert, was durch Verringern von in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung verbliebenen Monomeren erfolgt.
Als Erstes wird ein zwischen einander zugewandte Substrate injiziertes Gemisch mit UV-Strahlung bestrahlt. Das Gemisch enthält ein Flüssigkristallmaterial, eine durch Licht härtbare Verbindung, einen Photopolymerisationsstarter und einen Radikale erzeugenden Stoff. Daher kann ein Anzeigemedium erhalten werden, bei dem Flüssigkristalltröpfchen in Polymerwänden dispergiert sind. Danach wird das Anzeigemedium erwärmt, um den Radikale erzeugenden Stoff zu zersetzen. Im Ergebnis wird vom Radikale erzeugenden Stoff ein Radikal erzeugt, und das verbliebene Monomer wird vor dem Erwärmen durch das Radikal polymerisiert, um das verbliebene Monomer zu verringern.
Die Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall des Beispiels 13 weist dieselbe Struktur auf, wie sie in Fig. 35 dargestellt ist. Diese Vorrichtung wird wie folgt hergestellt.
Als Erstes werden die Elektrodenleitungen 73 und der Ausrichtungsfilm 75 auf dem Substrat 71 hergestellt, und auf dem Substrat 72 werden die Elektrodenleitungen 74 und der Ausrichtungsfilm 76 hergestellt. Alternativ werden Substrate 71 und 72 bereitgestellt, die die oben genannten Strukturen aufweisen.
Als Nächstes werden die Substrate 71 und 72 so aufeinander geschichtet, dass die Ausrichtungsfilme 75 und 76 einander zugewandt sind, und zwischen die Substrate 71 und 72 wird ein homogenes Gemisch injiziert, das ein Flüssigkristallmaterial, eine polymerisierbare Verbindung, einen Photopolymerisationsstarter und einen Radikale erzeugenden Stoff enthält.
Dann wird eine Photomaske mit einem Punktmuster, wie in Fig. 43 dargestellt, auf einem der Substrate 71 und 72 positioniert. Unter diesen Bedingungen wird das Gemisch durch die Photomaske hindurch mit UV-Strahlung bestrahlt. Die Photomaske verfügt über Maskierungsabschnitte, die Kreuzungsbereichen zwischen den Elektrodenleitungen 73 und 74 entsprechen. Daher wird die polymerisierbare Verbindung ausgehärtet und zwischen dem Flüssigkristall und dem Polymer tritt eine Phasentrennung auf. Im Ergebnis wird zwischen den Substraten 71 und 72 ein Anzeigemedium ausgebildet, in dem die Flüssigkristallbereiche 78 durch die Polymerwände 77 unterteilt sind. Die Flüssigkristallbereiche 78 sind in den Maskierungsabschnitten entsprechenden Bereichen ausgebildet. Dabei kann die Größe der Flüssigkristallbereiche 78 durch Einstellen der mit Licht bestrahlten Bereiche eingestellt werden.
Danach wird das Anzeigemedium erwärmt, um den Radikale erzeugenden Stoff thermisch zu zersetzenden. Daher wird vom Radikale erzeugenden Stoff ein Radikal erzeugt, und ein von vor dem Erwärmen verbliebenes Monomer wird durch das Radikal polymerisiert, wodurch das verbliebene Monomer abnimmt. So nimmt das Polymerisationsverhältnis zu.
Demgemäß wird beim vorliegenden Beispiel das zwischen die einander zugewandten Substrate 71 und 72 injizierte Gemisch durch UV-Strahlung bestrahlt, um ein Anzeigemedium zu erhalten, in dem die Flüssigkristallbereiche 78 in den Polymerwänden 77 verteilt sind. Danach wird das verbliebene Monomer durch Erwärmen polymerisiert. So kann das verbliebene Monomer verringert werden. Beim vorliegenden Beispiel kann ein Ablösen zwischen den Substraten 71 und 72 und dem im Polymer dispergierten Flüssigkristallmaterial, wozu es wahrscheinlich wegen des verbliebenen Monomers kommt, verhindert werden. Darüber hinaus können die Ansprechgeschwindigkeit und die Hysterese verbessert werden.
Es ist bevorzugt, dass der Prozentsatz des verbliebenen Monomers (Anteil Z des verbliebenen Monomers) 10% oder weniger beträgt. Bevorzugter liegt der Anteil im Bereich von 0,5% bis 5%. Hierbei wird der Anteil Z des verbliebenen Monomers durch die folgende Gleichung berechnet:
Anteil Z des verbliebenen Monomers = (X/X&sub0;) · 100
wobei X das Verhältnis aus der Lichtabsorption von > C=C< (in der Nähe von 800 und 1.600 cm&supmin;¹) im photopolymerisierbaren Material und der Lichtabsorption einer Carbonylgruppe (in der Nähe von 1.700 cm&supmin;¹) eines Esters im Infrarotabsorptionsspektrum des Polymermaterials ist, das durch Ausschließen des Flüssigkristallmaterials aus dem im Polymer dispergierten Flüssigkristallmaterial erhalten wurde; und X&sub0; das Verhältnis aus der Lichtabsorption von > C=C< (in der Nähe von 800 und 1.600 cm&supmin;¹) im photopolymerisierbaren Material und der Lichtabsorption einer Carbonylgruppe (in der Nähe von 1.700 cm&supmin;¹) eines Esters vor der Polymerisation im Infrarotabsorptionsspek trum des Polymermaterials ist, das durch Ausschließen des Flüssigkristallmaterials aus dem im Polymer dispergierten Flüssigkristallmaterials erhalten wurde.
Das üblicherweise verwendete photopolymerisierbare Material sind Acrylat- oder Methacrylatderivate. In der obigen Gleichung ist X&sub0; beinahe konstant, so dass beim vorliegenden Beispiel X&sub0; = 3 verwendet wird.
Der Grund, weswegen der Anteil Z des verbliebenen Monomers 10% oder weniger betragen sollte, ist der folgende.
Wenn eine Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall nur durch übliche Photopolymerisation hergestellt wird, überschreitet der Anteil des verbliebenen Monomers 10%. Wenn eine große Menge an multifunktionellem Monomer verwendet wird, entwickelt sich die Netzwerkstruktur des Polymermaterials so, dass die in der Netzwerkstruktur verbliebene Menge an Monomer und die Menge an konzentriertem Polymermaterial erhöht sind. Demgemäß kommt es zwischen dem Substrat und dem im Polymer dispergierten Flüssigkristallmaterial zu einem Ablösen und dergleichen. Wenn dagegen der Anteil des verbliebenen Monomers weniger als 0,5% beträgt, sollten Peroxide, wie beim vorliegenden Beispiel verwendet, mit großer Menge zugesetzt werden. Im Ergebnis besteht die Möglichkeit, dass das Flüssigkristallmaterial beeinträchtigt wird, was die Zuverlässigkeit verringert.
Nachfolgend werden Materialien und dergleichen, wie beim vorliegenden Beispiel verwendbar, beschrieben.

(Flüssigkristallmaterial)

Es kann das beim Beispiel 2 beschriebene Flüssigkristallmaterial verwendet werden. Zu bevorzugteren Beispielen gehören Verbindungen mit einer photopolymerisierbaren Gruppe wie der Methacrylatgruppe oder der Acrylatgruppe sowie einer durch Wärme härtbaren Gruppe wie der Isocyanatgruppe oder der Epoxygruppe. Zu speziellen Beispielen gehören 2-Isocyanatethylacrylat, 2- Isocyanatethylmethacrylat sowie eine Verbindung, die durch die folgende Formel (7) repräsentiert ist:

(Polymerisierbares flüssigkristallines Material)

Beschriebenes polymerisierbares Flüssigkristallmaterial: Es kann eine polymerisierbare flüssigkristalline Verbindung gemäß dem Beispiel 11 verwendet werden.
Das polymerisierbare flüssigkristalline Material wird zugesetzt, um die Phasentrennung deutlich zu machen und die Ansprechgeschwindigkeit zu erhöhen. Zu Beispielen für das polymerisierbare flüssigkristalline Material gehören Verbindungen, die in ihrem Molekül eine polymerisierbare funktionelle Gruppe enthalten, wie die Acrylatgruppe und die Methacrylatgruppe sowie eine stabile funktionelle Gruppe, die Flüssigkristallinität zeigt.
Hinsichtlich der Verträglichkeit ist es bevorzugt, dass das Flüssigkristallmaterial und die flüssigkristalline Verbindung mit einer polymerisierbaren funktionellen Gruppe in ihrem Molekül so ausgewählt werden, dass die jeweiligen Abschnitte des Flüssigkristallmaterials und der polymerisierbaren flüssigkristallinen Verbindung, die Flüssigkristallinität zeigen, einander ähnlich sind. Insbesondere ist es im Fall von Flüssigkristallmaterialien vom Fluortyp und/oder vom Chlortyp, die eine spezielle chemische Umgebung aufweisen, bevorzugt, eine flüssigkristalline Verbindung mit einer polymerisierbaren funktionellen Gruppe vom Fluortyp und/oder vom Chlortyp auszuwählen.
Wenn ein ferroelektrischer Flüssigkristall verwendet wird, ist es bevorzugt, eine polymerisierbare Verbindung mit einem ferroelektrischen Flüssigkristall in ihrem Molekül zu verwenden, um eine stabile smektische Phase auszubilden.
Hinsichtlich des Gewichtsverhältnisses zwischen einer Verbindung mit Flüssigkristallinität und einer polymerisierbaren, nichtflüssigkristallinen Verbindung ist es bevorzugt, dass der Prozentsatz der Verbindung mit Flüssigkristallinität 0,5% oder mehr beträgt. Insbesondere dann, wenn ein ferroelektrischer Flüssigkristall verwendet wird, werden zwei Bereiche (d. h. niedermolekulare Flüssigkristallbereiche und polymere Flüssigkristallbereiche) dadurch ausgebildet, dass die Menge der Verbindung mit Flüssigkristallinität zu 100% gemacht wird. Genauer gesagt, wird zum Ansteuern der jeweiligen Verbindungen (d. h. der Bereiche mit niedermolekularem Flüssigkristall und mit polymerem Flüssigkristall) eine Spannung verwendet. Auf diese Weise kann eine ferroelektrische Flüssigkristallanzeigevorrichtung hergestellt werden, die eine Farbtonanzeige ausführt.

Es gilt dasselbe wie beim Beispiel 11.

(Struktur einer Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall)

Es ist eine Struktur bevorzugt, bei der eine flüssigkristalline Verbindung (ein Polymer) an Polymerwänden fixiert ist, um die Phasentrennung deutlich zu machen und die Ansprechgeschwindigkeit zu erhöhen. Wegen dieser Struktur werden die Grenzflächen zwischen dem Flüssigkristall und den Polymerwänden beim Anlegen einer Spannung angetrieben. Ohne angelegte Spannung ist die Wechselwirkung zwischen dem flüssigkristallen Polymer und den Polymerwänden erhöht, da der Flüssigkristall und das flüssigkristalline Polymer aneinander gebunden sind. Demgemäß können die Ansprechgeschwindigkeit (τr) bei angelegter Spannung und die Ansprechgeschwindigkeit (τd) ohne angelegte Spannung verbessert werden. Im Fall eines ferroelektrischen Flüssigkristalls ist, wegen des Einstellvermögens vertikaler Polymerwände und auch wegen des Einstellvermögens des einer Ausrichtungsbehandlung unterzogenen Substrats, der Ausrichtungszustand stabilisiert und die Stoßfestigkeit ist verbessert. Darüber hinaus kann bei der Vorrichtung ein Element vom Ladungshaltetyp wie ein TFT angewandt werden, ohne dass das elektrische Halteverhältnis der gesamten Vorrichtung abnimmt, wenn Flüssigkristallmoleküle verwendet werden, die in ihren Molekülen mindestens ein Fluoratom und/oder mindestens ein Chloratom enthalten, da die Flüssigkristallmoleküle chemische Stabilität aufweisen.

(Photopolymerisationsstarter oder Katalysator)

Als Photopolymerisationsstarter können Irgacure 184, Irgacure 651, Irgacure 907, Darocure 1173, Darocure 1116, Darocure 2959 usw. verwendet werden. Die Menge des Photopolymerisationsstarters liegt vorzugsweise im Bereich von 0,3% bis 5% bezogen auf die Gesamtmenge des Flüssigkristalls und der polymerisierbaren Verbindung. Wenn die Menge weniger als 0,3% beträgt, wird keine ausreichende Photopolymerisationsreaktion ausgeführt; wenn die Menge mehr als 5% beträgt, wird die Phasentrennung zwischen dem Flüssigkristall und dem Polymer zu schnell ausgeführt, um reguliert werden zu können, wodurch sich kleinere Flüssigkristallbereiche ausbilden und die Ansteuerspannung steigt.

(Radikale erzeugender Stoff)

Der Radikale erzeugende Stoff erzeugt bei Erwärmung ein Radikal. Zu Beispielen für den Radikale erzeugenden Stoff gehören Peroxide mit einer (-O- O-)-Bindung in Molekülen wie BPO, t-Butylperoxid und Laurylperoxid; sowie Flüssigkristalle mit Azoverbindungen mit einer (-N=N-)-Bindung in Molekülen wie Azobis (Isobutyronitril) (AIBN). Es ist bevorzugt, dass der Radikale erzeugende Stoff dem Gemisch aus dem photopolymerisierbaren Material und dem Photopolymerisationsstarter mit einer Menge von 0,1 bis 10% zugesetzt wird. Wenn die Zusatzmenge des Radikale erzeugenden Stoffs weniger als 0,1 % beträgt, werden geringe Wirkungen betreffend das Aushärten des Monomers, das nach der Bestrahlung mit Licht verblieben ist, erzielt; wenn die zugehörige Zusatzmenge mehr als 10% beträgt, ist der Schaden am Flüssigkristallmaterial groß, was die Zuverlässigkeit senkt.
Das vorliegende Beispiel ist bei einem Nicht-Lichtstreutyp angewandt; jedoch ist das vorliegende Beispiel nicht hierauf beschränkt, sondern es kann bei einem Lichtstreutyp angewandt werden. Fig. 46 zeigt eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Lichtstreutyp. Bei dieser Flüssigkristallanzeigevorrichtung sind zwei Substrate 131 und 132 mit Elektrodenleitungen 133 bzw. 134 einander gegenüberstehend angeordnet. Zwischen den Substraten 131 und 132 ist eine Vielzahl von Flüssigkristalltröpfchen 137 in den Polymerwänden 138 verteilt. Die Flüssigkristalltröpfchen 137 sind zufällig angeordnet, wobei alle Tröpfchen 137 ungleichmäßige Größe aufweisen.
Nachfolgend wird das vorliegende Beispiel mittels veranschaulichender Anwendungen beschrieben.

Anwendung 36

Als Erstes wurden zwei Flintglassubstrate (hergestellt von Nippon Sheet Glass Co., Ltd.) mit ITO (Gemisch von Indiumoxid und Zinnoxid) für Elektroden mit einer Dicke von 500 Å als Substrate mit einer Dicke von 1,1 mm bereitgestellt. Dann wurden die zwei Flintglassubstrate so angeordnet, dass die jeweiligen ITO-Flächen einander zugewandt waren, wobei Abstandshalter mit einem Durchmesser von 12 um dazwischen eingebettet wurden. So wurde eine Zelle hergestellt.
Als Nächstes wurde ein Gemisch für ein Anzeigemedium in die Zelle injiziert. Das Gemisch enthielt in homogener Weise 0,2 g R-684 (hergestellt von Nippon Kayaku K. K.), 0,35 g 2-Ethylhexylacrylat, 0,45 g Isobornylacrylat, 4 g eines Flüssigkristallmaterials (ZLI-4792, hergestellt von Merck & Co., Inc.), 0,05 g eines Photopolymerisationsstarters (Irgacure 184) und 0,05 g Lauroyloxid (Laurox, hergestellt von Kayaku Akuzo Co., Ltd.) als Radikale erzeugender Stoff (z. B. Peroxid).
Als Nächstes wurde die so erhaltene Zelle unter Verwendung einer Hochdruck- Quecksilberlampe für eine Minute mit UV-Strahlung von 40 mW/cm² bestrahlt, wodurch die polymerisierbare Verbindung ausgehärtet wurde.
Abschließend wurde die Zelle in einer Atmosphäre von z. B. 60ºC für 50 Stunden stehen gelassen, wodurch eine Wärmebehandlung ausgeführt wurde. Auf diese Weise wurde eine erfindungsgemäße Flüssigkristallanzeigevorrichtung hergestellt.

Vergleichsbeispiel 35

Eine Zelle wurde auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 36 hergestellt, und eine Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall wurde unter Verwendung eines Materials hergestellt, das dadurch erhalten wurde, dass der Radikale erzeugende Stoff aus dem bei der Anwendung 36 verwendeten Gemisch weggelassen wurde.
Die Tabelle 22 zeigt elektrooptische Charakteristiken und den Anteil verbliebenen Polymers bei der Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Anwendung 36 vor und nach der Wärmebehandlung, gemeinsam mit dem Ablösezustand für die Zelle nach der Wärmebehandlung. Die Tabelle 22 zeigt auch die Ergebnisse des Vergleichsbeispiels 35, das durch eine Wärmebehandlung bei 80ºC für vier Stunden hergestellt wurde. Zu den elektrooptischen Charakteristiken gehören die Ansteuerspannung, die Hysterese, die Ansprechgeschwindigkeit und das elektrische Halteverhältnis. Die Ansteuerspannung ist der Span nungswert, bei dem die Transmissionsänderung gesättigt ist. Die Hysterese ist die Differenz zwischen der Spannung dann, wenn sich das Transmissionsvermögen um 50% ändert, während die Spannung ansteigt, und der Spannung dann, wenn sich das Transmissionsvermögen um 50% ändert, wenn die Spannung fällt. Die Ansprechgeschwindigkeit ist die Gesamtzeit, die dazu erforderlich ist, dass sich das Transmissionsvermögen um 90% ändert (d. h. die Summe aus der Zeit, die dazu erforderlich ist, dass sich das Transmissionsvermögen um 90% ändert, während die Spannung ansteigt, und der Zeit, die erforderlich ist, dass sich das Transmissionsvermögen um 90% ändert, während die Spannung fällt). Das elektrische Haltverhältnis ist der Anteil der für 16,5 ms aufrecht erhaltenen Ladung. Beim Einzelpunkt des Ablösezustands zeigt zeigt eine Markierung O keine Änderung nach der Wärmebehandlung an, und eine Markierung X zeigt an, dass in der Nähe der Abdichtstelle Ablösung auftrat. Darüber hinaus wird der Anteil des verbliebenen Monomers wie folgt gemessen.
Ein Substrat der Zelle wird vom anderen Substrat abgezogen. Das im Polymer dispergierte Flüssigkristallmaterial auf dem Substrat wird abgezogen und mit KBr gemischt. Dann wird das Gemisch auf Grundlage eines Infrarotabsorptionsspektrums gemessen. Tabelle 22
Wie es aus der Tabelle 2 ersichtlich ist, sind im Fall der Anwendung 36 die Ansteuerspannung und das elektrische Halteverhältnis beinahe gleich wie bei einer herkömmlichen Flüssigkristallanzeigevorrichtung (Vergleichsbeispiel 35). Die Hysterese, die Ansprechgeschwindigkeit, der Anteil des verbliebenen Monomers und der Ablösezustand sind im Vergleich mit der auf herkömmliche Weise hergestellten Flüssigkristallanzeigevorrichtung verbessert.

Anwendung 37

Als Erstes wurden, wie es in Fig. 35 dargestellt ist, zwei Substrate 71 und 72 hergestellt. Bei den jeweiligen Substraten 71 und 72 wurden Elektrodenleitungen 73 und 74 auf einem PET-Film mit einer Dicke von 100 um hergestellt. Die Elektrodenleitungen 73 und 74 wurden mit einem Intervall von 50 um zwischen Leitungen angeordnet und jede Seitenlänge der Elektrodenleitungen 73 und 74 betrug 200 um. Die Anzahl der Elektrodenleitungen 73 und 74 betrug 20. Dann wurde auf den jeweiligen Substraten 71 und 72 ein Polyimidfilm unter Verwendung von SE150 (hergestellt von Nissan Chemical Industries Ltd.) als Ausrichtungsfilme 75 und 76 hergestellt, und die Polyimidfilme wurden unter Verwendung eines Nylontuchs einer Reibebehandlung in einer Richtung unterzogen.
Dann wurden die zwei der Reibebehandlung unterzogenen Substrate 71 und 72 einander gegenüberstehend so angeordnet, dass die jeweiligen Elektrodenleitungen 73 und 74 einander rechtwinklig schnitten, wobei dazwischen Abstandshalter mit einem Durchmesser von 6 um eingebettet wurden. So wurde eine Zelle hergestellt.
Die in Fig. 43 dargestellte Photomaske wurde so auf der Zelle positioniert, dass die Maskierungsabschnitte 111 der Photomaske die Pixel bedeckten, und in die Zelle wurde ein Gemisch injiziert. Das Gemisch enthielt in homogener Weise 0,1 g Trimethylolpropantrimethacrylat, 0,35 g 2-Ethylhexylacrylat, 0,45 g Isobornylacrylat, 4 g eines Flüssigkristallmaterials (ZLI-4792, hergestellt von Merck & Co., Inc.), dem 0,3% cholesterisches Nanoat (CN) zugesetzt waren, 0,05 g eines Photopolymerisationsstarters (Irgacure 184) und 0,05 g eines Radikale erzeugenden Stoffs (z. B. Peroxid).
Die so erhaltene Zelle wurde unter Verwendung einer Hochdruck-Quecksilberlampe, die parallele Strahlung erzeugen kann, für 5 Minuten durch die Photomaske hindurch mit UV-Strahlung von 10 mW/cm² (Intensität der UV-Strahlung gemessen bei 365 nm) bestrahlt, wodurch die polymerisierbare Verbindung ausgehärtet wurde. Danach wurde die Zelle für 10 Stunden bei 60ºC wärmebehandelt.
Ein Substrat einer anderen Zelle, die auf dieselbe Weise wie die obige hergestellt worden war, wurde vom anderen Substrat abgezogen. Dann wurde das Flüssigkristallmaterial mit Aceton vom Substrat abgewaschen. Mit einem REM wurde ein Horizontalschnitt der Polymerwände auf dem Substrat betrachtet, wobei sich ergab, dass Flüssigkristallbereiche mit derselben Regelmäßigkeit wie der eines Punktmusters der Photomaske (d. h. derselben Regelmäßigkeit wie der von Pixeln) gleichmäßig ausgebildet waren, wobei alle Flüssigkristallbereiche beinahe dieselbe Größe hatten. Da einige der Flüssigkristallbereiche während der Herstellung der Probe beschädigt wurden, wurden zur Betrachtung 20 Flüssigkristallbereiche ausgewählt, die die beste Regelmäßigkeit zeigten.
Abschließend wurden Polarisationsplatten so an der Zelle angebracht, dass die jeweiligen Polarisationsrichtungen mit den Ausrichtungsrichtungen der entsprechenden Ausrichtungsfilme ausgerichtet waren, wodurch eine Anzeigevorrichtung mit in einem Polymer dispergiertem TN-Material hergestellt war.

Vergleichsbeispiel 36

Eine Zelle wurde unter Verwendung von Glas mit ITO mit einer Dicke von z. B. 500 Å (Flintglas, hergestellt von Nippon Sheet Glass Co., Ltd.) und unter Verwendung nur desselben Flüssigkristallmaterials wie dem bei der Anwendung 37 hergestellt. An der Zelle wurden Polarisationsplatten auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 37 angebracht, wodurch eine herkömmliche TN-Flüssigkristallanzeigevorrichtung hergestellt war.

Vergleichsbeispiel 37

Eine Zelle vom TN-Typ wurde auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 37 hergestellt. Dann wurde ein Gemisch aus demselben Flüssigkristall wie dem bei der Anwendung 37 und einem durch Licht härtbaren Material ohne die polymerisierbare Verbindung mit flüssigkristalliner funktioneller Gruppe in die Zelle injiziert, und die Zelle wurde auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 37, jedoch ohne Verwendung einer Photomaske, mit UV-Strahlung bestrahlt. So wurde eine Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall hergestellt.
Die Tabelle 23 zeigt den Kontrast und den Ablösezustand der Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Anwendung 37 und derjenigen der Vergleichbeispiele 36 und 37. Tabelle 23
Wie es aus der Tabelle 23 ersichtlich ist, wies die Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Anwendung 37 eine elektrooptische Charakteristik vergleich bar mit der des Vergleichsbeispiels 36 auf. Darüber hinaus kann bei der Anwendung 37 ein Filmsubstrat verwendet werden und der Kontrast ist wegen weniger Lichtstreuung in den Pixeln im Vergleich mit der herkömmlichen Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall (Vergleichsbeispiel 37) erhöht. Ferner trat bei der Anwendung 37 beinahe kein Ablösen zwischen dem Substrat und dem im Polymer dispergierten Flüssigkristallmaterial auf.

Anwendung 38

Als Erstes wurden zwei Substrate, die auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 37 einer Behandlung für uniaxiale Ausrichtung unterzogen worden waren, einander gegenüberstehend so angeordnet, dass die jeweiligen Reiberichtungen ausgerichtet waren, wobei dazwischen Siliciumoxidperlen mit einem Durchmesser von 2 um eingebettet wurden. So wurde eine Zelle hergestellt.
In die so erhaltene Zelle wurde ein Gemisch injiziert. Das Gemisch enthielt in homogener Weise 0,01 g Trimethylolpropantrimethacrylat, 0,025 g Laurylacrylat, 0,025 g Isobornylacrylat, 0,5 g eines ferroelektrischen Flüssigkristallmaterials (ZLI-4003, hergestellt von Merck & Co., Inc.), 0,05 g eines Photopolymerisationsstarters (Irgacure 184) und 0,05 g eines Radikale erzeugenden Stoffs (z. B. Lauroylperoxid).
Dann wurde dieselbe Photomaske wie bei der Anwendung 36 auf der Zelle positioniert. Die Zelle wurde unter Verwendung einer Hochdruck-Quecksilberlampe, die parallele Strahlung erzeugen kann, für 5 Minuten durch die Photomaske hindurch mit UV-Strahlung von 10 mW/cm² (Intensität der UV-Strahlung bei 365 nm) bestrahlt, wodurch die polymerisierbare Verbindung ausgehärtet wurde.

Vergleichsbeispiel 38

Eine Zelle wurde auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 38 hergestellt. Dann wurde der ferroelektrische Flüssigkristall (ZLI-4003) in die Zelle injiziert, wodurch eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung hergestellt wurde.

Vergleichsbeispiel 39

Eine Zelle wurde auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 38 hergestellt.
Dann wurde dasselbe Gemisch wie bei der Anwendung 38, das den Flüssigkristall und die durch Licht härtbare Verbindung enthielt, in die Zelle injiziert. Die Zelle wurde auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 36, jedoch ohne Verwendung einer Photomaske mit UV-Strahlung bestrahlt, wodurch eine Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall hergestellt wurde.
Die Tabelle 24 zeigt Kontraste und die Ergebnisse eines Stoßtests für die Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Anwendung 38 und diejenigen der Vergleichsbeispiele 38 und 39. Der Stoßtest wurde dadurch ausgeführt, dass die Zelle aus einer Höhe von 50 cm auf Kautschuk fallen gelassen wurde und die Änderung des Ausrichtungszustands untersucht wurde. Eine Markierung o zeigt, dass die Ausrichtung in den Grenzbereichen zwischen dem Flüssigkristall und dem Polymer leicht gestört ist, was zu keinen Problemen in der Praxis führt; außerdem zeigt eine Markierung x, dass die Ausrichtung in den Pixeln gestört war. Dies bildet ein Problem bei der praktischen Anwendung. Tabelle 24
Wie es aus der Tabelle 24 ersichtlich ist, waren die Flüssigkristallmoleküle beim Vergleichsbeispiel 39 nicht ausreichend ausgerichtet, und der Kontrast war niedrig. Hinsichtlich des Stoßtests konnte die Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Vergleichsbeispiels 39 nicht ausgewertet werden, da die Flüssigkristallmoleküle von Anfang an nicht ausreichend ausgerichtet waren. Beim Vergleichsbeispiel 38 ist der Kontrast zufriedenstellend, jedoch ist das Ergebnis des Stoßtests nicht gut. Im Gegensatz ist bei der Anwendung 38 der Kontrast zufriedenstellend und es existiert kein Problem hinsichtlich des Ausrichtungszustands beim Stoßtest.
Beim Beispiel 13 können beim Beispiel 2 beschriebene Einzelheiten verwendet werden, nämlich eine Lichteinstelleinrichtung wie eine Photomaske, Bestrahlungslicht usw.

Beispiel 14

Das Beispiel 14 betrifft den Fall, dass die Phasentrennung zwischen dem Flüssigkristall und einem Polymer ohne Photomaske ausgeführt wird, so dass der Flüssigkristall und das Polymer nicht miteinander mischen, wobei jeder Flüssigkristallbereich in Bezug auf mindestens ein Pixel angeordnet ist.
Nachfolgend wird das vorliegende Beispiel mittels veranschaulichender Anwendungen beschrieben.

Anwendung 39

Es wird ein Verfahren zum Herstellen einer Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall beschrieben, das einen Schritt des Einstrahlens von Licht in linearer Form in jeden Abschnitt außer Pixelabschnitte beinhaltet.
Fig. 47 ist eine Schnittansicht, die einen Schritt eines Verfahrens zum Herstellen der Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall gemäß der Anwendung 39 veranschaulicht. Fig. 48 ist eine perspektivische Ansicht der in Fig. 47 dargestellten Flüssigkristallanzeigevorrichtung.
Als Erstes wurden auf zwei Substraten 141 geradlinige Elektroden 142 aus ITO (Gemisch von Indiumoxid und Zinnoxid) hergestellt. Bei der Anwendung 38 wurde als Substrat 141 Flintglass mit einer Dicke von 1,1 mm und einer Seite von 300 mm (hergestellt von Nippon Sheet Glass Co., Ltd.) verwendet. Die geradlinigen Elektroden 142 hatten eine Dicke von 500 Å und eine Breite von 200 um, und sie waren mit einem gegenseitigen Intervall von 50 um angeordnet. Die Anzahl der geradlinigen Elektroden 142 auf jedem Substrat betrug 1.000.
Als Nächstes wurde Polyimid (SE-150, hergestellt von Nissan Chemical Industries Ltd.) durch ein Schleuderbeschichtungsverfahren auf die Substrate 141 aufgetragen, auf denen die geradlinigen Elektroden 142 hergestellt worden waren. Die so erhaltenen Substrate 141 wurden wärmebehandelt, um Ausrichtungsfilme auszubilden. Danach wurden die Ausrichtungsfilme unter Verwendung eines Nylontuchs einer Reibebehandlung in einer Richtung unterzogen. Dann wurden die zwei Substrate 141 einander zugewandt angeordnet, wobei dazwischen Abstandshalter mit einem Durchmesser von 6 um eingebettet wur den. Dabei schnitten die geradlinien Elektroden 142 auf den jeweiligen Substraten 141 einander rechtwinklig. So wurde eine Flüssigkristallzelle 144 hergestellt.
Als Nächstes wurde in die Flüssigkristallzelle 144 ein homogenes Gemisch injiziert, das 0,1 g Trimethylolpropantrimethacrylat, 0,4 g 2-Ethylhexylacrylat und 0,5 g Isobornylacrylat (als photopolymerisierbare Verbindung); 4 g eines Gemischs, in dem 0,3% cholesterisches Nanoat zu ZLI-3700-000 (hergestellt von Merck & Co., Inc.) (als Flüssigkristall) zugesetzt waren; und 0,1 g Irgacure 184 (als Photopolymerisationsstarter) enthielt. Schnittbereiche, in denen die geradlinigen Elektroden 142 auf den jeweiligen Substraten 141 einander schnitten, wobei das Gemisch dazwischen eingebettet war, wurden zu Pixeln 147.
Dann wurden, wie es in Fig. 47 dargestellt ist, Abschnitte (d. h. Nicht- Pixelabschnitte 145) mit Ausnahme der Pixel 147 sukzessive mit einem Re-Cd- Laserstrahl als linearem Licht mittels eines Strahlaufweiters bestrahlt. Im Ergebnis wurde die photopolymerisierbare Verbindung im Gemisch ausgehärtet, um Polymerwände 148 auszubilden.
Wie es in Fig. 48 dargestellt ist, bestanden die Nicht-Pixelabschnitte 145 aus einer Anzahl von Nicht-Pixelabschnitten 145a, die in vertikaler Richtung angeordnet waren, und einer Anzahl von Nicht-Pixelabschnitten 145b, die in horizontaler Richtung angeordnet waren. Zunächst wurden, wie es in Fig. 48 dargestellt ist, die Nicht-Pixelabschnitte 145a (die parallel in einer Richtung ausgerichtet waren) für jeweils 5 Minuten sukzessive mit Licht vom Ende der Zelle aus bestrahlt. Dann wurden die Nicht-Pixelabschnitte 145b (die die Nicht-Pixelabschnitte 145a schnitten) sukzessive auf dieselbe Weise für 5 Minuten mit Licht bestrahlt. Danach trat zwischen dem Flüssigkristall und dem Polymer eine Phasentrennung auf, wodurch die Polymerwände 148 in den mit Licht bestrahlten Bereichen ausgebildet wurden.
Ein Substrat der so erhaltenen Flüssigkristallzelle wurde vom anderen Substrat abgezogen. Dann wurde das Flüssigkristallmaterial mit Aceton abgewaschen. Mit einem REM wurde ein Schnitt der Polymerwände 148 betrachtet, wobei sich ergab, dass Flüssigkristallbereiche mit derselben Regelmäßigkeit wie der der Pixel gleichmäßig ausgebildet waren, wobei alle Flüssigkristallbereiche beinahe dieselbe Größe hatten, und es waren Polymerwände mit Regelmäßigkeit ausgebildet.
An der so hergestellten Zelle wurden Polarisationsplatten so angebracht, dass die Polarisationsrichtungen mit der Ausrichtung der Zelle ausgerichtet waren, wodurch eine Anzeigevorrichtung mit einem in einem Polymer dispergierten Flüssigkristall erhalten wurde.
Es wurde die Transmission von Licht gemessen, das ohne angelegte Spannung durch die Flüssigkristallanzeigevorrichtung lief, sowie die Transmission von Licht, das bei einer angelegten Spannung von 10 V durch die Vorrichtung lief. Das Verhältnis der jeweiligen Lichtdurchlässigkeiten, d. h. (Lichttransmission bei angelegter Spannung)/(Lichttransmission ohne angelegte Spannung) wurde berechnet, um den Kontrast zu erhalten. Der Kontrast bei der Anwendung 39 betrug 38. Wenn die Flüssigkristallanzeigevorrichtung hochgestellt wurde, wurde keine Anzeigeunregelmäßigkeit beobachtet.
Bei der Anwendung 39 wurden alle Nicht-Pixelabschnitte 145 mit Licht bestrahlt, wodurch in jedem Pixel ein Flüssigkristallbereich ausgebildet wurde. Jedoch ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Wenn es erwünscht ist, einen jeweiligen Flüssigkristallbereich in mehreren benachbarten Pixeln 147 auszubilden, können die Nicht-Pixelabschnitte 145 teilweise mit Licht bestrahlt werden.

Anwendung 40

Ein Verfahren zum Herstellen einer Anzeigevorrichtung mit oberflächen-stabilisiertem ferroelektrischem Flüssigkristall (SSFLC) enthält den Schritt des Einstrahlens von Licht mit Punktform in jeden Abschnitt außer den von Pixeln. Fig. 49 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen eines Schritts des Verfahrens zum Herstellen der Anzeigevorrichtung der Anwendung 49 mit oberflächenstabilisiertem ferroelektrischem Flüssigkristall (SSFLC). Fig. 50 ist eine perspektivische Ansicht der in Fig. 49 dargestellten Flüssigkristallanzeigevorrichtung.
Zunächst wurden geradlinige Elektroden 142 aus ITO mit einer Dicke von 1.000 Å durch ein Nassätzverfahren auf zwei Substraten 141 ausgebildet. Als Nächstes wurde Polyimid mit einer Dicke von 500 Å durch ein Schleuderbeschichtungsverfahren auf die Substrate 141 aufgetragen, auf denen die geradlinigen Elektroden 142 hergestellt worden waren. Die so erhaltenen Substrate 141 wurden für eine Stunde auf 200ºC beheizt, um Ausrichtungsfilme auszubilden. Danach wurden die Ausrichtungsfilme einer Reibebehandlung in einer Richtung unterzogen. Dann wurden die zwei Substrate 141 einander gegenüberstehend angeordnet, wobei SiO-Perlen mit einem Durchmesser von 1,7 um dazwischen eingebettet wurden. Dabei waren die geradlinigen Elektroden 142 auf den jeweiligen Substraten 141 einander zugewandt und sie schnitten einander rechtwinklig, und die Reiberichtungen der jeweiligen Substrate 141 waren ausgerichtet. 50 wurde eine Flüssigkristallzelle 144 hergestellt.
Als Nächstes wurde ein homogenes Gemisch, das dieselbe photopolymerisierbare Verbindung wie bei der Anwendung 39, ein Flüssigkristallmaterial (ZLI- 4237-000, hergestellt von Merck & Co., Inc.) und 0,1 g eines Photopolymerisationsstarters (Irgacure 184) enthielt, unter der Bedingung in eine Flüssigkristallzelle 144 injiziert, dass das Gemisch bei Normaldruck eine isotrope Flüssigkristallphase zeigte.
Dann wurde, wie es in Fig. 49 dargestellt ist, die Zelle mit einem He-Cd- Laserstrahl bestrahlt, während Nicht-Pixelabschnitte 145 punktmäßig abgerastert wurden. Wie es in Fig. 50 dargestellt ist, bestanden die Nicht- Pixelabschnitte aus punktförmigen Nicht-Pixelabschnitten 145c.
Als Erstes wurde, wie es in Fig. 50 dargestellt ist, der Nicht-Pixelabschnitt 145c, der am Ende des Substrats 141 lag, mit punktförmigem Licht bestrahlt, und dann wurden die anderen Nicht-Pixelabschnitte 145c mit einer Geschwindigkeit von 1 mm/Min. abgerastert. Danach trat zwischen dem Flüssigkristall und dem Polymer eine Phasentrennung auf, wodurch in den mit Licht bestrahlten Bereichen Polymerwände 148 ausgebildet wurden.
An der Zelle wurden auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 39 Polarisationsplatten so angebracht, dass jede Polarisationsrichtung mit der Ausrichtung der Zelle ausgerichtet war, wodurch eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung erhalten wurde.
Bei der Anwendung 40 wurden alle Nicht-Pixelabschnitte 145 mit Licht bestrahlt, wodurch in jedem Pixel ein Flüssigkristallbereich ausgebildet wurde. Die Erfindung ist nicht hierauf beschränkt. Wenn es erwünscht ist, dass ein jeweiliger Flüssigkristallbereich in mehreren benachbarten Pixeln ausgebildet wird, können die Nicht-Pixelabschnitte 145 teilweise mit Licht bestrahlt werden.

Anwendung 41

Es wird ein Verfahren zum Herstellen einer Anzeigevorrichtung mit oberflä chen-stabilisiertem ferroelektrischem Flüssigkristall (SSFLC) beschrieben. Dieses Verfahren beinhaltet die Schritte des Herstellens eines Isolierfilms auf geradlinigen Elektroden, die auf einem transparenten Substrat vorhanden sind, und das Einstrahlen von Licht in einen Teil eines Gemischs, der nicht mit dem Isolierfilm bedeckt ist. Fig. 51 ist eine Schnittansicht, die einen Schritt des Verfahrens zum Herstellen der Anzeigevorrichtung mit oberflächenstabilisiertem ferroelektrischem Flüssigkristall (SSFLC) gemäß der Anwendung 41 zeigt.
Auf zwei Substraten 141 wurden geradlinige Elektroden 142 auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 40 hergestellt. Dann wurde nur auf der geradlinigen Elektrode 142 auf einem Substrat 141 ein Isolierfilm 146 (Brechungsindex: 1,4) aus OCD (hergestellt von Tokyo Ohyo Kagaku Co., Ltd.) hergestellt. Der Brechungsindex der geradlinigen Elektrode 142 betrug 1,5. Dann wurden dieselben Schritte wie bei der Anwendung 40 dazu verwendet, eine Flüssigkristallzelle 144 herzustellen. Es wurde dasselbe Gemisch wie bei der Anwendung 40 in die Zelle injiziert.
Als Nächstes wurde, wie es in Fig. 51 dargestellt ist, parallele Strahlung (UV-Strahlung) durch Toluol in einem Behälter 149 unter einem Eintrittswinkel von 80º auf das Substrat 141 gestrahlt, auf dem der Isolierfilm 146 ausgebildet worden war. In diesem Fall wurde, da das Licht durch Nicht- Pixelabschnitte 145 lief, die im Gemisch enthaltene photopolymerisierbare Verbindung ausgehärtet. In Pixeln 147 wurde eine Doppelstruktur mit der geradlinigen Elektrode 142 und dem Isolierfilm 146 ausgebildet, so dass Licht an der Grenzfläche zwischen der geradlinigen Elektrode 142 und dem Isolierfilm 146 reflektiert wurde. So wurde in den Pixeln 147 keine Lichthärtreaktion ausgeführt. Daher wurde die photopolymerisierbare Verbindung selektiv mit Regelmäßigkeit ausgehärtet, und zwischen dem Flüssigkristall und dem Polymer trat Phasentrennung auf, wodurch Polymerwände 148 nur in den Nicht-Pixelabschnitten 145 ausgebildet wurden. Bei der Anwendung 41 wurde die Zelle unter Verwendung einer Hochdruck-Quecksilberlampe, die parallele Strahlung erzeugen kann, für 10 Minuten mit UV-Strahlung von 10 mW/cm² bestrahlt.
An der Zelle wurden auf dieselbe Weise wie bei der Anwendung 39 Polarisationsplatten angebracht, wodurch eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung erhalten war.
Die Tabellen 25 und 26 zeigen die durch Messen der Stoßfestigkeit unter Verwendung der Flüssigkristallanzeigevorrichtungen der Anwendungen 40 und 41 erhaltenen Ergebnisse. Die Störung der Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle wurde bei einem Drucktest durch Anlegen einer Last von 5 kgf/cm² mit einer Geschwindigkeit von 0,5 mm/Min. und bei einem Falltest gemessen, bei dem es möglich war, die Zelle durch ihr Eigengewicht aus einer Höhe von 5 cm auf eine Unterlage fallen zu lassen.

Tabelle 25

Ergebnisse eines Drucktests

Auswertung

Anwendung 40 Es zeigte sich eine teilweise Störung der Ausrichtung im gesamten Bereich, auf den Druck ausgeübt wurde.
Anwendung 41 Es zeigte sich eine teilweise Störung der Ausrichtung im gesamten Bereich, auf den Druck ausgeübt wurde.

Tabelle 26

Falltest

Auswertung

Anwendung 40 Es ergab sich keine Störung der Ausrichtung
Anwendung 41 Es ergab sich keine Störung der Ausrichtung
Wie es aus den Tabellen 25 und 26 ersichtlich ist, zeigen die Flüssigkristallanzeigevorrichtungen der Anwendungen 40 und 41 zufriedenstellende Beständigkeit ihres Flüssigkristalls, und die Zellendicke kann genau aufrecht erhalten werden.
Nachfolgend werden Materialien und dergleichen beschrieben, wie sie beim vorliegenden Beispiel anwendbar sind.

(Zur Lichteinstrahlung verwendete optische Quelle)

Im Fall des Einstrahlens von Licht auf die gesamte Oberfläche des Substrats wird eine Quecksilberlampe verwendet. Im Fall des Einstrahlens von Licht in einen Teil der Oberfläche des Substrats kann ein He-Cd-Laser, ein Excimerlaser und ein Farbstofflaser verwendet werden.
Beim vorliegenden Beispiel können die beim Beispiel 2 beschriebenen Materialien verwendet werden, d. h. ein Polymermaterial, ein Flüssigkristallmaterial, ein Photopolymerisationsstarter.
Dem Fachmann sind verschiedene andere Modifizierungen erkennbar, und diese können von ihm leicht ausgeführt werden, ohne vom Schutzumfang der durch die Ansprüche definierten Erfindung abzuweichen. Demgemäß soll der Schutzumfang der hier beigefügten Ansprüche nicht auf die hier dargelegte Beschreibung beschränkt sein.

Claims

1. Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit:

- einem ersten und einem zweiten Substrat (1, 3), die einander zugewandt sind, wobei mindestens eines der Substrate transparent ist;

- ersten und zweiten Elektroden (2, 4), die auf den Innenseiten des ersten bzw. zweiten Substrats angeordnet sind; und

- einem Anzeigemedium, das zwischen dem ersten und zweiten Substrat angeordnet ist und aus Polymerwänden (8) und Flüssigkristallbereichen (9), die einen Flüssigkristall als Hauptkomponente enthalten, besteht;

- wobei die Flüssigkristallbereiche durch die Polymerwände unterteilt sind und sie sich bis dicht an die Substrate erstrecken, wobei die Grenze oder eine Fläche der Flüssigkristallbereiche nahe an den Substraten im Wesentlichen parallel zu den Substraten verläuft; und

- wobei die Elektroden Pixel bilden, wobei sich jeder Flüssigkristallbereich über mindestens ein Pixel erstreckt;

dadurch gekennzeichnet, dass

- die Polymerwände eine durch Licht polymerisierte Verbindung als Hauptkomponente enthalten;

- die Polymerwände durch in-situ-Photopolymerisation eines photopolymerisierbaren Materials in einem Gemisch, das ein Flüssigkristallmaterial und das photopolymerisierbare Material enthält, ausgebildet werden, wodurch die Polymerwände in kontinuierlichem Kontakt mit den Substraten stehen; und

- die Elektroden eine Pixelmatrix definieren.

2. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, bei der mindestens ein Flüssigkristallbereich in mindestens einem Pixel eine Größe von 30% oder mehr der Pixelgröße aufweist.

3. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, bei der eine Ausrichtungsrichtung mehrerer Flüssigkristallmoleküle in jedem der Flüssigkristallbereiche entlang den Polymerwänden innerhalb einer zu den Substraten parallelen Ebene konzentrisch ist.

4. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, bei der jeder der Flüssigkristallbereiche mehrere Flüssigkristalldomänen aufweist und die Ausrichtungsrichtung der Flüssigkristallmoleküle in jeder der Flüssigkristalldomänen entlang den Polymerwänden innerhalb einer parallel zu den Substraten parallelen Ebene konzentrisch ist.

5. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Flüssigkristallbereiche eine innere Flüssigkristalldomäne, die in der Mitte derselben liegt, einen Polymerbereich, der das Äußere der inneren Flüssigkristalldomäne umgibt, und mehrere äußere Flüssigkristalldomänen, die das Äußere des Polymerbereichs umgeben, aufweisen; und die jeweiligen äußeren Flüssigkristalldomänen auf radiale Weise innerhalb einer parallel zu den Substraten liegenden Ebene ausgerichtet sind.

6. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Flüssigkristallbereiche mehrere Flüssigkristalldomänen aufweisen und die Ausrichtungsrichtung der Flüssigkristallmoleküle in jeder der Flüssigkristalldomänen innerhalb einer zu den Substraten parallelen Ebene verschieden ist.

7. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Flüssigkristallbereiche einen Polymerbereich, der in ihrer Mitte liegt, und mehrere Flüssigkristalldomänen aufweisen, die das Äußere des Polymerbereichs umgeben; und die jeweiligen Flüssigkristalldomänen in einer zu den Substraten parallelen Ebene auf radiale Weise ausgerichtet sind.

8. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Elektroden mehrere Pixel definieren, wobei zwei oder mehr der Flüssigkristallbereiche ganz oder teilweise innerhalb einem Pixel vorhanden sind.

9. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 8, bei der das Pixel eine Längsseite von 200 um oder mehr aufweist.

10. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Ausrichtungsrichtung mehrerer Flüssigkristallmoleküle in den Flüssigkristallbereichen innerhalb einer zu den Substraten parallelen Ebene konzentrisch entlang den Polymerwänden ist.

11. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 8, bei der jeder der Flüssigkristallbereiche mehrere Flüssigkristalldomänen aufweist und die Ausrichtungsrichtung der Flüssigkristallmoleküle in jeder der Flüssigkristalldomänen innerhalb einer zu den Substraten parallelen Ebene entlang den Polymerwänden konzentrisch ist.

12. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 8, bei der jede der Flüssigkristalldomänen eine innere Flüssigkristalldomäne, die in ihrem Zentrum liegt, einen Polymerbereich, der das Äußere der inneren Flüssigkristalldomäne umgibt, und mehrere Flüssigkristalldomänen, die das Äußere des Polymerbereichs umgeben, aufweist; und die jeweiligen äußeren Flüssigkristalldomänen innerhalb einer zu den Substraten parallelen Ebene auf parallele Weise ausgerichtet sind.

13. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 8, bei der der Flüssigkristallbereich mehrere Flüssigkristalldomänen aufweist und die Ausrichtungsrichtung der Flüssigkristallmoleküle in jeder der Flüssigkristalldomänen innerhalb einer zu den Substraten parallelen Ebene verschieden ist.

14. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 8, bei der jeder der Flüssigkristallbereiche einen in seiner Mitte liegenden Polymerbereich und mehrere das Äußere des Polymerbereichs umgebende Flüssigkristalldomänen aufweist, wobei die jeweiligen Flüssigkristalldomänen innerhalb einer zu den Substraten parallelen Ebene auf radiale Weise ausgerichtet sind.

15, Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, bei der eine Anzahl von Flüssigkristallmolekülen in jedem der Flüssigkristallbereiche auf schraubenförmige Weise entlang einer Schraubenachse ausgerichtet ist, die rechtwinklig in Bezug auf die Substrate verläuft.

16. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 15, bei der die Anzahl von Flüssigkristallmolekülen in jedem Flüssigkristallbereich mit einer Schraubenganghöhe von 15 um bis 100 um vorhanden ist.

17. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, bei der d · Δn im Bereich von 0,4 um bis 1,1 um liegt und der Abstand zwischen den Substraten im Bereich von 3 um bis 10 um liegt, wobei d die Dicke der Flüssigkristallbereiche ist und Δn die Anisotropie des Brechungsindex derselben ist.

18. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Anzeigemedium eine Struktur aufweist, bei der eine flüssigkristalline Verbindung in der Nähe einer Grenzfläche zwischen dem Flüssigkristallbereich und der Polymerwand fixiert ist.

19. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 18, bei der die Anisotropie Δ&epsi;L der Dielektrizitätskonstanten des Flüssigkristallbereichs und die Anisotropie Δ&epsi;P der Dielektrizitätskonstanten der flüssigkristallinen Verbindung der Beziehung Δ&epsi;L · Δ&epsi;P < 0 genügen.

20. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 18, bei der die flüssigkristalline Verbindung mindestens ein Fluoratom und ein Chloratom enthält und der Flüssigkristallbereich aus einem Flüssigkristallmaterial mit mindestens einem Fluoratom und einem Chloratom in seinem Molekül besteht.

21. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 20, bei der die flüssigkristalline Verbindung in ihrem Molekül eine optisch aktive Gruppe enthält und der Flüssigkristallbereich aus einem ferroelektrischen Flüssigkristall besteht.

22. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 18, bei der die Polymerwände in einem Flüssigkristallzustand ausgebildet sind.

23. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 22, bei der die Flüssigkristallbereiche und die Polymerwände einen dichroitischen Farbstoff enthalten.

24. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 18, bei der die Polymerwände in einem Flüssigkristallzustand ausgebildet sind und die Polymerwände und die Flüssigkristallbereiche mit derselben Ausrichtung vorliegen, wenn keine Spannung an das Anzeigemedium angelegt ist.

25. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 24, bei der mindestens eines der Substrate einen Ausrichtungsfilm in Kontakt mit dem Anzeigemedium aufweist und die Polymerwände und die Flüssigkristallbereiche mit derselben Ausrichtung, auf Grundlage des Ausrichtungsfilms, vorliegen.

26. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 25, bei der die Flüssigkristallbereiche und die Polymerwände einen dichroitischen Farbstoff enthalten.

27. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Anisotropie Δ&epsi;L der Dielektrizitätskonstanten des Flüssigkristallbereichs und die Anisotropie Δ&epsi;P der Dielektrizitätskonstanten der flüssigkristallinen Verbindung der Beziehung Δ&epsi;L · Δ&epsi;P < 0 genügen.

28. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Anteil eines verbliebenen Monomers, das aus einer durch eine Doppelbindung zwischen Kohlenstoffatomen in der Polymerwand hervorgerufenen Infrarotabsorption und einer durch eine Carbonylgruppe eines Esters in der Polymerwand hervorgerufene Infrarotabsorption erhalten wird, 10% oder weniger beträgt.

29. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, bei der auf einem der Substrate eine Lichtausblendmaske so positioniert ist, dass die Lichtausblendabschnitte der Maske solche Abschnitte bedecken, in denen das Substrat und die Polymerwände in Kontakt miteinander stehen.

30. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 29, bei der die Lichtausblendmaske so positioniert ist, dass ihre Lichtausblendabschnitte 50% oder mehr der jeweiligen Abschnitte bedecken, in denen das Substrat und die Polymerwände in Kontakt miteinander stehen.

31. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, bei der auf den an den Substraten angebrachten Elektroden jeweils Ausrichtungsfilme ausgebildet sind.

32. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 31, bei der die Ausrichtungsfilme durch eine Ausrichtungsbehandlung uniaxial ausgerichtet sind.

33. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 31, bei der mindestens einer der Ausrichtungsfilme einen Photopolymerisationsstarter enthält.

34. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, bei der außerhalb mindestens eines der Substrate eine Polarisationsplatte vorhanden ist.

35. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, das die folgenden Schritte aufweist:

- Bereitstellen eines ersten und eines zweiten Substrats (1, 3) in solcher Weise, dass sie einander zugewandt sind, wobei mindestens eines der Substrate transparent ist;

- Anordnen erster und zweiter Elektroden (2, 4) auf den Innenseiten des ersten bzw. zweiten Substrats, um Pixel zu definieren, wodurch eine Zelle gebildet ist;

dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner die folgenden Schritte aufweist: Anbringen eines Gemischs, das eine photopolymerisierbare Verbindung und ein Flüssigkristallmaterial enthält, zwischen den Substraten; und Bestrahlen des Gemischs mit Licht unter der Bedingung, dass die Intensität des Lichts in vorbestimmten Abschnitten des Gemischs verringert wird, um dadurch zwischen den Substraten ein Anzeigemedium auszubilden, das Polymerwände (8), die ein Polymer als Hauptkomponente enthalten, und Flüssigkristallbereiche aufweist, die Flüssigkristall (9) als Hauptkomponente enthalten;

- und dass die Elektroden so angeordnet werden, dass eine Pixelmatrix gebildet ist, wobei sich jeder Flüssigkristallbereich über mindestens ein Pixel erstreckt.

36. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 35, bei dem die vorbestimmten Abschnitte mindestens einem Pixel entsprechen, wodurch die Flüssigkristallbereiche in mindestens einem Pixel ausgebildet werden.

37. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 35, bei dem die Fläche jedes der vorbestimmten Abschnitte 30% oder mehr jeder Pixelfläche entspricht, wodurch mindestens ein im Pixel enthaltener Flüssigkristallbereich zu 30% oder mehr der Pixelfläche gemacht ist.

38. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 35, bei dem die Einrichtung zum Verringern der Lichtintensität eine Photomaske ist, die auf der Seite des Anzeigemediums eines der Substrate positioniert wird.

39. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 35, bei dem das Gemisch durch eine Photomaske hindurch mit Licht bestrahlt wird, wobei die Photomaske mehrere Maskierungsabschnitte zum Erzeugen der Flüssigkristallbereiche aufweist und jeder der Maskierungsabschnitte mindestens ein Lichttransmissionsloch in seiner Mitte aufweist, wodurch in jedem der Flüssigkristallbereiche Flüssigkristalldomänen auf radiale Weise ausgebildet werden.

40. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 39 unter Verwendung einer Photomaske mit Maskierungsabschnitten zum Herstellen der Flüssigkristallbereiche, wobei jeder der Maskierungsabschnitte in seiner Mitte ein Lichttransmissionsloch sowie Lichttransmissi onsschlitze aufweist, die in radialer Weise um das Transmissionsloch herum angeordnet sind.

41. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 35, bei dem das Gemisch mit Licht bestrahlt wird, während eine Lichteinstrahlperiode und eine Nicht-Lichteinstrahlperiode abgewechselt werden.

42. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 35, bei dem das Gemisch ferner eine Verbindung mit Wirkung zum Unterdrücken von Photopolymerisation enthält.

43. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 35, bei dem das Anzeigemedium, das ein Polymer als Hauptkomponente enthaltende Wände und einen Flüssigkristall als Hauptkomponente enthaltende Flüssigkristallbereiche aufweist, durch Einstrahlen von Licht auf alle Abschnitte oder einen Teil derselben ausschließlich der Pixel zwischen den Substraten ausgebildet wird.

44, Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 43, bei dem Licht, das auf alle Abschnitte oder einen Teil derselben ausschließlich der Pixel gestrahlt wird, kollimiertes Licht ist.

45. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 44, bei dem die Lichteinstrahlung auf alle Abschnitte oder einen Teil derselben ausschließlich der Pixel ausgeführt wird, während Punktlicht in Punktform verstellt wird.

46. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 35, bei dem die Einrichtung zum Verringern der Lichtintensität ein auf der Elektrode eines der Substrate ausgebildeter Isolierfilm ist und das Anzeigemedium mit ein Polymer als Hauptkomponente enthaltenden Wänden und Flüssigkristall als Hauptkomponente enthaltenden Flüssigkristallbereichen durch Einstrahlen von Licht auf das Gemisch von der Seite des Substrats, auf der der Isolierfilm ausgebildet ist, hergestellt wird.

47. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 35, bei dem der Schritt des Herstellens einer Zelle dadurch ausgeführt wird, dass die zwei Substrate aneinander befestigt werden, nachdem das Gemisch auf einem der Substrate hergestellt wurde.

48. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 35, bei dem Polarisationsplatten auf Außenseiten der zwei Substrate ausgebildet werden.

49. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, mit den folgenden Schritten:

- Bereitstellen eines ersten und eines zweiten Substrats (1, 3), die einander zugewandt sind, wobei mindestens eines der Substrate transparent ist;

- Anbringen erster und zweiter Elektroden (2, 4) auf den Innenseiten des ersten bzw. zweiten Substrats, um Pixel zu definieren;

dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner die folgenden Schritte aufweist:

- Herstellen eines einen Polymerisationsstarter enthaltenden Dünnfilmmusters auf einer Oberfläche mindestens eines der Substrate (1, 3);

- Anbringen eines Gemischs, das eine polymerisierbare Verbindung und ein Flüssigkristallmaterial enthält, zwischen dem Substratpaar, wobei mindestens eines der Substrate das Dünnfilmmuster trägt, um dadurch eine Zelle herzustellen; und

- Ausbilden eines Anzeigemediums zwischen den Substraten durch selektives Aushärten der polymerisierbaren Verbindung, wobei das Anzeigemedium Polymerwände (8), die ein Polymer als Hauptkomponente enthalten, und Flüssigkristallbereiche (9) aufweist, die Flüssigkristall als Hauptkomponente enthalten, wobei die Position der Polymerwände dem Muster des Photopolymerisationsstarters entspricht.

50. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 49, bei dem der Polymerisationsstarter ein Photopolymerisationsstarter ist, die polymerisierbare Verbindung eine photopolymerisierbare Verbindung ist, eine Photomaske, die es ermöglicht, 50% oder mehr des Dünnfilmmusters zu belichten, außerhalb eines der Substrate positioniert wird und durch die Photomaske hindurch Licht auf den Photopolymerisationsstarter und die photopolymerisierbare Verbindung gestrahlt wird, um die photopolymerisierbare Verbindung auszuhärten.

51. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 50, bei der die im Gemisch enthaltene photopolymerisierbare Verbindung eine flüssigkristalline Verbindung enthält, die in ihrem Molekül mindestens eine Art polymerisierbarer funktioneller Gruppe aufweist.

52. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 51, bei der als flüssigkristalline Verbindung eine Verbindung verwendet wird, die eine polymerisierbare funktionelle Gruppe und mindestens ein Fluoratom und/oder ein Chloratom in ihrem Molekül enthält; und für die Flüssigkristallbereiche ein Flüssigkristallmaterial mit mindestens einem Fluoratom und/oder einem Chloratom in seinem Molekül verwendet wird.

53. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 51, bei der als flüssigkristalline Verbindung eine Verbindung mit einer polymerisierbaren funktionellen Gruppe und einer optisch aktiven Gruppe in ihrem Molekül verwendet wird und für die Flüssigkristallbereiche ein ferroelektrischer Flüssigkristall verwendet wird.

54. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 49, bei dem UV-Strahlung so auf das Gemisch gestrahlt wird, dass Abschnitte, in denen die Flüssigkristallbereiche auszubilden sind, mit schwachem Licht bestrahlte Bereiche sind, um dadurch die polymerisierbare Verbindung optisch zu polymerisieren.

55. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 49, bei dem der Polymerisationsstarter ein Thermopolymerisationsstarter ist, die polymerisierbare Verbindung eine durch Wärme polymerisierbare Verbindung ist und der Thermopolymerisationsstarter und das Gemisch erwärmt werden, um die durch Wärme polymerisierbare Verbindung auszuhärten.

56. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 49, bei dem der Schritt des Herstellens einer Zelle dadurch ausgeführt wird, dass die zwei Substrate aneinander befestigt werden, nachdem das Gemisch auf einem der Substrate hergestellt wurde.

57. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 49, bei dem Polarisationsplatten auf Außenflächen der zwei Substrate hergestellt werden.