DE69431774T2

DE69431774T2 - Flüssigkristall-Anzeigeelement und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE69431774T2
Application number: DE69431774T
Authority: DE
Inventors: Teruyoshi Hara; Toshiyuki Hirai; Wataru Horie; Shuichi Kozaki; Nobukazu Nagae; Masayuki Okamoto; Tokihiko Shinomiya; Nobuaki Yamada; Motohiro Yamahara
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1993-04-22
Filing date: 1994-04-21
Publication date: 2003-07-17
Anticipated expiration: 2014-04-22
Also published as: CN1098534A; US5579140A; DE69431774D1; EP0621501A2; EP0621501B1; CN1088524C; KR0166109B1; EP0621501A3; TW293092B

Description

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung und ein Verfahren zu ihrer Herstellung, und insbesondere ein Flüssigkristall-Anzeigeelement, das eine breite Beobachtungswinkeleigenschaft aufweist, und ein Verfahren zu seiner Herstellung.

2. Beschreibung des verwandten Sachstandes

In herkömmlicher Weise wird eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, die ein nematisches Flüssigkristall-Anzeigeelement einsetzt, weit verbreitet in einem segmentierten Zahlenanzeigeelement, wie etwa einer Uhr oder einem elektronischen Rechner eingesetzt. Auf transparenten Substraten einer derartigen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung sind aktive Elemente, wie etwa Dünnfilmtransistoren, als eine Schalteinrichtung zum selektiven Treiben von Pixelelektroden gebildet, die eine Spannung an einen Flüssigkristall anlegt, und Farbfilterschichten, wie etwa Rot, Grün und Blau, sind gebildet, um so Farbbilder anzuzeigen. Auf der Grundlage des Verdrehwinkels eines Flüssigkristalls werden die Flüssigkristall-Anzeigesysteme wie folgt klassifiziert: (a) ein aktiv getriebenes, twisted- nematisches (nachstehend abgekürzt als "TN") Flüssigkristall- Anzeigesystem, in welchem nematische Flüssigkristallmoleküle ausgerichtet sind, indem sie um 90º gedreht sind, und (b) ein Multiplex-getriebenes, super-twisted-nematisches (nachstehend abgekürzt als "STN") Flüssigkristall-Anzeigesystem, in welchem der Verdrehwinkel der nematischen Flüssigkristallmoleküle eingestellt ist, 90º oder mehr zu betragen, um die Schärfe der Transmittanz-angelegte-Spannung-Charakteristik auszunutzen.
In dem letzteren Multiplex-getriebenen STN-Flüssigkristall- Anzeigesystem ist ein eigenartiges Farbphänomen vorhanden. In dem Fall, wo eine monochrome Anzeige auszuführen ist, wird das Multiplex-getriebene STN-Flüssigkristall-Anzeigesystem weiter grob auf der Basis der Art eines optischen Phasendifferenzelements wie folgt klassifiziert: Das Multiplex-getriebene STN- Flüssigkristall-Anzeigesystem schließt (b-1) ein zweilagiges doppel-super-twisted-nematisches Flüssigkristall-Anzeigesystem ein, das eine Flüssigkristall-Anzeigezelle und eine Flüssigkristallzelle verwendet, wobei Moleküle um einen Verdrehwinkel gegenüberliegend zu jenem der Flüssigkristall-Anzeigezelle verdreht ausgerichtet sind, und (b-2) ein Flüssigkristall- Anzeigesystem vom Tpy einer Filmhinzufügung ein, in welchem ein Film, der eine optische Anisotropie aufweist, angeordnet ist. Es wird angenommen, dass das Flüssigkristall- Anzeigesystem vom Filmhinzufügungstyp von (b-2) vom Standpunkt der Verringerung von Gewicht und Kosten vorteilhaft ist.
Auf der anderen Seite wird das erstere aktiv getriebene TN- Flüssigkristall-Anzeigesystem von (a) grob klassifiziert in (a-1) ein Normal-Schwarz-System, in welchem ein Paar von Polarisationsplatten auf eine derartige Weise angeordnet sind, dass ihre Polarisationsrichtungen parallel zueinander sind und schwarz angezeigt wird, wenn keine Spannung an die Flüssigkristallschicht angelegt ist (der Aus-Zustand), und (a-2) ein Normal-Weiß-System, in welchem ein Paar von Polarisationsplatten auf eine derartige Weise angeordnet sind, dass ihre Polarisationsrichtungen senkrecht zueinander sind und während des Aus-Zustands weiß angezeigt wird. Es wird angenommen, dass das Normal-Weiß-System von (a-2) vom Standpunkt des Anzeigekontrasts, der Farbwiedergabe und der Beobachtungswinkelabhängigkeit der Anzeige vorteilhaft ist.
In einer herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung vom TN- oder STN-Typ sind Flüssigkristallmoleküle in einer Richtung auf einem Ausrichtfilm ausgerichtet. Als typische Verfahren zum Ausrichten der Richtungen von Flüssigkristallmolekülen in einer Richtung sind ein Reibungsprozess, in welchem ein ge bildeter Dünnfilm mit einem Stoff oder dergleichen gerieben wird (japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 4-57028), ein Abscheidepolymerisationsverfahren, in welchem ein Roh- Monomer auf der Oberfläche einer Elektrode abgeschieden wird, um einen Polymerfilm zu bilden, und ein LB-Film-Verfahren zum Bilden eines LB-Films (japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 4-181922) bekannt.
In einer herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung vom TN-Typ oder dergleichen weist die Anzeigeeigenschaft eine Beobachtungswinkelabhängigkeit auf, in welcher beispielsweise der Kontrast eines Anzeigebilds in Abhängigkeit von dem Beobachtungswinkel variiert. Insbesondere ist es altbekannt, dass, wenn der Beobachtungswinkel von der normalen Richtung eines Anzeigeschirms in der Richtung eines Erhöhens des Anzeigekontrasts erhöht wird (gewöhnlich abwärts von der Seite des Beobachters), um einen bestimmten Winkel zu überschreiten, ein Phänomen stattfindet, in welchem die schwarze und weiße Anzeige invertiert ist (nachstehend wird dieses Phänomen nur als "Inversion" bezeichnet). Diese Phänomene werden durch die Tatsache herbeigeführt, dass die Flüssigkristallmoleküle, die eine Anisotropie des Brechungsindex aufweisen, in einer Richtung bezüglich des Substrats ausgerichtet sind.
Die Fig. 51(a), 51(b) und 51(c) sind Schnittansichten eines herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigeelements vom TN-Typ 201. Wie in den Fig. 51(a), 51(b) und 51(c) gezeigt, ist das Flüssigkristall-Anzeigeelement vom TN-Typ beispielsweise derart konfiguriert, dass eine Flüssigkristallschicht 204 zwischen einem Paar von Substraten 202 und 203 eingebettet ist. Die Flüssigkristallmoleküle 205 der Flüssigkristallschicht 204 weisen eine Konfiguration auf, in welcher die Anfangsausrichtung um 90º verdreht ist, und die Flüssigkristallmoleküle sind in einer Richtung um einen bestimmten Winkel (Vorneigungswinkel) geneigt. Deswegen wird eine Ausrichtung derart ausgeführt, dass, wenn eine Treiberspannung von einer Energiequelle 206 angelegt ist, die Flüssigkristallmoleküle 205 in die gleiche Richtung, wie in Fig. 51(c) gezeigt, erhoben sind. Wenn die Flüssigkristallmoleküle 205 während einer Anzeige eines Halbtons erhoben sind, sind die Flüssigkristallmoleküle deswegen in der gleichen Richtung wie in Fig. 51(b) geneigt. Wenn die Flüssigkristallmoleküle 205 in den Richtungen, die jeweils durch die Pfeile A und B in der Figur angezeigt sind, gesehen werden, die voneinander durch einen relativ breiten Winkel getrennt sind, sind die ersichtlichen Brechungsindizes dementsprechend unterschiedlich voneinander. Folglich ist der Kontrast eines Bildes, wie er aus der Richtung A gesehen wird, in hohem Maße unterschiedlich von jenem, wie er von der Richtung B gesehen wird, und in einem extremen Fall tritt ein anomales Anzeigephänomen, wie etwa die Inversion, auf.
Um eine derartige Beobachtungswinkelabhängigkeit zu verbessern, wird versucht, die Phasendifferenz zwischen einem ordentlichen Strahl und einem außerordentlichen Strahl durch ein Anordnen eines Phasendifferenzplatte (Film), in welcher die Richtung eines Hauptbrechungsindex des Brechungsindex- Ellipsoiden parallel zu der normalen Richtung des Anzeigeschirms ist, zwischen einem Substrat und einer Polarisationsplatte zu kompensieren. Jedoch übt die Verwendung einer derartigen Phasendifferenzplatte nur einen begrenzten Effekt auf die Verbesserung der oben erwähnten Inversion der Schwarz- und Weiß-Anzeige aus.
Andere vorgeschlagene Verfahren schließen Pixelteilungsverfahren (japanische offengelegte Patentanmeldungen Nr. 57-186735 und 5-203951), das Reibungswinkel-Optimierungsverfahren (japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 4-221935) und das Nicht-Reibungsverfahren (japanische Patentanmeldung Nr. 3-14162) ein. In dem Pixelteilungsverfahren wird eine Pixelelektrode zum Ausführen einer Anzeige in zwei Abschnitte geteilt, und die zwei Teilpixelelektroden werden so eingestellt, unterschiedliche unabhängige Beobachtungswinkeleigenschaften aufzuweisen. In dem Reibungswinkelverfahren stehen sich zwei Polarisationsplatten einander über ein Flüssigkristall- Anzeigeelement gegenüber, und der Winkel, der durch die Polarisationsrichtung einer der beiden Polarisationsplatten und die Ausrichtrichtung der Flüssigkristallmoleküle gebildet wird, und der Verdrehwinkel werden innerhalb eines vorbestimm ten Bereichs eingestellt, wodurch verhindert wird, dass die Inversion auftritt. In dem Nicht-Reibungsverfahren wird ein Ausrichtfilm, der auf einem der zwei gegenüberliegenden Substraten über eine Flüssigkristallschicht angeordnet ist, gerieben, und ein Ausrichtfilm, der auf dem anderen Substrat angeordnet ist, wird nicht gerieben, so dass die Flüssigkristallmoleküle veranlasst werden, in einer Ausrichtrichtung durch den nicht geriebenen Ausrichtfilm unterschiedlich zu sein.
In einem herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigeelement kann das Pixelteilungsverfahren die Inversion in der vertikalen Richtung und die Beobachtungswinkelabhängigkeit beseitigen, weist aber Nachteile dahingehend auf, dass der Kontrast abgesenkt ist, dass Schwarz auf Grau geändert wird, wenn der Beobachtungswinkel erhöht wird, und dass die Anzeigeeigenschaften in den lateralen Richtungen unterschiedlich von jenen in den vertikalen Richtungen sind. Ein Verfahren, in welchem ein Reibungsprozess in jeder der entgegengesetzten Richtungen ausgeführt wird, wobei ein Resist verwendet wird, so dass Abschnitte, die zwei Reibungsprozesse durchlaufen haben, und jene, die einen Reibungsprozess durchlaufen haben, hergestellt werden (japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 5-203951), weist Probleme dahingehende auf, dass die Anzahl der Prozessschritte erhöht ist und dass der Ausrichtfilm verschlechtert wird, wenn der Resist abgeschält wird und die Ausrichtung zerstört wird, was zu einer abgesenkten Anzeigequalität durch ein Herbeiführen von Disklinationslinien oder dergleichen führt. Das Anzeigebild zeigt ungleichmäßige Helligkeit. Das Reibungswinkel- Optimierungsverfahren kann die Inversion beseitigen, aber weist Nachteile dahingehend auf, dass der Beobachtungswinkel in der Richtung gegenüberliegend zu jener der Inversion verschmälert ist, und dass der Kontrast in der normalen Richtung abgesenkt ist. Das Nicht-Reibungsverfahren weist einen Nachteil dahingehend auf, dass, wie in den Fig. 5(a) und 5(b) gezeigt, Disklinationslinien DL, die durch die Diskontinuität der Flüssigkristallausrichtung ausgebildet werden, auffällig sind.
Als ein Anzeigeelement, das eine Polarisationsplatte nicht erfordert und eine Anzeige unter Benutzung des Lichts, das durch Flüssigkristalle gestreut wird, verwendet, ist ein Anzeigeelement unter Verwendung des dynamischen Streu-(DS-)Effekts oder des Phasenübergangs-(PC-)Effekts bekannt. Kürzlich ist ein Anzeigeelement, das weder eine Polarisationsplatte noch einen Ausrichtprozess erfordert, vorgeschlagen. In dem vorgeschlagenen Anzeigeelement werden die Transparenz und die Abdunkelung elektrisch unter Verwendung der Doppelbrechung eines Flüssigkristalls gesteuert. Gemäß dieses Anzeigeverfahrens wird grundsätzlich der Brechungsindex der Flüssigkristallmoleküle für den ordentlichen Strahl zusammenfallend mit dem Brechungsindex des Trägermediums ausgeführt. Wenn die Flüssigkristallmoleküle durch ein Anlegen einer Spannung ausgerichtet werden, wird der transparente Zustand angezeigt, und wenn keine Spannung angelegt wird, wird der abgedunkelte Zustand (Lichtstreuzustand) aufgrund der Störung der Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle angezeigt.
Ein Beispiel der vorgeschlagenen Verfahren ist in der nationalen japanischen Patentanmeldung Nr. 61-502128 offenbart. In dem Verfahren wird ein Flüssigkristall mit einem photohärtbaren oder duroplastischen Harz gemischt, und das Harz wird gehärtet, so dass sich das Flüssigkristall zwischen einem Paar von Substraten phasenmäßig trennt, wodurch Flüssigkristallbereiche in dem Harz gebildet werden.
Ein Flüssigkristallelement, das durch dieses Verfahren gebildet ist, wird als ein Polymer-dispergiertes Flüssigkristallelement bezeichnet. Als ein Element, in welchem der Beobachtungswinkel durch ein Verwenden einer Polarisationsplatte verbessert ist, offenbaren die japanischen, offengelegten Patentanmeldungen Nr. 4-338923 und 4-212928 Anzeigeelemente, in welchen das oben erwähnte Polymer-dispergierte Flüssigkristallelement zwischen gekreuzten Polarisationsplatten eingebettet ist. In den Anzeigeelementen können die Beobachtungswinkeleigenschaften in hohem Maße verbessert werden, aber ihr Betriebsprinzip basiert auf einer Depolarisation aufgrund eines Streuens, und deswegen beträgt die Helligkeit des Bilds unge fähr eine Hälfte jener eines TN-Modus-Flüssigkristall- Anzeigeelements, wodurch ein Problem entsteht, dass das Bild nicht hell genug ist. Somit sind die Anzeigeelemente von geringer Benutzbarkeit. Die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 5-27242 offenbart ein Verfahren, in welchem der Ausrichtzustand eines Flüssigkristalls durch Wände und Vorsprünge eines Polymers gestört ist, um zufällige Flüssigkristalldomänen zu erzeugen, wodurch der Beobachtungswinkel verbessert wird. In diesem Verfahren werden Flüssigkristalldomänen zufällig gebildet, und das Polymermaterial geht in Pixel ein, und deswegen ist ein Problem vorhanden, dass der Kontrast abgesenkt ist, so dass die Anzeigequalität beeinträchtigt wird.
Wie in den Fig. 52(a), 52(b) und 52(c) gezeigt, schließt ein Flüssigkristall-Anzeigeelement 201a, in welchem die Phasentrennung eines Flüssigkristalls und eines Polymermaterials regelmäßig durch ein Benutzen einer Photomaske ausgeführt ist, und das mit einer Polarisationsplatte versehen ist. Polymerwände 207, die aus dem Polymermaterial ausgeführt sind, zwischen den Substraten 202 und 203 ein. Ein Flüssigkristallbereich 209, der von den Polymerwänden 207 umgeben ist, ist gebildet. Jeder Flüssigkristallbereich 209 schließt eine Vielzahl von Flüssigkristalldomänen 210 ein, und eine Disklinationslinie 208 wird an jeder Grenze der Flüssigkristalldomänen 210 gebildet. In dem Flüssigkristallbereich 209 werden, wenn eine Spannung angelegt wird. Flüssigkristallmoleküle 205 durch die Wechselwirkung zwischen den Kristallmolekülen 205 und den Polymerwänden 207 dazu veranlasst, entlang der Richtung der Wände 207 aufzusteigen. Deswegen sind die scheinbaren Brechungsindizes der Flüssigkristallmoleküle 105, wenn sie in den Richtungen, die jeweils durch die Pfeile A und B angezeigt sind, gesehen werden, im Wesentlichen zueinander gleich, so dass die Beobachtungswinkeleigenschaften in hohem Maße verbessert werden. Auf der anderen Seite muss, um die radiale Ausrichtung, die am wirksamsten bei der Verbesserung der Beobachtungswinkeleigenschaften ist, in einem Pixel zu verwirklichen, eine Wand oder eine Säule, die aus einem Polymer ausgeführt ist, in dem Zentrum des Pixels gebildet werden, so dass die Fläche einer Flüssigkristallfläche in jedem Pixel verringert ist. Dies wirft ein Problem auf, dass die Lichttransmittanz in der Aus-Periode einer Treiberspannung verringert ist, und somit sind die Helligkeit eines Anzeigebilds und der Kontrast abgesenkt.
Die JP-A-60 211 421, auf welcher der Oberbegriff des Anspruchs 1 basiert ist, offenbart eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, in welcher ein erster Bereich einer Orientierungsschicht in einer Richtung orientiert ist und ein zweiter Bereich der Orientierungsschicht in einer zweiten Richtung orientiert ist. Die JP-A-60 211 421 schlägt vor, dass ein dritter Bereich der Orientierungsschicht in einer dritten Richtung orientiert werden könnte.
Die EP-A-0 589 264, die nach Art. 54(3) EPÜ Stand der Technik ist, offenbart eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, in welcher keine Einrichten zum Orientieren der Flüssigkristallmoleküle bereitgestellt ist. In der Abwesenheit jedweder Einrichtungen zum Orientieren der Flüssigkristallmoleküle nimmt das Flüssigkristall in der Vorrichtung die natürliche Mehrfachdomänenstruktur des Bulk-Flüssigkristalls ein.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Flüssigkristall-Anzeigeelement bereit, umfassend: Erste und zweite Elektroden, die einander gegenüberstehen; eine Flüssigkristallschicht, die zwischen den ersten und zweiten Elektroden angeordnet ist; und eine Ausrichteinrichtung, die auf einer Fläche einer der ersten und zweiten Elektroden angeordnet ist, wobei die Fläche der Flüssigkristallschicht gegenübersteht; dadurch gekennzeichnet, das die Ausrichteinrichtung ausgelegt ist. Flüssigkristallmoleküle in der Nähe eines Punkts in der Flüssigkristallschicht in zumindest drei unterschiedlichen Richtungen auszurichten.
In einer Ausführungsform der Erfindung schließt das Element eine Vielzahl von Pixeln für eine Anzeige ein, und jedes der Pixel weist die Ausrichteinrichtung auf.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung richtet die Ausrichteinrichtung den Flüssigkristall radial aus.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung richtet die Ausrichteinrichtung den Flüssigkristall konzentrisch aus.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung richtet die Ausrichteinrichtung den Flüssigkristall zufallsmäßig aus.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung schließt die Flüssigkristallschicht eine Vielzahl von Flüssigkristalldomänen ein, und ein Flüssigkristall in jeder der Flüssigkristalldomänen ist in zumindest drei unterschiedlichen Richtungen ausgerichtet.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Vielzahl von Flüssigkristalldomänen radial angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Vielzahl von Flüssigkristalldomänen in der Form eines Gitters angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Vielzahl der Flüssigkristalldomänen zufallsmäßig angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht die Ausrichteinrichtung aus einem organischen Film, der Spherulite aufweist.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht die Flüssigkristalleinrichtung aus einem photoempfindlichen Polymer, das einen Vorsprung aufweist, der in zumindest drei unterschiedlichen Richtungen verläuft.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht die Ausrichteinrichtung aus einem flüssigkristallinen Polymer, das in zumindest drei unterschiedlichen Richtungen ausgerichtet ist.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht die Ausrichteinrichtung aus einem organischen Film, der einen Vorsprung aufweist, der in zumindest drei unterschiedlichen Richtungen verläuft, die durch ein Pressen eines Vorsprungs gegen den organischen Film gebildet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die Spherulite einen Durchmesser in einem Bereich von 1 bis 200 um auf.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der organische Film eine raue Oberfläche auf einer Seite auf, die der Elektrode gegenübersteht, oberhalb welcher der organische Film gebildet ist.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine Basisschicht, die eine raue Oberfläche aufweist, oberhalb zumindest einer der Elektroden angeordnet, und der organische Film ist auf der Basisschicht gebildet, wodurch die raue Oberfläche des organischen Films erhalten wird.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist zumindest eine der Elektroden eine raue Oberfläche auf, und der organische Film ist auf der Elektrode gebildet, wodurch die raue Oberfläche des organischen Films erhalten wird.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung liegt eine Rauheit der rauen Oberfläche innerhalb eines Bereichs von 1,48 bis 2,8 nm.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung enthält der organische Film Partikel eines Durchmessers von 1 um oder weniger.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Partikel aus einer Gruppe gewählt, die aus Polymerpartikeln und anorganischen Partikeln besteht.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung enthält der organische Film kristallines Polyamid.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das kristalline Polyamid eine Glasübergangstemperatur auf, die gleich oder geringer als 200ºC ist.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung schließt die Flüssigkristallschicht für jedes Pixel einen Flüssigkristallbereich ein, der von Polymerwänden umgeben ist, wobei der Flüssigkristallbereich aus der Vielzahl von Flüssigkristalldomänen besteht.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung schließt die Ausrichteinrichtung einen Vorsprung ein, der in der Form eines Gitters verläuft, und die Flüssigkristalldomänen sind durch die Ausrichteinrichtung in der Form eines Gitters angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung schließt die Ausrichteinrichtung einen Vorsprung ein, der von einem Zentrum des Pixels radial verläuft, und die Flüssigkristalldomänen sind durch die Ausrichteinrichtung radial angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht die Ausrichteinrichtung zum Anordnen der Flüssigkristalldomänen aus Materialien, die Polykristalle einschließen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung schließt das Element weiter zumindest eine Polarisationsplatte ein, und Winkel, die durch Disklinationslinien, die an den Grenzen der Vielzahl von Flüssigkristalldomänen gebildet sind, und einer Polarisationsachse der Polarisationsplatte gebildet sind, sind gleich oder kleiner als 30 Grad.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung schließt das Element weiter zumindest eine Polarisationsplatte ein, und Winkel, die durch den Vorsprung, der von einem Zentrum des Pixels radial verläuft, und einer Polarisationsachse der Polari sationsplatte gebildet sind, sind gleich oder kleiner als 30 Grad.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung schließt das Element weiter zumindest zwei Polarisationsplatten ein, wobei die Polarisationsachsen der Polarisationsplatten einander senkrecht kreuzen, wobei die beiden gegenüberliegenden Elektroden zwischen den Polarisationsplatten angeordnet sind, besteht die Flüssigkristallschicht aus einem nematischen Flüssigkristall, der ein chirales Dotiermittel enthält, und ist ein Verdrehwinkel der Flüssigkristallschicht und ein Produkt einer Brechungsindexanisotropie des nematischen Flüssigkristalls und einer Dicke der Flüssigkristallschicht derart eingestellt, dass eine Lichttransmittanz einen im Wesentlichen maximalen Wert aufweist.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung liegt der Verdrehwinkel in einem Bereich von 45 bis 150 Grad, und das Produkt der Brechungsindexanisotropie des nematischen Flüssigkristalls und einer Dicke der Flüssigkristallschicht liegt in einem Bereich von 300 bis 650 nm.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung liegt der Verdrehwinkel in einem Bereich von 45 bis 150 Grad, und das Produkt der Brechungsindexanisotropie des nematischen Flüssigkristalls und einer Dicke der Flüssigkristallschicht liegt in einem Bereich 1.000 bis 1.400 nm.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung liegt der Verdrehwinkel in einem Bereich von 240 bis 300 Grad, und das Produkt einer Brechungsindexanisotropie des nematischen Flüssigkristalls und einer Dicke der Flüssigkristallschicht liegt in einem Bereich von 550 bis 800 nm.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zum Herstellen eines Flüssigkristall-Anzeigeelements bereit, wobei das Anzeigeelement umfasst: Erste und zweite Elektroden, die einander gegenüberstehen; und eine Flüssigkristallschicht, die zwischen den ersten und zweiten Elektroden angeordnet ist; wobei das Verfahren den Schritt eines Anordnens einer Ausrichteinrichtung auf einer Fläche einer der ersten und zweiten Elektroden umfasst, wobei die Fläche der Flüssigkristallschicht gegenübersteht, wobei die Ausrichteinrichtung zum Ausrichten von Flüssigkristallmolekülen in der Nähe eines Punkts in der Flüssigkristallschicht in zumindest drei unterschiedlichen Richtungen ausgelegt ist.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Ausrichteinrichtungs-Bildungsschritt ein Schritt eines Bildens eines anorganischen Films, der Spherulite aufweist, auf der zumindest einen Elektrode.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung schließt der Ausrichteinrichtungs-Bildungsschritt einen Schritt eines Kühlens des organischen Films von einem geschmolzenen Zustand ein, und der Abkühlungsschritt schließt einen Schritt eines Einstellens einer Abkühlungsrate ein, um Durchmesser von Spheruliten in dem organischen Film innerhalb eines Bereichs von 1 bis 200 um zu steuern.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung schließt der Ausrichteinrichtungs-Bildungsschritt einen Schritt eines Dispergierens von Partikeln in dem organischen Film ein, um Durchmesser von Spheruliten in den organischen Film in einem Bereich von 1 bis 200 um zu steuern.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung schließt das Verfahren weiter einen Schritt eines Bildens einer Basisschicht, die eine raue Oberfläche aufweist, oberhalb zumindest einer der Elektroden ein, wodurch eine Rauheit der rauen Oberfläche eingestellt wird, um Durchmesser von Spheruliten in dem organischen Film in einem Bereich von 1 bis 200 um zu steuern.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung schließt das Verfahren weiter einen Schritt eines Abscheidens von Partikeln auf zumindest einer der Elektroden ein, um eine raue Oberfläche zu erhalten, wodurch eine Rauheit der rauen Oberfläche eingestellt wird, um Durchmesser von Spheruliten in dem organischen Film in einem Bereich von 1 bis 200 um zu steuern.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung schließt der Ausrichteinrichtungs-Bildungsschritt einen Schritt eines Bildens eines photoempfindlichen Polymers, der einen Vorsprung aufweist, der in zumindest drei unterschiedlichen Richtungen verläuft, durch ein Verwenden einer photolithographischen Technik ein.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung schließt der Ausrichteinrichtungs-Bildungsschritt einen Schritt eines Bildens eines organischen Films ein, der einen Vorsprung aufweist, der in zumindest drei unterschiedlichen Richtungen verläuft, durch ein Pressen eines Vorsprungs gegen den organischen Film ein.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Abkühlungsrate nicht geringer als 0,1ºC/min und nicht höher als 3,5ºC/min.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht der organische Film aus einem Material, das zumindest zwei Arten von Polymeren einschließt, die unterschiedliche Schmelzpunkte auf weisen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht der organische Film aus einem Material, das kristallines Polyamid einschließt, das eine Glasübergangstemperatur gleich oder geringer als 200ºC aufweist.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung schließt der Abkühlungsschritt einen Schritt eines Einstellens der Abkühlungsrate ein, so dass eine Temperatur des organischen Films in Übereinstimmung mit einer linearen Funktion bezüglich der Zeit abgesenkt wird.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine Anfangstemperatur des organischen Films in dem Abkühlungsschritt gleich oder höher als eine Temperatur, bei welcher die höchste Kristallisationsrate des organischen Films erhalten wird, und gleich oder geringer als ein Schmelzpunkt des organischen Films.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine Endtemperatur des organischen Films in dem Abkühlungsschritt gleich oder höher als eine Glasübergangstemperatur des organischen Films.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung schließt der Basisschicht-Bildungsschritt einen Schritt zum Ätzen einer Fläche der Basisschicht ein.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung schließt das Flüssigkristall-Anzeigeelement weiter eine Vielzahl von Pixeln für eine Anzeige ein, und die Flüssigkristallschicht umfasst zumindest eine Flüssigkristalldomäne für jedes Pixel, und der Ausrichteinrichtungs-Bildungsschritt umfasst die Schritte: Zuführen einer Mischung, die ein Flüssigkristall, ein photohärtbares Harz und einen Photoinitiator enthält, zwischen die beiden gegenüberliegenden Elektroden; und Bestrahlen der Mischung mit Licht, das eine regelmäßige Intensitätsverteilung aufweist.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung schließt die Ausrichteinrichtung zumindest einen Vorsprung ein, der oberhalb zumindest einer der Elektroden für jedes Pixel gebildet ist.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung schließt die Kristallschicht für jedes Pixel einen Flüssigkristallbereich ein, der von Polymerwänden umgeben ist, wobei der Flüssigkristallbereich aus einer Vielzahl von Flüssigkristalldomänen besteht.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung schließt der Ausrichteinrichtungs-Bildungsschritt weiter einen Schritt ei nes Bildens eines organischen Films oberhalb zumindest einer der Elektroden ein.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden die Flüssigkristalldomänen durch den organischen Film radial angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden die Flüssigkristalldomänen durch den organischen Film in einem Gitter angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung liegt ein Gehalt des photohärtbaren Harzes in der Mischung des Flüssigkristalls und des photohärtbaren Harzes in einem Bereich von 10 bis 0,1 Gew.-%.
Somit, ermöglicht die hierin beschriebene Erfindung den Vorteil eines Bereitstellens eines Flüssigkristall-Anzeigeelements, in welchem die Anzeigeeigenschaften eine verringerte Beobachtungswinkelabhängigkeit aufweisen, und eines Verfahrens zum Herstellen desselben.
Diese und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden Durchschnittsfachleuten auf ein Lesen und Verstehen der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die zugehörigen Figuren offensichtlich werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung unter Verwendung eines Flüssigkristall-Anzeigeelements eines Beispiels 1;
Fig. 2 eine Ansicht, die einen Ausrichtzustand eines Flüssigkristalls auf einem Substrat des Flüssigkristall-Anzeigeelements der Fig. 1 zeigt;
Fig. 3 ein Radardiagramm, das eine Äquikontrastlinie zeigt, die das Flüssigkristallelement des Beispiels 1 betrifft;
Fig. 4(a) eine Photographie, die mit einem optischen Mikroskop erhalten wird und den Spannungs-Aus-Zustand eines Flüssigkristall-Anzeigeelements eines Beispiels 2 zeigt;
Fig. 4(b) eine Photographie, die mit einem optischen Mikroskop erhalten wird und einen Halbtonzustand eines Flüssigkristall- Anzeigeelements des Beispiels 2 zeigt;
Fig. 5(a) eine Photographie, die mit einem optischen Mikroskop erhalten ist und einen Spannungs-Aus-Zustand eines herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigeelements zeigt;
Fig. 5(b) eine Photographie, die mit einem optischen Mikroskop erhalten ist und einen Halbtonzustand eines herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigeelements zeigt;
Fig. 6 eine Ansicht, die einen Abschnitt zeigt, der einem Pixel in einer Maske entspricht, zum Herstellen eines Flüssigkristall-Anzeigeelements eines Beispiels 4;
Fig. 7 eine Ansicht, die einen Abschnitt zeigt, der einem Pixel in einer Metallplatte entspricht, die Vorsprünge aufweist, zum Herstellen eines Flüssigkristall-Anzeigeelements des Beispiels 4;
Fig. 8(a) und 8(b) Konfigurationsansichten, die ein Flüssigkristall-Anzeigeelement mit aktiver Matrix des Beispiels 6 zeigen;
Fig. 9(a) eine perspektivische Ansicht, die eine Basisschicht für einen Ausrichtfilm in dem Fall zeigt, wo die Basisfläche des Ausrichtfilms als eine raue Oberfläche gebildet ist;
Fig. 9(b) eine perspektivische Ansicht einer Basisschicht für einen Ausrichtfilm in dem Fall, wo die raue Form der Basisfläche für den Ausrichtfilm abgeflacht ist;
Fig. 10 einen Graphen, der die Beziehung zwischen der Rate einer Kristallisation eines organischen Filmmaterials, das in dem Flüssigkristall-Anzeigeelement der Erfindung verwendet wird, und der Temperatur zeigt;
Fig. 11(a) eine Konfigurationsansicht einer Photomaske, die konzentrische, transparente und Lichtabschirm-Abschnitte für jedes Pixel aufweist;
Fig. 11(b) eine Konfigurationsansicht einer Photomaske, in welcher ein Pixel in 16 Abschnitte geteilt ist;
Fig. 11(c) eine Konfigurationsansicht einer Photomaske, die transparente und Lichtabschirm-Abschnitte aufweist, die in vier Richtungen für jedes Pixel gerichtet sind;
Fig. 12 einen Graphen, der die Δn·d-Abhängigkeit der Lichttransmittanz einer Flüssigkristall-Anzeigeelements eines Beispiels 13 zeigt;
Fig. 13 einen Graphen, der die Δn·d-Abhängigkeit der Lichttransmittanz eines Flüssigkristall-Anzeigeelements eines Beispiels 14 zeigt;
Fig. 14 einen Graphen, der die Δn·d-Abhängigkeit der Lichttransmittanz eines Flüssigkristall-Anzeigeelements eines Beispiels 15 zeigt;
Fig. 15 einen Graphen, der die Verdrehwinkelabhängigkeit der Lichttransmittanz eines Flüssigkristall-Anzeigeelements eines Beispiels 16 zeigt;
Fig. 16 einen Graphen, der die Verdrehwinkelabhängigkeit der Lichttransmittanz eines Flüssigkristall-Anzeigeelements eines Beispiels 17 zeigt;
Fig. 17 einen Graphen, der die Verdrehwinkelabhängigkeit der Lichttransmittanz eines Flüssigkristall-Anzeigeelements eines Beispiels 18 zeigt;
Fig. 18 eine Schnittansicht eines Flüssigkristall-Anzeigeelements vom TN-Typ eines Beispiels 19;
Fig. 19 eine ebene Ansicht einer Photomaske, die im Beispiel 19 verwendet wird;
Fig. 20 eine ebene Ansicht, die einen Teil des Flüssigkristall-Anzeigeelements des Beispiels 19 zeigt;
Fig. 21(a) und 21(b) Schnittansichten des Flüssigkristall- Anzeigeelements des Beispiels 19, gesehen von den Schnittlinien A-A bzw. B-B in Fig. 20;
Fig. 22(a) bis 22(c) Schnittansichten, die den Betrieb des Flüssigkristall-Anzeigeelements des Beispiels 19 veranschaulichen;
Fig. 23 eine Schnittansicht eines Flüssigkristall-Anzeigeelements eines Beispiels 20;
Fig. 24 eine ebene Ansicht einer Photomaske zum Bilden von Vorsprüngen auf einem Glassubstrat;
Fig. 25 eine Schnittansicht, die den Prozess eines Fertigens des Elements des Beispiels 20 veranschaulicht;
Fig. 26 eine ebene Ansicht von Vorsprüngen in Beispiel 20;
Fig. 27 eine Schnittansicht, gesehen von einer Schnittlinie X5-X5 in Fig. 26;
Fig. 28 eine ebene Ansicht einer Photomaske zum Bilden eines Flüssigkristallbereichs;
Fig. 29(a) bis 29(e) Graphen, die die Beobachtungswinkeleigenschaften des Flüssigkristall-Anzeigeelements des Beispiels 20 zeichen, und Fig. 29(f) eine perspektivische Ansicht, die die Messkonfiguration zeigt;
Fig. 30(a) bis 30(e) Graphen, die die Beobachtungswinkeleigenschaften eines Flüssigkristall-Anzeigeelements eines vergleichenden Beispiels 8 zeigen, und Fig. 30(f) eine perspektivische Ansicht, die die Messkonfiguration veranschaulicht;
Fig. 31 eine ebene Ansicht einer Photomaske, die in Beispiel 21 verwendet wird;
Fig. 32(a) und 32(b) eine perspektivische Ansicht und eine Schnittansicht der Vorsprünge in einem Beispiel 21;
Fig. 33 eine ebene Ansicht planarer Spherulite, die in einem Beispiel 22 verwendet werden;
Fig. 34 eine ebene Ansicht von Vorsprüngen, die in dem Beispiel 22 verwendet werden;
Fig. 35 eine ebene Ansicht von Vorsprüngen, die in einer Modifikation des Beispiels 20 verwendet werden;
Fig. 36 eine perspektivische Ansicht von Vorsprüngen, die in einer weiteren Modifikation des Beispiels 20 verwendet werden;
Fig. 37 eine Schnittansicht der Vorsprünge einer weiteren Modifikation des Beispiels 20;
Fig. 38 eine ebene Ansicht der Vorsprünge der anderen Modifikation des Beispiels 20;
Fig. 39(a) und 39(b) ebene Ansichten der Vorsprünge, die in einem Beispiel 23 verwendet werden;
Fig. 40 eine Ansicht, die die Beziehung zwischen den Vorsprüngen und der Polarisationsachse in Beispiel 23 zeigt;
Fig. 41 eine Ansicht, die die Beziehung zwischen Vorsprüngen und der Polarisationsachse in einem Beispiel 24 zeigt;
Fig. 42 eine ebene Ansicht der Vorsprünge, die in dem Beispiel 24 verwendet werden;
Fig. 43 eine ebene Ansicht eines Flüssigkristallbereichs in dem Beispiel 24;
Fig. 44(a) bis 44(e) Graphen, die die Beobachtungswinkelabhängigkeit eines Flüssigkristall-Anzeigeelements der Beispiele 23 und 24 zeigen, und Fig. 44(f) eine perspektivische Ansicht, die die Messkonfiguration veranschaulicht;
Fig. 45(a) bis 45(e) Graphen, die die Beobachtungswinkelabhängigkeit eines Flüssigkristall-Anzeigeelements eines vergleichenden Beispiels 10 zeigen, und Fig. 45(f) eine perspektivische Ansicht, die die Messkonfiguration veranschaulicht;
Fig. 46 einen Graphen, der die Beziehung zwischen einem Winkel, der durch eine Disklinationslinie und die Polarisationsachse gebildet wird, und der Lichttransmittanz zeigt;
Fig. 47 eine ebene Ansicht von Vorsprüngen eines Beispiels 26;
Fig. 48 eine ebene Ansicht einer Photomaske, die in dem Beispiel 26 verwendet wird;
Fig. 49 eine ebene Ansicht, die eine Konfiguration für ein Pixel des Beispiels 26 zeigt;
Fig. 50(a) bis 50(c) Schnittansichten, die eine Modifikation der Schnittform von Vorsprüngen zeigen, die in der Erfindung verwendet werden;
Fig. 51(a) bis 51(c) Schnittansichten eines herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigeelements; und
Fig. 52(a) bis 52(c) Schnittansichten eines weiteren herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigeelements.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Nachstehend werden Beispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden. Jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt.

Beispiel 1

Fig. 1 ist eine Schnittansicht einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 1, die ein Flüssigkristall-Anzeigeelements 2 gemäß dem Beispiel einschließt. Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 1 schließt das Flüssigkristall-Anzeigeelement 2 und ein Paar von Polarisationsplatten 3 und 4, die auf beiden Seiten des Elements angeordnet sind, ein. In dem Flüssigkristall- Anzeigeelement ist eine Flüssigkristallschicht 5 zwischen Substraten eingebettet, die auf beiden Seiten davon angeordnet sind. Transparente Elektroden 8, die aus ITO (Indiumzinnoxid) ausgeführt sind, sind auf einer Fläche eines Glassubstrats 6 (der oberen in den Figur) gebildet. Diese Fläche ist auf der einen Seite am nächsten gelegen zu der Flüssigkristallschicht 5. Ein Ausrichtfilm 9 ist auf den Elektroden gebildet. Transparente Elektroden 10, die aus ITO ausgeführt sind, sind auf einer Fläche des anderen Glassubstrats 7 (der unteren in der Figur) gebildet. Diese Fläche ist auch auf der Seite, die am nächsten zu der Flüssigkristallschicht 5 liegt, und ein Ausrichtfilm 11 ist auf den Elektroden gebildet. Die Pixelelektroden 8 und 10 weisen eine vorbestimmte Breite auf und sind mit festen Intervallen angeordnet, so dass die Elektroden der beiden Arten senkrecht zueinander sind, wenn sie in der normalen Richtung des Glassubstrats 6 oder 7 gesehen werden. Die Abschnitte, wo die transparenten Elektroden 8 und 9 einander überlappen, dienen als Pixel, die zu der Anzeige beitragen. Folglich sind die Pixel in einer Matrixform angeordnet. Die Flüssigkristallschicht 5 ist mit einem Dichtungsharz 12 abgedichtet. Eine Spannung eines gewünschten Pegels wird der Flüssigkristallschicht 5 von einer Treiberschaltung 13 zugeführt.
In der Flüssigkristallschicht 5 wurde ein Flüssigkristallmaterial, das eine Brechungsindexanisotropie Δn von 0,081 aufweist und welchem kein chirales Dotiermittel hinzugefügt ist, verwendet, und die Dicke der Flüssigkristallschicht 5 wurde eingestellt, ungefähr 5,5 um zu betragen. Die Ausrichtfilme 9 und 10 sind aus Nylon 66 ausgeführt, das eine hohe Kristallinität aufweist, und sind nicht gerieben worden. Nylon 66 wird verwendet, weil es eine hohe Kristallinität aufweist und leicht Spherulite bildet. Als das Verfahren zum Bilden von Spheruliten in den Ausrichtfilmen sind Methoden nützlich, wie etwa jene, in welcher Nylon in einem Schmelz- oder Lösungszustand auf eine Temperatur höher als die Tg (Glasübergangstemperatur) erwärmt wird, um kristallisiert zu werden. Ein Spherulit bedeutet einen sphärischen Polykristall, in welchem viele Kristalle (Mikrokristalle) beginnend von einem Punkt radial angeordnet sind. Ein Spherulit eines Polymers weist eine Struktur auf, in welcher dünne Schichten, die durch ein Falten eines Polymerkettenstapels miteinander gebildet sind, und in einer radialen Richtung vorstehen, während sie verdreht werden.
In der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 1, die das somit konfigurierte Flüssigkristall-Anzeigeelement 2 der Erfindung verwendet, wurde unter einem. Polarisationsmikroskop bestätigt, dass, wie in Fig. 2 gezeigt, der Flüssigkristall radial in den Abschnitten der Flüssigkristallschicht 5 ausgerichtet ist, die mit den Spheruliten, die in den Ausrichtfilmen 9 und 11 gebildet sind, kontaktiert. Das Bezugszeichen 21 in Fig. 2 zeigt einen Extinktionsabschnitt an. Die Beobachtungswinkeleigenschaft wurde mit dem Ergebnis berechnet, dass das Element eine breite Beobachtungswinkeleigenschaft aufweist, oder der Bereich eines Kontrasts 10 oder höher ±65 Grad oder mehr bezüglich der Gesamtrichtung, wie in Fig. 3 gezeigt, beträgt. Überdies wurde mit dem bloßen Auge bestätigt, dass, auch wenn eine Spannung angelegt wird, die Inversion einer Schwarz- und Weiß- Anzeige nicht auftritt und eine Anzeigeungleichmäßigkeit nicht beobachtet wird.
Die Ausrichtfilme 9 und 11 können aus einem organischen Material ausgeführt werden, das eine hohe Kristallinität aufweist. Anstelle von Nylon 66, das oben beschrieben ist, kann jedwede Art von Nylon, wie etwa Nylon 6 oder Nylon 77, Polyethylen, Polytetrafluorethylen, Polyester, Polyvinylalkohol, Polypropylen, isotaktisches Polystyren, Polyamid- und Polyimidharze, die leicht kristallisiert werden können, oder dergleichen als das Material der Ausrichtfilme verwendet werden. Als Ausrichtfilme kann ein Ausrichtfilm, der aus einem flüssigkristallinen Polymer, wie etwa Poly(γ-Benzyl-L-Glutamat) hergestellt wurde, verwendet werden. Auch in diesem Fall wurden die gleichen Wirkungen erhalten.
Die Flüssigkristallschicht kann mit einem dichroitischen Farbstoff versehen werden. Auch in diesem Fall wurden die gleichen Wirkungen erreicht. Die Verwendung der Flüssigkristallschicht, welche mit einem dichroitischen Farbstoff versehen ist, kann auch auf die gleiche Weise auf die unten beschriebenen Beispiele angewandt werden.
Alternativ kann die Erfindung nur auf einen der Ausrichtfilme angewandt werden, und ein herkömmlicher Ausrichtfilm, der geringfügig kristallisiert ist, kann als der andere Ausrichtfilm verwendet werden. Auch in dieser Alternative können die gleichen Wirkungen erreicht werden. Die Verwendung derartiger Ausrichtfilme kann auch auf die gleiche Weise auf die unten beschriebenen Beispiele angewandt werden.

Beispiel 2

In einem Beispiel 2 wird ein Flüssigkristallmaterial, welchem ein chirales Dotiermittel hinzugefügt ist, in die Flüssigkristallschicht 5 des Flüssigkristall-Anzeigeelements 2 der Fig. 1 injiziert. Gemäß dem Flüssigkristall-Anzeigeelement des Beispiels 2 erscheint in dem Spannungs-Aus-Zustand eine Disklinationslinie nicht deutlich, wie in Fig. 4(a) gezeigt. Auch in dem Halbtonzustand, in welchem eine Spannung angelegt ist, erscheint eine Disklinationslinie nicht, wie in Fig. 4(b) gezeigt. Auf diese Weise sind die Anzeigeeigenschaften des Bei spiels ausgezeichnet, und das Element des Beispiels erreichte Wirkungen bezüglich der Beobachtungswinkeleigenschaften, die auf die gleiche Weise wie in dem Beispiel 1 in bemerkenswerter Weise verbessert sind.
Im Gegensatz dazu wurde ein vergleichendes Beispiel hergestellt. In dem vergleichenden Beispiel wurde herkömmliches Polyimid, das kaum kristallisiert ist, als das Material der Ausrichtfilme eines Flüssigkristall-Anzeigeelements verwendet, das auf die gleiche Weise wie in den Beispielen 1 und 2 aufgebaut ist, und ein Flüssigkristallmaterial, welchem ein chirales Dotiermittel hinzugefügt ist, wurde in die Flüssigkristallschicht injiziert. Gemäß dem vergleichenden Beispiel sei darauf hingewiesen, dass in dem Spannungs-Aus-Zustand eine Disklinationslinie DL erscheint, wie in Fig. 5(a) gezeigt, und in einem Halbtonzustand, in welchem eine Spannung angelegt ist, erscheint eine Disklinationslinie DL auffälliger, wie in Fig. 5(b) gezeigt.
Dementsprechend sei darauf hingewiesen, dass, anders als in einem herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigeelement, das nicht gerieben ist, das Flüssigkristall-Anzeigeelement der Erfindung die Anzeigeeigenschaft und die Beobachtungswinkeleigenschaft in bemerkenswerter Weise verbessern kann.

Beispiel 3

In einem Beispiel 3 sind Ausrichtfilme zum radialen Ausrichten eines Flüssigkristalls unter Verwendung feiner Partikel gebildet.
Die Ausrichtfilme eines Flüssigkristall-Anzeigeelements, das auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 aufgebaut ist, wurden unter Verwendung eines organischen Materials kristallisiert, in welchem Plastikkügelchen, die einen Durchmesser von 1 um aufweisen, dispergiert wurden. Das hergestellte Flüssigkristall-Anzeigeelement wurde unter einem optischen Mikroskop beobachtet. Der Flüssigkristall war radial ausgerichtet, und die Größe dieses Abschnitts war nicht größer als 200 um. Die Be obachtungswinkeleigenschaften, die auf die gleiche Weise wie in dem Beispiel 1 in bemerkenswerter Weise verbessert sind, wurden beobachtet.
Im Gegensatz dazu wurde ein vergleichendes Beispiel hergestellt. In dem vergleichenden Beispiel wurden Plastikkügelchen, die einen Durchmesser von 2 um aufweisen, dispergiert und dann kristallisiert. Als das hergestellte zweite Beispiel auf die gleiche Weise evaluiert wurde, wurde unter einem optischen Mikroskop bestätigt, dass die Größe des Abschnitts, wo der Flüssigkristall radial ausgerichtet ist, gleich oder größer als 200 um ist. Überdies wurde bestätigt, dass das Anzeigebild, das eine "Ungleichmäßigkeit" zeigte, in welchem das Anzeigebild verblasst ist und ein Kontrastverhältnis abgesenkt ist.
Deswegen ist es vorzuziehen, Plastikkügelchen zu verwenden, die einen Durchmesser von 1 um oder weniger aufweisen. In der Erfindung können anstelle von Plastikkügelchen Kügelchen verwendet werden, die aus einem anderen Harz ausgeführt sind. In der Erfindung ist das Material der Kügelchen nicht auf Harze beschränkt, sondern kann ein organisches Material, wie etwa Aluminium oder Calciumcarbonat sein. Auch in dem Fall, wo Aluminium, Calciumcarbonat oder dergleichen, die einen Durchmesser von 1 um oder weniger aufweisen, in den Ausrichtfilmen dispergiert wurden, wurden die gleichen Ergebnisse erhalten.
Ein Flüssigkristallelement, das eine Flüssigkristallschicht aufweist, die aus einem Flüssigkristallmaterial besteht, welchem ein chirales Dotiermittel hinzugefügt wurde, und welches auf die gleiche Weise wie in dem Beispiel 2 hergestellt wurde, wurde verwendet. Spherulite wurden durch ein Dispergieren von Plastikkügelchen von 1 um in den Ausrichtfilmen des Flüssigkristallelements hergestellt. In diesem Fall wurde unter einem optischen Mikroskop bestätigt, dass die Spherulite eine Größe von 200 um oder weniger auf weisen. Die Beobachtungswinkeleigenschaften verbesserten sich in bemerkenswerter Weise auf die gleiche Weise wie in dem Beispiel 1. Auch in dem Fall, wo Alu miniumpartikel von 1 um oder weniger in den Ausrichtfilmen dispergiert wurden, wurden die gleichen Ergebnisse erhalten.
Im Gegensatz dazu wurde ein Flüssigkristall-Anzeigeelement, in welchem Plastikkügelchen, die einen Durchmesser von 2 um aufweisen, dispergiert wurden, um Spherulite zu bilden, hergestellt. In diesem Fall wurde unter einem optischen Mikroskop bestätigt, dass die Größe der Spherulite gleich oder größer als 200 um war. Überdies wurde bestätigt, dass das Anzeigebild eine nicht gleichförmige Helligkeit zeigte.
Auch von dem Obigen ist deswegen zu verstehen, dass die feinen Partikel vorzugsweise einen Durchmesser von 1 um oder weniger aufweisen.

Beispiel 4

In einem Beispiel 4 werden Ausrichtfilme zum radialen Ausrichten eines Flüssigkristalls durch ein Bestrahlen photoempfindlicher Polymerfilme mit Licht gebildet.
Die Ausrichtfilme eines Flüssigkristall-Anzeigeelements, das auf die gleiche Weise wie in dem Beispiel 1 aufgebaut ist, wurden als photoempfindliche Polymerfilme aus (Vinyl-4- Methoxycinnamat) gebildet, und die photoempfindlichen Polymerfilme wurden mit Ultraviolettstrahlen bestrahlt, während eine Maske verwendet wurde. In der verwendeten Maske wiesen Abschnitte, die über Pixeln zu lokalisieren waren, den in Fig. 6 gezeigten Aufbau auf oder wiesen einen radialen transparenten Abschnitt 23 auf. Deswegen wurden die Pixelabschnitte der Ausrichtfilme in eine radiale Form gebildet, mit dem Ergebnis, dass der Flüssigkristall in jedem Pixelabschnitt radial ausgerichtet ist.
Die Beobachtungswinkeleigenschaft der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 2, die das somit hergestellte Flüssigkristall- Anzeigeelement 5 der Erfindung verwendet, wurde evaluiert. Die Beobachtungswinkeleigenschaft verbesserte sich auf bemerkenswerte Weise auf die gleiche Weise wie in dem Beispiel 1.

Beispiel 5

In einem Beispiel 5 werden Ausrichtfilme zum radialen Ausrichten eines Flüssigkristalls durch einen Druckprozess unter Verwendung radialer Vorsprünge gebildet.
Die Ausrichtfilme eines Flüssigkristall-Anzeigeelements, das auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 aufgebaut ist, wurden aus herkömmlichem. Polyimid ausgeführt. Die Ausrichtfilme wurden erwärmt und dann durch eine Metallplatte gepresst. In der Metallplatte wiesen Abschnitte, die den Pixeln entsprechen, den in Fig. 7 gezeigten Aufbau auf oder wiesen radiale Vorsprünge 22 auf. Deswegen wurden Pixelabschnitte der Ausrichtfilme in eine radiale Form gebildet, mit dem Ergebnis, dass der Flüssigkristall in den Pixelabschnitten radial ausgerichtet war.
Die Beobachtungswinkeleigenschaft der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 2, die das somit konfigurierte Flüssigkristall- Anzeigeelement 5 der Erfindung verwendet, wurde evaluiert. Das Flüssigkristall-Anzeigeelement der Erfindung ist in der Beobachtungswinkeleigenschaft auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 ausgezeichnet.

Beispiel 6

Fig. 8(a) zeigt eine Schnittkonfiguration einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung der Erfindung mit aktiver Matrix. Fig. 8(b) zeigt eine ebene Ansicht der Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung. Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung schließt erste und zweite Substrate 34 und 36 ein, die auf beiden Seiten einer Flüssigkristallschicht 37 angeordnet sind, um dieselbe so einzubetten. Auf der Innenfläche des ersten Substrats 34, das aus einer Glasplatte oder dergleichen ausgeführt ist, die der Flüssigkristallschicht 37 gegenübersteht, sind eine Vielzahl von Signalelektroden 31 und eine Vielzahl von Abtastelektroden 32 gebildet, um so einander senkrecht zu kreuzen, und ein Schalttransistor 42 ist an jeder Kreuzung ge bildet. Jeder Schalttransistor 42 ist mit einer jeweiligen der Anzeigepixelelektroden 33 verbunden, die in einer Matrixform gebildet sind, und elektrisch mit einer der Signalelektroden 31 und einer der Abtastelektroden 32 verbunden. Die Schalttransistoren können amorphe Silicium-TFTs, Polysilicium-TFTs oder dergleichen sein. Ein Ausrichtfilm 39, de aus kristallinem Polyamid oder dergleichen ausgeführt ist, ist auf der Fläche des ersten Substrats 34 gebildet, auf welchem die Pixelelektroden 33 gebildet sind. Das zweite Substrat 36 ist aus einer Glasplatte oder dergleichen ausgeführt. Auf der Fläche des zweiten Substrats 36, das der Flüssigkristallschicht 37 gegenübersteht, sind eine Gegenelektrode 35 und ein Ausrichtfilm 38, die aus kristallinem Polyamid ausgeführt sind, in dieser Reihenfolge gebildet. Die Ausrichtfilme 38 und 39 haben einen Reibprozess nicht durchlaufen. Der äußere Endabschnitt der Flüssigkristallschicht 37 ist durch ein Harz oder dergleichen, das nicht gezeigt ist, abgedichtet, und periphere Schaltungen, etc. (nicht gezeigt) sind außerhalb des äußeren Endabschnitts angebracht. Auf den äußeren Flächen der ersten und zweiten Substrate 34 und 36, die einander gegenüberstehen, wie oben beschrieben, sind Polarisationsplatten 40 und 41 jeweils angeordnet. Die Polarisationsplatten 40 und 41 können weggelassen werden.
Die Ausrichtfilme wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 gebildet, und die Dicke der Flüssigkristallschicht wurde eingestellt, ungefähr 5,5 um zu betragen, während das gleiche wie in Beispiel 1 verwendete Flüssigkristallmaterial verwendet wurde. Auf diese Weise wurde das Flüssigkristall-Anzeigeelement des Beispiels mit aktiver Matrix hergestellt.
Auch wurde in dem somit konfigurierten Flüssigkristall- Anzeigeelement mit aktiver Matrix die Beobachtungswinkeleigenschaft in bemerkenswerter Weise in gleicher Weise wie in Beispiel 1 verbessert. Es ist selbstverständlich, dass die Techniken der Erfindung, die in den Beispielen 1 bis 5 beschrieben sind, auch auf das Beispiel 6 angewandt werden können.

Beispiel 7

In dem Beispiel wurde ein Flüssigkristallmaterial, das eine Brechungsindexanisotropie Δn von 0,081 aufweist, und welchem ein chirales Dotiermittel hinzugefügt wurde, als ein Material mit der Flüssigkristallschicht 37 verwendet, und die Dicke der Flüssigkristallschicht 37 wurde eingestellt, ungefähr 4,5 um zu sein. Die Flüssigkristallmoleküle in der Flüssigkristallschicht 37 sind ausgerichtet, um 90º zwischen den ersten und zweiten Substraten 34 und 36 verdreht zu sein.
Die Ausrichtfilme 38 und 39 der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung wurden auf die folgende Weise gebildet. Zuerst wurde eine Lösung, in welcher 1,0 g von Nylon 66 in 100 g von m- Cresol gelöst wurde, hergestellt. Danach wurde die Lösung auf die Flächen der ersten und zweiten Substrate 34 und 36 aufgetragen, auf welcher die Elektroden gebildet wurden, und die Substrate wurden dann bei ungefähr 170ºC gehärtet, was höher als die Glasübergangstemperatur (Tg) ist. Folglich wurden die Ausrichtfilme 38 und 39, in welchen Spherulite gebildet wurden, in einer Dicke von 600 Ångström erhalten. Die Flüssigkristallschicht 37, die mit den Spheruliten kontaktiert, die in den Ausrichtfilmen 38 und 39 gebildet sind, ist durch die Spherulite radial ausgerichtet.
In der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung des Beispiels, das wie oben beschrieben erhalten wurde, wurde bestätigt, dass, wenn eine Spannung an die Flüssigkristallschicht 37 angelegt wurde, sich die Flüssigkristallmoleküle radial erheben, die Inversion einer Schwarz- und Weiß-Anzeige nicht auftrat und eine geringere Beobachtungswinkelabhängigkeit beobachtet wurde. Nachdem zugelassen wurde, dass die Vorrichtungen eine Woche unter den Umgebungsbedingungen von 60ºC und 80ºC stehen, wurde ein Treibertest ausgeführt. Die Flüssigkristall- Anzeigevorrichtungen zeigten keine Verschlechterung der Anzeigeeigenschaft und erreichten einen ausgezeichneten Anzeigezustand.
In dem Beispiel werden, da kristallines Polyimid, das die Glasübergangstemperatur von nicht höher als 200ºC aufweist, verwendet wurde, die Ausrichtfilme bei einer Temperatur nicht höher als 200ºC kristallisiert. Folglich kann die Aushärttemperatur der Ausrichtfilme auf nicht höher als 200ºC eingestellt werden. Dementsprechend kann verhindert werden, dass Farbfilter, die für eine Farbanzeige verwendet werden, und Dünnfilmtransistoren, die in einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix verwendet werden, thermisch zerstört werden.
In den oben beschriebenen Beispielen werden Spherulite in den Ausrichtfilmen gebildet. Die Erfindung ist nicht auf ein Benutzen von Spheruliten beschränkt. Alternativ können Kristalle, die zu Spheruliten ähnliche Strukturen aufweisen, in den Ausrichtfilmen gebildet werden. Auch können in diesem Fall die gleichen Wirkungen erreicht werden.
Wie oben im Detail beschrieben, wird gemäß der Erfindung eine Flüssigkristall-Ausrichteinrichtung zum radialen Ausrichten eines Flüssigkristalls in einem Ausrichtfilm auf zumindest einem der Substrate gebildet. Der Flüssigkristall, der die Spherulite kontaktiert, die in dem Ausrichtfilm gebildet sind, ist radial angeordnet, mit dem Ergebnis, dass ein Flüssigkristall- Anzeigeelement, das eine verringerte Beobachtungswinkelabhängigkeit aufweist und in welchem die Verringerung, eines Kontrasts in Abhängigkeit von dem Beobachtungswinkel verbessert wird, bereitgestellt werden kann.
Als die Flüssigkristall-Ausrichteinrichtung zum radialen Ausrichten eines Flüssigkristalls kann ein Polymerfilm, der Spherulite aufweist, verwendet werden. Da der Ausrichtfilm Spherulite oder Kristalle, die ähnliche Strukturen zu Spheruliten aufweisen, aufweist, wird ein Abschnitt, in welchem eine radiale Ausrichtung in Übereinstimmung mit dem Oberflächenzustand des Ausrichtfilms ausgeführt wird, in der Flüssigkristallschicht gebildet. Es ist nicht erforderlich, dass Teilabschnitte der Spherulite oder Kristalle, die ähnlich zu den Spheruliten sind, auf der Oberfläche des Ausrichtfilms lokalisiert sind, aber es ist erforderlich, dass ein Abschnitt, in welchem eine radiale Ausrichtung ausgeführt ist, auf der Ober fläche des Ausrichtfilms durch das Vorhandensein der Spherulite oder der Kristalle, die ähnlich zu den Spheruliten sind, gebildet ist. Die Durchmesser der Spherulite können durch ein Dispergieren feiner Partikel in dem Ausrichtfilm gesteuert werden. Eine derartige radiale Ausrichtung kann auf die gleiche Weise erreicht werden, auch wenn ein photosensitiver Polymerfilm, der eine radiale Form aufweist, der durch eine Bestrahlung von Licht gebildet wird, als ein Ausrichtfilm verwendet wird, oder wenn ein Ausrichtfilm verwendet wird, der durch, ein Pressen radialer Vorsprünge gebildet ist. Deswegen kann die Erfindung die Wirkung einer breiten Beobachtungswinkeleigenschaft erreichen und die Anzeigequalität eines Flüssigkristall-Anzeigeelements in bemerkenswerter Weise verbessern.
In den Beispielen 8 bis 12, die unten stehend beschrieben sind, werden bevorzugte Größen von Spheruliten, die als die Flüssigkristall-Ausrichteinrichtung wirken, und Verfahren zum Steuern der Größe beschrieben werden. Jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt.

Beispiel 8

In diesem Beispiel wurde eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, die eine in Fig. 1 gezeigte Konfiguration aufweist, hergestellt. Gemäß dem Beispiel wurden, um die Größe von Spheruliten zu steuern, die in dem Ausrichtfilm 9 enthalten sind, Partikel aus ITO (Indiumzinnoxid) auf der Fläche des Glassubstrats 6 abgeschieden, das der Flüssigkristallschicht 5 gegenübersteht, um die transparenten Elektroden 8 zu bilden. Die Fläche der erhaltenen transparenten Elektroden 8 wurde mit der Hilfe eines Atomkraftmikroskops (AFN) beobachtet, um die Oberflächenrauheit der transparenten Elektroden 8 zu evaluieren. Die Oberflächenrauheit der transparenten Elektroden 8 betrug in dem Beispiel 2,31 nm. Wenn der Wert der Oberflächenrauheit höher ist, ist die Oberflächenrauheit größer. Die Ausrichtfilme 9 und 11 wurden durch ein Anlegen von Nylon 66, das eine hohe Kristallinität aufweist, durch ein Schleuderbeschichtungsverfahren gebildet, indem es in einem Ofen bei 140ºC für 2 Stunden gehalten wurde und indem es bei einer Abkühlungsrate von 0,4ºC/min langsam abgekühlt wurde. Ein Flüssigkristallmaterial, das eine Brechungsindexanisotropie Δn von 0,081 aufweist und welchem 0,34 Gew.-% eines chiralen Dotiermittels hinzugefügt wurde, wurde als ein Material der Flüssigkristallschicht 5 verwendet. Die Dicke der Flüssigkristallschicht 5 wurde eingestellt, ungefähr 5,5 um zu betragen. In dem Beispiel wurden nur die transparenten Elektroden 8 durch das Abscheiden von Partikeln aus ITO (Indiumzinnoxid) gebildet. Alternativ können beide der transparenten Elektroden 8 und 9 durch das oben erwähnte Verfahren gebildet werden.
In einer Beobachtung unter Verwendung eines Polarisationsmikroskops wurde auch bestätigt, dass in diesem Beispiel der Flüssigkristall in den Abschnitten der Flüssigkristallschicht 5, die die Flächen von Abschnitten der Ausrichtfilme 9 und 10 kontaktieren, die Spherulite aufweisen, radial ausgerichtet ist, wie in Fig. 2 gezeigt. Das Bezugszeichen 21 in Fig. 2 zeigt einen Extinktionsabschnitt an. Die Flüssigkristalldomänen, die radial ausgerichtet sind, weisen einen kleinen Durchmesser von 3 bis 4 um auf und können nicht mit dem Auge beobachtet werden. Die Beobachtungswinkeleigenschaft wurde mit dem Ergebnis evaluiert, dass die Vorrichtung einen breiten Beobachtungswinkel aufweist oder der Bereich eines Kontrasts von. 10 oder höher ±65 Grad oder mehr bezüglich der Gesamtzahl der Richtungen ist, wie in Fig. 3 gezeigt. Das Verhältnis der Transmittanz (Taus) von der Vorderseite ohne eine Anlegung einer Spannung zu der Transmittanz (Tein) mit einer Anlegung einer Sättigungsspannung ist als ein Kontrastverhältnis definiert: CR = Taus/Tein, und ist in Tabelle 1 unten gezeigt. Tabelle 1
Wie aus Tabelle 1 offensichtlicht ist, weist die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung des Beispiels ein hohes Kontrastverhältnis auf. Überdies wurde bestätigt, dass keine so genannte "Ungleichmäßigkeit", in welcher das Anzeigebild gebleicht ist und das Kontrastverhältnis abgesenkt ist, auftrat. Auch in dem Fall, wo ein nematisches Flüssigkristall, welchem kein chirales Dotiermittel hinzugefügt wurde, als ein Flüssigkristallmaterial der Flüssigkristallschicht 5 verwendet wurde, wurden die gleichen Wirkungen wie jene der Beispiele erreicht.
Nachstehend wird das Prinzip der Steuerung der Größe von Spheruliten gemäß den Beispielen beschrieben werden. Ein Spherulit bedeutet ein sphärischer Polykristall, in welchem viele Mikrokristalle radial beginnend von einem Punkt angeordnet sind. Ein Spherulit wird in einem Prozess gebildet, wobei Kristalle auf eine sphärisch symmetrische Weise um einen Kristall- Nukleus herumwachsen, der aus einer Lösung der kritischen Konzentration erzeugt ist. Die Größe eines derartigen Spheruliten kann beispielsweise gesteuert werden durch ein Verfahren eines:
(1) Steuerns der Anzahl erzeugter Kristall-Nuklei in einem Kristall-Nukleationsschritt, oder
(2) Steuerns der Kristallaufwachsrate in dem Kristallaufwachsschritt.
Das erste Verfahren (1) oben schließt die folgenden beiden Techniken ein:
(a) Erzeugen von Kristall-Nuklei in Übereinstimmung mit einem Unterschied in einer Oberflächenenergie der Oberfläche eines Substrats; und
(b) Verwenden einer Polymerkomponente in Polymergemischen als Kristall-Nuklei.
Zuerst wird die Technik oben (a), in welcher die Größe eines Spheruliten durch ein Erzeugen eines Kristall-Nukleus in Übereinstimmung mit einem Unterschied in der Oberflächenenergie gesteuert wird, beschrieben werden. Wie in Fig. 9(a) gezeigt, ist die Fläche eines Substrats, auf welche eine Polymerlösung aufzutragen ist (eine derartige Fläche wird als eine "Basisfläche" bezeichnet), rau. Wenn die Fläche auf diese Weise aufgeraut ist, erscheint ein Unterschied in einer Oberflächenenergie der Basisfläche, so dass viele Kristall-Nuklei erzeugt werden, wodurch die Quantitätsdichte von Spheruliten erhöht wird. Folglich treffen benachbarte Spherulite in einem Schritt des Spherulit-Aufwachsprozesses, in welchem die Größe von Spheruliten relativ klein ist, aufeinander auf. Als Folge weisen einzelne Spherulite eine relativ geringe Größe auf. Im Gegensatz dazu werden, wenn die Basisfläche flach ausgeführt ist, wie in Fig. 9(b) gezeigt, um so die Oberflächenenergiedifferenz zu verringern, Kristall-Nuklei kaum erzeugt, und deswegen wird die Anzahl erzeugter Kristall-Nuklei verringert. Deswegen wird verhindert, dass Spherulite ihr Wachstum wechselseitig beschränken, bis die Spherulite auf eine relativ große Größe gewachsen sind, was dazu führt, dass relativ große Spherulite erhalten werden können. Auf diese Weise kann die Größe eines Spherulits durch ein Einstellen der Rauheit der Basisfläche gesteuert werden.
Als ein Parameter, der die Oberflächenrauheit anzeigt, wird eine Rauheit (Ra) verwendet, die ein Parameter ist, der den Grad der Oberflächenrauheit anzeigt, der mit der Hilfe eines Atomkraftmikroskops (AFM) erhalten wird. Die Rauheit (Ra) ist durch die folgende Gleichung definiert:
Ra = f(x) dx (1)
In der obigen Gleichung ist die Funktion f(x) eine Funktion, die eine Rauheitskurve für eine Oberfläche anzeigt, und L ist die Länge der Rauheitskurve. In dem Beispiel ist es vorzuziehen, einen Ausrichtfilm zu verwenden, der eine Basisfläche aufweist, die eine Oberflächenrauheit von 1,4 bis 2,8 nm aufweist. Wenn die Oberflächenrauheit gleich oder kleiner als 1,4 nm ist, werden erzeugte Spherulite übermäßig groß (der Spherulit-Durchmesser ist größer als ungefähr 200 um), so dass Disklinationslinien DL in der Flüssigkristallschicht 5 erzeugt werden, was dazu führt, dass eine "Ungleichmäßigkeit" in einem Anzeigebild auffällig wird. Wenn die Oberflächenrauheit gleich oder größer als 2,8 nm ist (der Spherulit-Durchmesser ist kleiner als 1 um), sind die Spherulite in der Größe zu klein, und deswegen ist der Flüssigkristall in der Wachstumsrichtung der Spherulite nicht ausgerichtet. Dementsprechend muss die Größe der Spherulite so gesteuert werden, dass der Durchmesser der Spherulite nicht kleiner als 1 um und nicht größer als 200 um ist.
Wie oben beschrieben, ist in dem Beispiel die Basisfläche für einen. Ausrichtfilm durch ein Abscheiden von Partikeln auf der Basisfläche rau, und die Größe von Spheruliten, die als die Flüssigkristall-Ausrichteinrichtung fungieren, wird durch ein Einstellen des Grads der Rauheit der Basisfläche für den Ausrichtfilm gesteuert. Das Beispiel kann eine Wirkung erreichen, dass die Beobachtungswinkeleigenschaft durch ein Steuern der Größe von Spheruliten verbessert wird, und weist auch eine weitere Wirkung dahingehend auf, dass der Anzeigeschirm frei von einer so genannten "Ungleichmäßigkeit" ist, was bedeutet, dass das Anzeigebild verblichen ist und das Kontrastverhältnis abgesenkt ist.

Vergleichendes Beispiel 1

Eine Polyimidlösung (RN739 (ein Produkt von Nissan Chemical Industries, Ltd.)) wurde durch eine Schleuderscheibe auf ein Glassubstrat aufgetragen, auf welchem ITO-Elektroden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 8 gebildet wurden. Die Fläche des erhaltenen Polyimidfilms wurde mit der Hilfe eines AFM beobachtet. Fig. 9(b) zeigt die Ergebnisse. Wie aus Fig. 9(b) offensichtlicht ist, ist die Rauheit der Oberfläche der ITO- Elektrode durch die Aufbringung von Polyimid verringert. Die Oberflächenrauheit betrug 0,485 nm. Ein Ausrichtfilm von Nylon 66 wurde auf dem Polyimidfilm wie in gleiche Weise wie in Beispiel 1 gebildet. Der Durchmesser der Spherulite in dem erhaltenen Ausrichtfilm betrug ungefähr 350 um. Die nachfolgenden Schritte wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 8 ausgeführt, um eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung zu bilden, und das Kontrastverhältnis der Vorrichtung wurde gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Wie aus Tabelle 1 offensichtlich ist, weist das vergleichende Beispiel 1 ein niedriges Kontrastverhältnis auf. Es kann beobachtet werden, dass eine "Ungleichmäßigkeit" auftritt, und die Anzeigequalität wurde beeinträchtigt.

Beispiel 9

In dem Beispiel wurde die Rauheit der Basisfläche für einen Ausrichtfilm durch das Ätzverfahren eingestellt. In diesem Beispiel wurde eine Basisschicht, deren Fläche als eine Basisfläche fungiert, unter dem Ausrichtfilm bereitgestellt. Eine Polyimidlösung wurde auf ein Paar von Glassubstraten aufgebracht, die ITO-Elektroden aufweisen, und die Elektroden wurden dann bei 250ºC gehärtet. Die Glassubstrate wurden dann in eine 1%-Fluorwasserstoffsäure für 20 Sekunden eingetaucht, um dem Atzen unterworfen zu werden, wodurch die Flächen aufrauen. Die erhaltenen Flächen wurden mit der Hilfe eines AFM evaluiert, mit dem Ergebnis, dass die Rauheit der Flächen 1,94 nm betrug.
Die Substrate wurde eine 1-Gew.-%-m-Cresol-Lösung von Nylon 66 durch eine Schleuderscheibe auf getragen. Danach wurden die Substrate in einem Ofen bei 140ºC für 2 Stunden gehalten und dann langsam abgekühlt, um Ausrichtfilme zu erhalten. In den erhaltenen Ausrichtfilmen betrug der Durchmesser der Spherulite ungefähr 4 bis 5 um. Die nachfolgenden Schritte wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 8 ausgeführt, um eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung zu bilden, und das Kontrastverhältnis der Vorrichtung wurde gemessen. Evaluationsergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Wie aus Tabelle 1 offensichtlich ist, weist die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung des Beispiels ein hohes Kontrastverhältnis auf. Es wurde bestätigt, dass die Vorrichtung frei von einer so genannten "Ungleichmäßigkeit" war, in welcher das Anzeigebild verblichen ist und das Kontrastverhältnis abgesenkt ist.
Wenn die Basisfläche für einen Ausrichtfilm auf die Weise des Beispiels 9 geätzt ist, kann die Rauheit der Basisfläche eingestellt werden, und Spherulite einer adäquaten Größe können erzeugt werden. Folglich ist es möglich, ein Anzeigebild zu erhalten, das frei von einer "Ungleichmäßigkeit" ist.
Ein Verfahren zum Bilden einer Fläche, die die Rauheit aufweist, die zum Erzeugen von Spheruliten einer adäquaten Größe erforderlich ist, ist nicht auf die Verfahren der Beispiele 8 und 9 beschränkt. In der Erfindung kann jedwedes Verfahren verwendet werden, solange die Größe der Spherulite innerhalb eines adäquaten Bereichs gesteuert werden kann, indem die Oberflächenenergiedifferenz in der Basisschicht für einen Ausrichtfilm erzeugt wird und die Anzahl von Kristall-Nuklei, die in dem Ausrichtfilm erzeugt werden, eingestellt wird.

Vergleichendes Beispiel 2

Eine Polyimidlösung wurde durch eine Schleuderscheibe auf ein Substrat aufgetragen, das auf die gleiche Weise wie in Beispiel 9 erhalten wurde und eine raue Oberfläche aufwies. Die Fläche des erhaltenen Polyimidfilms wurde mit der Hilfe eines AFM beobachtet. Die Oberflächenrauheit des Polyimidfilms betrug 0,294 nm. Ein Ausrichtfilm, der aus Nylon 66 ausgeführt ist, wurde auf dem Polyimidfilm auf die gleiche Weise wie in Beispiel 9 gebildet. Der Durchmesser der Spherulite in dem Ausrichtfilm betrug ungefähr 600 um. Die nachfolgenden Schritte wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 8 ausgeführt, um eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung herzustellen, und das Kontrastverhältnis der Vorrichtung wurde gemessen. Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt. Wie aus der Tabelle 1 offensichtlich ist, ist das Kontrastverhältnis des vergleichenden Beispiels 2 niedrig. Es kann beobachtet werden, dass eine "Ungleichmäßigkeit" auftritt, und die Anzeigequalität ist beeinträchtigt.

Beispiel 10

Dieses Beispiel ist ein Beispiel, in welchem, als ein Verfahren zum Steuern der Größe der Spherulite in einem Ausrichtfilm, das Verfahren (b) eines Verwendens einer Polymerkomponente in Polymergemischen als Kristall-Nuklei in dem oben erwähnten Verfahren (1) zum Steuern der Anzahl erzeugter Kristall-Nuklei in dem Kristall-Nukleationsschritt ausgeführt wird.
Wenn eine Polymerschmelze eines Polymergemischs, das zwei oder mehrere Arten von Polymeren enthält, die unterschiedliche Schmelzpunkte aufweisen, abgekühlt wird, wird ein Polymer mit einem höheren Schmelzpunkt in einer Schmelze eines Polymers mit einem niedrigeren Schmelzpunkt zuerst kristallisiert und wirkt als Nuklei für das Kristallwachstum in dem Polymer mit dem niedrigeren Schmelzpunkt. Wenn die Schmelze weiter abgekühlt wird, werden Kristalle des Polymers mit dem niedrigeren Schmelzpunkt auf gewachsen. In einem derartigen Polymergemisch können Kristall-Nuklei in einer größeren Anzahl als jene erzeugt werden, die in dem Fall eines einzelnen Polymers erzeugt werden. Deswegen beschränken in einem Zustand, in welchem die Größe der Spherulite relativ klein ist, Spherulite wechselseitig ihr Wachstum, was dazu führt, dass die Größe der Spherulite klein ist.
In diesem Beispiel wurden Ausrichtfilme unter Verwendung einer Mischung von 20 Gew.-% von Nylon 66, das einen hohen Schmelzpunkt aufweist, und 80 Gew.-% von Polypropylen, das einen niedrigen Schmelzpunkt aufweist, gebildet. Die Mischung wurde auf ein Paar von Glassubstraten (Dicke: 1,1 mm) auf getragen, auf welchen transparente Elektroden gebildet wurden, und dann bei 270ºC geschmolzen. Die Substrate wurden langsam bei einer Abkühlungsrate von 0,3ºC/min abgekühlt, um Ausrichtfilme zu erhalten. Der Durchmesser der Spherulite in den erhaltenen Ausrichtfilmen betrug 4 bis 8 um. Die nachfolgenden Schritte wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 8 ausgeführt, um eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung herzustellen, und das Kontrastverhältnis der Vorrichtung wurde gemessen. Evaluationsergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt. Wie aus der Tabelle 1 offensichtlich ist, weist die Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung des Beispiels ein hohes Kontrastverhältnis auf. Es wurde bestätigt, dass die Vorrichtung frei von einer so genannten "Ungleichmäßigkeit" ist.

Vergleichendes Beispiel 3

Eine Lösung von Nylon 66 wurde auf ein Paar von Glassubstraten (Dicke: 1,1 mm) auf getragen, auf welchen transparente Elektroden gebildet wurden, und der Nylon 66-Film wurde dann bei 270ºC geschmolzen. Die Substrate wurden bei einer Abkühlungsrate von 0,3ºC/min langsam abgekühlt, um Ausrichtfilme zu erhalten. Der Durchmesser der Spherulite in den erhaltenen Ausrichtfilmen betrug 210 um. Die darauf folgenden Schritte wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 8 ausgeführt, um eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung herzustellen, und das Kontrastverhältnis der Vorrichtung wurde gemessen. Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt. Wie aus der Tabelle 1 offensichtlich ist, ist das Kontrastverhältnis des vergleichenden Beispiels 3 niedrig. Es wurde beobachtet, dass eine "Ungleichmäßigkeit" auftrat und die Anzeigequalität beeinträchtigt ist.
Gemäß den Beispielen 8 bis 10, die oben beschrieben sind, wird die Größe der Spherulite gesteuert, um so einen adäquaten Wert nicht kleiner als 1 um und nicht größer als 200 um aufzuweisen, wodurch Flüssigkristallmoleküle entlang der Spherulite radial ausgerichtet werden, um die Beobachtungswinkelabhängigkeit zu verbessern, und es kann verhindert werden, dass eine "Ungleichmäßigkeit", die auf der Basis eines hellen und dunklen Extinktionsmusters erscheint, das durch große Spherulite auf einem Ausrichtfilm verursacht ist, auftritt. Mit anderen Worten, die Groß der Spherulite wird gesteuert, um so auf einen Pegel verringert zu sein, auf welchen ein derartiges helles und dunkles Extinktionsmuster nicht mit dem Auge beobach tet werden kann, wodurch eine ausgezeichnete Anzeigequalität frei von einer "Ungleichmäßigkeit" erhalten werden kann.

Beispiel 11

Dieses Beispiel ist ein Beispiel, in welchem die Temperatur des Prozesses eines Bildens von Ausrichtfilmen gesteuert wird, um die Größe der Spherulite zu steuern. In dem Beispiel wurden die Ausrichtfilme 9 und 10 der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 1, die in Fig. 1 gezeigt ist, auf die folgende Weise gebildet. Eine m-Cresol-Lösung von Nylon 66 wurde durch eine Schleuderscheibe auf Glassubstrate 6 und 7 aufgetragen, auf welchen transparente Elektroden 8 und 10 gebildet wurden. Die erhaltenen Substrate wurden bei 140ºC für 2 Stunden gehalten. Danach wurde, während die Abkühlungsrate eingestellt wurde, 0,1ºC/min, 0,4ºC/min, 1,7ºC/min, 2,2ºC/min und 3,5ºC/min zu betragen, das Abkühlen so ausgeführt, dass die Temperaturverringerung in Übereinstimmung mit einer linearen Funktion fortschritt, bis die Temperatur Raumtemperatur erreichte, wodurch die Ausrichtfilme 9 und 10 gebildet wurden. Die Ausrichtfilme 9 und 10 wurden einem Reibungsprozess nicht unterworfen. Ein Flüssigkristallmaterial, das eine Brechungsindexanisotropie Δn von 0,081 aufweist und welchem ein chirales Dotiermittel hinzugefügt ist, wurde als ein Material der Flüssigkristallschicht 5 verwendet. Die Dicke der Flüssigkristallschicht 5 wurde eingestellt, ungefähr 5,5 um zu betragen.
Die Ausrichtfilme 9 und 10, die in dem Beispiel gebildet wurden, wurden unter einem Polarisationsmikroskop beobachtet. Die Größen (Durchmesser) der Spherulite, die als Ergebnis der Beobachtung unter dem Polarisationsmikroskop erhalten wurden, sind in einer Tabelle 2 auf gelistet. Auch sind Evaluationsergebnisse der Anzeigeeigenschaften der somit gebildeten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen 1 in der Tabelle 2 aufgelistet. Wie aus der Tabelle 2 offensichtlich ist, wurde bestätigt, dass die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung des Beispiels ausgezeichnet in der Beobachtungswinkeleigenschaft ist und Anzeigeeigenschaften aufweist, die frei von einer Anzeige- "Ungleichmäßigkeit" sind. Tabelle 2
Das Prinzip eines Steuerns der Größe der Spherulite, das in dem Beispiel verwendet wurde, wird beschrieben werden. Wie oben erwähnt, schließen Verfahren zum Steuern der Größe der Spherulite ein:
(1) Steuern der Anzahl erzeugter Kristall-Nuklei in einem Kristall-Nukleationsschritt; und
(2) Steuern der Kristallaufwachsrate in dem Kristallaufwachsschritt.
In den Beispielen 8 bis 10 wurde, um die Größe der Spherulite zu steuern, die Anzahl der Nuklei eingestellt. In diesen Beispielen wird die Größe der Spherulite durch ein Verwenden beider Methoden (1) und (2) gesteuert.
Fig. 10 ist ein Graph, der die Temperaturabhängigkeit der Rate einer Kristallisation schematisch zeigt. Die Rate einer Kristallisation hängt von der Rate einer Nukleation und der Rate eines Kristallwachstums ab. In dem Graphen der Fig. 10 hängt in dem Bereich, wo die Temperatur nicht niedriger als der Wert ist, bei welchem die höchste Rate einer Kristallisation erhalten wird, die Rate einer Kristallisation von der Nukleationsrate ab, und in dem Bereich, wo die Temperatur nicht höher als der Wert ist, hängt die Rate der Kristallisation von der Kris tallaufwachsrate ab. Deswegen kann bei einer Temperatur, die nicht niedriger als die Temperatur der höchsten Rate der Kristallisation und nicht höher als der Schmelzpunkt ist, die Nukleationsrate gesteuert werden (Verfahren (1) oben). Wenn die Kristallisation von einer Temperatur in der Nähe der Temperatur, bei welcher die höchste Rate der Kristallisation erhalten wird, aus gestartet wird, können viele Kristall-Nuklei erzeugt werden. In einem Stadium nach dem Nukleationsschritt kann die Kristallaufwachsrate durch ein Einstellen der Abkühlungsrate gesteuert werden (Verfahren (2) oben). Wenn die Abkühlungsrate niedrig ist, ist die Größe der Spherulite groß, und wenn die Abkühlungsrate hoch ist, ist die Größe der Spherulite klein. Mit anderen Worte, die Größe der Spherulite kann durch ein Steuern der Temperatur in dem Schritt eines Kristallisierens des Ausrichtfilms gesteuert werden. Folglich kann die Anzahl von Spheruliten, die in einem Pixel gebildet werden, gesteuert werden. Wenn die Ausrichtung des Flüssigkristalls in einem Pixel in eine adäquate Anzahl von Abschnitten geteilt wird, kann deswegen ein Bild, das frei von einer "Ungleichmäßigkeit" ist, angezeigt werden.
Ein Ausrichtfilm, der aus einem organischen Material ausgeführt ist, wird auf eine derartige Weise abgekühlt, dass die Abkühlung, von einer Anfangsabkühltemperatur Y&sub0;ºC startet die nicht niedriger als die Temperatur der höchsten Rate der Kristallisation des organischen Materials und nicht höher als der Schmelzpunkt ist, und die Substrattemperatur YºC erreicht eine Temperatur gleich oder niedriger als die Glasübergangstemperatur des organischen Films, nachdem die Abkühlungszeit t verstrichen ist. Die Abkühlung wird auf eine derartige Weise gesteuert, dass die Abkühlungsrate a (ºC/min) bei der Kristallisation des organischen Films 0,1 (ºC/min) ≤ a ≤ 3,5 (ºC/min) beträgt und dass die zeitliche Änderung der Substrattemperatur Y = Y&sub0; - at beträgt. Wenn die Abkühlungsrate bei der Kristallisation des organischen Films auf diese Weise gesteuert wird, kann der Durchmesser der Spherulite in dem Ausrichtfilm eingestellt werden, nicht kleiner als 1 um und nicht größer als 200 um in dem Fall zu sein, wo der organische Film auf einer Basisschicht gebildet wird, die eine raue Oberfläche oder eine flache Oberfläche aufweist. Um Spherulite adäquater Durchmesser zu erhalten, kann das Verfahren eines Steuerns der Abkühlungsrate bei der Kristallisation des organischen Films und das Verfahren eines Bildens einer rauen Basisfläche unabhängig oder in Kombination verwendet werden.

Vergleichendes Beispiel 4

Ausrichtfilme wurden gebildet, während die Abkühlungsrate a der Ausrichtfilme 9 und 11 des Beispiels 11 auf 0,05ºC/min und 3,8ºC/min eingestellt wurden. Die Größen der Spherulite wurden unter einem Polarisationsmikroskop auf die gleiche Weise wie in Beispiel 11 beobachtet, und die Ergebnisse, die in der Tabelle 2 oben gezeigt sind, wurden erhalten. Es wurde gefunden, dass die Abkühlungsrate von 3,8ºC/min zu hoch ist, und Spherulite wurden nicht gebildet. Die Anzeigeeigenschaft der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 1 in diesem Beispiel wurde evaluiert. Folglich wurde eine "Ungleichmäßigkeit" bestätigt.

Vergleichendes Beispiel 5

Die Bildung der Ausrichtfilme 9 und 11 des Beispiels 11 wurde so geändert, dass die Substrattemperatur bei dem Start des Abkühlungsprozesses bei 100ºC für 2 Stunden gehalten wurde und dann bei einer Abkühlungsrate von 0,4ºC/min abgekühlt wurde. Die Größe der Spherulite wurde unter einem Polarisationsmikroskop auf die gleiche Weise wie in Beispiel 11 beobachtet, und die Ergebnisse, die in der Tabelle 2 oben gezeigt sind, wurden erhalten. In dem Beispiel wurden, da das Abkühlen bei einer Abkühlungsrate von 0,4ºC/min ausgeführt wurde, nachdem die Substrattemperatur für eine vorbestimmte Periode auf einem niedrigen Wert an dem Beginn des Abkühlungsprozesses gehalten wurde, Spherulite nicht gebildet. Die Anzeigeeigenschaften der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung dieses Beispiels wurden evaluiert. Eine "Ungleichmäßigkeit" in dem Anzeigebild wurde beobachtet.
Aus dem Obigen können gemäß dem Beispiel 11 Spherulite gesteuert werden, um so eine adäquate Größe aufzuweisen, die nicht kleiner als 1 um und nicht größer als 200 um ist, indem die Kristallisationsrate eines Ausrichtfilms eingestellt wird. Folglich kann das Beispiel eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung bereitstellen, die eine ausgezeichnete Beobachtungswinkeleigenschaft und eine hohe Anzeigequalität aufweist, die frei von einer "Ungleichmäßigkeit" ist.

Beispiel 12

In diesem Beispiel ist eine Einrichtung zum Ausrichten eines Flüssigkristalls unter Verwendung eines photosensitiven Polymers gebildet. Als das Material des Ausrichtfilms wurde ein photoempfindlicher Polymerfilm (OFR-800, eine Produkt von TOKYO OHKA KOGYO CO., LTD.) verwendet. Der photoempfindliche Polymerfilm wurde teilweise mit ultravioletten Strahlen unter Verwendung einer Photomaske bestrahlt. Danach wurden die Entwicklung und ein Spülen ausgeführt, um auf der Fläche eines Substrats den Flüssigkristall-Ausrichtfilm zu bilden, der eine Rauheit aufweist, die mit dem Muster der Photomaske übereinstimmt. Das Muster 51 der Photomaske, das in dem Beispiel verwendet wird, ist in Fig. 11(a) gezeigt. Das in der Fig. 11(a) gezeigte Muster stimmt mit einem Pixel überein und weist zumindest einen transparenten Abschnitt 52 und zumindest einen Lichtabschirmabschnitt 53 auf, die konzentrisch sind.
Eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung wurde unter Verwendung eines Paars von Substraten hergestellt, wobei jedes den somit gebildeten Ausrichtfilm aufweist. Als das Flüssigkristallmaterial wurde ZLI-4792 (ein Produkt von Merck & Co., Inc., derart eingestellt, dass die helikale Teilung eingestellt wurde, 90º zu betragen) verwendet. Die Dicke der Flüssigkristallschicht wurde durch ein Verwenden von Plastikkügelchen, die einen Durchmesser von 5,5 um aufweisen, gesteuert. Auf die gleiche Weise wie in den Beispielen 8 bis 11 wies die somit hergestellte Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung eine ausgezeichnete Beobachtungswinkeleigenschaft frei von einer Kontrastvariati on, die von dem Beobachtungswinkel abhängt, und der Inversion auf.
Es ist vorzuziehen, ein Pixel in Einheiten von 1 bis 200 um zu teilen. Wenn die geteilte Pixeleinheit größer als 200 um ist, kann das menschliche Auge einen Abschnitt erkennen, wo der Beobachtungswinkel bei einem bestimmten Winkel beeinträchtigt ist, so dass eine Ungleichmäßigkeit auffällig ist, wodurch die Anzeigeeigenschaften abgesenkt werden. Wenn die Einheit eines Teilens eines Pixels 1 um oder weniger beträgt, können die Flüssigkristallmoleküle nicht in Übereinstimmung mit der Rauheit des Substrats ausgerichtet werden, wodurch die Wirkungen der Erfindung verringert werden.
Bezüglich der Teilungszahl eines Pixels ist es, da ein Pixel eines Flüssigkristall-Anzeigeelements, das üblicherweise verwendet wird, eine Größe von 50 bis 1.000 um aufweist, vorzuziehen, ein Pixel in 4 bis 50 Abschnitte in Übereinstimmung mit der oben erwähnten geteilten Pixeleinheit zu teilen. Beispielsweise zeigt Fig. 11(b) einen Fall, wo ein Pixel in 16 Abschnitte geteilt ist. Jeder der Abschnitte 54, die durch ein Teilen jedes Pixels in 16 Abschnitte erhalten werden, weist eine konzentrischen Form auf, wie sie in Fig. 11(a) gezeigt ist. In diesem Fall weist die Photomaske deswegen eine Konfiguration auf, wobei ein Pixelabschnitt durch 16 geteilt ist, und jeder Abschnitt weist transparente Abschnitte und Lichtabschirmabschnitte auf, die konzentrisch angeordnet sind. Vorzugsweise weist die Flüssigkristallschicht eines Flüssigkristall-Anzeigeelements, in welchem jede Teilungseinheit eingestellt ist, in einem Ausrichtzustand in einer Richtung zu sein, 3 oder mehr Ausrichtrichtungen auf, so dass die Beobachtungswinkeleigenschaften omnidirektionaler ausgeführt sind. Um einen Ausrichtfilm zu erhalten, in welchem jedes Pixel in 4 Abschnitte geteilt ist und die Abschnitte in vier unterschiedlichen Ausrichtrichtungen ausgerichtet sind, weist die Photomaske 55 beispielsweise transparente Abschnitte 56 und Lichtabschirmabschnitte 57 auf, so dass vier unterschiedliche Ausrichtrichtungen erhalten werden, wie in Fig. 11(c) gezeigt. Wenn ein Pixel in zwei Richtungen geteilt ist, ist ein Bereich vorhanden, in welchem die Inversion in den Beobachtungswinkeleigenschaften auftritt, so dass das Problem der Beobachtungswinkeleigenschaften weiterhin zu lösen ist. Deswegen stellt die Erfindung zumindest drei unterschiedliche Ausrichtrichtungen ein. In bevorzugterer Weise beträgt, indem sowohl die Einfachheit der Herstellung als auch die Beobachtungswinkeleigenschaften berücksichtigt werden, die Anzahl von Ausrichtrichtungen 4 bis 6, um so mit der Teilungszahl eines Pixels zusammenzufallen.
In dem Beispiel wurde die Flüssigkristall-Ausrichtschicht durch eine optische Bestrahlung unter Verwendung einer Photomaske gebildet. Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 5 kann die Flüssigkristall-Ausrichtschicht durch ein Pressen eines Musters, das Vorsprünge aufweist, die in 3 oder mehr Richtungen ausgerichtet sind, gegen einen Ausrichtfilm gebildet werden. In der Spezifikation schließt der Ausdruck "3 oder mehr Richtungen" auch eine radiale Form, eine konzentrische Form, eine tangentiale Form, eine zufällige, etc. ein. Genau genommen, sind eine radiale Form, eine konzentrische Form und eine tangentiale Form zentral symmetrisch. In der Spezifikation schließen jedoch eine radiale Form, eine konzentrische Form, eine tangentiale Form jene ein, die nicht zentral symmetrisch sind.

Beispiele 13, 14, 15, 16, 17 und 18

In den folgenden Beispielen wird eine optische Konfiguration zum Erhalten einer Anzeige eines hohen Kontrasts und frei von dem Färbungsphänomen beschrieben werden. Als Beispiel 13 wurden die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen 1, die in Fig. 1 gezeigt sind, hergestellt. In dem Beispiel wurden die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen hergestellt, in welchen Pixel, die durch die transparenten Elektroden 8 und 10 gebildet sind, in einer Matrixform angeordnet sind. Zumindest einer der Ausrichtfilme 9 und 11 weist zumindest einen Spheruliten für jedes Pixel auf. Was die Flüssigkristallschicht 5 betrifft, wurde ein nematisches Flüssigkristall, das ein chirales Dotiermittel enthält, verwendet. Die Polarisationsplatten 3 und 4 sind auf eine derartige Weise angeordnet, dass ihre Lichttransmissionsachsen senkrecht zueinander sind.
Während der Verdrehwinkel der Flüssigkristallschicht 5 der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen 1 bei 90º gehalten wird, wurde ein Produkt d·Δn der Dicke (Zellendicke) d der Flüssigkristallschicht 5 und der Brechungsindexanisotropie Δn des Flüssigkristallmaterials in dem Bereich von 200 bis 700 nm variiert, und die Variation der Lichttransmittanz wurde gemessen. Der Verdrehwinkel ist die Differenz azimutaler Winkel der Flüssigkristallausrichtungen auf den unteren und oberen Substraten in einer Flüssigkristallschicht, wobei der azimutale Winkel der Flüssigkristallausrichtung in der Ebene parallel zu dem Substrat entlang einer Richtung senkrecht zu den Substraten verdreht ist. Fig. 12 zeigt die erhaltene d·Δn-Abhängigkeit der Lichttransmittanz. Wie aus Fig. 12 ersehen (beispielhafte Proben 61, 62, 63, 64, 65 und 66 und vergleichende Proben 61 und 62), wurde gefunden, dass die Lichttransmittanz in Übereinstimmung mit der Änderung von d·Δn variiert und einen maximalen Wert aufweist, wenn d·Δn 450 nm beträgt.
Als Beispiel 14 wurde d·Δn einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung in ähnlicher Weise in dem Bereich von 700 bis 1.500 nm geändert, während der Verdrehwinkel der Flüssigkristallschicht bei 90º gehalten wurde. Es wurde gefunden, dass die Lichttransmittanz, wie in Fig. 13 gezeigt, variiert (beispielhafte Proben 71, 72, 73 und 74 und vergleichende Proben 71, 72, 73 und 74) und einen maximalen Wert auf weist, wenn d·Δn 1,250 nm beträgt.
Überdies wurde als Beispiel 15 d·Δn einer Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung in ähnlicher Weise in dem Bereich von 200 bis 1.000 nm geändert, während der Verdrehwinkel der Flüssigkristallschicht bei 270º gehalten wurde. Es wurde gefunden, dass die Lichttransmittanz, wie in Fig. 14 gezeigt, variiert (beispielhafte Proben 81, 82, 83 und 84 und vergleichende Proben 81, 82, 83 und 84) und einen maximalen Wert aufweist, wenn d·Δn 650 nm beträgt.
Überdies wurde als Beispiel 16 der Verdrehwinkel der Flüssigkristallschicht einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung in dem Bereich von 0º bis 180º geändert, während d·Δn bei 450 nm gehalten wurde. Es wurde gefunden, dass die Lichttransmittanz, wie in Fig. 15 gezeigt, variiert (beispielhafte Proben 91, 92, 93 und 94 und vergleichende Proben 91, 92 und 93) und einen Maximalwert auf weist, wenn der Verdrehwinkel der Flüssigkristallschicht 90º beträgt.
Überdies wurde als Beispiel 17 der Verdrehwinkel der Flüssigkristallschicht einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung in ähnlicher Weise in dem Bereich von 0º bis 180º geändert, während d·Δn bei 1.250 nm gehalten wurde. Es wurde gefunden, dass die Lichttransmittanz, wie in Fig. 16 gezeigt, variiert (beispielhafte Proben 101, 102, 103 und 104 und vergleichende Proben 101, 102 und 103) und einen maximalen Wert aufweist, wenn der Verdrehwinkel der Flüssigkristallschicht 90º beträgt.
Überdies wurde als Beispiel 18 der Verdrehwinkel der Flüssigkristallschicht eines Flüssigkristall-Anzeigeelements in ähnlicher Weise in dem Bereich von 180º bis 360º geändert, während d·Δn bei 650 nm gehalten wurde. Es wurde gefunden, dass die Lichttransmittanz, wie in Fig. 17 gezeigt, variiert (beispielhafte Proben 111, 112 und 113 und vergleichende Proben. 111, 112, 113 und 114) und einen Maximalwert aufweist, wenn der Verdrehwinkel der Flüssigkristallschicht 270º beträgt.
In den Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen der Beispiele 13 bis 18 wird die Lichttransmittanz in dem Fall, wo eine Spannung von im Wesentlichen 0 V angelegt ist, durch den Verdrehwinkel der Flüssigkristallschicht und das Produkt der Brechungsindexanisotropie (Δn), die dem Flüssigkristallmaterial zu eigen ist, und der Dicke (d) der Flüssigkristallschicht bestimmt. Dies wird durch die Tatsache herbeigeführt, dass auch in den Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen der Beispiele 13 bis 18 die Lichttransmittanz durch ein Einstellen der Lichtabsorption zweier Polarisationsplatten gesteuert wird, während das optische Drehvermögen und die Doppelbrechung einer Flüssigkristallschicht, die zwischen den beiden Polarisationsplat ten angeordnet ist, auf die gleiche Weise wie in einer herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung des TN-Typs, des STN-Typs oder dergleichen benutzt wird. Um einen ausgezeichneten schwarzen Zustand zu erhalten, der die Anzeigequalität in einem hohem Maße beeinflusst, sind die beiden Polarisationsplatten, zwischen welchen die Flüssigkristallschicht angeordnet ist, vorzugsweise auf eine derartige Weise angeordnet, dass ihre Lichttransmissionsachsen senkrecht zueinander sind (d. h. normal-weiß). Auch wenn die Polarisationsachsen auf eine andere Weise angeordnet sind, kann die Anzeigevorrichtung der Erfindung hergestellt werden. Nachstehend wird die Beziehung zwischen der Lichttransmittanz einer Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung und den oben erwähnten beiden Parametern (dem Verdrehwinkel und d·Δn) in dem Fall, in welchem die beiden Polarisationsplatten auf eine derartige Weise angeordnet sind, dass ihre Lichttransmissionsachsen senkrecht zueinander sind, beschrieben werden.

In dem Fall, wo der Verdrehwinkel konstant ist

In den Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen der Beispiele 13 und 14 weist, wenn d·Δn von 200 auf 1.500 nm geändert wird, während der Verdrehwinkel der Flüssigkristallschicht bei 90º gehalten wird, die Transmittanz einen maximalen Wert auf, wenn d·Δn 450 nm und 1.250 nm beträgt. Wenn der Wert von d·Δn in diesem Bereich zu optimieren ist, wird in den Bereichen, wo d·Δn gleich oder größer als 200 nm und kleiner als 300 nm, wo d·Δn größer als 650 nm und kleiner als 1.000 nm und wo d·Δn größer als 1.400 nm und kleiner als 1,500 nm ist, die Lichttransmittanz abgesenkt, und das Anzeigebild wird in Rot (650 bis 800 nm, 1.400 bis 1.500 nm), in Blau (200 bis 300 nm, 800 bis 900 nm) und in Grün (900 bis 1.000 nm) eingefärbt. Deswegen sind die Beispiele nicht für ein Anzeigeelement geeignet.
Dementsprechend ist, wenn der Verdrehwinkel 90 Grad beträgt und d·Δn in dem Bereich von 200 bis 1.500 nm liegt, der Bereich, wo die Beispiele zufrieden stellend als ein Flüssigkristall-Anzeigeelement verwendet werden können, ein Bereich von 300 bis 650 nm einschließlich 450 nm, wo die Transmittanz einen Maximalwert anzeigt, oder ein Bereich von 1.000 bis 1.400 nm einschließlich 1.250 nm, wo die Transmittanz einen Maximalwert anzeigt, und in bevorzugterer Weise ein Bereich von 350 bis 550 nm oder 1.100 bis 1.300 nm.
In den Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen des Beispiels 15 weist, wenn d·Δn von 200 auf 1.000 nm geändert wird, während der Verdrehwinkel der Flüssigkristallschicht bei 270º gehalten wird, die Transmittanz einen Maximalwert auf, wenn d·Δn 650 nm beträgt. Wenn der Wert von d·Δn nicht größer als 550 nm oder nicht kleiner als 800 nm ist, wird die Lichttransmittanz abgesenkt, und ein Anzeigebild ist in Blau (200 bis 550 nm) und in Rot (800 bis 1.000 nm) eingefärbt. Deswegen ist das Beispiel für ein Anzeigeelement nicht geeignet.
Dementsprechend ist, wenn der Verdrehwinkel in der Nähe von 270 Grad liegt und d·Δn 200 bis 1.000 nm beträgt, der Bereich, in welchem das Beispiel als ein Flüssigkristall-Anzeigeelement verwendet werden kann, ein Bereich von 550 bis 800 nm einschließlich 650 nm, wo die Transmittanz einen maximalen Wert aufzeigt, und in bevorzugterer Weise ein Bereich von 600 bis 750 nm.

In dem Fall, wo d·Δn konstant ist

In den. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen des Beispiels 16 wird der Verdrehwinkel der Flüssigkristallschicht in dem Bereich von 0 bis 360º geändert, während d·Δn bei 450 nm gehalten wird. Wenn der Verdrehwinkel kleiner als 45º ist oder 150º überschreitet, wird die Lichttransmittanz abgesenkt, und ein Anzeigebild ist in Gelb (0º bis 45º) und in Blau (150º bis 360º) eingefärbt. Deswegen ist das Beispiel nicht geeignet für ein Anzeigeelement. Dementsprechend ist, wenn d·Δn in der Nähe von 450 nm ist und der Verdrehwinkel in dem Bereich von 0º bis 360º ist, der Bereich, wo das Beispiel als eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung verwendet werden kann, ein Bereich von 45º bis 150º, und in bevorzugterer Weise ein Bereich von 75º bis 150º.
In den Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen des Beispiels 17 wird der Verdrehwinkel der Flüssigkristallschicht in dem Bereich von 0º bis 360º geändert, während d·Δn bei 1.250 nm gehalten wird. Wenn der Verdrehwinkel kleiner als 45º ist oder 150º überschreitet, ist die Lichttransmittanz abgesenkt, und ein Anzeigebild ist in Blau (0º bis 45º, 200º bis 360º) und in Gelb (150º bis 200º) eingefärbt. Deswegen ist das Beispiel für ein Anzeigeelement nicht geeignet. Dementsprechend ist, wenn d·Δn in der Nähe von 450 nm ist und der Verdrehwinkel in dem Bereich von 0º bis 360º ist, der Bereich, wo das Beispiel als eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung verwendet werden kann, ein Bereich von 45º bis 150º, und in bevorzugterer Weise ein Bereich von 75º bis 105º.
In den Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen des Beispiels 18 wird der Verdrehwinkel der Flüssigkristallschicht in dem Bereich von 0º bis 360º geändert, während d·Δn bei 650 nm gehalten wird. Wenn der Verdrehwinkel gleich oder kleiner als 240º oder gleich oder größer als 300º ist, ist die Lichttransmittanz abgesenkt und ein Anzeigebild ist in Purpur (=º bis 45º), in Rot (45º bis 105º), in Gelb (105º bis 240º) und in Blau (330º bis 360º) eingefärbt. Deswegen ist das Beispiel nicht geeignet für ein Anzeigeelement. Dementsprechend ist, wenn d·Δn in der Nähe von 650 nm ist und der Verdrehwinkel in dem Bereich von 0º bis 360º ist, der Bereich, wo das Beispiel als eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung verwendet werden kann, ein Bereich von 240º bis 300º, und in bevorzugterer Weise ein Bereich von 255º bis 285º.
Die Beispiele 13 bis 18 werden besonders beschrieben werden. Zuerst werden die beispielhaften Proben 61 bis 66 und die vergleichenden Proben 61 und 62 des Beispiels 13 beschrieben werden. Auf Glassubstraten (Dicke: 1,1 mm), die mit transparenten Elektroden aus ITO (eine Mischung aus Indiumoxid und Zinnoxid), Dicke: 50 nm versehen wurden, wurde ein Ausrichtfilm auf die gleiche Weise wie in irgendeinem der Beispiele 8 bis 12 gebildet. Danach wurde unter Verwendung eines Paars der Substrate die Zellendicke d durch einen Abstandshalter auf ei nem Wert gehalten, der in einer Tabelle 3 unten stehend aufgelistet ist, wodurch Flüssigkristallzellen ausgebildet werden. Tabelle 3
Als das Flüssigkristallmaterial wurde ZLI-4792 (ein Produkt von Merck & Co., Inc., versehen mit S811 und derart eingestellt, dass der Verdrehwinkel des Flüssigkristalls zwischen den oberen und unteren Substraten eingestellt wurde, 90º in Übereinstimmung mit der Zellendicke d jeder Zelle zu sein) in die Flüssigkristallzellen injiziert, wodurch eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ausgebildet wurde.
Wenn die somit hergestellten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen unter einem Polarisationsmikroskop beobachtet wurden, wurde ein Muster (Schlierenmuster) aufgrund der Ausrichtung des Flüssigkristalls, wie in Fig. 2 gezeigt, beobachtet. Der Grund für dieses Phänomen besteht darin, dass Flüssigkristallmoleküle auf der Substratgrenzfläche der Flüssigkristallschicht in Übereinstimmung mit Spheruliten der Polymerfilme, die auf den Substraten gebildet sind, ausgerichtet wurden.
Die Eigenschaften der Lichttransmittanz und d·Δn der erhaltenen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen, wenn keine Spannung angelegt wurde, sind in Fig. 12 gezeigt. In diesem Fall wurde die Lichttransmittanz von 100% auf eine Transmittanz eingestellt, die durch ein Zusammenheften zweier Polarisationsplatten (der gleichen Art, wie jene, die an den Zellen haften) zu sammen parallel auf eine derartige Weise verwirklicht ist, dass ihre Transmissionsachsen miteinander zusammenfallen.
Gemäß der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen wurden in sämtlichen der beispielhaften Proben und vergleichenden Proben des Beispiels 13 die Ausrichtfilme mit Spheruliten einer adäquaten Größe versehen, und deswegen wurde der Flüssigkristall in mehrfachen axialen Richtungen ausgerichtet. Dementsprechend waren die Beobachtungswinkeleigenschaften ausgezeichnet, und die Inversion, die ein Problem einer TN-Zelle ist, die zu lösen ist, wurde nicht beobachtet. In den beispielhaften Proben des Beispiels 13 war der Kontrast hoch und das transmittierte Licht frei von einer Färbung.
Als Nächstes werden die beispielhaften Proben 71 bis 74 und die vergleichenden Proben 71 bis 74 des Beispiels 14 beschrieben werden. Die Substrate der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 13 hergestellt. Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen wurden auf die gleiche Weise wie jene des Beispiels 13 konfiguriert. Die Zellendicke wurde für jede der beispielhaften Proben und der vergleichenden Proben gewählt, wie in einer Tabelle 4 unten stehend gezeigt, wodurch Δn·d verwirklicht wurde, wie in der Tabelle 4 auf gelistet. Tabelle 4
In diesem Fall wurden der Anteil des chiralen Mittels (S811) in dem Flüssigkristall der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen der beispielhaften Proben und der vergleichenden Proben derart eingestellt, dass der Verdrehwinkel gesetzt wurde, 90º in Übereinstimmung mit der Zellendicke jeder Zelle zu sein. Ein Flüssigkristallmaterial wurde für jede Zelle hergestellt, und das Flüssigkristallmaterial wurde in die jeweilige Zelle injiziert, wodurch die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen ausgebildet wurden.
Wenn die somit hergestellten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen unter einem Polarisationsmikroskop beobachtet wurden, wurde ein Muster (Schlierenmuster) aufgrund der Ausrichtung des Flüssigkristalls, wie in Fig. 2 gezeigt, beobachtet. Der Grund für dieses Phänomen bestand darin, dass Flüssigkristallmoleküle auf der Substratgrenzfläche der Flüssigkristallschicht in Übereinstimmung mit Spheruliten der Polymerfilme, die auf den Substraten gebildet sind, ausgerichtet wurden. Die Lichttransmittanz der erhaltenen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen, wenn keine Spannung angelegt wurde, sind in Fig. 13 gezeigt. In diesem Fall wurde eine Lichttransmittanz von 100% auf eine Transmittanz eingestellt, die durch ein Heften zweier Polarisationsplatten (der gleichen Art wie jene, die an den Zellen haften) zusammen parallel auf eine derartige Weise verwirklicht wurde, dass ihre Transmissionsachsen miteinander zusammenfallen.
Gemäß den Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen war in sämtlichen beispielhaften Proben und vergleichenden Proben des Beispiels 14 die Beobachtungswinkeleigenschaft ausgezeichnet, und die Inversion, die ein ungelöstes Problem in einer TN-Zelle ist, wurde auf die gleiche Weise wie jene des Beispiels 13 nicht beobachtet. In den beispielhaften Proben des Beispiels 14 war der Kontrast hoch, und das transmittierte Licht war frei von einer Färbung.
Überdies werden die beispielhaften Proben 81 bis 84 und die vergleichenden Proben 81 bis 84 des Beispiels 15 beschrieben werden. Die Substrate der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen wurden auf die gleiche Weise wie in dem Herstellungsverfahren des Beispiels 13 hergestellt. Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen wurden auf die gleiche Weise wie jene des Beispiels 13 konfiguriert. Die Zellendicke d wurde für jede der beispielhaften Proben und der vergleichenden Proben wie in einer Tabelle 5 unten stehend gezeigt, ausgewählt, wodurch Δn·d wie in der Tabelle 5 auf gelistet verwirklicht wurde. Tabelle 5
In diesem Fall wurden die Proportionen des chiralen Mittels (3811) in dem Flüssigkristall der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen der beispielhaften Proben und der vergleichenden Proben derart eingestellt, dass der Verdrehwinkel eingestellt wurde, 270º in Übereinstimmung mit der Zellendicke d jeder Zelle zu betragen. Ein Flüssigkristallmaterial wurde für jede Zelle hergestellt, und das Flüssigkristallmaterial wurde in die jeweilige Zelle injiziert, wodurch Flüssigkristall- Anzeigevorrichtungen ausgebildet wurden.
Wenn die somit hergestellten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen unter einem Polarisationsmikroskop beobachtet wurden, wurde ein Muster (Schlierenmuster) aufgrund der Ausrichtung des Flüssigkristalls, wie in Fig. 2 gezeigt, beobachtet. Der Grund für dieses Phänomen bestand darin, dass Flüssigkristallmoleküle auf der Substratgrenzfläche der Flüssigkristallschicht in Übereinstimmung mit Spheruliten des Polymerfilms, der auf den Substraten gebildet ist, ausgerichtet wurden.
Messungen wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 13 ausgeführt, und die d·Δn-Abhängigkeit der Lichttransmittanz, die in Fig. 14 gezeigt ist, wurde erhalten.
Gemäß der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen war in sämtlichen der beispielhaften Proben und der vergleichenden Proben des Beispiels 15 die Beobachtungswinkeleigenschaft ausgezeichnet, und das Inversionsphänomen, das ein ungelöstes Problem in einer TN-Zelle ist, wurde nicht beobachtet. In den beispielhaften Proben des Beispiels 15 war der Kontrast hoch und das transmittierte Licht war frei von einer Färbung.
Überdies werden die beispielhaften Proben 91 bis 94 und die vergleichenden Proben 91 bis 93 des Beispiels 16 beschrieben werden. Durch die Konfiguration und das Injektionsverfahren, die die gleichen wie jene sind, die verwendet wurden, um das Beispiel 13 auszuführen, wurden Flüssigkristall- Anzeigevorrichtungen hergestellt. Die Proportionen des realen Mittels (S811) in dem Flüssigkristall wurden derart eingestellt, dass der Verdrehwinkel, der in einer Tabelle 6 unten aufgelistet ist, in Übereinstimmung mit der Zellendicke d (4,8 um) der Flüssigkristallschicht verwirklicht wurde. Tabelle 6
Die Zellen wurden auf die gleiche Weise wie jene des Beispiels 13 konfiguriert. Bezüglich der Zellendicke d wurden Zellen mit 4,8 um Dicke, die aus vielen Zellen ausgewählt wurden, verwendet. Dies gestattete es, dass d·Δn 450 nm betrug.
Messungen wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 13 ausgeführt, und die Verdrehwinkelabhängigkeit der Lichttransmittanz, die in Fig. 15 gezeigt ist, wurde erhalten.
Gemäß der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen war in sämtlichen der beispielhaften Proben und der vergleichenden Proben des Beispiels 16 die Beobachtungswinkelabhängigkeit ausgezeichnet, und die Inversion wurde nicht beobachtet. In den beispielhaften Proben des Beispiels 16 ist der Kontrast hoch, und das transmittierte Licht war frei von einer Färbung.
Überdies werden die beispielhaften Proben 101 bis 104 und die vergleichenden Proben 101 bis 103 des Beispiels 17 beschrieben werden. Durch die Konfiguration und das Injektionsverfahren, die in Beispiel 13 verwendet wurden, wurden die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen hergestellt. Die Anteile des chiralen Mittels (S811) in dem Flüssigkristall wurden derart eingestellt, dass der Verdrehwinkel, der in einer Tabelle 7 unten aufgelistet ist, in Übereinstimmung mit der Dicke (13,2 um) der Flüssigkristallschicht verwirklicht wurde. Tabelle 7
Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen wurden auf die gleiche Weise wie jene des Beispiels 14 konfiguriert. Bezüglich der Zellendicke d wurden jene mit 13,2 um Dicke, die aus vielen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen ausgewählt wurden, verwendet. Dies gestattete es, dass d·Δn 1.250 nm betrug.
Messungen wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 14 ausgeführt, und die Verdrehwinkelabhängigkeit der Lichttransmittanz, die in Fig. 16 gezeigt ist, wurde erhalten.
Gemäß der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen war in sämtlichen der beispielhaften Proben und der vergleichenden Proben des Beispiels 17 die Beobachtungswinkeleigenschaft ausgezeichnet, und die Inversion wurde nicht beobachtet. In den beispielhaften Proben des Beispiels 17 war der Kontrast hoch, und das transmittierte Licht war frei von einer Färbung.
Überdies werden die beispielhaften Proben 111 bis 113 und die vergleichenden Proben 111 bis 114 des Beispiels 18 beschrieben werden. Durch die Konfiguration und das Injektionsverfahren, die in dem Beispiel 13 verwendet wurden, wurden die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen hergestellt. Die Anteile des chiralen Mittels (S811) in dem Flüssigkristall wurden derart eingestellt, dass der Verdrehwinkel, der in einer Tabelle 8 unten aufgelistet ist, in Übereinstimmung mit der Dicke (6,9 um) der Flüssigkristallschicht verwirklicht wurde. [Tabelle 8]
Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen wurden auf die gleiche Weise wie jene des Beispiels 15 konfiguriert. Bezüglich der Zellendicke d wurden jene mit 6,9 um Dicke aus vielen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen, die zu verwenden sind, ausgewählt. Dies gestattete es, dass d·Δn 650 nm beträgt.
Messungen wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 15 ausgeführt, und die Verdrehwinkelabhängigkeit der Lichttransmittanz, die in Fig. 15 gezeigt ist, wurde erhalten.
Gemäß der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen war in sämtlichen der beispielhaften Proben und der vergleichenden Proben des Beispiels 18 die Beobachtungswinkeleigenschaft ausgezeichnet, und die Inversion wurde nicht beobachtet. In den beispielhaften Proben des Beispiels 18 war der Kontrast hoch, und das transmittierte Licht war frei von einer Färbung.
Wie in den Beispielen 13 bis 18 beschrieben, war in einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, wobei der Verdrehwinkel einer Ausrichtung zwischen den oberen und unteren Substraten in dem Flüssigkristall, das in eine Flüssigkristall-Anzeigezelle injiziert ist, 45 bis 150 Grad beträgt und ein Produkt der Brechungsindexanisotropie Δn des Flüssigkristallmaterials und der Zellendicke d 300 bis 650 nm beträgt, einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, wobei der Verdrehwinkel 45 bis 150 Grad beträgt und Δn·d 1.000 bis 1.400 nm beträgt, oder einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, wobei der Verdrehwinkel 240 bis 300 Grad beträgt und Δn·d 550 bis 800 nm beträgt, der Kontrast hoch und das transmittierte Licht frei von einer Färbung.
Wie oben beschrieben, wachsen Spherulite eines Ausrichtfilms adäquat aufgrund der Rauheit einer Basisschicht für den Flüssigkristall-Ausrichtfilm. Auf diese Weise weist der Ausrichtfilm Spherulite adäquater Durchmesser auf. In einer Flüssigkristallschicht, die den Ausrichtfilm kontaktiert, wird deswegen ein Abschnitt, in welchem eine radiale Ausrichtung ausgeführt ist, in Übereinstimmung mit dem Oberflächenzustand der Spherulite in dem Ausrichtfilm gebildet. Flüssigkristallmoleküle der Flüssigkristallschicht, in welcher eine radiale Ausrichtung ausgeführt ist, sind in verschiedene Richtungen ausgerichtet. Folglich besteht in dem erhaltenen Flüssigkristall- Anzeigeelement im Wesentlichen keine Beobachtungswinkelabhängigkeit. In Abhängigkeit von dem Grad der Rauheit der Basisfläche ist es außerdem möglich, die optimale Größe der Spheru lite zu steuern, so dass eine "Ungleichmäßigkeit" in einem Bild nicht auftritt. Die Oberflächenrauheit beträgt vorzugsweise 1,4 bis 2,8 nm. Die Rauheit der rauen Form kann leicht durch ein Abscheiden von Partikeln auf die Basisfläche oder durch ein Ätzen der Basisfläche gebildet werden.
Überdies kann eine große Anzahl von Kristall-Nuklei durch ein Verwenden einer Polymerkomponente in Polymergemischen als Kristall-Nuklei erzeugt werden. Deswegen ist es möglich, die optimale Größe der Spherulite zu steuern, so dass eine "Ungleichmäßigkeit" in einem Bild nicht auftritt.
Überdies kann eine große Anzahl von Kristall-Nuklei durch ein Starten der Kristallisation von einer Temperatur in der Nähe der Temperatur erzeugt werden, bei welcher die höchste Kristallaufwachsrate erhalten wird, und die Kristallaufwachsrate der Spherulite kann dann durch ein Einstellen der Abkühlungsrate gesteuert werden. Dementsprechend kann die optimale Größe der Spherulite, die eine "Ungleichmäßigkeit" verhindern, erhalten werden.
Wenn der Verdrehwinkel des Flüssigkristalls und ein Produkt Δn·d der Brechungsindexanisotropie Δn und der Zellendicke d in dem Bereich in der Nähe des maximalen Werts der Lichttransmittanzeigenschaft bezüglich des Verdrehwinkels und des Produkts Δn·d eingestellt sind, ist der Kontrast hoch und das transmittierte Licht ist frei von einer Färbung.

Beispiel 19

Als ein Verfahren eines Ausrichtens eines Flüssigkristalls in 3 oder mehr unterschiedlichen Richtungen, um die Beobachtungswinkeleigenschaft einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung zu verbessern, fanden die Erfinder ein Verfahren, das Polymerwände in einem Flüssigkristall-Anzeigeelement unter Verwendung eines Polymer-dispergierten Flüssigkristalls (PDLC) benutzt. Nachstehend wird dieses Verfahren beschrieben werden. Die Erfinder schenkten einem horizontalen Abschnitt (einem Abschnitt parallel zu einem Substrat) einer Polymermatrix zum Anordnen von Flüssigkristalldomänen radial oder zufällig in der flüssigkristallinen Phase in einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung des PDLC-Modus Beachtung und fanden, dass auch, wenn der Grad der Bildung von Polymerwänden in PDLC verringert ist, Flüssigkristalldomänen radial in einer Gitterform oder zufällig durch ein Steuern der Konfiguration des horizontalen Abschnitts angeordnet werden können.
Fig. 18 ist eine Schnittansicht eines Flüssigkristall- Anzeigeelements 111 vom TN-Typ eines Beispiels der Erfindung. Beispielsweise weist das Flüssigkristall-Anzeigeelement 111 vom TN-Typ eine Konfiguration auf, in welcher eine Flüssigkristallschicht 114 zwischen einem Paar von Glassubstraten 112 und 113 eingebettet ist. Auf dem einen Substrat 112 ist eine Vielzahl von Pixelelektroden 115 in einer Matrixform gebildet. Auf dem anderen Substrat 113 ist eine gemeinsame Elektrode 116 gebildet. Polymerfilme 117 und 118 sind auf den Substraten 112 bzw. 113 gebildet. Die Formen der Polymerfilme 117 und 118 werden später beschrieben werden. Jedes Pixel 119 ist durch eine der Pixelelektroden 115, die gemeinsame Elektrode 116 und die Flüssigkristallschicht 114 zwischen der Pixelelektrode 115 und der gemeinsamen Elektrode 116 aufgebaut.
Nachstehend wird ein Verfahren zum Herstellen des Flüssigkristall-Anzeigeelements 111 des Beispiels beschrieben werden.
Ein Paar von Anzeigesubstraten 120 und 121 wurden durch ein Bilden der Pixelelektroden 115 und der gemeinsamen Elektroden 116, die transparente Elektroden sind, die aus ITO (Filmdicke: 50 nm) ausgeführt sind, auf den gepaarten Glassubstraten 112 und 113 (Plattendicke: 1,1 mm) erhalten. Das Paar von Anzeigesubstraten 120 und 121 wurde kombiniert, indem eine Zellendicke von 6 um durch Abstandshalter (nicht gezeigt) gehalten wurde, wodurch eine Zelle ausgebildet wurde. Der Abstandshalter kann sphärisch, zylindrisch oder faserförmig sein und einen Durchmesser von 6 um aufweisen. Die Zelle weist eine Konfiguration auf, in welcher das Paar von Anzeigesubstraten 120 und 121 getrennt voneinander durch die Abstandshalter ist. Ein Dichtungsmittel ist in den Umfangsabschnitten der Anzeigesub strate 120 und 121 angeordnet, um die Abdichtung durchzuführen.
Auf der oberen Fläche der hergestellten Zelle ist eine Photomaske 125, die in Fig. 19 gezeigt ist, angeordnet. Die Photomaske 125 weist eine Konfiguration auf, in welcher eine Vielzahl von rechtwinkligen Lichtabschirmbereichen 122 in einer Matrixform gebildet sind, ein transparenter Bereich 123 zwischen den Lichtabschirmbereichen 122 gebildet ist und ein transparentes Loch 124, das beispielsweise eine Kreisform aufweist, an dem zentralen Abschnitt jedes Lichtabschirmbereichs 122 gebildet ist.
In der Zelle wurde eine Mischung angeordnet, in welcher 0,1 g eines photohärtbaren Harzmaterials (beispielsweise R-684 (ein Produkt von NIPPON KAYAKU CO., LTD.) : Styren : Isobornylmethacrylat = 10 : 5 : 85), 1,9 g eines Flüssigkristallmaterials, beispielsweise ZLI-4792 (ein Produkt von Merck & Co., Inc., das 0,4 Gew.-% von S-811 enthält) und 0,0025 g eines Photoinitiators, beispielsweise Irugacure 651, gemischt sind. Spezifisch wurde die Mischung in einem transparenten Zustand (35ºC) in die Zelle injiziert. Während die gleiche Temperatur gehalten wurde, wurde dann ein Bestrahlungszyklus (UV-Strahlen werden für 1 Sekunde eingestrahlt, und die Bestrahlung wird für 30 Sekunden angehalten) 20-mal ausgeführt. Die Lichtintensität an einer Position der Zelle betrug 10 mW/cm². Eine Hochdruck-Quecksilberlampe wurde als eine Lichtquelle zum Erzeugen paralleler Strahlen verwendet, und eine Bestrahlung wurde von der Seite des Punktmusters der Photomaske 125 her durchgeführt. Danach wurden UV-Strahlen für 10 Minuten eingestrahlt, und UV-Strahlen wurden weiter für 10 Minuten eingestrahlt, nachdem die Photomaske 125 entfernt wurde, wodurch das photohärtbare Harzmaterial in der Mischung ausgehärtet wurde.
Das Flüssigkristall-Anzeigeelement 111, in welchem die Flüssigkristallschicht 114 auf diese Weise zwischen dem Paar von Glassubstraten 120 und 121 der Zelle gebildet ist, wurde unter einem Polarisationsmikroskop beobachtet. Obwohl Bereiche, worin Polymerwände gebildet sind, als Folge eines Härtens des photohärtbaren Harzmaterials zwischen den oberen und unteren Anzeigesubstraten 120 und 121 teilweise existieren, wies das Flüssigkristall-Anzeigeelement 111 im Ganzen eine Konfiguration auf, die im Wesentlichen frei von derartigen Polymerwänden war, wie in Fig. 18 gezeigt. In dem Element waren, wie in Fig. 20 gezeigt. Flüssigkristalldomänen teilweise auf eine radiale Weise gebildet.
Nachstehend wird die Konfiguration jedes Pixels des Flüssigkristall-Anzeigeelements 111 im Detail beschrieben werden. Fig. 20 ist eine ebene Ansicht, die einen Teil des Flüssigkristall-Anzeigeelements 111 zeigt, Fig. 21(a) ist eine Schnittansicht, gesehen von einer Schnittlinie A-A der Fig. 20, und Fig. 21(b) ist eine Schnittansicht, gesehen von einer Schnittlinie B-B der Fig. 20. Jedes Pixel 119 ist in einem Bereich gebildet, der die jeweilige Pixelelektrode 115 im Wesentlichen abdeckt. Auf den Polymerfilmen 117 und 118 innerhalb des Bereichs jedes Pixels ist ein Vorsprung 126 bei einem im Wesentlichen zentralen Abschnitt jedes Pixels 119 gebildet. In dem Umfangsabschnitt jedes Pixels 119 ist ein Wulst 127 gebildet, der ein erhöhter Abschnitt ist, der im Wesentlichen entlang des Umfangsabschnitts verläuft. Zwischen den Vorsprüngen 126 und dem Wulst 127 ist eine Vielzahl von radialen Wülsten 128 in einer radialen oder relativ zufälligen Weise gebildet. In den Flächen zwischen den Vorsprüngen 126, dem Wulst 127 und den radialen Wülsten 128 sind Dünnfilmabschnitte 129, die relativ dünn sind, auf den Elektroden 115 und 116 gebildet. Die Dünnfilmabschnitte 129 wirken als Ausrichtfilme für Flüssigkristallmoleküle der Flüssigkristallschicht 114.
In der Flüssigkristallschicht 114 sind innerhalb des Bereichs jedes Pixels 119 die Flüssigkristalldomänen 130 an Abschnitten gebildet, die den Dünnfilmabschnitten 129 entsprechen, und Disklinationen 131 sind an Abschnitten, die den Vorsprüngen 126, dem Wulst 127 und den radialen Wülsten 128 entsprechen, in einer radialen oder relativ zufälligen Weise gebildet, die den Formen dieser Vorsprünge und Wülste entsprechen.
Zwei Polarisationsplatten, die Polarisationsachsen aufweisen, die einander senkrecht kreuzen, sind jeweils an beide Seiten des somit hergestellten Flüssigkristall-Anzeigeelements 111 angeheftet, wodurch ein Flüssigkristall-Anzeigeelement 111 hergestellt ist, in welchem die Flüssigkristallschicht 114 zwischen den Polymerfilmen 117 und 118 eingebettet ist. Die elektrooptischen Eigenschaften des somit hergestellten Flüssigkristall-Anzeigeelements 111 sind in einer Tabelle 9 unten stehend gezeigt. In der Spalte der Inversion in einem Halbton der Tabelle 9 zeigt ein Zeichen O einen Zustand an, wo die Inversion nicht auftritt, ein Zeichen X zeigt einen Zustand an, wo die Inversion leicht beobachtet werden kann, und ein Zeichen Δ zeigt einen Zustand an, wo die Inversion kaum beobachtet wird.

Vergleichendes Beispiel 6

Eine Mischung wurde in die Zelle injiziert, die in Beispiel 19 verwendet wird, injiziert wurde die Mischung, die 0,15 g eines photohärtbaren Harzes (R-684 (ein Produkt von NIPPON KAYAKU CO., LTD.) : Styren : Isobornylmethylacrylat= = 10 : 5 : 85), 0,85 g eines Flüssigkristallmaterials, ZLI-4792 (ein Produkt von Merck & Co., Inc., das 0,4 Gew.-% von S-811 enthält), und 0,0025 g eines Photoinitiators, Irugacure 651 gemischt enthielt. Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 19 wurde danach ein Flüssigkristall-Anzeigeelement, in welchem die Flüssigkristallschicht 114 zwischen den Polymerfilmen 117 und 118 eingebettet ist, hergestellt. Seine Eigenschaften sind in der Tabelle 9 unten stehend gezeigt.

Vergleichendes Beispiel 7

In der oben erwähnten Zelle wurden eine Mischung, in welcher 0,001 g eines photohärtbaren Harzes, 1,2 g eines Flüssigkristallmaterials und 0,0025 g eines Photoinitiators, Irugacure 651 gemischt und verwendet, wodurch ein Flüssigkristall- Anzeigeelement hergestellt wurde.
In der Tabelle 9 unten stehend ist die Hysterese durch den Unterschied zwischen den Treiberspannungen an den steigenden und fallenden Prozessen, durch welche eine Transmittanzänderung von 50% in einer Treiberspannungs-Transmittanzkurve der Flüssigkristallschicht 114 erreicht wird, definiert, und die Lichttransmittanz wurde gemessen, während 100% als der Wert eingestellt wurde, der erhalten wird, wenn die Polarisationsachsen der beiden Polarisationsplatten parallel zueinander angeordnet sind. Tabelle 9
Fig. 22(a) bis 22(c) sind Schnittansichten des Flüssigkristall-Anzeigeelements 111 des Beispiels. In dem Flüssigkristall-Anzeigeelement 111 vom TN-Typ sind Flüssigkristallmoleküle 114a der Flüssigkristallschicht 114 beispielsweise in jedem Pixel 119 auf eine radiale oder eine zufallsmäßige Weise ausgerichtet, wie oben beschrieben. Wenn die Treiberspannung von einer Energiequelle 132 angelegt wird, werden die Flüssigkristallmoleküle 114a deswegen entlang des Wulstes 127 angehoben, während der Ausrichtzustand erhalten wird, wie in Fig. 22(c) gezeigt. Die Flüssigkristallmoleküle 114a sind zu erheben, wenn ein Halbtonbild anzuzeigen ist. Dementsprechend sind die Flüssigkristallmoleküle 114a bezüglich des zentralen Abschnitts des Pixels 119 auf eine radiale oder eine zufällige Weise geneigt, wie in Fig. 22(b) gezeigt. Die Flüssigkristallmoleküle 114a werden in den Richtungen beobachtet, die durch Pfeile A und B angezeigt sind, die durch einen relativ breiten Winkel voneinander getrennt sind, wie in der Figur gezeigt, deswegen werden die scheinbaren Brechungsindizes ausgeglichen. Dies führt dazu, das die Kontraste der Bilder, wie sie aus den Richtungen A und B gesehen werden, ausgeglichen sind, wodurch verhindert werden kann, dass eine anomale Anzeige, wie etwa die Inversion eines Bilds, auftritt. Folglich wird die Beobachtungswinkeleigenschaft des Flüssigkristall- Anzeigeelements 111 in bemerkenswerter Weise verbessert.
Wie oben beschrieben, wurde in dem Beispiel eine Mischung eines Flüssigkristallmaterials, einer photohärtbaren Harzes und eines Photoinitiators, die zwischen die gepaarten Anzeigesubstrate 120 und 121 des Flüssigkristall-Anzeigeelements 111 injiziert wurde, einer Lichtbestrahlung unterworfen, die schwache Bestrahlungsbereiche aufweist, wobei jeder davon eine Fläche aufweist, die im Wesentlichen dem jeweiligen Pixel 119 des Flüssigkristall-Anzeigeelements 111 entspricht, wodurch das photohärtbare Harz aushärtet. In dem Beispiel ist der hinzugefügte Betrag des photohärtbaren Harzes in der Mischung eingestellt, kleiner als jener in der herkömmlichen PDLC zu sein. Dies gestattet es, dass das Flüssigkristall-Anzeigeelement 111 hergestellt wird, wobei im Wesentlichen keine Polymerwand zwischen den oberen und unteren Anzeigesubstraten 120 und 121 der Flüssigkristall-Anzeigezelle während des Photoaushärtprozesses gebildet wird.
In der Mischung zwischen den gepaarten Anzeigesubstraten 120 und 121 durchläuft der photohärtbare Harz in den bestrahlten Bereichen die Polymerisationsreaktion, wodurch die Konzentration des nicht reagierten Harzes in der Mischung in den Bestrahlungsbereichen abgesenkt ist. Der Massentransfer wird in Übereinstimmung mit dem Konzentrationsgradienten in der Mischung durchgeführt. Während des Transfers der Mischung wird die Polymerisationsreaktion veranlasst, teilweise durch gestreutes Licht und reflektiertes Licht aufzutreten. Während des Massentransfers von dem Zentrum jedes Pixels 119 zu dem Bestrahlungsbereich in dem Umfangsabschnitt des Pixels 119 hin ausgeführt wird, werden deswegen Polymerfilme 117 und 118 auf den gepaarten Substraten 120 und 121 jeweils gebildet.
In der Flüssigkristallschicht 114 jedes Pixels des Flüssigkristall-Anzeigeelements 111 des Beispiels sind die Flüssigkristallmoleküle 114a auf eine zufällige oder radiale Weise ausgerichtet. Anders als in der herkömmlichen Flüssigkristallzelle vom TN-Typ wird dementsprechend verhindert, dass die Flüssigkristallmoleküle in einer Richtung ausgerichtet sind, wenn eine Spannung angelegt wird. Wenn ein Halbtonbild angezeigt wird, werden die scheinbaren Brechungsindizes im Wesentlichen in allen Beobachtungsrichtungen des Flüssigkristall- Anzeigeelements der Erfindung ausgeglichen, und deswegen wird die Beobachtungswinkeleigenschaft des Flüssigkristalls auf das Äußerste verbessert.
In dem Flüssigkristall-Anzeigeelement 111 des Beispiels kann, da eine Polymerwand, die zwischen den gepaarten Anzeigesubstraten 120 und 121 verläuft, nicht gebildet wird, die Wechselwirkung der Flüssigkristallmoleküle 114a und des Polymermaterials im Pegel verringert werden. Dies kann die Reaktionsgeschwindigkeit der Flüssigkristallmoleküle 114a verbessern und die Hysterese in der optoelektronischen Eigenschaft verringern.
Auf diese Weise kann gemäß dem Flüssigkristall-Anzeigeelement 111 des Beispiels die Helligkeit eines Bilds verbessert werden, und die Anzeigequalität wird in bemerkenswerter Weise verbessert. Außerdem kann das Herstellungsverfahren vereinfacht werden.
Unter Benutzung des breiten Beobachtungswinkels kann das Flüssigkristall-Anzeigeelement der Erfindung spezifisch in einer flachen Anzeigevorrichtung, beispielsweise einem Personalcomputer, einem Wortprozessor, einer Unterhaltungsvorrichtung oder einem Fernsehempfänger, verwendet werden. Unter Benutzung des Shutter-Effekts kann das vorliegende Flüssigkristall- Anzeigeelement in verschiedenen Anzeigetafeln, einem Fenster, einer Wand, etc. verwendet werden. Da die Flüssigkristall- Mikrozellen, die durch viele Polymerwände umgeben sind, in einer Zelle vorhanden sind, weist das Flüssigkristall-Anzeigeelement des Beispiels ein Merkmal auf, dass es eine große ex terne Kraft aushalten kann. Deswegen kann das Element als ein Flüssigkristall-Anzeigeelement für eine Stifteingabevorrichtung verwendet werden.

Beispiel 20

Die Erfinder fanden heraus, dass, wenn ein Ausrichtfilm zwischen einem Substrat und einer Flüssigkristallschicht in einem Flüssigkristall-Anzeigeelement gebildet wird, das einen Flüssigkristallbereich aufweist, der von Polymerwänden umgeben ist, eine Vielzahl von Flüssigkristalldomänen in einem Flüssigkristallbereich radial oder in einer Gitterform angeordnet werden kann, es verhindert werden kann, dass ein Polymerfilm in die Flüssigkristalldomänen eindringt, die Lichttransmittanz in der Aus-Periode einer Treiberspannung verbessert werden kann und Disklinationslinien in Richtungen angeordnet werden können, in welchen die Linien unsichtbar sind, wenn die Treiberspannung angelegt ist.
Der Ausrichtfilm, wie etwa in den bisherigen Beispielen beschrieben, kann als eine Domänensteuereinrichtung dienen, die eine Anordnung der Domänen bestimmen kann. In den unten beschriebenen Beispielen weist die Flüssigkristallschicht eine Vielzahl von Flüssigkristalldomänen auf, und der Ausrichtfilm bestimmt die Richtungen von Disklinationslinien, die an der Grenze der Flüssigkristalldomänen erzeugt werden, und auch die Ausrichtung des Flüssigkristalls.
Fig. 23 ist eine Schnittansicht eines Flüssigkristall- Anzeigeelements 211 eines Beispiels der Erfindung. Das Flüssigkristall-Anzeigeelement 211 weist eine Konfiguration auf, in welcher eine Vielzahl von Pixeln für eine Anzeige in einer Matrixform angeordnet ist und eine Anzeigemediumsschicht 233 zwischen einem Paar von Glassubstraten 216 und 217 eingebettet ist. Auf dem einen Glassubstrat 217 sind Pixelelektroden 224 in einer Matrixform oder an Positionen, die jeweils Pixeln des Flüssigkristall-Anzeigeelements 211 entsprechen, gebildet. Auf den Pixelelektroden 224 sind Vorsprünge 219, die als die Domänensteuereinrichtung wirken, in eine Matrixform gebildet. Auf dem anderen Glassubstrat 216 sind beispielsweise eine Vielzahl von streifenähnlichen gemeinsamen Elektroden 225 gebildet. Auf jeder gemeinsamen Elektrode 225 sind eine Vielzahl von Vorsprüngen 218, ähnlich in Form zu den Vorsprüngen 219, an Positionen ähnlich zu jenen der Vorsprünge 219 gebildet.
Ausrichtfilme 220 und 221 sind auf den Glassubstraten 216 und 217 gebildet, um so die Pixelelektroden 224 bzw. die gemeinsamen Elektroden 225 abzudecken. In einer Modifikation des Beispiels müssen die Ausrichtfilme 220 und 221 nicht gebildet werden. Ein Dichtungsmittel 223 ist in den Umfangsabschnitten der Glassubstrate 216 und 217 angeordnet, um die Abdichtung durchzuführen. Die Polarisationsplatten 213 und 214 sind an den äußeren Flächen der Glassubstrate 216 bzw. 217 angebracht. Für jedes der Pixel 226 weist die Anzeigemediumsschicht 233 einen Flüssigkristallbereich 222 auf, der durch Polymerwände 232 umgeben ist. Jedes Pixel 226 ist durch eine der Pixelelektroden 224, die gemeinsame Elektrode 225 und den Flüssigkristallbereich 222 zwischen der Pixelelektrode 224 und der gemeinsamen Elektrode 225 aufgebaut. Die Polarisationsplatten 213 und 214 sind angebracht, das Flüssigkristall- Anzeigeelement 211 auszubilden. Eine Treiberschaltung 227 ist mit den Pixelelektroden 219 und den gemeinsamen Elektroden 218 des Flüssigkristall-Anzeigeelements 211 verbunden, wodurch eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 212 ausgebildet wird. Eine Treiberspannung wird von der Treiberschaltung 227 zu den Elektroden 224 und 225 zugeführt, so dass eine Anzeige in der Einheit jedes Pixels ausgeführt wird.
Nachstehend wird ein Verfahren zum Herstellen des Flüssigkristall-Anzeigeelements 211 des Beispiels beschrieben werden.
Fig. 24 ist eine ebene Ansicht einer Photomaske 228, die bei dem Herstellen des Flüssigkristall-Anzeigeelements 211 des Beispiels verwendet wird, Fig. 25 ist eine Schnittansicht, die das Verfahren zum Herstellen des Beispiels veranschaulicht, Fig. 26 ist eine ebene Ansicht der Vorsprünge 218 und 219, Fig. 27 ist eine Schnittansicht, gesehen von einer Schnittli nie X5-X5 in Fig. 26, und Fig. 28 ist eine ebene Ansicht einer weiteren Photomaske 229, die in dem Beispiel verwendet wird.
Auf Glassubstraten (Dicke: 1,1 mm) wurde ein ITO-Film (eine Mischung aus Indiumoxid und Zinnoxid, Filmdicke: 50 nm) gebildet und strukturiert, um die Pixelelektrode 224 und die gemeinsame Elektrode 225 als transparente Elektroden zu bilden. Ein Photoresist wurde auf die gepaarten Glassubstrate 216 bzw. 217, die die Elektroden 224 und 225 aufweisen, durch das Schleuderbeschichtungsverfahren in einer Filmdicke von beispielsweise 1 um aufgebracht, wodurch ein Photoresistfilm 230 gebildet wurde, wie in Fig. 25 gezeigt.
Danach wurde unter Verwendung der Photomaske 228, die eine Form aufweist, in welcher beispielsweise Lichtabschirmabschnitte 228a radial in 8 Richtungen verlaufen, der Photoresistfilm 230 der Belichtung, Entwicklung und Härteprozessen unterworfen, wodurch die Vorsprünge 218 und 219, die die in den Fig. 26 und 27 gezeigten Formen aufweisen, auf den Substraten 216 bzw. 217 gebildet wurden. Danach wurden Abstandshalter, die beispielsweise einen Durchmesser von 6 um und eine sphärische, zylindrische oder faserartige Form aufweisen, auf die Glassubstrate 216 und 217 gesprüht. Das Dichtungsmittel 223 wurde dann auf die Umfangsabschnitte der gepaarten Glassubstrate 216 und 217 aufgebracht, auf welchen die Vorsprünge 218 und 219 jeweils gebildet wurden. Dann wurden die gepaarten Glassubstrate 216 und 217 aneinander geheftet, so dass eine Anzeigezelle ausgebildet wurde, während ihre Dicke, die der Abstand zwischen den Ausrichtfilmen 220 und 221 ist, auf den Glassubstraten 216 und 217 ausgeglichen wurde.
Eine Photomaske 229 ist auf der erhaltenen Anzeigezelle angebracht. Wie in Fig. 28 gezeigt, weist die Photomaske 229 Lichtabschirmbereiche 229a für jedes Pixel 226 des Flüssigkristall-Anzeigeelements 211 und einen transparenten Bereich 229b in einem Abschnitt, der der Fläche zwischen den Pixeln 226 entspricht, auf. Die Teilung der Lichtabschirmbereiche 229a ist gleich der Anordnungsteilung der Pixel 226 des Flüssigkristall-Anzeigeelements 211. In diesem Fall ist die Photo maske 229 so positioniert, dass das Zentrum des Lichtabschirmbereichs 229a für jedes Pixel 226 im Wesentlichen mit den Zentren der Vorsprünge 218 und 219 zusammenfällt, die in Fig. 25 gezeigt sind, und dann an der Zelle angebracht wird.
In der Anzeigezelle wurde eine Flüssigkristallmischung angeordnet, in welcher 0,1 g von R-684 (ein Produkt der NIPPON KAYAKU CO., LTD.), 0,05 g von Styren, 0,85 g von Isobornylmethacrylat, 4 g eines Flüssigkristallmaterials, ZLI-4792 (ein Produkt von Merck & Co., Inc., das 0,4 Gew.-% von S-811 enthält) und 0,0025 g eines Photoinitiators, Irugacure 651 vermischt sind. Die Mischung wurde in einem transparenten Zustand (35ºC) zwischen die gepaarten Glassubstrate 216 und 217 injiziert. Während die Anzeigezelle auf der gleichen Temperatur gehalten wird, wurde dann ein Zyklus (Ultraviolettstrahlen werden für 1 Sekunde eingestrahlt, und die Bestrahlung wird für 30 Sekunden angehalten) 20-mal ausgeführt. Die Lichtintensität an einer Position der Zelle betrug 10 mW/cm². Eine Hochdruck-Quecksilberlampe wurde als eine Lichtquelle zum Erzeugen paralleler Strahlen verwendet, und eine Bestrahlung wurde von der Seite des Punktmusters der Photomaske 229 durchgeführt.
Danach wurden Ultraviolettstrahlen für 10 Minuten eingestrahlt, und Ultraviolettstrahlen wurden weiter für 10 Minuten nach einem Entfernen der Photomaske 229 eingestrahlt, wodurch das photohärtbare Harzmaterial in der Mischung gehärtet wurde. Das hergestellte Flüssigkristall-Anzeigeelement 211 wurde unter einem Polarisationsmikroskop beobachtet. Als ein Ergebnis wurde beobachtet, dass das Flüssigkristall-Anzeigeelement eine Regelmäßigkeit aufweist, die die gleiche Regelmäßigkeit wie das Punktmuster der Photomaske 229, d. h. die Regelmäßigkeit der Pixel 226 ist, und die Disklinationslinien sind in dieser Flüssigkristalldomäne für jedes Pixel 226 an Abschnitten gebildet, die den Vorsprüngen 218 und 219 entsprechen, die auf den Glassubstraten 216 und 217 gebildet sind. Auf diese Weise wurde das Flüssigkristall-Anzeigeelement 211 des Beispiels hergestellt.
Wie in Fig. 23 gezeigt, sind die beiden Polarisationsplatten 213 und 214, die Polarisationsachsen aufweisen, die einander senkrecht kreuzen, jeweils an beide Seiten des somit hergestellten Flüssigkristall-Anzeigeelements 211 geheftet, wodurch das Flüssigkristall-Anzeigeelement 211 hergestellt ist, in welchem der Flüssigkristallbereich 222 für jedes Pixel 226 durch, die Polymerwände 232 umgeben ist. Unter den Ergebnissen, die in Messungen der elektrooptischen Eigenschaften des somit hergestellten Flüssigkristall-Anzeigeelements 211 erhalten wurden, sind die Lichttransmittanz in der Spannungs-Aus- Periode und das Vorhandensein der Inversion in einer Halbtonanzeige in einer Tabelle 10 unten stehend gezeigt, und die Beobachtungswinkeleigenschaft ist in Fig. 29 gezeigt. Die Fig. 29(a), (b), (c), (d) und (e) sind Graphen, die Beziehungen zwischen der angelegten Spannung und der Lichttransmittanz, die erhalten wurde, wenn das Flüssigkristall- Anzeige element 211 von den Richtungen der normalen Linie, 12 Uhr, 3 Uhr, 6 Uhr und 9 Uhr beobachtet wird, wurde. Fig. 29 (f) ist eine perspektivische Ansicht, die die Messkonfiguration der Lichttransmittanz veranschaulicht.
In der Spalte der Inversion in einer Halbtonanzeige der Tabelle 10 zeigt das Zeichen O einen Zustand an, wo die Inversion nicht auftritt, das Zeichen X zeigt einen Zustand an, wo die Inversion leicht beobachtet werden kann, und das Zeichen Δ zeigt einen Zustand an, wo die Inversion kaum beobachtet wird. Tabelle 10
Fig. 30 ist ein Graph, der die Beobachtungswinkeleigenschaft eines herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigeelements vom TN-Typ zeigt. Die Fig. 30(a), (b), (c), (d) und (e) sind Graphen, die die Beziehungen zwischen der angelegten Spannung und der Lichttransmittanz, die erhalten wurde, wenn das Flüssigkristall-Anzeigeelement 211 von den Richtungen der normalen Linie, 12 Uhr, 3 Uhr, 6 Uhr und 9 Uhr gesehen wurde, zeigen.
Fig. 30(f) ist eine perspektivische Ansicht, die die Messkonfiguration der Lichttransmittanz zeigt. Aus der Tabelle 10 wird ersehen werden, dass in dem Flüssigkristall-Anzeigeelement 211 des Beispiels die Inversion der Anzeige, die in einem herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigeelement vom TN-Typ (vergleichendes Beispiel 8 in der Tabelle 10) gesehen wird, das die Beobachtungswinkeleigenschaft aufweist, die in Fig. 30 gezeigt ist, nicht auftritt, und die Erhöhung der Transmittanz bei einem großen Beobachtungswinkel bei der Spannungssättigung wird nicht beobachtet.
Nachstehend wird die Erfindung, die als ein Beispiel 20 spezifiziert ist, beschrieben werden. Gemäß der Erfindung ist in einem Flüssigkristall-Anzeigeelement, das einen Flüssigkristallbereich, der durch Polymerwände umgeben ist, ein Ausrichtfilm, der als eine Domänensteuereinrichtung wirkt, zwischen einem Substrat und einer Anzeigemediumsschicht gebildet, wodurch eine Vielzahl von Flüssigkristalldomänen radial oder in einer Gitterform in dem Flüssigkristallbereich angeordnet werden können, verhindert werden kann, dass ein Polymerfilm in die Flüssigkristalldomänen eintritt, die Lichttransmittanz in der Aus-Periode einer Treiberspannung verbessert werden kann und Disklinationslinien in Richtungen angeordnet werden können, in welchen die Linien kaum sichtbar sind, wenn die Treiberspannung angelegt ist.

Verfahren zum Steuern der Richtungen und Positionen der Disklinationslinien

(1) Das erste Verfahren ist das folgende Herstellungsverfahren. Wie in Fig. 26 gezeigt, wird, wenn eine Anzeigezelle herzustellen ist, ein Ausrichtfilm auf zumindest einem eines Paars von Substraten gebildet, um so beispielsweise raue Oberflächen aufzuweisen, die radial um das Zentrum eines Pixels angeordnet sind. Danach wird ein Paar von Substraten kombiniert, um die Anzeigezelle auszubilden. Dann wird eine Mischung, die einen Flüssigkristall, ein photohärtbares Harz, einen Photoinitiator etc. enthält, in die Anzeigezelle injiziert, eine Photomaske an der Anzeigezelle angebracht und die Mischung einem Licht durch die Photomaske ausgesetzt. Zu dieser Zeit tritt, wenn der Abschnitt des rauen Abschnitts für jedes Pixel und entsprechend dem zentralen Abschnitt des jeweiligen Pixels so positioniert ist, mit dem zentralen Abschnitt des Abschnitts der Photomaske und für jedes Pixel zusammenzufallen, die Polymerisation in einem anderen Abschnitt als dem Lichtabschirmabschnitt der Photomaske in der Lichtbestrahlungsperiode des Belichtungsprozesses auf, so dass das photopolymerisierbare Harz verbraucht wird, um einen Konzentrationsgradienten des photopolymerisierbaren Harzes zu erzeugen. Dies führt es herbei, dass die Polymerisation fortschreitet, während sich das photohärtbare Harz in der Mischung von dem Abschnitt, der dem zentralen der Photomaske entspricht, zu dem Abschnitt, der dem Kantenabschnitt der Photomaske entspricht, bewegt. Auch wenn die verwendeten Substrate in dem Bereich, der von dem zentralen Abschnitt jedes Pixelabschnitts der Photomaske zu dem Kantenabschnitt verläuft, flach sind, kann ein Polymerfilm, der eine Rauheit aufweist, auf den Substraten gebildet werden.
Gemäß der Erfindung werden, um die Form und die Position der Polymerfilme, die eine Rauheit aufweisen, künstlich zu steuern, raue Abschnitte in einer radialen, einer Gitter- oder Wabenform auf einem Substrat vor der Bildung des Polymerfilme erzeugt. In dieser Konfiguration werden Disklinationslinien selektiv für jedes Pixel in Übereinstimmung mit der Form, etc. der Rauheit der rauen Abschnitte gebil det. Wenn diese selektive Bildung benutzt wird, ist es möglich, Flüssigkristalldomänen in zumindest entweder einer radialen Form oder einer Gitterform künstlich anzuordnen.
Bezüglich der Form und des Ausrichtverfahrens von Flüssigkristalldomänen sind zwei Fälle vorhanden, wie in den Fig. 40 und 41 gezeigt. In dem Fall der Fig. 40 sind Flüssigkristalldomänen radial angeordnet, und ein Teil der Disklinationslinien zwischen den Flüssigkristalldomänen ist ausgerichtet, um so parallel zu der Richtung der Polarisationsachse zu sein. In dem Fall der Fig. 41 sind vielfache Flüssigkristalldomänen vorhanden, die eine konzentrische Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle aufweisen, und Disklinationslinien zwischen den Flüssigkristalldomänen sind im Wesentlichen in der Polarisationsachsenrichtung der Polarisationsplatte ausgerichtet. In beiden Fällen wird, da die Flüssigkristallmoleküle im Wesentlichen omnidirektional ausgerichtet sind, die Beobachtungswinkeleigenschaft eines Flüssigkristall-Anzeigeelements verbessert. Außerdem verschwinden die Disklinationslinien während der Anlegung einer Spannung, so dass der Schwarz- Pegel verbessert wird.
(2) In dem zweiten Verfahren wird, wie in Fig. 33 gezeigt, ein Dünnfilm, der Polykristalle aufweist, auf der Oberfläche eines Substrats als die Domänensteuereinrichtung gebildet, und Flüssigkristalldomänen werden unter Verwendung eines derartigen Substrats in einer radialen oder einer Gitterform angeordnet. In dem Verfahren wird ein Polymerfilm, der eine Rauheit aufweist, die während der Polymerisation gebildet wird, entlang des Ausrichtzustands der Polykristalle auf dem Substrat gebildet. In dem Flüssigkristall ist die Oberflächenspannung in einer Richtung parallel zu der Kristallausrichtrichtung unterschiedlich von jener in einer anderen Richtung als der Kristallausrichtrichtung. Deswegen werden Disklinationslinien entlang des Ausrichtzustands der Polykristalle gebildet, so dass die Flüssigkristalldomänen auch radial gebildet werden.

Verfahren, Disklinationslinien kaum sichtbar auszuführen

(1) Unter den Ausrichtzuständen, wo Flüssigkristalldomänen omnidirektional ausgerichtet sind, zeigt ein Ausrichtzustand, wo die Flüssigkristalldomänen radial für jedes Pixel ausgerichtet sind, die kleinste Ausrichtvariation der Flüssigkristalldomänen. Dies ermöglicht es, dass Disklinationslinien, die zwischen den Flüssigkristalldomänen gebildet sind, bei einer niedrigen Spannung verschwinden, wodurch der Schwarz-Pegel der Anlegung einer Spannung verbessert wird und der Kontrast verbessert wird.
(2) Disklinationslinien können ausgeführt werden, kaum sichtbar zu sein, indem die Richtungen der Linien im Wesentlichen zusammenfallend mit der Polarisationsachse der Polarisationsplatte ausgeführt werden. In diesem Fall können Disklinationslinien bezüglich des zentralen Abschnitts jedes Pixels in dem Bereich von ±30º von der Polarisationsachse der Polarisationsplatte positioniert werden. Dies ermöglicht es, dass Disklinationslinien, die entlang der Rauheit gebildet sind, innerhalb des Bereichs von ±30º von der Polarisationsachse der Polarisationsplatte auf die gleiche Weise wie die Rauheit gebildet werden, so dass die Disklinationslinien im Wesentlichen verschwinden, wenn eine Spannung angelegt wird, wodurch der Schwarz-Pegel verbessert wird. Auch kann dies den Kontrast eines Anzeigebildes verbessern.
Wenn Disklinationslinien in einer Richtung von der Polarisationsachse um 30º oder mehr abweichen, sind die Disklinationslinien auch während des Anlegens einer Spannung sichtbar. Die Abweichung kann innerhalb von ±10º liegen. Der maximale Wert der Abweichung beträgt 60º. Wenn die Abweichung 60º erreicht, tritt die Richtung der Disklinationslinien in den oben erwähnten Bereich ±30º bezüglich der Richtung der Polarisationsachse der anderen Polarisationsplatte ein.

Vergleichendes Beispiel 8

Auf einer Vielzahl von Glassubstraten, die Pixelelektroden 224, gemeinsame Elektroden 225 und Vorsprünge 218 und 219 auf die gleiche Weise wie Beispiel 20 aufweisen, wurden die Ausrichtfilme 220 und 221, die die gleichen wie jene des Beispiels 20 waren, gebildet. Danach wurde ein Reibungsprozess unter Verwendung eines Nylonstoffes ausgeführt. Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 20 wurde ein Paar von Glassubstraten auf eine derartige Weise aneinandergeheftet, dass die Ausrichtrichtungen der Ausrichtfilme 220 und 221 senkrecht zueinander waren, wodurch eine Anzeigezelle ausgebildet wurde. In die erzeugte Anzeigezelle wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 20 ein Flüssigkristallmaterial, ZLI-4792 (das 0,4 Gew.-% von S-811 enthält), injiziert, um eine Flüssigkristall-Anzeigezelle zu erzeugen. Polarisationsplatten wurden an die erzeugte Flüssigkristall-Anzeigezelle auf eine derartige Weise angeheftet, dass die zweiten Polarisationsplatten jeweils auf beiden Seiten der Flüssigkristall-Anzeigezelle unter einem Zustand angeheftet wurden, wo ihre Polarisationsachsen senkrecht zueinander waren, wodurch ein herkömmliches Flüssigkristall-Anzeigeelement vom TN-Typ ausgebildet wurde.
Im Hinblick auf die elektrooptischen Eigenschaften des somit erzeugten Flüssigkristall-Anzeigeelements sind die Lichttransmittanz in der Spannungs-Aus-Periode und die Existenz der Inversion in der Halbtonanzeige in der Tabelle 10 oben gezeigt, und die oben beschrieben Beobachtungswinkelabhängigkeit ist in Fig. 30 gezeigt.
In der Flüssigkristallschicht 233 des Flüssigkristall-Anzeigeelements 210 des Beispiels sind Flüssigkristallmoleküle auf eine zufällige oder eine radiale Weise ausgerichtet. Anders als in einer herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeige vom TN-Typ wird dementsprechend verhindert, dass die Flüssigkristallmoleküle in einer Richtung ausgerichtet werden, wenn eine Spannung angelegt wird. Wenn das Halbtonbild angezeigt wird, sind die scheinbaren Brechungsindizes im Wesentlichen in sämtlichen Beobachtungsrichtungen des Flüssigkristall-Anzeigeelements der Erfindung ausgeglichen, und deswegen ist die Beobachtungswin keleigenschaft der Flüssigkristallzelle im hohem Maße verbessert. Auf die gleiche Weise kann gemäß des Flüssigkristall- Anzeigeelements 211 des Beispiels die Helligkeit eines Bilds verbessert werden, und die Anzeigequalität wird in hohem Maße verbessert. Außerdem kann das Herstellungsverfahren vereinfacht werden.
Fig. 35 ist eine ebene Ansicht eines einem Pixel entsprechenden Abschnitt 235 eines Abdeckfilms, der aus einem Polymermaterial in einer Modifikation des Beispiels 20 ausgeführt ist. In der Modifikation kann der einem Pixel entsprechenden Abschnitt 235, der für jedes Pixel 226 gebildet wird, eine Konfiguration aufweisen, in welcher ein Vorsprung 250, der eine Form, die in Fig. 35 gezeigt ist, gebildet ist. Der Vorsprung 250 des einem Pixel entsprechenden Abschnitts 235 der Modifikation schließt einen Kreuzabschnitt 251 ein, der eine Kreuzform aufweist, und eine Vielzahl von L-ähnlichen gebogenen Abschnitten 252, die in jedem der vier Abschnitte gebildet sind, der durch den Kreuzabschnitt 251 gebildet ist.
Auch kann der Vorsprung 250, der eine derartige Konfiguration aufweist, die gleichen Wirkungen wie jene erreichen, die in der vorangehenden Beispielen beschrieben sind.
Fig. 36 ist eine ebene Ansicht eines einem Pixel entsprechenden Abschnitts 235 eines Abdeckfilms in einer anderen Modifikation des Beispiels 20, Fig. 37 ist eine Schnittansicht des einem Pixel entsprechenden Abschnitts 235 und Fig. 38 ist eine ebene Ansicht des einem Pixel entsprechenden Abschnitts 235. In der Modifikation kann der einem Pixel entsprechende Abschnitt 235, der aus dem oben erwähnten Polymermaterial ausgeführt ist und für jedes Pixel 226 gebildet ist, eine konische Konfiguration, die in den Fig. 36 bis 38 gezeigt ist, aufweisen. In dem einem Pixel entsprechenden Abschnitt 235 der Modifikation ist die Filmdicke des Umfangsabschnitts 261 größer als jene des zentralen Abschnitts. In dem einem Pixel entsprechenden Abschnitt 235 ist eine Vielzahl von Vorsprüngen 260, die jeweils eine ebene Ansicht, die ähnlich zu den Vorsprüngen 218 und 219 des Beispiels 20 ist und in Fig. 26 gezeigt ist und eine konische Querschnittsform aufweisen, radial mit dem zentralen Abschnitt des einem Pixel entsprechenden Abschnitts 235 als dem Zentrum gebildet.
Auch kann der Vorsprung 260, der eine derartige Konfiguration aufweist, die gleichen Wirkungen wie jene in den vorangehenden Beispielen beschriebenen aufweisen.
Die Höhen der Vorsprünge 218, 219 und 260 werden vorzugsweise so eingestellt, dass, wenn die Höhe der Rauheit der Glassubstrate 216 und 217 zugefügt sind, sie kleiner als die Zellendicke sind, die der Abstand zwischen den Ausrichtfilmen 220 und 221 auf den Glassubstraten 216 und 217 ist. Wenn die Höhen der Vorsprünge 218, 219 und 260 gleich oder größer als die Zellendicke sind, bilden die Vorsprünge 218, 219 und 260 Wände oder Säulen zwischen den Glassubstraten 216 und 217. Dies erzeugt einen Zustand, der identisch zu jenem ist, wo das Polymermaterial in die Pixel 226 eintritt, so dass die Lichttransmittanz in der Spannungs-Aus-Periode abgesenkt wird. In bevorzugterer Weise sind die Höhen 30% oder weniger der Zellendicke. Es ist nicht erforderlich, dass die Höhen der Vorsprünge 218, 219 und 260 gleichförmig sind. Die Konfiguration, in welcher Vorsprünge in einem Pixel in eine konische Form gebildet werden, wie oben beschrieben, ist eher vorzuziehen, weil die Flüssigkristallmoleküle radial in einem Pixel mit einem Vorneigungswinkel ausgerichtet sind, so dass die Beobachtungswinkeleigenschaft des Flüssigkristall-Anzeigeelements 211 weiter verbessert ist.

Beispiel 21

Nachstehend wird ein Beispiel 21 der Erfindung beschrieben werden. Das Beispiel ist ähnlich zu dem Beispiel 20, das oben beschrieben ist, und Abschnitte des Beispiels 20, die ähnlich sind oder jenen des Beispiels 20 entsprechen, sind durch die gleichen Bezugszeichen angezeigt. In dem Beispiel wurden zwei Glassubstrate 216 und 217, die Pixelelektroden 224 und gemeinsame Elektroden 225 aufweisen, auf die gleiche Weise wie im Beispiel 20 verwendet. Eine Anzeigezelle wurde durch ein Ver wenden der Glassubstrate 216 und 217 ohne ein Bilden der Vorsprünge 218 und 219 erzeugt, die in Beispiel 20 gebildet wurden. Die Mischung, die die gleiche wie jene im Beispiel 20 verwendete war, wurde in die erzeugte Flüssigkristallzelle injiziert, und die Mischung wurde mit Ultraviolettstrahlen unter Verwendung einer Photomaske 234, die eine Form aufweist, die in Fig. 31 gezeigt ist, bestrahlt, um die Belichtungs-, Entwicklungs- und Härtungsprozesse auszuführen. Die Photomaske 234 weist einen Lichtabschirmabschnitt 234a für jedes Pixel 226 des Flüssigkristall-Anzeigeelements 211, das in Fig. 23 gezeigt ist, und einen transparenten Abschnitt 234b in einem Abschnitt, der der Fläche zwischen den Pixeln 226 entspricht, auf.
Ein transparentes Loch 234c, das beispielsweise eine runde Form aufweist, ist an dem zentralen Abschnitt jedes Lichtabschirmabschnitts 234a gebildet, der für jedes Pixel 226 angeordnet ist. Die Teilung der Lichtabschirmabschnitte 234a der Photomaske 234 ist gleich der Anordnungsteilung der Pixel 226 des Flüssigkristall-Anzeigeelements 211. Die Photomaske 234 ist derart positioniert, dass der Lichtabschirmabschnitt 234a für jedes Pixel 226 im Wesentlichen mit den Zentren der Vorsprünge 218 und 219, die in Fig. 25 gezeigt sind, zusammenfällt, und wird dann befestigt.
Das erzeugte Flüssigkristall-Anzeigeelement wurde unter einem Polarisationsmikroskop beobachtet. In einem Bereich, der dem Lichtabschirmabschnitt 234a der Photomaske 234 entspricht, ist eine Polymerinsel, die aus dem Polymermaterial ausgeführt ist, in dem zentralen Abschnitt des Bereichs gebildet, und Flüssigkristalldomänen sind radial mit der Polymerinsel als dem Zentrum angeordnet. Nachdem das Flüssigkristall-Anzeigeelement in die beiden Glassubstrate 216 und 217 aufgeteilt war, wurde das Flüssigkristallmaterial durch Aceton weggewaschen, und die Substrate wurden getrocknet.
Fig. 32(a) ist eine perspektivische Ansicht des einem Pixel entsprechenden Abschnitt des Abdeckfilms, der aus dem Polymermaterial ausgeführt ist, und Fig. 32(d) ist eine Schnittan sicht des einem Pixel entsprechenden Abschnitts des Abdeckfilms. Der Abdeckfilm, der aus dem Polymermaterial auf den Glassubstraten 216 und 217, die dem Trocknungsprozess unterworfen worden sind, ausgeführt ist, wurde unter einem Laserabtastmikroskop beobachtet. Als ein Ergebnis wurde beobachtet, dass in dem einem Pixel entsprechenden Abschnitt 235 des Abdeckfilms, der aus dem Polymermaterial ausgeführt ist, eine Vielzahl von Vorsprüngen auf eine radiale Weise mit einer Polymerinsel 236 in dem zentralen Abschnitt als dem Zentrum verlaufen. Überdies wurde bestätigt, dass der einem Pixel entsprechende Abschnitt 235 des Abdeckfilms eine so genannte konische Konfiguration aufweist, in welcher die Dicke größer als der Umfangsabschnitt ist und allmählich abnimmt, wenn man sich zu dem zentralen Abschnitt bewegt.
Die konische Konfiguration kann auf die folgende Weise verwirklicht werden: Das photohärtbare Harz in dem Abschnitt der Mischung, der mit ultravioletten Strahlen durch den transparenten Abschnitt 234b und das transparente Loch 234c der Photomaske 234 bestrahlt wurde, wird früher oder schneller gehärtet als jener in dem anderen Abschnitt. Dies erzeugt einen Konzentrationsgradienten in der Mischung. Der bestrahlte Bereich in der Mischung bewegt sich entlang des Konzentrationsgradienten oder entlang der radialen Richtungen von dem zentralen Abschnitt zu dem Umfangsabschnitt hin. Während der Bewegung des bestrahlten Bereichs wird in einer Vielzahl von Bereichen der Mischung, die von ultravioletten Strahlen durch die Lichtabschirmabschnitte 234a der Photomaske 234 abgeschirmt sind, veranlasst, dass die Polymerisation in einem Teil des photohärtbaren Harzes in der Mischung durch Licht, das in die Bereiche leckt, auftritt. Deswegen weist der einem Pixel entsprechende Abschnitt 235 des Abdeckfilms, der aus dem Polymermaterial ausgeführt ist, die oben erwähnten konische Konfiguration auf.
Messergebnisse der elektrooptischen Eigenschaften des Flüssigkristall-Anzeigeelements des Beispiels sind in der Tabelle 10 oben aufgelistet. Aus der Tabelle 10 wird ersehen werden, dass in dem Flüssigkristall-Anzeigeelement des Beispiels die Inver sion einer Anzeige, die in einem herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigeelement vom TN-Typ gesehen wird (Vergleichendes Beispiel 8 in der Tabelle 10), das die in Fig. 30 gezeigte Beobachtungswinkeleigenschaft aufweist, nicht auftritt, und die Erhöhung der Transmittanz in einem großen Beobachtungswinkel bei der Spannungssättigung wird nicht beobachtet. Gemäß des Beispiels wird außerdem ein Abdeckfilm, der die oben erwähnte Konfiguration aufweist, automatisch durch eine Bestrahlung von Licht, gebildet, wodurch eine Wirkung erreicht wird, dass der industrielle Herstellungsprozess vereinfacht werden kann.

Beispiel 22

Nachstehend wird ein Beispiel 22 der Erfindung beschrieben werden. Das Beispiel ist ähnlich zu dem oben erwähnten Beispiel, und Abschnitte, die ähnlich sind oder jenen des oben erwähnten Beispiels entsprechen, sind durch die gleichen Bezugszeichen angezeigt. In dem Beispiel wurde auf Glassubstrate 216 und 217, die Elektroden 224 und 225 aufweisen, auf die gleiche Weise wie in Beispiel 20 eine O-Xylen-Lösung, die 2 Gew.-% von Nylon 66 enthält, durch ein Schleuderbeschichtungsverfahren auf getragen, um Polymer-Dünnfilme zu bilden. Es wurde zugelassen, dass die Glassubstrate, auf welchen die Polymer-Dünnfilme gebildet wurden, für 1 Stunde bei 170ºC stehen und dann langsam auf die Raumtemperatur über 8 Stunden abkühlten. Die Glassubstrate, auf welchen die Polymer-Dünnfilme gebildet wurden, wurden unter einem Polarisationsmikroskop beobachtet, mit dem Ergebnis, dass mehrfache planare Spherulite 238, wie sie etwa in der Fig. 33 gezeigt sind und die einen Durchmesser L1 (beispielsweise 20 bis 60 um) aufweisen, auf den Substraten gebildet wurden. Gemäß dieser Beobachtung weist jeder der planaren Spherulite 238, die als die Domänensteuereinrichtung dienen, ein Paar von Extinktionsmustern 239 auf, die ein Paar von Sektorenbereichen aufweisen, die entgegengesetzt den vier Sektorenbereichen sind. Die Sektorenbereiche werden durch ein Teilen der jeweiligen planaren Spherulite 238 in dem Umfangsabschnitt in vier im Wesentlichen gleiche Teile erhalten. Danach wurden, wie in der Fig. 23 gezeigt, die Ausrichtfilme 220 und 221 auf den Glassubstraten 216 bzw. 217 ge bildet. Ein Dichtungsmittel wurde dann auf die Umfangsabschnitte der Glassubstrate 216 und 217 aufgetragen, und die Glassubstrate 216 und 217 wurden miteinander kombiniert, um eine Anzeigezelle auszubilden. Die gleiche Mischung wie jene in dem Beispiel 20 verwendete wurde in die Anzeigezelle injiziert.
Die Anzeigezelle, in welche die Mischung injiziert wurde, wurde einer Bestrahlung ultravioletter Strählen unter den gleichen. Bedingungen wie jene des Beispiels 20 unterworfen, während sie durch die Photomaske 229 abgedeckt wurde, die die gleiche war wie jene, die in dem Beispiels 20 verwendet wurde und in Fig. 28 gezeigt ist. Das erzeugte Flüssigkristall- Anzeigeelement wurde unter einem Polarisationsmikroskop beobachtet. Als ein Ergebnis wies das Element eine Konfiguration auf, wo Flüssigkristalldomänen radial in den Bereichen zwischen den Glassubstraten 216 und 217, die jeweils den Lichtabschirmbereichen 229a der Photomaske 229 entsprechen, angeordnet waren. Es scheint, dass der radiale Aufbau der Flüssigkristalldomänen teilweise entlang der planaren Spherulite 238 gebildet wurde. Das Flüssigkristall-Anzeigeelement wurde in flüssigem Stickstoff in zwei Glassubstrate 216 und 217 geteilt, und das Flüssigkristallmaterial wurde durch Aceton weggewaschen. Danach wurde der Polymer film auf den Glassubstraten 216 und 217, der dem Trocknungsprozess unterzogen worden ist, unter einem Laserabtastmikroskop beobachtet. Als ein Ergebnis wurde eine Konfiguration beobachtet, in welcher, wie in Fig. 34 gezeigt, ein Einheitsbereich 240 für jeden der planaren Spheruliten 238 gebildet ist und in jedem Einheitsbereich 240 eine Vielzahl von Wülsten 241, die aus dem Polymermaterial ausgeführt sind, entlang des jeweiligen planaren Spheruliten 238 und teilweise in einer radialen Form angeordnet ist.
Ein Paar von Polarisationsplatten wurde jeweils an die beiden Seiten des somit erzeugten Flüssigkristall-Anzeigeelements auf eine derartige Weise angeheftet, dass ihre Polarisationsachsen senkrecht zueinander sind, wodurch das Flüssigkristall- Anzeigeelement erzeugt ist. Die elektronischen Eigenschaften des erzeugten Flüssigkristall-Anzeigeelements sind in der Tabelle 10 oben aufgelistet.
Das oben beschriebene Beispiel kann die gleiche Wirkung wie jene in dem Beispiel 20 oben beschriebenen erreichen.

Vergleichendes Beispiel 9

Die gleiche Anzeigezelle wie jene des Beispiels 20 wurde erzeugt, und die gleiche Mischung wie jene, die in dem Beispiel 20 verwendet wurde, wurde in die Anzeigezelle injiziert. Nach dem Prozess eines Injizierens der Mischung in die Anzeigezelle wurde die Anzeigezelle mit Ultraviolettstrahlen auf die gleiche Weise wie in Beispiel 20 bestrahlt, außer dass die Anzeigezelle nicht durch die Photomaske, die in dem oben beschriebenen Beispiel verwendet wird, abgedeckt wurde. Ein Paar von Polarisationsplatten wurde an die somit hergestellte Anzeigezelle angeheftet, so dass ein Polymer-dispergiertes Flüssigkristall-Anzeigeelement hergestellt wurde. Die elektrooptischen Eigenschaften des hergestellten Polymer-dispergierten Flüssigkristall-Anzeigeelements sind in der Tabelle 10 oben aufgelistet.
In dem vergleichenden Beispiel wurden partikelähnliche Flüssigkristallbereiche gebildet, und das Anzeigebild als Ganzes zeigte eine "Ungleichmäßigkeit".

Beispiele 23 und 24

Der Umrissaufbau des Flüssigkristall-Anzeigeelements gemäß des Beispiels 23 oder 24 ist ähnlich zu jenem des Flüssigkristall- Anzeigeelements 211 des Beispiels 20, das unter Verwendung der Fig. 23 beschrieben ist, und seine Schnittansicht ist identisch zu jener der Fig. 23. Dementsprechend sind die Komponenten der Flüssigkristall-Anzeigeelemente der Beispiele, die jenen des Flüssigkristall-Anzeigeelements 211 des Beispiels 20 entsprechen, durch die gleichen Bezugszeichen angezeigt.
Nachstehend wird das Verfahren einer Herstellung der Flüssigkristall-Anzeigeelemente der Beispiele 23 und 24 beschrieben werden.
Auf Glassubstraten (Dicke: 1,1 mm) wurde ein ITO-Film (eine Mischung aus Indiumoxid und Zinnoxid, Filmdicke: 50 nm) gebildet und strukturiert, um die mehrfache Pixelelektrode 224 und die gemeinsame Elektrode 225 als transparente Elektroden zu bilden. Ein Photoresist (ORD500, ein Produkt von TOKYO OHKA KOGYO CO., LTD.) wurde auf ein Paar der Glassubstrate 216 bzw. 217, die die Elektroden 224 und 225 aufweisen, durch das Schleuderbeschichtungsverfahren auf eine Filmdicke von 1 um aufgetragen. Unter Verwendung einer Photomaske 270, die eine radiale Form aufweist, die in Fig. 39 (Beispiel 23) gezeigt ist, oder einer Photomaske 280, die eine Form aufweist, die in Fig. 42 gezeigt ist, die einen gitterähnlichen Lichtabschirmabschnitt aufweist, der aus mehrfachen Zeilen-Lichtabschirmabschnitten 281 und mehrfachen Spalten-Lichtabschirmabschnitten 283 (Beispiel 24) besteht, wurden die Belichtungs-, Entwicklungs- und Aushärtungsprozesse ausgeführt. Fig. 39(a) zeigt Kreuz-Lichtabschirmabschnitte 271, und Fig. 39(b) zeigt X-ähnliche Lichtabschirmabschnitte 273.
Auf den gepaarten Glassubstraten 216 und 217, die die oben erwähnten Prozesse durchliefen, wurden Abstandshalter, die beispielsweise einen Durchmesser von 6 um und eine sphärische, zylindrische oder faserartige Form aufwiesen, auf deren Oberflächen gesprüht. Das Dichtungsmittel 223 wurde dann auf die Umfangsabschnitte der gepaarten Glassubstrate 216 und 217 aufgetragen, auf welchen die Vorsprünge 218 und 219 jeweils gebildet wurden. Dann wurden, die gepaarten Glassubstrate 216 und 217 aneinander geheftet, so dass eine Anzeigezelle ausgebildet wurde, während ihre Dicken, die die Entfernungen zwischen den Ausrichtfilmen 220 und 221 auf den Glassubstraten 216 und 217 sind, ausgeglichen wurden. Die Photomaske 229, die in dem Beispiel 20 verwendet wird und in Fig. 28 gezeigt ist, wurde auf der hergestellten Anzeigezelle auf eine derartige Weise platziert, dass die zentralen Positionen der Photomaske jeweils mit Vorsprüngen 273, 274, 282 und 284, die den Lichtabschirm abschnitten 271, 272, 281 und 283 der radialen oder gitterähnlichen Photomasken 270 und 280 entsprechen, zusammenfallen.
In der Anzeigezelle wurden 0,1 g von R-684 (ein Produkt der NIPON KAYAKU CO., LTD.), 0,05 g von Styren, 0,85 g von Isobornylmethacrylat, 4 g eines Flüssigkristallmaterials, ZLI-4792 (ein Produkt von Merck & Co., Inc., das 0,4 Gew.-% von S-811 enthält) und 0,0025 g eines Photoinitiators, Irugacure 651 gemischt. Die Mischung wurde in einem transparenten Zustand (35ºC) in die Anzeigezelle injiziert. Während die Anzeigezelle auf der gleichen Temperatur gehalten wurde, wurde dann ein Zyklus (Ultraviolettstrahlen werden für 1 Sekunde eingestrahlt und die Bestrahlung wird für 30 Sekunden angehalten) 20-mal ausgeführt. Die Lichtintensität an einer Position der Zelle wurde 10 mW/cm². Eine Hochdruck-Quecksilberlampe wurde als eine Lichtquelle zum Herstellen paralleler Strahlen verwendet, und die Bestrahlung wurde von der Seite der Punktmuster der Photomasken 270 und 280 durchgeführt. Danach wurden die Ultraviolettstrahlen für 10 Minuten eingestrahlt, und die Ultraviolettstrahlen wurden weiter für 10 Minuten eingestrahlt, nachdem die Photomaske 229 entfernt ist, wodurch das photohärtbare Harzmaterial in der Mischung gehärtet wird, um das Flüssigkristall-Anzeigeelement herzustellen.
Fig. 40 ist eine ebene Ansicht des Flüssigkristall-Anzeigeelements des Beispiels 23, und Fig. 41 ist eine ebene Ansicht des Flüssigkristall-Anzeigeelements des Beispiels 24. Die Flüssigkristall-Anzeigeelements, die in den Beispielen 23 und 24 hergestellt wurden, wurden unter einem Polarisationsmikroskop beobachtet. Als ein Ergebnis wurde bestätigt, dass Flüssigkristalldomänen 275 mit der Regelmäßigkeit gebildet wurden, die die gleiche ist wie die Regelmäßigkeit der Lichtabschirmabschnitte 271, 272, 281 und 283 der Photomaske 270 und 280, d. h. die Regelmäßigkeit der Pixel 226. Überdies wurde beobachtet, dass Disklinationslinien 276 an Abschnitten gebildet werden, die den Vorsprüngen 273, 274, 282 und 284 entsprechen, die auf den Glassubstraten 216 und 217 gebildet sind.
Es wurde bestätigt, dass in dem Beispiel 23 die Flüssigkristalldomänen 275 auf eine radiale Weise angeordnet sind und in dem Beispiel 24 die Flüssigkristalldomänen 275 auf eine gitterähnliche oder konzentrische Weise angeordnet sind. Überdies wurde in den Flüssigkristalldomänen 275 ein Ausrichtmuster, das in Fig. 43 gezeigt ist, beobachtet. Aus den Ausrichtmustern wird erwogen, dass die Flüssigkristallmoleküle konzentrisch ausgerichtet sind. Fig. 43 ist eine Ansicht, die ein Bild schematisch zeigt, das erhalten wird, wenn das Flüssigkristall-Anzeigeelement des Beispiels 24 unter einem Polarisationsmikroskop beobachtet wurde.
Zwei Polarisationsplatten, die Polarisationsachsen aufweisen, die einander senkrecht kreuzen, wurden jeweils an beide Seiten der Flüssigkristall-Anzeigeelemente, die in den Beispielen 23 und 24 hergestellt wurden, geheftet. Spezifisch wurden in dem Beispiel 23 die gepaarten Polarisationsplatten, die jeweils die Polarisationsachsen 277 und 278 aufweisen, die einander senkrecht kreuzen, auf eine derartige Weise angeheftet, dass die Richtungen, entlang welcher die Vorsprünge 273 und 274 verlaufen, mit den Polarisationsachsen 277 und 278 zusammenfallen, wie in Fig. 40 gezeigt, und das Flüssigkristall- Anzeigeelement, in welchem der Flüssigkristallbereich 222 durch die Polymerwände 232 umgeben ist, wie in Fig. 23 gezeigt, wurde hergestellt. In dem Beispiel 24 wurden die gepaarten Polarisationsplatten, die jeweils die Polarisationsachsen 277a und 278a aufweisen, die einander senkrecht kreuzen, auf eine derartige Weise angeheftet, dass die Richtungen, entlang welcher die Vorsprünge 282 und 284 verlaufen, mit den Polarisationsachsen 277a und 278a zusammenfallen, wie in Fig. 41 gezeigt, und das Flüssigkristall-Anzeigeelement, in welchem der Flüssigkristallbereich 222 durch die Polymerwände 232 umgeben ist, wie in Fig. 23 gezeigt, wurde hergestellt.
Unter Ergebnissen, die in Messungen der elektrooptischen Eigenschaften des hergestellten Flüssigkristall-Anzeigeelements erhalten wurden, sind die Lichttransmittanz in der Spannungs- Aus-Periode und die Existenz der Inversion in einer Halbtonanzeige in einer Tabelle 11 unten gezeigt, und die Beobachtungs abhängigkeit ist in Fig. 44 gezeigt. Die Fig. 44(a), (b), (c), (d) und (e) sind Graphen, die Beziehungen zwischen der angelegten Spannung und der Lichttransmittanz zeigen, die erhalten werden, wenn das Flüssigkristall-Anzeigeelement 211 von den Richtungen der normalen Linie, 12 Uhr, 3 Uhr, 6 Uhr und 9 Uhr beobachtet wurde. Fig. 44(f) ist eine perspektivische Ansicht, die die Messkonfiguration der Lichttransmittanz veranschaulicht.
In der Spalte der Inversion in einer Halbtonanzeige der Tabelle 11 zeigt das Zeichen O einen Zustand, wo die Inversion nicht auftritt, das Zeichen X zeigt einen Zustand an, wo die Inversion leicht beobachtet werden kann, und das Zeichen Δ zeigt einen Zustand an, wo die Inversion kaum beobachtet wird. Die Lichttransmittanz wurde gemessen, während der Wert, der erhalten wird, wenn die beiden Polarisationsplatten auf eine derartige Weise angeordnet sind, dass ihre Polarisationsachsen parallel zueinander sind, auf 100% eingestellt wird. Tabelle 11
Aus der Tabelle 11 wird ersehen werden, dass in den Flüssigkristall-Anzeigeelementen der Beispiele 23 und 24 die Inversion einer Anzeige, die in einem herkömmlichen Flüssigkristall- Anzeigeelement vom TN-Typ (Vergleichendes Beispiel 10, das unten zu beschreiben ist) ersehen wird, das die Beobachtungswinkeleigenschaft aufweist, die in Fig. 45 gezeigt ist, nicht auftritt, und die Erhöhung der Transmittanz in einem großen Beobachtungswinkel bei der Spannungssättigung wurde nicht beobachtet.

Vergleichendes Beispiel 10

Auf Glassubstraten, auf welchen die Elektroden 224 und 225 auf die gleiche Weise wie in Beispiel 20 gebildet wurden, wurden die Ausrichtfilme (SE150, ein Produkt von Nissan Chemical Industries, Ltd.) auf die gleiche Weise wie jene des Beispiels 20 gebildet. Danach wurde ein Reibungsprozess unter Verwendung eines Nylonstoffes ausgeführt. Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 20 wurden ein Paar von Glassubstraten, die den Reibungsprozess durchliefen, auf eine derartige Weise aneinander geheftet, dass die Ausrichtrichtungen der Glassubstrate senkrecht zueinander sind, wodurch eine Anzeigezelle ausgebildet wird. In die hergestellte Anzeigezelle wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 20 ein Flüssigkristallmaterial ZLI-4792 (das 0,4 Gew.-% von S-811 enthält) injiziert. Ein Paar von Polarisationsplatten, die Polarisationsachsen aufweisen, die einander senkrecht kreuzen, wurde auf beide Seiten der Anzeigezelle geheftet, in welche das Flüssigkristallmaterial injiziert wurde, wodurch ein herkömmliches Flüssigkristall- Anzeigeelement vom TN-Typ gebildet wurde. Es wurde gefunden, dass das vergleichende Beispiel die gleichen Nachteile wie jene der vergleichenden Beispiele 8 und 9, die oben beschrieben sind, aufweist.
Die elektrooptischen Eigenschaften des hergestellten herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigeelements sind in der Tabelle 11 oben gezeigt, und die Beobachtungswinkeleigenschaft ist in der oben beschriebenen Fig. 45 gezeigt.

Beispiel 25 und vergleichendes Beispiel 11

Nachstehend wird ein Beispiel 25 der Erfindung beschrieben werden. Das Beispiel ist ähnlich zu dem oben beschriebenen Beispiel 24, und Abschnitte, die ähnlich sind oder jenen des Beispiels 24 entsprechen, sind durch die gleichen Bezugszeichen angezeigt. In dem Beispiel ist unter Verwendung zweier Glassubstrate 216 und 217, die in Fig. 23 gezeigt sind, auf welchen die Pixelelektroden 225 und die gemeinsamen Elektroden 224 jeweils auf die gleiche Weise wie in Beispiel 24 gebildet sind, ein gitterähnlicher Vorsprung, der aus den Vorsprüngen 282 und 284 besteht, die in Fig. 42 gezeigt sind, auf den Glassubstraten 216 und 217 auf die gleiche Weise wie in Beispiel 24 gebildet, und eine Anzeigezelle wurde unter Verwendung der gleichen Prozesse wie jene, die in dem Beispiel 24 ausgeführt wurden, hergestellt. Die Mischung der gleichen Zusammensetzung wie jene in dem Beispiel 24 wurde in der Anzeigezelle verwendet, um den Flüssigkristall eines Anzeigeelements herzustellen, das den Flüssigkristallbereich 222 aufweist, der durch die Polymerwände 232 umgeben ist, wie in der Fig. 23 gezeigt.
Zwei Polarisationsplatten, die Polarisationsachsen aufweisen, die einander senkrecht kreuzen, sind an das hergestellte Flüssigkristall-Anzeigeelement geheftet. Spezifischer sind die beiden Polarisationsplatten an das Flüssigkristall-Anzeigeelement auf eine derartige Weise geheftet, dass der Winkel, der durch die Polarisationsachsen 277a einer der Polarisationsplatten, die in Fig. 41 gezeigt sind, gebildet wird, und der Vorsprung 282 oder 284 des gitterähnlichen Vorsprungs, der in einer vorbestimmten Richtung verläuft, in dem Bereich von ±30º, beispielsweise 25º (Beispiel 25) oder 35º (vergleichendes Beispiel 11), liegt. Die elektrooptischen Eigenschaften des hergestellten Flüssigkristall-Anzeigeelements sind in der Tabelle 11 oben gezeigt.
Dementsprechend kann das Flüssigkristall-Anzeigeelement des Beispiels 25 die gleichen Wirkungen wie jene, die in den vorangehenden Beispielen beschrieben sind, erreichen.
Der Grund, warum derart ausgezeichnete elektrooptische Eigenschaften durch ein Einstellen des Winkels erreicht werden können, der durch die Polarisationsachse 277a einer der Polarisationsplatten und den Vorsprung 282 oder 284 des gitterähnlichen Vorsprungs, der in eine vorbestimmte Richtung verläuft, gebildet ist, um in dem Bereich von ±30º zu liegen, wird unten beschrieben werden.
Fig. 46 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen einem Winkel θ (Grad), der durch die Polarisationsachse 277a und den Vorsprung 282 oder 284 parallel zu den Disklinationslinien gebildet wird, und der Lichttransmittanz T, die erhalten wird, wenn eine Spannung von beispielsweise 7 V an das Flüssigkristall- Anzeigeelement angelegt wird, zeigt. Punkte P1, P2 und P3 zeigen jeweils die Fälle der Beispiele 23 und 24 und des vergleichenden Beispiels 11 an. Wie aus Fig. 46 ersehen werden kann, weist die Lichttransmittanz den minimalen Wert auf, wenn der Winkel θ, der, zwischen der Polarisationsachse und einer Disklinationslinie gebildet ist, innerhalb des Bereichs von +30 Grad bis -30 Grad liegt, wie oben beschrieben. Die Lichttransmittanz ist ein Maximum, wenn der Winkel 45 Grad beträgt, was die Hälfte des Winkels ist, der durch die Polarisationsachse eines Paars von Polarisationsplatten in dem Zustand gekreuzter Nicols gebildet wird.
Auf diese Weise entspricht das Phänomen, das in Fig. 46 gezeigt ist, dem Phänomen, in welchem Disklinationslinien in der Nähe des Winkels θ = 0º kaum sichtbar sind. Wenn der Winkel θ innerhalb des Bereichs von +30º bis -30º einschließlich dieses Winkels 0º liegt, können Disklinationslinien während einer tatsächlichen Anzeige kaum sichtbar ausgeführt werden.

Beispiel 26

In den oben beschriebenen Beispielen sind die Vorsprünge zum Erzeugen von Disklinationslinien, wie etwa die Vorsprünge 273, 274 und 282, die in den Fig. 39 und 42 gezeigt sind, in eine radiale Form, eine gitterähnliche Form oder dergleichen oder entlang mehrfacher Richtungen gebildet, die einander kreuzen. In einem Beispiel 26 sind die Vorsprünge zum Erzeugen von Disklinationslinien so gebildet, parallel zu einer vorbestimmten Richtung zu verlaufen. Die Richtung der Polarisationsachse der Polarisationsplatte, die an dem Flüssigkristall-Anzeigeelement des Beispiels angebracht ist, ist zusammenfallend mit der Richtung ausgeführt, entlang welcher die Vorsprünge verlaufen. Es wurde auch bestätigt, dass das Flüssigkristall- Anzeigeelement, das auf diese Weise gebildet ist, die gleichen Wirkungen wie jene, die in den vorangehenden Beispielen beschrieben sind, erreichen kann.
Nachstehend wird ein Prozess zum Herstellen des Flüssigkristall-Anzeigeelements des Beispiels 26 beschrieben werden.
In dem gleichen Herstellungsprozess wie jenem des Flüssigkristall-Anzeigeelements des Beispiels 24 sind rechtwinklige Pixel 226 auf einem Glassubstrat positioniert, und für jedes Pixel 226 sind lineare Vorsprünge 290, die parallel zueinander sind, wie in Fig. 27 gezeigt, an Positionen gebildet, wo das jeweilige Pixel 226 in beispielsweise drei gleiche Abschnitte in der longitudinalen Richtung geteilt ist. Ein Paar von Glassubstraten, auf welchen die Vorsprünge 290 gebildet sind, sind auf die gleiche Weise wie in Beispiel 24 kombiniert, um eine Anzeigezelle herzustellen. Die gleiche Mischung wie jene in dem Beispiel 24 verwendete wird in die Anzeigezelle injiziert.
Eine Photomaske 291, die in Fig. 48 gezeigt ist, wird an der Anzeigezelle angebracht, in welche die Mischung injiziert worden ist. Die Photomaske 291 weist eine Konfiguration auf, in welcher Lichtabschirmabschnitte 292, die für jedes der Pixel 226 angeordnet sind und in der Form den Pixeln 226 entsprechen, in einer Matrixform angeordnet sind. Ein transparenter Abschnitt 293 ist zwischen den Lichtabschirmabschnitten 292 in eine gitterähnliche Form gebildet. Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 24 wurde die Anzeigezelle mit Ultraviolettstrahlen von der Seite der Punktmuster der Photomasken 291 bestrahlt, wodurch ein Flüssigkristall-Anzeigeelement hergestellt wurde, in welchem der Flüssigkristallbereich 222, der durch die Polymerwände 232 umgeben ist, wie in Fig. 23 gezeigt, für jedes Pixel 226 gebildet ist.
Wenn das hergestellte Flüssigkristall-Anzeigeelement unter einem Polarisationsmikroskop beobachtet wurde, wurde bestätigt, dass, wie in Fig. 49 gezeigt. Flüssigkristallbereiche 222 an den Bereichen gebildet sind, die den Pixeln 226 entsprechen, und jedes der Pixel 226 aus drei Flüssigkristalldomänen 275 besteht. Auch wurde bestätigt, dass jede Flüssigkristalldomäne ein Extinktionsmuster 294 aufweist, das anzeigt, dass Flüssigkristallmoleküle in jeder Flüssigkristalldomäne 275 radial ausgerichtet sind. Es wurde bestätigt, dass die Extinktionsmuster 294 für jede Flüssigkristalldomäne 275 in ein Kreuzmuster gebildet sind, in welchem das Zentrum mit dem Zentrum des jeweiligen Pixels 226 übereinstimmt. Auch wurde bestätigt, dass in jedem Pixel 226 Disklinationslinien 295 zwischen den Flüssigkristalldomänen 275 gebildet sind, um so parallel zueinander zu sein.
Ein Paar von Polarisationsplatten werden an das hergestellte Flüssigkristall-Anzeigeelement auf eine derartige Weise geheftet, dass eine der Polarisationsachsen 296 oder 297 der Polarisationsplatten, die in Fig. 49 gezeigt sind, parallel zu den Disklinationslinien 295 ist. Die elektrooptischen Eigenschaften des hergestellten Flüssigkristall-Anzeigeelements wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 23 gemessen. Die Messergebnisse der elektrooptischen Eigenschaften sind in einer Tabelle 12 unten stehend gezeigt.

Tabelle 12

Beispiel 26
Lichttransmittanz im AUS-Zustand (%) 54
Lichttransmittanz bei 7 V-Anlegung (%) ≤ 0,5
Inversion in Halbtonanzeige O
Indem der breite Beobachtungswinkel benutzt wird, kann das Flüssigkristall-Anzeigeelement der Erfindung spezifisch in einer Flachanzeigevorrichtung, beispielsweise einem Personalcomputer, einem Wortprozessor, einer Unterhaltungsvorrichtung oder einem Fernsehempfänger verwendet werden. Indem der Shutter-Effekt verwendet wird, kann das vorliegende Flüssigkristall-Anzeigeelement in verschiedenen Anzeigetafeln, einem Fenster, einer Wand, etc. verwendet werden.
Da Flüssigkristall-Mikrozellen, die durch viele Polymerwände umgeben sind, in einer Zelle existieren, weist das Flüssigkristall-Anzeigeelement des Beispiels ein Merkmal auf, das es eine große externe Kraft aushalten kann. Deswegen kann das Element als ein Flüssigkristall-Anzeigeelement für ein Stift- Eingabeelement verwendet werden.
Nachstehend werden Modifikationen der Erfindung beschrieben werden.

Rauheit eines Substrats

Die Form der Rauheit (Vorsprung, Wulst oder dergleichen) ist ein wichtiger Faktor, der die Anordnung der Flüssigkristalldomänen bestimmt. Wenn eine horizontale Anordnung eingesetzt wird, ist ein Pixel vorzugsweise in 3 bis 20 Abschnitte geteilt, die auf eine radiale Weise, beginnend von dem zentralen Abschnitt des Pixels, angeordnet sind. Wenn ein Pixel verwendet wird, wie es ist, oder in zwei Abschnitte geteilt wird, sind Flüssigkristalldomänen nicht stabil, und Disklinationslinien werden auch an anderen Abschnitten als der Rauheit gebildet, mit dem Ergebnis, dass die Steuerung der Disklinationslinien nicht ausreichend ausgeführt werden kann. Wenn ein Pixel in 21 oder mehr Abschnitte geteilt wird, sind Linien an dem zentralen Abschnitt konzentriert, was ein Problem in einem Arbeitsprozess herbeiführt. In diesem Fall ist die Anzahl von Disklinationslinien außerdem so erhöht, dass der Schwarz-Pegel bei der Sättigungsspannung abgesenkt wird.
Als ein Verfahren, Disklinationslinien kaum sichtbar während der Anlegung einer Spannung auszuführen, sind die Vorsprünge für jedes Pixel in dem Bereich von ±30º bezüglich der Polarisationsachsen der Polarisationsplatten angeordnet, wodurch die Disklinationslinien, die entlang der Vorsprünge gebildet sind, in dem Bereich von ±30º bezüglich der Polarisationsachsen der Polarisationsplatten auf die gleiche Weise wie die Vorsprünge gebildet werden. Dies kann es herbeiführen, dass die Disklinationslinien im Wesentlichen vollständig während der Anlegung einer Spannung verschwinden, so dass der Schwarz-Pegel während der Anlegung einer Spannung verbessert wird und der Kontrast des Bilds verbessert wird.
Die Höhen der Vorsprünge sind vorzugsweise so eingestellt, dass, auch wenn die Höhe der Vorsprünge der gepaarten Glassubstrate hinzugefügt wird, sie kleiner als die Zellendicke sind. Wenn die Höhen der Vorsprünge gleich oder größer als die Zellendicke sind, bilden die Vorsprünge Wände oder Säulen, die aus dem Polymermaterial ausgeführt sind. Dies erzeugt einen Zustand, der identisch mit jenem ist, wo das Polymermaterial in die Pixel eintritt, so dass die Lichttransmittanz in der Spannungs-Aus-Periode abgesenkt ist. In bevorzugterer Weise betragen die Höhen 30% oder weniger der Zellendicke. Es ist nicht erforderlich, dass die Zellendicken der Vorsprünge gleichförmig sind. Vorsprünge in einem Pixel können in eine konische Form gebildet werden, wie oben beschrieben. Diese Konfiguration ist vorzuziehen, weil Flüssigkristallmoleküle radial in einem Pixel mit einem Vorneigungswinkel ausgerichtet sind, so dass die Beobachtungswinkeleigenschaft des Flüssigkristall-Anzeigeelements weiter verbessert ist.
In der Erfindung ist die Querschnittsform eines Vorsprungs nicht, auf die Formen begrenzt, die in den oben beschriebenen Beispielen eingesetzt werden. Wie in Fig. 50(a) gezeigt, kann ein rechtwinkliger plattenähnlicher Vorsprung 301 auf einem Glassubstrat 300 gebildet werden, oder, wie in Fig. 50(b) ge zeigt, es kann ein dreieckiger Vorsprung 302 auf einem Glassubstrat 300 gebildet werden. Wie in Fig. 50(c) gezeigt, kann ein halbkreisförmiger Vorsprung 303 auf dem Glassubstrat 300 gebildet werden. Eine Nut kann verwendet werden, die durch ein teilweises Entfernen der Oberfläche des Glassubstrats 300 durch die Ätztechnik oder dergleichen gebildet wird.
In der Erfindung werden die Positionen und Richtungen der Disklinationslinien vorzugsweise durch ein lokales Verringern der Zellendicke und Erzeugen der Oberflächen-Energiedifferenz zwischen dem Substrat und den Vorsprüngen gesteuert. Die oben erwähnten, verschiedenen Effekte können durch die Steuerung der Positionen und Richtungen der Disklinationslinien erreicht werden. Deswegen kann die Domänensteuereinrichtung in der Erfindung durch die oben erwähnten Vorsprünge oder Nuten verwirklicht werden. In beiden Fällen der Vorsprünge und Nuten ist die Querschnittsform nicht auf eine bestimmte beschränkt.
Was das Material der Vorsprünge betrifft, ist es vorzuziehen, ein transparentes Material, wie etwa ein Polymermaterial, zu verwenden. Da ein Strukturieren ausgeführt werden muss, ist es insbesondere vorzuziehen, ein photoempfindliches Harz, wie etwa einen Photoresist, und einen photoempfindlichen Polyamid zu verwenden. Ein Verfahren kann eingesetzt werden, in welchem ein Polymermaterial, das mit einem Lösungsmittel verdünnt ist, auf ein Substrat gedruckt wird. In diesem Fall kann ein Polymermaterial, wie etwa Polyimid, Polystyren, Polycarbonat oder PMMA (Polymethylmethacrylat) verwendet werden.

Dünnfilm, der Polykristalle aufweist

Ein Dünnfilm eines kristallinen Polymermaterials, wie etwa Nylon (Nylon 6, Nylon 66, Nylon 12 oder dergleichen), Polyethylenterephthalat, Polyoxymethylen oder ein Copolymer von Polyvinylalkohol oder ein anorganisches Material, das Korngrenzen auf weist, wie etwa Polysilicon, kann verwendet werden.
Sämtliche dieser Materialien weisen eine Kristallanordnung auf, und ein Polymer wird auf der Oberfläche entlang der An ordnung gebildet. Deswegen zeigen diese Materialien die gleichen Wirkungen wie jene der oben erwähnten Rauheit auf.

Photohärtbares Harz

Ein nützliches Polymermaterial ist ein photohärtbares Harz. Beispiele eines photohärtbaren Harzes sind Acrylsäure und Acrylester, die C3 oder mehr langkettige Acrylgruppen oder Benzolringe aufweisen, spezifischer Isobutylacrylat, Stearylacrylat, Laurylacrylat, Isoamylacrylat, n-Butylmethacrylat, n- Laurylmethacrylat, Tridecylmethacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, n-Stearylmethacrylat, Cyclohexylmethacrylat, Benzylmethacrylat, 2-Phenoxyethylmethacrylat, Isobornylacrylat und Isobornylmethacrylat; multifunktionale Harze, die zwei oder mehrere funktionale Gruppen aufweisen, um die physikalische Festigkeit eines Polymers zu verbessern, wie etwa R-684 (ein Produkt von NIPPON KAYAKU CO., LTD.), Bisphenol-A-Dimethacrylat, Bisphenol-A-Diacrylat, 1,4-Butanedioldimethacrylat, 1,6-Hexanedioldimethacrylat, Trimethylolpropantrimethacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Tetramethylolmethantetraacrylat und Neopentyldiacrylat; und bevorzugter ein Harz, das beispielsweise durch Halogenieren, Chlorieren oder Fluorieren dieser Monomere, beispielsweise 2,2,3,4,4,4-Hexafluorbutylmethacrylat, 2,2,3,3-Tetrafluorpropylmethacrylat, 2,2,3,3-Tetrachlorpropylmethacrylat, Perfluoroctylethylmethacrylat, Perchloroctylethylmethacrylat, Perfluoroctylethylacrylat und Perchloroctylethylacrylat.

Photopolymerisations-Inhibitor

Um die Größe eines Flüssigkristallbereichs zu erhöhen, wird eine Verbindung zum Verhindern der Polymerisation vorzugsweise einem derartigen Harzmaterial hinzugefügt. Beispiele des Inhibitors sind Monomere oder Verbindungen, die, nachdem Radikale erzeugt sind, die Radikale in einem Resonanzsystem stabilisieren können. Spezifisch werden Styren, p-Chlorstyren, p-Methylstyren, p-Phenylstyren und Nitrobenzol vorzugsweise verwendet.

Photoinitiator

Es ist nicht erforderlich, einen Photoinitiator hinzuzufügen. Um die Photopolymerisation effizient auszuführen, ist es jedoch vorzuziehen, einen Photoinitiator hinzuzufügen. Ein nützlicher Photoinitiator schließt einen herkömmlichen Photoinitiator, wie etwa Irugacure 651, 184, 907 oder Darocure 1173, 1116, 2956 ein. Um die Retention der Flüssigkristallbereiche aufgrund der Polymerwände zu verbessern, kann ein Sensibilisatormittel, um es zuzulassen, dass ein Harz durch eine Bestrahlung eines sichtbaren Lichts polymerisiert wird, verwendet werden.
Die Zugabemenge des Photoinitiators variiert in Abhängigkeit von der Reaktivität der jeweiligen Verbindung. Obwohl es in der Erfindung nicht besonders eingeschränkt ist, beträgt die hinzugefügte Menge vorzugsweise 5 bis 0,01% eines Mischung eines Flüssigkristalls und eines photohärtbaren Harzes (einschließlich eines flüssigkristallinen photohärtbaren Harzes). Wenn die hinzugefügte Menge des Photoinitiators nicht weniger als 5% der Mischung beträgt, ist die Rate der Phasentrennung eines Flüssigkristalls und eines Polymerfilms, der durch die Polymerisation gebildet wird, so hoch, dass es schwierig ist, die Größe des Flüssigkristallbereichs auf einen vorbestimmten Wert zu steuern. Dies verursacht es, dass der Flüssigkristallbereich in der Größe klein ist, mit dem Ergebnis, dass die Treiberspannung hoch wird und der Anteil von Flüssigkristallbereichen in einem Pixel abgesenkt ist. Wenn eine Photomaske in einem Prozess zum Herstellen von Flüssigkristallbereichen verwendet wird, werden Flüssigkristallbereiche in einem Bereich zwischen Pixeln eines Flüssigkristall-Anzeigeelements gebildet, wodurch der Kontrast verringert wird. Wenn die hinzugefügte Menge des Photoinitiators nicht größer als 0,01% ist, kann der photohärtbare Harz nicht ausreichend ausgehärtet werden.

Flüssigkristallmaterial

Ein Flüssigkristallmaterial, das in dem Flüssigkristall- Anzeigeelement der Erfindung nützlich ist, ist eine organische Mischung, die in dem Flüssigkristallzustand in der Nähe einer Normaltemperatur ist, wie etwa ein nematischer Flüssigkristall (ein Flüssigkristall für Zwei-Frequenz-Treiben, einschließlich eines Flüssigkristalls, der die dielektrische Anisotropie Δ&epsi; < 0 aufweist), ein cholesterischer Flüssigkristall (insbesondere ein Flüssigkristall, der die selektive Reflexionseigenschaft gegenüber sichtbarem Licht aufzeigt), ein smektischer Flüssigkristall, ein ferroelektrischer Flüssigkristall oder ein diskotischer Flüssigkristall. Diese Flüssigkristallmaterialien können in Kombination verwendet werden. Vom Standpunkt der Eigenschaften eines Flüssigkristall-Anzeigeelements sind ein nematischer Flüssigkristall und ein nematischer Flüssigkristall, welchem ein cholesterischer Flüssigkristall (chirales Mittel) hinzugefügt ist, insbesondere vorzuziehen.
Da die Photopolymerisation in einem Arbeitsprozess ausgeführt ist, ist es außerdem vorzuziehen, ein Flüssigkristall zu verwenden, das eine ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegenüber einer chemischen Reaktion aufweist. Spezifisch schließt ein derartiger Flüssigkristall einen Flüssigkristall ein, der eine Funktionalgruppe, wie etwa ein Fluoratom in einer Verbindung aufweist, beispielsweise ZLI-4801-000, ZLI-4801-001 oder ZLI- 4792 (alle sind Produkte von Merck & Co., Inc.).

Polymerisierbares Flüssigkristallmaterial

Um Domänen entlang einer Rauheit herzustellen, wird ein optisches Härten vorzugsweise in einem Flüssigkristallzustand (ausgerichteten Zustand) ausgeführt. Um eine Mischung eines Flüssigkristalls und eines photohärtbaren Harzes zu erhalten, die einen Flüssigkristallzustand aufweist, ist es vorzuziehen, ein polymerisierbares Flüssigkristallmaterial zu verwenden, das die Eigenschaften beider Substanzen (eines photohärtbaren Harzes und eines Flüssigkristalls) aufweist. Wenn das Flüssigkristallmaterial und eine flüssigkristalline Verbindung, wie etwa das polymerisierbare Flüssigkristallmaterial, das eine polymerisierbare Funktionalgruppe in einem Molekül aufweist, gewählt werden, ist es von dem Standpunkt einer Kompatibilität vorzuziehen, dass ihre Abschnitte zum Zeigen der Flüs sigkristallinität ähnlich zueinander sind. Wenn ein F- oder Cl-enthaltendes Flüssigkristallmaterial, das einzigartige chemische Eigenschaften aufweist, verwendet wird, ist es vorzuziehen, ein F- oder Cl-enthaltendes Flüssigkristallmaterial auch als die flüssigkristalline Verbindung zu verwenden, die eine polymerisierbare Funktionalgruppe aufweist. Auch ist es, wenn ein ferroelektrisches Flüssigkristall verwendet wird, um eine stabile smektische Phase herzustellen, vorzuziehen, eine polymerisierbare Verbindung zu verwenden, die einen ferroelektrischen Flüssigkristall in ihrem Molekül aufweist.
Obwohl es in der Erfindung nicht besonders eingeschränkt ist, ist eine Verbindung, die eine polymerisierbare Funktionalgruppe in ihrem Molekül aufweist, d. h. das polymerisierbare Flüssigkristallmaterial, das in der Erfindung nützlich ist, eine Verbindung, die durch die folgende Formel 1 etc. angezeigt wird, oder eine Verbindung, die die Flüssigkristallinität der Host-Flüssigkristallmoleküle kaum stört.

Formel 1

A-B-LC
wobei A eine polymerisierbare Funktionalgruppe anzeigt oder eine Funktionalgruppe anzeigt, die eine ungesättigte Verbindung aufweist, oder eine gestörte Hetero-Ringstruktur, wie etwa CH&sub2;=CH-, CH&sub2;CH-COO-, CH&sub2;=CH-COO- oder Formel 2
In der Formel 1 zeigt B eine Verbindungsgruppe zum Verbinden einer polymerisierbaren Funktionalgruppe mit einer Flüssigkristallverbindung an, spezifisch eine Alkylkette (-(CH&sub2;)n-), eine Esterbindung (-COO-), eine Etherbindung (-O-), eine Polyethylen-Glycolkette (-CH&sub2;CH&sub2;O-) oder eine Bindungsgruppe, in welcher diese Bindungsgruppen kombiniert sind. Es ist vorzuziehen, eine Mischung zu verwenden, die eine Flüssigkristalli nität aufzeigt, wenn ein polymerisierbares Flüssigkristallmaterial mit einem Flüssigkristallmaterial gemischt wird. Deswegen ist eine Verbindungsgruppe, die eine Länge von 6 oder mehr Bindungen in einem Bereich von einer polymerisierbaren Funktionalgruppe zu einem steifen Abschnitt eines Flüssigkristallmoleküls aufweist, insbesondere vorzuziehen.
In der Formel 1 oben zeigt LC eine Flüssigkristallverbindung an, spezifisch eine Verbindung, die durch die folgende Formel 3 dargestellt wird, einen Cholesterolring, ein Derivat davon oder dergleichen.

Formel 3

D-E-G
wobei G eine polare Gruppe zum Aufzeigen der dielektrischen Anisotropie des Flüssigkristalls anzeigt, wie etwa einen Benzolring, einen Cyclohexanring, einen Paradiphenylring oder einen Phenylcyclohexanring, der eine funktionale Gruppe, wie etwa -CN, -OCH&sub3;, -F, -Cl, -OCF&sub3;, -OCCl&sub3;, -H oder -R (R: Alkylgruppe), aufweist. E zeigt eine Funktionalgruppe zum Verbinden von D mit G an, wie etwa eine einzelne Bindung, -CH&sub2;-, -CH&sub2;CH&sub2;-, -O-, -C C-, -CH=CH- oder dergleichen. D zeigt eine Funktionalgruppe an, die mit B der Formel 1 zu verbinden ist und die ein Abschnitt ist, der den Grad der dielektrischen Anisotropie und der Brechungsindex-Anisotropie des Flüssigkristalls beeinflusst, spezifisch ein Paraphenylring, ein 1,10- Diphenylring, ein 1,4-Cyclohexanring, ein 1,10- Phenylcyclohexanring oder dergleichen.

Mischungsverhältnis eines Flüssigkristalls und einer polymerisierbaren Verbindung

Wenn ein Flüssigkristall mit einer polymerisierbaren Verbindung zu mischen ist, beträgt das Gewichtsverhältnis (Flüssigkristall : polymerisierbare Verbindung) vorzugsweise von 50 : 50 bis 97 : 3, in bevorzugterer Weise von 70 : 30 bis 90 : 10. Wenn ein Flüssigkristallmaterial geringer als 50% ist, wird der Effekt von Polymerwänden verstärkt, so dass die Treiberspannung einer Zelle extrem hoch ist, wodurch die Praktikabilität verloren ist. Wenn ein Flüssigkristallmaterial 97% überschreitet, ist die physikalische Festigkeit von Polymerwänden abgesenkt, so dass stabile Eigenschaften nicht erreicht werden können.

Verfahren zum Konfigurieren einer UV-(Ultraviolett-)Bestrahlungsverteilung

Um die Form eines Flüssigkristallbereichs, der jenem einer Photomaske entspricht, zu halten, spielt das Verfahren eines Konfigurierens einer UV-Bestrahlungsverteilung auf einer Mischung, die durch das Paar von Substraten eingebettet ist, eine wichtige Rolle. Spezifisch ist es vorzuziehen, eine rechtwinklige Verteilung einer UV-Bestrahlung auf der Mischung unter Verwendung einer Photomaske, einer Mikrolinse, einer Interferenzplatte oder dergleichen auszubilden. Die Photomaske kann entweder auf der Außenseite oder der Innenseite der Flüssigkristallzelle positioniert werden, solange sie eine Intensitätsverteilung in UV-Strahlen erzeugen kann. Wenn die Photomaske von der Flüssigkristallzelle getrennt wird, ist das optische Bild, das auf der Flüssigkristallzelle durch die Maske gebildet wird, unfokussiert, so dass die Flüssigkristallbereiche nicht präzise gebildet werden können, wodurch die Wirkungen der Erfindung beeinträchtigt werden. Deswegen ist es vorzuziehen, die Photomaske so nahe wie möglich an der Mischung des Flüssigkristalls und des photohärtbaren Harzes zu positionieren. Vorzugsweise sind Strahlen, die von einer UV-Lichtquelle emittiert werden, so parallel wie möglich.
Gemäß den Studien, die von den Erfindern ausgeführt wurden, ist es vorzuziehen, eine Photomaske zu verwenden, die eine Bestrahlungsungleichmäßigkeit (einen schwachen Bestrahlungsbereich, der Lichtabschirmbereiche einschließt), die gleich oder größer als 30% der Pixelfläche ist, zu verwenden. Wenn eine Photomaske, die eine Bestrahlungsungleichmäßigkeit aufweist, die kleiner als 30% der Pixelfläche ist, verwendet wird, wird die Ausricht-Restriktionskraft für jedes Pixel abgeschwächt, so dass die Gleichförmigkeit einer Anzeige beeinträchtigt wird. Dementsprechend ist es vorzuziehen, eine Photomaske zu verwenden, die einen schwachen Bestrahlungsbereich, dessen Fläche größer als die Pixelfläche ist, aufweist. Vorzugsweise wird eine Photomaske oder dergleichen verwendet, so dass UV- Strahlen nur einen anderen Abschnitt als Pixel bestrahlen.
Der schwache Bestrahlungsbereich, der durch Lichtabschirmbereiche einer Photomaske oder dergleichen gebildet wird, ist derart geformt, 30% oder mehr der Pixelfläche abzudecken und die Intensität von UV-Strahlen lokal zu verringern. In der Erfindung ist die Form des schwachen Bestrahlungsbereichs nicht besonders eingeschränkt. Der schwache Bestrahlungsbereich kann beispielsweise in einen Kreis, ein Quadrat, ein Trapez, ein Rechteck, ein Hexagon, einen Rhombus, eine Zeichenform, ein Muster, das durch gekrümmte und gerade Linien definiert ist, ein Muster, das durch ein teilweises Ausschneiden eines dieser Muster erhalten wird, ein Muster, das durch ein Kombinieren zweier oder mehrerer dieser Muster erhalten wird, oder eine Anordnung dieser kleinen Muster geformt werden. Eine Photomaske oder dergleichen, in welcher ein Abschnitt, der einem Pixel eine Flüssigkristall-Anzeigeelements entspricht, ein schwacher Bestrahlungsbereich ist, ist von den Standpunkten eines Verringerns der Intensität des gestreuten Lichts in dem Pixel und eines Verbessern des Kontrasts des Flüssigkristall-Anzeigeelements eher vorzuziehen.
Wenn die Erfindung auszuführen ist, können eines oder mehrere Muster aus diesen Mustern gewählt werden. Um die Gleichförmigkeit der Flüssigkristallbereiche zu verbessern, ist es vorzuziehen, nur ein Muster auszuwählen, um so die Form gleichförmig auszuführen.
Ein Merkmal der Erfindung besteht darin. Flüssigkristallbereiche in einer Richtung parallel zu dem Substrat regelmäßig auszurichten oder Flüssigkristallbereiche in Übereinstimmung mit dem Ausrichtzustand von Pixeln auszurichten. Spezifisch ist die Anordnung schwacher Bestrahlungsbereiche in dem Flüssigkristall-Anzeigeelement wichtig. Die Anordnung schwacher Bestrahlungsbereiche ist vorzugsweise übereinstimmend mit der Teilung der Pixel, und es ist vorzuziehen, einen schwachen Bestrahlungsbereich in einem Pixel anzuordnen.
Ein schwacher Bestrahlungsbereich kann über mehrere Pixel angeordnet werden. Ein schwacher Bestrahlungsbereich kann für jede Zeile oder Spalte mehrfacher Pixel angeordnet werden, die in einer Matrixform angeordnet sind. Alternativ kann ein schwacher Bestrahlungsbereich für eine Gesamtheit des Flüssigkristall-Anzeigeelements für jeden Satz mehrfacher Pixel, die aneinander angrenzen, angeordnet werden.
Wenn die Formen der Flüssigkristallbereiche in der Probe zu messen waren, wurde die Flüssigkristallzelle in zwei Substrate aufgeteilt. Flüssigkristallmoleküle wurden durch ein Lösungsmittel entfernt, und lokale Formen einer Polymermatrix, die durch Polymerfilme ausgebildet ist, die auf den Substraten zurückbleiben, wurden unter Verwendung eines Polarisationsmikroskops gemessen. Da manche der Flüssigkristallbereiche während des Prozesses eines Vorbereitens einer Probe beschädigt wurden, wurden 20 Flüssigkristallbereiche, die in einer Regelmäßigkeit in der Probe am ausgezeichnetsten waren, ausgewählt, und die Beobachtung der Polymermatrix wurde bezüglich dieser Bereiche ausgeführt. Es ist erforderlich, dass die Photomaske die gleiche Regelmäßigkeit wie jene der Ausrichtung der schwachen Bestrahlungsbereiche des Flüssigkristall-Anzeigeelements aufweist. Es ist für die schwachen Bestrahlungsbereiche nicht notwendig, unabhängig voneinander zu sein. Jeder schwache Bestrahlungsbereich kann an seinem Umfang mit benachbarten schwachen Bestrahlungsbereichen verbunden sein, solange jene Bereiche zum effizientesten Blockieren von UV-Strahlen die oben erwähnte Form und Ausrichtung aufweisen.
Gemäß der Erfindung, wie sie oben beschrieben ist, kann ein Flüssigkristall-Anzeigeelement einen großen Anzeigeschirm aufweisen und in eine Filmform ausgeführt sein. Wenn ein Flüssigkristall-Anzeigeelement in eine Filmform auszuführen ist, kann ein Film anstelle einer Glasplatte als ein Substratmaterial verwendet werden.

Treiberverfahren

Die hergestellte Zelle kann durch ein Treiberverfahren, wie etwa das einfache Matrix-Treiberverfahren, oder ein aktives Matrixverfahren unter Verwendung von Schaltelementen, wie etwa eines TFT (Dünnfilmtransistor) oder MIM (Transistor, der eine Konfiguration eines Metall-Isolator-Metalls aufweist), getrieben werden. In der Erfindung ist das Verfahren zum Treiben des Flüssigkristall-Anzeigeelements nicht besonders eingeschränkt.
Die Erfindung betrifft ein Element, das einen Ausrichtfilm aufweist, um es zuzulassen, dass Flüssigkristallmoleküle in verschiedenen Richtungen in einem Pixel ausgerichtet werden. Da die Flüssigkristallmoleküle omnidirektional ausgerichtet werden, kann eine plötzliche Änderung eines Kontrasts gemäß des Beobachtungswinkels, die ein Problem einer herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigeelements ist, gelöst werden. Insbesondere in einem Pixel, in welchem so weit wie möglich verhindert wird, dass ein Polymerfilm in das Pixel eintritt und Flüssigkristalldomänen radial ausgerichtet werden, wird die Beobachtungswinkeleigenschaft verbessert und wird auch die Lichttransmittanz während der Spannungs-Aus-Periode verbessert. Wenn. Disklinationslinien zwischen Flüssigkristalldomänen innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs bezüglich der Polarisationsachsen der Polarisationsplatten ausgerichtet sind, können die Disklinationslinien während der Anlegung einer Spannung kaum sichtbar ausgeführt werden, wodurch der Schwarz- Pegel verbessert wird und der Kontrast eines Anzeigebilds verbessert wird.
Verschiedene andere Modifikationen werden Durchschnittsfachleuten offensichtlich sein und können von diesen leicht ausgeführt werden, ohne von dem Umfang dieser Erfindung abzuweichen, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.

Claims

1. Flüssigkristall-Anzeigeelement, umfassend: erste und zweite Elektroden (8, 10; 31, 32; 115, 116; 224, 225), die einander gegenüberstehen; eine Flüssigkristallschicht (5; 37; 114; 222), die zwischen den ersten und zweiten Elektroden angeordnet ist; und eine Ausrichteinrichtung (9, 11; 38, 39; 117, 118; 218, 219, 220, 221), die auf einer Fläche einer der ersten und zweiten Elektroden angeordnet ist, wobei die Fläche der Flüssigkristallschicht gegenübersteht;

dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichteinrichtung ausgelegt ist. Flüssigkristallmoleküle in der Nähe eines Punkts in der Flüssigkristallschicht in zumindest drei unterschiedlichen Richtungen auszurichten.

2. Flüssigkristall-Anzeigeelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Element eine Vielzahl von Pixeln für eine Anzeige umfasst, und jedes der Pixel die Ausrichteinrichtung aufweist.

3. Flüssigkristall-Anzeigeelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichteinrichtung den Flüssigkristall radial ausrichtet.

4. Flüssigkristall-Anzeigeelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichteinrichtung den Flüssigkristall konzentrisch ausrichtet.

5. Flüssigkristall-Anzeigeelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung den Flüssigkristall zufallsmäßig ausrichtet.

6. Flüssigkristall-Anzeigeelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkristallschicht eine Vielzahl von Flüssigkristalldomänen umfasst und ein Flüssig kristall in jeder der Flüssigkristalldomänen in zumindest drei unterschiedlichen Richtungen ausgerichtet ist.

7. Flüssigkristall-Anzeigeelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Flüssigkristalldomänen radial angeordnet sind.

8. Flüssigkristall-Anzeigeelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl der Flüssigkristalldomänen in der Form eines Gitters angeordnet sind.

9. Flüssigkristall-Anzeigeelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl der Flüssigkristalldomänen zufallsmäßig angeordnet sind.

10. Flüssigkristall-Anzeigeelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichteinrichtung aus einem organischen Film besteht, der Spherulite auf weist.

11. Flüssigkristall-Anzeigeelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung aus einem photoempfindlichen Polymer besteht, das einen Vorsprung aufweist, der in zumindest drei unterschiedlichen Richtungen verläuft.

12. Flüssigkristall-Anzeigeelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichteinrichtung aus einem flüssigkristallinen Polymer besteht, das in zumindest drei unterschiedlichen Richtungen ausgerichtet ist.

13. Flüssigkristall-Anzeigeelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichteinrichtung aus einem organischen Film besteht, der einen Vorsprung aufweist, der in zumindest drei unterschiedlichen Richtungen verläuft, die durch ein Schieben eines Vorsprungs gegen den organischen Film gebildet werden.

14. Flüssigkristall-Anzeigeelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Spherulite einen Durchmesser in einem Bereich von 1 bis 200 um aufweisen.

15. Flüssigkristall-Anzeigeelement nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der organische Film eine raue Fläche auf einer Seite aufweist, die der Elektrode gegenübersteht, oberhalb welcher der organische Film gebildet ist.

16. Flüssigkristall-Anzeigeelement nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Basisschicht, die eine raue Fläche aufweist, oberhalb zumindest einer der Elektroden angeordnet ist und der organische Film auf der Basisschicht gebildet ist, wodurch die raue Fläche des organischen Films erhalten wird.

17. Flüssigkristall-Anzeigeelement nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Elektroden eine raue Fläche aufweist und der organische Film auf der Elektrode gebildet ist, wodurch die raue Fläche des organischen Films erhalten wird.

18. Flüssigkristall-Anzeigeelement nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rauheit der rauen Fläche innerhalb eines Bereichs von 1, 48 bis 2,8 nm liegt.

19. Flüssigkristall-Anzeigeelement nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der organische Film Partikel eines Durchmessers von 1 um oder weniger enthält.

20. Flüssigkristall-Anzeigeelement nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel aus einer Gruppe gewählt sind, die aus Polymerpartikeln und anorganischen Partikeln besteht.

21. Flüssigkristall-Anzeigeelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der organische Film kristallines Polyamid enthält.

22. Flüssigkristall-Anzeigeelement nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das kristalline Polyamid eine Glasübergangstemperatur aufweist, die gleich oder geringer als 200ºC ist.

23. Flüssigkristall-Anzeigeelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkristallschicht für jedes Pixel einen Flüssigkristallbereich umfasst, der von Polymerwänden umgeben ist, wobei der Flüssigkristallbereich aus der Vielzahl von Flüssigkristalldomänen besteht.

24. Flüssigkristall-Anzeigeelement nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichteinrichtung einen Vorsprung umfasst, der in der Form eines Gitters verläuft, und die Flüssigkristalldomänen in einer Form eines Gitters durch die Ausrichteinrichtung angeordnet sind.

25. Flüssigkristall-Anzeigeelement nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichteinrichtung einen Vorsprung umfasst, der von einem Zentrum des Pixels radial verläuft, und die Flüssigkristalldomänen durch die Ausrichteinrichtung radial angeordnet sind.

26. Flüssigkristall-Anzeigeelement nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichteinrichtung zum Anordnen der Flüssigkristalldomänen aus Materialien besteht, die Polykristalle einschließen.

27. Flüssigkristall-Anzeigeelement nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Element weiter zumindest eine Polarisationsplatte umfasst, und Winkel, die durch Disklinationslinien, die an Grenzen der Vielzahl von Flüssigkristalldomänen gebildet sind, und einer Polarisationsachse der Polarisationsplatte gebildet sind, gleich oder kleiner als 30 Grad sind.

28. Flüssigkristall-Anzeigeelement nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Element weiter zumindest eine Polarisationsplatte umfasst, und Winkel, die durch den Vor- Sprung, der von einem Zentrum des Pixels radial verläuft, und einer Polarisationsachse der Polarisationsplatte gebildet sind, gleich oder kleiner als 30 Grad sind.

29. Flüssigkristall-Anzeigeelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Element weiter zumindest zwei Polarisationsplatten umfasst, wobei die Polarisationsachsen der Polarisationsplatten einander senkrecht kreuzen, wobei die beiden gegenüberliegenden Elektroden zwischen den beiden Polarisationsplatten angeordnet sind,

die Flüssigkristallschicht aus einem nematischen Flüssigkristall besteht, das ein chirales Dotiermittel enthält, und

ein Verdrehwinkel der Flüssigkristallschicht und ein Produkt einer Brechungsindexanisotropie der nematischen Flüssigkristallschicht und einer Dicke der Flüssigkristallschicht derart eingestellt ist, dass eine Lichttransmittanz einen im Wesentlichen maximalen Wert aufweist.

30. Flüssigkristall-Anzeigeelement nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrehwinkel in einem Bereich von 45 bis 150 Grad liegt und das Produkt einer Brechungsindexanisotropie des nematischen Flüssigkristalls und einer Dicke der Flüssigkristallschicht in dem Bereich von 300 bis 650 nm liegt.

31. Flüssigkristall-Anzeigeelement nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrehwinkel in einem Bereich von 45 bis 150 Grad liegt und das Produkt einer Brechungsindexanisotropie des nematischen Flüssigkristalls und einer Dicke der Flüssigkristallschicht in einem Bereich von 1000 bis 1400 nm liegt.

32. Flüssigkristall-Anzeigeelement nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrehwinkel in einem Bereich von 240 bis 300 Grad liegt und das Produkt einer Bre chungsindexanisotropie des nematischen Flüssigkristalls und einer Dicke der Flüssigkristallschicht in einem Bereich von 550 bis 800 nm liegt.

33. Verfahren zum Herstellen eines Flüssigkristall-Anzeigeelements, wobei das Anzeigeelement umfasst: erste und zweite Elektroden (8, 10; 31, 32; 115, 116; 224, 225), die einander gegenüberstehen, und eine Flüssigkristallschicht (5; 37; 114; 222), die zwischen den ersten und zweiten Elektroden angeordnet ist;

wobei das Verfahren den Schritt eines Anordnens einer Ausrichteinrichtung (9, 11; 38, 39; 117, 118; 218, 219, 220, 221) auf einer Fläche einer der ersten und zweiten Elektroden umfasst, wobei die Fläche der Flüssigkristallschicht gegenübersteht, wobei die Ausrichteinrichtung zum Ausrichten von Flüssigkristallmolekülen in der Nähe eines Punkts in der Flüssigkristallschicht in zumindest drei unterschiedlichen Richtungen ausgelegt ist.

34. Herstellungsverfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausrichteinrichtungs-Bildungsschritt einen Schritt eines Bildens eines organischen Films ist, der Spherulite oberhalb der zumindest einen Elektrode aufweist.

35. Herstellungsverfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausrichteinrichtungs-Bildungsschritt einen Schritt eines Kühlens des organischen Films von einem Schmelzzustand umfasst, und der Kühlungsschritt einen Schritt eines Einstellens einer Kühlrate umfasst, um Durchmesser von Spheroliten in dem organischen Film in einem Bereich von 1 bis 200 um zu steuern.

36. Herstellungsverfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausrichteinrichtungs-Bildungsschritt einen Schritt eines Dispergierens von Partikeln in dem organischen Film umfasst, um Durchmesser von Spheroliten in dem organischen Film in einem Bereich von 1 bis 200 um zu steuern.

37. Herstellungsverfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren weiter einen Schritt eines Bildens einer Basisschicht, die eine raue Fläche aufweist, oberhalb zumindest einer der Elektroden umfasst, wodurch eine Rauheit der rauen Fläche eingestellt wird, um Durchmesser von Spheruliten in dem organischen Film in einem Bereich von 1 bis 200 um zu steuern.

38. Herstellungsverfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren weiter einen Schritt eines Abscheidens von Partikeln auf zumindest einer der Elektroden umfasst, um eine raue Fläche zu erhalten, wodurch eine Rauheit der rauen Fläche eingestellt wird, um Durchmesser von Spheruliten in dem organischen Film in einem Bereich von 1 bis 200 um zu steuern.

39. Herstellungsverfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausrichtungseinrichtungs-Bildungsschritt einen Schritt eines Bildens eines photoempfindlichen Polymers, das einen Vorsprung aufweist, der in zumindest drei unterschiedlichen Richtungen verläuft, durch ein Verwenden einer photolithographischen Technik umfasst.

40. Herstellungsverfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausrichteinrichtungs-Bildungsschritt einen Schritt eines Bildens eines organischen Films, der einen Vorsprung aufweist, der in zumindest drei unterschiedlichen Richtungen durch ein Drücken eines Vorsprungs gegen den organischen Film verläuft, umfasst.

41. Herstellungsverfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlungsrate a nicht geringer als 0,1ºC/min und nicht höher als 3,5ºC/min ist.

42. Herstellungsverfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass der organische Film aus einem Material be steht, das zumindest zwei Arten von Polymeren einschließt, die unterschiedliche Schmelzpunkte aufweisen.

43. Herstellungsverfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass der organische Film aus einem Material besteht, das kristallines Polyamid einschließt, das eine Glasübergangstemperatur gleich oder geringer als 200ºC aufweist.

44. Herstellungsverfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlungsschritt einen Schritt eines Einstellens der Kühlungsrate umfasst, so dass eine Temperatur des organischen Films in Übereinstimmung mit einer linearen Funktion bezüglich der Zeit abgesenkt wird.

45. Herstellungsverfahren nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anfangstemperatur des organischen Films in dem Kühlungsschritt gleich oder höher als eine Temperatur, bei welcher die höchste Kristallisationsrate des organischen Films erhalten wird, und gleich oder geringer als ein Schmelzpunkt des organischen Films ist.

46. Herstellungsverfahren nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass eine Endtemperatur des organischen Films in dem Kühlungsschritt gleich oder höher als eine Glasübergangstemperatur des organischen Films ist.

47. Herstellungsverfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass der Basisschicht-Bildungsschritt einen Schritt zum Ätzen einer Fläche der Basisschicht umfasst.

48. Herstellungsverfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass das Flüssigkristall-Anzeigeelement weiter eine Vielzahl von Pixeln für eine Anzeige umfasst, und die Flüssigkristallschicht zumindest eine Flüssigkristalldomäne für jedes Pixel umfasst, und

der Ausrichteinrichtungs-Bildungsschritt die Schritte umfasst:

Zuführen einer Mischung, die ein Flüssigkristall, ein photohärtbares Harz und einen Photoinitiator enthält, zwischen die beiden gegenüberliegenden Elektroden; und

Bestrahlen der Mischung mit Licht, das eine regelmäßige Intensitätsverteilung aufweist.

49. Herstellungsverfahren nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichteinrichtung zumindest einen Vorsprung, der oberhalb zumindest einer der Elektroden gebildet ist, für jedes Pixel umfasst.

50. Herstellungsverfahren nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkristallschicht für jedes Pixel einen Flüssigkristallbereich umfasst, der von Polymerwänden umgeben ist, wobei der Flüssigkristallbereich aus einer Vielzahl von Flüssigkristalldomänen besteht.

51. Herstellungsverfahren nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausrichteinrichtungs-Bildungsschritt vor dem Mischungszuführungsschritt weiter einen Schritt eines Bildens eines organischen Films oberhalb zumindest einer der Elektroden umfasst.

52. Herstellungsverfahren nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkristalldomänen durch den organischen Film radial angeordnet werden.

53. Herstellungsverfahren nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkristalldomänen in einer Form eines Gitters durch den organischen Film angeordnet werden.

54. Herstellungsverfahren nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehalt des photohärtbaren Harzes in der Mischung des Flüssigkristalls und des photohärtbaren Harzes in einem Bereich von 10 bis 0,1 Gew.-% liegt.