DE2328581C3 - Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung - Google Patents

Description

„en _der bipolaren Momente und der f^rZddkOle führen zur dynamischen S.reu-Achsen_aer ι Turbulenzen einer

ung5 des ^™' _{indexes in dem von dem}

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Gldchspannungsquelle (18) ist. πΐ^Γη Betriebsspannung betrieben werden; weiterhin weist eine solche Anzeigevorrichtung eine längere Lebenszeit auf, besitzt ein größeres Kontrastverhältnis und eine größere Schwellenspannung, so daß eine DPA-Anzeigevorrichtung durch eine große hhidikeit gekennzeichnet ist ohne

daß eine DPA-Anzeigevorrichtung durc g

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristall-Anzeige- 50 Ansprechgeschwindiekeit gekennzeichnet ist, ohne

und zur Änderung de, Orlenlierung der Achsen der _s5 Moleküle in der iüssigkrislallinen Schicht eine Span-

sasassf^{Ober Schaltcr mit dra Elelctrode}" *

Eine solche Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ist aus der US-PS 34 99 112 bekannt. Mindestens eines der beiden Substrate ist lichtdurchlässig, so daß Licht auf die zwischen den Substraten eingebrachte nematische flüssigkristalline Schicht fallen kann. Beim Anleeen einer Spannung an die beiden Elektroden streut der von den Elektroden abgedeckte Bereich de! ü^k^mmSchlchi das Licht, so daß ein

Substrate, durch daS ? ^

,st es üblich, daß die Otoflachenι der

ViI(W uviiiw w... _ ,

trode stehenden Richtung auszurichten Solche Verfahren stellen aber ein nur schwer zu lösendes ingenieurtechnisches Problem dar, und darüber hinaus ändert sich die Ausrichtung der Moleküle in der flüssigkristallinen Zeit mit der Lebensdauer der Anzeigevorrichtung.

Bei der FIüssigkristall-Anzeigevornchtung gemäß der US-PS 34 99 112 sind auf jedem der beiden Sub-

Elektroden reihenartig nebeneinander ange· ijuet, wobei sich die Elektroden auf dem einen cubstrat senkrecht zu den Elektroden auf dem ande-'„ t„bstrat überdecken, so daß die Kreuzungsliii-•hen"der einzelnen Elektroden miteinander in einer 5 Rcfhteckmatrix lieger». Den einzelnen Elektroden auf dem ersten und zweiten Substrat ist wahlweise :,L_r schalter die Ausgangsspannung der Spannung· ll fprügbar Die Spannungsquelle kann ei

Fig, 3 eine perspektivische Darstellung einer aus einer ersten und zweiten kammförmigen Tcilelektiotlc bestellenden e^ten Elektrode und die

Fig. 4, 5 die Beschallung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flüssigkristall-A.nzcigevorrichtung mit verschiedenen Schaltstellungen der Schalter zum Aufprägen der ersten und zweiten Spannung.

fluellc aufprägbar. Die Spannungsquelle kann eine Bei der in der Fig.! gezeigten DPA-Flüssigkn-

Wechselspannungsqucllc, eine Gleichspanniingsquelle 10 stall-Anzeigevorrichtung sind zwei lichtdurchlässige ä oder eine Spannungsquelle mit pulsierender Gleich- Elektroden 1 und 2 aus Zinnoxid vorgesehen, die ^; soannung als Ausgangsspaunung sein. durch besondere Wärmebehandlung kristallisiert

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, worden sind. Zwischen die beiden Elektroden ist eine eine Flüssigkristall-Anzeigcvorrichtung der vor- nematische flüssigkristalline Schicht 3 eingebracht, teilend genannten Art zu schaffen, bei der eine per- 15 Die Hauptachsen der Moleküle der flüssigkiistallinen manente Orientierung der Moleküle des Flüssigkri- Schicht? sind in einer Richtung senkrecht zu den tails ohne vorherige Wärmebehandlung oder chemi- Elektroden 1 und 2 ausgerichtet. Diese Ausrichtung ehe' Behandlung der beiden Elektroden möglich ist, soll als »vertikale Ausrichtung* bezeichnet werden. ppi' Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- Den voneinander abgewandten Seiten eier beiden *&st daß die erste Elektrode in eine erste und zweite 20 Elektroden 1 und 2 sind zwei Polarisierplalien 4 ^^m'mförmige Teilelektrode unterteilt ist, die einem bzw. 5 zugeordnet, deren Polarisationsachsen sich tiiewünschten Muster entsprechend auf dem ersten unter einem rechten Winkel schneiden. Bei der in der ^Substrat derart angeordnet sind, daß die einander Figur gezeigten Ausrichtung der Molekülhauptachsen Plfueeordnetea Zähne der Teiielcklroden einen vorge- und bei der Ausrichtung der Polarisierplatten 4 und 5 "'^!ebenen Abstand voneinander aufweisen und daß 25 erscheint beim Auffall vun Licht die Rückseite der ■*^r #ine zweite Spannung zur Orientierung der Achsen Polarisierplatte4 auf der Vorderseite der Polansierder Moleküle in eine gegebene Richtung bezüglich platte 5 kein Licht mehr, so daß die Platte 5 dunkel Ηργ Elektroden zwischen der ersten und der zweiten erscheint. .

«■ Teilelektrode anlegbar ist, indem die Teilelektroden Wenn den beiden Elektroden 1 und Z eine Span-

A»rrh Hie Schalter mit den beiden Polen einer zwei- 30 nung von geeigneter Frequenz (üblicherweise I knzj Γ f_en Spannungsquelle verbindbar sind. aufgeprägt wird, werden die Moleküle der fluss.g-

' Eine der beiden für die Anzeige erforderlichen kristallinen Schicht aus ihrer vertikalen Ausrichtung '^: Plektroden wird also in zwei kammartige einander heraus bewegt und nehmen eine bezüglich der biek- ^ geordnete Teilelektroden aufgespalten, die nicht troden geneigte Stellung ein, so daß das in der nnbedinet ineinandergreifen müssen, sondern auch 35 Fig. 2 gezeigte Auge Licht wahrnimmt. Fur die in übereinander angeordnet sein können. Durch die der Fig. 1 gezeigte Vertikalausnchtung^ der mdem zwisch-i den beiden Teilelektroden anlegbare
zweite Spannung kann eine genaue Orientierung der
Achsen der Moleküle bezüglich der ersten und zweiten \ lektrode erreicht werden. Soll dann zu Anzeige- 40
zwecken die Orientierung der Moleküle aus der von
der zweiten Spannung abhängigen gegebenen Orientierung heraus geändert werden, werden die Schalter

so betätiEt daß die zweite Spannung von dsn beiden ..... ~._{b a}-- ■_

TeildekSden abgenommen und die beiden Teil- 45 elektroden 12 und 13 sind durch Anatzen elekttoden leitend miteinander verbunden werden parenlen elektrisch leitenden Films her

der Fig. 1 gezeigte Vertikalausrichtung, der in Zwischenraum zwischen den EleKtroden 1 und 2 erforderlichen Moleküle, war die vorstehend erwähnte besondere Wärmebehandlung erforu-er.n h.

Die in der F i g. 3 gezeigte ^ΒΓ-^Ρ^ aus einem ersten Substrat 11 und greifenden Teilelektroden 12 und 13 bezeichne" «n ersten Elektrode der Anzeigevorrichtung. Die beid» ^5

d 12 d 13d dh Anätzen «me ^rans

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S=IS=SiSis S -

Anzeig< vorrichtung.
Eine mm Stand der Technik gehörige Flussigkri-

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erläutert werden Es zeigen

Fig. 1, 2 schematische ExploMunMlarstellangcn, an denen die Arbeitsweise eine.-zum Stand der Technik cehörigen sogenannten DPA-i luss.gknsiall-Anzeigevörrich.ung vom Feldeffekt- lyp erläutert werden soll,

on 1? und 13 einen vorgegebenen festen Abstand oen 12 "^nd " ^ein™_o ^v ₀°^^g _btät m den Hohl-

zweite Elektrode 14 ist mit der einen Klemme zwe^ll^'"™^ae _{elle 17} verbunden.

«?« ^^%™ ^^Wechselspannungsquelle ?l^e™°^el?J^^e™™_utVa mit H.r ₇weiten kammförjm »-· ^" ^Y₃ VeÄunden."Weiterhin ist die ^b

zweite kammförmige Teilelektrode mit der negativen Klemme einer Gleichspannungsquelle 18 verbunden, deren positive Klemme über einen Schalter 20 mit der ersten kammförmigen Teilelektrode 12 verbindbar ist. Die Reihenschaltung, bestehend aus Gleichspannungsquelle 18 und Schalter 20, ist durch einen weiteren Schalter 21 überbriickbar, der also im geschlossenen Zustand die erste Teilelektrode 12 mit der zweiten Teilelektrode 13 verbindet.

Die Betriebsweise der vorstehend beschriebenen Anzeigevorrichtung soll nun genauer beschrieben werden; gemäß der Theorie eines DPA-Systems, wie sie von AEG-Telefunken bekanntgemacht worden ist, wurden sich die Moleküle in der flüssigkristallinen Schicht 16 nicht in einer Richtung senkrecht zu der ersten und zweiten Elektrode ausrichten, wenn diese zuvor nicht besonders behandelt worden sind.

Durch den Aufbau eines elektrischen seitlich ausgerichteten Feldes zwischen den kammförmigen Elektroden 12 und 13 durch Zuschalten der Gleichspannungsquelle 18 mittels des Schalters 20 bei geöffnetem Schalter 21 können die Moleküle in der fiüssigkristallinen Schicht bezüglich der Elektroden in eine gewünschte Richtung gezwungen werden (in diesem Falle in Vertikalrichtung). Damit ist sichergestellt, daß beim Einbringen der in der Fig. 4 gezeigten Baugruppe zwischen die beiden Polarisierplattcn4 und 5 mit sich unter rechtem Winkel schneidenden Polarisationsachsen die Anzeigevorrichtung dunkel erscheint.

Nach Abbau des seitlichen elektrischen Feldes durch öffnen des Schalters 20 und dem Potentialausgloich durch gleichzeitiges Schließen des Schalters 21 wird beim Anlegen eines elektrischen Querfeldes zwischen der aus den beiden kammförmigen Teilelektroden 12 und 13 bestehenden ersten Elektrode und der zweiten Elektrode 14 mittels der HF-Wechselspannungsquelle 17 die Orientierung der Moleküle gestört, so daß das Element in einer mit der Fig. 2 vergleichbaren V/eise hell erscheint. Der

ίο Aufbau des sich seitlich erstreckenden Feldes muß nicht unbedingt mit der in den Fig. 4 und 5 gezeigten Beschallung erfolgen; auc¹ andere Möglichkeiten sind denkbar.

Bei der gezeigten Ausführungsform greifen zwar die Zinken der bei den kammförmigen Teilelektroden 12 und 13 ineinander, jedoch sind auch Ausführungsformen möglich, bei denen die kammförmigen Teilelektroden übereinander angeordnet sind. Solche übereinander angeordneten Elektroden können mit HÜfe der Mehrschicht-Drucktechnik hergestellt v/erden. Bei den übereinander angeordneten Rücken an Rücken liegenden Teilelektroden ist zwischen ihnen ein Isolator eingebracht, z. B. kann eine obere Kammelektrode 13 und eine untere Kammcleklrode 12 vorgesehen sein, wobei die Verbindungsdrähte zur oberen Elektrode hin durch eine in dem Zwischenisolator ausgebildete Perforation zu der Oberfläche des Glassubstrats 11 geführt werden, auf dein ein Teil des Schaltkreises ausgebildet ist. Andererseits können die Drahte natürlich auch direkt zur Oberfläche des Glassubstrats geführt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   i. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, bei der eine flüssigkristalline Schicht von vorgegebencr Dicke zwischen einer ersten und einer zwei er. Elektrode eingebracht ist, die auf c.nem ersten bzw. einem zweiten Substrat angeordnet sind, und zur Änderung der Orientierung der Achsen der Moleküle in der flüssigkristallmen Schicht eine Spannung zwischen der "^¹"¹ ,;^unf .f¹" zweiten Elektrode anlegbar ist, indem die beiden Pole einer Spannungsquelle über Schalter mit den Elektroden verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrode in eine erste und zweite kammförm.ge Teilelektrode «2; 13) unterteilt ist, die einem gewünschten Muster entsprechend auf dem ersten Substrat (11) derart angeordnet sind daß die einander zugeordneten Zähne der Teilelektroden (12; 13) einen vorgegebenen Abstand vonemander aufweisen und daß eine zweite Spannung zur Orientierung der Achsen der Moleküle^ in eine gegebene Richtung bezüglich der Elektroden (12; 13; 14) zwischen der ersten und der zweiten Teilelektrode anlegbar ist indem die Teilelektroden (12; 13) durch die Schalter (19, 20 21) mit den beiden Polen einer zweiten

   An-Betrachter diesen Bereich milchigweiß sieht. Dies _wird als dynamische Streumode (DSM) bezeichnet, obwohl die Theorie der dynamischen Streuung bisudw■ erarbeitet worden ist, wird doch

   ^r noen _Ag_gregai.onstheorie für die vvahr-

   W*""* _ßeha|_ten. Gemäß dieser Theorie bilden ^.nhüiste fe i^ _nemalischen Flüssigkristalle

   die woi _ungefahr ίο« Moleküle umfassen.

   Aggregat onedie g ^ ^

   Die Aggregat on a ^ _eIektris^_{cn Fe]des sjch die}

   ^₁S j3_oni,ie auf die Feldrichlung ausrichten. ™P^ül^^cn _RSna der Hauptachsen der Moleküle JJaι α ι.ι * _d bipolaren Momentes ge-

   bezug£'der wci ^ ptachsen der Moleküle neig s nd ^™ _{Jes e}£_klrischen Feldes.Wenn ™^hJ™SJkSSZen Schicht durch Einwirkung

   " ^3E FdSeB _cin Ionenstrom aufgebaut des elektnscnen _{e sich mk jhren}

   ynrd, neigen αϊ _IonenstrOm einzustellen,

   » g „_{ng der} Moleküle geändert wird.

   ^« _leichbare^ _{Änderu cn}