DE3005777A1

DE3005777A1 - Fluoreszenz-fluessigkristall-anzeigeeinrichtung

Info

Publication number: DE3005777A1
Application number: DE19803005777
Authority: DE
Inventors: Fumiaki Funada; Masataka Matsuura; Tomio Wada
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1979-02-15
Filing date: 1980-02-15
Publication date: 1980-08-21
Also published as: DE3005777C2; JPS55108690A; GB2046464A; GB2046464B; US4336980A

Description

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BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Fluoreszenz-Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung mit einer ein fluoreszierendes Material enthaltenden Flüssigkristallmischung.

Die Erfindung betrifft somit Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtungen und insbesondere Fluoreszenz-Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtungen, dier Flüssigkristallanzeigematerialien enthalten, in denen fluoreszierende Materialien gelöst sind. Durch eine äußere Anregung, wie ein elektrisches Feld, treten in der Fluoreszenz-Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung Lichtstreuungsbedingungen auf, was zur Folge hat, daß die Flüssigkristallmaterialien wegen der vorhandenen fluoreszierenden Materialien eine sichtbare Fluoreszenz emittieren.

Ganz allgemein als die elektro-optischen Effekte der Flüssigkristalle sind bekannt:der dynamische Streueffekt, der Effekt des verdrehten nematischen elektrischen FeI-des (twisted nematic electric field), der Gast-Wirts-Effekt (guest-host effect), der Effekt des Übergangs von der cholesterischen in die nematische Phase (cholesteric-nematic phase transition effect) etc. Diese elektro-optischen Effekte führen durch eine Streuung oder 0 eine Absorption des umgebenden Lichtes zu einer Anzeige und unterscheiden sich dadurch von den Effekten von leuchtenden Materialien, die als solche leuchtende Anzeigen erzeugen, wie Lampenanzeigen, Lumineszenzdiodenanzeigen, Elektrolumineszenzanzeigen, Plasmaanzeigen und dergleichen. Die auf elektro-optischen Effekten basierenden Anzeigeeinrichtungen sind gegenüber denen des zuletzt erwähnten Typs vorteilhaft insofern, als sie

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einen geringeren Energieverbrauch aufweisen, wobei sie jedoch an dem Nachteil der ungenügenden Leuchtkraft oder Helligkeit bzw. Brillanz leiden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, die oben angesprochenen Nachteile der auf elektrooptischen Effekten beruhenden Anzeigeeinrichtungen zu überwinden und Anzeigeeinrichtungen zu schaffen, die den geringen Energieverbrauch der sogenannten passiven oder nicht-selbstleuchtenden Anzeigeeinrichtungen aufweisen und die aufgrund eines Lumineszenz-Bestandteils eine brillante oder helle aktive Anzeige ermöglichen.

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Von R. D. Larrabee wurde bereits vorgeschlagen, einem Flüssigkristallmaterial ein fluoreszierendes Material zuzusetzen und die Fluoreszenzintensität des Materials über das elektrische Feld zu verändern (RCA Review, Vol. 34 (1973) 329). Aus dieser Veröffentlichung geht jedoch hervor, daß der Autor keine Flüssigkristallmaterialien auffinden konnte, die bei Raumtemperatur kein ultraviolettes Licht absorbieren. Dies scheint eine Folge der Tatsache zu sein, daß dann, wenn ein fluoreszierendes Material in einem Flüssigkristallmaterial· eine variierende Lichtmenge in Abhängigkeit von der Orientierung des Flüssigkristalls absorbieren soll, um die Fluoreszenzintensität über die Lichtabsorption zu variieren, das anregende Licht durch die Flüssigkristall-0 schicht absorbiert wird, so daß eine wirksame Anregung des fluoreszierenden Materials nicht erfolgt.

In der US-PS 3 844 637 sind fluoreszierende Flüssigkristallzusammensetzungen beschrieben, die als Flüssigkristallmaterial 4'-Methoxy-(oder -Äthoxy-)benzyliden-4-nbutylanilin enthalten. Diese Materialien absorbieren jedoch violettes Licht oder Licht des nahen Ultravioletts,

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so daß sie keine wirksame Anregung des fluoreszierenden Materials oder des Fluoreszenzmaterials ermöglichen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun, wie oben bereits angesprochen wurde, darin, leuchtende oder lumineszierende Anreigeeinrichtungen mit niedrigem Energieverbrauch auf der Grundlage von Flüssigkristallmaterialien zu schaffen, die ein Lichtstreuungsphänomen zeigen in Abhängigkeit von einer äußeren Anregung der nematischen, smektischen und cholesterischen Mesophasen durch ein elektrisches Feld, ein magnetisches Feld, eine thermische Anregung oder eine mechanische Einwirkung, so daß man lumineszierende oder leuchtende Anzeigeeinrichtungen erhält, die den niedrigen Energieverbrauch der Flüssigkristallmaterialien zeigen.

Diese Aufgabe wird nun durch die Fluoreszenz-Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung gemäß Hauptanspruch gelöst.

Die Unteransprüche betreffen besonders bevorzugte Ausführungsformen dieser erfindungsgemäßen Fluoreszenz-Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung, die ein fluoreszierendes Material enthält, ein Elektrodenpaar, ein Substratpaar und ein Element, mit dem die Flüssigkristallmischung derart molekular orientiert wird, daß das fluoreszierende Material in einem ausgewählten Bereich des Elektrodenpaars keine Fluoreszenz erzeugt, so daß keine Fluoreszenz durch die Flüssigkristallmischung hindurchdringt.

Dieses Element umfaßt eine Flüssigkristall-Molekülorien-

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tierungsschicht, die aus einer Schicht eines oberflächenaktiven Mittels oder einer elektrischen Spannungsquelle besteht. Die Flüssigkristall-Molekülorientierungsschicht wird auf dem Elektrodenpaar gebildet und verursacht eine homeotrope Orientierung oder Ausrichtung einer nematischen Mesophase. Die elektrische Spannungsquelle ist an das Elektrodenpaar angeschlossen und bildet die homeotrope Orientierung oder Ausrichtung der nematischen Mesophase in einem Hintergrundbereich oder Untergrundbereich der Anzeigeeinrichtung, der von dem Anzeigebereich verschieden ist.

Die Erfindung sei im folgenden näher unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Fluoreszenz-Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung des Reflexionstyps;

Fig. 2 eine graphische Darstellung, die das pleochroitische Verhalten von Coumarin 7 verdeutlicht, das in der in der Fig. 1 dargestellten erfindungsge

mäßen Fluoresζenz-Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung verwendet wird;

Fig. 3 anhand einer Kurve die Anzeigekontrasteigenschaften der Fluoreszenz der in der Fig. 1 dargestellten

0 Fluoreszenz-Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung in

Abhängigkeit von der Steuerspannung;

Fig. 4 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fluoreszenz-Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung; und 5 Fig. 5 anhand einer Kurve die Anzeigekontrasteigenschaften der Fluoreszenz der in der Fig. 4 dargestellten Fluoreszenz-Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung in Abhängigkeit von der Steuerspannung.

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Bei der erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung zeigt das erfindungsgemäß eingesetzte Flüssigkristallmaterial ein Lichtstreuungsphänomen in Abhängigkeit von einer äußeren Anregung durch ein·elektrisches Feld, ein magnetisches Feld, einenTemperaturanstieg oder einen mechanischen Schock, unabhängig von der Mesophase des Materials, die nematisch, cholesterisch oder smektisch sein kann. Die Lichtstreuungsphänome sind insbesondere: das dynamische Streuen der Flüssigkristallmaterialien, wenn den nematischen Flüssigkristallmaterialien mit negativer dielektrischer Anisotropie ein Elektrolyt, wie ein quartäres Ammoniumsalz, zugegeben wird; ein Gedächtnis- oder Memory-Effekt des gemischten Flüssigkristallmaterials, das ein nematisches und ein cholesterisches Flüssigkristallmaterial enthält; und ein Phasenübergangseffekt, gemäß dem das Flüssigkristallmaterial einerUmwandlung von der Grandjean-Textur der cholesterischen Mesophase in die fokal-konische Textur dieser Phase und schließlich in die nematische Mesophase unterliegt.

Die für die erfindungsgemäße Fluoreszenz-Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung geeigneten Flüssigkristallmaterialien enthalten verschiedene Zusätze einzeln oder in Kombination, um dem Material eine vorbestimmte Leitfähigkeit zu verleihen, Aktivierungsmittel zur Steuerung der An-0 Ordnung der cholesterischen Mesophase, oder Orientierungsmittel, mit denen eine Orientierung oder Ausrichtung der Flüssigkristallmaterialien bewirkt wird.

Erfindungsgemäß wird ein organisches fluoreszierendes Material in einem Flüssigkristallmaterial gelöst oder darin angeordnet. Das Flüssigkristallmaterial zeigt ein Lichtstreuungsphänomen in Abhängigkeit von einer

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äußeren Anregung, wodurch sowohl das auf das fluoreszierende Material einfallende Licht als auch die dadurch erzeugte Fluoreszenz beeinflußt werden. Das Flüssigkristallmaterial ist in Form einer dünnen Schicht oder eines Films in einer Zelle enthalten. Der Anzeigebereich der Zelle ermöglicht die Weiterleitung des einfallenden Lichts und der Fluoreszenz.

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Beispiele für erfindungsgemäß geeignete Flüssigkristallmaterialien sind die Verbindungen der nachstehenden allgemeinen Formeln

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in denen A und B für Alkylgruppen, Alkoxygruppen, Alkoxycarbonylgruppen und/oder Cyanogruppen stehen. Die erfindungsgemäß geeigneten Flüssigkristallmaterialien sind jedoch nicht auf die oben angegebenen Beispiele beschränkt.

Die erfindungsgemäß verwendeten fluoreszierenden Mate-

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rialien oder Fluoreszenzmaterialien sollten sich leicht in dem Flüssigkristallmaterial· lösen oder dispergieren lassen. Die fluoreszierenden Materialien müssen eine Fluoreszenz in einer Wirksamkeit erzeugen, die von dem angelegten Anregungszustand abhängt. Es ist erwünscht, daß die fluoreszierenden Materialien ein hohes Maß von Pleochorismus ergeben. Weiterhin sollten die fluoreszierenden Materialien nicht in ihren Lichteigenschaften durch die anregende Strahlung beeinträchtigt werden.

Beispiele für erfindungsgemäß geeignete fluoreszierende Materialien sind normalerweise aromatische Verbindungen, wie Anthracen, Tetracen, Pyren, Pyronin G, Pyronin B, Rhodamin 6G, Perchlorat, Kryptocyanin, Coumarin 6, Coumarin 7, Fluorescein, 9,1O-Dimethylanthracen, 9,1O-Diphenylanthracen, Perylen, Fluoren, p-Quaterphenyl, Rubren, Terphenyl, 2,5-Diphenylfuran, 2,5-Diphenyloxazol, 2-Phenyl-5-(4-biphenylyl-1,3,4-oxadiazol), 1 , 4-Bis/^- (5-phenyloxazolylL7~"fc>^enzol, Samaron Brillantgelb H6GL, Brillantphosphin, Promulin 0, 1,8-Diphenyl-1,3,5,7-octatetracen, Acridingelb, Thioflavin S, Phronin GS, 1,12-Benzperylen, etc. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Verbindungen beschränkt, da auch andere fiuoreszierende Verbindungen geeignet sind.

Es ist erforderlich, daß die Fluoreszenz-Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung, die die flüssigen Materialien einschließlich der fluoreszierenden Materialien enthält, Licht des Spektrums der Anregungsstrahlung, die auf die fluoreszierenden Materialien angelegt werden soll, und des Spektrums, in dem die Fluoreszenz der fluoreszierenden Materialien erzeugt wird, durchgehen läßt.

Es ist möglich, daß die Substrate und die Elektroden,

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die gegenüber dem Anzeigebereich der Fluoreszenz-Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung angeordnet sind, aus Aluminium, Chrom, Nickel, Gold oder anderen Materialien bestehen, die das Hindurchtreten des Lichtes verhindern.

Im folgenden sei eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, nämlich eine Fluoreszenz-Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung des Reflexionstyps, die eine sandwichartige Elektrodenanordnung umfaßt und mit Hilfe eines elektrischen Feldes von außen angeregt

15 wird, erläutert.

Wie in der Fig. 1 dargestellt ist, umfaßt die Fluoreszenz-Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung ein transparentes oberes Substrat 1a, ein transparentes unteres Substrat 1b, eine Anzeigeelektrode 2, eine Gegenelektrode 3, zwei Flüssigkristall-Molekülorientierungsschichten 4a und 4b, Flüssigkristallmaterialien 5, fluoreszierende Materialien 6 und Abstandshalter 14.

Das transparente obere Substrat 1a und das transparente untere Substrat 1b bestehen jeweils aus Glas, Quarz, einem Acrylharz, Polyäthylen oder dergleichen. Die Anzeigeelektrode 2 besitzt das gewünschte Muster. Die Anzeigeelektrode 2 besteht aus einem transparenten Material, wie In₀O-., SnO₉, TiO₉ oder dergleichen. Die Gegenelektrode 3 besteht aus einem reflektierenden Material, wie Aluminium, Gold, Chrom, Silber oder dergleichen. Das untere transparente Substrat 1b ist mit den Abstandshaltern 14 aus einem Epoxidharz, einem Siliconharz, einer Glasfritte, einem polymeren oder einem ähnlichen blattartigen Material versehen, so daß sich ein Behälter ergibt.

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Der Behälter ist mit den Flüssigkristallmaterialien 5 gefüllt. Beispielsweise umfaßt das Flüssigkristallmaterial 5 eine Flüssigkristallmischung des Typs ZLI-926, das von der Firma Merk & Co, Inc., hergestellt wird. Diese Art von Flüssigkristallmischung zeigt ein dynamisches Streuverhalten. Die fluoreszierenden Materialien 6 bestehen beispielsweise aus Coumarin 7, das von der Firma Eastman Kodak Company erhältlich ist. Die fluoreszierenden Materialien 6 sind in dem nematischen Flüssigkristallmaterial 5 gelöst oder dispergiert.

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Die Anzeigeelektrode 2 und die Gegenelektrode 3, die mit dem Flüssigkristallmaterial 5 in Kontakt stehen, sind mit den Flüssigkristall-Molekülorientierungsschichten 12 bedeckt oder versehen.

Die Flüssigkristall-Molekülorientierungsschichten 12 umfassen eine geriebene Schicht aus SiO, SiO₂ oder dergleichen mit einer Dicke von etwa 100 nm (1000 Ä) oder eine Schicht aus SiO, SiO- oder dergleichen, die durch Schrägaufdampfen aufgebracht worden ist, wobei die geriebene Schicht und die schrägaufgedampfte Schicht mit einer Schicht eines oberflächenaktiven Mittels beschichtet sind, das langkettige Alkylgruppen oder langkettige Fluoralkylgruppen aufweist oder eine Aminogrup-0 pen enthaltende Silanverbindung enthält.

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Die Schicht aus dem oberflächenaktiven Mittel dient dazu, die Längsachsen der Flüssigkristallmoleküle senkrecht zu der Ebene des transparenten oberen Substrats 1a und des unteren Substrats 1b auszurichten oder zu orientieren. Die Flüssigkristall-Molekülorientierungsschichten 12 bedecken einen Anzeigebereich, der durch die An-

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zeigeelektrode 2 definiert wird, und einen den Anzeigebereich umgebenden Hintergrund- oder Untergrundbereich.

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Ein Beispiel eines Oberflächenmittels, das zur Bildung einer solchen Schicht geeignet ist, ist das Material Acid-T, das im Handel von der Firma Merk & Co., Inc., erhältlich ist.

Die Schicht aus dem oberflächenaktiven Mittel bewirkt als anfängliche Orientierung eine homeotrope Orientierung der Moleküle in dem Flüssigkristallmaterial 5 über dem Anzeigebereich und dem Hintergrundbereich in Abwesenheit einer an das Material 5 angelegten äußeren Anregung. Der Grund für diese homeotrope Orientierung ist darin zu sehen, daß in Abwesenheit einer äußeren Anregung des Flüssigkristallmaterials 5, die fluoreszierenden Materialien 6 nur eine geringe Menge der Strahlung der äußeren Anregung absorbieren und demzufolge aufgrund ihres Pleochroismus nur wenig Fluoreszenz emittieren.

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Wegen der oben angesprochenen Orientierung der Flüssigkristallmoleküle, die pleochroitische fluoreszierende Materialien enthalten, wird nur eine geringe Fluoreszenz über dem von dem Anzeigebereich verschiedenen Hinter-0 grundbereich und dem Anzeigebereich erzeugt, da nur eine dünne Schicht des Flüssigkristallmaterials 5 mit einer Dicke von etwa 10 um und einer vergleichsweise geringen Fluoreszenz als Folge des Pleochroismus vorliegt.

Wenn ein ausreichend starkes elektrisches Feld an die Anzeigeeinrichtung angelegt wird, um ein dynamisches Streuverhalten des Flüssigkristallmaterials 5 zu er-

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zeugen, wird der geordnete Zustand der fluoreszierenden Materialien 6 in dem Anzeigebereich gestört, so daß die fluoreszierenden Materialien 6 eine ausreichende Menge der von außen angelegten Strahlung 10 absorbieren und damit eine Fluoreszenz 11 erzeugen, die in wirksamer Wei3e durch das Flüssigkristallmaterial 5 hindurchdringt. In diesem Fall bedeutet dies, daß ein großer Anteil der Komponenten der fluoreszierenden Materialien 6 mit dem Übergangsdipolmoment ihrer Moleküle ausgerichtet sind.

Selbst wenn eine Totalreflexion der Fluoreszenz durch das transparente obere Substrat 1a und das transparente untere Substrat 1b erreicht wird, wodurch die Fluoreszenz zwischen diesen Substraten 1a und 1b und dem Flüssigkristallmaterial 5 gehalten wird, wird eine erhebliche Menge der Fluoreszenz durch den Anzeigebereich der Anzeigeeinrichtung bis zu einem Betrachter 9 geleitet, da die Fluoreszenz wegen Lichtstreuungsphänomenen reflektiert wird. Mit Hilfe des Gegenreflektors 8 und der beiden Seitenwandungen 7, die mit der Anzeigeeinrichtung verbunden sind, wird die Fluoreszenz 11 zu dem Betrachter 9 geleitet.

Die Fig. 2 verdeutlicht anhand einer Kurve die pleochroitischen Eigenschaften von Coumarin 7, das für die in der Fig. 1 dargestellte Anzeigeeinrichtung geeignet ist. In diesem Fall wird Coumarin 7 in einer Flüssigkristallmischung des Typs ZLI-1132 der Firma Merk & Co., Inc., gelöst. Diese Art von Flüssigkristallmischung zeigt ebenfalls ein dynamisches Streuverhalten. In der Fig. 2 ist die Extinktion (in willkürlichen Einheiten) auf der Ordinate gegen die Wellenlänge (nm) auf der Abszisse aufgetragen. In der Fig. 2 steht die Kurve "I₁"

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für das Absorptionsspektrum des fluoreszierenden Materials in der Richtung der Längsachse der Flüssigkristallmoleküle, während die Kurve "I₂" das Absorptionsspektrum dieses Materials in senkrechter Richtung zu der Längsachse der Flüssigkristallmoleküle wiedergibt.

Die Figur 3 verdeutlicht anhand einer Kurve die Anzeigekontrasteigenschaften der Fluoreszenz in Abhängigkeit von der Steuerspannung der in der Fig. 1 dargestellten Fluoreszenz-Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung. In der Fig. 3 sind die Intensität der Fluoreszenz (in. willkürlichen Einheiten) auf der Ordinate gegen die Steuerspannung (effektive Spannung in Volt) auf der Abszisse aufgetragen.

An die Anzeigezelle, die die Flüssigkristallmischung ZLI-1132 enthält, in der 0,5 Gew.-% Coumarin 7 gelöst sind, wird eine sinusförmige Wechselspannung von 6 0 Hz angelegt. Die Wellenlänge der an die Anzeigezelle angelegten Anregungsstrahlung beträgt 360 nm, wobei eine Fluoreszenz mit einer Wellenlänge von 550 nm erzeugt wird.

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Wie in der Fig. 3 dargestellt, sind die erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtungen in dem Anzeigebereich hell erleuchtet, während die von Anzeigeelementen freien Bereiche dunkel sind.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Anzeigeeinrichtung mit cholesterischen Flüssigkristallmaterialien ausgebildet, wobei die Bereiche der Lichtstreuungsphänomene zum Zwecke der Anzeige eine fokal-konische Textur und die die Anzeigebereiche umgebenden Bereiche in der nematischen Mesophase homeo-

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trop orientiert werden, indem an die Hintergrundbereiche ein stärkeres Feld als.an die Anzeigebereiche angelegt wird- Hierdurch ergibt sich eine Anzeigezelle des Transformationstyps, in der die cholesterische Mesophase in die nematische Mesophase überführt wird.

In der Fig. 4 ist eine schematische Darstellung einer solchen erfindungsgemäßen Anzeigezelle des Transformationstyps dargestellt. Dabei entsprechen die angegebenen Bezugsziffern denen der Fig. 1. Die zur Steuerung der Anzeigezelle angegelegten Spannungen entsprechen folgender Reihenfolge:

.CN
th

fc th

20

25

30

35

in der

CN

th

fc th

für die Schwellenspannung des Übergangs von der cholesterischen Mesophase in die nematische Mesophase steht, die gleich und größer ist als die Spannung, bei der die nematische Mesophase gebildet wird

die Schwellenspannung des Übergangs von der fokal-konischen Textur in die Grandjean-Textur steht, die gleich oder größer ist als die Spannung, bei der die fokal-konische Textur erzeugt wird.

CN
Ein typischer Wert von V , liegt im Bereich von etwa 15 bis 50 V in Abhängigkeit von der Art des Flüssigkristallmaterials und der Dicke der Anzeigezelle.

fc
Ein typischer Wert für V,, liegt im Bereich von etwa

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2 bis 5 V in Abhängigkeit von der Art des Flüssigkri-Stallmaterials.

Ein Abschnitt 12 der Anzeigezelle umfaßt einen ersten Anzeigebereich, in dem keine Anzeige erfolgt. Die in dem Abschnitt 12 angeordneten Flüssigkristallmaterialien 5 liegen in der nematischen Mesophase in homeotroper Orientierung vor. Der andere Abschnitt 13 der Anzeigezelle entspricht einer zweiten Art von Anzeigebereich, wenn eine Anzeige erfolgt. Die Flüssigkristallmaterialien 5 in dem anderen Bereich 13 werden zur Erzeugung der Lichtstreuungsphänomene in die cholesterische Mesophase in der fokal-konischen Textur überführt. Während der Abschnitt 13 für die Anzeige ausgenützt wird, indem man eine fokal-konische Textur der cholesterischen Mesophase erzeugt, dient der Abschnitt 12 dazu, sicherzustellen, daß nur wenig Fluoreszenz durch das Flüssigkristallmaterial 5 hindurchdringt, indem die nematische Mesophase in der homeotropischen Orientierung gehalten wird.

Eine Art von Anzeigeelektrode 2, die in der Nähe des Abschnitts 13 angeordnet ist, dient als Anzeigeelektrode. Die andere Art von Anzeigeelektrode 2, die in der Nähe des Abschnitts 12 angeordnet ist, dient als Hintergrundelektrode, die einen Untergrund oder Hintergrund für die in dem Abschnitt 13 erzeugte Anzeige liefert.

Die Fig. 5 zeigt eine Kurve, die die Anzeigekontrasteigenschaften der Fluoreszenz in Abhängigkeit von der Steuerspannung der in der Fig. 4 dargestellten Fluoreszenz-Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung wiedergibt. Auf der Ordinate der Fig. 5 ist die Intensität der Fluoreszenz (in willkürlichen Einheiten) gegen die Steuerspan-

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nung (effektive Spannung in Volt) auf der Abszisse aufgetragen.

Der bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung verwendete cholesterische Flüssigkristall ist das Material des Typs 605, das von der Firma Hoffmann-La Roche Inc. erhältlich ist, das 10 Gew.-% Cholestrylnonanoat enthält. Als pleochroitisches fluoreszierendes Material wird 1 Gew.-% Coumarin zugesetzt. Die experimentell angewandten Bedingungen sind die, daß die Dicke der Anzeigezelle 10 μΐη beträgt, die Temperatur bei 20 ⁰C gehalten wird, die Wellenlänge der Anregungsstrahlung 3 60 nm und die Wellenlänge der Fluoreszenz 55 0 nm betragen.

In der Fig. 5 steht das Symbol "F₁" für die Grandjean-Textur der cholesterischen Mesophase, das Symbol "F₂" für die fokal-konische Textur der cholesterischen Mesophase und das Symbol "F " für die homeotropische Orientierung der nematischen Mesophase.

Wenngleich die Erfindung anhand von Anzeigeeinrichtungen des Reflexionstyps erläutert worden ist, läßt sich die erfindungsgemäße Lehre auch dann anwenden, wenn sämtliche Elektroden und Substrate transparent sind und man diese vorzugsweise in Kombination mit einer anregenden Lichtquelle verwendet.

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Claims

TER MEER-MÜLLER-STEINMEISTER

Belrn Europäischen Patentamt zugelassene Vertreter — Professional Representatives before the European Patent Office Mandataires agrees pros 1'OHice europaen des brevets

Dipi.-Chem. Dr. N. ter Meer Dip! -Ing. H. Steinmeister

Dipl.-lng. F. E. Müller Siekerwall 7. Triftstrasse A₁

D-8ODO MÜNCHEN 22 D-48OO BIELEFELD 1

15. Feb, 1980

Case: 1426-GER-A
tM/ei

SHARP KABUSIIIKI KAISIlA 22-22, Nagaike-cho, Abeno-ku Osaka 545, Japan

Fluoreszenz-Flüssiqkristal]-Anzeigeeinrichtung

Priorität: 15. Februar 1979, Japan, Nr. 54-16842

PATENTANSPRÜCHE

1. Fluoreszenz-Flüssigkristall-Anzoigeeinrichtung, mit einer ein fluoreszierendes Mrterial enthaltenden Flüssigkristall-

0 Ξ C 0 3 4/0 '.· 9 Π

SHARP K. K.

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mischung, gekennzeichnet durch

- ein Elektrodenpaar (2,3) ,

ein Substratpaar (1a, 1b),

eine Flüssigkristallmischung (5,6) zwischen dem Substratpaar, und
eine Einrichtung (4a,4b, 12) zur molekularen Orientierung der Flüssigkristallmischung in solcher

Weise, daß das fluoreszierende Material in einem ausgewählten Bereich des Elektrodenpaars keine Fluoreszenz erzeugt, so daß dort auch keine Fluoreszenz durch die Flüssigkristallmischung hindurchdringt.

2. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flussigkristallmischung durch die Einrichtung (4a,4b, 12) zur molekularen Ausrichtung in homeotroper Orientierung einer nematischen Mesophase vorliegt.

3. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Flüssig-

kristallmischung nematische Flüssigkristallmaterialien umfaßt und die nematischen Flüssigkristallmaterialien durch die Einrichtung <4a,4b,12) zur molekularen Orientierung die eine Schicht eines oberflächenaktiven Mittels auf mindestens einem Substrat des 0 Substratpaars umfaßt, als anfängliche Ausrichtung homeotrop orientiert ist.

4. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Flüssig-

kristallmischung cliolcsterische Flüssigkristallnuteriaiion umfaßt und die cholesterischen Flüssigkristallmaterialien im Anzeigebereich in einer cholesterischen Mesophase mit fokal-konischer Textur und im Hintergrundbereich, bezogen auf den Anzeigebereich,

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in Form einer nematischen Mesophase mit homeotroper Orientierung vorliegen.

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5. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 4,

dadurch

gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur molekularen Ausrichtung eine mit dem Elektrodenpaar verbundene Steuerspannungsquelle umfaßt, wobei die Anzeigeelektrode durch eine Spannungsquelle gesteuert wird, deren Spannung niedriger ist als die Spannung, die an die Hintergrundelektrode angelegt ist, wobei die Anzeigeelektrode zur Erzeugung einer Anzeige und die Hintergrundelektrode zur Erzeugung eines Hintergrundes für die Anzeige aktiviert werden.

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Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 5, dad urch gekennzeichnet , daß die an die Anzeigeelektrode angelegte Spannung zwischen einer Schwellenspannung des Übergangs von fokal-konischen Texturen zu Grandjean-Texturen und einer weiteren Schwellenspannung des Übergangs von der_Cholesterischen Mesophase zu der nematischen Mesophase liegt, und die an die Hintergrundelektrode angelegte Spannung gleich oder größer ist als die zuletzt erwähnte Schwellenspannung.

0 3t. O34/Ö79<*

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