DE2415202A1

DE2415202A1 - LIQUID CRYSTAL CELL, IN PARTICULAR FOR USE IN A DATA DISPLAY DEVICE

Info

Publication number: DE2415202A1
Application number: DE19742415202
Authority: DE
Inventors: Harold D Edmonds; Edward Donald Purcell
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1973-04-06
Filing date: 1974-03-29
Publication date: 1974-10-24

Description

Flüssigkristallzelle, insbesondere zur Verwendung in einem Datensichtgerät Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristallzelle, insbesondere zur Verwendung in einem Datensichtgerät, enthaltend mindestens eine transparente Elektrode bzw. Elektrodenanordnung auf den sich gegenüberliegenden, die Flüssigkristallsubstanz einschließenden Begrenzungsflächen.Liquid crystal cell, in particular for use in a data display device The invention relates to a liquid crystal cell, in particular for use in a data display device containing at least one transparent electrode or electrode arrangement on the opposing boundary surfaces enclosing the liquid crystal substance.

Diese Flüssigkristallzellen sind in üblicherweise so aufgebaut, daß zwei isolierende Substrate die Flüssigkristallsubstanz einschließen, wobei mindestens das eine dieser Substrate auf seiner Innenfläche mit einem Elektrodenmuster zur Zeichendarstellung versehen ist.These liquid crystal cells are usually constructed so that two insulating substrates which enclose the liquid crystal substance, wherein at least one of these substrates with an electrode pattern on its inner surface Character representation is provided.

Bei einer Anzeigevorrichtungsart kann dabei eine der Elektroden in mehrere Bildsegmente eingeteilt sein, wobei jedes Bildelement eine individuelle Flüssigkristallzelle darstellt. Auf dem gegenüber liegenden Substrat ist dann im allgemeinen eine gemeinsame Elektrode angebracht. Beim Anlegen einer Umschaltspannung zwischen einem oder mehreren dieser Elektroden-Segmente und der gemeinsamen Elektrode auf dem anderen Substrat, lassen sich entsprechende Bereiche der Flüssigkristallsubstanz selektiv aus ihrem lichtdurchlässigen Zustand in den Zerstreuungszustand umschalten, so daß sich eine Darstellung entsprechend dem gewünschtemMuster im Ansprechen auf zugeführte elektrische Signale ergibt.In one type of display device, one of the electrodes in several image segments can be divided, with each image element an individual one Represents liquid crystal cell. On the opposite substrate is then im generally a common electrode attached. When applying a switching voltage between one or more of these electrode segments and the common electrode on the other substrate, corresponding areas of the liquid crystal substance can be found selectively from their translucent state to the diffuse state switch, so that a representation corresponding to the desired pattern arises in response supplied electrical signals results.

Eine Betriebsart solcher Flüssigkristallzelien stellt das Reflexionsverfahren dar. Bei einem solchen Reflexionsverfahren dient eine Lichtquelle ausreichender Intensität zur Bestrahlung der Flüssigkristallzelle, wobei eine reflektierende Untergrundschicht die Sichtdarstellung der gewünschten Zeichnungen oder Bilder ergibt. So dient z.B. unter Anwendung starker Lichteinstrahlung ein solches Reflexionsverfahren zur Farbdarstellung aufyrund dreier Farben, die den farbigen Hintergrund der Reflexionsplatte, der rückwärtigen Elektrode und der Flüssigkristallsubstanz in Zerstreuungszustand in Verbindung mit der Lichtmodulation bilden.One mode of operation of such liquid crystal cells is the reflection method In such a reflection method, one light source serves more adequately Intensity for irradiating the liquid crystal cell, with a reflective background layer the visual representation of the desired drawings or images results. E.g. such a reflection method for color representation using strong light irradiation and three colors that form the colored background of the reflection plate, the rear Electrode and the liquid crystal substance in a state of diffusion in connection with the light modulation form.

Allen diesen Anordnungen haftet jedoch der Nachteil an, daß Helligkeit und Kontrast bei der Anzeige durchaus noch als verbesserungswürdig anzusehen sind.However, all of these arrangements have the disadvantage that brightness and contrast in the display can still be seen as in need of improvement.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung bereitzustellen, bei der die Reflexionen im lichtdurchlässigen und im Zerstreuungszustand der Flüssigkristallsubstanz in kontrast- und wirkungsreicher Weise erfolgen, ohne daß zusätzlicher nennenswerter Aufwand erforderlich ist.The object of the invention is therefore to provide a liquid crystal display device provide in which the reflections in the translucent and in the diffuse state the liquid crystal substance take place in a high-contrast and effective manner, without that additional significant effort is required.

Errindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine der Elektrodenbegrenzungsfläche mit einer farbigen dielektrischen Schicht unter Freilassung der Elektrodenbereiche dieser Begrenzungsfläche zur Flüssigkristallsubstanz hin abgedeckt ist, wobei Farbton, Sättiguny und Helligkeit dieser als Farbuntergrund dienenden dielektrischen Schicht entweder den entsprechenden Eigenschaften der Flüssigkristallsubstanz in ihrem zerstreuenden Zustand oder im lichtdurchlässigen Zustand der Flüssigkristallsubstanz den entsprechenden Eigenschaften der freigelassenen Elektrodenbereiche angepaßt ist.According to the invention, this object is achieved in that one of the electrode boundary surfaces with a colored dielectric layer leaving the electrode areas free this boundary surface is covered towards the liquid crystal substance, whereby the hue, Saturation and brightness of this dielectric layer serving as a color background either the corresponding properties of the liquid crystal substance in its dispersive State or in the transparent state of the liquid crystal substance the corresponding Properties of the exposed electrode areas is adapted.

Als Farbuntergrundschicht wird gemäß einer vorteilhaften Weiterbilaung der Erfindung eingefärbtes eloxiertes Aluminium verwendet. In Anwendung der Flüssigkristallzelle gemäß der Erfindung lassen sich zwei Betriebsarten unterscheiden, nämlich die positive und die negative. Bei der positiven Betriebsart befindet sich die Flüssiykristallsubstanz im transparenten Zustand, wenn an die zugeordneten Elektroden keine Spannung oder keine ausreichende Spannung angelegt ist. Damit sind aber rückwärtige Elektrode und Farbuntergrundschicht an sich sichtbar, wobei jedoch bei erfindungsgemäßer Ausgestaltung der Flüssigkristallzelle kein Kontrast zwischen rückwärtiger Elektrode und Farbuntergrundschicht vorliegt. Gelangt aber die Flüssigkristallsubstanz unter den Einfluß eines elektrischen Feldes hinreichender Stärke, so daß sich der Zerstreuungszustand einstellt, dann ergibt sich eine kontrastreiche Darstellung der angesteuerten Elektrodenkonfiguration, die sich stark von der Farbuntergrundschicht abhebt.According to an advantageous further development, the color background layer is of the invention colored anodized aluminum is used. In application of the liquid crystal cell According to the invention, two modes of operation can be distinguished, namely the positive one and the negative. The liquid crystal substance is in the positive operating mode in the transparent state when there is no voltage or insufficient voltage is applied. But that means there are rear electrodes and color background layer per se visible, but with an embodiment according to the invention of the liquid crystal cell, there is no contrast between the rear electrode and the colored background layer is present. But if the liquid crystal substance comes under the influence of an electrical one Field of sufficient strength so that the state of dispersion occurs, then the result is a high-contrast representation of the activated electrode configuration, which stands out strongly from the color background layer.

Bei negativer Betriebsart ist vorgesehen, daß kein Kontrast zwischen Farbuntergrundschicht und der in die Flüssigkristallsubstanz in ihrem Zerstreuungszustand induzierten Farbe vorliegt.In the negative operating mode it is provided that there is no contrast between Color background layer and that in the liquid crystal substance in their state of dispersion induced color is present.

Bei Anwendung der negativen Betriebsart ist allgemein die Farbuntergrundschicht heller als die Elektrode, so daß sich ein ausgezeichneter Kontrast ergibt, wenn die Flüssigkristallsubstanz ihren lichtdurchlässigen Zustand besitzt. Mit anderen Worten, die rückwärtige Elektrodenkonfiguration der erfindungsgemäßen Flüssigkristallzelle hebt sich in diesem Fall wiederum kontrastreich gegenüber der hellen Oberfläche der Farbuntergrundschicht ab.When using the negative mode of operation, the color background layer is generally used brighter than the electrode, so that there is excellent contrast when the liquid crystal substance has its translucent state. With others In other words, the rear electrode configuration of the liquid crystal cell according to the invention In this case, it stands out in contrast to the light surface the color background layer.

Durch wahlweise Anlegen bzw. Entfernen elektrischer Felder zwischen vorder- und rückwärtigen Elektroden, die die Flüssigkristallsubstanz einschließen, ergeben sich kontrollierte Bereiche im Zerstreuungszustand und lichtdurchlässigen Zustand zur Informationsdarstellung in einer Flüssigkristallzellenanordnung. Wie ohne weiteres zu ersehen ist, vermengt sich gewissermaßen die Farbe der rückwärtigen Elektroden einer Flüssigkristall zelle im Zerstreuungszustand mit der Farbe der Farbuntergrundschicht, so daß in diesem Falle nur diejenigen rückwärtigen Elektroden von Flüssigkristallzellen zu erkennen sind, wo die entsprechend zugeordnete Flüssigkristallsubstanz einen lichtdurchlässigen Zustand einnimmt.By optionally applying or removing electrical fields between front and back electrodes that enclose the liquid crystal substance, there are controlled areas in the state of diffusion and translucent State for the display of information in a liquid crystal cell arrangement. As can be seen without further ado, to a certain extent are mixed up the color of the rear electrodes of a liquid crystal cell in the scattered state the color of the color background layer, so that in this case only those on the back Electrodes of liquid crystal cells can be seen where the correspondingly assigned Liquid crystal substance assumes a translucent state.

Die Anwendung negativer Betriebsart bringt dabei noch den Vorteil, daß der zur Zeichendarstellung mit Hilfe der Flüssigkristallzelle erforderliche mittlere Leistungsbedarf wesentlich kleiner ist, als es bei bisher üblichen Flüssigkristallanzeigen bzw. deren Ansteuerungsarten der Fall ist. Hinzu kommt, daß entsprechend auch die Lebensdauer einer Flüssigkristallzelle gemäß der Erfindung erhöht ist.The use of negative operating mode also has the advantage that the required for character display with the aid of the liquid crystal cell mean power requirement is much smaller than it is with liquid crystal displays customary up to now or their control types is the case. In addition, the Life of a liquid crystal cell according to the invention is increased.

Ein Vergleich zwischen bisher üblichen Ansteuerungsarten und der negativen Betriebsart bringt die Tabelle: Anzahl angesteuerter Segmente Ziffer Bisher Betriebsart 1 2 5 2 5 2 3 5 2 4 4 3 5 5 2 6 6 1 7 3 4 8 7 0 9 6 1 0 6 1 Hieraus ergibt sich ohne weiteres, daß die mittlere Anzahl der jeweils im eingeschalteten Zustand zur Zeichendarstellung benötigten Segmente bei negativer Betriebsart 2, 1 ist, wohingegen diese Zahl bei bisher üblichen Betriebsarten 4, 9 beträgt.A comparison between the usual types of control and the negative one The table shows the operating mode: Number of activated segments Number Previously operating mode 1 2 5 2 5 2 3 5 2 4 4 3 5 5 2 6 6 1 7 3 4 8 7 0 9 6 1 0 6 1 From this it follows without further ado that the average number of each switched on Status of the segments required to display characters in negative operating mode 2, 1, whereas this number is 4, 9 in the previously common modes of operation.

Dies zeigt ganz klar, daß bei Anwendung negativer Betriebsart nicht nur der erforderliche Leistungsbedarf herabgesetzt, sondern darüber hinaus auch die Lebensdauer heraufgesetzt wird, und daß nicht zuletzt nur jeweils ein wesentlich geringerer Flächenbereich als üblicherweise benötigt, zur Zeichendarstellung erregt zu werden braucht.This clearly shows that when the negative operating mode is used, this is not the case only the required power requirement is reduced, but also beyond that the service life is increased, and last but not least, only one material in each case less surface area than usually required, excited for character display needs to become.

Bei negativer Betriebsart lassen sich nun ebenfalls das Durchstrahlungsverfahren und das Reflexionsverfahren anwenden. In beiden Fällen wird gemäß vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung die Farbuntergrundschicht bei lichtdurchlässigem Substratmaterial auf der Substrataußenseite angebracht.In the negative operating mode, the radiographic method can now also be used and apply the reflection method. In both cases, it is more advantageous Further development of the invention, the color background layer with translucent substrate material attached to the outside of the substrate.

Im Gegensatz zum Reflexionsverfahren ist bei Anwendung des Durchstrahlungsverfahrens die Elektrodenkonfiguration zumindest semitransparent ausgeführt und die Farbuntergrundschicht läßt entsprechend der Elektrodenkonfiguration die zugeordneten Substratflächenbereiche frei.In contrast to the reflection method, the radiographic method is used the electrode configuration is at least semitransparent and the colored background layer leaves the assigned substrate surface areas according to the electrode configuration free.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist fernerhin vorgesehen, daß die rückwärtigen Elektroden in Halbleitersubstrate eingebracht sind, in die auch die Ansteuerungs-Halbleiterbauelemente der Flüssigkristallzellen in Form von FET-Halbleiterbauelementen monolithisch integriert sind, so daß die Möglichkeit einer rationellen Fertigung von Flüssigkristallzelle einschließlich Ansteuermittel in vorteilhafter Weise ber reitgestellt wird. Die rückwärtige Elektrode der Flüssigkristallzelle kann entweder mit einem Teil gleichzeitig eine Elektrodenzone eines ansteuernden FET-Halbleiterbauelements bilden oder mit dieser über eine auf dem Halbleitersubstrat angeordnete leitende Verbindung gekoppelt sein.According to an advantageous development of the invention is furthermore it is provided that the rear electrodes are introduced into semiconductor substrates, in which the control semiconductor components of the liquid crystal cells in Form of FET semiconductor components are monolithically integrated, so that the possibility an efficient production of liquid crystal cells including control means is advantageously provided over. The rear electrode of the liquid crystal cell can either use one part at the same time to control an electrode zone Form FET semiconductor component or with this via a on the semiconductor substrate arranged be coupled conductive connection.

Dadurch, daß die Farbuntergrundschicht aus eingefärbtem eloxiertem Aluminium gebildet ist, ergibt sich in Verbindung mit den verwendeten Halbleitersubstaten der große Vorteil, daß die in der Halbleitertechnik zur Bildung monolithisch integrierter Halbleiterschaltungen verwendeten Verfahren ohne weiteres auch bei Herstellung von Flüssigkristallanzeigeanordnungen anwendbar sind, womit eine nicht unwesentliche Herstellungsvereinfachung verbunden ist.Because the color background layer is made of colored anodized Aluminum is formed, results in connection with the semiconductor substrates used the great advantage that in the semiconductor technology for the formation of monolithically integrated Semiconductor circuits used methods readily also in the manufacture of Liquid crystal display arrangements are applicable, which is a not insignificant one Manufacturing simplification is associated.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der unten aufgeführten Zeichnungen.Further advantages and features of the invention emerge from the following Description of exemplary embodiments based on the drawings listed below.

Es zeigen: Fig. 1A eine schematische Ansicht einer Siebensegmentflüssigkristallanzeigezelle mit einem Blockschaltbild für die Ansteuerung, Fig. 1B eine Flüssigkristallzellenanzeigematrix mit einem Ansteuerungsblockschaltbild, Fig. 2 einen ausschnittsweisen Querschnitt durch eine Flüssigkristallzelle längs der Linie 2-2 in Fig. 1, Fig. 3A einen Teilausschnitt einer Flüssigkristallzelle in perspektivischer Ansicht für die positive Betriebsart, Fig. 3B einen Teilausschnitt einer Flüssigkristallzelle für die negative Betriebsart, Fig. 4 einen Teilquerschnitt durch eine Flüssigkristallzelle unter VerwendUng eines Halbleitersubstrats, Fig. 5 einen Querschnitt durch eine Flüssigkristallzelle nach der Erfindung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel unter Anwendung eines Reflexionsverfahrens, Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel einer Flüssigkristallzelle gemäß der Erfindung unter Anwendung des Durchstrahlungsverfahrens.1A is a schematic view of a seven segment liquid crystal display cell with a block diagram for the control, FIG. 1B a liquid crystal cell display matrix with a control block diagram, FIG. 2 shows a partial cross section a partial section through a liquid crystal cell along the line 2-2 in FIG. 1, FIG. 3A a liquid crystal cell in perspective view for the positive operating mode, 3B shows a partial section of a liquid crystal cell for the negative operating mode, Fig. 4 shows a partial cross section through a liquid crystal cell using a semiconductor substrate, 5 shows a cross section through a liquid crystal cell according to the invention a further embodiment using a reflection method, Fig. 6 an embodiment of a liquid crystal cell according to the invention using the radiographic method.

Die Darstellung nach Fig. 1A zeigt eine Flüssigkristallzelle 1, die in bekannter Weise zur Sichtdarstellung von Zeichen in 7-Segment-Anorndung dient, indem durch geeingete Segmentansteúerung mi-t Hilfe der Steuerschaltung 5 die gewünschte Ziffer dargestellt wird.1A shows a liquid crystal cell 1 which is used in a known way for the visual display of characters in a 7-segment arrangement, by using the appropriate segment control with the help of the control circuit 5 to select the desired Digit is shown.

In Fig. 1B ist eine matrixartige Anordnung der Flüssigkristallzellen 1A vorgesehen. Jede Flüssigkristallzelle besteht aus einem Flüssigkristallmaterial, das zwischen einer Front- und Rückelektrode eingebettet ist. Diese Elektroden werden über übliche X- und Y-Decodierer 3, 4 durch eine Steuerschaltung 5 erregt, der ein Informationssignalmuster von einer Nachrichtenquelle 6 zugeführt wird. In dieser Konfiguration steuert der X-Decodierer 3 die verschiedenen Spalten über die Adreßleitungen 7 an, wohingegen der Y-Decodierer 4 die Zeilen der Flüssigkristallzellen über die Verbindungsleitungen 8 anzusteuern vermag.In Fig. 1B is a matrix-like arrangement of the liquid crystal cells 1A provided. Each liquid crystal cell consists of a liquid crystal material, which is embedded between a front and rear electrode. These electrodes are Excited via conventional X and Y decoders 3, 4 by a control circuit 5, the one Information signal pattern is supplied from a message source 6. In this In the configuration, the X decoder 3 controls the various columns via the address lines 7, whereas the Y decoder 4 controls the lines of the liquid crystal cells via the Can control connecting lines 8.

Wie bei Matrixansteuerung üblich, werden individuell die Flüssigkristallzellen 1A wahlweise durch Koinzidenzsteuerung der Decodierer adressiert. Der Aufbau der hierzu verwendeten Flüssigkristallzellen läßt sich der Querschnittsdarstellung nach Fig. 2 entnehmen, wobei der Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1A geführt ist. Hieraus geht hervor, daß sich die Anzeigevorrichtung aus zwei ebenen, dielektrischen oder isolierenden Subtraten 10 und 11, die parallel zueinander liegen, zusammensetzt, wobei hiervon ein Film oder eine Schicht 12, bestehend aus Flüssigkristallmaterial, eingeschlossen wird.As usual with matrix control, the liquid crystal cells are individual 1A optionally addressed by coincidence control of the decoder. The structure of the Liquid crystal cells used for this can be seen from the cross-sectional representation Fig. 2, the section being taken along the line 2-2 in Fig. 1A. This shows that the display device consists of two planar, dielectric or isolating substrates 10 and 11, which are parallel to each other, composed, of which a film or layer 12, consisting of liquid crystal material, is included.

In einem bevorzugten Ausführungseispiel dient als flüssiges t<ristallmaterial eine nernatische Subs=canzg die beispielsweise aus N-(p-Methoxybenzyliden)-p-n-Butylanilin gz.B. MBBA.) und N-(p-Äthoxybenzyliden)-p-n-Butylanilin (z.G. ÄBBA3 und geeignete Dotiermittel wie Hexadecyl-Trnmethyl-Almnonbromid (z.B. HDAB3, Hexadecyl-Pyrideniumbromid (z.B. HDPH) und Methoxybenzyliden-Aminophenol (z .B MBAO) bestehen kann. Wie üblich braucht auch hier nur eins der Substrate transparent zu sein, wohingegen das andere Substrat entweder transparent oder reflektierend sein kann, je nachdem7 welche Betriebsweise angewendet wird. Zunächst wird eine reflektierende Betriebsweise vorausgesetzt, indem eine farbangepaßte reflektierende Farbuntergrundschicht gemäß der Erfindung angewendet wird, wie weiter unten noch im einzelnen beschrieben.In a preferred embodiment, the liquid crystal material is used a nernatic subsection, for example, from N- (p-methoxybenzylidene) -p-n-butylaniline e.g. MBBA.) And N- (p-Ethoxybenzylidene) -p-n-Butylaniline (e.g. ÄBBA3 and suitable Dopants such as hexadecyl-methyl-monohydric bromide (e.g. HDAB3, hexadecyl-pyridenium bromide (e.g. HDPH) and methoxybenzylidene aminophenol (e.g. MBAO). As usual Here, too, only one of the substrates needs to be transparent, whereas the other Substrate can be either transparent or reflective, depending on which mode of operation7 is applied. First of all, a reflective mode of operation is assumed, by providing a color matched reflective color background layer according to the invention is used as described in detail below.

Die beiden Substrate 10 und 11 tragen auf den einander zugewandten Oberflächenbereichen Elektrodenmuster, die dem gewünschten Muster der Informationsanzeigesegmente entsprechen. So besteht z.B. für eine numerische Anzeige gemäß Fig. 1A das Elektrodenmuster auf dem rückwärtigen Substrat 10 aus einer Mehrzahl von entsprechend angebrachten Streifensegmenten leitenden Materials, die hiermit gleichzeitig die Bildsegmente 2 festlegen, wobei an jedes Bildsegment 2 eine Leitung 13 angeschlossen ist, um so eine Verbindung zu den Adressierstromkreisen herzustellen, die schematisch durch die Steuerschaltung 5 angedeutet sind. Für die reflektierende Betriebsweise kann das Elektrodenmuster aus reflektierenden Filmstreifen mit leitenden Eigenschaften bestehen, z.B. aus Chrom, Aluminium und dergleichen, die mit Hilfe üblicher Verfahren in Dicken von etwa 5000 2 auf das Substrat niedergeschlagen werden. Aufdampf- und Hochfrequenzzerstäubungsverfahren lassen sich unter anderem anwenden.The two substrates 10 and 11 bear on the facing Surface areas of electrode patterns corresponding to the desired pattern of the information display segments correspond. For example, for a numeric display as shown in Fig. 1A, there is the electrode pattern on the back substrate 10 of a plurality of appropriately attached Strip segments of conductive material, which thereby simultaneously form the image segments 2 set, with a line 13 is connected to each image segment 2 to so to establish a connection to the addressing circuits, which are shown schematically through the control circuit 5 are indicated. For the reflective mode of operation can the electrode pattern of reflective film strips with conductive properties consist, for example, of chromium, aluminum and the like, which are made with the aid of conventional methods be deposited in thicknesses of about 5000 2 on the substrate. Vapor deposition and High-frequency atomization processes can be used, among other things.

In gleicher Weise lassen sich für X-Y-Koordinaten-Datensichtgeräte, wie in Fig. 1B gezeigt, die Elektroden in entsprechender X-Y-Anordnung der Elektrodensegmente anbringen, wovon eine Einheit 2A oder 2B in den Fign 3A bzw. 3B dargestellt ist.In the same way, for X-Y coordinate data display devices, As shown in Fig. 1B, the electrodes in a corresponding X-Y arrangement of the electrode segments attach, of which a unit 2A or 2B is shown in FIGS. 3A and 3B, respectively.

In Abwandlung hierzu lassen sich die Bildelektroden solcher Anzeigevorrichtungen aus eindiffundierten Zonen 2C einer integrierten Schaltung herstellen. In diesem Falle wird ein Halbleitersubstrat 10A verwendet, das außerdem als rückwärtiges Substrat der Anzeigevorrichtung dient, wie sich aus der Querschnittszeichnung in Fig. 4 ersehen läßt.In a modification of this, the picture electrodes of such display devices can be used produce from diffused zones 2C of an integrated circuit. In this Trap, a semiconductor substrate 10A is used, which is also used as the back substrate the display device is used, as can be seen from the cross-sectional drawing in FIG leaves.

Entsprechend vorliegender Erfindung sind die Bildelektrodensegmente 2 von einer reflektierenden Farbuntergrundschicht 14 umgeben, wobei Farbstärke und Helligkeit je nach angewendeter Betriebsweise gewählt sind, z.B. negative oder positive Betriebsart.In accordance with the present invention, the picture electrode segments are 2 surrounded by a reflective color background layer 14, with color strength and Brightness are selected depending on the operating mode used, e.g. negative or positive Operating mode.

Wie oben erwähnt, wird für. eine positive Betriebsart der Flüssigkristallanzeige die Farbanpassung zwischen der Farbuntergrundschicht 14 und den Bildelektrodensegmenten 2 vorgenommen. Demgegenüber wird bei einer negativen Betriebsart die Farbanpassung zwischen der Farbuntergrundschicht 14 und der Flüssigkristallzusammensetzung im Lichtzerstreuungszustand vorgenommen.As mentioned above, for. a positive mode of operation of the liquid crystal display the color matching between the color background layer 14 and the picture electrode segments 2 made. In contrast, with a negative operating mode, the color matching is between the color background layer 14 and the liquid crystal composition im Light scattering state made.

Bei einem üblichen Verfahren zur Bildung der Farbuntergrundschicht w rd eine entsprechend durch Verdampfen, Zerstäuben usw. aufgetragene Aluminumschicht eloxiert, so daß die Aluminiumoberfläche in eine dielektrische bzw. elektrisch isolierende Schicht 14A, bestehend aus Aluminiumoxyd, umgewandelt wird, die die Bildsegmentelektroden 2A, wie in Fig. 3A gezeigt, umgibt und anschließend eingefärbt wird. In besonders wirkungsvoller Weise werden Teile 14B der Aluminiumschicht selektiv eloxiert, und zwar in einem Muster, das nichteloxierte Teile 2B der Metallschicht, wie in Fig. 3B gezeigt, umgibt, um so als Bildelektrodensegmente der Flüssigkristallanzeigezelle zu dienen. Dies läßt sich in einfacher Weise durchführen, indem die entsprechenden Teile der Aluminiumschicht mit einem positiven Photoresistlack oder eines negativen Photoresistlack abgedeckt werden, um die freiliegenden Teile der kluminiumschicht zu eloxieren, die dann wiederum anschließend in geeigneter Weise eingefärbt werden.In a common method of forming the paint base layer A layer of aluminum is appropriately applied by evaporation, sputtering, etc. anodized, so that the aluminum surface in a dielectric or electrically insulating Layer 14A, consisting of aluminum oxide, is converted to the image segment electrodes 2A, as shown in Fig. 3A, surrounds and is then colored. Especially effectively, portions 14B of the aluminum layer are selectively anodized, and although in a pattern, the non-anodized parts 2B of the metal layer, as shown in Fig. 3B surrounds so as to serve as picture electrode segments of the liquid crystal display cell to serve. This can be done in a simple manner by using the appropriate Parts of the aluminum layer with a positive photoresist or one Negative photoresist can be covered to cover the exposed parts of the clad aluminum layer to anodize, which in turn are then colored in a suitable manner.

Um z.B. eine Flüssigkristallanzeigezelle für eine negative Betriebsart zu adaptieren1 werden die Teile 14B eines Aluminiumfilms (z.Be von etwa 5O00 2 Dicke), die die abgedeckten Bereiche 2B einschließen, gemäß folgender Weise eloxiert: Eine Abdeckschicht wird auf die freiliegenden metallisierten Elektroden in einem Elektrolyt gebildet, bestehend aus 30 % AmmoniwAborat in Athylenglykol, wobei eine Stromdichte von angenähert 1 mM/cm2 Ar.'iendung findet. Die Abdeckung wird entfernt und das Aluminum wird eloxierte indem ein Elektrolyt von 20 % H2S04 unter der Wirkung eines Stromes von 13 mA/cm2 oder eine Oxalsäure unter der Wirkung eines Stromes von 3 mA/cm² Anwendung finden. Die Elektroden werden vor Eloxierung durch die Abdeckschicht geschützt. Die Farbe der Eloxydschicht hängt von der verwendeten Stromdichte ab. Nach Eloxierung verbleiben voneinander isolierte metallische Teilchen, die nicht eloxiert sind.For example, a liquid crystal display cell for a negative mode of operation to adapt1 the parts 14B of an aluminum film (e.g. about 5O00 2 thick), enclosing the covered areas 2B, anodized according to the following manner: One Cover layer is placed on the exposed metallized electrodes in an electrolyte formed, consisting of 30% AmmoniwAborat in ethylene glycol, with a current density of approximately 1 mM / cm2 Ar. The cover is removed and that Aluminum is anodized by adding an electrolyte of 20% H2S04 under the action of a Current of 13 mA / cm2 or an oxalic acid under the action of a current of 3 mA / cm² apply. The electrodes are anodized through the cover layer protected. The color of the anodized layer depends on the current density used. After anodizing, metallic particles that are isolated from one another remain, which are not are anodized.

Die Größe dieser Partikel hängt von der Stromdichte ab und beeinflußt die Reflexionseigenschaften der Schicht und darüber hinaus auch die Farbtönung. Dieser Rest ist um so größer, je größer die angewendete Stromdichte ist. Diese Stromdichte wird so eingestellt, daß die sich ergebende Filmeinfärbung wie gewünscht, eine negative oder positive Betriebsart zuläßt.The size of these particles depends on the current density and has an influence the reflective properties of the layer and also the color shade. This remainder is all the greater, the greater the current density used. This current density is adjusted so that the resulting film color is as desired, a negative or positive operating mode.

Die Farbeloxierung des Aluminumfilms braucht lediglich auf die betreffende Oberfläche einzuwirken, da eine elektrische Isolierung von der eigentlichen Anzeigevorrichtung (z.B. Halbleitersubstrat 10A) dank der Oxydschicht 19 und von der Flüssigkristallschicht 12 dank des Siliziumoxydüberzug 32 vorhanden ist, die in an sich bekannter Weise niedergeschlagen sind.The color anodization of the aluminum film only needs to be applied to the relevant Act on the surface, as an electrical insulation from the actual display device (e.g. semiconductor substrate 10A) thanks to the oxide layer 19 and from the liquid crystal layer 12 thanks to the silicon oxide coating 32 is present in a manner known per se are dejected.

Auch die Farbeloxierung des Aluminiumfilms bei der Farbabschirmung 31 läßt sich gemäß bekannten Verfahren durchführen. Eines hiervon ist bereits oben beschrieben. Entsprechend der Verfahrensanwendung kann die Farbe des eloxierten Aluminiums schwarz sein oder irgendeinen Farbton einer Grauskala einnehmen. Ein geeigneter Organischer Farbstoff, wie er handelsüblich erhältlich ist, wird ausgewählt und das eloxierte Aluminium wird in die Farblösung bei 60 bis 70 °C eingetaucht, wobei dann eine Absorption durch die poröse Eioxydschicht stattfindet. Der pH-Wert der Lösung sollte zwischen 4,0 bis 5,0 eingestellt sein, um die Absorptionswirkung zu beschleunigen.Also the color anodization of the aluminum film for the color shielding 31 can be performed in accordance with known methods. One of these is already up described. According to the application of the process can color of anodized aluminum, or any shade of gray take in. A suitable organic dye such as is commercially available is will be selected and the anodized aluminum will be in the paint solution at 60 to 70 ° C, whereupon absorption takes place through the porous oxide layer. The pH of the solution should be adjusted between 4.0 to 5.0 to ensure the absorption effect to accelerate.

Wie in-den Abbildungen gezeigt, enthält die Flüssigkristallanzeigevorrichtung außerdem eine Abdeckplatte ii, die z.B. aus Glas besteht, auf deren Innenfläche eine transparente Elektrode 15 einer leitenden Legierung, wie z.B. In203 niedergeschlagen ist. Zur Abdichtung der Flüssigkristallsubstanz ist längs der Ränder der Substrate ein Versiegelungsring vorgesehen, der aus einer Glasfritte oder Epoxydharzen bestehen-kann.As shown in the figures, the liquid crystal display device includes also a cover plate ii, made of glass, for example, on its inner surface a transparent electrode 15 of a conductive alloy such as In203 is deposited is. To seal the liquid crystal substance is along the edges of the substrates a sealing ring is provided, which can consist of a glass frit or epoxy resins.

Die in Fig. 4 gezeigte Anordnung gemäß der Erfindung im Querschnitt bezieht sich auf Flüssigkristallanzeigevorrichtungen unter Verwendung monolithisch intergrierter Halbleiterschaltungen zur selektiven Auswahl transparenter und streuender Bereiche eines nematischen Flüssigkristallmaterials, aus einer der oben beschriebenen Verbindungen bestehen kann, wobei vorzugweise eine Mischung von 55 Molprozent MBBA und 45 Molprozent ABBA mit 0,1 % MBAP und 0,01 z HDPB Anwendung finden.The arrangement shown in Fig. 4 according to the invention in cross section refers to liquid crystal display devices using monolithic integrated semiconductor circuits for the selective selection of transparent and scattering Regions of nematic liquid crystal material made from any of those described above Compounds may exist, preferably a mixture of 55 mole percent MBBA and 45 mole percent ABBA with 0.1% MBAP and 0.01% HDPB are used.

Bei diesem abgewandelten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird als Substrat 10A ein Halbleiter mit einem bestimmten Leitungstys vorgesehen, (z.B. N-leitendes Silizium), worin die Diffusionszonen 16, 17 und 2C des entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps eingebracht sind. In dieser Struktur dienen die P+ -Zonen 16 und 17 als Source- bzw. Drain-Zonen eines FET-Halbleiterbauelements, wohingegen die P+-Zone 2C, die elektrisch über einen Leiter 18 mit der Drain-Zone 17 verbunden ist, als Elektrode für die Flüssigkristallzelle dient. Diese Zonen werden durch Eindiffundieren von P-leitenden Fremdatomen über entsprechenden Öffnungen in der Siliziumdioxydschicht 19 gebildet, auf der dann durch Niederschlagsverfahren und photolithographischen Verfahrensschritten ein Leitvmgszugmuster aus Aluminium gebildet ist, um die Source-Elektrode 2Q, die Gate-Elektrode 21 und die Zwischenverbindungen 18 zu bilden.In this modified exemplary embodiment according to the invention a semiconductor with a certain conductivity type is provided as substrate 10A (e.g. N-type silicon), in which the diffusion zones 16, 17 and 2C of the opposite Conductivity type are introduced. In this structure, the P + zones 16 serve and 17 as source and drain regions of an FET semiconductor component, whereas the P + zone 2C, which is electrically connected to the drain zone 17 via a conductor 18 serves as an electrode for the liquid crystal cell. These zones are through Diffusion of P-type foreign atoms via corresponding openings formed in the silicon dioxide layer 19, on which then by deposition method and photolithographic process steps a conductive pattern made of aluminum is formed to include the source electrode 2Q, the gate electrode 21 and the interconnections 18 to form.

Im nächsten Verfahrensschritt wird entweder durch Pyrolyse oder Zerstäuben eine zweite Siliziumoxydschicht 30 mit etwa 2 Dicke über der Metallisation aufgebracht, um eine zweite Aluminiumschicht mit einer Dicke von 0,5 bis 1,0 zum hierüber auf zur tragen (nach Bildung einer Zugangsöffnung 33 über der diffundierten Elektrodenzone 2C), um eine Farbeloxierung zur Bildung der Farbuntergrundschicht 31 durchzufuhren. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine negative Betriebsart besitzt die Farbuntergrundschicht 31 Farbe, Farbstärke und Helligkeit, welche im wesentlichen dem induzierten Licht der Zelle als Resultat der Zerstreuungszustände in der nematischen Flüssigkristallschicht 12 angepaßt sind. Andererseits bildet diese Farbuntergrundschicht 31 einen helleren Hintergrund im Vergleich zur Siliziumfarbe der diffundierten Elektrodenzonen 2C, die ja sichtbar sind, wenn der Flüssigkristall 12 in seinem nichtangeregten transparenten Zustand ist.The next step is either pyrolysis or atomization a second silicon oxide layer 30 with a thickness of about 2 is applied over the metallization, around a second aluminum layer with a thickness of 0.5 to 1.0 on top of this to wear (after the formation of an access opening 33 over the diffused electrode zone 2C) in order to carry out color anodization to form the color background layer 31. In the present embodiment of the invention for a negative operating mode the color background layer 31 has color, color strength and brightness, which in the essentially the induced light of the cell as a result of the scattering states in the nematic liquid crystal layer 12 are matched. On the other hand, educates this color background layer 31 has a lighter background compared to the silicon color of the diffused electrode zones 2C, which are visible when the liquid crystal 12 is in its unexcited transparent state.

Informationsdarstellungen werden durch Abschirmen der Elektroden gebildet (deren Muster ja komplementär zum Informationsmuster ist), indem entsprechende Signale hieran angelegt werden, um jeweilige Teile des Flüsrxgkristallmaterialsr das hiervon betroffen ist, in den Zerstreuungszustand zu versetzen, um die sich hiermit ergebende induzierte Farbe gegenüber dem Hintergrund, gebildet durch die Farbuntergrundschicht 31, zu nivellieren oder mit anderen Worten, den Farbeindruck der angesprochenen Flüssigkristallzelle gegenüber dem Untergrund kontrastlos verschwinden zu lassen.Information displays are formed by shielding the electrodes (whose pattern is complementary to the information pattern) by adding appropriate signals are applied thereto to form respective parts of the liquid crystal material thereof is affected to put into the state of distraction to the resulting induced color against the background, formed by the color background layer 31, to level or in other words, the color impression of the addressed To make the liquid crystal cell disappear without contrast to the background.

Die Signale werden den Elektroden in einer solchen Auswahl zugeführt, daß der transparente Zustand der Flüssigkristallzellen in der gewünschten Darstellungskonfiguration zur Sichtanzeige beibehalten bleibt, indem sich so die dunkleren Bereiche, gebildet durch die Siliziumelektrodenzonen, über die entsprechenden transparenten Bereiche der Flüssigkristallschicht 12 abheben.The signals are fed to the electrodes in such a way that that the transparent state of the liquid crystal cells in the desired The display configuration for the visual display is retained by the darker areas, formed by the silicon electrode zones, over the corresponding transparent areas of the liquid crystal layer 12 stand out.

Die Signale werden also den Elektroden 2C in-i jeweils gewünschten Komplementärmuster zur jeweils verlangten Informationsdarstellung zugeführt, wobei dann umgekehrt die-entsprechenden Bereiche der Flüssigkristallschicht 12, die den jeweiligen adressierten Elektroden 2C benachbart sind, in einem Muster umgewandelt werden, das komplementär zur jeweiligen Zeichendarstellung ist.The signals are thus desired to the electrodes 2C in-i, respectively Complementary pattern supplied to the respectively requested information representation, wherein then, conversely, the corresponding regions of the liquid crystal layer 12 which represent the respective addressed electrodes 2C are adjacent to each other in a pattern that is complementary to the respective character representation.

Nach Niederschlagen der Oxydschicht 32 über der eloxierten Aluminiumschicht 31, wird eine Anzahl von Alumiuabutzen oder Aluminiumwällen 34 auf die Oxydschicht 32 aufgebracht, um Abstandsstützen und Mittel zum Versiegeln der Anzeigeeinrichtung zu bilden, indem diese Stützen 34 andererseits an der transparenten Elektrode 15 (z.B. Zinn oder Indiumoxyd) anliegen, welche auf einer transparenten Trägerplatte 11 z.B. aus Glas aufgetragen ist, um so die Flüssigkristallschicht in jeweils gewünschten Zellen einzuschließen. Es versteht sich von selbst, daß auch andere übliche Abdeckungstechniken Anwendung finden können.After depositing the oxide layer 32 over the anodized aluminum layer 31, a number of aluminum scuffs or aluminum ridges 34 are placed on top of the oxide layer 32 applied to spacer supports and means for sealing the display device by placing these supports 34 on the other hand on the transparent electrode 15 (e.g. tin or indium oxide), which are placed on a transparent carrier plate 11 is applied from glass, for example, so as to adjust the liquid crystal layer in each desired manner Include cells. It goes without saying that other common covering techniques Can find application.

Wie bereits oben erwähnt, läßt sich die Flüssigkristallzelle auch an eine positive Betriebsart anpassen, indem der Aluminiumfilm zur Bildung der Farbuntergrundschicht 31 entsprechend farbeloxiert wird, um die Farbe der Siliziumelektrodenzone 2C anzupassen.As already mentioned above, the liquid crystal cell can also adapt to a positive mode of operation by using the aluminum film to form the color background layer 31 is correspondingly color anodized in order to match the color of the silicon electrode zone 2C.

Auf diese Weise bilden die Farbuntergrundschicht 31 und die Elektrodenzone 2C einen gemeinsamen Farbuntergrund, wie er durch die Flüssigkristallschicht 12 in ihrem transparenten Zustand zu sehen ist, wobei dann durch Anlegen entsprechender Signale bestimmte Bereiche hiervon in den Zerstreuungszustand gebracht werden, um dann so eine kontrastreiche Zeichendarstellung zu gewinnen.In this way, the color background layer 31 and the electrode zone form 2C a common color background, as defined by the liquid crystal layer 12 can be seen in their transparent state, then by applying the appropriate Signals certain areas of it are brought into the state of diffusion then to gain such a high-contrast representation of characters.

In Fig. 5 zeigt die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 40 ein lichtdurchlässiges Substrat 22 auf der Oberseite, auf den eine Elektrodenkonfiguration 30 aufgebracht ist. Auf der gegenüberliegenden Seite wird die Flüssigkristallsubstanz 32 durch das Bodensubstrat 42 tegrenztg wobei Abstandshalter 26 die seitliche Abdichtung des Elvissigkristallrawns ubernehmen. Auf dem Boden-Substrat 42 befindet sich ebenfalls eine Elektrodenkonfiguration 44, die im wesentlichen kongruent mit der Elektrodenkonfiguration 30 af dem oberen Substrat 22 ist. Für die Zwecke der Erfindung können entweder beide b Elektrodenkonfigurationen 30 und 44 in einzelne Segmente aufgeteilt sein oder aber bloß eine von Sehnen, Die einzelnen Segmente sind dann, wie in Fig. 1A angedeutet, mit entsprechender Steuervorrichtung verbunden.In Fig. 5, the liquid crystal display device 40 shows a light transmissive Substrate 22 on the top, on the one Electrode configuration 30 is applied. On the opposite side is the liquid crystal substance 32 delimited by the bottom substrate 42, with spacers 26 providing the lateral seal of the Elvissigkristallrawns. On the bottom substrate 42 is also located an electrode configuration 44 that is substantially congruent with the electrode configuration 30 af the top substrate 22. For the purposes of the invention, either both b electrode configurations 30 and 44 be divided into individual segments or but only one of tendons, the individual segments are then, as indicated in Fig. 1A, connected to the corresponding control device.

Vorzugsweise besteht die Elektrodenkonfiguration 44 aus einer durchgehenden leitenden Schicht, wohingegen die Elektrode 30 in die einzelnen Segmente eingeteilt ist, entsprechend der Darstellung in Fig. IA. Eine lichtundurchlässige Farbuntergrundschicht 46 ist auf der Außenseite des Bodensubstrats 42 angeordnet. Die Farbuntergrundschicht 46 ist dabei so gewählt, daß sich ein scharfer visueller Kontrast zur Oberfläche der Elektrode 44 ergibt, wobei gleichzeitig Vorsorge dafür getroffen ist, daß diese Oberfläche ein hohes Reflexionsvermögen besitzt, was sich durch Anwendung eines entsprechenden elektrisch leitenden Materials wie Aluminium, Chrom, Silber, Platin oder dergleichen ohne weiteres ergibt. Die Farbuntergrundschicht 46 ist jedoch andererseits den Reflexionseigenschaften der aktivierten Flüssigkristallsubstanz angepaßt, so daß sich bei Anlegen eines Stromes an die Flüssigkristallzelle 40 überhaupt kein Kontrast zwischen der eingetrübten Flüssigkristallsubstanz und der Elektrodenoberfläche erkennen läßt.The electrode configuration 44 preferably consists of a continuous one conductive layer, whereas the electrode 30 is divided into the individual segments is, as shown in Fig. 1A. An opaque color background layer 46 is arranged on the outside of the bottom substrate 42. The color background layer 46 is chosen so that there is a sharp visual contrast to the surface the electrode 44 results, at the same time care is taken that this Surface has a high reflectivity, which can be achieved by using a corresponding electrically conductive material such as aluminum, chrome, silver, platinum or the like readily results. However, the color background layer 46 is on the other hand adapted to the reflection properties of the activated liquid crystal substance, see above that when a current is applied to the liquid crystal cell 40, no Contrast between the cloudy liquid crystal substance and the electrode surface reveals.

Bei Betrieb läßt sich dann also durch wahlweises Ansteuern der einzelnen Segmente für die Zeichendarstellung ein jeweils nicht erforderliches Segment unsichtbar machen, indem dann das jeweils angesteuerte Segment mit der aktivierten Flüssigkristallsubstanz in eins übergeht. Die Elektrode 44 ist vorzugsweise aus Aluminium gebildet, wohingegen die pjarbuntergrundschicht 46 mit den oben beschriebenen Eigenschaften, z.B. aus einem dünnen entsprechend eingefärbten Kunststoffilm, einer Farbschicht, aufgedampften Metall, aufgedampten Oxyden oder auch eloxiertem Aluminium bestehen kann.During operation, you can then selectively control the individual Segments for the character display one segment that is not required is invisible make by then the respective controlled segment with the activated liquid crystal substance merges into one. The electrode 44 is preferably formed from aluminum, however the pjarb underground layer 46 with the above properties described, e.g. from a thin, appropriately colored plastic film, a layer of paint, vapor-deposited metal, vapor-deposited oxides or anodized aluminum can.

Die in Fig. 6 dargestellte Anordnung ist ebenfalls für negative Betriebsart ausgelegt, jedoch zur Anwendung für das Durchstrahlungsverfahren vorgesehen. Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 50 besteht wiederum aus einer transparenten oberen Platte 22 und aus einem Bodensubstrat 52, bestehend aus Glas oder irgendeinem anderen lichtdurchlässigen Material. Auch hier wiederum wird die Flüssigkristallsubstanz 32 durch die seitlichen Begrenzungen 26 zwischen den beiden Substraten 22 und 52 gehalten. Die Elektrodenkonfiguration 30 auf der oberen Substrat 22 ebenso wie die entgegengesetzte Elektrodenkonfiguration 54, bestehen aus leitendem und lichtdurchlässigem Material, wie z.B. Zinnoxyd oder Indiumoxyd. An der Unterseite des Bodensubstrats 52 ist auch hier wieder eine lichtundurchlässige Farbuntergrundschicht 56 aufgetragen, die jedoch eine Öffnung zur Elektrodenkonfiguration 54 aufweist, die mit dieser kongruent ist. In einer demgegenüber abgewandelten Form kann natürlich auch bei diesem Ausführungsbeispiel die gesamte innere Oberfläche des Bodensubstrats 52 mit dem Elektrodenmaterial bedeckt sein.The arrangement shown in Fig. 6 is also for negative mode designed, but intended for use in the radiographic method. the Liquid crystal display device 50 in turn consists of a transparent upper one Plate 22 and a bottom substrate 52 made of glass or some other translucent material. Again, the liquid crystal substance becomes 32 through the lateral boundaries 26 between the two substrates 22 and 52 held. The electrode configuration 30 on the top substrate 22 as well as the opposite electrode configuration 54, consist of conductive and translucent Material such as tin oxide or indium oxide. At the bottom of the soil substrate 52 an opaque color background layer 56 is also applied here, which, however, has an opening to the electrode configuration 54, which with this is congruent. In a modified form, of course, can also be used with In this embodiment, the entire inner surface of the bottom substrate 52 with be covered by the electrode material.

Auch hier sind die Elektrodenkonfigurationen 30 und 54 mit einer Steuervorrichtung entsprechend Fig. 1A verbunden, um wahlweise Segmente zur Zeichendarstellung ansteuern zu können, wobei dann das von einer Lichtquelle 60 ausgehende und in die öffnung 58 eintretende Licht entsprechend der gewünschten Zeichendarstellung abgedeckt wird. Beim vorliegenden Durchstrahlungsverfahren wird die Flüssigkristallzelle 50 auf der der Lichtquelle 60 gegenüberliegenden Seite abgelesen. Sind keine Zeichensegmente aktiviert, dann ist auch hier wiederum die gesamte Segmentkonfiguration sichtbar.Here, too, the electrode configurations 30 and 54 are with a control device 1A connected to selectively control segments for character display to be able to, which then emanating from a light source 60 and into the opening 58 entering light is covered according to the desired character representation. In the present transmission method, the liquid crystal cell 50 is opened the side opposite the light source 60 is read. Are not character segments activated, the entire segment configuration is also visible here.

Wenn bestimmte Segmente der Elektrodenkonfiguration angesteuert sind, dann wird in ihrem jeweils zugeordneten Bereich in der Flüssigkristallsubstanz die geordnete Ausrichtung der Moleküle derart gestört, daß eine Lichtzerstreuung eintritt und so die entsprechenden Segmente unsichtbar werden, da das Licht der Quelle 60 abgedeckt ist. Die angezeigte Ziffer wird damit also durch die nicht angesteuerten transparenten Segmente dargestellt. Die lichtreflektierenden Eigenschaften der Farbuntergrundschicht 56 gewährleisten dabei eine äußerst gute Anpassung an die lichtreflektierenden Eigenschaften der aktivierten Flüssigkristallsubstanz.When certain segments of the electrode configuration are controlled are, then in their respectively assigned area in the liquid crystal substance the the ordered alignment of the molecules is disturbed in such a way that light is scattered and so the corresponding segments become invisible because the light from the source 60 is covered. The displayed digit is thus replaced by the not activated transparent segments. The light-reflecting properties of the colored base layer 56 ensure an extremely good adaptation to the light-reflecting properties the activated liquid crystal substance.

Bei Flüssigkristallzellen für positive Betriebsart erfolgt das Eloxieren der Farbuntergrundschicht 31 (Fig. 4) gemäß dem gleichen Verfahren, wie für negative Betriebsart mit der Ausnahme, daß die Stromdichte hierbei für die geeignete Anpassung entsprechend kontrolliert werden muß. Hierbei läßt sich dann eine Metallschicht mit leicht unterschiedlichem Reflexionsvermögen gegenüber Silizium als Elektrode aufdampfen, um die Kontrastbedingungen entsprechend einzustellen.Liquid crystal cells for positive operating mode are anodized the color background layer 31 (Fig. 4) according to the same procedure as for negative Operating mode with the exception that the current density here for the appropriate adjustment must be checked accordingly. A metal layer can then be used here with slightly different reflectivity compared to silicon as an electrode to adjust the contrast conditions accordingly.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn zur erfindungsgemäßen Ansteuerung der Flüssigkristallzelle oder einer Ansteuerung über haupt Wechselstrom Verwendung findet. In diesem Falle lassen sich Erosionseffekte infolge ungewollter Galvanisierungserscheinungen weitgehend ausschalten, so daß auch hierdurch zu einer wesentlichen Verbesserung der Lebensdauereigenschaften einer Flüssigkristallzelle beigetragen wird.It has proven to be advantageous if for control according to the invention the liquid crystal cell or a drive on main alternating current use finds. In this case, erosion effects as a result of unwanted galvanization phenomena can be observed largely switch off, so that this also leads to a significant improvement the life properties of a liquid crystal cell is contributed.

Claims

PATENT CLAIMS

1 liquid crystal cell, especially for use in a data display device, containing at least one transparent electrode or electrode arrangement on one the opposing boundary surfaces enclosing the liquid crystal substance, characterized in that one of the electrode boundary surfaces (14, 15) with a colored dielectric layer (14A or B) leaving the electrode areas free (2A or B) of this boundary surface (14) to the liquid crystal substance (12) covered is, with hue, saturation and lightness of these serving as the color background dielectric layer (14A or B) either the corresponding properties of the Liquid crystal substance (12) in its diffusing state or in its translucent state State of the liquid crystal substance (12) of the corresponding properties of the released Electrode areas (2A) is adapted.

2. Liquid crystal cell according to claim 1, characterized in that the exposed electrode areas are surface areas (2C) of a semiconductor (10).

3. Liquid crystal cell according to claim 1 and / or 2, characterized in that that the exposed electrode areas penetrate into a semiconductor substrate (10A) diffused zones (2C) are formed on which the color background layer (31) covered by a transparent layer (32) facing the liquid crystal substance (12) is applied.

4. Liquid crystal cell according to claim 3, characterized in that the diffused zones (2C) each with a drain zone (17) for control the liquid crystal cell contained in the same semiconductor substrate (10A) FET-flalb conductor elements are connected.

5. Liquid crystal cell according to claim 4, characterized in that in each case the diffused drain zone (17) with one of the diffused, the exposed electrode area corresponding semiconductor zone (2C) of the same conductivity type via a metallization (18) applied in isolation from the semiconductor substrate (10A) connected is.

6. Liquid crystal cell according to claim 1, characterized by a appropriately colored layer formed by anodized aluminum as a color background layer (31).

7. Liquid crystal cell according to claim 1 and / or claim 2, characterized characterized in that exposed electrode areas (2A or B) and anodized aluminum layer (14A or B) before using a mask process for anodizing a common represent uniform layer.

8. Liquid crystal cell according to claim 4, characterized in that Parts of the diffused in, corresponding to the exposed electrode areas Zones (2C) each as drain zones (17) for the likewise in the semiconductor substrate (10A) contained FET semiconductor components are used.

9. Liquid crystal cell according to claim 1 to claim 8, characterized in that that the exposed electrode areas (2) character elements of a character display device form.

10. Liquid crystal cell according to claims 1 to 9, characterized in that that the boundary surface opposite the transparent electrode boundary surface (15) is applied to a semiconductor substrate (10A) in which the zones (2C, 16, 17) introduced to provide the electrode areas and the drain and source areas are, wherein the semiconductor substrate surface by an insulating layer (19), which both the electrical connecting lines (18) to the connection points of Drain (17) -, source (16) - and exposed electrode areas (2C) as well as the corresponding gate electrodes (21) and their insulation layer (30) carries, under Exposure of the electrode areas and the corresponding FET connection points covered is and that on this insulation layer (30) the color background layer (31) with Its protective layer (32) is applied.

11. Liquid crystal cell for multi-segment display for optionally controllable Character display according to Claim 1, characterized in that one for all segments common space for receiving the liquid crystal substance (32) is provided and that both substrates (22, 42) have a congruent electrode configuration (30, 44), At least one of which is divided into optionally controllable segments and at least one is see-through.

12. A liquid crystal cell according to claim 2 to claim 10 or claim 11, characterized in that the color background surface is used to carry out the negative operating mode (46) a significant contrast to the electrode configuration attached to the rear substrate (44) but not activated, i.e. under the influence of an electric field standing liquid crystal substance (32), so that for character display each unneeded segments are to be controlled.

13. Liquid crystal cell according to claim 1 and / or claim 12, characterized characterized in that one of the substrates on the liquid crystal substance (32) the surface facing the electrode configuration (44 or 54) and in the case of iightly permeable The substrate material carries the color background layer (46 or 56) on the outside.

14. Liquid crystal cell according to claim 13, characterized in that that when the radiographic method is used, the electrode configuration (54) at least semi-transparent and the colored background layer (56) corresponding to the electrode configuration (54) leaves associated substrate surface areas free.

15. Liquid crystal cell according to claim 1 and / or claim 14, characterized characterized in that the electrode material is aluminum, chromium, silver or platinum serves.

16. Liquid crystal cell according to claim 1 to claim 15, characterized characterized in that alternating current is used to control them.