DE2653818C3 - Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Reflexionstyps - Google Patents

Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Reflexionstyps

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Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine Anzeigevorrichtung dieser Gattung ist aus der US-PS 38 14 501 bekannt.
Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Reflexionstyps enthält bekanntlich eine Flüssigkristallsubstanz, die zwischen eine eine reflektierende Elektrode tragende hintere Trägerplatte und eine eine transparente Elektrode tragende vordere Trägerplatte eingebracht ist und bewirkt die visuelle Anzeige der gewünschten Symbole durch eine Änderung der optischen Eigenschaften der Flüssigkristallsubstanz, beispielsweise durch dynamische Streueffekte, die durch eine selektiv über beide Elektroden anzulegende Spannung ausgelöst werden und dabei eine Änderung des Kontrastverhältnisses des reflektierten Lichtes bewirken.
Bei dieser Anordnung ist jedoch die Ablesbarkeit der visuellen Anzeige nicht so gut, da das Auge des Betrachters mehr oder weniger stark von der Form der segmentierten bzw. segmentförmig gestalteten reflektierenden Elektrode abgelenkt wird.
Dieses Problem läßt sich erheblich mindern, wenn lediglich das Muster der reflektierenden Elektrode von dem Beobachter gesehen werden kann, sofern die aktive Oberfläche der Anzeigevorrichtung in einem gleichmäßigen Spiegelzustand vorliegt.
Die F i g. 1 der Zeichnung veranschaulicht eine typische herkömmlich«* Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer hinteren Trägerplatte 1 aus Glas, auf der eine segmentierte bzw. segmentförmig gestaltete reflektierende Elektrode 2 aus Aluminium ausgebildet ist, die ein vorbestimmtes Anzeigemuster aufweist. Weiterhin ist eine vordere Trägerplatte 3 aus Glas mit einer transparenten Elektrode 4 aus Indiumoxid vorgesehen, die im Abstand zu der segmentierten reflektierenden Elektrode 2 angeordnet ist. Während die transparente Elektrode 4 bei dem dargestellten Beispiel auf den gesamten Bereich der vorderen Trägerplatte 3 aufgebracht ist, kann sie auch nur auf einen definierten Bereich abgeschieden werden, der der reflektierenden Elektrode 2 entspricht Weiterhin ist auf dem restlichen Bereich der transparenten Elektrode 4 ein reflektierender Überzug 5 aus Aluminium abgeschieden, der jenen Bereich freiläßt, der der reflektierenden Elektrode 2 entspricht Zwischen die beiden Elektroden ist eine Flüssigkristallsubstanz 6 eingebracht, die mit Hilfe eines Abstandshalters 7 festgelegt wird.
Dennoch besitzt die in der F i g. 1 dargestellte Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Reflexionstyps folgende Nachteile:
1. Da der reflektierende Aluminiumüberzug nicht in innigem Kontakt mit der Indiumoxidschicht vorliegt, löst er sieb ab und es entstehen leicht kleinste Poren und Öffnungen.
2. Die Aluminiumatome des reflektierenden Aluminiumüberzugs neigen aufgrund ihrer chemischen Reaktivität gemäß der folgenden chemischen Gleichung
In2O3+ 2Al-Al2O3+ 2In
dazu, die Indiumoxidschicht zu reduzieren. Durch diese Reaktion wird metallisches Indium an der Grenzfläche zwischen den beider. Überzügen gebildet, wodurch als Folge der Absorptionsfärbung des metallischen Indiums die optischen Eigenschaften der transparenten Elektrode beeinträchtigt werden. Weiterhin wird als Folge der Bildung von metallischem Indium der Widerstand der Indiumoxidschicht instabil.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, die erwähnte Reaktion an der Grenzfläche zwischen den genannten Überzügen und ein Ablösen des reflektierenden Aluminiumüberzugs zu verhindern und so eine gleichbleibend gute Ablesbarkeit zu gewährleisten.
•to Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Zwischenschicht aus einem Isolatormaterial zwischen der transparenten Elektrode und dem reflektierenden Überzug.
Bei der Herstellung kann zunächst auf einer vorderen Trägerplatte im Abstand zu einer reflektierenden Elektrode eine transparente Elektrode und anschließend über der transparenten Elektrode eine transparente Isolatorschicht aus Magnesiumfluorid, Siliciumdioxid oder einem anderen der oben angegebenen Materialien etc. und über dieser ein reflektierender Überzug aufgebracht werden, bei dem der reflektierenden Elektrode entsprechende Bereiche ausgespart sind.
Das Material für die vorgesehene Zwischenschicht ist vorzugsweise aus der Gruppe ausgewählt, die Magnesiumfluorid, Thoriumfluorid, Siliciumdioxd, Siliciummonoxid, Ceroxid und Magnesiumoxid umfaßt Diese Zwischenschicht wird zwischen der transparenten Elektrode aus Indiumoxid, die mindestens auf jenem Bereich abgeschieden ist, der der reflektierenden bo Elektrode entspricht, und dem reflektierenden Überzug aus Aluminium eingebracht, der jenen Bereich freiläßt, der der reflektierenden Elektrode entspricht.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung in beispielsweiser Ausführungsti5 form näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 die Schnittansicht einer typischen Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Reflexionstyps nach dem bereits erläuterten Stand der Technik und
F i g. 2 eine Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Reflexionstyps.
Die Schnittansicht durch eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Flfcssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Fig.2 läßt eine hintere Trägerplatte 8 aus Glas erkennen, die mit einer segmentierten bzw. segmentförmig gestalteten, reflektierenden Elektrode 9 aus Aluminium versehen ist, die ein vorherbestimmtes Anzeigemuster definiert. Die Flüssigkrirtallanzeigevorrichtung umfaßt ferner eine vordere Trägerplatte 10 aus einem Glasmaterial, die im Abstand zu der hinteren Trägerplatte 8 angeordnet ist Auf den gesamten Bereich der vorderen Glasplatte 10 ist eine transparente Elektrode 11 aus Indiumoxid abgeschieden.
Über der Zwischenschicht 13 aus beispielsweise Magnesiumfluorid ist ein reflektierender Überzug 12 aus Aluminium auf der transparenten Elektrode 11 abgeschieden, der einen Bereich freilaßt, der der reflektierenden Elektrode 9 entspricht
Zwischen die beiden Trägerplatten ist eine Flüssigkristallsubstanz 14 eingeführt, die mit Hilfe des Abstandshalters 15 festgelegt wird, der einen bestimmten Abstand zwischen den Trägerplatten aufrechterhält.
Die reflektierende Elektrode, der reflektierende Überzug, die transparente Elektrode und die Zwischenschicht können mit Hilfe an sich bekannter Abscheidungsverfahren gebildet werden. Vorzugsweise besitzt die erfindungsgemäße Zwischensicht, die beispielsweise aus Magnesiumfluorid besteht, eine Dicke von 300 bis 400 A. Wenn die Dicke der Zwischenschicht 13 aus dem Isolatormaterial die obigen Werte übersteigt, ergibt sich ein Spannungsabfall als Folge der Kapazität und des Widerstandes der Zwischenschicht aus Magnesiumfluorid. Dies bedeutet, daß die an die Flüssigkristallsubstanz angelegte Spannung vermindert wird, wodurch das Anzeigeverhalten beeinträchtigt wird. Andererseits ergibt sich bei einer Verminderung der Dicke der Zwischenschicht 13 unter die oben angegebenen Werte eine Verschlechterung der Wirkung auf den reflektierenden Aluminiumüberzug.
Durch die Einfügung der Zwischenschicht aus Magnesiumfluorid kann die chemische Reaktion gemäß der folgenden Gleichung
In2O3+ 2 AU Al2O3+ 2 In
unterbunden werden, wodurch die optischen Eigenschaften der Fiüssigkristallanzeigevorrichfmg verbessert werden. Obwohl die Widerstandsstabilität der Indiumoxidschicht offensichtlich durch die Anordnung der Magnesiumfluoridschicht erreicht wird, können Widerstandsänderungen weiter auf ein Minimum gebracht werden, da es gelingt, die genannte chemische Reaktion zu verhindern. Die gleichen Vorteile sind auch mit anderen Fluoriden, wie Thoriumfluorid, zu erreichen.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Zwischenschicht aus dem Isolatormaterial ist ein geschmolzener Quarzüberzug (das heißt ein Siliciumdioxidüberzug), der mit Hilfe eines Elektronenstrahls abgeschieden wird. In ähnlicher Weise kann die ίο Anordnung der Quarz-Zwischenschicht die chemische Reaktion gemäß der folgenden Gleichung
In2O3+2 Al-» Al2O3+2 In
unterbinden, wodurch die optischen Eigenschaften der Anzeigevorrichtung verbessert werden und die Widerstandsstabilität der Indiumoxidschicht sichergestellt wird. Da die Haftung zwischen der Aluminiumschicht und der Siliciumdioxidschicht extrem fest ist, werden die Probleme der Ablösung der Aiuminiumschicht und des Auftretens von feinsten Löchern der Öffnungen vollständig überwunden. Anstelle der geschmolzenen Quarzschicht kann man auch einen Überzug aus Siliciummonoxid mit Hilfe eines Widerstandsheizverfahrens als Zwischenschicht abscheiden. Die Zwischenschicht kann auch aus anderen Oxiden, wie Ceroxid und Magnesiumoxid bestehen. Obwohl bei den beschriebenen Beispielen die Zwischenschicht auch auf jenen Bereich aufgetragen wird, auf den kein reflektierender Überzug aufgetragen wird, ist die Zwischenschicht in
jenem Bereich nicht erforderlich. In diesem Fall ist die Flüssigkristallanzeigevorrichtung frei von irgendwelchen Beschränkungen, die durch die Dicke der Zwischenschicht verursacht werden. Es sei festgehalten, daß die Zwischenschicht zusätzlich zu den herkömmlichen Vakuumabscheidungsverfahren bzw. Aufdampfverfahren auch durch Aufspritzen, Aufdrucken oder Aufstreichen aufgebracht werden kann.
Wie bereits angegeben, unterbindet die transparente Isolatorschicht aus einem Material, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die Magnesiumfluorid, Thoriumfluorid, Siliciumdioxid, Siliciummonoxid, Ceroxid und Magnesiumoxid umfaßt, die zwischen der transparenten Elektrodenschicht aus Indiumoxid und dem reflektierenden Aluminiumüberzug eingebracht wird, die chemische Reaktion gemäß der folgenden Gleichung
2 Al + In2O3-+ 2 In + Al2O3
die bei den herkömmlichen Flüssigkristallanzeigevorrichtungen auftritt. Hierdurch wird eine Verminderung der Transparenz der transparenten Elektrode verhindert und damit eine Oberfläche mit gleichmäßigem Spiegelzustand erreicht
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Reflexionstyps mit einer ersten und einer zweiten Trägerplatte, einer auf der ersten Trägerplatte abgeschiedenen, segmentierten bzw. segmentförmig gestalteten reflektierenden Elektrode, einer auf der zweiten Trägerplatte abgeschiedenen, transparenten Elektrode aus Indiumoxyd, einem auf der zweiten Trägerplatte abgeschiedenen, den der reflektierenden Elektrode entsprechenden Bereich freilassenden, reflektierenden Überzug aus Aluminium und einer zwischen die erste und die zweite Trägerplatte eingebrachten Flüssigkristallsubstanz, gekennzeichnet durch eine Zwischenschicht (13) aus einem Isolatormaterial zwischen der transparenten Elektrode (11) und dem reflektierenden Überzug (12).
2. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (13) aus einem Material gebildet ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die Magnesiumfluorid, Thoriumfluorid, Siliciumdioxid, Siliciummonoxid, Ceroxid und Magnesiumoxid umfaßt.
3. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht eine Dicke von 300 bis 400 A aufweist.
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