DE3027110A1

DE3027110A1 - Fluessigkristall-anzeigeeinheit

Info

Publication number: DE3027110A1
Application number: DE19803027110
Authority: DE
Inventors: Gunpei Kyoto Yokoi
Original assignee: Nintendo Co Ltd
Current assignee: Nintendo Co Ltd
Priority date: 1980-04-22
Filing date: 1980-07-17
Publication date: 1981-10-29
Also published as: JPS56156024U; HK48584A; GB2075211A; US4398804A; GB2075211B; DE3027110C2; SG22684G

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristall-Anzeigeeinheit und insbesondere eine Reflexions-Flüssigkristall-Anzeigeeinheit mit verbesserter Sichtbarkeit.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer typischen Flüssigkristall-Anzeigeeinheit, die zerlegt dargestellt ist. In Fig. 1 ist nämlich eine Keflexions-Flüssigkristall-Anzeigeeinheit gezeigt. Diese Flüssigkristall-Anzeigeeinheit umfaßt ein Flüssigkristall-Anzeigeelement 2. Das Flüssigkristall-Anzeigeelement 2 hat eine erste Glasschicht und eine zweite Glasschicht 6. Ein Abstandshalter 8 als beispielsweise Mylar (Wz) liegt zwischen der ersten und der zweiten Glasschicht 4 bzw. 6. Als Ergebnis wird ein dünner freier Raum von ca. 1Oyum zwischen der ersten und der zweiten Glasschicht 4 bzw. 6 gebildet. Der freie Kaum ist mit einem Flüssigkristall 10 ausgefüllt. Eine Fläche der ersten Glasschicht 4, insbesondere die der zweiten Glasschicht gegenüberliegende Fläche, wird mit transparenten Segmentelektroden 12 in einem gewünschten Muster gebildet. Jede Elektrode 12 hat einen Leitungsdraht H, der mit dieser verbunden ist und sich zu einem Anschluß 16 erstreckt.

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Eine Fläche der zweiten Glasschicht 6, insbesondere die der ersten Glasschicht 1 gegenüberliegende Fläche, wird mit einer gemeinsamen Elektrode 18 ausgebildet. Die gemeinsame Elektrode 18 hat einen hiermit verbundenen und sich zu einem Anschluß erstreckenden (nicht gezeigten) Leitungsdraht. Zusätzlich sind die Elektroden 12 und 18 aus einem Material hergestellt, das eine gute Haftfähigkeit an Glasschichten und eine hohe Lichtdurchlässigkeit aufweist. Beispielsweise bestehen sie aus einem Film aus Zinnoxid.

Die in Fig. 1 gezeigte Flüssigkristall-Anzeigeeinheit soll eine Flüssigkristall-Anzeigeeinheit sein, bei der verdrillte nematische Flüssigkristall-Moleküle in einer Feldeffekt-Betriebsart verwendet werden. Fig. 2 zeigt schematisch einen Querschnitt einer derartigen Flüssigkristall-Anzeigeeinheit, bei der verdrillte nematische Flüssigkristall-Moleküle in einer Feldeffekt-Betriebsart verwendet werden (eine derartige Einheit wird im folgenden auch als TN-FEM Flüssigkristall-Anzeigeeinheit bezeichnet). In den Figuren 1 und 2 ist das Flüssigkristall-Anzeigeelement 2 zwischen zwei Polarisationsschichten 20 und 22 gebettet. Jede der Polarisationsschichten 20 und 22 liegt in der Form einer Triacetatschicht vor, die mit einem Film mit polarisierenden Eigenschaften ausgeführt ist. In den Figuren 1 und ist an der unteren Fläche der unteren Polarisationsschicht 22 eine Reflexionsschicht 24 angebracht . D.h., die in diesen Figuren gezeigte Flüssigkristall-Anzeige einheit ist vom Reflexionstyp. Für die Reflexionsschicht 24 kann beispielsweise eine Aluminiumfolie verwendet werden.

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Fig. 2 zeigt zum besseren Verständnis des Betriebs der TN-FEM Flüssigkristall-Anzeigeeinheit die verschiedenen Elemente in einem von der Wirklichkeit abweichenden Maßstab. Beispielsweise ist die Dicke des mit dem Flüssigkristall 10 gefüllten freien ■ Raumes übertrieben dargestellt. In Flüssigkristall-Anzeigeeinheiten des TN-FEM-Typs liegen Flüssigkristall-Moleküle 26 in einem verdrillten Zustand vor. Wenn in diesem Zustand eine Spannung zwischen die beiden entgegengesetzten Elektroden 12 und 18 gelegt wird, werden die Flüssigkristall-Moleküle in der Richtung des elektrostatischen Feldes ausgerichtet, wodurch sie ihre optische Aktivität verlieren. Fig. 2 zeigt eine Spannung, die zwischen den beiden Elektroden 12 und 18 liegt. Wenn das elektrostatische Feld verschwindet, kehren die Flüssigkristall-Moleküle 26 in den verdrillten Zustand zurück.

Anhand der Fig. 2 wird das Betriebsprinzip der Reflexions-TN-FEM-Flüssigkristall-Anzeigeeinheit näher erläutert. Zusätzlich wird angenommen, daß die jeweiligen Polarisationsachsen der Polarisationsschichten und 22 rechtwinkelig zueinander sind. Unpolarisiertes Außenlicht fällt von der Oberseite der Fig. 2 auf die Polarisationsschicht 20 ein, wo es in einer ersten Richtung polarisiert wird. Daher wird das auf den Flüssigkristall 10 einfallende Licht in der ersten Richtung polarisiert. Wenn eine Spannung zwischen den beiden Elektroden 12 und 18 liegt, dann sind die Flüssigkristall-Moleküle 26 im entsprechenden Bereich in dem dargestellten Zustand. Daher verläuft das auf diesen Teil einfallende Licht durch den Flüssigkristall 10 und trifft auf die untere Polarisationsschicht 22. Die

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untere Polarisationsschicht 22 hat eine Polarisationsachse, die sich in einer zweiten Richtung erstreckt, die rechtwinkelig zur ersten Richtung ist. Als Ergebnis wird deutlich, daß von der oberen Polarisationsschicht 20 durch den Flüssigkristall 10 übertragen wurde, vollständig abgeschaltet. Daher erreicht kein Licht die Reflexionsschicht 24, und von dieser Schicht wird kein reflektiertes Licht erhalten.. Daher sieht diese Schicht dunkel aus. Dagegen wird deutlich, daß auf andere Bereiche als die oben beschriebenen Bereiche einfällt, graduell durch die entsprechenden Flüssigkristall-Moleküle 26 polarisiert, die eine optische Aktivität aufweisen, sodaß beim Durchgang durch den Flüssigkristall 10 das Licht im Vergleich zum einfallenden Licht um 90° polarisiert wird. Somit ist das auf die untere Polarisationsschicht 22 auftreffende Licht in der zweiten Richtung polarisiert und verläuft durch die Polarisationsschicht 22. Daher erreicht dieses Licht die Reflexionsschicht 24, an der es reflektiert wird. Das reflektierte Licht verläuft durch die Polarisationsschicht 22, und im Flüssigkristall 10 wird dessen Polarisationsrichtung in die erste Richtung wieder hergestellt. Daher verläuft das Licht durch die obere Polarisationsschicht 20. Somit erscheint diese hell. Gemäß diesem Betriebsprinzip der Anzeigeeinheit erscheinen spannungsangelegte Bereiche dunkel, während Bereiche ohne angelegte Spannung hell aussehen, und der Kontrast zwischen den dunklen und hellen Bereichen ermöglicht eine gewünschte Anzeige. Im folgenden wird näher auf den Schnitt der in Fig. 2 gezeigten Flüssigkristall-Anzeigeeinheit eingegangen. Auf der näher zum Betrachter liegenden Seite der Flüssigkristall-Anzeigeeinheit überlagert die im wesentlichen lichtdurchlässige

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Polarisationsschicht 20 die erste Glasschicht 4, die eine flache Glasschicht ist. Die Oberflächenbedingungen der Oberseite der ersten Glasschicht 4 und der Unterseite der Polarisationsschicht 20 werden im folgenden näher betrachtet. Die Oberseiten der beiden Schichten müssen sehr glatt und flach sein, da sonst ein in Fig. 3 erläutertes Problem hervorgerufen wird.

Fig. 3 zeigt ein technisches Modell zur Erläuterung eines Problemes, das bei herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigeeinheiten auftritt. In Fig. 3 ist der geschichtete Zustand der ersten Glasschicht 4 und der Polarisationsschicht 20 herausgestellt. Wenn in einem derartigen Zustand die Oberseite der ersten Glasschicht 1 und die Unterseite der Polarisationsschicht 20 nicht genaue Ebenen bilden, so entsteht ein freier Raum 28. Es ist selbstverständlich, daß das Vorhandensein eines derartigen freien Raumes 28 Interferenzstreifen bedingt, die als Newton-Ringe bekannt sind. Derartige Interferenzstreifen werden durch die Tatsache hervorgerufen, daß ein einfallender Lichtstrahl 30, der an der Unterseite der Polarisationsschicht 20 reflektiert wird, und ein anderer einfallender Lichtstrahl 32, der durch die Polarisationsschicht 20 verläuft und an der Oberseite der ersten Glasschicht 4 reflektiert wird, mit einander interferieren, wenn sie so reflektiert werden. Die Bildung derartiger Interferenzstreifen macht es für einen Beobachter schwierig, die Anzeige zu sehen. Insbesondere muß in einer Anzeigeeinheit, die gestaltet ist, um mittels von außen kommenden allgemeinen Lichtes ohne Verwendung einer bestimmten Lichtquelle wie in einer Reflexions-Flüssigkristall-Anzeigeeinheit betrachtet zu werden, daß Auftreten von Interferenzstreifen verhindert werden, die ein Beobachten beeinträchtigen.

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Um das Entstehen des in Fig. 3 gezeigten freien Raumes 28 zu verhindern, müssen die Oberseite der ersten Glasschicht 4 und die Unterseite der Polarisationsschicht 20 tatsächlich flach oder eben sein. In diesem Fall ist die Herstellung der Oberseite der ersten Glasschicht 4 ein Fertigungsproblem und nicht unmöglich zu lösen, wenn das Oberflächensehleifen mit der größten Sorgfalt erfolgt. Ein tatsächlich flaches oder ebenes Fertigen der Unterseite der Polarisationsschicht 20 schließt jedoch nicht nur ein Bearbeitungsproblem ein. D_th., es bezieht sich auch auf das Material der Polarisationsschicht 20. Wenn beispielsweise die Polarisationsschicht 20 ein derartiges Harz wie Triacetat enthält, treten leicht andere Probleme als ein Bearbeitungsproblem auf, Triacetat ist nämlich hygroskopisch und dehnt sich aus bzw. zieht sich in einem gewissen Grad zusammen, sodaß es sich leicht verwirft. Daher wird es unabhängig davon, wie tatsächlich eine flache oder ebene Oberfläche im Herstellungsschritt gebildet wird, gegebenenfalls in eine gekrümmte Oberfläche deformiert.

Fig. 4 zeigt den Querschnitt einer herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigeeinheit, die zum Verständnis der Erfindung von Bedeutung ist. Um das Auftreten der oben beschriebenen Interferenzstreifen zu verhindern, kann die Polarisationsschicht 20 ausreichend von der ersten Glasschicht 4 beabstandet sein, um Newton-Ringe auszuschließen. In der Fig. 4 liegt die Polarisationsschicht 20 auf der ersten Glasschicht 4 über einen Abstandshalter 36. Der Abstandshalter 36 wird hergestellt, indem beispielsweise ein etwa 0,5 mm dicker Kunststoffring in der Art eines Bildrahmens durch-

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stoßen wird. Dieser Abstandshalter 36 verhindert eine Berührung zwischen der Polarisationsschicht 20 und der ersten Glasschicht 4. Daher wird die Bildung von Interferenzstreifen aufgrund von Newton-Ringen in vorteilhafter Weise vermieden. Zusätzlich ist die in Fig. 4 gezeigte Flüssigkristall-Anzeigeeinheit gleich der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Einheit mit Ausnahme der oben beschriebenen Anordnung. Daher sind einander entsprechende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und von deren Erläuterung kann abgesehen werden.

Die in Fig. 4 dargestellte Einheit hat Nachteile. Wenn beispielsweise eine derartige Anzeigeeinheit eine kleine oder längliche Anzeigefläche besitzt, kann in vorteilhafter Weise der Abstandshalter 36 verwendet werden. D.h., sogar ein Abstandshalter mit einer

Dicke von lediglich ca. 0,5 mm ist wirksam, um eine Berührung zwischen der Polarisationsschicht 20 und der ersten Glasschicht 4 über dem gesamten Bereich unabhängig von einer möglichen Verwerfung der Polarisationsschicht 20 zu verhindern. Bei einer Anzeigeeinheit mit einer großen Anzeigefläche ist es jedoch unmöglich für einen Abstandshalter mit einer Dicke von etwa 0,5 mm, eine Berührung zwischen der Polarisationsschicht 20 und der ersten Glasschicht 4 zu verhindern. Eine derartige Anzeigeeinheit mit einer großen Anzeigefläche wird beispielsweise in einer Spielvorrichtung verwendet, die in Fig. 5 gezeigt ist.

In Fig. 5 ist eine Anzeigefläche 40 auf der Oberseite eines Gehäuses 38 der Spielvorrichtung vorgesehen. Die Abmessungen der Anzeigefläche 40 können aus dem Gehäuse 38 geschlossen werden, das beispielsweise 5 cm

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und 9 era breit ist. Daraus folgt, daß die dort gezeigte Anzeigefläche größer als die Anzeigefläche von wenigstens einer Armbanduhr, einem kleinen elektronischen Taschenrechner oder dgl. ist. Wenn eine Flüssigkristall-Anzeigeeinheit mit dem in Fig. 4 gezeigten Aufbau verwendet wird, um eine derartige Anzeigefläche 40 zu bilden, so muß die Dicke des Abstandshalters 36 vergrößert werden, um einen ausreichend freien Raum zwischen der Polarisationsschicht 20 und der ersten Glasschicht 4 vorzusehen, damit gewährleistet ist, daß die Polarisationsschicht 20 nicht die erste Glasschicht 4 bei einer Verwerfung berührt. Jedoch ist eine derartige Steigerung in der Dicke des Abstandhalters nicht wünschenswert, da sie die Gesamtdicke der Flüssigkristall-Anzeigeeinheit erhöht. Es kann auch daran gedacht werden, die Dicke der Polarisationsschicht 20 zu vergrößern;, dies hat jedoch den gleichen Nachteil, wie dies oben erläutert wurde. Daher sollte eine Flüssigkristall-Anzeige einheit vorgesehen werden, bei der eine Berührung zwischen der Polarisationsschicht 20 und der ersten Glasschicht 4 unabhängig von den Abmessungen der Anzeigefläche-verhindert werden kann.

Zusätzlich hat sich gezeigt, daß Interferenzstreifen, die ausgeschlossen werden müssen, durch eine Berührung zwischen der Polarisationsschicht und der ersten Glasplatte hervorgerufen werden? deren Auftreten ist jedoch nicht auf diese beschriebene bestimmte Kombination begrenzt. Allgemein können Interferenzstreifen vorliegen, wenn zwei lichtdurchlässige Schichten zusammengefaßt werden. Daher schließt jede auf einem Flüssigkristall-Anzeigeelement liegende lichtdurchlässige Schicht ein ähnliches Problem von Interferenzstreifen ein.

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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Flüssigkristall-Anzeigeeinheit anzugeben, bei der eine Berührung zwischen lichtdurchlässigen Schichten verhindert wird, die auf dem oberen Bereich eines Flüssigkristall-Anzeigeelementes geschichtet sind.

Die Erfindung sieht eine Reflexions-Flüsslgkristall-Anzeigeeinheit mit einem Flüssigkristall-Anzeigeelement vor, bei der wenigstens eine lichtdurchlässige Schicht auf einer Oberseite des Flüssigkristall-Anzeigeelementes vorgesehen ist, und bei der eine Reflexionsschicht auf der anderen Oberseite des Flüssigkristall-Anzeigeelementes liegt; diese Flüssigkristall-Anzeigeeinheit zeichnet sich dadurch aus, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um einen freien Raum zwischen der lichtdurchlässigen Schicht und dem Flüssigkristall-Anzeigeelement zu bilden. Die den freien Raum bildende Einrichtung hat eine vorbestimmte Höhe in einem Muster, das geometrisch über der Grenzfläche zwischen der lichtdurchlässigen Schicht und dem Flüssigkristall-Element verteilt ist.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die lichtdurchlässige Schicht eine Polarisationsschicht. Diese Polarisationsschicht umfaßt vorzugsweise eine transparente Harzschicht, und die den freien Raum bildende Einrichtung liegt in der Form von Vorsprüngen vor, die auf der Harzschicht ausgeführt sind, indem diese geprägt wird. Die Bildung der Vorsprünge durch direktes Prägen der Polarisationsschicht auf diese Weise führt zu einer gesteigerten Ausbeute in der Herstellung von Polarisationsschichten, obwohl dies nicht sofort einzusehen ist. Die Gründe werden im folgenden näher erläutert.

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Es hat sich gezeigt, daß sogar leichte Kratzer auf Polarisationsschichten empfindliche Einflüsse auf die Polarisationseigenschaften haben, und lediglich fehlerfreie Polarisationsschichten werden als annehmbare Teile durchgelassen. Dies ist jedoch sehr, schwierig, derartige Polarisationsschichten in einem fehlerfreien Zustand herzustellen und dann Plüssigkristall-Anzeigeeinheiten zu bilden ohne derartige fehlerfreie Schichten zu kratzen. Als Ergebnis ist die Ausbeute gering, was zu einem gesteigerten Herstellungsaufwand an annehmbaren Teilen führt. Vor einem derartigen Hintergrund ist es selbst für eine Anregung unmöglich, eine Polarisationsschicht zu prägen. Jedoch sind geometrisch verteilte Vorsprünge, die auf einer Polarisationsschicht durch Prägen ausgebildet sind, nicht unförmig, da. sie geordnet vorgesehen sind. Zusätzlich führt eine derartige Anordnung zu einem Eindruck, daß die Qualität des Anzeige-Abschnittes verbessert ist.

Nach einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt wenigstens eine lichtdurchlässige Schicht eine erste und eine zweite lichtdurchlässige Schicht, die nacheinander auf dem Flüssigkristall-Anzeigeelement anzubringen sind. Vorzugsweise wird die erste lichtdurchlässige Schicht aus einer transparenten Schicht gebildet, die nicht polarisiertes Licht stört (z.B. ein Gußfilm), während die zweite lichtdurchlässige Schicht aus einer Polarisationsschicht besteht. Die erste lichtdurchlässige Schicht, die eine gewöhnliche transparente Schicht ist, wird auf jeder überfläche hiervon mit mehreren geometrisch verteilten VorSprüngen versehen. Als Ergebnis wird ein freier Raum in vorteilhafter Weise zwischen der ersten lichtdurchlässigen Schicht und dem Flüssigkriställ-

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Anzeigelement sowie zwischen letzterem und der zweiten lichtdurchlässigen Schicht gebildet. Da gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Polarisationsschicht, die die erste lichtdurchlässige Schicht bildet, nicht irgendeiner Behandlung unterworfen ist, besteht keine Gefahr einer Beeinträchtigung von den Polarisationseigenschaften der Polarisationsschicht.

In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung liegt die den freien Raum bildende Einrichtung in der Form einer Netzschicht vor. Mit dieser Anordnung ist es möglich, einen freien Raum entsprechend der Dicke der Netzschicht zu bilden, ohne die Lichtdurchlässigkeit zu beeinträchtigen.

Die Erfindung ermöglicht somit eine Flüssigkristall-Anzeige einheit, die frei von Interferenzstreifen ist und einfach beobachtet werden kann. Weiterhin kann durch die Erfindung das Auftreten von Interferenzstreifen in einer Flüssigkristall-Anzeigeeinheit mit einer relativ großen Anzeigefläche verhindert werden. Außerdem gibt die'Erfindung eine Flüssigkristall-Anzeigeeinheit an, die den Eindruck einer verbesserten Qualität des Anzeigeabschnittes liefert.

Die Erfindung ermöglicht somit eine Reflexions-Flüssigkristall-Anzeigeeinheit, bei der verdrillte nematische Flüssigkristall-Moleküle in einer Feldeffekt-Betriebsart verwendet werden. Eine Polarisationsschicht, die auf der Überseite des Flüssigkristall-Anzeigeelementes der Einheit liegt, wird mit geometrisch über deren gesamten Bereich verteilten VorSprüngen durch einen Prägeprozeß ausgestaltet, um dadurch einen freien Raum einer gleichmäßigen vorbe-

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stimmten Dicke zwischen der Polarisationsplatte und dem Flüssigkristall-Anzeigeelement festzulegen. Als Ergebnis dieser Anordnung wird die Bildung von Interferenzstreifen verhindert, die als Newton-Ringe "bekannt sind.

Ausführungsteispiele der Erfindung werden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer zerlegten Flüssigkristall-Anzeigeeinheit,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Querschnittes einer TN-FEM-Flüssigkristall-Anzeigeeinheit,

Fig. 3 ein optisches Modell zur Erläuterung von Problemen bei herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigeeinheiten,

Fig. 4 einen Schnitt einer herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeige einheit, die für die Erfindung von Bedeutung ist,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung des Umrisses einer Spielvorrichtung, bei der die erfindungsgemäße Flüssigkristall-Anzeigeeinheit in vorteilhafter Weise verwendbar ist,

Fig. 6 eine Darstellung des Schnittes eines Ausführungsbeispiels der Erfindung in einem zerlegten Zustand,

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Prägen einer in Fig. 6 verwendeten Polarisationsschicht,

Fig. 8 eine vergrößerte Draufsicht einer Polarisationsschicht, die durch die in Fig. 7 gezeigte Vorrichtung geprägt ist,

Fig. 9 einen vergrößerten Schnitt einer Polarisationsschicht, die durch die in Fig. 7 gezeigte Vorrichtung geprägt ist,

Fig. 10 eine Darstellung des Schnittes eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung in einem zerlegten

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Zustand, und

Fig. 11 eine Explosionsdarstellung in Perspektive eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Erfindungsgemaß ist in vorteilhafter Weise eine Flüssigkristall-Anzeigeeinheit mit einer relativ großen Anzeigefläche vorgesehen, wie z.B. die Anzeigefläche 40 einer in Fig. 5 gezeigten Spielvorrichtung.

In Fig. 6 ist der gezeigte Aufbau im wesentlichen gleich wie der in Fig. 4 dargestellte Aufbau mit der Ausnahme, daß die Polarisationsschicht 20 und der Abstandshalter in Fig. 4 durch eine Polarisationsschicht 42 ersetzt sind. Einander entsprechende Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht näher erläutert.

Die Polarisationsschicht 42 wird erhalten, indem beispielsweise ein Polarisationsfilm auf einer Triacetatschicht gebildet wird. Die Polarisationsschicht 42 wird geprägt, wodurch wenigstens eine Oberfläche (in diesem Beispiel die der ersten Glasschicht 4 gegenüberliegende Oberfläche) mit mehreren Vor3prüngen 44 versehen wird.

In den Figuren 7 bis 9 wird die Polarisationsschicht 42 zwischen zwei Walzen 46-und 48 geschickt. Eine Walze 46 ist eine Prägewalze, deren Mantelfläche mit mehreren relativ kleinen viereckigen Pyramiden-VorSprüngen versehen ist, die geometrisch in einer geordneten Anordnung verteilt sind. Die Mantelfläche der Walze 48 ist aus einem relativ elastischen Papier ausgeführt. Die Welle der Papierwalze 48 ist in einer ortsfesten Stellung, während die Welle der Prägewalze 46 in einem Hebel 54 gelagert ist, der in einem Gelenkpunkt 52 schwenkbar ist.

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Der Hebel 54 weist ein Gewicht 56 auf, das an dessen anderen Ende aufgehängt ist. Somit übt die Prägewalze 46 auf die Papierwalze 48 einen Druck aus, der in Beziehung mit der Größe des Gewichtes 56 steht.

Die Prägewalze 46 und die Papierwalze 48 werden synchron für eine Drehung in der Pfeilrichtung angetrieben. Die Polarisationsschicht 42 wird bewegt, da sie zwischen den Walzen 46 und 48 gehalten ist. Vorzugsweise wird die Polarisationsschicht 42 unmittelbar vor ihrer Einführung zwischen die Walzen 46 und erwärmt. Die Heiztemperatur liegt beispielsweise zwischen 6O⁰C und 100⁰G. Ein derartiges Erwärmen steigert in vorteilhafter Weise die Prägerate.

Die zwischen die Walzen 46 und 48 hindurchgeführte Polarisationsschicht weist viereckige Pyramiden-Vorsprünge 44 auf, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist. Die Vorsprünge 44 sind regelmäßig im Zusammenhang mit einem geometrischen Muster verteilt. Weiterhin haben die VorSprünge 44 eine gleichmäßige Höhe. Wenn daher die so erhaltene Polarisationsschicht 42 mit ihren Vorsprüngen 44 gegenüber zur ersten Glasschicht 4 angeordnet wird, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist, dann ist es möglich, einen freien Kaum einer gleichmäßigen Dicke zwischen der Polarisationsschicht 42 und der ersten Glasschicht 4 zu bilden. Vorzugsweise sind die Stellen der VorSprünge 44 auf der Polarisationsschicht so gewählt, daß sie nicht die Kennzeichnung eines Anzeigemusters stören, das durch das Flüssigkristall-Anzeigeelement 2 erfolgt wird.

Wie am besten aus Fig. 9 zu ersehen ist, tritt es oft ein, daß die Prägeoperation auch Vorsprünge 58 auf der

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Seite bildet, die zu der Seite entgegengesetzt ist, die mit den Vor Sprüngen 44 versehen ist. Dies "beruht anscheinend auf einer Gegenwirkung der Vorsprünge 50 auf der Prägewalze 46, die gegen die Polarisationsschicht 42 gepreßt wird. Ks besteht eine Tendenz, daß die Vorsprünge 58 umso weiter vorragen, je mehr die Höhe der Vorsprünge 50 auf der Prägewalze 46 die Dicke der Polarisationsschicht 42 überschreitet. Wenn daher geeignete Prägebedingungen gewählt werden, ist es möglich, gleichzeitig die Vorsprünge 44 und 58 auf den entgegengesetzten Seiten oder Flächen der Polarisationsschicht zu bilden. Dies ist für das in Fig. 10 im folgenden beschriebene Ausführungsbeispiel von Bedeutung.

In Fig. 10 sind ein Flüssigkristall-Anzeigeelement 2, eine Polarisationsschicht 22 und eine Reflexionsschicht 24 gleich aufgebaut wie die entsprechenden Bauteile in Fig. 6. Daher wird von einer näheren Erläuterung abgesehen, und es werden lediglich ungleiche Bauteile beschrieben. Nacheinander sind auf der ersten Glasschicht 4 des 'Flüssigkristall-Elementes 32 eine transparente Schutzschicht 60 und eine Polarisationsschicht 62 vorgesehen. Die Schutzschicht 60 entsteht aus einem transparenten Harz oder dgl». Die Polarisationsschicht 62 ist gleich angeordnet wie die herkömmliche Polarisationsschicht 20 (vgl« Fig. 1 bis 4).

Die Schutzschicht 60 ist in der anhand der Figuren 7 bis 9 beschriebenen Weise geprägt. Die erste Glasschicht 4, die eine lichtdurchlässige Schicht ist, und die Polarisationsschicht 62 sind auf den entgegengesetzten Seiten der Schutzschicht 60 vorgesehen. Daher besteht die Möglichkeit, daß Interferenzstreifen zwischen der

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Schutzschicht 60 und der Polarisationsschicht 62 und zwischen der Schutzschicht 60 und der ersten Glasschicht 4- hervorgerufen werden. Demgemäß müssen freie Räume zwischen diesen "beiden Grenzflächen gebildet werden, um Interferenzstreifen zu vermeiden. Um dies zu erzielen werden vorzugsweise VorSprünge erzeugt, die auf den entgegengesetzten Oberflächen der Schutzschicht 60 verteilt sind, wodurch gleichzeitig die beiden freien Räume gebildet werden können. Die Herstellung derartiger Vorsprünge auf den entgegengesetzten Oberflächen der Schutzschicht 60 kann in einem einzigen Vorgang mittels der anhand der Fig. 9 beschriebenen Methode erzielt werden. Anstelle dieser Methode kann das anhand der Fig. 7 erläuterte Verfahren auf die entgegengesetzten Flächen der Schutzschichten angewandt werden. Da gemäß einem derartigen, in Fig. 10 gezeigten Ausführungsbeispiel keine Behandlung auf die Polarisationsschicht 62 einwirkt, die optisch empfindlich ist, können die vorteilhaften Wirkungen der Erfindung erwartet werden, ohne die Polarisationseigenschaften zu verschlechtern.

Fig. 11 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Netz 64- anstelle der in Fig. 10 gezeigten Schutzschicht 60 verwendet. Das Netz 64 kann hergestellt werden, indem ein feiner Metalldraht oder Fasern oder jedes andere geeignete Material gewoben wird. Ein derartiges Netz 64 legt gleichmäßig einen in Beziehung mit der Dicke des Netzes 64 stehenden freien Raum zwischen der Polarisationsschicht 62 und der ersten Glasschicht 4 fest. Zusätzlich kann ein derartiges Netz 64 mit der Unterseite der Polarisationsschicht 62 verbunden werden,

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bevor es mit dem Flüssigkristall-Anzeigeelement 2 zusammengefaßt wird.

Die oben beschriebene erfindungsgemäße Flüssigkristall-Anzeigeeinheit ist in vorteilhafter Weise auf Anzeigevorrichtungen anwendbar, die eine relativ große Anzeigefläche erfordern. Beispielsweise ist es möglich, in vorteilhafter Weise die Anzeigefläche 40 der in Fig. 5 gezeigten Spielvorrichtung vorzusehen.

Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele eingeschränkt. Beispielsweise ist die Art der beschriebenen Vorsprünge als Einrichtung zur Herstellung eines freien Raumes nicht auf die obigen Erläuterungen eingeschränkt, und es kann auch eine andere geometrische Verteilung verwendet werden. Weiterhin ist das Flüssigkristall-Anzeigeelement nicht auf den PN-FEM-Typ begrenzt, und statt dessen kann auch der dynamische Streuungstyp benutzt werden.

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L e e'r%e i t θ

Claims

Ansprüche

.» Flüssigkristall-Anzeigeeinheit,

gekennzeichnet durch

a) ein Flüssigkristall-Anzeigeelement mit einer ersten transparenten Schicht (4), einer zweiten transparenten Schicht, die gegenüber zur ersten transparenten Schicht liegt und eine zur einen Oberfläche der ersten transparenten Schicht gegenüberliegende Oberfläche aufweist, einer auf einer Oberfläche der ersten transparenten Schicht (4) ausgebildeten ersten Elektrode (12), einer zweiten Elektrode (18), die auf einer Oberfläche der zweiten transparenten Schicht (6) ausgebildet ist und

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gegenüber zur ersten Elektrode liegt, und einem Flüssigkristall (10), der in einem Raum liegt, der zwischen den beiden transparenten Schichten gebildet ist,

b) eine Reflexionsschicht (24) , die mit Bezug zur anderen Seite der zweiten transparenten Schicht angeordnet ist,

c) wenigstens eine lichtdurchlässige Schicht (20), die eine wesentliche Lichtdurchlässigkeit aufweist und auf der anderen Seite der ersten transparenten Schicht (4) liegt,

d) erste Abstandseinrichtungen (44) , die einen Zwischenraum zwischen der ersten transparenten Schicht (4) und der lichtdurchlässigen Schicht (20) bilden, wobei die Abstandseinrichtungen (44) eine vorbestimmte Höhe haben und geometrisch in dem Grenzbereich zwischen der lichtdurchlässigen Schicht (20) und der ersten transparenten Schicht (4) verteilt sind.
2. Flüssigkristall-Anzeigeeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine lichtdurchlässige Schicht eine Polarisationsschicht (42) aufweist.
3. Flüssigkristall-Anzeigeeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandseinrichtungen in Form von mehreren Vorsprüngen (44) vorliegen, die auf der Oberfläche der Polarisationsschicht (42) verteilt sind, die der ersten transparenten Schicht (4) gegenüber liegt.
4. Flüssigkristall-Anzeigeeinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarisationsschicht (42, 60) eine transparente Harzschicht umfaßt.
5. Flüssigkristall-Anzeigeeinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge Prägungen in der Harzschicht sind.

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6. Flüssigkristall-Anzeigeeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine lichtdurchlässige Schicht eine erste und eine zweite lichtdurchlässige Schicht umfaßt, die nacheinander auf der ersten transparenten Schicht (4) liegen.
7. Flüssigkristall-Anzeigeeinheit nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch zweite Abstandseinrichtungen (58) , die einen Zwischenraum zwischen der ersten und der zweiten lichtdurchlässigen Schicht bilden, wobei die zweiten Abstandseinrichtungen (58) eine bestimmte Höhe aufweisen und geometrisch in dem Grenzbereich zwischen der ersten und der zweiten lichtdurchlässigen Schicht verteilt sind.
8. Flüssigkristall-Anzeigeeinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und die zweiten Abstandseinrichtungen in der Form mehrerer Vorsprünge (44, 58) vorliegen, die auf jeder Oberfläche der ersten lichtdurchlässigen Schicht (42) ausgeführt sind.
9. Flüssigkristall-Anzeigeeinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste lichtdurchlässige Schicht eine transparente Harzschicht aufweist.
10. Flüssigkristall-Anzeigeeinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (44, 58) Prägungen in der Harzschicht sind.
11. Flüssigkristall-Anzeigeeinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste lichtdurchlässige Schicht (42) eine transparente Schicht ist, um das Flüssigkristall-Anzeigeelement zu schützen, und daß die zweite lichtdurchlässige Schicht (62) eine Polarisationsschicht ist.
12. Flüssigkristall-Anzeigeeinheit nach Anspruch 1, da-

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durch gekennzeichnet, daß die Abstandseinrichtungen in Form einer Netz- oder Maschenschicht (6 4) vorliegen.
13. Flüssigkristall-Anzeigeeinheit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Polarisationsschicht (22) zwischen der zweiten transparenten Schicht (6) und der Reflexionsschicht (24) .
14.. Flüssigkristall-Anzeigeeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite transparente Schicht (4, 6) Glasschichten sind.
15. Flüssigkristall-Anzeigeeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkristall-Anzeigeelement in einer Anzeigeeinheit für eine Spielvorrichtung verwendbar ist.

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