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DE69732193T2 - In der Ebene schaltende Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix - Google Patents

In der Ebene schaltende Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix Download PDF

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DE69732193T2
DE69732193T2 DE69732193T DE69732193T DE69732193T2 DE 69732193 T2 DE69732193 T2 DE 69732193T2 DE 69732193 T DE69732193 T DE 69732193T DE 69732193 T DE69732193 T DE 69732193T DE 69732193 T2 DE69732193 T2 DE 69732193T2
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liquid crystal
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crystal display
active matrix
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Kishiro Iwasaki
Yasushi Tomioka
Hisao Yokokura
Katsumi Kondo
Yoshiharu Nagae
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Hitachi Ltd
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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung.
  • In Flüssigkristallanzeigevorrichtungen erfolgt die Anzeige durch Änderung der optischen Eigenschaften der Flüssigkristallschicht, die zwischen den Trägern angeordnet ist, indem die Orientierungsrichtung der Flüssigkristallmoleküle in der Schicht durch Anlegen eines elektrischen Feldes an die Schicht geändert wird.
  • Bei den herkömmlichen Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigen handelte es sich überwiegend um im TN-Modus (TN = twisted nematic oder verdrillt nematisch) betriebene Anzeigen, in dem die Richtung des elektrischen Feldes, das an die Flüssigkristallmoleküle angelegt wird, so ausgerichtet wird, dass es im Wesentlichen senkrecht auf der Trägerebene steht, und die Anzeige erfolgt, indem das optische Drehvermögen der Flüssigkristalle ausgenutzt wird.
  • Andererseits ist ein System vorgeschlagen worden, das die Doppelbrechung von Flüssigkristallen ausnutzt, indem die Richtung des elektrischen Feldes, das an die Flüssigkristalle angelegt wird, so ausgerichtet wird, dass es im Wesentlichen parallel zur Trägerebene verläuft durch Verwendung kammförmig ausgebildeter Elektroden ("in-plane-switching-Technologie", im folgenden mit IPS-Technologie u. dgl. abgekürzt), wie beispielsweise in JP-B 63-21907 und WO 91/10936 (JP-T 5-505247). Verglichen mit dem herkömmlichen TN-Modus bringt der IPS-Modus die Vorteile eines weiten Betrachtungswinkels und einer niedrigen Ladekapazität mit sich und stellt eine viel versprechende Technik für die Entwicklung von Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigen dar.
  • Da die IPS-Technik auf der Doppelbrechung von Flüssigkristallen für die Erzeugung des Displays (= der Anzeige) basiert, ist es bei dieser Technik jedoch erforderlich, den Abstand zwischen den Trägern (Dicke der Flüssigkristallschicht) auf etwa 4 μm einzustellen, was deutlich unter dem Abstand in TN-Displays (etwa 10 μm) liegt, um eine Leistungsfähigkeit des Displays zu erhalten, die der Leistungsfähigkeit von TN-Displays entspricht. Bei Verringerung der Schichtdicke tritt ganz allgemein der Einfluss von Anzeigeunregelmäßigkeiten, die durch einen ungleichmäßigen Abstand zwischen den Trägern hervorgerufen werden, stärker in den Vordergrund, was zu Problemen wie einer Verschlechterung der angezeigten Bildqualität und einer Senkung der Produktionsausbeute führt, die eine verringerte Produktivität bei der Massenproduktion zur Folge hat.
  • Der Abstand zwischen den Trägern wird durch Verteilen einheitlich großer runder Polymerkügelchen als Abstandshaltern zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Trägern, zwischen denen die Flüssigkristallschicht angeordnet ist, auf einen bestimmten Wert eingestellt.
  • In Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtungen kann der Höhenunterschied auf der Trägeroberfläche in dem Bereich, der das aktive Element bildet, bis zu etwa 1 μm betragen, ebenso weist der Zwischenraum zwischen den Trägern im Bereich der Pixel auf Grund eines schwierigen Zusammenhangs zwischen dem oben erwähnten Höhenunterschied und der Verteilung der Abstandshalterkügelchen unvermeidbar eine gewisses Unregelmäßigkeit auf.
  • Bei der IPS-Technik ("in plane switching") führt ein gleich großes Ausmaß an Unregelmäßigkeit des Abstands zwischen den Trägern zu wesentlich größeren relativen Schwankungen des Abstands als bei der TN-Technik, weil der absolute Abstand zwischen den Trägern geringer ist, so dass Techniken zur Verringerung oder Beseitigung der Displayunregelmäßigkeit, die durch einen ungleichmäßigen Abstand verursacht wird, von größter Bedeutung für die IPS-Technik sind.
  • Weiterhin gibt es bei der bekannten TN-Technik keine Abhängigkeit der Schwellenspannung vom Abstand zwischen den Trägern (wegen des spannungsabhängigen Antwortverhaltens), während im Fall der IPS-Technik eine besonders strenge Kontrolle des Abstands zwischen den Trägern erforderlich ist (Oh-e, et al., Appl. Phys. Lett. 67 (26), 1996, S. 3895–3897), da der Abstand zwischen den Trägern einen unabhängigen Beitrag zur Schwellenspannung liefert (wegen des feldabhängigen Antwortverhaltens) zusammen mit dem Abstand zwischen den Elektroden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die obigen Probleme zu lösen und gibt für diesen Zweck eine Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung an, die im IPS-Modus betrieben wird, bei der die Ungleichmäßigkeit oder Unregelmäßigkeit der Anzeige, die aus einer Schwankung des Abstands zwischen den Trägern resultiert, minimiert ist, die außerdem im Stande ist, Bilder in hoher Qualität anzuzeigen und die eine hervorragende Massenproduktivität hat.
  • Die erfindungsgemäße Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung umfasst eine Gruppe von Elektroden zum Anlegen eines elektrischen Feldes an die Flüssigkristallschicht, die zwischen einem Paar von Trägern angeordnet ist, wobei das elektrische Feld parallel zur Ebene der Träger verläuft, aktive Elemente, die in Verbindung mit diesen Elektroden ausgebildet sind, und eine Orientierungsschicht oder Orientierungsschichten, die die Flüssigkristallmoleküle in im Wesentli chen gleicher Richtung an der Grenzfläche zwischen der Flüssigkristallschicht und mindestens einem der beiden einander gegenüberliegenden Trägern ausrichtet/ausrichten, wobei die Extrapolationslänge, die die Stärke der Torsionsverankerung der Flüssigkristallmoleküle auf der Oberfläche der Orientierungsschicht an einer der beiden oder beiden Grenzflächen zwischen der Flüssigkristallschicht und den einander gegenüberliegenden Trägern angibt, so eingestellt ist, dass sie nicht weniger als 10% des Abstands zwischen den Trägern (Dicke der Flüssigkristallschicht) entspricht.
  • Die "Extrapolationslänge" bezieht sich auf die Zunahme des scheinbaren Abstands zwischen den Trägern, wenn sich die Flüssigkristallzelle beim Anlegen eines elektrischen Feldes in Bezug auf die Schwelleneigenschaften wie eine Zelle verhält, deren Trägerabstand größer ist als der tatsächliche Abstand, was der Fall ist, wenn die Grenzflächenverankerung weich und begrenzt ist (de Gennes: The Physics of Liquid Crystal, Oxford University Press, 1974, S. 75).
  • Bei der erfindungsgemäß verwendeten Orientierungsschicht kann es sich um eine Orientierungsschicht handeln, für die der Torsionsverankerungskoeffizient A2 an der Oberfläche der Orientierungsschicht gegenüber den Flüssigkristallmolekülen an der Grenzfläche kleiner als 20 μN/m ist.
  • Für das Verfahren zur Änderung der optischen Eigenschaften entsprechend dem Status der molekularen Orientierung der Flüssigkristallschicht ist es vorteilhaft, zwei Polarisatoren zu verwenden, die so angeordnet sind, dass ihre Polarisationsachsen gekreuzt unter einem rechten Winkel zueinander angeordnet sind, und den Parameter d·Δn (d = Dicke der Flüssigkristallschicht, Δn = Brechungsindex-Anisotropie der Flüssigkristallzusammensetzung) so zu wählen, dass die Beziehung 0,2 μm < d·Δn < 0,5 μm erfüllt ist.
  • Es ist wünschenswert, dass die kontrollierte Richtung der Orientierung der Flüssigkristallmoleküle an den beiden Grenzflächen zwischen der Flüssigkristallschicht und den beiden Trägern im Wesentlichen übereinstimmt.
  • Weiterhin besteht vorzugsweise mindestens eine der Orientierungsschichten, die auf den Trägern ausgebildet sind, aus einem organischen Polymer, das ein Polymer und/oder Oligomer enthält, in dem das Polymerisat langkettiger Alkylengruppen und/oder Fluorgruppen, das in der Aminkomponente oder der Säurekomponente enthalten ist, 5 bis 30% der Gesamtmolzahl ausmacht.
  • Das Polymer und/oder Oligomer, das/die in der Orientierungsschicht verwendet wird/werden, gehört/gehören vorzugsweise zu den Polymeren und/oder Oligomeren, die ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 2000 bis 90000 aufweisen. Die langkettigen Alkylengruppen und/oder Fluorgruppen in dem Polymer können Gruppen vom Hautkettentyp, Seitenkettentyp oder vom endständigen Typ sein.
  • Die Orientierungsschicht wird vorzugsweise aus einem organischen Polymer hergestellt, das langkettige Alkylengruppen und/oder Fluorgruppen enthält, worin Amidsäureimidpolymere und/oder -oligomere, Imidpolymere und/oder -oligomere, Imidosiloxanpolymere und/oder -oligomere und Amidimidpolymere und/oder -oligomere eingeschlossen sind. Es ist weiterhin möglich, ein organisches Polymer zu verwenden, das durch dehydratisierende Ringschlussreaktion eines Amidsäurepolymers und/oder -oligomers, das als Aminkomponente ein einringiges steifes Diamin und als Säurekomponente ein aliphatisches Tetracarbonsäuredianhydrid und/oder ein alicyclisches Tetracarbonsäuredianhydrid und ein aromatisches Tetracarbonsäuredianhydrid, das langkettige Alkylengruppen und/oder Fluorgruppen vom Hauptkettentyp aufweist, erhältlich ist.
  • Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung kann mindestens eine der Orientierungsschichten, die auf den Trägern ausgebildet sind, aus einer Schicht aus einem anorganischen Material bestehen. Diese Schicht aus einem anorganischen Material ist vorzugsweise eine anorganische Orientierungsschicht, die durch eine Schrägbedampfungstechnik oberflächenbehandelt worden ist. Bei Verwendung einer derartigen anorganischen Orientierungsschicht kann eine organische Orientierungsschicht als die andere Orientierungsschicht verwendet werden. Eine derartige organische Orientierungsschicht ist vorzugsweise eine Schicht aus einem organischen Polymer, die einer Reibbehandlung unterzogen worden ist.
  • Bei einer Ausführungsform der Elektroden und der aktiven Elemente, die erfindungsgemäß verwendet werden, ist es wünschenswert, dass diese nur auf einem der beiden das Trägerpaar bildenden Träger ausgebildet werden, und dass die äußerste Oberfläche dieses Trägers aus einer Schicht aus einem anorganischen Material besteht.
  • Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform der Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung kann mindestens eine der Orientierungsschichten, die auf den Trägern ausgebildet werden, eine Schicht aus einem photoreaktiven Material sein. Eine derartige Schicht aus einem photoreaktiven Material ist vorzugsweise eine photoreaktive Orientierungsschicht, die einer Belichtung mit linear polarisiertem Licht unterzogen worden ist, und eine derartige photoreaktive Orientierungsschicht wird vorzugsweise aus einem organischen Polymer hergestellt, das ein Polymer und/oder Oligomer enthält, das mindestens eine Diazobenzolgruppe aufweist.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Diese und weitere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher verständlich beim Lesen der folgenden ausführlichen Beschreibung, in der auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, wobei:
  • die 1A, 1B, 1C und 1D schematische Darstellungen des Verhaltens der Flüssigkristallmoleküle in der erfindungsgemäßen Flüssigkristallanzeigevorrichtung enthalten. Die 1A und 1C zeigen den Zustand der Flüssigkristallmoleküle in einer Situation, in der kein elektrisches Feld anliegt, und die 1B und 1D zeigen den Zustand der Flüssigkristallmoleküle in einer Situation, in der ein elektrisches Feld anliegt;
  • 2 die polare Verankerung und die Torsionsverankerung der Flüssigkristallmoleküle auf der Oberfläche des Trägers veranschaulicht;
  • 3 ein Diagramm zeigt, das die elektrooptischen Eigenschaften beim Betrieb im IPS-Modus wiedergibt;
  • die 4A und 4B grafische Darstellungen der elektrooptischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Vorrichtung enthalten. 4A zeigt die Eigenschaften, die beobachtet werden, wenn die Torsionsverankerung hart ist, und 4B zeigt die Eigenschaften, die beobachtet werden, wenn die Torsionsverankerung weich ist;
  • 5 ein Diagramm enthält, das den Zusammenhang zwischen dem Quotienten aus Extrapolationslänge und Dicke der Flüssigkristallschicht und der Kennzahl der Abnahme der Helligkeitsschwankung infolge einer weichen Torsionsverankerung zeigt;
  • 6 eine strukturelle Darstellung von Dünnschichttransistoren (TFT), Elektroden und Verdrahtungen in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt. 6a ist eine Draufsicht, und die 6b und 6c sind Seitenansichten im Querschnitt;
  • 7 ein Diagramm enthält, das die Ergebnisse der Untersuchungen an einem erfindungsgemäßen Beispiel zeigt;
  • 8 ein Diagramm enthält, das die Ergebnisse der Untersuchungen an einem weiteren erfindungsgemäßen Beispiel zeigt;
  • 9 ein Diagramm enthält, das die Ergebnisse der Untersuchungen an einem weiteren erfindungsgemäßen Beispiel zeigt;
  • 10 ein Diagramm enthält, das die Ergebnisse der Untersuchungen an einem weiteren erfindungsgemäßen Beispiel zeigt;
  • 11 ein Diagramm enthält, das die Ergebnisse der Untersuchungen an einem Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 12 ein Diagramm enthält, das die Ergebnisse von Untersuchungen an einem weiteren Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 13 ein Diagramm enthält, das die Ergebnisse der Untersuchungen an einem weiteren Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 14 ein Diagramm enthält, das die Ergebnisse der Untersuchungen an einem weiteren Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Zunächst wird im IPS-Modus, auf den sich die vorliegende Erfindung bezieht, die Torsionsverankerung zwischen den Flüssigkristallmolekülen und der Oberfläche der Orientierungsschicht an deren Grenzfläche auf ein so niedriges Niveau eingestellt, dass die Extrapolationslänge, die eine Kennzahl für die Stärke der Torsionsverankerung ist, 10% oder mehr als 10% des Abstands zwischen den Trägern entspricht.
  • Die Funktionsprinzipien der IPS-Technik, auf denen die vorliegende Erfindung beruht, werden unter Bezugnahme auf ein Modell, das in 1 dargestellt ist, beschrieben. Die 1A und 1B veranschaulichen im Querschnitt das Verhalten von Flüssigkristallmolekülen, die in einem IPS-Flüssigkristallelement enthalten sind, und die 1C und 1D sind Draufsichten auf dieses Element (hier wird ein Teil gezeigt, das nur einem der Pixel entspricht).
  • Ein Querschnitt durch die Seite der Zelle ohne anliegende Spannung wird in 1A gezeigt, und eine Draufsicht auf die Zelle in diesem Zustand wird in 1C gezeigt. Lineare Elektroden 4, 1 sind auf der Innenseite auf einem der Träger ausgebildet. Die Oberflächen beider das Trägerpaar bildenden Träger bestehen aus einer Orientierungsschicht, und eine Flüssigkristallzusammensetzung ist in Form eines Sandwiches zwischen den Trägern angeordnet. (In diesem Fall wird angenommen, dass die dielektrische Anisotropie der Zusammensetzung positiv ist, die Funktionsweise im IPS-Modus kann aber in ähnlicher Weise mit einer Flüssigkristallzusammensetzung mit negativer Anisotropie erzielt werden, indem einfach die Richtung der Hauptachse und die Richtung der Nebenachse der Flüssigkristallmoleküle vertauscht werden).
  • Die stäbchenförmigen Flüssigkristallmoleküle 6 werden in der durch das Bezugszeichen 10 angegebenen Richtung, die einen kleinen Winkel mit der Längsrichtung (in der Draufsicht von 1C) der Elektroden 4, 1 bildet, an der Grenzfläche der beiden Träger durch Verankerung mit den Orientierungsschichten 5 ausgerichtet. Sie verbleiben in der Flüssigkristallschicht nahezu homogen in diesem Zustand, wenn keine Spannung anliegt.
  • Wenn verschiedene Potentiale an die Pixelelektrode 4 und die gemeinsame Elektrode 1 angelegt werden, um durch den Potentialunterschied zwischen den beiden Elektroden ein elektrisches Feld 9 in der Schicht aus der Flüssigkristallzusammensetzung zu erzeugen, werden die Flüssigkristallmoleküle durch die Wechselwirkung der dielektrischen Anisotropie der Flüssigkristallzusammensetzung mit dem elektrischen Feld in die Richtung des elektrischen Feldes gedreht, was in den 1B und 1D gezeigt wird. Hierdurch wird eine Änderung der optischen Eigenschaften des Flüssigkristallelementes durch das Zusammenwirken der Brechungsindex-Anisotropie der Schicht aus der Flüssigkristallzusammensetzung mit dem Polarisator 8 hervorgerufen, und eine derartige Änderung führt zur Ausbildung einer Anzeige.
  • Im Folgenden wird der Zusammenhang zwischen dem IPS-Modus und der Torsionsverankerung an der Grenzfläche diskutiert, wofür mit dem herkömmlichen TN-Modus verglichen wird.
  • Es ist bekannt, dass die die Orientierung steuernde Kraft (Verankerungskraft) durch Verankerung der Orientierungsschicht mit den Flüssigkristallmolekülen in Abhängigkeit vom Material der Orientierungsschicht und den Reibbedingungen sehr stark variiert, dass sie jedoch auch entsprechend der Richtung variiert, in die die Orientierung der Flüssigkristallmoleküle auf der Oberfläche der Orientierungsschicht geändert wird.
  • Im Fall eines Flüssigkristallmaterials, das eine positive dielektrische Anisotropie aufweist, das im Wesentlichen horizontal auf der Oberfläche orientiert ist, erfolgt im TN-Modus, in dem das elektrische Feld im Wesentlichen vertikal zur Trägergrenzfläche angelegt wird, die Änderung der Orientierung der Flüssigkristallmoleküle auf der Trägeroberfläche, die durch das Anlegen eines elektrischen Feldes hervorgerufen wird, in die Richtung, die von der Oberfläche weg zeigt, wohingegen die Änderung der Orientierung im IPS-Modus, in dem das elektrische Feld im Wesentlichen parallel zur Trägergrenzfläche angelegt wird, in einer Richtung in der Ebene parallel zur Oberfläche erfolgt. Die die Orientierung an der Grenzfläche steuernde Kraft basiert im Fall der herkömmlichen TN-Zelle auf der polaren Verankerung, die in 2 veranschaulicht wird, während sie im Fall der IPS-Zelle auf der Torsionsverankerung basiert, die ebenfalls in 2 veranschaulicht wird. Ganz allgemein ist die polare Verankerung fast immer sehr hart (Proust et al.: Colloid & Polymer Sci., 254, 672–673, 1976), während die Torsionsverankerung relativ weich ist, und es ist in der Praxis möglich, einen Orientierungsfilm aufzufinden, der eine weiche Torsionsverankerung zeigt, was in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen wird (Levy et al.: Journal de Physique Letters, Band 40, 1979, L-215).
  • Durch Einstellen einer weichen Torsionsverankerung an der Grenzfläche Flüssigkristall/Orientierungsschicht, für die die Extrapolationslänge mehr als 10% des Abstands zwischen den Trägern entspricht, ist es im IPS-Modus möglich, die Displayunregelmäßigkeit, die durch einen ungleichmäßigen Abstand der Träger voneinander verursacht wird, zu verringern, verglichen mit dem Fall einer harten Torsionsverankerung an dieser Grenzfläche, selbst bei gleichem Ausmaß der Ungleichmäßigkeit des Abstands.
  • Die Ursache für die Verringerung der Displayunregelmäßigkeit im IPS-Betrieb durch Schwächung der Torsionsverankerung wird im Folgenden erklärt.
  • 3 zeigt grafisch die Änderung der Displayhelligkeit bei Änderung der Spannung, die an den Elektroden einer IPS-Flüssigkristallanzeigevorrichtung anliegt. Grafisch dargestellt sind in 3 drei Muster für die Änderung des Zusammenhangs zwischen Spannung und Helligkeit, wenn der Abstand zwischen den Trägern eines Flüssigkristallelements geringfügig (um ± Δd) verändert wird, was einer Schwankung der (Un)Gleichmäßigkeit des Abstands entspricht.
  • Die Schwellenspannung Vc für die Änderung der Orientierung (Fréederickszübergang) für das im IPS-Modus in der Ebene an den Flüssigkristallmolekülen anliegende Feld mit gleich großer Torsionsverankerung an den Grenzflächen zwischen der Flüssigkristallschicht und den beiden das Trägerpaar bildenden Trägern wird näherungsweise durch die folgende Gleichung angegeben (Yokoyama: Mol. Cryst. Liq. Cryst., 1988, Band 165, S. 265–316; Oh-e, et al.: Appl. Phys. Lett., Band 67, 1995, S. 3895–3897): Vc = (πg/(d + 2b))√(K2/Δε) (1),worin d den Abstand zwischen den Trägern (Dicke der Flüssigkristallschicht), g den Abstand zwischen den Elektrodenenden, K2 die elastische Konstante der Verdrillung, Δε die dielektrische Anisotropie der Flüssigkristallzusammensetzung und b die Extrapolationslänge bedeutet, die die Stärke der Torsionsverankerung der Flüssigkristallmoleküle auf der Oberfläche der Orientierungsschicht an der Grenzfläche ausdrückt, die durch die folgende Gleichung definiert wird, in der der Torsionsverankerungskoeffizient A2 der Oberfläche der Orientierungsschicht verwendet wird: b = K2/A2 (2).
  • Je stärker die Torsionsverankerung der Oberfläche der Orientierungsschicht ist, desto kleiner wird die Extrapolationslänge b; für b wird der Wert 0 angenommen, wenn die Torsionsverankerung so fest ist, dass die Richtung der Orientierung der Flüssigkristallmoleküle auf der Oberfläche der Orientierungsschicht als unveränderlich betrachtet wird.
  • Die Änderung der Schwellenspannung ΔVc bei Änderung des Abstands der Träger um ± Δd, ausgehend vom Mittenwert d, wird durch die folgende Gleichung wiedergegeben: ΔVc = (2πgΔd/((d + 2b) – (Δd))√(K2/Δε) (3).
  • Es wird hier der Fall eines Graustufendisplays betrachtet, bei dem die Displayunregelmäßigkeit am auffälligsten sichtbar ist. Für das Beispiel einer anliegenden Spannung V50, bei der die Displayhelligkeit, die in 3 gezeigt wird, auf den halben Wert (50%) der maximalen Helligkeit sinkt, und ein Ausmaß der Änderung ΔV50, das hervorgerufen wird, wenn der Abstand zwischen den Trägern um ± Δd verändert wird, wird angenommen, dass ΔV50 nahezu proportional zum weiter oben erwähnten ΔVc ist.
  • Der Quotient aus "ΔV50weich" (für den Fall einer weichen Torsionsverankerung an der Grenzfläche) und "ΔV50hart" (für den Fall, dass die Torsionsverankerung so stark ist, dass für die Extrapolationslänge der Wert 0 angenommen werden kann) wird durch die folgende Gleichung angegeben: ΔV50weich/ΔV50hart = (d·d – Δd·Δd)/((d + 2b)·(d + 2b) – Δd·Δd) (4).
  • Wenn die Ungleichmäßigkeit des Abstands Δd beträgt und Δd·Δd << d·d ist, kann die obige Gleichung durch die folgende Gleichung angenähert werden: ΔV50weich/ΔV50hart ≅ 1/((1 + 2b/d)·(1 + 2b/d)) (5).
  • Da b > 0 ist, ergibt die obige Formel Δ50weich/ΔV50hart < 1. Es zeigt sich somit, dass in dem Fall, in dem die Torsionsverankerung weich ist (4B), der Variationsbereich von V50, der durch die Änderung des Trägerabstands verursacht wird, verringert wird, verglichen mit dem Fall einer harten Torsionsverankerung (4A), was in 4 gezeigt wird.
  • Hinsichtlich des Variationsbereiches der Helligkeit ΔB50, der ΔV50 entspricht, wie in 3 gezeigt wird, wird angenommen, dass ΔB50 nahezu proportional zu ΔV50 ist. Daher kann in dem Bereich der Helligkeitsvariation um ΔB50, die durch die Änderung des Abstands um ± Δd verursacht wird, der Quotient aus Helligkeitsvariation im Fall einer weichen Torsionsverankerung an der Grenzfläche und Helligkeitsvariation im Fall einer harten Torsionsverankerung durch die Formel (5) angenähert werden, und wenn der Quotient aus Extrapolationslänge und Trägerabstand durch b* = b/d gegeben ist, ist die folgende Näherung möglich: ΔB50weich/ΔB50hart ≅ 1/((1 + 2b*)(1 + 2b*)) (6),da b* > 0, ΔB50weich/ΔB50hart < 1. Es zeigt sich somit, dass die Helligkeitsvariation, die durch die Ungleichmäßigkeit des Abstandes verursacht wird, durch eine Schwächung der Torsionsverankerung an der Grenzfläche minimiert werden kann, was in 4 gezeigt wird. Mit anderen Worten, wenn die Torsionsverankerung geschwächt wird, wird der Variationsbereich (ΔV50) der charakteristischen Kurve, der durch die Änderung des Abstands zwischen den Trägern auf d ± Δd in 3 verursacht wird, verringert, wodurch eine entsprechende Abnahme der Variation der Displayhelligkeit (ΔB50) verursacht wird.
  • Der obige Quotient ΔB50weich/ΔB50hart kann als eine Kennzahl für die Abnahme der Displayunregelmäßigkeit (Helligkeitsvariation) bei Variation des Trägerabstands durch eine weiche Torsionsverankerung betrachtet werden.
  • Die Formel (6) ist in 5 mit b* als Abszisse und ΔB50weich/ΔB50hart als Ordinate in einem Diagramm dargestellt. Das Diagramm zeigt, dass eine geringe Zunahme des Quotienten b* aus Extrapolationslänge und Trägerabstand zu einer kräftigen Abnahme der Kennzahl ΔB50weich/ΔB50hart führt, das heißt durch die weiche Torsionsverankerung wird eine bemerkenswerte Abnahme der Helligkeitsschwankungen erzielt.
  • Im Zusammenhang mit dem Farbensehen des Menschen ist der Weber-Quotient als Kriterium für die Wahrnehmbarkeit von Helligkeitsunterschieden bekannt, und es heißt, dass ein Helligkeitsunterschied von 10% vom Menschen wahrgenommen werden kann. Daher ist es möglich, durch eine Beeinflussung der Orientierung an der Grenzfläche zwischen dem Träger und der Flüssigkristallschicht, durch die die Ungleichmäßigkeit der Displayhelligkeit auf weniger als 10% gesenkt wird, indem man sich die Verringerung von Helligkeitsschwankungen, die durch die Variation des Trägerabstands verursacht werden, durch Vorsehen einer weichen Torsionsverankerung zunutze macht, eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung zu erhalten, bei der die Ungleichmäßigkeit der Displayhelligkeit nicht mehr sichtbar ist, die durch Schwankungen des Trägerabstands verursacht wird, die beim Verfahren zur Herstellung der Flüssigkristallelemente auftreten können.
  • In einem IPS-Aktivmatrix-Flüssigkristalldisplay erhält man im Pixelbereich eine Ungleichmäßigkeit des Trägerabstands von etwa 0,5 μm. Wenn diese Anzeige mit einer Orientierungsschicht versehen wird (zum Beispiel einer geriebenen Orientierungsschicht aus einem Polyimidorientierungsschichtmaterial PIQ, das zu einer harten Torsionsverankerung führt, das von Hitachi Chemical Co., Ltd. erhältlich ist), beträgt daher die Displayunregelmäßigkeit etwa 14%.
  • Um das Ausmaß der Displayunregelmäßigkeit unterhalb des Schwellenwertes von 10% für die Sichtbarkeit von Helligkeitsunterschieden zu halten, damit die Ungleichmäßigkeit der Displayhelligkeit nicht mehr wahrgenommen wird, ist es daher erforderlich, für die Kennzahl ΔB50schwach/ΔB50stark einen Wert unterhalb von 0,7 zu erreichen, und dies ist möglich, indem der Quotient b* aus Extrapolationslänge und Trägerabstand (siehe 5) größer als 0,1 gemacht wird, das heißt indem die Extrapolationslänge auf einen Wert gebracht wird, der mehr als 10% des Abstands zwischen den Trägern entspricht.
  • Weiterhin ist es durch Einstellen einer weichen Torsionsverankerung für die Orientierung an der Grenzfläche zwischen dem Träger und der Flüssigkristallschicht möglich, einerseits die Steuerungsspannung zu verringern auf Grund der Senkung der Schwellenspannung und andererseits die Einschaltantwortgeschwindigkeit zu erhöhen.
  • Zweitens wird erfindungsgemäß der Torsionsverankerungskoeffizient der Oberfläche der Orientierungsschicht für die Flüssigkristallmoleküle an der Grenzfläche zwischen dem Flüssigkristall und der Orientierungsschicht so eingestellt, dass er im IPS-Modus nicht größer als 20 μN/m ist.
  • Um mit einem IPS-Display eine gleich gute Leistungsfähigkeit des Displays wie mit einem TN-Display zu erzielen, ist es erforderlich, den Abstand zwischen den Trägern (Dicke der Flüssigkristallschicht) auf etwa 4 μm einzustellen. In diesem Fall darf die Extrapolationslänge b nicht kleiner als etwa 0,4 μm sein, um den Wert der Extrapolationslänge auf mehr als 10% des Abstands zwischen den Trägern zu bringen. Da die elastische Konstante der Verdrillung K2 der derzeit verfügbaren, in der Praxis eingesetzten Flüssigkristallzusammensetzungen nicht größer als etwa 8 pN ist, wird vorgeschlagen, ein Material für die Orientierungsschicht zu verwenden, das eine schwache Torsionsverankerung ermöglicht mit einem Torsionsverankerungskoeffizienten K2 an der Oberfläche der Orientierungsschicht (wie er sich aus der Gleichung (2) ergibt) von nicht mehr als 20 μN/m.
  • Drittens wird in der vorliegenden Erfindung ein organisches Polymer, das ein Oligomer und/oder Polymer enthält, in dem das Polymerisat langkettiger Alkylengruppen und/oder Fluorgruppen, das in der Aminkomponente oder der Säurekomponente enthalten ist, 5 bis 30% der Gesamtmolzahl ausmacht, als Material für die Orientierungsschicht verwendet, um eine wie weiter oben angegebene schwache Torsionsverankerung zu erhalten.
  • Um eine Extrapolationslänge zu erhalten, die nicht weniger als 10% des Abstands zwischen den Trägern entspricht, ist es, wie weiter oben erwähnt, wünschenswert, für die Orientierungsschicht ein Material zu verwenden, das eine schwache Torsionsverankerung mit einem Torsionsverankerungskoeffizienten auf der Oberfläche der Orientierungsschicht ergeben kann, der nicht größer als 20 μN/m ist. Zur Erzielung einer solchen schwachen Torsionsverankerung wird empfohlen, für die Orientierungsschicht ein Material zu verwenden, in das langkettige Alkylengruppen und/oder Fluorgruppen in einer Menge oberhalb eines vorgeschriebenen Wertes (5%) eingebracht worden sind.
  • Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass, wenn der Anteil des copolymerisierten Teils aus langkettigen Alkylengruppen und/oder Fluor gruppen einen bestimmten Wert übersteigt (30%), der Tiltwinkel der Flüssigkristallmoleküle an der Grenzfläche 10° übersteigen kann, was eine ungleichmäßige Anzeige verursacht auf Grund der Ungleichmäßigkeit des Tiltwinkels bei einer Orientierung mit großem Tiltwinkel. Außerdem geht der weite Betrachtungswinkel, der einer der herausragenden Vorteile des IPS-Modus ist, meistens verloren, wenn der Tiltwinkel 10° übersteigt.
  • Wenn der Anteil des copolymerisierten Teils aus langkettigen Alkylengruppen und/oder Fluorgruppen in dem Material der Orientierungsschicht erhöht wird, kann weiterhin der Torsionsverankerungskoeffizient A2 an der Oberfläche der Orientierungsschicht kleiner als 1,0 μm/N werden, was zu einer ungeeigneten Orientierung und einer sehr starken Abnahme der Geschwindigkeit der Abklingantwort führen kann. Es wird daher empfohlen, den Anteil der langkettigen Alkylengruppen und/oder Fluorgruppen nicht ohne Bedacht zu erhöhen.
  • Im Hinblick auf die obigen Effekte wird empfohlen, eine Orientierungsschicht zu verwenden, in der der copolymerisierte Anteil langkettiger Alkylengruppen und/oder Fluorgruppen wie in der vorliegenden Erfindung im Bereich von 5 bis 30% der Gesamtmolzahl liegt, um ein IPS-Aktivmatrix-Flüssigkristalldisplay zu erhalten, bei dem die Displayunregelmäßigkeit verringert ist und das eine hervorragende Massenproduktivität aufweist.
  • Durch die Verwendung einer Orientierungsschicht, die ein Polymer enthält, in das ein Oligomer eingebracht worden ist, das ein geringeres Gewichtsmittel des Molekulargewichts als das herkömmliche Polymer (das ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 100000 oder darüber aufweist) von langkettigen Alkylengruppen und/oder Fluorgruppen aufweist, wird darüber hinaus die Bedruckbarkeit verbessert, wenn der Träger durch ein Druckverfahren mit einem Lack beschichtet wird.
  • Das Polymer und/oder Oligomer, das/die die langkettigen Alkylengruppen und/oder Fluorgruppen enthält/enthalten, ist vorzugsweise ein Amidsäureimidpolymer und/oder -oligomer, ein Imidpolymer und/oder -oligomer, ein Imidosiloxanpolymer und/oder -oligomer, ein Amidimidpolymer und/oder -oligomer oder dergleichen, das/die ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 2000 bis 90000 aufweist/aufweisen (ermittelt gegen einen Polystyrolstandard), unabhängig davon, ob es sich um Polymere/Oligomere vom Hauptkettentyp, Seitenkettentyp oder endständigen Typ handelt.
  • Besonders bevorzugt für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung ist eine organische Orientierungsschicht, in der die Aminkomponente ein einringiges steifes Amin und die Säurekomponente ein Amidsäurepolymer und/oder -oligomer umfasst, das aus einem aliphatischen Tetracarbonsäuredianhydrid und/oder alicyclischen Tetracarbonsäuredianhydrid und einem aromatischen Tetracarbonsäuredianhydrid zusammengesetzt ist, das langkettige Alkylengruppen und/oder Fluorgruppen vom Hauptkettentyp aufweist.
  • Für die Herstellung der erfindungsgemäßen organischen Orientierungsschicht wird ein passender Vorläufer, beispielsweise ein Amidsäurepolymer und/oder -oligomer, ein Amidsäureimidpolymer und/oder -oligomer, ein Imidpolymer und/oder -oligomer, ein Imidosiloxanpolymer und/oder -oligomer, oder ein Amidimidpolymer und/oder -oligomer als Schicht auf den Träger aufgetragen, wonach der dehydratisierende Ringschluss, Mischen und andere erforderliche Behandlungsschritte durchgeführt werden.
  • Die Verbindungen, die die Aminkomponente bilden, die langkettige Alkylengruppen aufweist, und andere copolymerisierbare Verbindungen, die in der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, sind beispielsweise: 1,8-Diaminooctan, 1,10-Diamino decan, 1,12-Diaminodecan, 2,4-Diamino-3-methylstearylphenylether, 2,4-Diaminolaurylphenylether, 2,4-Diaminopalmitylphenylether, 2,4-Diamino-1-octyloxybenzol, 2,2-Bis[4-(p-aminophenoxy)-phenyl)-octan, 2,2-Bis[4-(p-aminophenoxy)phenyl]decan, 2,2-Bis[4-(p-aminophenoxy)phenyl)tridecan, 2,2-Bis[4-(p-aminophenoxy)phenyl]pentadecan, Bis[4-(p-aminobenzoyloxy)benzoesäure]octan, Bis[4-(p-aminobenzoyloxy)benzoesäure]octadecan, Bis(p-aminobenzoyloxy)octan, Bis(p-aminobenzoyloxy)nonan, Bis(p-aminobenzoyloxy)-decan, Bis(p-aminobenzoyloxy)dodecan, Bis(p-aminobenzoyloxy)tetradecan, Bis(p-aminobenzoyloxy)-octadecan, Sebacinsäuredihydrazid, p-Phenylendiamin, m-Phenylenediamin, 4,4'-Diaminodiphenylether, 3,3'-Diaminodiphenylether, 4,4'-Diaminodiphenylmethan, 3,3'-Diaminodiphenylmethan, 4,4'-Diaminodiphenylsulfid, 4,4'-Diaminodiphenylpropan, 3,3'-Diaminodiphenylpropan, 4,4'-Diaminodiphenylsulfon, 3,3'-Diaminodiphenylsulfon, 1,5-Diaminonaphthalin, 2,6-Diaminonaphthalin, 4,4'-Diaminoterphenyl, 1,1-Methoxylendiamin, 1,4-Diaminocyclohexan, Isophthalsäuredihydrazid, Adipinsäuredihydrazid, Bernsteinsäuredihydrazid, 3,3'-Dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethan, 3,3'-Butyl-4,4'-diaminodiphenylmethan, 3,3'-Dibutoxy-4,4'-diaminodiphenylmethan, 2,4-Diamino-1-methoxymethylenbenzol, 2,4-Diamino-1-butoxymethylenbenzol, 3,3'-Dimethyl-4,4'-diaminodiphenylether, 3,3'-Dimethyl-2,2'-diaminodiphenylmethan, 2,2-Bis[4-(p-aminophenoxy)-phenyl]propan, 2,2-Bis[4-(p-aminophenoxy)phenyl]-butan, 2,2-Bis[4-(p-aminophenoxy]pentan, 2,2-Bis[4-(p-aminophenoxy)phenyl]hexan, 2,2-Bis[4-(p-aminophenoxy)-phenyl)methan, 2,2-Bis[4-(p-aminophenoxy)phenyl]-sulfon, 2,2-Bis[4-(p-aminophenoxy)phenyl]keton, 2,2-Bis[4-(p-aminophenoxy)phenyl]biphenyl, 2,2-Bis[4-(p-aminophenoxy)phenyl]cyclohexan, 2,2-Bis[4-(p-aminophenoxy)phenyl]methylcyclohexan, 2,2-Bis(4-(p-aminophenoxy)phenyl]propylcyclohexan, Bis[4-(p-aminobenzoyloxy)ben zoesäure]propan, Bis[4-(m-aminobenzoyloxy)benzoesäure]propan, Bis[4-(p-aminobenzoyloxy)benzoesäure]pentan, Bis[4-(p-aminobenzoyloxy)benzoesäure]cyclohexan, Bis[4-(p-aminobenzoyloxy)benzoesäure]methylcyclohexan, Bis[4-(p-aminobenzoyloxy)benzoesäure]methan, Bis[4-(p-aminobenzoyloxy)benzoesäure]butan, Bis[4-(m-aminobenzoyloxy)benzoesäure]butan, Bis[4-(p-aminomethylbenzoyloxy)benzoesäure]propan, Bis[4-(p-aminoethylbenzoyloxy)benzoesäure]propan, Bis[4-(p-aminobenzoyloxy)benzoesäure]heptan, Bis(p-aminobenzoyloxy)propan, Bis(p-aminobenzoyloxy)methan, Bis(p-aminobenzoyloxy)ethan, Bis(p-aminobenzoyloxy)butan, Bis(p-aminobenzoyloxy)pentan, Bis(p-aminobenzoyloxy)hexan, Bis(p-aminobenzoyloxy)heptan, 2,2-Bis[4-(4-aminophenoxy)-phenyl]hexafluorpropan, 2,2-Bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]hexafluorpropan, 2,2-Bis[4-(2-aminophenoxy)-3,5-dimethylphenyl]hexafluorpropan, p-Bis(4-amino-2-trifluormethylphenoxy)benzol, 4,4'-Bis(4-amino-2-trifluormethylphenoxy)biphenyl, 4,4'-Bis(4-amino-2-trifluormethylphenoxy)diphenylsulfon, 1,4-Bis(3-aminophenoxy)benzol, Diaminosiloxan und Aminosiloxan.
  • Die Verbindungen, die die Säurekomponente bilden, die langkettige Alkylengruppen aufweist, und andere copolymerisierbare Verbindungen, die erfindungsgemäß verwendbar sind, sind beispielsweise: Octylbernsteinsäuredianhydrid, Dodecylbernsteinsäuredianhydrid, Octylmalonsäuredianhydrid, Decamethylenbistrimellitsäuredianhydrid, Dodecanmethylenbistrimellitsäuredianhydrid, 2,2-Bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl)octyltetracarbonsäuredianhydrid, 2,2-Bis[4-(3,4-dicarboxybenzoyloxy)-phenyl]tridecantetracarbonsäuredianhydrid, 2,2-Bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl)tridecantetracarbonsäuredianhydrid, Stearinsäure, Stearinsäurechlorid, Pyromellitsäuredianhydrid, Methylpyromellitsäuredianhydrid, 3,3',4,4'-Biphenyltetracarbonsäuredianhydrid, Dimethylentrimellitsäuredianhydrid, 3,3',4,4'-Biscyclohexantetracarbonsäuredianhydrid, 3,3',4,4'-Benzophenontetracarbonsäuredianhydrid, 3,3',4,4'-Diphenylmethantetracarbonsäuredianhydrid, 3,3',4,4'-Diphenylethertetracarbonsäuredianhydrid, 3,3',4,4'-Diphenylsulfontetracarbonsäuredianhydrid, 2,3,6,7-Naphthalintetracarbonsäuredianhydrid, 3,3',4,4'-Diphenylpropantetracarbonsäuredianhydrid, 2,2-Bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl)propantetracarbonsäuredianhydrid, 2,2-Bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]hexafluorpropantetracarbonsäuredianhydrid, 2,2-Bis[4-(3,4-dicarboxybenzoyloxy)phenyl]propantetracarbonsäuredianhydrid, Cyclopentantetracarbonsäuredianhydrid, 1,2,3,4-Cyclobutantetracarbonsäuredianhydrid, Bicyclo(2,2,2)octa-7-en-2,3,5,6-tetracarbonsäuredianhydrid, 1,2,3,4-Cyclopentantetracarbonsäuredianhydrid und 1,2,3,4-Butantetracarbonsäuredianhydrid.
  • Die Verbindungen, die die Aminkomponente bilden, die Fluorgruppen enthält, und andere copolymerisierbare Verbindungen, die erfindungsgemäß verwendet werden können, sind beispielsweise: 4-Fluor-m-phenylendiamin, 2,2-Bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]hexafluorpropan, 2,2-Bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]hexafluorpropan, 2,2-Bis(2-aminophenoxy)-3,5-dimethylphenyl]hexafluorpropan, p-Bis(4-amino-2-trifluormethylphenoxy)benzol, 4,4'-Bis(amino-2-trifluormethylphenoxy)biphenyl, 4,4'-Bis(4-amino-2-trifluormethylphenoxy)diphenylsulfon, p-Phenylendiamin, m-Phenylendiamin, 4,4'-Diaminodiphenylether, 3,3'-Diaminodiphenylether, 4,4'-Diaminodiphenylmethan, 3,3'-Diaminodiphenylmethan, 4,4'-Diaminodiphenylsulfid, 4,4'-Diaminodiphenylpropan, 3,3'-Diaminodiphenylpropan, 4,4'-Diaminodiphenylsulfon, 3,3'-Diaminodiphenylsulfon, 1,5-Diaminonaphthalin, 2,6-Bis[3-(m-aminophenoxy)-phenyl]biphenyl, 2,2-Bis[4-(p-aminophenoxy)phenyl)cyclohexan, 2,2-Bis[4-(p-aminophenoxy)phenyl]methylcyclohexan, 2,2-Bis[4-(p-aminophenoxy)phenyl]propylcyclohexan, Bis[4-(p-aminobenzoyloxy)benzoesäure]propan, Bis[4-(m-aminobenzoyloxy)benzoesäure]propan, Bis[4-(p-aminobenzoyloxy)benzoesäure)pentan, Bis[4-(p-amino benzoyloxy)benzoesäure]cyclohexan, Bis[4-(p-aminobenzoyloxy)benzoesäure]methylcyclohexan, Bis[4-(p-aminobenzoyloxy)benzoesäure]methan, Bis[4-(p-aminobenzoyloxy)benzoesäure]butane, Bis[4-(m-aminobenzoyloxy)-benzoesäure]butan, Bis[4-(p-aminomethylbenzoyloxy)benzoesäure]propan, Bis[4-(p-aminoethylbenzoyloxy)benzoesäure]propan, Bis[4-(p-aminobenzoyloxy)benzoesäure]heptan, Bis(p-aminobenzoyloxy)propan und Bis(p-aminobenzoyloxy)methan.
  • Die Verbindungen, die die Säurekomponente bilden, die Fluorgruppen aufweist, und weitere copolymerisierbare Verbindungen, die in der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, sind beispielsweise: 2,2-Bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl)hexafluorpropantetracarbonsäuredianhydrid, 2,2-Bis[4-(3,4-dicarboxybenzoyloxy)-3-bromphenyl]hexafluorpropantetracarbonsäuredianhydrid, 2,2-Bis[4-(3,4-dicarboxybenzoyloxy)-3,5-dibromphenyl]hexafluorpropantetracarbonsäuredianhydrid, 2,2-Bis[4-(3,4-dicarboxybenzoyloxy)-3,5-dimethylphenyl]hexafluorpropantetracarbonsäuredianhydrid, 1,5-Bis[4-(3,4-dicarboxybenzoyloxy)phenyl]decafluorpentantetracarbonsäuredianhydrid, 1,6-Bis[4-(3,4-dicarboxybenzoyloxy)phenyl]dodecafluorhexantetracarbonsäuredianhydrid, 1,7-Bis[4-(3,4-dicarboxybenzoxyloxy)phenyl]-tetradecafluorpentantetracarbonsäuredianhydrid, 2,2-Bis[4-(3,4-dicarboxybenzoyloxy)phenyl]octafluorbutantetracarbonsäuredianhydrid, 4,4'-Diphenylethertetracarbonsäuredianhydrid, 3,3',4,4'-Diphenylsulfontetracarbonsäuredianhydrid, 2,3,6,7-Naphthalintetracarbonsäuredianhydrid, 3,3',4,4'-Diphenylpropantetracarbonsäuredianhydrid, 2,2-Bis[3-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl)propantetracarbonsäuredianhydrid, 2,2-Bis[4-(3,4-dicarboxybenzoyloxy)phenyl)-propantetracarbonsäuredianhydrid, Cyclopentantetracarbonsäuredianhydrid, 1,2,3,4-Cyclobutantetracarbonsäuredianhydrid, Bicyclo(2,2,2)octa-7-en-2,3,5,6-tetracarbonsäuredianhydrid, 1,2,3,4-Cyclopentantetracarbonsäuredianhydrid und 1,2,3,4-Butantetracarbonsäuredianhydrid.
  • Die in der vorliegenden Erfindung verwendbaren Lösemittel sind die Lösemittel, die polar sind, wie zum Beispiel: N-Methyl-2-pyrrolidon, Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Dimethylsulfoxid, Sulforan, Butyllacton, Kresol, Phenol, Cyclohexanon, Dimethylimidazolidinon, Dioxan, Tetrahydrofuran, Butylcellosolve, Butylcellosolveacetat und Acetophenon.
  • In das organische Polymer kann ein Silankupplungsmittel auf Aminobasis, wie γ-Aminopropylethoxysilan, δ-Aminopropylmethyldiethoxysilan oder N-β-(Aminoethyl)-γ-aminopropyltrimethoxysilan, ein Silankupplungsmittel auf Epoxidbasis, ein Titanatkupplungsmittel, oder ein Mittel zur Oberflächenbehandlung, wie ein Aluminiumalkoholat, Aluminiumchelat oder Zirconiumchelat eingemischt oder damit umgesetzt werden. Die Orientierungsschicht kann durch die herkömmlicherweise verwendeten Verfahren, wie Schleuderbeschichtung, Drucken, Auftragen mit einem Pinsel, Sprühen, etc. ausgebildet werden.
  • Als Flüssigkristalle können beispielsweise verwendet werden: 4-substituiertes-Phenyl-4'-substituiertes-Cyclohexane, 4-substituiertes-Cyclohexyl-4'-substituiertes-Cyclohexan, 4-substituiertes-Phenyl-4'-substituiertes-Dicyclohexan, 4-substituiertes-Dicyclohexyl-4'-substituiertes-Diphenyl, 4-substituierte-4'-substituierte Terphenyle, 4-substituiertes-Diphenyl-4'-substituiertes-Cyclohexan, 2-(4-substituiertes-Phenyl)-5-pyrimidine, 2-(4-substituiertes-Dioxan)-5-phenyle, 4-substitierte-Benzoesäure-4'-phenylester, 4-substituierte-Cyclohexancarbonsäure-4'-substituierter-Phenylester, 4-substituierte-Cyclohexancarbonsäure-4'-substituierter-Biphenylester, 4-(4-substituierte-Cyclohexancarbonyloxy)benzoesäure-4'-substituierter-Phenylester, 4-(4-substituiertes-Cyclohexyl)benzoesäure-4'-substituierter-Phenylester, 4-(4-substituiertes-Cyclohexyl)benzoesäure-4'-substituierter-Cyclohexylester und 4-substituierte-4'-substituier te Biphenyle (alle obigen Verbindungen sind im Singular und im Plural zu verstehen). Von diesen Verbindungen werden die mehrkomponentigen gemischten Flüssigkristallzusammensetzungen bevorzugt verwendet, die eine Alkyl-, Alkoxy-, Alkoxymethylen-, Cyano-, Fluor-, Difluor- oder Trifluorgruppe an mindestens einem Ende des Moleküls aufweisen.
  • Erfindungsgemäß kann nach einem vierten erfindungsgemäßen Merkmal eine Schicht aus einem anorganischen Material, vorzugsweise eine anorganische Orientierungsschicht, die durch ein Schrägbedampfungsverfahren oberflächenbehandelt worden ist, als eine weitere Orientierungsschicht verwendet werden, um die weiter oben erwähnte weiche Torsionsverankerung zu erhalten.
  • Als Stand der Technik, der der vorliegenden Erfindung ähnelt, ist eine Technik zur Begrenzung der Abnahme der Produktionsausbeute durch das Reiben im IPS-Modus offenbart worden, gemäß der eine Flüssigkristallzusammensetzung, zu der chirale Moleküle zugegeben wurden, verwendet wird und ein Flüssigkristallelement erzeugt wird, in dem nur die Polyimidorientierungsschicht auf einer der Trägeroberflächen zur Einstellung der Orientierung gerieben worden ist, während die Polyimidorientierungsschicht auf der anderen Trägeroberfläche nicht gerieben worden ist (JP-A 7-110481).
  • Bei diesem Stand der Technik ist es jedoch zur Vermeidung einer inhomogenen Orientierung während der Injektion der Flüssigkristallzusammensetzung erforderlich, die Zusammensetzung in isotroper Phase zwischen die Träger zu injizieren, wofür die Zusammensetzung erhitzt wird, und anschließend die Zusammensetzung bei anliegendem elektrischem oder magnetischem Feld nach und nach abzukühlen. Für diesen Schritt zur Herstellung eines Elements mit einer geringen Inhomogenität der Orientierung wird sehr viel Zeit benötigt, so dass diese Technik für den industriellen Produktionsprozess ungeeignet ist.
  • Außerdem stellt die Zugabe chiraler Moleküle, die für die Vermeidung der Inhomogenität der Orientierung erforderlich ist, ein schwieriges Problem hinsichtlich der Einstellung der Eigenschaftswerte der optimalen Flüssigkristallzusammensetzung dar.
  • Das obige Problem kann erfindungsgemäß überwunden werden, indem eine anorganische Orientierungsschicht verwendet wird, für deren Orientierbarkeit durch Schrägbedampfung gesorgt wird, im Gegensatz zu der im Stand der Technik beschriebenen Ausbildung einer Orientierungsschicht aus einem Polyimid, die keiner Reibbehandlung auf einer der Trägeroberflächen unterzogen wird.
  • Auf diese Weise ist es möglich, die Oberfläche der beiden das Trägerpaar bildenden Träger mit einem solchen Orientierungsvermögen zu versehen, dass es nicht zu einer Inhomogenität der Orientierung kommt, selbst wenn die Flüssigkristallzusammensetzung in ihrer flüssigkristallinen Phase ohne Erhitzen injiziert wird. Da außerdem die Flüssigkristallmoleküle auf der Trägeroberfläche, die durch Schrägbedampfung mit einem anorganischen Material wie einem Oxid von Silicium eine kontrollierte Orientierung ermöglicht, eine wesentlich schwächere oder weichere Torsionsverankerung als die Flüssigkristallmoleküle auf einer im Allgemeinen verwendeten geriebenen Polyimidorientierungsschicht zeigen, kann außerdem eine merkliche Verringerung der Displayunregelmäßigkeit durch eine solche weiche Torsionsverankerung erwartet werden.
  • Durch Einstellen verschiedener Torsionsverankerungskräfte auf der einen Trägeroberfläche und der anderen Trägeroberfläche, d. h. durch Vorsehen einer harten Torsionsverankerung auf der einen Trägeroberfläche durch Reiben der Polyimidorientierungsschicht, während auf der anderen Trägeroberfläche durch Schrägbedampfung mit einem Oxid von Silicium für eine schwache Torsionsverankerung gesorgt wird, anstatt die Orientierung wie im Stand der Technik so zu steuern, gemäß dem die Oberfläche beider Träger mit einer schwachen Torsionsverankerung versehen wird, ist es möglich, in einfacher Weise sowohl eine stabile Kontrolle der Orientierung als auch eine Abnahme der Displayunregelmäßigkeit zu erreichen.
  • Für einen weiten Betrachtungswinkel, wie er im IPS-Modus möglich ist, ist der Betrachtungswinkel um so besser, je kleiner der Tiltwinkel der Flüssigkristallmoleküle auf der Trägeroberfläche ist, wobei der weiteste Betrachtungswinkel theoretisch dann erhalten wird, wenn der Tiltwinkel 0° beträgt. Im Fall einer organischen Orientierungsschicht, deren Orientierung durch Reiben festgelegt worden ist, ist es schwierig, den Tiltwinkel der Flüssigkristallmoleküle auf der Schichtoberfläche auf 0° einzustellen. Es ist jedoch bekannt, dass der Tiltwinkel von Flüssigkristallmolekülen auf einer Oberfläche, deren Orientierung durch Schrägbedampfung mit einem anorganischen Material, wie einem Oxid von Silicium, festgelegt worden ist, leicht an 0° angenähert werden kann.
  • Durch Bereitstellen einer Schicht aus einem anorganischen Material, deren Orientierungseigenschaften wie in der vorliegenden Erfindung durch Schrägbedampfung einer der Trägeroberflächen eingestellt werden, ist es möglich, die Ungleichmäßigkeiten durch das Injizieren der Flüssigkristallzusammensetzung und die Displayunregelmäßigkeit im Betrieb zu minimieren, und es können sogar bessere Betrachtungswinkel erhalten werden.
  • Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal werden eine Gruppe von Elektroden zum Anlegen eines elektrischen Feldes in der Ebene an die Flüssigkristallschicht und die aktiven Elemente nur auf einem der Träger des Trägerpaares ausgebildet, und auf dieser Trägerseite wird eine Schicht aus einem anorganischen Material ausgebildet.
  • Es ist vorgeschlagen worden (z. B. in JP-A 6-160878), Elektroden und aktive Elemente nur auf einer Trägerseite anzuordnen. Im Fall einer Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeige, die eine solche Struktur aufweist, verglichen mit der herkömmlichen, im TN-Modus betriebenen Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeige, bei der die Elektroden auf beiden Trägern ausgebildet sind, sind die ionischen Verunreinigungen, die in der Flüssigkristallzusammensetzung enthalten sind, im Bereich des Trägers auf der Elektrodenseite angereichert auf Grund des elektrischen Potentials, das während der Ansteuerung des Flüssigkristalls anliegt, wodurch die Oberflächeneigenschaften, wie die Halte- bzw. Speichereigenschaften des Trägers, stark beeinträchtigt werden.
  • Diese ungleichmäßig verteilten ionischen Verunreinigungen treten mit verschiedenen polaren Gruppen in dem organischen Material oder Resten des polaren organischen Lösemittels in Wechselwirkung, wodurch Störungen der Anzeige, wie Bildspeicherung (engl.: "temporary image retention" oder "TIR") oder Nachleuchten (d. h. festgehaltene Bilder durch Nachleuchteffekte bzw. Nachzieheffekte), verursacht werden, insbesondere wenn eine organische Orientierungsschicht, wie eine Polyimidschicht, auf der mit der Elektrode versehenen Seite der Trägeroberfläche ausgebildet ist.
  • Dieses Problem kann gelöst werden, indem eine Schicht aus einem anorganischen Material auf der Trägeroberfläche ausgebildet wird, die die Flüssigkristallschicht des Trägers auf der mit der Elektrode versehenen Seite kontaktiert.
  • Das Vorsehen einer Schicht aus einem anorganischen Material auf der Trägeroberfläche macht es weiterhin möglich, die Kontrolle der Orientierung nicht durch Reiben, sondern durch Schrägbedampfung zu erreichen, was dazu beiträgt, die Abnahme der Produktionsausbeute auf Grund eines statischen Defektes der aktiven Elemente durch Erzeugung von statischer Elektrizität, die durch das Reiben verursacht wird, zu vermeiden, was auf dem Gebiet der Technik ein komplexes Problem dargestellt hat.
  • Durch Vorsehen der Elektroden und der aktiven Elemente, ausschließlich auf der Trägerseite, die eine Schicht aus einem anorganischen Material aufweist, wird es möglich, Störungen der Anzeige, wie Bildspeicherung und Nachleuchteffekte, und einen Defekt der aktiven Elemente durch statische Elektrizität, zu verhindern oder zu minimieren, wodurch eine beträchtliche Verbesserung der Produktionsausbeute erzielt wird.
  • Nach einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform kann eine Schicht aus einem photoreaktiven Material, insbesondere eine photoreaktive Schicht, die einer Bestrahlung mit linear polarisiertem Licht zum selektiven Auslösen einer photochemischen Reaktion unterzogen worden ist, als weitere Orientierungsschicht für die Erzielung einer weichen Torsionsverankerung verwendet werden.
  • Die photoreaktive Orientierungsschicht stellt ein herkömmliches Mittel zur Kontrolle der Orientierung dar, für die es als schwierig angesehen worden ist, eine harte Torsionsverankerung und einen ausreichenden Tiltwinkel an der Grenzfläche (mehr als einige Grad (°)) zu erzielen, ihre weiche Torsionsverankerung ist jedoch vorteilhaft für die Ausführung der vorliegenden Erfindung, und weiterhin ist diese Orientierungsschicht, da im IPS-Modus kein Bedarf an der Einstellung eines Tiltwinkels an der Grenzfläche besteht, worin ein prinzipieller Unterschied zum herkömmlichen TN-Modus liegt, im Stande, die praktischen Aspekte der Displayherstellung, wie die Massenproduktion von IPS-Displays, zu verbessern.
  • Außerdem ist bekannt, dass der Betrachtungswinkel eines IPS-Displays um so weiter ist, je kleiner der Tiltwinkel an der Grenzfläche ist. Da es im Fall der photoreaktiven Orientierungsschicht bevorzugt zur Ausbildung eines kleinen Tiltwinkels an der Grenzfläche kommt, können durch das Vorsehen dieser Schicht gute Eigenschaften hinsichtlich des Betrachtungswinkels erwartet werden.
  • Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter veranschaulicht.
  • Beispiel 1
  • Es wurde ein Paar transparenter oberflächenpolierter Glasträger (1,1 mm) vorbereitet. Auf einem der Träger wurden Dünnschichttransistoren (TFT) und Verdrahtungselektroden erzeugt, und dieser Träger wurde weiterhin mit einer isolierenden Schutzschicht (Gateisolierende Schicht 2) beschichtet, die aus Siliciumnitrid besteht.
  • Das Matrixelement, das diese Dünnschichttransistoren und Verdrahtungselektroden enthält, unterliegt keinen besonderen Einschränkungen; jeder Typ ist verwendbar, soweit es möglich ist, ein elektrisches Feld in der Ebene (IPS) anzulegen. Auf einer Beschreibung des Herstellungsverfahrens wird hier verzichtet, da es keinen wesentlichen Teil der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 6 zeigt eine Vorderansicht der Strukturen der Dünnschichttransistoren und verschiedener Typen von Elektroden in der Richtung senkrecht zur Trägerebene und Seitenansichten im Querschnitt, die entlang der Linien A-A' und B-B' erzeugt wurden. Die Träger werden hier nicht gezeigt.
  • Jede Dünnschichttransistoreinheit 14 umfasst Pixelelektroden (Source-Elektroden) 4, eine Signalelektrode (Drain-Elektrode) 3, eine Scanning-Elektrode (Gate-Elektrode) 12 und amorphes Silicium 13.
  • Die gemeinsamen Elektroden 1 und die Scanning-Elektrode 12 werden aus der gleichen mit einem Muster versehenen Metallschicht auf dem hier nicht gezeigten Träger gebildet.
  • Gleichermaßen werden die Signalelektrode 3 und die Pixel-Elektroden 4 aus der gleichen mit einem Muster versehenen Metallschicht gebildet, die auf einer Gate-isolierenden Schicht 2 ausgebildet ist. Aus der Vorderansicht ist es unmittelbar ersichtlich, dass die Pixel-Elektroden 4 zwischen den drei gemeinsamen Elektroden 1 angeordnet sind.
  • Der Pixelabstand beträgt 100 μm in der Querrichtung (d. h. zwischen den Signalverdrahtungselektroden) und 300 μm in der Längsrichtung (d. h. zwischen den Scanning-Verdrahtungselektroden).
  • Die Elektrodengröße wurde so ausgewählt, dass der Verdrahtungsbereich (der Bereich, der sich parallel zu den Scanning-Verdrahtungselektroden erstreckt) der Scanning-Elektrode 12, Signal-Elektrode 3 und gemeinsamen Elektrode 1, die die Verdrahtungs-Elektroden bilden, die sich über die Vielzahl von Pixeln erstrecken, eine Fläche haben, die größer als üblich ist, um Liniendefekte zu vermeiden. Die Breite der Scanning-Elektrode, der Signal-Elektrode und der gemeinsamen Elektrode beträgt 10 μm, 8 μm bzw. 8 μm.
  • Zur Vergrößerung des Aperturverhältnisses wurde die Breite der Pixel-Elektrode 4 und der gemeinsamen Elektrode, die für jedes Pixel einzeln ausgebildet werden, etwas verringert (auf 5 μm bzw. 6 μm) in dem Bereich, der sich in Längsrichtung der Signalverdrahtungselektrode erstreckt.
  • Durch die Verkleinerung der Breite der Elektrode nimmt die Wahrscheinlichkeit einer Unterbrechung oder eines Bruches der Verdrahtung durch beigemischte Verunreinigungen zu, in diesem Fall kann hierdurch jedoch nur ein partieller Defekt in einem Pixel verursacht werden, und es kommt unter keinen Umständen zu einem Defekt einer Reihe.
  • Die Signalelektroden 3 und die gemeinsamen Elektroden 1 wurden in Abständen von 2 μm ausgebildet, wobei eine isolierende Schicht zwischen diesen Elektroden angeordnet wurde.
  • Die Zahl der Pixel betrug 640 × 3 × 480, da 640 × 3 (R, G und B) Signalverdrahtungselektroden und 480 Verdrahtungselektroden ausgebildet wurde.
  • Dann wurde eine Lösung des in Lösemitteln löslichen Polyimidvorläufers RN-1046 (Hersteller: Nissan Chemical Co., Ltd.) auf den Träger aufgetragen, auf 200°C erhitzt, wonach der beschichtete Träger in diesem Zustand 30 Minuten stehengelassen wurde, um das Lösemittel zu entfernen, wodurch eine Polyimidorientierungsschicht von hoher Dichte erzeugt wurde. Die Oberfläche dieser Orientierungsschicht wurde mit einem Poliertuch gerieben, das auf Reibrollen befestigt war, Um die Schicht mit der Fähigkeit zur Orientierung zu versehen.
  • Auf den anderen Träger wurde ein Farbfilter ausgebildet, das eine Licht zurückhaltende Schicht aufweist, und die Polyimidorientierungsschicht, die auf seiner äußersten Oberfläche in gleicher Weise wie oben beschrieben ausgebildet wurde, wurde gerieben, um für die Fähigkeit zur Orientierung von Flüssigkristallen zu sorgen.
  • Im vorliegenden Beispiel wurde die Reibbehandlung als Technik, die Schicht mit dem Orientierungsvermögen zu versehen, angewendet, es ist jedoch möglich, andere Verfahren anzuwenden, wie die Ausbildung eines Mehrschichtenfilms mit einer guten Leistungsfähigkeit bezüglich der Orientierung durch Aufnehmen und Ablegen eines molekularen organischen Films, der auf einer Wasseroberfläche ausgebreitet ist, auf den Träger. Dieses Verfahren, das das Ausbreiten eines molekularen Films auf der Wasseroberfläche umfasst, stellt ein Verfahren zum Kontrollieren der Orientierung dar, das als ein Verfahren betrachtet wurde, mit dem es nicht möglich ist, einen ausreichend großen Tiltwinkel an der Grenzfläche zu erhalten, da jedoch im IPS-Betrieb anders als im herkömmlichen TN-Betrieb ein Tiltwinkel an der Grenzfläche prinzipiell nicht erforderlich ist, ist dieses Verfahren, wenn es mit dem Betrieb im IPS-Modus kombiniert wird, geeignet, die praktische Anwendbarkeit, wie z. B. die Massenproduktivität der Vorrichtung, zu verbessern.
  • Es ist weiterhin bekannt, dass im IPS-Modus die Eigenschaften hinsichtlich des Betrachtungswinkels umso besser werden, je kleiner der Tiltwinkel an der Grenzfläche ist. Die Verkleinerung des Tiltwinkels an der Grenzfläche ist ein Vorteil dieses die Orientierbarkeit verleihenden Verfahrens, das das Ausbreiten des molekularen Films auf der Wasseroberfläche umfasst, daher kann eine Verbesserung der Eigenschaften hinsichtlich des Betrachtungswinkels des Films erwartet werden.
  • Anschließend wurden diese beiden Träger so übereinander angeordnet, dass die Oberflächen der Träger, die die Fähigkeit zur Flüssigkristallorientierung haben, einander gegenüber liegen, und sie wurden über Abstandshalter, die zwischen den Trägern angeordnet sind und die aus verteilten kugelförmigen Polymerkügelchen bestehen, und mit einem Versiegelungsmittel entlang der Kanten miteinander verbunden, um eine Zelle zu montieren. Die Richtungen, in die die beiden Träger gerieben wurden, waren im Wesentlichen parallel zueinander, und der Winkel, der durch diese Richtung mit der Richtung des angelegten Feldes in der Ebene ("in plane") definiert wird, wurde auf 75° eingestellt.
  • Dann wurde eine nematische Flüssigkristallzusammensetzung, die eine positive dielektrische Anisotropie Δε von 9,0 (1 kHz, 20°C), eine Brechungsindexanisotropie Δn von 0,08 (590 nm, 20°C) und eine elastische Konstante der Verdrillung K2 von 7,0 pN aufweist, im Vakuum zwischen die Träger dieser Flüssigkristallzelle injiziert, und die Zelle wurde mit Hilfe eines Versiegelungssmittels verschlossen, das aus einem mit Ultraviolettlicht aushärtendem Harz besteht, um ein Flüssigkristall-Panel zu erzeugen.
  • Es wurden 6 Flüssigkristall-Panels erzeugt, die eine Dicke d der Flüssigkristallschicht (Abstand der Träger) von 4,7 ± 0,7 μm in einem eingekapselten Zustand des Flüssigkristalls mit den Abstandshaltern aufwiesen. Die Verzögerung bzw. Phasenverschiebung (Δn·d) dieser Panels betrug demnach 0,32–0,432 μm.
  • Diese Panels wurden durch zwei Polarisatoren (G1220DU Hersteller: Mitto Denko KK) gehalten, wobei die Durchlassachse für polarisiertes Licht eines der beiden Polarisatoren im Wesentlichen parallel zur Reibrichtung angeordnet wurde und die Durchlassachse des anderen Polarisators senkrecht dazu angeordnet wurde, um für die normalerweise sperrenden Eigenschaften zu sorgen, die ein dunkles Display bei einer niedrigen Spannung und ein helles Display bei einer hohen Spannung ergeben. Anschließend wurde die Struktur zu einer Baueinheit verarbeitet, indem die Steuerkreise, die Hintergrundbeleuchtung und weitere Teile angeschlossen wurden, die für die Herstellung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung erforderlich sind.
  • Anschließend wurde unter Verwendung des gleichen Orientierungsschichtmaterials (G1220DU von Nitto Denko KK), das in der obigen Anzeigevorrichtung verwendet wurde, eine Orientierungsschicht auf einem Glasträger erzeugt, die unter Anwendung des gleichen Verfahrens gerieben wurde, wonach die gleiche Flüssigkristallzusammensetzung zur Erzeugung einer Flüssigkristallzelle eingekapselt wurde. Ihre Extrapolationslänge, die die Stärke der Torsionsverankerung an der Grenzfläche zwischen den Flüssigkristallmolekülen und der Oberfläche der Orientierungsschicht zeigt, wurde mit Hilfe der Fréederickszübergangsmethode gemessen (Yang: Appl. Phys. Lett., 43 (1), 1983, S. 62–64). Hierbei wurde ein Wert von 0,1 μm ermittelt.
  • Im Folgenden wird das Prinzip der Fréederickszübergangsmethode, die zur Ermittlung der Extrapolationslänge verwendet wurde, erklärt.
  • Diese Methode besteht zusammengefasst darin, die Extrapolationslänge aus der Gleichung (1) zu ermitteln, die die Abhängigkeit des Schwellenwertes Vc des oben erwähnten Fréederickszübergangs von der Dicke d der Flüssigkristallschicht angibt.
  • Die Gleichung (1) kann in die folgende Gleichung umgeformt werden, indem der Dicke d der Flüssigkristallschicht und dem Schwellenwert Vc des Fréederickszübergangs besondere Aufmerksamkeit gegeben wird: (1/Vc) = (d + 2b)·πg√(Δε/K2) (7).
  • Es wurden mehrere Flüssigkristallzellen hergestellt, die sich ausschließlich hinsichtlich der Dicke der Flüssigkristallschicht von einander unterschieden, und die Messungen wurden mit der Dicke d der Flüssigkristallschicht als Abszisse (x-Achse) und dem ermittelten 1/Vc-Wert für jede Zelle als Ordinate (y-Achse) in einem Diagramm aufgetragen. Der Abschnitt y, der sich bei Extrapolation dieser Punk te mit einer geraden Linie ergibt, liefert –2b, d. h. die Extrapolationslänge (der Faktor 2 in diesem Ausdruck weist auf die Beiträge beider Grenzflächen für den Fall hin, dass angenommen wird, dass die obere Grenzfläche und die untere Grenzfläche identisch sind).
  • Mit diesem Bestimmungsverfahren ist eine genaue Bestimmung nur für den Fall einer weichen Torsionsverankerung möglich, für den die Extrapolationslänge prinzipiell im Wesentlichen mit der Dicke der Flüssigkristallschicht vergleichbar ist.
  • Als Verfahren zur Bestimmung der Extrapolationslänge, das im Fall einer starken Torsionsverankerung anwendbar ist, sind beispielsweise das Verfahren mit starkem elektrischen Feld (Yokoyama et al., J. Appl. Phys. 57 (10), 1985, S. 4520–4526) und das Verfahren zur Bestimmung sehr kleiner Grenzflächentorsionen (Akabane et al., Jpn. J. Appln. Phys, Band 35 (1996), S. 4434–4436) bekannt. Im Fall einer weichen Torsionsverankerung, auf die die vorliegende Erfindung abzielt, stimmen die Ergebnisse der Bestimmungen mit Hilfe all dieser Bestimmungsmethoden weitgehend überein und sind von guter Zuverlässigkeit.
  • Der Quotient b* aus der Extrapolationslänge b und dem Abstand zwischen den Trägern, wie er anhand der oben bestimmten Extrapolationslänge mit einem Mittenwert des Abstandes von 4,7 μm berechnet wird, beträgt 0,213.
  • Der Torsionsverankerungskoeffizient A2 für die Oberfläche der Orientierungsschicht kann unmittelbar aus der Extrapolationslänge b und der elastischen Konstante der Verdrillung K2 der Flüssigkristalle unter Verwendung der folgenden Gleichung, die aus der Gleichung (2) abgeleitet wurde A2 = K2/b (8) berechnet werden.
  • Im vorliegenden Beispiel ergibt sich daher für A2 ein Wert von 7,0 μN/m.
  • Die Bestimmung der Leistungsfähigkeit des Displays der oben beschriebenen Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einem photoelektrischen Photometer lieferte als Ergebnis einer sehr geringen Änderung der Transmission (= Lichtdurchlässigkeit), wenn diese in Richtung der vertikalen Koordinatenachse gegen den Unterschied in der Dicke der Flüssigkristallschicht aufgetragen wird, die durch die horizontale Achse repräsentiert wird, mit dem Mittenwert von 4,7 μm als Bezugsgröße (0), sowohl wenn eine Spannung Vmax, bei der die maximale Transmission erhalten wird, als auch wenn die Spannung V90 oder V50, für die 90% bzw. 50% der maximalen Transmission erhalten wird, angelegt wurde, wie dies in 7 gezeigt wird.
  • Für die quantitative Bestimmung der Displayunregelmäßigkeit wurden das Bild des Displaybereichs im Zustand einer mittleren Graustufe des Displays, in dem die Displayunregelmäßigkeit am auffälligsten erscheint, mit einer CCD-Kamera aufgenommen und der Kontrast der maximalen Helligkeitsunregelmäßigkeit ermittelt (nach Beseitigung von leichten Helligkeitsschatten (engl. "luminance shading"), die sich über den weiten Bereich des gesamten Displayausschnittes erstrecken, die nicht als Displayunregelmäßigkeit wahrgenommen werden). Sie betrug etwa 0,5%.
  • Bei der visuellen Überprüfung der Bildqualität wurde ebenfalls keine Displayunregelmäßigkeit festgestellt, die durch den Unterschied in der Dicke der Flüssigkristallschicht des Flüssigkristall-Panels verursacht wird, und es wurde eine sehr gleichmäßige Anzeige erhalten.
  • Beispiel 2
  • Das Verfahren aus Beispiel 1 wurde durchgeführt mit dem Unterschied, dass RN-763 (ein Produkt von Nissan Chemical Co., Ltd.) als Material für die Orientierungsschicht verwendet wurde, um eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer Dicke d der Flüssigkristallschicht von 4,0 μm herzustellen.
  • Die Extrapolationslänge b dieser Vorrichtung wurde wie in Beispiel 1 mit Hilfe der Fréederickszübergangsmethode ermittelt, die für b einen Wert von 1,49 μm und demnach für b* (Quotient aus der Extrapolationslänge b und dem Abstand) einen Wert von 0,3725 ergab.
  • Der Kontrast der maximalen Helligkeitsunregelmäßigkeit, der in gleicher Weise wie in Beispiel 1 bestimmt wurde, betrug etwa 0,3%. Auch hier wurde bei der visuellen Überprüfung der Bildqualität keine Displayunregelmäßigkeit auf Grund des Unterschieds in der Dicke der Flüssigkristallschicht der erhaltenen Flüssigkristall-Panels beobachtet, demnach wurde eine sehr gleichmäßige Anzeige erhalten.
  • Beispiel 3
  • Das Verfahren aus Beispiel 1 wurde durchgeführt mit dem Unterschied, dass AL-1051 (hergestellt von Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.) als Material für die Orientierungsschicht verwendet wurde, um eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer Dicke d der Flüssigkristallschicht von 4,0 μm zu erzeugen.
  • Die Extrapolationslänge b dieser Vorrichtung, die in gleicher Weise wie in Beispiel 1 ermittelt wurde, betrugt 1,50 μm, und der Quotient b* aus der Extrapolationslänge b und dem Abstand betrug 0,375.
  • Der Kontrast der maximalen Helligkeitsunregelmäßigkeit betrug etwa 0,3%, und die visuelle Überprüfung der Bildqualität zeigte keine Displayunregelmäßigkeit auf Grund des Unterschiedes in der Dicke der Flüssigkristallschicht der Flüssigkristall-Panels, wodurch die hohe Gleichmäßigkeit der Anzeige der vorliegenden Anzeigevorrichtung bestätigt wird.
  • Beispiel 4
  • Unter Anwendung des im Beispiel 1 beschriebenen Verfahrens mit dem Unterschied, das A1-3046 (Produkt von Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.) als Material für die Orientierungsschicht verwendet wurde, wurde eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer Dicke d der Flüssigkristallschicht von 4,0 μm hergestellt, b = 1,50 μm; b* = 0,375.
  • Für den Kontrast der maximalen Helligkeitsunregelmäßigkeit wurde ein Wert von etwa 0,3% ermittelt. Die visuelle Überprüfung der Bildqualität ergab keine Anzeichen für eine Displayunregelmäßigkeit auf Grund des Unterschieds in der Dicke der Flüssigkristallschicht der Flüssigkristall-Panels und bestätigte die hohe Gleichmäßigkeit der Anzeige.
  • Beispiel 5
  • Unter Anwendung des in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrens abgesehen von dem Material für die Orientierungsschicht und der Flüssigkristallzusammensetzung wurden 5 Flüssigkristall-Panels erzeugt, deren Dicke d (Abstand) der Flüssigkristallschicht im Bereich von 5,0 + 0,55 μm bis 5,0 – 0,75 μm liegt.
  • Für die Erzeugung der Orientierungsschicht wurde 1,0 Mol-% p-Phenylendiamin in N-Methyl-2-pyrrolidon gelöst, zu dieser Lösung wur den 0,3 Mol-% (30% der Gesamtmolzahl) Decamethylenbistrimellitsäuredianhydrid und 0,7 Mol-% 1,2,3,4-Butantetracarbonsäuredianhydrid gegeben und zur Reaktion gebracht, um einen Polyamidsäurelack herzustellen. Dieser Lack wurde auf eine Konzentration von 6% verdünnt, und nach Zugabe von γ-Aminopropyltriethoxysilan in einer Menge von 0,3 Gew.-% als Feststoff wurde der Lack unter Anwendung eines Druckverfahrens aufgetragen und einer 30-minütigen Wärmebehandlung bei 210°C unterzogen, wodurch eine dichte Polyimidorientierungsschicht mit einer Dicke von etwa 800 Å erhalten wurde.
  • Eine nematische Flüssigkristallzusammensetzung, die eine positive dielektrische Anisotropie Δε von 10,2 (1 kHz, 20°C), eine Brechungsindexanisotropie Δn von 0,075 (590 nm, 20°C) und eine elastische Konstante der Verdrillung K2 von 5,0 pN aufwies, wurde verwendet. Die Verzögerung (Δn·d) der fünf Flüssigkristall-Panels betrug 0,32–0,42 μm.
  • Die Extrapolationslänge b, die die Stärke der Torsionsverankerung an der Grenzfläche zwischen den Flüssigkristallmolekülen und der Oberfläche der Orientierungsschicht angibt, wurde mit dieser Anzeigevorrichtung unter Anwendung der Fréederickszübergangsmethode in gleicher Weise wie in Beispiel 1 ermittelt, wobei für b ein Wert von 1,0 μm erhalten wurde. Demnach betrug der Quotient b* aus der Extrapolationslänge b und dem Abstand, der für den Mittenwert des Abstands von 5,0 μm berechnet wurde, 0,2, und der Torsionsverankerungskoeffizient A2 der Oberfläche der Orientierungsschicht betrug 5,0 μM/m.
  • Der mit Hilfe des Kristallrotationsverfahrens bestimmte Tiltwinkel an der Grenze des Trägers betrug 3°.
  • Die Leistungsfähigkeit des Displays der Flüssigkristallanzeigevorrichtung wurde mit einem photoelektrischen Photometer bestimmt, wobei festgestellt wurde, dass sich die Transmission der Vorrichtung für unterschiedliche Dicken der Flüssigkristallschicht nur sehr wenig ändert, sowohl beim Anlegen der Spannung Vmax, die die maximale Transmission ergibt, als auch beim Anlegen der Spannung V50, die 50% der maximalen Transmission ergibt, was in dem Diagramm von 8 gezeigt wird, in dem die Transmission als Ordinate und der Unterschied in der Dicke der Flüssigkristallschicht als Abszisse aufgetragen ist, mit dem Mittenwert von 5,0 μm als Bezugspunkt (0). Für die qualitative Bestimmung der Displayunregelmäßigkeit wurden das Bild des Displaybereichs im Zustand einer mittleren Graustufe des Displays, in dem die Displayunregelmäßigkeit am auffälligsten erscheint, mit einer CCD-Kamera aufgenommen und der Kontrast der maximalen Helligkeitsunregelmäßigkeit ermittelt (nach Entfernen von leichten Helligkeitsschatten, die sich über den weiten Bereich des gesamten Displaybereichs erstrecken, die nicht als Displayunregelmäßigkeit wahrgenommen werden). Hierbei wurde ein Wert von etwa 0,3% erhalten.
  • Bei der visuellen Überprüfung der Bildqualität wurde keine Displayunregelmäßigkeit auf Grund des Unterschieds in der Dicke der Flüssigkristallschicht der Flüssigkristall-Panels gesehen, und es wurde eine sehr gleichmäßige Anzeige erhalten.
  • Beispiel 6
  • In gleicher Weise wie in Beispiel 5 mit Ausnahme des für die Orientierungsschicht verwendeten Materials wurde 1,0 Mol-% m-Phenylendiamin in N-Methyl-2-pyrrolidon gelöst, und zu dieser Lösung wurden 0,25 Mol-% (25% der Gesamtmolzahl) 2,2-Bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]-tridecantetracarbonsäuredianhydrid gegeben und über einen Zeitraum von einer Stunde bei 40°C zur Reaktion ge bracht, um ein Oligomer zu synthetisieren, das ein auf Polystyrol bezogenes Gewichtsmittel des Molekulargewichts von etwa 60000 aufweist. Anschließend wurden 0,75 Mol-% 1,2,3,4-Butantetracarbonsäuredianhydrid zugegeben und dann 15 h bei 20°C und anschließend 30 min bei 100°C umgesetzt, um einen Poly-Oligomer-Amidsäureimidlack zu erhalten. Dieser Lack wurde auf eine Konzentration von 6% verdünnt, und nach Zugabe von 0,3 Gew.-% (als Feststoff) γ-Aminopropyltriethoxysilan wurde der Lack durch ein Druckverfahren aufgebracht und einer 30-minütigen Wärmebehandlung bei 230°C unterzogen, wodurch eine dichte Polyimidorientierungsschicht mit einer Dicke von etwa 700 Å erhalten wurde. Dann wurde eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer Dicke d der Flüssigkristallschicht von 4,0 μm, die diese Orientierungsschicht aufwies, hergestellt. Die durch die Fréederickszübergangsmethode bestimmte Extrapolationslänge b betrug 0,9 μm, und b* (Quotient aus Extrapolationslänge und Abstand) hatte einen Wert von 0,225.
  • Der Kontrast der maximalen Helligkeitsunregelmäßigkeit, der in gleicher Weise wie in Beispiel 1 bestimmt wurde, betrug etwa 0,2%. Auch bei der visuellen Überprüfung der Bildqualität zeigte sich keine durch den Unterschied in der Dicke der Flüssigkristallschicht der Flüssigkristall-Panels verursachte Displayunregelmäßigkeit, so dass eine sehr gleichmäßige Anzeige gewährleistet war.
  • Beispiel 7
  • In gleicher Weise wie in Beispiel 5 mit Ausnahme des für die Orientierungsschicht verwendeten Materials wurden 0,3 Mol-% (30% der Gesamtmolzahl) 1,12-Diaminododecan in einem Gemisch aus N-Methyl-2-pyrrolidon und Dimethylacetamid gelöst, wonach 1,0 Mol-% 1,2,3,4-Cyclopentatetracarbonsäuredianhydrid zu dieser Lösung gegeben wurde und eine 30-minütige Umsetzung bei 60°C durchgeführt wurde, um ein Oligomer mit einem auf Polystyrol bezogenen Gewichtsmittel des Molekulargewichts von etwa 4000 zu synthetisieren. Anschließend wurden 0,6 Mol-% 4,4'-Diaminodiphenylmethan und 0,1 Mol-% Diaminosiloxan zu dem Oligomer gegeben und 12 h bei 20°C und anschließend 30 min bei 150°C zur Reaktion gebracht, wodurch ein Poly-Oligomer-Amidsäuresiloxanlack erzeugt wird. Dieser Lack wurde auf eine Konzentration von 6% verdünnt, zu dem Lack wurde γ-Aminopropyltriethoxysilan in einer Menge von 0,3 Gew.-% als Feststoff gegeben, und die resultierende Zubereitung wurde durch ein Druckverfahren aufgetragen und einer 30-minütigen Wärmebehandlung bei 220°C unterzogen, wodurch eine dichte Polyimidosiloxanorientierungsschicht mit einer Dicke von etwa 600 Å gebildet wurde, anschließend wurde eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung erzeugt, die diese Orientierungsschicht und eine Flüssigkristallschicht mit einer Dicke d von 4,0 μm aufwies. Bei Durchführung der Messung wie in Beispiel 1 ergaben sich folgende Werte: b = 0,48 μm; und b* = 0,12. Der Kontrast der maximalen Helligkeitsunregelmäßigkeit betrug etwa 0,6. Bei der visuellen Überprüfung der Bildqualität wurde keine Displayunregelmäßigkeit auf Grund des Unterschieds in der Dicke der Flüssigkristallschicht der Flüssigkristall-Panels beobachtet, und es wurde ein sehr gleichmäßige Anzeige erhalten.
  • Beispiel 8
  • In ähnlicher Weise wie in Beispiel 5 wurden 0,2 Mol-% (20% der Gesamtmolzahl) 2,4-Diaminolaurylphenylether in N-Methyl-2-pyrrolidon gelöst, zu dieser Lösung wurde 1,0 Mol-% 3,3',4,4'-Biscyclohexantetracarbonsäuredianhydrid gegeben und eine Stunde bei 50°C zur Reaktion gebracht, wodurch ein Oligomer synthetisiert wurde, das ein auf Polystyrol bezogenes Gewichtsmittel des Molekulargewichts von etwa 30000 aufweist. Zu diesem Oligomer wurden 0,6 Mol-% Bis(p-aminobenzoyloxy)methan und 0,2 Mol-% Isophthalsäurehydrazid gegeben, und die Umsetzung wurde 15 h bei 20°C und daran anschließend 1 h bei 100°C durchgeführt, wodurch ein Poly-Oligomer- Amidsäurelack hergestellt wurde. Dieser Lack wurde auf eine Konzentration von 6% verdünnt und nach Zugabe von 0,3 Gew.-% (als Feststoff) γ-Aminopropyltriethoxysilan durch ein Druckverfahren aufgebracht und einer 30-minütigen Wärmebehandlung bei 200°C unterzogen, wodurch eine dichte Polyamidimidorientierungsschicht mit einer Dicke von etwa 600 Å gebildet wurde, anschließend wurde eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung hergestellt, die diese Orientierungsschicht aufweist und deren Dicke d der Flüssigkristallschicht 4,0 μm beträgt. Die wie in Beispiel 1 durchgeführte Messung ergab für b einen Wert von 1,0 μm und für b* einen Wert von 0,25. Der Kontrast der maximalen Helligkeitsunregelmäßigkeit betrug etwa 0,5%. Bei der visuellen Überprüfung der Bildqualität wurde keine Displayunregelmäßigkeit auf Grund des Unterschieds in der Dicke der Flüssigkristallschicht der Flüssigkristall-Panels festgestellt und die hohe Gleichmäßigkeit der Anzeige dieser Anzeigevorrichtung bestätigt.
  • Beispiel 9
  • In ähnlicher Weise wie in Beispiel 5 wurden 0,5 Mol-% Bis(p-Aminobenzoyloxy)methan und 0,5 Mol-% 4,4'-Diaminophenylmethan in N-Methyl-2-pyrrolidon gelöst, und zu dieser Lösung wurden 0,2 Mol-% (20% der Gesamtmolzahl) Octylbernsteinsäuredianhydrid gegeben und eine Stunde bei 40°C zur Reaktion gebracht, wodurch ein Oligomer synthetisiert wurde, das ein auf Polystyrol bezogenes Gewichtsmittel des Molekulargewichts von etwa 3000 aufwies. Anschließend wurden 0,8 Mol-% 1,2,3,4-Butantetracarbonsäuredianhydrid zugegeben und 12 h bei 20°C und dann eine Stunde bei 130°C zur Reaktion gebracht, wodurch ein Poly-Oligomer-Amidsäureimidlack gebildet wurde. Dieser Lack wurde auf eine Konzentration von 6% verdünnt, anschließend wurden 0,3 Gew.-% (als Feststoff) γ-Aminopropyltriethoxysilan zugegeben, und die Zubereitung wurde durch ein Druckverfahren aufgetragen und einer 30-minütigen Wärmebehandlung bei 230°C unterzogen, wodurch eine dichte Poly imidorientierungsschicht mit einer Dicke von etwa 600 Å gebildet wurde. Anschließend wurde eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer Dicke d der Flüssigkristallschicht von 4,0 μm, die diese Orientierungsschicht aufweist, erzeugt. Die wie in Beispiel 1 durchgeführte Messung ergab folgende Werte: b = 1,5 μm; und b* = 0,375. Der Kontrast der maximalen Helligkeitsunregelmäßigkeit betrug etwa 0,4%. Bei der visuellen Überprüfung der Bildqualität wurde keine Displayunregelmäßigkeit auf Grund des Unterschieds in der Dicke der Flüssigkristallschicht der Flüssigkristall-Panels festgestellt, und die hohe Gleichmäßigkeit der Anzeige der erzeugten Anzeigevorrichtung wurde bestätigt.
  • Beispiel 10
  • In ähnlicher Weise wie in Beispiel 5 wurden 0,2 Mol-% 2,2-Bis[4-(3,4-dicarboxybenzoyloxy)-3,5-dimethylphenyl]hexafluorpropantetracarbonsäuredianhydrid zu einer 1,0 Mol-%-Lösung von p-Phenylendiamin in N-Methyl-2-pyrrolidon gegeben und eine Stunde bei 50°C zur Reaktion gebracht, um ein Material für die Orientierungsschicht zu synthetisieren, das Fluorgruppen vom Hauptkettentyp enthält und ein auf Polystyrol bezogenes Gewichtsmittel des Molekulargewichts von etwa 80000 aufweist. Hierzu wurden 0,8 Mol-% 1,2,3,4-Cyclobutantetracarbonsäuredianhydrid gegeben und 12 h bei 20°C umgesetzt, wodurch ein Poly-Oligomer-Amidsäurelack erhalten wurde, in dem der Anteil des Oligomers, das Fluorgruppen enthält, etwa 20% betrug. Dieser Lack wurde auf eine Konzentration von 6% verdünnt, anschließend wurden 0,3 Gew.-% (als Feststoff) γ-Aminopropyltriethoxysilan zugegeben, wonach der Lack durch ein Druckverfahren aufgetragen wurde und einer 30-minütigen Wärmebehandlung bei 200°C unterzogen wurde, wodurch eine dichte Polyimidorientierungsschicht mit einer Dicke von etwa 800 Å erhalten wurde.
  • Es wurden 4 Flüssigkristall-Panels hergestellt, die diese Orientierungsschicht aufwiesen und deren Dicke d (Abstand) der Flüssigkristallschicht im Bereich von etwa 4,8 + 0,2 bis 4,8 – 0,8 μm im eingekapselten Zustand des Flüssigkristalls lag. Die Verzögerung (Δn·d) dieser Panels betrug 0,30–0,38 μm. Die wie ein Beispiel 1 durchgeführte Messung ergab folgende Werte: b = 1,0 μm; und b* = 0,208.
  • Die Bestimmung der Leistungsfähigkeit des Displays der obigen Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit Hilfe eines photoelektrischen Photometers ergab eine sehr geringe Änderung der Transmission in Abhängigkeit vom Unterschied in der Dicke der Kristallschicht, was in dem Diagramm von 9 gesehen werden kann, in dem die Transmission als Ordinate und der Unterschied in der Dicke der Flüssigkristallschicht als Abszisse mit dem Mittenwert von 4,8 μm als Bezugspunkt (0) aufgetragen sind, sowohl beim Anlegen einer Spannung Vmax, die die maximale Transmission ergibt, als auch beim Anlegen einer Spannung V50, die 50% der maximalen Transmission liefert. Für die quantitative Bestimmung der Displayunregelmäßigkeit wurden das Bild des Displaybereichs im Zustand einer mittleren Graustufe des Displays, in dem die Displayunregelmäßigkeit am auffälligsten erscheint, mit einer CCD-Kamera aufgenommen und der Kontrast der maximalen Helligkeitsunregelmäßigkeit ermittelt (nach Entfernen leichter Helligkeitsschatten, die sich über den weiten Bereich des gesamten Displaybereichs erstrecken, die nicht als Displayunregelmäßigkeit wahrgenommen werden). Er betrug etwa 0,4%. Bei der visuellen Überprüfung der Bildqualität wurde keine Displayunregelmäßigkeit beobachtet, die durch den Unterschied in der Dicke der Flüssigkristallschicht der Flüssigkristall-Panels verursacht wird, wonach eine sehr gleichmäßige Anzeige erhalten wurde.
  • Beispiel 11
  • In ähnlicher Weise wie in Beispiel 5 wurden 0,1 Mol-% 1,5-Bis[4-(3,4-dicarboxybenzoyloxy)phenyl]decafluorpentantetracarbonsäuredianhydrid zu einer 1,0 Mol-%-Lösung von m-Phenylendiamin in N-Methyl-2-pyrrolidon gegeben und 2 h bei 40°C zur Reaktion gebracht, wodurch ein Oligomer synthetisiert wurde, das Fluorgruppen vom Seitenkettentyp enthält und ein auf Polystyrol bezogenes Gewichtsmittel des Molekulargewichts von etwa 4000 aufweist. Anschließend wurden 0,9 Mol-% 1,2,3,4-Butantetracarbonsäuredianhydrid zu dem Oligomer gegeben und 8 h bei 20°C und anschließend 1 h bei 130°C umgesetzt, wobei ein Poly-Oligomer-Amidsäureimidlack erhalten wurde, in dem der Anteil des Oligomers, das Fluorgruppen enthält, etwa 10% beträgt. Dieser Lack wurde auf eine Konzentration von 6% verdünnt, und zu dieser Lösung wurden 0,3 Gew.-% (als Feststoff) γ-Aminopropyltriethoxysilan gegeben, wonach der Lack durch ein Druckverfahren aufgetragen wurde und einer 30-minütigen Wärmebehandlung bei 200°C unterzogen wurde, wodurch eine dichte Polyimidorientierungsschicht mit einer Dicke von etwa 700 Å erhalten wurde. Dann wurde eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer Dicke d der Flüssigkristallschicht von 4,0 μm, die diese Orientierungsschicht enthält, erzeugt. Bei Durchführung der Messung wie in Beispiel 1 wurden folgende Werte erhalten: b = 0,9 μm; und b* = 0,225.
  • Für die quantitative Bestimmung der Displayunregelmäßigkeit wurde das Bild eines 20 mm2 großen Ausschnittes des Displaybereichs im Zustand einer mittleren Graustufe des Displays, in dem die Displayunregelmäßigkeit am auffälligsten in Erscheinung tritt, mit einer CCD-Kamera aufgenommen und der Kontrast der maximalen Helligkeitsunregelmäßigkeit bestimmt. Er betrug etwa 0,5%. Bei der visuellen Überprüfung der Bildqualität wurde keine Displayunregelmäßigkeit auf Grund des Unterschieds in der Dicke der Flüssigkristall schicht der Flüssigkristall-Panels nachgewiesen, wodurch die hohe Gleichmäßigkeit der Anzeigen im Fall der vorliegenden Anzeigevorrichtung bestätigt wurde.
  • Beispiel 12
  • Gemäß dem Verfahren von Beispiel 5 wurde 1,0 Mol-% 1,2,3,4-Cyclopentatetracarbonsäuredianhydrid zu einer 0,25 Mol-%-Lösung von 2,2-Bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]hexafluorpropan in einem Gemisch aus N-Methyl-2-pyrrolidon und Dimethylacetamid gegeben und 1 h bei 80°C zur Reaktion gebracht, wodurch ein Oligomer synthetisiert wurde, das Fluorgruppen vom Hauptkettentyp enthält und ein auf Polystyrol bezogenes Gewichtsmittel des Molekulargewichts von etwa 15000 aufweist. Anschließend wurden 0,6 Mol-% 4,4'-Diaminodiphenylmethan und 0,05 Mol-% Diaminosiloxan zu dem Oligomer gegeben und 5 h bei 20°C und dann 3 h bei 150°C umgesetzt, wodurch ein Poly-Oligomer-Imidosiloxanlack erhalten wurde, in dem der Anteil des Oligomers, das Fluorgruppen enthält, etwa 25% betrug. Dieser Lack wurde auf eine Konzentration von 6% verdünnt, und nach der Zugabe von 0,3 Gew.-% (als Feststoff) γ-Aminopropyltriethoxysilan zu diesem Lack wurde der Lack durch ein Druckverfahren aufgetragen und einer 30-minütigen Wärmebehandlung bei 200°C unterzogen, wodurch eine dichte Polyimidosiloxanorientierungsschicht mit einer Dicke von etwa 700 Å erzeugt wurde. Dann wurde eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer Dicke d der Flüssigkristallschicht von 4,0 μm, die diese Orientierungsschicht aufweist, erzeugt. Bei Durchführung der Messung wie in Beispiel 1 wurden folgende Werte erhalten: b = 0,4 μm; und b* = 0,1.
  • Für die quantitative Bestimmung der Displayunregelmäßigkeit wurde das Bild eines 20 mm2 großen Ausschnittes des Displaybereichs im Zustand einer mittleren Graustufe des Displays, in dem die Displayunregelmäßigkeit am auffälligsten in Erscheinung tritt, mit einer CCD-Kamera aufgenommen und der Kontrast der maximalen Helligkeitsunregelmäßigkeit bestimmt. Er betrug etwa 2%. Bei der visuellen Überprüfung der Bildqualität wurde keine Displayunregelmäßigkeit auf Grund des Unterschieds in der Dicke der Flüssigkristallschicht der Flüssigkristall-Panels beobachtet, wonach sehr gleichmäßige Anzeigen erhalten wurden.
  • Beispiel 13
  • Gemäß Beispiel 5 wurde 1,0 Mol-% 3,3',4,4'-Biscyclohexantetracarbonsäuredianhydrid zu einer 0,2 Mol-%-Lösung von 4-Fluor-m-phenylendiamin in N-Methyl-2-pyrrolidon gegeben und 1 h bei 40°C zur Reaktion gebracht, wodurch ein Material für die Orientierungsschicht synthetisiert wurde, das Fluorgruppen vom Seitenkettentyp enthält und ein auf Polystyrol bezogenes Gewichtsmittel des Molekulargewichts von etwa 90000 aufweist. Zu dem Oligomer wurden 0,6 Mol-% Bis(p-aminobenzoyloxy)methan und 0,2 Mol-% Isophthalsäurehydrazid gegeben und 8 Stunden bei 20°C und anschließend 2 h bei 100°C umgesetzt, wodurch ein Poly-Oligomer-Amidimidlack erzeugt wurde, der das Oligomer, das Fluorgruppen enthält, in einem Anteil von etwa 20% enthält. Diese Lack wurde auf eine Konzentration von 6% verdünnt, anschließend wurden 0,3 Gew.-% (als Feststoff) γ-Aminopropyltriethoxysilan zugegeben, wonach der Lack durch ein Druckverfahren aufgetragen wurde und einer 30-minütigen Wärmebehandlung bei 200°C unterzogen wurde, wodurch eine dichte Polyamid-Imidorientierungsschicht mit einer Dicke von etwa 600 Å erzeugt wurde. Dann wurde eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer Dicke d der Flüssigkristallschicht von 4,0 μm erzeugt. Bei Durchführung der Messung wie in Beispiel 1 wurden folgende Werte erhalten: b = 1,1 μm; und b* = 0,275.
  • Für die quantitative Bestimmung der Displayunregelmäßigkeit wurde das Bild eines 20 mm2 großen Ausschnittes des Displaybereichs im Zustand einer mittleren Graustufe des Displays, in dem die Displayunregelmäßigkeit am auffälligsten in Erscheinung tritt, mit einer CCD-Kamera aufgenommen und der Kontrast der maximalen Helligkeitsunregelmäßigkeit bestimmt. Er betrug etwa 5%. Bei der visuellen Überprüfung der Bildqualität wurde keine Displayunregelmäßigkeit gefunden, die dem Unterschied in der Dicke der Flüssigkristallschicht der Flüssigkristall-Panels zugeschrieben werden konnte, wonach sehr gleichmäßige Anzeigen erhalten wurden.
  • Beispiel 14
  • In ähnlicher Weise wie in Beispiel 5 wurden 0,5 Mol-% m-Phenylendiamin und 0,5 Mol-% 4,4'-Diaminodiphenylmethan in N-Methyl-2-pyrrolidon gelöst, und zu dieser Lösung wurden 0,2 Mol-% Trifluorbernsteinsäuredianhydrid gegeben und 2 h bei 40°C umgesetzt, wodurch ein Oligomer synthetisiert wurde, das Fluorgruppen vom endständigen Typ enthält und das ein auf Polystyrol bezogenes Gewichtsmittel des Molekulargewichts von etwa 2000 aufweist. Anschließend wurden 0,9 Mol-% 1,2,3,4-Butantetracarbonsäuredianhydrid zu dem Oligomer gegeben und 8 h bei 20°C und daran anschließend 2 h bei 100°C umgesetzt, wodurch ein Poly-Oligomer-Imidlack erzeugt wurde, der das Oligomer, das Fluorgruppen enthält, in einem Anteil von etwa 20% enthält. Dieser Lack wurde auf eine Konzentration von 6% verdünnt, wonach 0,3 Gew.-% (als Feststoff) γ-Aminopropyltriethoxysilan zugegeben wurden, und die Zubereitung wurde durch ein Druckverfahren aufgetragen und einer 30-minütigen Wärmebehandlung bei 200°C unterzogen, wodurch eine dichte Polyimidorientierungsschicht mit einer Dicke von etwa 600 Å erhalten wurde. Dann wurde eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer Dicke d der Flüssigkristallschicht von 4,0 μm hergestellt. Bei Durchführung der Messung wie in Beispiel 1 wurden folgende Werte erhalten: b = 1,3 μm; und b* = 0,325.
  • Für die quantitative Bestimmung der Displayunregelmäßigkeit wurde das Bild eines 20 mm2 großen Ausschnittes des Displaybereichs im Zustand einer mittleren Graustufe des Displays, in dem die Displayunregelmäßigkeit am auffälligsten in Erscheinung tritt, mit einer CCD-Kamera aufgenommen und der Kontrast der maximalen Helligkeitsunregelmäßigkeit bestimmt. Er betrug etwa 0,8%. Bei der visuellen Überprüfung der Bildqualität wurde keine Displayunregelmäßigkeit festgestellt, die dem Unterschied in der Dicke der Flüssigkristallschicht der Flüssigkristall-Panels zugeschrieben werden konnte, wodurch die hohe Gleichmäßigkeit der LC-Anzeigen bestätigt wurde.
  • Beispiel 15
  • Unter Befolgung des Verfahrens von Beispiel 5 wurden 7 Flüssigkristall-Panels hergestellt, für die die Dicke (Abstand) der Flüssigkristallschicht im Bereich von 5,0 + 0,6 μm bis 5,0 – 1,0 μm im eingekapselten Zustand des Flüssigkristalls liegt. Die Verzögerung (Δn·d) dieser Panels betrug 0,3–0,42 μm.
  • Die Orientierungsschicht wurde aus einem anorganischen Orientierungsschichtmaterial hergestellt. Auf der Seite des Trägers mit dem Dünnschichttransistor wurde durch Schrägbedampfung auf der äußersten Oberfläche auf einer isolierenden Schutzschicht, die aus Siliciumnitrid besteht, eine anorganische Orientierungskontrollschicht erzeugt, die aus einem Oxid von Silicium besteht. Die Schrägbedampfung wurde unter Verwendung einer Schattenmaske durchgeführt, die so konstruiert war, dass die Bedampfungsrichtung 60° betrug, bezogen auf die Trägernormale, um den Tiltwinkel des orientierten Flüssigkristalls auf im Wesentlichen 0° einzustellen.
  • Auf dem anderen Träger wurde ein Farbfilter erzeugt, das eine Licht zurückhaltende Schicht aufweist, wobei auf der äußersten Oberfläche eine Polyimidorientierungsschicht ausgebildet wurde. Die Oberfläche der Orientierungsschicht wurde mit einem Poliertuch gerieben, das auf Reibrollen befestigt war, um eine Orientierungsschicht für den Flüssigkristall zu erzeugen.
  • Die Polyimidorientierungsschicht wurde erzeugt, indem eine Lösung eines in Lösemitteln löslichen Polyimidvorläufers PIQ (von Hitachi Chemical Co., Ltd. Im Handel erhältlich) auf die Trägeroberfläche aufgetragen wurde, einem Druckverfahren unterzogen wurde und dann einer 30-minütigen Wärmebehandlung bei 200°C unterzogen wurde. Bei Durchführung der Messung wie im Beispiel 1 wurde für b ein Wert von 1,6 μm erhalten.
  • Die Torsionsverankerung zwischen den Flüssigkristallmolekülen und der Oberfläche der geriebenen Polyimidorientierungsschicht ist sehr stark, und da aus unabhängig davon durchgeführten Versuchen bekannt ist, dass die Extrapolationslänge an der Grenzfläche beinahe 0 beträgt, wird angenommen, dass der größte Teil der Extrapolationslänge aus dem Beitrag der anorganischen Orientierungsschicht besteht, die durch Schrägbedampfung mit einem Oxid von Silicium gebildet wird. Der Wert von b* wurde ebenfalls ermittelt (berechnet für den Mittenabstand von 5,0 μm) und betrug 0,32.
  • Die Bestimmung der Leistungsfähigkeit des Displays der obigen Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit Hilfe eines photoelektrischen Photometers ergab eine sehr geringe Änderung der Transmission in Abhängigkeit vom Unterschied in der Dicke der Flüssigkristallschicht, was in dem Diagramm von 10 gesehen werden kann, in dem die Transmission als Ordinate und der Unterschied in der Dicke der Flüssigkristallschicht als Abszisse mit dem Mittenwert von 5,0 μm als Bezugsgröße (0) aufgetragen sind, sowohl beim Anlegen der Spannung Vmax, bei der die maximale Transmission erhalten wird, als auch beim Anlegen der Spannung V50, bei der 50% der maximalen Transmission erhalten werden. Für die quantitative Be stimmung der Displayunregelmäßigkeit wurden das Bild des Displaybereichs im Zustand einer mittleren Graustufe des Displays, in dem die Displayunregelmäßigkeit am auffälligsten erscheint, mit einer CCD-Kamera aufgenommen und der Kontrast der maximalen Helligkeitsunregelmäßigkeit bestimmt (nach Beseitigung leichter Helligkeitsschatten, die sich über den weiten Bereich des gesamten Displaybereichs erstrecken, die nicht als Anzeigeunregelmäßigkeit wahrgenommen werden). Er betrug etwa 0,3%.
  • Bei der visuellen Überprüfung der Bildqualität wurde keine Displayunregelmäßigkeit festgestellt, die durch den Unterschied in der Dicke der Flüssigkristallschicht der Flüssigkristall-Panels verursacht wird, wodurch die hohe Gleichmäßigkeit der Anzeige bestätigt wurde.
  • Außerdem wurden keine Bildkonservierung ("image retention") und Nachleuchteffekte ("sticking") im Betrieb beobachtet, und die Eigenschaften hinsichtlich des Betrachtungswinkels waren hervorragend.
  • Beispiel 16
  • Das Verfahren von Beispiel 14 wurde durchgeführt mit dem Unterschied, dass RN-718 (Produkt von Nissan Chemical Co., Ltd.) anstelle von PIQ als Material für die Polyimidorientierungsschicht auf der Oberfläche des Trägers, der das Farbfilter aufweist, in Beispiel 15 verwendet wurde, um eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer Dicke d der Flüssigkristallschicht von 4,0 μm zu erzeugen. Hierbei wurde für b ein Wert von 1,6 μm in gleicher Weise wie in Beispiel 1 erhalten, was darauf hinweist, dass die anorganische Orientierungsschicht den wesentlichen Beitrag zur Extrapolationslänge b liefert. Für b* wurde ein Wert von 0,4 (40%) erhalten.
  • Der Kontrast der maximalen Helligkeitsunregelmäßigkeit, der in der oben beschriebenen Weise bestimmt wurde, betrug etwa 0,2%. Bei der visuellen Überprüfung der Bildqualität wurde keine Displayunregelmäßigkeit gesehen, die dem Unterschied in der Dicke der Flüssigkristallschicht zugeschrieben werden konnte, und ebenso wenig wurden eine Bildkonservierung ("image retention") bzw. ein Nachleuchteffekt ("sticking") beobachtet, so dass die Prüfung der vorliegenden Anzeigevorrichtung ein sehr gleichmäßiges Display ergab.
  • Beispiel 17
  • Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer Dicke d der Flüssigkristallschicht von 4,0 μm wurde unter Befolgung der Verfahrensweise von Beispiel 16 hergestellt mit dem Unterschied, dass eine isolierende Schutzschicht, die aus Siliciumnitrid besteht und die auf den Dünnschichttransistoren und den Verdrahtungselektroden ausgebildet wurde, anstelle der durch Schrägbedampfung abgeschiedenen Schicht aus einem Oxid von Silicium als die Schicht aus dem anorganischen Material auf der äußersten Oberfläche des Trägers aus Beispiel 15, der die Dünnschichttransistoren trägt, aufgebracht wurde. Bei Durchführung der Messung wie in Beispiel 1 wurde für b ein Wert von 2,8 μm und für b* ein Wert von 0,7 (70%) erhalten.
  • Der Torsionsverankerungskoeffizient A2 der Orientierungsschichtoberfläche dieses Beispiels, der aus dem Wert der elastischen Konstante der Verdrillung K2 gegen die Torsionsdeformation der Flüssigkristallzusammensetzung und dem gemessenen Wert der Extrapolationslänge b bestimmt wurde, betrug 1,8 μN/m.
  • Der Kontrast der maximalen Helligkeitsunregelmäßigkeit betrug etwa 0,1%, und die visuelle Überprüfung der Bildqualität zeigte keine Displayunregelmäßigkeit, die durch den Unterschied in der Dicke der Flüssigkristallschicht der Flüssigkristall-Panels verursacht wurde, und keine Bildkonservierung bzw. Nachleuchteffekte, was die hohe Gleichmäßigkeit des Displays im Fall der vorliegenden Anzeigevorrichtung bestätigt.
  • Beispiel 18
  • In dem Verfahren von Beispiel 5 wurde ein äquimolares Gemisch aus einer Verbindung der Formel (1)
    Figure 00550001
    die Diazobenzolgruppen aufweist, und 4,4'-Diaminodiphenylmethan als Diaminverbindung verwendet, und Pyromellitsäuredianhydrid und/oder 1,2,3,4-Cyclobutantetracarbonsäuredianhydrid wurde(n) zugegeben und zur Reaktion gebracht, um einen Polyamidsäurelack zu synthetisieren, und mit diesem Lack wurde die Trägeroberfläche beschichtet, wonach zur Imidisierung 30 min auf 200°C erhitzt wurde, und anschließend wurde die Schicht mit linear polarisiertem Licht mit einer Wellenlänge von 420 nm belichtet. Anschließend wurde die Flüssigkristallzusammensetzung in gleicher Weise wie in Beispiel 5 eingekapselt, wonach 10 min bei 100°C getempert wurde, um eine Orientierung des Flüssigkristalls im Wesentlichen senkrecht zur Richtung des angewendeten linear polarisierten Lichtes zu erhalten. Auf diese Weise wurde eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer Dicke d der Flüssigkristallschicht von 4,0 μm erhalten. Bei Durchführung der Messung wie in Beispiel 1 wurden folgende Werte erhalten: b = 1,0 μm; und b* = 0,25.
  • Der Torsionsverankerungskoeffizient A2 der Oberfläche der Orientierungsschicht aus diesem Beispiel, der aus dem Wert der elastischen Konstante K2 gegen die Torsionsdeformation der verwendeten Flüs sigkristallzusammensetzung und dem gemessenen Wert der Extrapolationslänge b bestimmt wurde, betrug 5,0 μN/m.
  • Für die quantitative Bestimmung der Displayunregelmäßigkeit wurde das Bild eines 20 mm2 großen Ausschnittes des Displaybereichs im Zustand einer mittleren Graustufe des Displays, in dem die Displayunregelmäßigkeit am auffälligsten in Erscheinung tritt, mit einer CCD-Kamera aufgenommen und der Kontrast der maximalen Helligkeitsunregelmäßigkeit bestimmt. Sie betrug etwa 0,5%. Bei der visuellen Überprüfung der Bildqualität konnte keine Displayunregelmäßigkeit, die dem Unterschied in der Dicke der Flüssigkristallschicht der Flüssigkristall-Panels zugeschrieben werden kann, festgestellt werden, wonach ein sehr gleichmäßiges Display erhalten wurde.
  • Beispiel 19
  • In dem Verfahren gemäß Beispiel 18 wurde eine Verbindung der Formel (2)
    Figure 00560001
    anstelle der Verbindung der Formel (1) als Diaminverbindung, die Diazobenzolgruppen aufweist, verwendet, und Pyromellitsäuredianhydrid und/oder 1,2,3,4-Cyclobutantetracarbonsäuredianhydrid wurde(n) zur Reaktion gebracht, um einen Lack zu synthetisieren, mit dem dann die Oberfläche des Trägers beschichtet wurde, wonach die Schicht für die Imidisierung 30 min auf 200°C erhitzt wurde und anschließend polarisiertem Licht mit einer Wellenlänge von 420 nm ausgesetzt wurde.
  • Die Flüssigkristallzusammensetzung wurde wie in Beispiel 5 eingekapselt und 10 min bei 100°C getempert, um eine Orientierung des Flüssigkristalls im Wesentlichen senkrecht zur Richtung des linear polarisierten Lichtes zu erhalten. Auf diese Weise wurde eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer Dicke d der Flüssigkristallschicht von 4,0 μm erzeugt. Bei Durchführung der Messung wie in Beispiel 1 wurden folgende Werte erhalten: b = 0,5 μm; und b* = 0,125.
  • Der Torsionsverankerungskoeffizient A2 der Oberfläche der Orientierungsschicht im vorliegenden Beispiel, der aus dem Wert der elastischen Konstante K2 gegen die Torsionsdeformation der Flüssigkristallzusammensetzung und dem gemessenen Wert der Extrapolationslänge b bestimmt wurde, betrug 10,2 μN/m.
  • Für die quantitative Bestimmung der Displayunregelmäßigkeit wurde das Bild eines 20 mm2 großen Ausschnittes des Displaybereichs im Zustand einer mittleren Graustufe des Displays, in dem die Displayunregelmäßigkeit am auffälligsten in Erscheinung tritt, mit einer CCD-Kamera aufgenommen, und der Kontrast der maximalen Helligkeitsunregelmäßigkeit betrug etwa 0,6%. Bei der visuellen Überprüfung der Bildqualität wurde keine Displayunregelmäßigkeit beobachtet, die dem Unterschied in der Dicke der Flüssigkristallschicht der Flüssigkristall-Panels zugeschrieben werden kann, d. h. es wurde ein sehr gleichmäßiges Display erhalten.
  • Beispiel 20
  • In dem Verfahren gemäß Beispiel 18 wurde eine Verbindung der Formel (3)
    Figure 00570001
    anstelle der Verbindung der Formel (1) als Diaminverbindung, die Diazobenzolgruppen aufweist, verwendet, und Pyromellitsäuredianhydrid und/oder 1,2,3,4-Cyclopentantetracarbonsäuredianhydrid wurde(n) zugegeben und zur Reaktion gebracht; um einen Lack zu synthetisieren, mit dem dann die Oberfläche des Trägers beschichtet wurde, wonach die Schicht für die Imidisierung 30 min auf 200°C erhitzt wurde und dann linear polarisiertem Licht mit einer Wellenlänge von 420 nm ausgesetzt wurde.
  • Die Flüssigkristallzusammensetzung wurde wie in Beispiel 5 eingekapselt und dann 10 min bei 100°C getempert, um eine Orientierung des Flüssigkristalls im Wesentlichen senkrecht zur Richtung des verwendeten linear polarisierten Lichtes zu erhalten.
  • Auf diese Weise wurde eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer Dicke d der Flüssigkristallschicht von 4,0 μm hergestellt. Bei Durchführung der Messung wie in Beispiel 1 wurden folgende Werte erhalten: b = 1,5 μm; und für b* ein Wert von 0,375 erhalten.
  • Der Torsionsverankerungskoeffizient A2 der Oberfläche der Orientierungsschicht aus dem vorliegenden Beispiel, der aus dem Wert der elastischen Konstante K2 gegen die Torsionsdeformation der Flüssigkristallzusammensetzung und dem gemessenen Wert der Extrapolationslänge b bestimmt wurde, betrug 13,6 μN/m.
  • Für die quantitative Bestimmung der Displayunregelmäßigkeit wurde das Bild eines 20 mm2 großen Ausschnittes des Displaybereichs im Zustand einer mittleren Graustufe des Displays, in dem die Displayunregelmäßigkeit am auffälligsten in Erscheinung tritt, mit einer CCD-Kamera aufgenommen und der Kontrast der maximalen Helligkeitsunregelmäßigkeit bestimmt. Er betrug etwa 0,3%. Bei der visuellen Überprüfung der Bildqualität wurde keine durch den Unterschied in der Dicke der Flüssigkristallschicht der Flüssigkristall-Panels verursachte Displayunregelmäßigkeit beobachtet, d. h. es wurde ein sehr gleichmäßiges Display erhalten.
  • Beispiel 21
  • Unter Verwendung einer nematischen Flüssigkristallzusammensetzung, die eine negative dielektrische Anisotropie Δε von 4,8 (1 kHz, 20°C), eine Brechungsindexanisotropie Δn von 0,054 (590 nm, 20°C) und eine elastische Konstante der Verdrillung K2 von 7,9 pN aufwies, und unter Befolgung der Verfahrensweise von Beispiel 12, abgesehen von der Reibrichtung, wurde eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer Dicke d der Flüssigkristallschicht von 4,0 μm erzeugt. Entsprechend der negativen dielektrischen Anisotropie der Flüssigkristallzusammensetzung wurde der Winkel, der durch die Reibrichtung der beiden Träger, die im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, und durch die Richtung des angelegten transversalen Feldes gebildet wird, auf 15° eingestellt. Bei Durchführung der Messung wie in Beispiel 1 wurden folgende Werte erhalten: b = 0,4 μm; und b* = 0,1.
  • Der Torsionsverankerungskoeffizient A2 der Oberfläche der Orientierungsschicht aus diesem Beispiel, der aus dem Wert der elastischen Konstante K2 gegen die Torsionsdeformation der Flüssigkristallzusammensetzung und den gemessenen Wert der Extrapolationslänge b bestimmt wurde, betrug 19,8 μN/m.
  • Für die quantitative Bestimmung der Displayunregelmäßigkeit wurde das Bild eines 20 mm2 großen Ausschnittes des Displaybereichs im Zustand einer mittleren Graustufe des Displays, in dem die Displayunregelmäßigkeit am auffälligsten in Erscheinung tritt, mit einer CCD-Kamera aufgenommen und der Kontrast der maximalen Helligkeitsunregelmäßigkeit bestimmt. Er betrug etwa 2%. Bei der visuellen Überprüfung der Bildqualität wurde keine Displayunregelmäßigkeit beobachtet, die dem Unterschied in der Dicke der Flüssigkristallschicht der Flüssigkristall-Panels zugeschrieben werden konnte, d. h. es wurde eine sehr gleichmäßige Anzeige erhalten.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • 8 Platten einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die eine Dicke d der Flüssigkristallschicht im Bereich von 4,6 + 0,3 bis 4,6 – 1,0 μm aufweist, wurden unter Anwendung des Verfahrens von Beispiel 1 hergestellt mit dem Unterschied, dass RN-718 (ein Produkt von Nissan Chemical Co., Ltd.) als Material für die Polyimidorientierungsschicht anstelle von RN-1046 als Material für die Orientierungsschicht verwendet wurde.
  • Die Extrapolationslänge b, die für diese Flüssigkristallanzeigevorrichtung wie in Beispiel 1 unter Anwendung der Fréederickszübergangsmethode gemessen wurde, betrug etwa 0 μm. Der Quotient b* aus Extrapolationslänge und Abstand betrug ebenfalls etwa 0.
  • Die Untersuchung dieser Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die in gleicher Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt wurde, ergab die folgenden Ergebnisse.
  • Zunächst wurde die Beziehung zwischen der Dicke der Flüssigkristallschicht und der Transmission der obigen Flüssigkristallanzeigevorrichtung bestimmt, wobei das in 11 gezeigte Ergebnis erhalten wurde.
  • Das charakteristische Diagramm in 11, wie das Diagramm von Beispiel 1, das in 7 gezeigt wird, zeigt die charakteristischen Kurven, die in drei verschiedenen Fällen beobachtet werden: Wenn eine Spannung Vmax, die die maximale Transmission ergibt, angelegt wurde, wenn eine Spannung V90, die 90% der maximalen Transmission ergibt, angelegt wurde, und wenn eine Spannung V50, die 50% der maximalen Transmission ergibt, angelegt wurde, wobei in jedem Fall der Mittenwert der Dicke d der Flüssigkristallschicht als Bezugswert (0) gegeben wird.
  • Wie aus diesem Diagramm entnommen werden kann, erreicht im Vergleichsbeispiel 1 das Ausmaß der Änderung der Transmission auf Grund des Unterschiedes in der Dicke der Flüssigkristallschicht einen Wert von 12%, und der Vergleich mit dem Diagramm in 7, das sich auf eine erfindungsgemäße Ausführungsform bezieht, zeigt eindeutig den Qualitätsunterschied zwischen den beiden Vorrichtungen.
  • Anschließend wurden in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 ein Bild des Displaybereichs dieser Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer CCD-Kamera aufgenommen und der Kontrast der maximalen Helligkeitsunregelmäßigkeit bestimmt. Hierbei wurde festgestellt, dass der Helligkeitsunregelmäßigkeitsfaktor einen Wert von 15% erreichte, und Farbschatten im Display auf Grund der Variation des Unterschieds in der Dicke der Flüssigkristallschicht waren visuell deutlich sichtbar.
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer Dicke d der Flüssigkristallschicht von 4,0 μm wurde unter Anwendung des Verfahrens von Beispiel 1 hergestellt mit dem Unterschied, dass PIQ (ein Material für die Polyimidorientierungsschicht, das von Hitachi Chemicals Co., Ltd. hergestellt wird) anstelle von RN-1046 als Material für die Polyimidorientierungsschicht verwendet wurde. Bei Durchführung der Messung wie in Beispiel 1 wurde folgende Werte erhalten: b ≅ 0; und b* ≅ 0.
  • Die Untersuchung dieser Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die in gleicher Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt wurde, zeigte bei der visuellen Überprüfung deutlich sichtbare Farbschatten im Display auf Grund der Variation des Unterschieds in der Dicke der Flüssigkristallschicht.
  • Vergleichsbeispiel 3
  • Es wurde eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung unter Befolgung der Verfahrensweise von Beispiel 5 hergestellt mit dem Unterschied, dass ein Material für die Orientierungsschicht verwendet wurde, das ein auf Polystyrol bezogenes Gewichtsmittel des Molekulargewichts von etwa 120000 aufwies, das durch Polymerisation von 0,4 Mol-% (40% der Gesamtmolzahl) 2,4-Diaminopalmitylphenylether, 0,6 Mol-% 2,2,4-Bis[4-(p-aminophenoxy)phenyl]propan, 0,5 Mol-% 1,2,3,4-Cyclobutantetracarbonsäuredianhydrid und 0,5 Mol-% 3,3',4,4'-Biphenyltetracarbonsäuredianhydrid in N-Methyl-2-pyrrolidon bei 20°C über einen Zeitraum von 10 h erhalten wurde.
  • Ferner wurden 7 Flüssigkristall-Panels hergestellt, die eine Dicke d der Flüssigkristallschicht im Bereich von 4,3 + 0,55 bis 4,3 – 0,9 μm aufwiesen. Bei Durchführung der Messung wie in Beispiel 1 wurden folgende Werte erhalten: b ≅ 0, und demnach b* ≅ 0.
  • Die gleiche Untersuchung, wie sie in Beispiel 1 durchgeführt wurde, zeigte eine starke Schwankung der Transmission, die durch den Unterschied in der Dicke der Flüssigkristallschicht verursacht wurde, was in 12 gezeigt wird, die 7 aus Beispiel 1 entspricht. Der Kontrast der maximalen Helligkeitsunregelmäßigkeit betrug 12%.
  • Farbschatten im Display auf Grund der Variation des Unterschieds in der Dicke der Flüssigkristallschicht waren mit dem bloßen Auge deutlich sichtbar.
  • Vergleichsbeispiel 4
  • Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer Dicke d der Flüssigkristallschicht von 4,0 μm wurde gemäß der Verfahrensweise von Beispiel 5 hergestellt mit dem Unterschied, dass für die Orientierungsschicht ein Material mit einem auf Polystyrol bezogenen Gewichtsmittel des Molekulargewichts von etwa 100000 verwendet wurde, das durch Polymerisation von 0,8 Mol-% (80% der Gesamtmolzahl) 2,2-Bis[4-(p-aminophenoxy)phenyl]decan, 0,2 Mol-% 4,4'-Diaminodiphenylmethan, 0, 5 Mol-% Pyromellitsäuredianhydrid und 0,5 Mol-% 1,2,3,4-Cyclopentantetracarbonsäuredianhydrid in N-Methyl-2-pyrrolidon bei 20 ° über einen Zeitraum von 12 h erhalten wurde. Bei Durchführung der Messung wie in Beispiel 1 wurden folgende Werte erhalten: b = 3,2 μm; und b* = 0,8.
  • Der Tiltwinkel an der Trägergrenzfläche, der mit Hilfe des Kristallrotationsverfahrens gemessen wurde, betrug 15°.
  • Als Ergebnis der Untersuchung wie in Beispiel 1 ergab sich: der Kontrast der maximalen Helligkeitsunregelmäßigkeit betrug etwa 18%, Farbschatten des Displays waren deutlich sichtbar bei der visuellen Überprüfung, und eine Variation des Tiltwinkels von etwa 30% wurde bei dem Schatten und in der Umgebung des Schattens gesehen.
  • Vergleichsbeispiel 5
  • Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer Dicke d der Flüssigkristallschicht von 4,0 μm wurde unter Anwendung des Verfahrens von Beispiel 5 hergestellt mit dem Unterschied, dass für die Orientierungsschicht ein Material mit einem auf Polystyrol bezogenen Gewichtsmittel des Molekulargewichts von etwa 110000 verwendet wurde, das durch Polymerisation von 0,5 Mol-% (50% der Gesamt molzahl) 2,4-Diaminopalmitylphenylether, 0,5 Mol-% 2,2-Bis[4-(p-Aminophenoxy)phenyl]propan, 0,5 Mol-% 3,4-Cyclobutantetracarbonsäuredianhydrid und 0,5 Mol-% 3,3'-4,4'-Biphenyltetracarbonsäuredianhydrid in N-Methyl-2-pyrrolidon bei 20 ° über einen Zeitraum von 12 h erhalten wurde. Bei Durchführung der Messung wie in Beispiel 1 wurden folgende Werte erhalten: b = 3,0 μm; und b* = 0,75.
  • Der Tiltwinkel an der Trägergrenzfläche, der mit Hilfe des Kristallrotationsverfahrens gemessen wurde, betrug 12 °.
  • Als Ergebnis der Untersuchung wie in Beispiel 1 ergab sich: Farbschatten des Displays traten deutlich hervor bei der visuellen Überprüfung, der Kontrast der maximalen Helligkeitsunregelmäßigkeit betrug etwa 15%, und eine Variation des Tiltwinkels von etwa 20% wurde bei dem Schatten und in seiner Umgebung gesehen.
  • Vergleichsbeispiel 6
  • Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung wurde unter Anwendung des Verfahrens von Beispiel 5 hergestellt mit dem Unterschied, dass ein Material für die Orientierungsschicht verwendet wurde, das ein auf Polystyrol bezogenes Gewichtsmittel des Molekulargewichts von etwa 120000 aufweist, in dem der Anteil des Oligomers, das Fluorgruppen enthält, etwa 3% betrug, das durch Polymerisation von 0,03 Mol-% 2,2-Bis[4-(p-aminophenoxy)phenyl]hexafluorpropan, 0,97 Mol-% 4,4'-Diaminodiphenylether, 0,5 Mol-% 1,2,3,4-Cyclobutantetracarbonsäuredianhydrid und 0,5 Mol-% 3,3',4,4'-Biphenyltetracarbonsäuredianhydrid in N-Methyl-2-pyrrolidon bei 20° über einen Zeitraum von 8 h erhalten wurde.
  • Außerdem wurden 6 Flüssigkristall-Panels hergestellt, die eine Dicke d der Flüssigkristallschicht im Bereich von 4,6 + 0,9 bis 4,6 – 0,5 μm aufwiesen. Bei Durchführung der Messung wie in Beispiel 1 wurden folgende Werte erhalten: b ≅ 0,1 μm; und b* = 0,02.
  • Der Torsionsverankerungskoeffizient A2 an der Oberfläche der Orientierungsschicht des vorliegenden Beispiels, der aus dem Wert der elastischen Konstante K2 gegen die Torsionsdeformation der Flüssigkristallzusammensetzung und dem gemessenen Wert der Extrapolationslänge b bestimmt wurde, betrug 50 μN/m.
  • Das Ergebnis der Untersuchung, die wie in Beispiel 1 durchgeführt wurde, ergab eine starke Variation der Transmission auf Grund des Unterschieds in der Dicke der Flüssigkristallschicht, was in 13 gezeigt wird, die der 7 von Beispiel 1 entspricht. Der Kontrast der maximalen Helligkeitsunregelmäßigkeit betrug 20%, und Farbschatten auf Grund von Schwankungen des Unterschiedes in der Dicke der Flüssigkristallschicht war visuell deutlich wahrnehmbar.
  • Vergleichsbeispiel 7
  • Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die eine Dicke d der Flüssigkristallschicht von 4,2 μm hatte, wurde gemäß der Verfahrensweise von Beispiel 5 hergestellt mit dem Unterschied, dass für die Orientierungsschicht ein Material verwendet wurde, das ein auf Polystyrol bezogenes Gewichtsmittel des Molekulargewichts von etwa 100000 aufwies, in dem der Anteil des Oligomers, das Fluorgruppen enthält, etwa 50% betrug, das durch Polymerisation von 0,5 Mol-% 2,2-Bis[4-(p-aminophenoxy)phenyl]propan, 0,5 Mol-% 4,4'-Diaminodiphenylmethan und 0,5 Mol-% 2,2-Bis[4-(3,4-dicarboxybenzoyloxy)-3,5-dimethylphenyl]hexafluorpropantetracarbonsäuredianhydrid in N-Methyl-2-pyrrolidon bei 20°C während eines Zeitraums von 8 h erhalten wurde. Bei Durchführung der Messung wie in Beispiel 1 wurden die folgenden Werte erhalten: b ≅ 0,2 μm; und b* = 0,048.
  • Als Ergebnis der Untersuchung, die der Untersuchung in Beispiel 1 entsprach, wurde erhalten: der Kontrast der maximalen Helligkeitsunregelmäßigkeit betrug 12%, und Farbschatten des Displays auf Grund von Schwankungen des Unterschieds in der Dicke der Flüssigkristallschicht waren sehr deutlich sichtbar. Die Helligkeitsunregelmäßigkeit auf Grund einer ungenauen Orientierung trat ebenfalls deutlich hervor.
  • Vergleichsbeispiel 8
  • Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer Dicke d der Flüssigkristallschicht von 4,5 μm wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 5 hergestellt mit dem Unterschied, dass für die Orientierungsschicht ein Material verwendet wurde, das ein auf Polystyrol bezogenes Gewichtsmittel des Molekulargewichts von etwa 1000 hatte, in dem der Anteil des Oligomers, das Fluorgruppen enthält, etwa 2% betrug, das durch Polymerisation von 0,02 Mol-% 2,2-Bis[4-(p-aminophenoxy)phenyl]hexafluorpropan, 0,98 Mol-% 4,4'-Diaminodiphenylether, 0,5 Mol-% 1,2,3,4-Cyclobutantetracarbonsäuredianhydrid und 0,5 Mol-% 3,3',4,4'-Biphenyltetracarbonsäuredianhydrid in N-Methyl-2-pyrrolidon bei 20°C über einen Zeitraum von 8 h erhalten wurde. Bei Durchführung der Messung wie in Beispiel 1 wurden die folgenden Werte erhalten: b ≅ 0,1 μ; und b* = 0,022.
  • Der Torsionsverankerungskoeffizient A2 an der Oberfläche der Orientierungsschicht des vorliegenden Beispiels, der aus dem Wert der elastischen Konstante K2 gegen die Torsionsdeformation der Flüssigkristallzusammensetzung und dem gemessenen Wert der Extrapolationslänge b bestimmt wurde, betrug 25 μN/m.
  • Als Ergebnis der Untersuchung, die wie in Beispiel 1 durchgeführt wurde, wurde erhalten: Der Kontrast der maximalen Helligkeitsunregelmäßigkeit betrug 13%, und Farbschatten auf Grund der Variation des Unterschiedes in der Dicke der Flüssigkristallschicht waren visuell deutlich wahrnehmbar.
  • Vergleichsbeispiel 9
  • Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung wurde wie in Beispiel 15 hergestellt mit dem Unterschied, dass geriebene Polyimidorientierungsschichten aus dem Material RN-718 (Hersteller Nissan Chemical Co., Ltd.) auf die beiden das Trägerpaar bildenden Träger aufgetragen wurden anstelle einer geriebenen Polyimidorientierungsschicht aus dem Material PIQ (Hersteller Hitachi Chemical Co., Ltd.) auf einen der beiden das Trägerpaar bildenden Träger und einer durch Schrägbedampfung mit einem Oxid von Silicium erhaltenen Orientierungsschicht auf dem anderen Träger. Es wurden auch 6 Flüssigkristall-Panels hergestellt, in denen die Dicke d der Flüssigkristallschicht im Bereich von 4,24 + 0,6 bis 4,24 – 0,8 μm liegt. Bei Durchführung der Messung wie in Beispiel 1 wurden die folgenden Werte erhalten: b ≅ 0 μm; und demnach b* ≅ 0 (0%).
  • Das bei der gleichen Untersuchung wie in Beispiel 1 erhaltene Ergebnis zeigte eine starke Schwankung der Transmission auf Grund des Unterschieds in der Dicke der Flüssigkristallschicht, was in 14 gezeigt wird, die der 7 von Beispiel 1 entspricht. Der Kontrast der maximalen Helligkeitsunregelmäßigkeit betrug 12%, und Farbschatten im Display auf Grund der Schwankung des Unterschieds in der Dicke der Flüssigkristallschicht waren visuell deutlich sichtbar.
  • Einige der erzeugten Flüssigkristall-Panels wiesen eine merkliche Zahl von Pixeln auf, die nicht eingeschaltet werden konnten, wahrscheinliche wegen eines dielektrischen Durchschlags. Außerdem war ihr Blickwinkelbereich offensichtlich schlechter als der Blickwinkelbereich der Panels von Beispiel 1.
  • Vergleichsbeispiel 10
  • Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung wurde wie in Anspruch 15 hergestellt mit dem Unterschied, dass PIQ als Material für die Orientierungsschichten auf beiden Träger des Trägerpaares verwendet wurde anstelle der Erzeugung einer geriebenen Polyimidorientierungsschicht aus PIQ auf einen der beiden das Trägerpaar bildenden Träger und einer durch Schrägbedampfung mit einem Oxid von Silicium erhaltenen Orientierungsschicht auf dem anderen Träger, und dass nur die Oberfläche der Polyimidorientierungsschicht auf dem Träger, auf dem das Farbfilter ausgebildet worden war, gerieben wurde, während die Polyimidorientierungschicht auf dem Träger, auf dem der Dünnschichttransistor ausgebildet worden war, keiner Reibbehandlung unterzogen wurde.
  • In dieser Flüssigkristallanzeigevorrichtung kam es zu Unregelmäßigkeiten der Orientierung in der Umgebung der Einfüllöffnung, wenn die Flüssigkristallzusammensetzung im Zustand der nematischen Phase in die Flüssigkristallzelle injiziert wurde, und diese Unregelmäßigkeiten wurden selbst dann kaum geringer, wenn die Flüssigkristallzelle einmal in die isotrope Phase erhitzt und dann zur Rückkehr in die nematische Phase nach und nach abgekühlt wurde Bei der gleichen Untersuchung wie in Beispiel 1 betrug der Kontrast der maximalen Helligkeitsunregelmäßigkeit etwa 30%, und Farbschatten im Display waren bei der visuellen Überprüfung sehr deutlich sichtbar.
  • Vergleichsbeispiel 11
  • Im Beispiel 1 wurde RN-1046 als Material für die Polyimidorientierungsschicht auf den Träger aufgetragen und erhitzt, und ohne Reiben wurde die Oberfläche der Schicht der Bestrahlung mit dem pola risiertem Licht eines Excimer-Lasers mit einer Wellenlänge von 248 nm unterzogen, um die Schicht mit der Fähigkeit zur Flüssigkristallorientierung auszustatten. Bei Durchführung der Messung wie in Beispiel 1 wurden die folgenden Werte erhalten: b ≅ 0 μm; und b* ≅ 0.
  • Bei der gleichen Untersuchung wie in Beispiel 1 betrug der Kontrast der maximalen Helligkeitsunregelmäßigkeit etwa 20%, und Farbschatten im Display waren bei der visuellen Überprüfung deutlich sichtbar.
  • Es wird davon ausgegangen, dass die Orientierbarkeit des Flüssigkristalls in diesem Beispiel der selektiven Zersetzung des Polyimids, die durch die Bestrahlung mit polarisiertem Licht verursacht wird, zugeschrieben werden kann, und die Bildspeicherung (temporary image retention), die anscheinend von den zersetzten ionischen Resten verursacht wurde, war deutlich sichtbar.
  • Wie oben detailliert erklärt worden ist, ist es mit der vorliegenden Erfindung möglich, eine Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung zu erhalten, mit der eine qualitativ hochwertige Bildanzeige möglich ist und bei der Displayunregelmäßigkeiten auf Grund von Schwankungen des Abstandes zwischen den Trägern im IPS-Modus, in dem ein elektrisches Feld im wesentlichen parallel zur Trägeroberfläche an den Flüssigkristallmolekülen anliegt, minimiert sind.
  • Weiterhin ist man freier bei der Einstellung des Abstands zwischen den Trägern und bei anderen Arbeitsgängen beim Herstellungsprozess, und eine Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer höheren Massenproduktivität kann erhalten werden.

Claims (28)

  1. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die umfasst: ein Paar von Trägern, wobei mindestens einer der Träger transparent ist, eine Flüssigkristallschicht (7), die zwischen den beiden Trägern angeordnet ist; eine Gruppe von Elektroden (1, 3, 4, 12) zum Anlegen eines elektrischen Feldes (9) an die Flüssigkristallschicht (7) im wesentlichen parallel zur Trägerebene und mehrere aktive Elemente, die mit den Elektroden (1, 3, 4, 12) verbunden sind, wobei die Gruppe von Elektroden und die aktiven Elemente auf einem der beiden Träger ausgebildet sind; eine Orientierungsschicht (5), die zwischen der Flüssigkristallschicht und mindestens einem der beiden Träger angeordnet ist; und eine polarisierende Einrichtung auf mindestens einem der beiden Träger, wobei die Extrapolationslänge, die die Stärke der Torsionsverankerung der Flüssigkristallmoleküle (6) und der Oberfläche der Orientierungsschicht an der Grenzfläche zwischen der Orientierungsschicht (5) und der Flüssigkristallschicht (7) angibt, 10% oder mehr als 10% des Abstands zwischen den beiden Trägern entspricht.
  2. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die polarisierende Einrichtung ein Paar von Polarisatoren (8) umfasst, die so angeordnet sind, dass ihre Polarisationsachsen einen im wesentlichen rechten Winkel miteinander bilden und wobei, wenn die Brechungsindex-Anisotropie der Flüssig kristallschicht (7) durch Δn und die Dicke durch d angegeben wird, der Parameter d·Δn die Beziehung 0,2 μm < d·Δn < 0,5 μm erfüllt.
  3. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei mindestens eine der Orientierungsschichten (5) aus einem organischen Polymer hergestellt ist, das mindestens eines der Polymere und Oligomere enthält, in denen das Polymerisat langkettiger Alkylengruppen und/oder Fluorgruppen, das in die Aminkomponente oder die Säurekomponente eingebaut ist, 5 bis 30% der Gesamtmolzahl ausmacht.
  4. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Gewichtsmittel des Molekulargewichts des Polymers und/oder Oligomers im Bereich von 2000 bis 90000 liegt.
  5. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Polymer und/oder Oligomer mindestens eine langkettige Alkylengruppe und/oder Fluorgruppe in einer Hauptkette, in Seitenketten oder einem endständigen Teil enthält.
  6. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Orientierungsschicht (5) aus einem organischen Polymer hergestellt ist, das langkettige Alkylengruppen und/oder Fluorgruppen enthält, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Amidsäureimidpolymeren und/oder -oligomeren, Imidpolymeren und/oder -oligomeren, Imidosiloxanpolymeren und/oder -oligomeren und Amidimidpolymeren und/oder -oligomeren besteht.
  7. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Orientierungsschicht (5) aus einem organischen Polymer hergestellt ist, das durch dehydratisierenden Ringschluss eines Amidsäurepolymers und/oder -oligomers erhältlich ist, das als Aminkomponente ein einringiges steifes Diamin und als Säurekomponente ein aliphatisches Tetracarbonsäuredianhydrid oder ein alicyclisches Tetracarbonsäuredianhydrid und ein aromatisches Tetracarbonsäuredianhydrid, das langkettige Alkylengruppen oder Fluorgruppen vom Hauptkettentyp enthält, umfasst.
  8. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei mindestens eine der Orientierungsschichten (5) eine Schicht aus einem anorganischen Material ist.
  9. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Schicht aus dem anorganischen Material eine anorganische Orientierungsschicht ist, die durch ein Schrägbedampfungsverfahren oberflächenbehandelt worden ist.
  10. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 6 oder 8, wobei die organische Orientierungsschicht (5) eine Schicht aus einem organischen Polymer ist, die durch Reiben oberflächenbehandelt worden ist.
  11. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei mindestens eine der Orientierungsschichten (5) eine Schicht aus einem photoreaktiven Material ist.
  12. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Schicht aus einem photoreaktiven Material eine photoreaktive Orientierungsschicht ist, die einer Belichtung mit linear polarisiertem Licht unterzogen worden ist, um selektiv eine photochemische Reaktion hervorzurufen.
  13. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 12, wobei das photoreaktive Material ein organisches Polymer ist, das ein Polymer und/oder Oligomer mit mindestens einer Diazobenzolgruppe enthält.
  14. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die kontrollierten Richtungen der molekularen Orientierung des Flüssigkristalls an den beiden Grenzflächen zwischen der Flüssigkristallschicht (7) und den beiden Trägern im wesentlich übereinstimmen.
  15. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die umfasst: ein Paar von Trägern, wobei mindestens einer der Träger transparent ist; eine Flüssigkristallschicht (7), die zwischen den beiden Trägern angeordnet ist; eine Gruppe von Elektroden (1, 3, 4, 12) zum Anlegen eines elektrischen Feldes (9) an die Flüssigkristallschicht (7) im Wesentlichen parallel zur Trägerebene und mehrere aktive Elemente, die mit den Elektroden verbunden sind; eine Orientierungsschicht, die zwischen der Flüssigkristallschicht (7) und mindestens einem der beiden Träger angeordnet ist; und eine polarisierende Einrichtung auf mindestens einem der beiden Träger, wobei der Torsionsverankerungskoeffizient A2 der Oberfläche der Orientierungsschicht gegenüber den Flüssigkristallmolekülen an der Grenzfläche zwischen der Orientierungsschicht (5) und der Flüssigkristallschicht (7) 20 μN/m oder weniger beträgt.
  16. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 15, wobei die kontrollierten Richtungen der molekularen Orientierung des Flüssigkristalls an den beiden Grenzflächen zwi schen der Flüssigkristallschicht (7) und den beiden Trägern im wesentlich übereinstimmen.
  17. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 15, wobei die polarisierende Einrichtung ein Paar von Polarisatoren (8) umfasst, die so angeordnet sind, dass ihre Polarisationsachsen einen im wesentlichen rechten Winkel miteinander bilden und wobei, wenn die Brechungsindex-Anisotropie der Flüssigkristallschicht (7) durch Δn und die Dicke durch d angegeben wird, der Parameter d·Δn die Beziehung 0,2 μm < d·Δn < 0,5 μm erfüllt.
  18. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 15, wobei mindestens eine der Orientierungsschichten (5) aus einem organischen Polymer hergestellt ist, das mindestens eines der Polymere und Oligomere enthält, in denen das Polymerisat langkettiger Alkylengruppen und/oder Fluorgruppen, das in die Aminkomponente oder die Säurekomponente eingebaut ist, 5 bis 30% der Gesamtmolzahl ausmacht.
  19. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 18, wobei das Gewichtsmittel des Molekulargewichts des Polymers und/oder Oligomers im Bereich von 2000 bis 90000 liegt.
  20. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 19, wobei das Polymer und/oder Oligomer mindestens eine langkettige Alkylengruppe und/oder Fluorgruppe in einer Hauptkette, in Seitenketten oder einem endständigen Teil enthält.
  21. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Orientierungsschicht (5) aus einem organischen Polymer hergestellt ist, das langkettige Alkylengruppen und/oder Fluorgruppen enthält, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus den Amidsäureimidpolymeren und/oder -oligomeren, den Imidpolymeren und/oder -oligomeren, den Imidosiloxanpolymeren und/oder -oligomeren und den Amidimidpolymeren und/oder -oligomeren besteht.
  22. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Orientierungsschicht (5) aus einem organischen Polymer hergestellt ist, das erhältlich ist durch dehydratisierenden Ringschluss eines Amidsäurepolymers und/oder -oligomers, das als Aminkomponente ein einringiges steifes Diamin und als Säurekomponente ein aliphatisches Tetracarbonsäuredianhydrid oder ein alicyclisches Tetracarbonsäuredianhydrid und ein aromatisches Tetracarbonsäuredianhydrid, das langkettige Alkylengruppen oder Fluorgruppen vom Hauptkettentyp enthält, umfasst.
  23. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 15, wobei mindestens eine der Orientierungsschichten eine Schicht aus einem anorganischen Material ist.
  24. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 22, wobei die Schicht aus dem anorganischen Material eine anorganische Orientierungsschicht ist, die durch eine Schrägbedampfungstechnik oberflächenbehandelt worden ist.
  25. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, wobei die organische Orientierungsschicht eine Schicht aus einem organischen Polymer ist, die durch Reiben oberflächenbehandelt worden ist.
  26. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 15, wobei mindestens eine der Orientierungsschichten (5) eine Schicht aus einem photoreaktiven Material ist.
  27. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 26, wobei die Schicht aus einem photoreaktiven Material eine photoreaktive Orientierungsschicht ist, die einer Belichtung mit linear polarisiertem Licht unterzogen worden ist, um selektiv eine photochemische Reaktion hervorzurufen.
  28. Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 27, wobei das photoreaktive Material ein organisches Polymer ist, das ein Polymer und/oder ein Oligomer mit mindestens einer Diazobenzolgruppe enthält.
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