DE2658116C2 - Verfahren zum Betreiben einer Flüssigkristall-Anzeigezelle - Google Patents

Verfahren zum Betreiben einer Flüssigkristall-Anzeigezelle

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Description

— entweder nach einem plötzlichen Abschalten der Schreibwechselspannung eine Löschwechselspannung unterhalb des Schwellwerts ange- legt wird,
— oder die Spannung von der Schreibwechselspannung stetig in einem Zeitraum von einer bis einigen Sekunden bis auf die Löschwechselspannung oder darunter abgesenkt wird.
2. Flüssigkristallanzeigezelle zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der smektische Flüssigkristall 4-Cyano-4'-n-octylbiphenyl ist.
3. Flüssigkristallanzeigezelle zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellenplatten (1, 2) eine die homöotrope Ausrichtung fördernde Beschichtung aufweisen.
4. Flüssigkristallanzeigezelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung aus Hexadecyl-trirnethyl-amrnoniumbromid besteht
5. Flüssigkristallanzeigezelle zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennheichnet, daß der Flüssigkristall einen polaren oberflächenaktiven, die homöotrope Ausrichtung fördernden Stoff als Zusatz enthält.
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Die Anmeldung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Flüssigkristall-Anzeigezelle mit dynamischer so Streuung mit Speichereffekt, die in ihrem Inneren zwischen zwei Zellenplatten mit Innenelektroden einen smektischen Flüssigkristall mit positiver dielektrischer Anisotropie aufweist, wobei sich dieser zunächst in homöotropem Ausgangszustand befindet und durch Anlegen einer Schreibwechselspannung größer einem Schwellwert zum Darstellen einer Anzeige in den Zustand dynamischer Streuung überführt wird.
Ein solches Verfahren ist bekannt (Applied Physics Letters, Vol. 19 (1971), No. 7, Seiten 241 -242). Die beim eo bekannten Verfahren verwendeten Zellen weisen einen Flüssigkristall auf, der sich zunächst in einem homöotropen Ausgangszustand befindet und der durch Anlegen einer Wechselspannung größer einem Schwellwert in den Zustand dynamischer Streuung überführbar ist. Bei der bekannten Flüssigkristallzelle liegt der Schwellwert bei etwa 100 Volt, wenn die Temperatur des Flüssigkristalls etwa 53° C beträgt.
Es ist eine andere Flüssigkristallzelle (Applied Physics Letters, VoL 25 (1974), Seiten 683—685) bekannt, bei der in dem Flüssigkristall zunächst durch ein Lasererhitzungsverfahren eine smektische .Phase fokalkonischer Textur erzeugt wird. Diese Phase kann durch Anlegen einer Wechselspannung in eine homöotrope Phase überführt werden. Eine Spannung von etwa 20 VoU ist ausreichend, um den Phasenübergang von der fokal-konischen Textur in die homöotrope Ausrichtung zu vollziehen.
Der Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem eine Flüssigkristall-Anzeigezelle mit dynamischer Streuung mit Speichereffekt auch wieder gelöscht werden kann.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zum Rückführen des Flüssigkristalls in den homöotropen Ausgangszustand und damit zum Löschen der Anzeige entweder nach einem plötzlichen Abschalten der Schreibwechselspannung eine Löschwechselspannung unterhalb des Schwellwertes angelegt wird oder die Spannung von der Schreibwechselspannung stetig in einem Zeitraum von einer bis einigen Sekunden bis auf die Löschwechselspannung oder darunter abgesenkt wird.
Auf diese Weise kann bei einer Flüssigkristall-Anzeigezelie mit dynamischer Streuung mit Speichereffekt die Anzeige auf einfache Weise wieder gelöscht werden. Die Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert; die Figur zeigt den Querschnitt einer smektischen Flüssigkristall-Anzeigezelle mit dynamischer Streuung in schematischer Darstellung.
Gemäß der Figur sind zwei Glasplatten 1 und 2 mit transparenten Elektroden 3 und 4 aus Indium-Zinn-Oxid versehen, wie sie herkömmlich bei nematischen Anzeigezellen mit dynamischer Streuung verwendet sind. Die mit den Elektroden versehenen Oberflächen der zwei Platten sind mit Hexadecyl-Trimethyl-Ammonium-Bromid beschichtet, einem polaren Oberflächenwirksamen Stoff, der gewöhnlich zur homöotropen Ausrichtung in nematischen Zellen verwendet wird. Diese Beschichtung wird durch ein wiederholtes Eintauchen der Oberfläche in eine Lösung des oberflächenwirksamen Stoffes erreicht.
Zur Bildung der Anzeigezelle werden die zwei Platten mit einer Kantenabdichtung 5 aus Epoxyd aneinandergefügt Das Innere 6 der Anzeigezelle wird mit 4-cyano-4'-n-octyl-Biphenyl gefüllt, einem smektischen A Material mit positiver dielektrischer Anisotropie (£„ — 11, es. - 5). Die sich hieraus ergebende Flüssigkristallschicht ist ungefähr 10 μπι dick.
Anfangs ist diese Schicht 6 halbwegs komplett homöotrop ausgerichtet, aber diese besteht wahrscheinlich aus einer Anzahl kleiner fokal-konischer Domänen, die sich wahrscheinlich an kleinen Störstellen in den zwei eingeschlossenen großen Oberflächen befinden. Diese fokalkonischen Domänen können durch das Anlegen eines elektrischen Wechselpotentials an die gegenüberliegenden Elektroden gelöscht werden. Bei einer Stromquelle von 50 Hz verschwinden die Domänen bei einem angelegten Potential von ungefähr 60 bis 70 V effektiv. Wenn das angelegte Potential über einen Schwellenwert von ungefähr 120 V effektiv hinaus zunimmt treten turbulente Molekularbewegungen mit durch die Zelle gerichteten Streulicht auf. Die Turbulenz erfolgt in einer Wirbelbewegung der Molekularrotation mit einem beobachteten Mittelwert des Wirbeldurchmessers von ungefähr 0,4 mm.
Wird die angelegte Spannung stetig, aber langsam in einem chrakteristischen Zeitraum von ungefähr einer bis einigen Sekunden auf einen Wert von ungefähr 60 V effektiv reduziert, ist die turbulente Streuung beseitigt und die Zelle wird wieder klar. Wird jedoch die Spannung schnell zurückgenommen, beispielsweise durch das Schnappen eines Netzschalters, so wird die dynamische Streuung der Wirbelturbulenz in einen stationären Zustand umgewandelt, in dem sich eine hohe Dichte der kleinen fokal-konischen Domänen ausbildet Wenn sich die fokal-konischen Domänen ohne äußeren Einfluß nicht in eine plattenförmige Ausrichtung bringen lassen oder umgekehrt, weist die sich ergebende Anzeige tatsächlich eine Undefinierte Persistenz auf. Die Anzeige kann jederzeit durch das Anlegen eines elektrischen Wechselfeldes unterhalb des Schwellenwertes zur Bildung der Wirbelturbulenz elektrisch gelöscht werden.
Man nimmt an, daß sich das relativ hohe Schaltfeld aus der Verwendung eines Flüssigkristalliriterials mit relativ hohem spezifischem Widerstand ergibt Dem gleichen Problem wird beim Aufbau von nematischen Anzeigezeüen mit dynamischer Streuung dadurch begegnet, daß zum Herabsetzen des Schwellenwertes ein Zusatz mit niedrigem spezifischem Widerstand verwendet wird. Die gleiche Methode kann auch bei smektischen Anzeigezellen mit dynamischer Streuung angewendet werden.
Das Flüssigkristallmaterial einer nematischen Anzeigezelle mit dynamischer Streuung kann auch einen polaren oberflächenwirksamen Stoff ak Zusatz enthalten, um die homöotrope Ausrichtung der Flüssigkristallschicht ohne Vorbehandlung der Zelleninnenwände zu erreichen. Diese Technik kann auch bei smektischen Anzeigezellen dynamischer Streuung angewendet werden. Damit ist es möglich, die Kantenabdichtung der Zelle durch das Aufschmelzen einer Glasfritte herzustellen. Wenn der oberflächenwirksame Stoff vor der
ίο Abdichtung niedergeschlagen wird, so ist das Aufschmelzen der Glasfritte normalerweise ausgeschlossen, weil der oberflächenwirksame Stoff der Schmelztemperatur nicht standhalten kann. Der Zusatz des oberflächenwirksamen Stoffes kann die erwünschte Wirkung,
is nämlich die Herabsetzung des spezifischen Widerstandes der Flüssigkristallschicht, ebenfalls bewirken.
Obwohl sich mit zunehmender Dicke auch die schaltende Schwellenwertspannung erhöht, ist die Dicke der smektischen Materialschicht nicht kritisch.
μ Des weiteren wird die vorgeschriebene Frequenz von 50 Hz nicht als optimale Frequenz angesehen. Hier wird ein Optimum erreicht, wenn die elektrische Leitfähigkeit und die dielektrische Anisotropie richtig zueinander ausgeglichen sind. Die optimale Frequenz und damit der niedrigste Schaltschwellenwert werden erhalten, wenn sich die Leitfähigkeit relativ schnell mit der Frequenz verändert Diese optimale Frequenz wird von Material zu Material jeweils unterschiedlich sein.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 Patentansprüche:
i. Verfahren zum Betreiben einer Flüssigkristall-Anzeigezelle mit dynamischer Streuung mit Speichereffekt, die in ihrem Inneren (6) zwischen zwei Zellenplatten (1,2) mit Innenelektroden (3,4) einen smektischen Flüssigkristall mit positiver dielektrischer Anisotropie aufweist, wobei sich dieser zunächst in homöotropem Ausgangszustand befindet und durch Anlegen einer Schreibwechselspannung größer einem Schwellwert zum Darstellen einer Anzeige in den Zustand dynamischer Streuung überführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Rückführen des Flüssigkristalls in den homöotropen Ausgangszustand und damit zum is Löschen der Anzeige
DE2658116A 1976-01-06 1976-12-22 Verfahren zum Betreiben einer Flüssigkristall-Anzeigezelle Expired DE2658116C2 (de)

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