DE19654583A1

DE19654583A1 - Antiferroelektrische Flüssigkristallanzeige

Info

Publication number: DE19654583A1
Application number: DE19654583A
Authority: DE
Inventors: Sin-Doo Lee
Original assignee: Samsung Display Devices Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 1995-12-26
Filing date: 1996-12-27
Publication date: 1997-07-03
Also published as: US5784140A; KR0177975B1; JPH09190157A; GB2308674B; KR970048720A; GB2308674A; GB9626455D0

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft eine Flüssigkristallanzeige (im folgenden auch LCD genannt), im besonderen eine Flüssigkristal lanzeige, die einen antiferroelektrischen Flüssigkristall mit einer verdrillten Struktur verwendet.

2. Beschreibung des verwandten Stands der Technik

Ein Flüssigkristall ist eine Phase oder ein Zustand, die bzw. der sich sowohl von einem Kristall als auch von einer Flüssigkeit unterscheidet, indem sie bzw. er nur die Orientierungsordnung aufweist oder indem sie bzw. er die Orientierungsordnung und zum Teil die Positionsordnung aufweist.

Da ein Material in der Flüssigkristallphase die Orientierungs ordnung aufweist und seine Moleküle asymmetrische Formen aufwei sen, bezeichnet man es als anisotropisches Material mit ver schiedenen physikalischen Eigenschaften auf Grund seiner Orien tierung. Typische Flüssigkristallmoleküle weisen die Formen von dünnen und langen Stäben auf. Die lange Achse des Moleküls wird als Molekularachse bezeichnet, und die Moleküle neigen dazu, sich so zu anzuordnen, daß die Molekularachsen im Durchschnitt parallel sind. Die Richtung entlang der durchschnittlichen Mole kularachse wird als "Direktor" dargestellt.

Die Flüssigkristalle werden nach Ordnungstyp in drei Kategorien unterteilt, und zwar nematische, cholesterische oder chiralnematische und smektische Flüssigkristalle. Ein nemati scher Flüssigkristall weist eine Orientierungsordnung aber keine Positionsordnung auf. Ein chiralnematischer Flüssigkristall weist zwischenmolekulare Kräfte auf, die zur Folge haben, daß die durchschnittliche Molekularachse entlang der zum Direktor senkrechten Richtung im Raum rotiert. Diese im chiralnemekti schen Flüssigkristall vorhandene Eigenschaft wird als "Chiralität" bezeichnet. Ein smektischer Flüssigkristall weist eine geordnetere Struktur auf, die aus smektischen Schichten gebildet ist, als es die vorstehenden zwei Flüssigkristalle aufweisen. Der smektische Flüssigkristall weist nicht nur die Orientierungsordnung, sondern auch zum Teil die Positionsordnung auf.

Unter den smektischen Flüssigkristallen weisen gekippte chirale smektische Flüssigkristallen, zum Beispiel smektische C*-Flüssigkristalle, eine Ferroelektrizität auf. Smektische C- Flüssigkristalle sind jene, bei denen die Molekularachsen in Bezug auf die Schichtnormale gekippt sind. Die Moleküle des smektischen C*-Flüssigkristalls weisen optische Aktivität auf, so daß sie eine spiralförmige Struktur entlang der Schichtnorma len bilden. Der smektische C*-Flüssigkristall weist eine sponta ne Polarisation in einer zum Direktor und zur Schichtnormalen senkrechten Richtung auf. Der smektische C-Flüssigkristall weist eine Rotationssymmetrie in Bezug auf die zum Direktor senkrechte Achse und eine Inversionssymmetrie in Bezug auf die Oberfläche der smektischen Schicht auf. Wenn jedoch das Molekül einen chiralen Teil aufweist, wird die Inversionssymmetrie unterbro chen und das Querdipolmoment verursacht die spontane Polarisati on in der smektischen C*-Phase. Die über eine Periode oder eine Teilung gemittelte makroskopische spontane Polarisation ist null, da die Moleküle in der smektischen C*-Phase spiralförmig entlang der Schichtnormalen angeordnet sind. Dieser ferroelek trische Flüssigkristall wird somit als unechtes ferroelektri sches Material bezeichnet. Die spiralförmige Struktur kann unter einem externen elektrischen Feld verzerrt und oberhalb einer kritischen Feldstärke vollständig abgewickelt werden, wodurch eine makroskopische spontane Polarisation induziert wird.

Andererseits gibt es verschiedene Arten von smektischen C-Flüssigkristallen, die Antiferroelektrizität zeigen.

Das Verhalten des antiferroelektrischen Flüssigkristalls wird mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben.

Das Molekül des antiferroelektrischen Flüssigkristalls weist einen Dipol P in einer zum Direktor und zur Schichtnorma len senkrechten Richtung auf, und die Moleküle des antiferro elektrischen Flüssigkristalls in zwei nebeneinanderliegenden smektischen Schichten sind in Bezug auf die Schichtnormale in entgegengesetzte Richtungen geneigt. Die makroskopische spontane Polarisation ist daher null, da die Dipole P in den zwei aufein anderfolgenden smektischen Schichten antiparallel sind, wie in Fig. 1 gezeigt. Im Gegensatz zum ferroelektrischen Flüssigkri stall weist der antiferroelektrische Flüssigkristall elektrische Dipolkopplungskräfte zwischen den nebeneinanderliegenden smekti schen Schichten auf, und die Kopplungskräfte sind viel höher als die Kräfte auf Grund der Anisotropie des Flüssigkristalls. Wenn die Kraft auf Grund eines extern angelegten elektrischen Felds weniger als die Kopplungskraft ist, reagieren die Moleküle demnach nicht auf das elektrische Feld. Oberhalb des kritischen Wertes für die Feldstärke neigen die Moleküle jedoch dazu, sich entlang einer Richtung auszurichten, bei der die Dipole in der Feldrichtung ausgerichtet sind. Unter diesen Umständen zeigt der Flüssigkristall Ferroelektrizität, und diese Ferroelektrizität wird im Grunde durch das elektrische Feld zum Vorschein gebracht.

Nun wird ein herkömmliches LCD, das einen antiferroelek trischen Flüssigkristall verwendet, mit Bezug auf Fig. 2A bis 2C beschrieben.

Ein antiferroelektrischer Flüssigkristall wird zwischen zwei transparente Elektroden 11 und 12 gesetzt. Smektische Schichten (nicht gezeigt) des Flüssigkristalls sind senkrecht zu den Elektroden 11 und 12 ausgerichtet.

Wenn kein elektrisches Feld an die Elektroden 11 und 12 angelegt ist, ist der Winkel zwischen dem Direktor und der zu den smektischen Schichten senkrechten Achse bei unveränderlicher Temperatur konstant und die Moleküle in zwei nebeneinanderlie genden smektischen Schichten sind in Bezug auf die Schichtnorma le entgegengesetzt geneigt, wie in Fig. 2B gezeigt.

Wenn ein elektrisches Feld mit einer Stärke über dem kritischen Wert an die Elektroden angelegt wird, werden die Moleküle je nach der Polarität des elektrischen Felds entlang einer von zwei Richtungen ausgerichtet, wie in Fig. 2A und 2C gezeigt. Die Molekularrichtungen sind in den beiden Fällen gegenüber der Schichtnormalen miteinander symmetrisch.

Infolgedessen reagiert der antiferromagnetische Flüssig kristall in drei Zuständen, d. h. EIN-, Antiferroelektrizitäts- oder AUS-Zustand, auf das angelegte Feld, während ein ferroelek trischer Flüssigkristall in zwei Zuständen, d. h. EIN- oder AUS- Zustand, reagiert.

Diese herkömmliche antiferroelektrische Flüssigkristall anzeige (im folgenden AFLCD genannt) weist mehrere Vorteile, wie zum Beispiel geringes Flimmern und Übersprechen und verbes serte Betrachtungseigenschaften, im Vergleich mit einem ferro elektrischen LCD auf.

Die Steuerspannung ist jedoch hoch, da die angelegte Feldstärke groß genug sein sollte, um die Dipolkopplungskraft zu überwinden. Außerdem weist das herkömmliche AFLCD Probleme auf, wie zum Beispiel eine schlechte Graustufung und Ausrichtung.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein LCD vorzusehen, das einen antiferroelektrischen Flüssigkristall mit einer analogen Graustufung in einer einheitlich ausgerichteten Konfiguration verwendet.

Um die vorstehende Aufgabe zu erfüllen, verwendet die vorliegende Erfindung einen antiferroelektrischen Flüssig kristall zwischen zwei transparenten Elektroden. Der Flüssig kristall weist smektische Schichten auf, die senkrecht zu den Oberflächen der Elektroden ausgerichtet sind, und der Molekulardirektor ist beim Verlauf von einer Elektrode zur anderen verdrillt. Der Verdrillungswinkel zwischen den an den Oberflächen der zwei Elektroden definierten Direktoren liegt zwischen null Grad und 180 Grad.

Die Moleküle bilden bei unveränderlicher Temperatur einen konstanten Molekularkippwinkel in Bezug auf die Schichtnormale.

Der Verdrillungswinkel kann kleiner gleich dem Zweifachen des Molekularkippwinkels sein und ist vorzugsweise gleich dem Zweifachen des Molekularkippwinkels. In diesem Fall sind die wünschenswerten Materialien antiferroelektrische Flüssigkristal le mit einem Molekularkippwinkel von 15 Grad bis 60 Grad, insbesondere von 40 Grad bis 50 Grad. Der Verdrillungswinkel von null bis 180 Grad ist jedoch beim Verlauf von einer Elektrode zur anderen allgemein möglich.

Die Vor-Kippwinkel an den zwei Elektroden können durch eine passende Oberflächenausrichtung eingestellt werden.

Die Flüssigkristallanzeige umfaßt weiterhin an den jeweiligen Elektroden angebrachte Polarisatoren. Die Direktoren an den Oberflächen der Elektroden sind in Bezug auf die Polarisationsachse eines der Polarisatoren symmetrisch ausgerichtet. Die Polarisationsachsen der zwei Polarisatoren sind zueinander entweder parallel oder senkrecht.

Anstatt ein Paar Polarisatoren zu verwenden, ist es möglich, einen an der einen Elektrode angebrachten Polarisator und einen an der anderen angebrachten Reflektor zu verwenden.

An einer der Elektroden kann ein Ausgleichsfilm angebracht werden.

Die Flüssigkristallanzeige verwendet eine Hintergrundbe leuchtung oder natürliches Licht als Lichtquelle. Wenn das natürliche Licht verwendet wird, wird ein Reflektor an einer der Elektroden angebracht.

Auf Grund der Wechselwirkung der Kraft, die den Molekularkippwinkel und die Ausrichtkraft bei einer gegebenen Temperatur unveränderlich hält, bewegt sich der Molekulardirektor in Abwesenheit eines angelegten elektrischen Felds kontinuierlich an der Oberfläche eines Kegels. In Anwesenheit eines angelegten elektrischen Felds variiert die Orientierung des Molekulardirektors so als Reaktion auf das elektrische Feld, daß die Dipole der Moleküle zum elektrischen Feld parallel sind, und die Graudarstellung ist somit möglich.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen spezifischer beschrieben, wobei:

Fig. 1 Moleküle einer antiferroelektrischen Flüssigkristallanzeige veranschaulicht;

Fig. 2A bis 2C Moleküle in aufeinanderfolgenden smektischen Schichten eines herkömmlichen antiferroelektrischen LCDs zeigen;

Fig. 3 ein antiferroelektrisches LCD gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 4 die Moleküle in einer smektischen Schicht eines antiferroelektrischen LCDs gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 5 die Moleküle in einer Mehrzahl von smektischen Schichten eines antiferroelektrischen LCDs gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und

Fig. 6 ein Diagramm ist, das die Modulation von Licht durch das LCD in Abhängigkeit von der angelegten Spannung im antiferroelektrischen LCD gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden aus einem Studium der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich werden, wenn sie im Licht der begleitenden Zeichnungen betrachtet wird.

Fig. 3 zeigt ein antiferroelektrisches LCD gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Wie in Fig. 3 gezeigt, liegt ein antiferroelektrisches Flüssigkristall 10 entweder mit einer positiven oder mit einer negativen dielektrischen Anisotropie zwischen zwei transparenten Elektroden 11 und 12. An den Außenflächen von zwei Elektroden 11 und 12 sind ein Polarisator 13 bzw. ein Analysator 14 angebracht.

Die smektischen Schichten 20 des Flüssigkristalls 10 sind senkrecht zur Oberfläche der Elektroden 11 und 12, und der Molekulardirektor des Flüssigkristalls 10 bildet in Bezug auf die Schichtnormale einen unveränderlichen Winkel, der als "Molekularkippwinkel" bezeichnet wird.

Die Innenfläche jeder Elektrode 11 oder 12 ist mit einer Ausrichtungsschicht (nicht gezeigt) beschichtet, damit der Molekulardirektor des Flüssigkristalls 10 homogen ausgerichtet ist. Die Ausrichtungsschicht kann zum Beispiel mit oberflächen aktiven Stoffen, wie zum Beispiel Alkylphenol und Hexadecyl trimethylammoniumbromid, Polyamiden oder nach dem Langmuir-Blod gett-Filmablagerungsverfahren aufgetragenen Ausrichtungsabsorp tionsmitteln gebildet werden. Die Ausrichtungsschichten werden so gerieben, daß sich der Molekulardirektor des Flüssigkristalls 10 entlang einer gewissen Richtung ausrichtet.

Der Winkel zwischen den Reibrichtungen an zwei Elektroden ist das Zweifache des Molekularkippwinkels.

Dann wird der Molekulardirektor so angeordnet, daß die den Molekularkippwinkel beibehaltende Kraft und die Dipolkopplungskraft mit der Ausrichtkraft im Gleichgewicht stehen.

Fig. 4 und 5 zeigen die Moleküle in smektischen Schichten eines antiferroelektrischen Flüssigkristalls zwischen den zwei Elektroden 11 und 12.

Die x-Achse ist senkrecht zur smektischen Schicht; die y- Achse ist parallel zu den Elektroden 11 und 12, wobei sie mit der positiven x-Achse einen 90-Grad-Winkel gegen den Uhrzeigersinn bildet; und die z-Achse ist senkrecht zur x-y- Ebene, wobei sie mit der y-Achse einen 90-Grad-Winkel gegen den Uhrzeigersinn bildet. Und ein "Molekularkippwinkel" θ₀ wird als der Winkel zwischen der positiven x-Achse und einem Molekulardirektor n definiert, ein "Horizontalwinkel" θ als der Winkel zwischen der x-Achse und dem projizierten Direktor auf der x-y-Ebene, und ein "Rotationswinkel" Φ als der Winkel zwischen der y-Achse und dem projizierten Direktor auf der y-z- Ebene. Dann wird der Direktor n als n = (cos θ, sin θ cos Φ, sin θ sin Φ) dargestellt. Des weiteren sei angenommen, daß der Horizontalwinkel θ positiv ist, wenn der projizierte Direktor auf der x-y-Ebene in der Region liegt, in der y < 0, und negativ, wenn in der Region, in der y < 0.

Auf Grund der Eigenschaft des antiferroelektrischen Flüssigkristalls ist der Molekularkippwinkel θ₀ (< 0) bei unveränderlicher Temperatur konstant.

Auf Grund der homogenen Ausrichtung sind die durch die Direktoren an der Oberfläche der Elektroden 11 und 12 überspannten Ebenen parallel zu den Oberflächen der Elektroden 11 und 12. Der Rotationswinkel Φ des Direktors an der unteren Elektrode 11 ist null,- und der des Direktors an der oberen Elektrode 12 ist 180 Grad. Die Größen des Horizontalwinkels θ der Direktoren 17 und 18 sind gleich, während ihre Vorzeichen unterschiedlich sind. Das heißt, der Horizontalwinkel θ des Direktors an der unteren Elektrode 11 ist gleich +θ₀, während der des Direktors an der oberen Elektrode 12 gleich -θ₀ ist.

Der Horizontalwinkel θ im Körper variiert kontinuierlich von +θ₀ bis -θ₀ durch die Flüssigkristallplatte.

Infolgedessen ist der Direktor um einen Winkel 2θ₀ verdrillt, der an der Oberfläche eines Kegels 40 gedreht ist.

Der Rotationswinkel Φ in der Region von der Oberfläche der unteren Elektrode 11 bis zum Mittelpunkt variiert daher von null bis 90 Grad, und der in der Region vom Mittelpunkt bis zur Oberfläche der oberen Elektrode 12 variiert von 90 Grad bis 180 Grad. Zudem variiert der Horizontalwinkel θ in der Region von der Oberfläche der unteren Elektrode 11 bis zum Mittelpunkt von +θ₀ bis null, und der in der Region vom Mittelpunkt bis zur Oberfläche der oberen Elektrode 12 variiert von null bis -θ₀.

Infolgedessen ist die Differenz im Rotationswinkel Φ zwischen den Direktoren an den Elektroden 11 und 12 180 Grad, und die Differenz im Horizontalwinkel θ ist 2θ₀, d. h. gleich dem Winkel zwischen den Direktoren an den zwei Elektroden 11 und 12.

Fig. 5 zeigt die Moleküle in smektischen Schichten eines antiferroelektrischen Flüssigkristalls zwischen den zwei Elektroden 11 und 12.

Die Moleküle an den Oberflächen der Elektroden 11 und 12 in jeder smektischen Schicht sind in einer durch die Oberflächenbehandlung bestimmten Richtung ausgerichtet. Die Moleküle im Körper neigen jedoch dazu, so angeordnet zu sein, daß die Moleküle in zwei nebeneinanderliegenden smektischen Schichten in Bezug auf die Schichtnormale entgegengesetzt geneigt sind, wobei sie den Molekularkippwinkel unveränderlich halten. Die Moleküle in den zwei smektischen Schichten im Körper rotieren daher in entgegengesetzten Richtungen an der Oberfläche des Kegels 40. Die Moleküle nahe dem Mittelpunkt in den zwei smektischen Schichten liegen somit auf entgegengesetzten Seiten des Kegels 40.

Wenn die Dipole der Moleküle an der Oberfläche der oberen Elektrode 12 zu der von der unteren Elektrode 11 zur oberen Elektrode 12 weisenden Richtung parallel sind, liegen die am Mittelpunkt befindlichen Dipole entlang der zur Schichtnormalen senkrechten und zu den smektischen Schichten parallelen Richtung. Andererseits sind die Dipole an der unteren Elektrode 11 parallel zu der von der oberen Elektrode 12 zur unteren Elektrode 11 weisenden Richtung.

In Anwesenheit eines angelegten elektrischen Felds sind die Orientierungen der Moleküle verzerrt. Da jedes Molekül des antiferroelektrischen Flüssigkristalls einen zur Molekularachse senkrechten elektrischen Dipol aufweist und der Dipol dazu neigt, zum angelegten Feld parallel zu sein, ordnen sich die Moleküle so an, daß sie zum elektrischen Feld senkrecht sind, wobei sie den Molekularkippwinkel unveränderlich halten.

Wenn ein elektrisches Feld zwischen der unteren Elektrode 11 und der oberen Elektrode 12 angelegt wird, dann neigen die Moleküle daher dazu, so angeordnet zu sein, daß ihre Dipole zum elektrischen Feld parallel sind. Demnach rotieren die Moleküle an der Oberfläche des Kegels 40, um wie die in Fig. 5 gezeigten Moleküle an der oberen Elektrode 12 angeordnet zu sein. Da jedoch die Moleküle an der unteren Elektrode 11 ihre Orientierung beibehalten, besteht eine Region zwischen der Oberfläche der unteren Elektrode 11 und einer gewissen Ebene, in der die Moleküle kontinuierlich an der Oberfläche des Kegels 40 rotieren. Im Gegensatz dazu, wenn ein elektrisches Feld zwischen der oberen Elektrode 12 und der unteren Elektrode 11 angelegt wird, rotieren die Moleküle an der Oberfläche des Kegels 40, um wie die in Fig. 5 gezeigten Moleküle an der unteren Elektrode 11 angeordnet zu sein. Ebenso besteht eine Region zwischen der Oberfläche der oberen Elektrode 12 und einer anderen Ebene, in der die Moleküle kontinuierlich an der Oberfläche des Kegels 40 rotieren. Des weiteren verfolgt die molekulare Umorientierung einen minimalen Weg vom Anfangszustand zum stabilen Endzustand.

Da die Größe der Molekularrotation von der Stärke des angelegten Felds abhängt, wird eine kontinuierliche elektro optische Wirkung in Abhängigkeit von der Feldstärke erreicht.

Als nächstes wird nun die Wirkungsweise des mit einem antiferroelektrischen Flüssigkristall gemäß der Ausführungsform gebauten LCDs mit Bezug auf Fig. 4 und 5. beschrieben.

Zwei Direktoren an den Oberflächen der Elektroden 11 und 12 sind in Bezug auf die Polarisationsachse des Polarisators 13 symmetrisch, und die Polarisationsachsen des Polarisators 13 und des Analysators 14 sind zueinander senkrecht. Zum Beispiel ist die Polarisationsachse des Polarisators 13 zur in Fig. 4 gezeigten x-Achse parallel.

In Abwesenheit eines elektrischen Felds fällt die Polari sationsachse des Polarisators 13 mit der durchschnittlichen optischen Achse des Flüssigkristalls zusammen, da der Direktor den verdrillten Zustand entlang des Kegels beibehält. Es sei angenommen, daß ein linear polarisiertes Licht durch den Polarisator 13 vertikal entlang der Oberflächennormalen auf die Elektrode 11 einfällt. Dann passiert das Licht unter Beibehaltung seiner zur durchschnittlichen optischen Achse parallelen Polarisation die Flüssigkristallplatte. Da die Polarisationsachsen des Polarisators 13 und des Analysators 14 zueinander senkrecht sind, ist die Polarisation des den Analysator 14 erreichenden Lichts senkrecht zu der des Analysators 14, und somit kann das Licht den Analysator 14 nicht passieren. Wenn jedoch die Polarisationsachsen des Analysators 14 und des Polarisators 13 zueinander parallel sind, ist die Polarisation des den Analysator 14 erreichenden Lichts parallel zu der des Analysators 14, und somit passiert das Licht den Analysator 14.

Wenn ein elektrisches Feld an den Flüssigkristall angelegt wird, neigen die Moleküle dazu, sich so zu orientieren, daß ihre Molekulardipole zur Feldrichtung an der Oberfläche des Kegels 40 parallel sind. Da es eine Region gibt, in der die Moleküle an der Oberfläche des Kegels 40 kontinuierlich rotieren, rotiert die durchschnittliche optische Achse des Flüssigkristalls, wie vorstehend beschrieben. Die Dimension einer solchen Region und daher die Größe der durchschnittlichen Rotation der optischen Achse werden durch die Feldstärke bestimmt.

Ein linear polarisiertes Licht durch den Polarisator 13 erreicht daher den Analysator 14 unter Rotierung seiner Polarisation um den Betrag der durchschnittlichen Rotation der optischen Achse und passiert teilweise den Analysator 14. Es wird angemerkt, daß der Transmissionsgrad des Lichts nicht von der Richtung des elektrischen Felds abhängt, da die Direktoren an den Oberflächen der zwei Elektroden 11 und 12 in Bezug auf die Polarisationsachse des Polarisators 11 symmetrisch ausgerichtet sind.

Wie vorstehend beschrieben, weist ein antiferroelektrisches LCD gemäß dieser Ausführungsform eine homogene Ausrichtung auf, und der Verdrillungswinkel ist das Zweifache des Molekularkippwinkels. Des weiteren sind die Polarisationsachsen des Polarisators und des Analysators senkrecht zueinander. Der Verdrillungswinkel, der Vor- Kippwinkel, der Winkel zwischen den Polarisationsachsen des Polarisators und des Analysators usw. sind jedoch für eine optimale Leistung einstellbar.

Fig. 6 zeigt die elektro-optische Modulation in Abhängigkeit von der angelegten Feldstärke bei einem AFLCD gemäß dieser Ausführungsform sowie beim herkömmlichen AFLCD. Da die Modulation der vorliegenden Erfindung etwa das Siebenfache der des herkömmlichen Stands der Technik ist, wie in Fig. 6 gezeigt, sind Niederspannungsansteuerung, Graustufungsfähigkeit und ein hoher Kontrast möglich.

Wie vorstehend beschrieben, verwendet die vorliegende Erfindung einen antiferroelektrischen Flüssigkristall mit einer verdrillten Struktur und realisiert eine kontinuierliche elektro-optische Wirkung, eine Niederspannungsansteuerung, einen hohen Kontrast und eine einheitliche Ausrichtung über eine große Fläche.

Es soll verstanden werden, daß verschiedene andere Modifikationen dem Fachmann ersichtlich sein werden und vom Fachmann ohne weiteres gemacht werden können, ohne den Umfang und Geist der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Demnach soll der Umfang der angehängten Ansprüche nicht auf die Beschreibung, wie hier dargelegt, beschränkt sein, sondern die Ansprüche sollen so verstanden werden, daß sie all die Merkmale patentfähiger Neuheit umfassen, die in der vorliegenden Erfindung enthalten sind, einschließlich aller Merkmale, die von dem Fachmann, der des von dieser Erfindung betroffenen Gebiets kundig ist, als Äquivalente behandelt werden würden.

Claims

1. Eine Flüssigkristallanzeige, die folgendes umfaßt:
eine erste und eine zweite transparente Elektrode; und
einen antiferroelektrischen Flüssigkristall zwischen der ersten und der zweiten Elektrode, wobei die smektischen Schichten des Flüssigkristalls zur ersten und zur zweiten Elektrode senkrecht sind und der Molekulardirektor des Flüssigkristalls beim Verlauf von der ersten Elektrode zur zweiten Elektrode verdrillt ist.

2. Die Flüssigkristallanzeige gemäß Anspruch 1, wobei die Molekulardirektoren an den Oberflächen der ersten und der zweiten Elektrode homogen ausgerichtet sind.

3. Die Flüssigkristallanzeige gemäß Anspruch 2, wobei der Molekulardirektor an der Oberfläche der ersten Elektrode in Bezug auf den Molekulardirektor an der Oberfläche der zweiten Elektrode einen Verdrillungswinkel im Bereich von 0 Grad bis 180 Grad bildet.

4. Die Flüssigkristallanzeige gemäß Anspruch 3, wobei der Molekulardirektor in Bezug auf die Schichtnormale der smektischen Schichten einen Molekularkippwinkel bildet.

5. Die Flüssigkristallanzeige gemäß Anspruch 4, wobei der Verdrillungswinkel kleiner oder gleich dem Zweifachen des Molekularkippwinkels ist.

6. Die Flüssigkristallanzeige gemäß Anspruch 5, wobei der Verdrillungswinkel das Zweifache des Molekularkippwinkels ist.

7. Die Flüssigkristallanzeige gemäß Anspruch 6, wobei der Molekularkippwinkel im Bereich von 15 Grad bis 60 Grad liegt.

8. Die Flüssigkristallanzeige gemäß Anspruch 1, weiterhin umfassend zwei jeweils an der ersten oder der zweiten Elektrode angebrachte Polarisatoren.

9. Die Flüssigkristallanzeige gemäß Anspruch 8, wobei die Polarisationsachsen der Polarisatoren zueinander senkrecht sind.

10. Die Flüssigkristallanzeige gemäß Anspruch 8, wobei die Polarisationsachsen der Polarisatoren zueinander parallel sind.

11. Die Flüssigkristallanzeige gemäß Anspruch 8, wobei die Direktoren an den Oberflächen der Elektroden in Bezug auf die Polarisationsachse eines der Polarisatoren symmetrisch ausgerichtet sind.

12. Die Flüssigkristallanzeige gemäß Anspruch 11, wobei die Polarisationsachsen der Polarisatoren zueinander senkrecht sind.

13. Die Flüssigkristallanzeige gemäß Anspruch 11, wobei die Polarisationsachsen der Polarisatoren zueinander parallel sind.

14. Die Flüssigkristallanzeige gemäß Anspruch 1, die wei terhin einen an einer der Elektroden angebrachten Ausgleichsfilm umfaßt.

15. Die Flüssigkristallanzeige gemäß Anspruch 1, die weiterhin eine Hintergrundbeleuchtung zur Lieferung von Licht an die Flüssigkristallanzeige umfaßt.

16. Die Flüssigkristallanzeige gemäß Anspruch 1, die weiterhin einen an einer der Elektroden angebrachten Reflektor umfaßt.