DE3004764A1 - Fluessigkristall-anzeigezelle - Google Patents

Description

• Flüssigkristall-Anzeigezelle
• Die Erfindung betrifft eine elektro-optische Flüssigkristall-Anzeigezelle gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Für eine solche Zelle hat sich der englische Ausdruck "Guest-Host"-Zellen eingebürgert, dessen Übersetzung Gast/Wirt-Zelle ebenfalls verwendet wird.
• Ein Guest-Host-Effekt wurde im Jahre 1968 von G.H. Heilmeier et al. erstmalig beschrieben (Appl. Phys. Lett. 13, 1968, S. 91).
• Zur Verwirklichung dieses Effekts wurde ein dichroitischer Farbstoff in einer homogenen orientierten positiv dielektrischen Flüssigkristallmatrix eingelagert und durch Anlegen einer elektrischen Spannung homöotrop umorientiert. Die Umorientierung der Farbstoffmoleküle in Feldrichtung hat eine Änderung der Farbintensität zur Folge. Im Idealfall, d.h. unter anderem bei perfekter homöotroper Orientierung der dichroitischen Moleküle (Ordnungsgrad S = 1) und 100 %-iger selektiver Absorption entlang den Moleküllängsachsen kann mit diesem Effekt ein maximaler Kontrast von 2 : 1 erreicht werden, falls kein Eintrittspolarisator verwendet wird.
• Bei Verwendung eines Eintrittspolarisators kann zwar der Kontrast wesentlich erhöht werden, dafür wird jedoch durch den Polarisator die Transmission der Zelle im eingeschalteten Zustand beeinträchtigt Zum Transmissionsverlust durch den Polarisator kommen im eingeschalteten Zustand noch zusätzliche Transmissionsverluste infolge von nicht perfekt homöotrop orientierten dichroitischen Molekülen hinzu, die eine Restfärbung erzeugen. Diese prinzipiell immer vorhandene Restfärbung derselben Farbe wie im feldfreien Zustand ist selbst bei Verwendung von Farbstoffmolekülen mit sehr hohem Ordnungsgrad (S etwa 0,8), die kaum noch wesentlich übertroffen werden können, noch intensiv genug, um einen ästhetisch unbefriedigenden Eindruck zu!erwecken und so die Realisierung von Guest-Host-Zellen, die in Reflexionen betrieben werden, zu verhindern.
• Im Jahre 1974 wurde von D.L. White et al. einweiterer Guest-Host-Effekt beschrieben, der darauf beruht, daß dichroitische Farbstoffmoleküle in eine cholesterische Flüssigkristallmatrix eingebaut werden. Durch die schraubenförmige Verdrillung sollten sich die Notwendigkeit eires eingangsseitigen Polarisators erübrigen.
• Mit dieser Zelle wurde ohne Polarisator ein Kontrast erreicht, der deutlich besser ist als bei der von Heilmeier et al. vorgeschlagenen Zelle. Auch bei dieser Zelle wird jedoch lediglich die Farbintensität durch Anlegen eines elektrschen Feldes geändert. Nach diesem Prinzip aufgebaute Anzeigen sind daher prinzipiell ebensowenig akzeptiert worden wie die ältere Zelle nach Heilmeier.
• Ein zusätzlicher Nachteil der Zelle von White et al. besteht darin, daß der zugrundeliegende Effekt von der Feldstärke und nicht von der Spannung abhängig ist. Dabei sind die zur homöotropen Ausrichtung notwendigen Feldstärken umsdhöher, je niedriger die Ganghöhe der verdrillten Schraubenstruktur der Flüssigkristallmatrix ist. Dies hat zur Folge, daß in der Praxis optisch nicht optimale Ganghöhen verwendet werden müssen, da sonst die zur Ansteuerung der Zellen notwendigen Spannungen zu hoch würden.
• Zudem treten bei Verwendung von Matrizen mit geringer Ganghöhe unerwünschte optisch streuende Speichereffekte auf.
• Es ist auch eine Flüssigkristall-Anzeigezelle Stand der Technik (DE-OS 28 15 335), in deren Flüssigkristallmatrix zwei pleochroitische Farbstoffe mit unterschiedlichen Absorptionsmaxima im sichtberen Licht eingelagert sein können, von denen jeweils eines durch vorzugsweise Absorption von parallel zur Moleküllängsachse linearpolarisiertem Licht und das andere durch vorzugsweise Absorption von senkrecht zur Moleküllängsachse linearpolarisiertem Licht charakterisiert ist. Die beiden Absorptionsmaxima der beiden Farbstoffsubstanzen liegen also im sichtbaren Licht bei verschiedenen Wellenlängen. Dadurch lassen sich durch die Kombination der beiden Farbstofftypen Anzeigezellen aufbauen, die bei Anlegen des elektrischen Feldes von einer Farbe auf eine andere Farbe umgeschaltet werden können, ohne daß auf die bekannten Vorteile von Flüssigkristall-Anzeigezellen (LCD) verzichtet werden muß.
• Es ist jedoch kaum möglich, derartige Anzeigezellen mit einem bestimmten gewünschten hohen Farbkonstrast und ausreichender Intensität sowie befriedigendem Langzeitverhalten technisch zufrie denstellend herzustellen. Die Stabilität der Zellen wirdzugering.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Anzeigezelle dahingehend zu verbessern, daß sich mit geringerem Aufwand stabile Anzeigezellen mit gewünschtem guten Farbkontrast technisch sicher herstellen lassen.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Anzeigezelle der ein-Art gangs genannten dadurch gelöst, daß in die Flüssigkristallmatrix wenigstens ein Farbstoff mit den beiden Absorptionsmaxima eingelagert ist. Es hat sich überraschend gezeigt, daß die mit der technischen Herstellung verbundenen Schwierigkeiten bei der Herstellung von Anzeigezellen bestimmten Farbkontrastes (z.B. gelbgrün) erheblich reduziert sind, da der den Farbstoff aufweisende Flüssigkeitskristall sicherer gleichmäßig und stabil hergestellt werden kann.
• Im einfachsten Fall wird also nur ein dichroitischer Farbstoff zugemischt. Es kann zur Erzielung bestimmter Farbkontraste oder Farbmischungen jedoch noch wenigstens ein weiterer Farbstoff zugemischt werden, der jeweils ein oder zwei weitere Absorptionsmaxima hat. Selbstverständlich ist es auch möglich, mehr als zwei Farbstoffe mit unterschiedlichen Absorptionsmaxima und/oder Richtungen der Absorption vorzusehen. Die Farbstoffe können auch selbst flüssigkristalline Phasen aufweisen.
• Zur Verwirklichung des erfindungsgemäß t ausgenutzten Effekts wird der oder jeder Farbstoff bevorzugt nematische Flüssigkristalle mit positiver dielektrischer Anisotropie eingelagert. Die Struktur des Flüssigkristalls im feldfreien Zustand kann homogen orientiert oder schraubenförmig verdrillt sein. Flüssigkristalle, bei denen die schraubenförmige Verdrillung durch Beimischung eines cholesterischen Materials erzeugt wird und die Ganghöhe der Schraubenstruktur p Po 4d (d = Plattenabstand) ist, sollen für den Zweck dieser Beschreibung ebenfalls unter den Begriff "nematisch" fallen. Hingegen sollen solche Strukturen, bei denen p < 4d ist, als cholesterisch bezeichnet werden.
• Bei Verwendung von cholesterischen Flüssigkristallmatrizen können neben homogenen auch homöotrope Randbedingungen verwendet werden.
• Es können auch nematische Flüssigkristalle mit negativer dielektrischer Anisotropie verwendet werden, die an den Elektroden homöotrop orientiert sind.
• Im folgenden werden anhand der beiliegenden Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert.
• Es zeigen Fig. 1 eine Zelle nach der Erfindung mit homogener Struktur im feldfreien Zustand; -Fig. 2 eine Ausführungsform mit schraubenförmig verdrillter Molekülanordnung und p ;> 4d; Fig. 3 eine Ausführungsform mit höher verdrillter Struktur des Flüssigkristalls.
• Fig. 1 zeigt zwei im Abstand voneinander angeordnete Glasplatten 1, die auf den einander zugewandten Seiten mit transparenten Elektroden 2 versehen sind. Die Elektroden sind im Falle einer Anzeigeanordnung für Buchstaben, Ziffern etc. in bekannter Weise segmentiert. An die Elektroden kann mittels einer Spannungsquelle 3 eine Spannung angelegt werden. Zwischen den beiden Platten befindet sich ein homogen orientierter nematischer Flüssigkristall 4, in dem zwei verschiedene Farbstoffe 5 und 6 gelöst sind. Die Richtung der Längsachsen der Flüssigkristall-,moleküle und damit auch diejenige der gelösten Farbstoffrleküle wird als X-Richtung des in der Zeichnung angegebenen Achsenkreuzes festgelegt. Die Z-Richtung gibt die Richtung eines von einer Lichtquelle 7 zu einem Beobachter 8 gerichteten Lichtstrahls an. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich also zunächst auf einen Betrieb der Zelle in Transmission.
• Die homogene Orientierung des nematischen Flüssigkristalls wird in bekannter Weise beispielsweise dadurch erzeugt, dass mindestens einer der Glasplatten eine die Moleküle in eine Vorzugsrichtung orientierende Oberflächenbeschaffenheit gegeben wird. Da der Flüssigkristall, wie erwähnt, positive dielektrische Anisotropie besitzt , wird er sich durch ein angelegtes elektrisches Feld mit Ausnahme der Randschichten annähernd senkrecht zu den Platten orientieren. Durch die Senkrechtstellung der Flüssigkristallmoleküle werden auch die Farbstoffmoleküle in eine zu den Platten senkrechte Richtung gezwungen. Durch diese Richtungsänderung ergibt sich bei den Farbstoffen infolge ihres Dichroismus eine Aenderung ihrer Absorptionscharakteristik bezüglich des durch die Zelle gehenden Lichts.
• Die beiden Farbstoffe weisen folgende physikalischen Hauptmerkmale auf: 1. Die Absorptionsmaxima der beiden hiernach mit A und B bezeichneten Substanzen liegen im sichtbaren Bereich bei verschiedenen Wellenlängen.
• 2. Die Moleküle A haben einen bei einer ersten Wellenlänge BA1 liegenden polarisierten optischen Uebergang entlang der Moleküllängsachse. Mit anderen Worten ist das Absorptionsvermögen für einfallendes linear polarisiertes Licht der Wellenlänge SA1 dann maximal, wenn der elektrische Vektor des Lichts parallel zur Moleküllängsachse schwingt.
• Die diesbezügliche Farbe soll mit al bezeichnet werden.
• Gleichzeitig haben die Moleküle A einen bei einer zweiten Wellenlänge ÄA2 liegenden polarisierten optischen Uebergang senkrecht zur Moleküllängsachse, d.h. mit anderen Worten, einfallendes linear polarisiertes Licht der Wellenlänge BA2 wird dann maximal absorbiert, wenn dessen elektrischer Vektor senkrecht zur Moleküllängsachse schwingt.
• Die diesbezügliche Farbe sei a2.
• An sich würde es für die Funktion der erfindungsgemässen Anzeige zelle bereits genügen, wenn lediglich der Farbstoff A allein in der Flüssigkristallmatrix eingelagert wäre. Um aber grösstmögliche Flexibilität hinsichtlich des Farbkontrasts zu erzielen, wird im allgemeinsten Fall einer bevorzugten Ausführungsform ein zweiter Farbstoff B eingelagert, der üblicherweise eine der beiden Möglichkeiten der optischen Uebergänge, d.h. parallel (L-Farbstoff) oder senkrecht (T-Farbstoff) zur Moleküllängsachse aufweist und dessen Absorptionsmaximum vorzugsweise bei einer dritten, von ÄAl und BA2 verschiedenen Wellenlänge AB liegt. Selbstverständlich ist es auch möglich1 mehrere zusätzliche Farbstoffe mit verschiedenen Absorptionscharakteristiken einzulagern. Auch ein oder mehrere Farbstoffe der Art, bei denen beide Uebergangsmomente in einem Molekül vorkommen, können zusätzlich eingelagert werden.
• Die Ordnungsgrade der Farbstoffe in der Matrix sollen mit SA bzw. 5 bezeichnet werden. Im allgemeinen wird B SA + 5B sein. Zur Vereinfachung der nachfolgenden Erläuterungen soll jedoch idealisierend angenommen werden, dass 5A = SB = 1 ist.
• Zur Erläuterung der Funktion soll zunächst nur die Wirkung des Farbstoffs A betrachtet werden. Da in der in Fig. 1 gezeigten Zelle eine homogene Struktur vorliegt wird in feld freiem Zustand Licht der Wellenlänge Al (paralleles Uebergangsmoment) absorbiert, d.h. der Beobachter 8 sieht bei einfallendem in x-Richtung linear polarisiertem weissem Licht nur Licht der Farbe al. Wird eine elektrische Spannung V an die transparenten Elektroden 2 angelegt, die grösser ist als eine Schwellenspannung Vth, SO werden die positiv dielektrischen Flüssigkristallmoleküle und mit ihnen die Längsachsen der Farbmoleküle in Z-Richtung umorientiert (homöotrope Orientierung). In diesem Orientierungszustand absorbieren die Farbstoffmoleküle A (wegen SL = 1) nur Licht der Wellenlänge XAL da jetzt das zweite senkrechte Uebergangsmoment der Moleküle in der x-y-Ebene liegt, d.h.
• der Beobachter sieht die Farbe a2. Die Farbe der Anzeigezelle lässt sich somit durch Anlegen einer elektrischen Spannung zwischen al und a2 umschalten.
• Unter Mitberücksichtigung des Farbstoffs B ergibt sich folgende Situation. Wenn B ein sog. L-Farbstoff ist, sein Uebergangsmoment also parallel zur Moleküllängsachse hat, so absorbiert er Licht der Wellenlänge AB maximal, wenn dessen elektrischer Vektor parallel zur Moleküllängsachse liegt Die sich ergebende Farbe sei b. Dies ist in der Zelle in feldfreiem Zustand der Fall. Der Farbstoff B liefert in der Zelle somit in feldfreiem Zustand einen Absorptionsbeitrag. Es ergibt sich also eine Mischfarbe. aus al und b. Bei angelegtem Feld trägt der Farbstoff B im idealisierten Fall nichts bei.
• Falls der Farbstoff B ein sog. T-Farbstoff ist, also sein Uebergangsmoment senkrecht zur Moleküllängsachse hat, so ist die Wirkung genau umgekehrt. Er liefert dann nur bei angelegten Feld einen Absorptionsbeitrag, so dass bei angelegtem Feld eine Mischfarbe aus a2 und 6 entsteht.
• Mit mehreren Farbstoffen können somit verschiedenste Mischfarben sowohl in feldfreiem Zustand als auch bei angelegtem Feld verwirklicht werden.
• Ohne Polarisator absorbieren im feldfreien Zustand nicht nur die parallelen sondern auch die in Y-Richtung liegenden senkrechten Uebergangsmomente der Farbstoffmoleküle. Dies hat zur Folge, dass der Beobachter, dessen Auge verschiedene Polarisationsrichtungen des Lichts nicht unterscheiden kann, im feldfreien Zustand eine Mischfarbe sieht die von den Farben al, a2 und b, sowie deren Mischungs- und Extinktionsverhältnissen abhängig ist.
• Im Gegensatz zu bekannten Guest-Host-Effekten erscheint dieser neue Effekt dem Auge als sehr kontrastreich, und zwar selbst dannr wenn sich die Gesamttransmission der Zelle zwischen feldfreiem Zustand und angelegter Spannung nicht ändert.
• Durch eine Reihe von Massnahmen können beliebige Mischfarben erzeugt werden. So kann beispielsweise durch Hinzufügen mehrerer weiterer Farbstoffe, vorzugsweise ebenfalls dichroitische, eine Aenderung der Mischfarbe in den beiden Schaltzuständen erreicht werden. Eine weitere Einflussmöglichkeit auf die Farben ergibt sich durch Absorptionsbeiträge, die auf bestimmten Molekülanordnungen beruhen. So kann beispielsweise durch das sogenannte "Ankippen", d.h. die Schrägstellung der Moleküle des Flüssigkristalls infolge bestimmter in bekannter Weise herzustellender Oberflächenbeschaffenheit der Trägerplatten, die Absorption eines gegebenen Farbstoffs bezüglich der Fortpflanzungsrichtung des Lichts und damit sein Einfluss auf die Mischfarbe verändert werden. Ein weiterer Einfluss auf die Mischfarbe ergibt sich aus den Ordnungsgraden S der Farbstoffmoleküle, die, wie bereits erwähnt, in der Praxis kleiner als 1 sind.
• Auf die in Fig. 1 gezeigte Anordnung angewendet bedeutet dies, dass bei Verwendung von Farbstoffen mit Ordnungsgraden SAt FB < 1 sowohl im feldfreien Zustand, als auch bei anliegendgaFeld beide Farbstoffe einen Absorptionsbeitrag liefern. Im ausgeschalteten Zustand tragen nicht nur L-Moleküle zur Absorption bei, sondern auchggf. vorhandene Moleküle mit ihren nicht mehr perfekt in der y-z-Ebene liegenden Uebergangsmomenten. Der Beobachter sieht eine Mischfarbe Im eingeschalteten Zustand sieht er entsprechend eine andere Mischfarbe m , die durch die nicht verschwindenden Projektionen der Uebergangsmomente der L-und T-Moleküle in die x-y-Ebene verursacht wird.
• Aus dem obigen geht hervor, dass die Qualität bzw. die Aesthetik der neuen Anzeigen durch Verwendung von nicht idealen dichroitischen Farben, deren Ordnungsgrad kleiner als 1 ist, nicht grundsätzlich ungünstig beeinflusst wird.
• Es ergibt sich, wie erwähnt, lediglich eine Aenderung der Mischfarbe, die ästhetisch durchaus bevorzugt sein kann.
• Die Mischfarben mOff und mon können also weitgeon hend durch die Wahl der Farben , deren Mischungsverhältnis und Extinktionskoeffizienten, sowie durch ihre Ordnungsgrade und die Geometrie der Flüssigkristallmatrix bestimmt werden.
• Wie üblich kann die Zelle selbstverständlich nicht nur in Transmission sondern auch in Reflexion betrieben werden. Zu diesem Zweck wird auf der dem Lichteinfall gegenüberliegenden Seite ein Reflektor angebracht; der Beobachter befindet sich auf der gleichen Seite wie die Lichtquelle. Da ein Polarisator nicht. nötig ist, kann auf der Rückseite die reflektierende Oberfläche direkt an den Flüssigkristall anschliessen. Dies ergibt weitere Vorteile hinsichtlich der optischen Qualität und der Lichtausbeute.
• Wie bereits erwähnt, kann die Flüssigkristallmatrix auch schraubenförmig verdrillt sein. Fig. 2 zeigt eine einfach verdrillte Struktur mit einer Ganghöhe vom vierfachen Plattenabstand. Die eingelagerten Farbstoffmoleküle sind die gleichen wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1.
• Abgesehen von den Farbstoffen entspricht diese Zelle der heute in Flüssigkristallanzeigen allgemein angewendeten TN (twisted nematic)-Zelle oder "Drehzelle'. Bei angelegtem elektrischem Feld orientiert bei dieser Ausführungsform der Flüssigkristall die Farbstoffmoleküle ebenfalls in eine annähernd homöotrope Struktur. Bei eingeschalteter Spannung ist die Zelle daher im wesentlichen mit dem in Fig. lb gezeigten Zustand vergleichbar. Auch diese Zelle kann sowohl ohne als auch mit Polarisator betrieben werden.
• Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 3 gezeigt.
• Der Flüssigkristall hat in dieser Zelle eine hochverdrillte Molekülanordnung, wie sie von White et al. erstmals vorgeschlagen wurde und bei der die Ganghöhe p kleiner als 4d ist. Für die hochverdrillte Molekülanordnung gibt es grundsätzlich zwei verschiedene Wandorientierungen, nämlich die homogene und die homöotrope. Dementsprechend verschieden ist im feldfreien Zustand auch die Anordnung der Schraubenstruktur. Bei homogener Wandorientierung steht die Schraubenachse im wesentlichen senkrecht zu den Platten.
• Diese Version ist in Fig. 3 gezeigt. Bei homöotroper Wandorientierung ist die Schraubenachse im wesentlichen parallel zu den Platten ausgerichtet.
• Neben den beiden grundsätzlichen Alternativen der homogenen und der homötropen Wandorientierung können selbstverständlich auch Zwischenformen auftreten, bei denen durch entsprechende Oberflächenbeschaffenheit der Platten eine Schrägstellung der Moleküle erreicht wird.
• Bei der hochverdrillten Molekülanordnung kann sich eine Aenderung der Mischfarbe mOff gegenüber derjenigen der homogenen Struktur ergeben. Dies ist auf den unterschiedlichen Einfluss der Farben aufeinander zurückzuführen.
• Durch Anlegen eines elektrischen Feldes wird auch die hochverdrillte Struktur im wesentlichen in den in Fig.
• lb gezeigten Zustand übergeführt. Die Mischfarbe m im on eingeschalteten Zustand ist somit auch bei dieser Anordnung im wesentlichen dieselbe wie bei der homogenen Struktur.
• Als Wirt-Substanz für den neuen Effekt kommen praktisch alle in der Flüssigkristalltechnologie bewährten nematischen Substanzen bzw. Mischungen in Frage. Einige solche Mischungen sind beispielsweise in einem Artikel von Schadt,M. et al. in IEEE Transactions on Electron Devices ED/25, Nr. 9 (1978), 1125-1137 beschrieben. Da sich die einzelnen Mischungen hinsichtlich ihrer verschiedenen Parameter unterscheiden und die einzelnen Parameter je nach Verwendungszweck mehr oder weniger ins Gewicht fallen, kann hier keine allgemein gültige Aussage über die optimale Eignung einzelner Substanzen gemacht werden. Wegen ihrer günstigen Parameter haben sich aber beispielsweise die unter den Handelsbezeichnungen RTN-103, RO-J-403 und Ii0-TN-903 bekannten Mischungen für breite Anwendungen als besonders geeignet erwiesen.
• Zur Erzielung verdrillter Strukturen kann der Flüssigkristall mit den üblichen optisch aktiven Dotierungsmitteln gemischt werden, wie beispielsweise mit der unter der Bezeichnung CB 15 von der Firma British Drug Houses vertriebenen Substanz. Verdrillte Strukturen lassen sich aber bekanntlich auch durch entsprechende Behandlung der Plattenoberflächen erzeugen.
• Als Farbstoff A, der beide Uebergangsmomente besitzt, wurde im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Substanz mit der folgenden Formel I verwendet: Dieser Farbstoff wird unter der Bezeichnung G 143 von der Firma Nippon Kankoh Shikiso Kenkyusho Co Ltd. vertrieben. Er färbt parallel zu seiner Molekülächse polarisiertes weisses Licht rot-orange, senkrecht dazu polarisiertes gelb.
• Mit diesem Farbstoff allein wäre die Zelle also im feldfreien Zustand rot-orange und bei angelegtem Feld gelb.
• Ein anderes Beispiel ist ein Farbstoff der Formel II: Dieser Farbstoff weist ähnliche Farben auf wie derjenige der Formel I und wird ebenfalls von der vorstehend genannten Firma unter der Bezeichnung G 44 angeboten.
• Zur Erzielung einer bevorzugten Mischung wurde beim vorliegenden Ausführungsbeispiel zu G 143 noch ein blauer L-Farbstoff der FormelIII beigemischt: Dieser Farbstoff liefert mit einem Eingangspolarisator im wesentlichen nur einen Absorptionsbeitrag im feldfreien Zustand. Es ergibt sich somit eine Mischung aus rot-orange und blau, was zu einer grün-schwarzen Mischfarbe führt. Bei angelegtem Feld ist die Zelle gelb. Die Mischungsverhältnisse waren wie folgt: Flüssigkristallmischung RO- 993 + 1,5% G 143 + 0,5% Farbstoff III.
• Typische dichroitische Farben vom L-Typ wurden unter anderem von Constant et al. in Electronics Lett. 12 (1976) 514 beschrieben. Farben vom T-Typ sind von Demus, H.
• et al. in: Flüssige Kristalle in Tabellen, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1974 unter dem Stichwort "Tetrazinverbindungen" beschrieben.
• Vorteilhaft am erfindungsgemässen Effekt ist vor allem; der Umstand, dass sich bei der Umschaltung nicht nur eine Aenderung der Farbintensität sondern auch eine Farbänderung ergibt. Da das Auge auch geringe Farbänderungen selbst bei gleicher Extinktion der beiden Farben bei ihren Absorptionsmaxima max als Kontrast empfindet, kommt der Farbintensitätsänderung beim neuen Effekt nicht mehr dieselbe limitierende Bedeutung zu wie bei den bisher bekannten Guest-Host-Effekten. Es lassen sich ästhetisch bedeutend bessere Kontraste und eine Vielfalt elektrisch steuerbarer Farbkombinationen erzielen. Zudem ist die ästhetische Erscheinung des Effekts bei weitem nicht in dem Masse durch den prinzipiell nicht perfekten Ordnungsgrad S von dichroitischen Farbstoffen begrenzt wie bei den bisher bekannten Guest-Host-Effekten. Vielmehr kann dieser Umstand zur Erzeugung geeigneter Mischfarben sogar vorteilhaft ausgenutzt werden.
• Wie aus den vorstehenden Ausführungen hervorgeht, ist der in den Zeichnungen durch den Pfeil P angedeutete Polarisator fakultativ, d.h. die Zellen können ohne oder mit Polarisator betrieben werden. Darüberhinaus ist es aber auch bei Verwendung eines Polarisators ohne Bedeutung, ob er vor oder hinter dem Flüssigkristall angeordnet ist.
• Wichtig ist lediglich, dass die Polarisationsrichtung im wesentlichen mit der Wandorientierung an der benachbarten Platte bzw. mit dem entsprechenden nematischen Direktor übereinstimmt.
• Flüssigkristallanzeigen, die auf diesem neuen Effekt beruhen, können in den meisten bisher bekannten Anwendungsgebieten für Flüssigkristallanzeigen eingesetzt werden.
• Darüber hinaus bieten sie den besonderen Vorteil einer gegenüber bekannten Effekten überlegenen Farbänderung.
• Diese Eigenschaft dürfte Anwendungsgebiete erschliessen, für die bisher Flüssigkristallanzeigen noch nicht als optimal gelten konnten. Hierzu gehört beispielsweise die Anwendung für Farbbildanzeigen, beispielsweise für Fernsehgeräte oder andere Bildanzeigegeräte.
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Claims (13)

1. Elektrooptische Flüssigkristall-Anzeigezelle mit einem zwischen zwei mit Mitteln zur elektrischen Ansteuerung versehenen Platten angeordneten Flüssigkristall und darin eingelagertem dicroitiscllen Farbstoff, wobei die Farbstoffmoleküle durch die Flüssigkristallmatrix orientierbar sind und wobei zwei Absorptionsmaxima bei verschiedenen Wellenlängen im sichtbaren Licht vorhanden sind, wovon eines durch vorzugsweise Absorption von parallel zur oleküllängsachse linear polarisiertem Licht und das andere durch vorzugsweise Absorption von senkrecht zur Moleküllängsachse linear polarisiertem Licht charakterisiert ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß in die Flüssigkristallmatrix wenigstens ein Farbstoff mit den beiden Absorptionsmaxima eingelagert ist.

2. Flüssigkristall-Enzeigezelle nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß wenigstens ein weiterer anderer Farbstoff eingelagert ist, der wenigstens ein weiteres anderes Absorptionsmaximum im sichtbaren Licht aufweist.

3. Flüssigkristall-Anzeigezelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß vor oder hinter dem Flüssigkristall ein Polarisator angeordnet ist.

4. Flüssigkristall-Anzeigezelle nach Anspruch 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß eine der beiden Platten ein Reflektor ist.

5. Flüssigkristall-Anzeigezelle nach Anspruch 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Flüssigkristallmatrix homogen orientiert ist.

6. Flüssigkristall-Anzeigezelle nach Anspruch 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Flüssigkristallmatrix schraubenförmig verdrillt ist.

7. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ganghöhe der Schraubenstruktur p grösser oder gleich dem vierfachen des Plattenabstands d ist.

8. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ganghöhe p der Schraubenstruktur kleiner ist als das vierfache des Plattenabstands d.

9 . Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an den Plattenoberflächen eine homogene Wandorientierung besteht.

10. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an den Plattenoberflächen eine homöotrope Wandorientierung besteht.

11. Flüssigkristallanzeige nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkristall positive Dielektrizitätsanisotropie besitzt.

12. Flüssigkristallanzeige nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkristall negative Dielektrizitätsanisotr-opie besitzt.

13. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkristallmatrix homöotrop orientiert ist.