DE2415809A1 - Anzeigeeinrichtung mit einer nematischen fluessigkristallschicht - Google Patents
Anzeigeeinrichtung mit einer nematischen fluessigkristallschichtInfo
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Description
Kabushiki Kaisha Suwa Seikosha
Tokio, Japan L 10 322/Fl/ost
Anzeigeeinrichtung mit einer nematlschen Flüssigkristallschicht
Die Erfindung betrifft eine Anzeigeeinrichtung mit einer nematischen
Flüssigkristallschicht zwischen zwei mit Elektroden versehenen, wenigstens teilweise durchsichtigen Platten.
Anzeigeeinrichtungen mit nematischen Flüssigkristallschichten lassen sich grob unter das dynamische Streuungsverfahren (dynamic
scattering mode ** DSM) und unter das Feldeffektverfahren
(field-effect mode « FEM) einordnen. Das Feldeffektverfahren läßt sich in das DAP-Effekt-Verfahren und in das der verdrehten
nematischen Art (twisted nematic mode) unterteilen, je nachdem, welchen Weg die Orientierung der Flüssigkristall-Moleküle nimmt.
Das DAP-Effekt-Verfahren umfaßt nematische Flüssigkristalle mit einer negativen dielektrischen Anisotropie und einer homöotropischen
Ausrichtung, wobei die Molekularachsen senkrecht zu den Platten gerichtet sind. Die spiralig verdrehte nematische Art
umfaßt nematische Flüssigkristalle rait positiver dielektrischer
Anisotropie und homogener Ausrichtung, wobei die Molekularachsen parallel zu den Platten ausgerichtet sind und wobei die Oberflächenmoleküle
der Flüssigkristallschicht, die in Kontakt mit den anliegenden.Plattenflächen stehen, in einer bestimmten Richtung
ausgerichtet sind, welche Richtungen beider Oberflächenmoleküle man gegeneinander verdrehen kann.Auf eine Flüssigkristallschicht
mit diesen letzteren Eigenschaften bezieht sich die Erfindung. Die Oberflächenmoleküle können dadurch in einer festen Richtung
ausgerichtet werden, daß man die inneren Oberflächen der Platten
409842/0856
U-.?:-»r, P-;! -,.!Ia=^tVt D-S ί' -r.ch.vr. Ki, C^itti:**-·;;« S: · Κ'-:οτ; (Γ^ ij <-5 .-". ,■-". -
-2-
in diesen bestimmten Richtungen mit Baumwollzeug. od.dgl. reibt. \
Die Reibrichtung, die damit einen bestimmten Code für die Aus- '<
richtungsrichtung enthält, nennt man die "Orientierung der i
inneren Oberfläche" oder die Orientierung an der.inneren Ober- ■
fläche. Auf der Oberfläche der Platte werden winzige ausgerichtete
Furchen ausgeformt, und die Flüssigkristall-Moleküle geraten · in diese Furchen mit ihrer Molekularachse parallel zu den Fur- j
chenrichtungen, sie folgen damit der Orientierung der inneren i
Oberfläche. Sieht man zwischen den Orientierungsrichtungen der ι inneren Oberflächen der beiden Platten' einen beliebigen Winkel j
vor, so erhält man eine senkrecht zur Plattenebene verlaufende | spiralige Struktur hinsichtlich der Ausrichtung der Flüssigkrlstall-Moleküle«
Die Anzeige wird dann derart gevrannen, daß
die spiralige Struktur in dein Teil, der von einem elektrischen
Feld durchsetzt ist , zusammenbricht. Dies wird beobachtet als
Verschwinden der optischen Aktivität bei Einlagerung zwischen
zwei polarisierten Platten od„agl..
die spiralige Struktur in dein Teil, der von einem elektrischen
Feld durchsetzt ist , zusammenbricht. Dies wird beobachtet als
Verschwinden der optischen Aktivität bei Einlagerung zwischen
zwei polarisierten Platten od„agl..
Wie bereits ausgeführt, folgen die Flüssigkristall-Moleküle
an den Oberflächers den Qrientierungsrichtungen der jeweils anliegenden inneren Oberfläche der Platten. Dabei gibt es zwei
Wege. Einmal können die Moleküle neiulich der Richtung der Furchen völlig folgen , zum anderen können sie den Furchen in umgekehrter Richtung folgen. Da beide Möglichkeiten an jeder Ober·
fläche auftreten, erhält nan insgesamt vier Wege. Je nachdem, [ wie xaan vorgeht , kann man eine Vielzahl von Ausrichtungen bzw. j Wegen erhalten, obgleich nicht alle diese vier Wege gleichseitig erscheinen müssen. Man stellt dies dadurch fest, daß an der Mi- , zeigeoberfläche Domänen in Erscheinung treten. Die Ausrichtung l der Flüssigkristall-Moleküle ist in jeder dieser Domänen unter- [ schiedlich. Bei einer praktisch verwendeten Anzeige tritt dadurcH das Phänomen auf, daß der Anzeigekontrast in Abhängigkeit von [ der Beobachtungsrichtung differiert; dies ist. der sogenannte | B'omänenef f ekt» 1
an den Oberflächers den Qrientierungsrichtungen der jeweils anliegenden inneren Oberfläche der Platten. Dabei gibt es zwei
Wege. Einmal können die Moleküle neiulich der Richtung der Furchen völlig folgen , zum anderen können sie den Furchen in umgekehrter Richtung folgen. Da beide Möglichkeiten an jeder Ober·
fläche auftreten, erhält nan insgesamt vier Wege. Je nachdem, [ wie xaan vorgeht , kann man eine Vielzahl von Ausrichtungen bzw. j Wegen erhalten, obgleich nicht alle diese vier Wege gleichseitig erscheinen müssen. Man stellt dies dadurch fest, daß an der Mi- , zeigeoberfläche Domänen in Erscheinung treten. Die Ausrichtung l der Flüssigkristall-Moleküle ist in jeder dieser Domänen unter- [ schiedlich. Bei einer praktisch verwendeten Anzeige tritt dadurcH das Phänomen auf, daß der Anzeigekontrast in Abhängigkeit von [ der Beobachtungsrichtung differiert; dies ist. der sogenannte | B'omänenef f ekt» 1
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LV-N. Heinz Less«*, Ροί^ΐο^οΐΐ L-- 8 .-Iu^*. S1, Cf ■.■":<;>:!-.-.I?« 81 · Τ*!· fen: (OF Vi j SS 38 7.3
Mit der vorliegenden Erfindung sollen die mit dem Domäneneffekt zusammenhängenden Nachteile ausgeräumt werden, die Ablesung soll unter möglichst gleichen Bedingungen aus verschiedenen
Einsichtswinkeln heraus erfolgen können, schließlich soll es möglich sein, bei der Massenfertigung von solchen Anzeigeele-j
menten Unterschiede der Anzeigegüte zu vermeiden.
In einer ersten Lösungsform wird dies ausgehend von einer Anzeige
einrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die molekulare Ausrichtung der Flüssigkristallschicht
aufgrund gegeneinander verdreht angeordneter Orientierungen an den inneren Oberflächen der Platten senkrecht zu den
Plattenebenen gesehen spiralförmig verdreht ist und daß der Verdrehwinkel im Bereich zwischen 91° und 115° oder im Bereich
zwischen 65° und 89° liegt.
Durch diese Winkelabweichungen wird sichergestellt, daß die sich j
ausrichtenden Flüssigkristall-Moleküle einer Vorzugsrichtung
folgen, so daß keine oder doch möglichst wenig einzelne Domänen gebildet werden; die Ärizeigefläche umfaßt vielmehr nur eine
Domäne, d.h. es wird praktisch eine Flüssigkristallschicht unter monokristallinen Bedingungen erhalten.
In einer zweiten Lösungsform wir-d die Aufgabe erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß eine oder beide der Platten mit zwei oder mehr Füllöffnungen versehen sind, welche bei Symbolisierung der
voneinander abweichenden Orientierungsrichtungen an- den beiden inneren Plattenoberflächen in je einem Pfeil in einem Winkel
und im Scheitelwinkel dazu liegen, der von den beiden Richtungspfeilen bestimmt ist.
Das; Einfüllen des Flüssigkristalls wird derart vorgenommen, daß ,
immer eine bestimmte Strömungsrichtung von einem Winkelbereich
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! zum dazugehörigen Scheitelwinkelbereich stattfindet. Aufgrund j
I ι
! des Verhaltens der Moleküle in der Strömung wird eine Ausgangs™ \
< richtung erhalten, die zu den Orientierungsrichtungen derart !
ι gelegen ist, daß ein bevorzugtes Einschwenken in bestimmter j
j Richtung auf die Orientierungsrichtung hin erfolgt, wiederum j
also werden Bedingungen geschaffen, unter denen die Bildung i einzelner Domänen verhindert oder doch zumindest erschwert wird;;
man erhält auch hier wieder die bereits im Zusammenhang mit der j
ersten Lösungsform angesprochene laonokristalline. Bedingung. ί
Mit beiden Lösungsmöglichkeiten wird somit erreicht, daß unter·- !
! schiedliche Kontraste in Abhängigkeit von dein Einblickwinkel j
i " I
des Betrachters vermieden sind, die Sicherstellung der Unver- I
{ änderbaren Ausrichtung der Flüssigkristall-Moleküle im Rahmen |
I nur einer einzigen Domäne ermöglicht es, solche Anzeigeeinrich- |
j tungen mit gleicher Anzeigequalität zur Verfügung zu stellen.
Ere wird betont, daß jede Lösungsmöglichkeit für sich gute Ergebnisse
liefert; beide Lösungsmöglichkeiten können aber auch
zugleich angewendet werden, wodurch sich die einheitliche Ausj richtung der Moleküle über den gesamten Anzeigebereich hinweg j einfacher und vollkommener erreichen läßt.
zugleich angewendet werden, wodurch sich die einheitliche Ausj richtung der Moleküle über den gesamten Anzeigebereich hinweg j einfacher und vollkommener erreichen läßt.
Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung wiedergegebenen
j Beispiele näher erläutert«
j Beispiele näher erläutert«
j Es zeigen;
Fig. 1 graphische Darstellungen der Abhängigkeit der
potentiellen Energie von dem Verdrehwinkel bei
zwei Typen von Flüssigkristallen?
potentiellen Energie von dem Verdrehwinkel bei
zwei Typen von Flüssigkristallen?
Fig. 2 bis 4 Schema-Skizzen von Orientierungen unter einem
Winkel von 90°, 75° und 105°.
Winkel von 90°, 75° und 105°.
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ι-V1. Hein; Ip-v-». Pri-.-.<.·.:■·■.-'■:► „ --ί: i._..:·.,. ■:'■,, G .:.-■■:,(- ;-ι · T-k-.:--··: r-'-D £■:>
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,415809 ,
-5- I
Fig. 5 und 6 Skizzen eines seitlichen Schnittbildes und einer
Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel der zweiten ! Lösungsmöglichkeit.
Flüssigkristalle, die unter entsprechenden Orientierungen an den Platten hinsichtlich ihrer Ausrichtung eine wendeiförmige
Verdrehung einnehmen, lassen sich hinsichtlich der Abhängigkeit
der potentiellen Energie vom Verdrehwinkel in zwei Typen unterteilen. Ein Flüssigkristall des Typs a verhält sich derart, daß
mit wachsendem Verdrehwinkel θ auch die potentielle Energie E ansteigt, wie dies Fig. 1 (a) angibt. Gegenteilig dazu verhält
sich ein Flüssigkristall des Typs b, bei dem mit wachsendem Verdrehwinkel θ die potentielle Energie E absinkt, wie dies
Fig. 1 (b) ausweist. Diese unterschiedliche Abhängigkeit der potentiellen Energie E vom, Verdrehwinkel θ scheint auf die Strukj
tür der Flüssigkristall-Moleküle und ihre intermolekularen j Kräfte zurückzuführen zu sein.
In der Prinzip-Skizze gemäß Fig. 2 ist 11 eine Frontplatte,
die die Anzeigeeinrichtung nach vorn hin abschließt. 12 ist eine: rückwärtige Platte , die den rückseitigen Abschluß der Anzeigeeinrichtung
bildet. Die Richtung der Orientierung der inneren Oberfläche der Frontplatte 11 ist mit einem ausgezogenen Pfeil
wiedergegeben; die Richtung der Orientierung der rückwärtigen Platte 12 ist dagegen gestrichelt dargestellt. Die beiden Orientierungsrichtungen
der inneren Oberflächen der Platten und damit die Spiral-Struktur der Molekülausrichtungen zwischen ihnen
schließen einen Verdrehwinkel von θ = 90 ein. Die Oberflächenorientierung
der Flüssigkristall-Moleküle, die der Normalrichtung der Orientierung der inneren Oberfläche der jeweils betrachteten
Platte folgen, wird hier "normale Oberflächenorientierung" genannt; die -Oberflächenorientierung der Flüssigkristall-Moleküle
dagegen , die entgegen der Orientierung der inneren Obererer
fläche/betrachteten Platte gerichtet sind, wird im folgenden
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6~
"umgekehrte Oberflächenorientierung1' genannt. [
Die normale Oberflächenorientierung tritt etwas häufiger auf. j
Man ist relativ frei darin, die normale oder die entgegengesetz-i
te Oberflächenorientierung zu wählen. Die häufigere Erscheinung \
mag demnach als normale Oberflächenorientierung betrachtet wer- j
den. Die sehr kleinen genauen Spuren auf der Platte üben die ;
Kraft aus, die die Flüssigkristall-Moleküle derart ausrichten, !
dass ihre Achsen der normalen Oberflächenorientierung folgen. !
Wenn aber Moleküle die entgegengesetzte Oberflächenorientierung :
eingenommen haben, so kann diese Kraft die Oberflächenorientie- \
rung nicht umkehren. Wie man vorzugehen hat, um die einheitliche!
Oberflächenorientierung zu erreichen, ist maßgeblich bestimmt, J
durch die Abhängigkeit des Verdrehv/inkels von der potentiellen j
Energie* . j
Betrachtet werde zunächst der Fall eines Verdrehwinkels von θ j
= 90°. Wenn eine Domäne der molekularen Ausrichtung mit einer j im Kontaktbereich zu der Frontplatte 11 entgegengesetzten Ober- !
flächenorientierung als Teilbereich einer molekularen Ausrich- I
tung erzeugt wird, deren beide Oberflächen-Moleküle in Kontakt j
mit der Frontplatte 11 und der rückseitigen Platte 12 die nor- j
male Oberflächenorientierung einnehmen,.so besteht nur eine j
geringe Wahrscheinlichkeit bzw. Möglichkeit, daß diese Domäne ■
! aufgelöst wird. Der Grund dafür ist folgender, da der Verdrehung^
winkel gleich 90° ist in dem Teil, bei dem sowohl die Oberfläche^.
raoleküle in Kontakt mit der Frontplatte 11 als auch diejenigen !
in Kontakt mit der rückwärtigen Platte 12 jeweils eine normale
Flächenorientierung einnehmen (in diesem Falle spricht marx von
"Noriual-Normal-Oberflächenorientierung") und weil in dein andere;":
Teil, in dem eine normale und eine entgegengesetzte Oberflächen
orientierung vorliegt (hier genannt "Norrital-Entgegengesetzt-Oberflächenorientierung")
, der Verdrehwinkel wiederum 90° ist (180° - 90° = 90°), der gleiche Winkel also wie bei der Normal-
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[)ii.i.-'r;n. ν·^ί-ζ Ler-ir, PC-fr-,-!.-; vn-i D — S ivii-r-rl· :■■. ΐ-1, i.,aoJv,x PI H::1!:-: UMi; S:. *£.;.;>
—7—
Normal-Oberflächenorientierung/ ist auch in beiden Fällen die
potentielle Energie die gleiche. Es gibt demnach nichts, was ; die Stabilität zwischen der Normal-Normal-Oberflächenorientierung
und der Normal-Entgegengesetzt-Oberflächenorientierung verändern;
könnte. Lediglich die Drehrichtung der Wendel ist unterschiedlich, nämlich einmal rechts und einmal links. Auf diese Weise
ist die normale oder die entgegengesetzte Oberflächenorientierung
der Molekularachsen hinsichtlich der Anfangskraft der Spuren fest, so daß die Domänen, einmal erzeugt, nicht mehr aufgelöst
werden.
Im Falle des in Fig., 3 skizzenhaft wiedergegebenen Beispiels
wird der Verdrehwinkel θ * 75° gewählt. Der Verdrehwinkel in I
den Teilen, die eine Normal-Normal-Oberflächenorientierung auf- '
weisen, ist also 75°, und der Verdrehwinkel in den Teilen mit einer Normal-Entgegengesetzt-Oberflächenorientierung ist 105
(180° - 75° β 105 °). Verwendet man nun einen Flüssigkristall
vom Typ a so werden die Teile mit einem Verdrehwinkel von 75 in der Normal-Norraal-Qberfiächenorientierung stabiler, während
die Teile mit einem Verärehwinkel von 105° in der Normal-Entgegengesetzt-Oberf
lächenorientierung unstabiler werden. Der Grund dafür, daß die Teile mit einem Verdrehwinkel von 75 in
der Normal-Normal-Oberflächenorientierung die doppelte Stabili- j tat haben liegt daran, daß beide Oberflächen-Moleküle eine
normale Oberflächenorientierung aufweisen und daß jede Oberfläche einen Verdrehwinkel von 75° auf v/eist. Im Gegensatz dazu
haben die Teile mit einem Verdrehwinkel von 105 in der Normal-Entgegengesetzt-Oberf
lächenorientierurig die doppelte Instabilität, und hier ergibt sich nun eine große Möglichkeit der Bewegung
zu dem Verdrehwinkel von 75° in der Normal-Normal-Oberflächenorientierung
. Auf diese Weise läßt sich die Oberflächenorientie
rung einheitlich auf die Orientierung der inneren Oberfläche ausrichten« Benutzt man einen Flüssigkristall vom Typ b, so
wird der Teil, der stabil ist., bei einer normalen Oberflächen-
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Dip!.-!nQ. Hchi Leiser, PoleMcm-sli Γ) - ε ?v:ünr!,?n fi. CV. : ■ r.-.'..<
r- f-i s- λ-·.-...: Γ·-: -, ί;- .·- ?.:·
2475809
-8- j
j orientierung unstabil hinsichtlich des Verdrehwinkels. Anderer- j
seits ist der Teil, der hinsichtlich des Verdrehwinkel stabil { ist, unstabil hinsichtlich der entgegengesetzten Oberflächenorien-j
tierung; demensprechend ist es schwierig, in diesem Falle eine ! einheitliche Oberflächenorientierung zu erhalten.Die Skizze gemäß j
Fig. 4 zeigt den Fall eines Verdrehwinkels von 105°. Verwendet [
ι man einen Flüssigkristall des Typs b, so -ist der Teil mit einem '■·
Verdrehwinkel von 105° in der Normal-Normal-Oberflächenorientie-j
rung doppelt so stabil als der Teil mit dem Verdrehwinkel 75° in der Normal-Entgegengesetzt-Oberflächenorientierung. In diesem !
Fall besteht demnach'die Möglichkeit , die Oberflächenorientie- j
i rung der Flüssigkristall-Moleküle einheitlich nach der Orientie-j
rung der inneren Oberfläche der betrachteten Platte auszurichten.·
Verwendet man hier einen Flüssigkristall des Typs a , so treten j aus gleichem Grunde wie im Zusammenhang mit Fig. 3 hinsichtlich j
des Flüssigkristalltyps b ausgeführt Schwierigkeiten auf, die beabsichtigte einheitliche Oberflächenorientierung der Flüssigkristall-Moleküle
nach der Orientierung der inneren Oberfläche der betrachteten Platte zu erhalten.
Aus den vorstehenden Betrachtungen ergibt sich, daß angenommen werden kann, daß mit zunehmender Differenz zwischen dem Verdrehwinkel
θ und einem Winkel von 90° es immer einfacher wird, eine einheitliche Oberflächenorientierung zu erhalten; dies ist
in der Tat richtig. Wird allerdings diese Differenz extrem groß, so können gute Sichtverhältnisse bzw. Ablesbarkeiten bei Verwendung
als Anzeigeeinrichtung nicht mehr sichergestellt werden. Vor diesem Hintergrund erhält man mit Verdrehwinkeln von 65°
bis 89° oder von 91° bis 115° gute Ergebnisse.
Bislang hat man sich noch keine Gedanken darüber gemacht, inwieweit
der Domäneneffekt durch die Art der Einfüllung oder des Einsetzens des Flüssigkristalls zwischen die Platten beeinflußt
wird. Die im nachfolgenden beschriebene zweite Lösungsform zeigt
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diesen Einfluß des Eingießens des Flüssigkristalls auf den
Domäneneffekt auf und beschreibt d.ne Ausübung, die sich diesen
Einfluß zunutze macht.
Domäneneffekt auf und beschreibt d.ne Ausübung, die sich diesen
Einfluß zunutze macht.
In dem Beispiel gemäß Fig. 5 sind 11 und 12 wieder die Front- !
platte und die rückwärtige Platte, die transparente Elektroden j umfassen. Die dünne Schicht 13 zwischen denPlatten wird durch ,
eine Flüssigkristallschicht gebildet. Mit 14 ist ein Abstands- j
halter zwischen den Platten bezeichnet, der die Flüssigkristall-j
schicht seitlich abschließt. Eine durchgehende Füllöffnung 15 j
dient dem Einbringen des Flüssigkristalls, eine ebensolche j durchgehende Füllöffnung 16 dient dem Entweichen der Luft bzw.
überflüssigen Flüssigkristallwerkstoffs.
überflüssigen Flüssigkristallwerkstoffs.
Fig. 6 zeigt dieses Beispiel in Frontansicht. Die Richtungen
der Orientierungen der inneren Oberfläche der Platten 11 und 12 sind durch Pfeile symbolisiert, die durch das Zentrum der dünnen Flüssigkristallschicht 13 gelegt sind. Die Richtung der Orientie; rung der Frontplatte 11 ist durch einen ausgezogenen Pfeil versinnbildlicht, während die Orientierungsrichtung der rückwärtigen Platte 12 durch einen gestrichelten Pfeil dargestellt ist.
der Orientierungen der inneren Oberfläche der Platten 11 und 12 sind durch Pfeile symbolisiert, die durch das Zentrum der dünnen Flüssigkristallschicht 13 gelegt sind. Die Richtung der Orientie; rung der Frontplatte 11 ist durch einen ausgezogenen Pfeil versinnbildlicht, während die Orientierungsrichtung der rückwärtigen Platte 12 durch einen gestrichelten Pfeil dargestellt ist.
Die durchgehende Füllöffnung 15 ist in einem Winkelbereich θ
gelegen, der durch die beiden Richtungslinien der Orientierungen bestimmt ist"; die Füllöffnung 16 ist demgegenüber in dem Bereich des Scheitelwinkels zu diesem Winkel gelegen.
gelegen, der durch die beiden Richtungslinien der Orientierungen bestimmt ist"; die Füllöffnung 16 ist demgegenüber in dem Bereich des Scheitelwinkels zu diesem Winkel gelegen.
Der Flüssigkristallwerkstoff wird durch die Füllöffnung 15 in
den Raum zwischen die Platten injiziert und die Luft und überflüssiger Flüssigkristallwerkstoff treten durch die Füllöffnung 1 ins Freie.' Flüssigkristall-Moleküle haben eine nicht-symmetrisch= Molekularstruktur und anisotropische Viskosität, sie neigen daher dazu, sich beim Strömen in einer festen Richtung auszurichten. Wird das Flüssigkristallmaterial durch die Füllöffnung in
den Raum zwischen die Platten injiziert und die Luft und überflüssiger Flüssigkristallwerkstoff treten durch die Füllöffnung 1 ins Freie.' Flüssigkristall-Moleküle haben eine nicht-symmetrisch= Molekularstruktur und anisotropische Viskosität, sie neigen daher dazu, sich beim Strömen in einer festen Richtung auszurichten. Wird das Flüssigkristallmaterial durch die Füllöffnung in
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-10- i
den Raum zwischen die Platten injiziert, so geschieht das ;
Füllen unter Ausrichtung der Moleküle, in einer festen Richtung. ;
Durch eine bestimmte Anordnung der Füllöffnung kann man errei™ !
chen, daß das Einfüllen des Flüssigkristallwerkstoffes in Über- ;
einstimmung mit der Richtung vorgenommen wird, die der Orientie-j
rung der inneren Oberfläche der Platte entspricht. Man hat ;
allerdings zwei Richtungen zu berücksichtigen. Konsequenterweise
ist es daher erforderlich, die Füllöffnungen 15 und 16 in den j
Winkel, der durch die Richtungslinien der Orientierungen bestimm-.
i ist, und in den Scheitelwinkel dazu zu legen. Schließlich ist |
die durchgehende Öffnung 15 für das Gießen des Flüssigkristall- j
Werkstoffes daraus für den Fall von Bedeutung, daß der hintere i Teil des Flüssigkristall dazu neigt , mit dem vorderen Teil
der Orientierung der inneren Oberfläche zu korrespondieren, wenn! die Flüssigkristall-Moleküle strömen. Verhält sich der Flüssig- j kristall umgekehrt, so werden die Funktionen der durchgehenden
öffnungen 15 und 16 vertauscht.
der Orientierung der inneren Oberfläche zu korrespondieren, wenn! die Flüssigkristall-Moleküle strömen. Verhält sich der Flüssig- j kristall umgekehrt, so werden die Funktionen der durchgehenden
öffnungen 15 und 16 vertauscht.
Durch Anordnen der Füllöffnungen- 15 und 16 in der vorbestimmten
Lage, wie sie vorstehend erwähnt wurde, kann man erreichen, I daß die Flüssigkristall-Moleküle leicht der Orientierung der
inneren Oberfläche folgen, der Domäneneffekt wird nur schwer
erzeugt.
Lage, wie sie vorstehend erwähnt wurde, kann man erreichen, I daß die Flüssigkristall-Moleküle leicht der Orientierung der
inneren Oberfläche folgen, der Domäneneffekt wird nur schwer
erzeugt.
Man kann die erste und die zweite Lösungsforai dieser Erfindung
unabhängig voneinander anwenden, der Erfolg wird dann in einer
bestimmten Größenordnung erreicht» Benutztican die beiden Lösungs-* formen gleichzeitig bei ein und derselben Anzeigeeinrichtungf ' so läßt sich das angestrebte Ziel perfekt erreichen, Mit der ; Erfindung ist es also möglich, die Flüssigkristall-Moleküle · einheitlich der Orientierung der inneren Oberfläche der Platten I folgen zu lassen, die zuvor festgelegt wurde. Die Erzeugung vor·- j schiedener Domänen innerhalb der Anzeigeeinrichtung kann var- ! nindert werden. Unterschiede in der Qualität der Anzeigern j
unabhängig voneinander anwenden, der Erfolg wird dann in einer
bestimmten Größenordnung erreicht» Benutztican die beiden Lösungs-* formen gleichzeitig bei ein und derselben Anzeigeeinrichtungf ' so läßt sich das angestrebte Ziel perfekt erreichen, Mit der ; Erfindung ist es also möglich, die Flüssigkristall-Moleküle · einheitlich der Orientierung der inneren Oberfläche der Platten I folgen zu lassen, die zuvor festgelegt wurde. Die Erzeugung vor·- j schiedener Domänen innerhalb der Anzeigeeinrichtung kann var- ! nindert werden. Unterschiede in der Qualität der Anzeigern j
409842/0856
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j . -11-
solcher Anzeigeeinrichtungen können ausgemerzt werden. Die j Erfindung läßt sich auf alle Anzeigeeinrichtungen.mit.
Flüssigkristallen des nematischen Typs anwenden, dessen Moleküle hinsichtlich ihrer Ausrichtung eine Verdrehung erfahren.
Sie macht es möglich, die Schönheit der äußeren Erscheinung j der Anzeige sicherzustellen. Besonders geeignet ist die Erfindung
für Uhren, elektronische Tischrechner.und dergleichen, die ;
aus verschiedenen Richtungen eingesehen werden. j
. ■ !
409842/0856
Claims (2)
- PATENTANSPRÜCHEAnzeigeeinrichtung mit einer nematischen Flüssigkristallschicht zwischen zwei mit Elektroden versehenen, wenigstens teilweise durchsichtigen Platten, dadurch gekennzeichnet, daß die molekulare Ausrichtung der Flüssigkristallschicht aufgrund gegeneinander verdreht angeordneter Orientierungen an der inneren Oberflächen der Platten (11,12) senkrecht zu den Plattenebenen gesehen spiralförmig verdreht ist und daß der Verdrtihwinkel (Θ) im Bereich zwischen 91° und 115° oder im Bereich zwischen 65° und 89° liegt.
- 2. Anzeigeeinrichtung mit einer nematischen Flüssigkristallschicht zwischen zwei mit Elektroden versehenen, wenigstens teilweise durchsichtigen Platten, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder beide Platten (11,12) mit zwei oder mehr Füllöffnungen (15,16) versehen sind, welche bei Symbolisierung der voneinander abweichenden Orientierungsrichtungen an den beiden inneren Plattenoberflächen in je einen durch das Zentrum der Flüssigkristallschicht (13) geführten Teil in einem Winkel (Θ) und im Scheitelwinkel dazu liegen, der von den beiden Richtungspfeilen bestimmt ist.409842/0856ι Λ .* Leerseite
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HK (1) | HK52078A (de) |
MY (1) | MY7800402A (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2508913A1 (de) * | 1974-03-01 | 1976-01-29 | Secr Defence Brit | Fluessigkristall-anordnung und herstellungsverfahren dafuer |
DE3138518C1 (de) * | 1981-09-28 | 1983-02-24 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Feldeffekt-Flüssigkristallzelle |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4039252A (en) * | 1972-12-13 | 1977-08-02 | Energy Systems, Ltd. | Field-effect liquid crystal-type display device |
JPS51110352A (en) * | 1975-03-24 | 1976-09-29 | Seikosha Kk | Ekishohyojisochi oyobi sonoseizohoho |
JPS51110353A (ja) * | 1975-03-24 | 1976-09-29 | Seikosha Kk | Ekishohyojisochi |
JPS52137363A (en) * | 1976-05-12 | 1977-11-16 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal display device |
SE425048B (sv) * | 1978-04-24 | 1982-08-30 | Ake Hornell | Flerskiktsglas, serskilt skyddsglas i en svetsskerm |
JPS57182722A (en) * | 1981-05-07 | 1982-11-10 | Aiwa Co Ltd | Liquid crystal display element |
US4652088A (en) * | 1984-02-01 | 1987-03-24 | Hitachi, Ltd. | Liquid crystal display device |
JP2681267B2 (ja) * | 1986-04-21 | 1997-11-26 | キヤノン株式会社 | 液晶素子の製造方法 |
ATE83081T1 (de) * | 1986-10-24 | 1992-12-15 | Hoffmann La Roche | Fluessigkristallanzeigezelle. |
DE69427202T2 (de) * | 1993-01-29 | 2001-10-18 | Sharp K.K., Osaka | Flüssigkristall Anzeigevorrichtung, Verfahren zu ihrer Herstellung, und ein Substrat |
EP0635748B1 (de) * | 1993-07-23 | 2001-12-12 | Sharp Kabushiki Kaisha | Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung |
US5689322A (en) * | 1993-07-30 | 1997-11-18 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device having regions with different twist angles |
TW259845B (de) * | 1993-07-30 | 1995-10-11 | Sharp Kk | |
JPH10512979A (ja) * | 1995-11-13 | 1998-12-08 | フラット パネル ディスプレイ カンパニー (エフペーデー) ベスローテン フェンノートシャップ | 画像表示装置 |
KR0169016B1 (ko) * | 1995-12-29 | 1999-03-20 | 구자홍 | 광을 이용한 트위스트네메틱 액정셀 제조방법 |
US5726723A (en) * | 1996-01-31 | 1998-03-10 | Technology Research International Corporation | Sub-twisted nematic liquid crystal display |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2202555A1 (de) * | 1971-02-09 | 1972-08-31 | Int Liquid Xtal Co | Fluessig-kristalline,nicht lineare Lichtmodulatoren,bei denen elektrische und magnetische Felder benutzt werden |
US3701368A (en) * | 1971-06-23 | 1972-10-31 | Rca Corp | Fabrication of liquid crystal devices |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3731986A (en) * | 1971-04-22 | 1973-05-08 | Int Liquid Xtal Co | Display devices utilizing liquid crystal light modulation |
-
1973
- 1973-03-30 JP JP48036398A patent/JPS49123641A/ja active Pending
-
1974
- 1974-03-15 GB GB1165274A patent/GB1434164A/en not_active Expired
- 1974-03-29 CH CH444474A patent/CH604259B5/xx not_active IP Right Cessation
- 1974-03-29 US US05/456,335 patent/US3947185A/en not_active Expired - Lifetime
- 1974-03-29 CH CH444474D patent/CH444474A4/xx not_active IP Right Cessation
- 1974-04-01 DE DE2415809A patent/DE2415809C2/de not_active Expired
-
1978
- 1978-09-14 HK HK520/78A patent/HK52078A/xx unknown
- 1978-12-30 MY MY402/78A patent/MY7800402A/xx unknown
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2202555A1 (de) * | 1971-02-09 | 1972-08-31 | Int Liquid Xtal Co | Fluessig-kristalline,nicht lineare Lichtmodulatoren,bei denen elektrische und magnetische Felder benutzt werden |
US3701368A (en) * | 1971-06-23 | 1972-10-31 | Rca Corp | Fabrication of liquid crystal devices |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Appl- Phys. Lett., 18 (1971) S. 127-128 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2508913A1 (de) * | 1974-03-01 | 1976-01-29 | Secr Defence Brit | Fluessigkristall-anordnung und herstellungsverfahren dafuer |
DE3138518C1 (de) * | 1981-09-28 | 1983-02-24 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Feldeffekt-Flüssigkristallzelle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH444474A4 (de) | 1976-05-31 |
MY7800402A (en) | 1978-12-31 |
US3947185A (en) | 1976-03-30 |
HK52078A (en) | 1978-09-22 |
CH604259B5 (de) | 1978-08-31 |
JPS49123641A (de) | 1974-11-26 |
DE2415809C2 (de) | 1987-12-23 |
GB1434164A (en) | 1976-05-05 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: FLUEGEL, O., DIPL.-ING. SAEGER, M., DIPL.-ING., PA |
|
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8361 | Notification of grant revoked | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: SAEGER, M., DIPL.-ING., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN |