DE2653818C3 - Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Reflexionstyps - Google Patents
Flüssigkristallanzeigevorrichtung des ReflexionstypsInfo
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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.
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)
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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