DE2620530C2 - Flüssigkristall-Matrixanzeige - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristall-Matrixanzeige gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs I.

Eine derartige Flüssigkristall-Matrixanzeige ist aus der DE-OS 21 03 591 bekannt. Flüssigkristall-MatrixanzeigEM werden im allgemeinen zur Darstellung verschiedener Muster, wie Buchstaben, Zahlen und Strichzeichnungen, verwendet. Die bekannte Flüssigkristall-Matrixanzeige enthält im allgemeinen ein Paar Substrate aus durchsichtigem Werkstoff, wie Glas, die, jeweils streifenförmig darauf angebracht, mehrere Spalten-Elektroden oder Zeilen-Elektroden aufweisen. Die Substrate werden mit einem dazwischen angeordneten Abstandshalter zusammengehalten, und ein Flüssigkristallmaterial ist im zwischen den Substraten gebildeten Spalt enthalten.

Die streifenförmigen Spalten-Elektroden und Zeilen-Elektroden sind als Filme aus durchsichtigem lejtfähl· gem Werkstoff wie Zinnoxid, Indiumoxid oder einer dünnen Metallschicht gebildet, und die Kreuzungsstel- |en der Spalten-Elektroden und Zeilen-Elektroden ä bilden die einzelnen Bildpunkte. Bei einer solchen üblichen Flüssigkristall-Matrixanzeige muß ein durch den Spannungsabfall an den Spalten-Elektroden und den Zeilen-Elektroden hervorgerufenes Problem überwunden werden. Der Wert des Flächen- bzw. FiIm-Widerstands, der durch einen derartigen durchsichtigen leitfähigen Film streifenförmig ausgebildeten Spalten-Elektroden und Zeilen-Elektroden beträgt etwa 100-200Ω/Π, und die an den Bildpunkten anliegende Spannung ändert sich entlang der Elektroden infolge des Spannungsabfalls über diesen Elektroden. Die Breite und Länge der Elektroden muß verkleinert bzw. vergrößert werden, um eine Matrixanzeige großen Umfangs an Bildpunkten zu ergeben. Bei einer derartigen großmaßstäblichen Matrixanzeige erzeugt der Spannungsabfall eine größere Differenz bei der über aufeinanderfolgenden Bildpunkten anliegenden Spannung, was eine Ungleichförmigkeit der Intensität der dargestellten Muster ergibt Folglich ist die gewünschte Vergrößerung des Umfangs der Flüssigkristall-Matrixanzeige nachteilig begrenzt.

Bei der bekannten Flüssigkristall-Matrixanzeige wird als Ursache für die fehlerhafte Bildwiedergabe angesehen, daß die Flüssigkristall-Schicht zwischen den Substraten bzw. den durchsichtigen Elektroden ungleichförmig ist. Daher werden bei der bekannten Flüssigkristall-Matrixanzeige Maßnahmen zum Erreichen einer gleichförmigen Dicke der Flüssigkristall-Schicht angegeben.

Bei Matrixanzeigen dieser Art wird im allgemeinen zur Musterdarstellung zeilenweises Abtasten durchgeführt durch Zeitmultiplex- oder Teilzeit-Anlegen der Ansteuerspannung an die aufeinanderfolgenden Zeilen der Matrix.
Getrennte Anschlußleitungen an jeden einzelnen Bildpunkt, wie z.B. aus »radio rrrnlor«, 1971, Nr. 8. S. 473. bekannt, sind bei Matrizen mit großer Bildpunktanzahl nicht mehr möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Flüssigkristall-Matrixanzeige der eingangs genannten Art die Elektroden so auszubilden, daß der Spannungsabfall entlang der Elektroden gering ist.

Die Aufgabe wird durch im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Die Metallfilme können so aufgebracht werden, daß d_er Wer! des Flächenwiderstands nur wenige Ω/Π beträgt und daß die Breite in der Größenordnung von etwa 10 pm liegt. Daraus ergibt sich, daß die über die Bildpunkte anlegbare Spannung gleichförmiger sein kann als bei einer Matrix, die durch bekannte streifenförmige Elektroden vollständig aus durchsichtigem leitfähigem Film gebildet ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

F i g. I schemafisch und perspektivisch den allgemeinen Aufbau eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Matrixanzeifee.

<>5 Fig. 2A, 2B schematisch Draufsichten mit einer Ausbildungsform des bei der Erfindung verwendbaren Elektroden-Musters.
Fig. 3—5 schemalisch und perspektivisch ein weite-

res Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Lichtabschirmung, um eine Reflexion von Außen-Licht von der Fläche der Metallfilme zu verhindern.

Fig. 1 zeigt perspektivisch den allgemeinen Aufbau eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Matrixanzeige. Gemäß Fig. 1 sind zwei Polarisatoren 1,2 beiderseits zweier transparenter oder lichtdurchlässiger Substrate 3, 4 aus einem Werkstoff wie Glas angeordnet. In F i g. 1 sind die beiden Polarisatoren 1, 2 mit gleicher Polarisationsrichtung dargestellt. Spalten-Elektroden und Zeilen-Elektroden aus durchsichtigem leitfähigem Film, wie sie in den Fig.2A und 2B dargestellt sind, sind jeweils an sich gegenüberliegenden Flächen der beiden lichtdurchlässigen Substrate 3, 4 vorgesehen. Die Substrate 3 und 4 is sind mit einem zwischengeordneten Abstandshalter zusammengehalten zur Bildung eines Spalts von etwa 10 bis 20 μΓΓ., und ein Flüssigkristall ist in diesen Spalt eingefüllt. Bei der in F i g. 1 dargestellten tafel- oder plattenförmigen Anzeige wird zur Darstellung ein verdrillter nematischer Flüssigkristall verwendet. Bei einer derartigen Tafel-Anzeige sind üblicherweise die sich gegenüberliegenden Flächen der Substrate 3,4, die den den Flüssigkristall aufnehmenden Spalt definieren, so behandelt, daß die Ausrichtungs-Richtung der Flüssigkristall-Moleküle an einer der Flächen im wesentlichen um 90° gegenüber der der Flüssigkristall-Moleküle an der anderen Fläche verdrillt oder gedreht ist.

Die Fig.2A und 2B zeigen schematisch vergrößert jo im Ausschnitt Elektroden, die auf den Substraten 3 bzw. 4 gemäß F i g. 1 aufgebracht sind. Gemäß F i g. 2A sind Bildpunktelektroden 12 aus durchsichtigem leitfähigem Film in Spalten auf der Fläche des Substrats 3 angeordnet und sind durch Verdampfung eines lichtundurchlässigen leitfähigen Werkstoffs wie In₂O₃ oder SnO2 gebildet. Metallfilme 11 sind durch Verdampfen oder Drucken eines leitfähigen Metalls wie Ag. Cu, Ni oder Au aufgebracht bzw. niedergeschlagen zur Verbindung der Bildpunktelektroden 12 in den einzelnen Spalten, lemäÜ F i g. 2B sind den Bildpunktelektroden 12 ähnliche Bildpunktelektroden Hin Zeilen auf der Fläche des Substrats 4 den jeweiligen Bildpunktelektroden 12 gegenüberliegend angeordnet, um einzelne Bildpunkte zu bilden, durch Zusammenwirken mit der zwischen den sich gegenüberliegenden Flächen der Substrate 3» 4 zwischengeschichtet ;n Flüssigkristall-Schicht. Den Metallfilmen 11 ähnliche Metallfilme 13 sind durch Verdampfung oder Drucken niedergeschlagen bzw. aufgebracht zur Verbindung der Bildpunktelek- so troden 14 in den einzelnen Zeilen.

Auf diese Weise bilden die Bildpunktelektroden 12 und die Metallfilme 11 die Spaltenleitungen (Spalten-Elektroden) der Matrix und bilden die Bildpunktelektroden 14 und die Metallfilme 13 die Zeilenleitungen (Zeilen-Elektroden) der Matrix.

Bei der erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Matrixanzeige werden Metallfilme zur Bildung von Spaltenleitungen und Zeilenleitungen verwendet. Auf die Fläche der Metallfilme einfallendes, von außen kommendes Licht kann eine saubere, deutliche Beobachtung der Darstellung infolge von Lichtreflexion von der Meiallfilm-Fläche beeinträchtigen. In den F i g. 3, 4 und 5 sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, durch die dieser Nachteil überwindbar ist.

Gemäß Fig.3 ist eine Lichtabschirmung 5 auf der Betrachterseite des Substrats 4 der Flüssigkristall-Matrixanzeige gemäß F i g. 1 angeordnet. Die Lichtabschirmung 5 enthält schwarze lichtabschirmende Abschnitte in den Lagen, die den Lagen der auf den Substraten 3 und 4 aufgebrachten Metallfilme entsprechen, und ist an den verbleibenden, den Bildpunkten der Flüssigkristall-Matrixanzeige entsprechenden Abschnitten lichtdurchlässig. Die Lichtabschirmung 5 kann ein schwarzes Blatt Papier, ein Blatt aus einem schwarz hergestellten Polymer oder eine Glasscheibe mit Sv.fiwarzer Beschichtung sein.

Gemäß Fig.4 ist eine schwarze Maske 6 auf der Außenfläche des Substrats 4 durch direktes Aufbringen von Ruß unter Erwärmung, Aluminiumplattieren od. dgl. auf diese Fläche gebildet. Die Maske 6 enthält lichtabschirmende Abschnitte in den Lagen, die den Lagen der auf den Substraten 3 und 4 aufgebrachten Metallfilmen entsprechen, ähnlich der Lichtabschirmung 5 gemäß F i g. 3, und übt die gleiche Wirkung aus wie die Lichtabschirmung 5 gemäß F i g. 3.

Die Anwendung der Erfindung auf eine Flüssigkristall-Matrixanzeige mit einem verdrillten nematischen Flüssigkristall wurde bereits erläutert. Selbstverständlich kann die Erfindung in gleicher Weise wirksam auf eine Flüssigkristall-Matrixanzeige angewendet werden, die einen Flüssigkristall eines anderen Struk.turtyps verwendet.

Bei einer Flüssigkristall-Matrixanzeige mit einem verdrillten nematischen Flüssigkristall wird die Drehung der Polarisationsebene polarisierten Lichts ausgenutzt. Folglich kann Lichtreflexion von der Fläche der Metallfilme auch dadurch verhindert werden, daß ein zusätzlicher Polarisator vorgesehen wird. Gemäß Fig. 5, in der ein weiteres Ausführurgsbeisp^;el der Erfindung dargestellt ist, ist ein zusätzlicher d.itter Polarisator 7 mit einer Polarisationsrichtung senkrecht zu der des zweiten Polarisators 2 zwischen dem Substrat 4 und dem zweiten Polarisator 2 angeordnet. Der dritte Polarisator 7 enthält polarisierende Abschnitte in den Lagen, die den Lag;n der auf den Substraten 3 und 4 aufgebrachten Metallfilme entsprechen, und ist an den verbleibenden Abschnitten weiterhin lichtdurchlässig.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche;

1. Flüssigkristall-Matrixanzeige mit einem ersten Substrat und einem zweiten Substrat aus durchsichtigem Werkstoff, die einander gegenüberliegend über eine zwischenliegende Flüssigkristall-Schicht verbunden sind, und mit mehreren Elektroden aus einem leitenden Film, die, in Spalten bzw. Zeilen an den sich gegenüberliegenden Flächen der beiden Substrate angeordnet, mit der Flüssigkristall-Schicht eine Matrix aus Bildpunkten entsprechend den sich kreuzenden gegenüberliegenden Elektroden bilden, wobei die Elektroden im Bereich der Bildpunkte durchsichtig sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden lediglich auf der Fläche der Bildpunkte durchsichtig sind (Bildpunktelektroden 12, 14) und daß durchgehende leitende Metallfilme (11, 13) diese Bildpunktelektroden (12, 14) zur Bildung der vollständigen Elektroden verbinden.

2. Flüssigkristall-Matrixanzeige nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Lichtabschirmung (5) auf der Betraciiterseite vor der Anordnung beider Substrate (3, 4), die mehrere schwarze lichtabschirmende Abschnitte aufweist, die gitterförmig in den Lagen angeordnet sind, die den Lagen der Metallfilme (11, 13) auf den beiden Substraten (3,4) entsprechen (F i g. 3).

3. Flüssigkristall-Matrixanzeige nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine lichtabschirmende Maske (6) auf der Außenfläche des Substrats (4) auf der Betrachterseite, welche Maske (6) lichtabschirmende Abschnitte in den Lagen aufweist, die den Lagen der Metallfilme (M, 13) auf den beiden Substraten (3,4) entsprechend ig. 4).

4. Ftüssigkristall-Mahixp.nzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gel·, anzeichnet, daß die Flüssigkristall-Schicht eine verdrillte nematische Flüssi.gkristall-Schicht ist, daß ein erster Polarisator (1) an der Rückseite der Anordnung beider Substrate (3, 4) angeordnet ist, daß ein zweiter Polarisator (2) und ein dritter Polarisator (7) auf der Betrachterseite der Anordnung beider Substrate (3, 4) angeordnet sind, daß der zweite und der dritte Polarisator (2 bzw. 7) zueinander senkrechte Polarisationsrichtungen besitzen und daß der dritte Polarisator (7) polarisierende Abschnitte in den Lagen aufweist, die den Lagen der Metallfilme (11, 13) auf den beiden Substraten (3,4) entsprechen (F i g. 5).