DE3135552C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkristallvorrichtung mit Reflexionsunterdrückung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Flüssigkristallvorrichtung dieser Art ist in der DE- OS 28 27 258 beschrieben. Diese bekannte Flüssigkristallvorrichtung besitzt zwei Elektrodenplatten, zwischen denen sich das Flüssigkristallmaterial befindet. Eine Elektrodenplatte weist ein transparentes Substrat, eine auf dem transparenten Substrat aufgebrachte transparente Elektrode und eine darauf aufgebrachte dielektrische Schicht auf. Durch die Dimensionierung dieser Elemente sollen unerwünschte Reflexionen reduziert werden. Eine möglichst vollständige Unterdrückung störender Reflexionen bereitet Schwierigkeiten, insbesondere, wenn zusätzlich die optische Qualität der Flüssigkristallvorrichtung über lange Zeit aufrechterhalten werden soll, wie es in nahezu allen Einsatzfällen erforderlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Flüssigkristallvorrichtung derart weiterzubilden, daß störende Reflexionen möglichst vollkommen unterdrückt werden und auf Dauer hochwertige optische Eigenschaften der Flüssigkristallvorrichtung aufrechterhalten bleiben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den in den gekennzeichneten Teilen der Ansprüche 1 bis 7 angegebenen Merkmalen gelöst.

Bei der Erfindung wird das in der Grenzfläche zwischen dem transparenten Substrat und der transparenten Elektrode reflektierte Störlicht nahezu vollkommen über den gesamten Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts ausgelöscht. Dabei ist die Dicke der dielektrischen Schicht derart wählbar, daß der Flüssigkristall zuverlässig vor einem Eindringen von Alkali-Ionen geschützt ist. Dadurch wird eine Beeinträchtigung der Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle auf Dauer vermieden, und es werden hochwertige optische Eigenschaften der Flüssigkristallvorrichtung über lange Zeit aufrechterhalten.

Dabei ist es auch möglich, die dielektrische Schicht auf einer Fläche, die in Kontakt mit dem Flüssigkristall steht, einer Behandlung zur Orientierung des Flüssigkristalls zu unterziehen, ohne daß die Reflexions-Schutzwirkung der dielektrischen Schicht betroffen ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch einen Querschnitt eines Ausführungsbeispiels einer Flüssigkristallvorrichtung in Form einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung;

Fig. 2 schematisch den Aufbau einer Elektrodenplatte, die bei der Flüssigkristallanzeigevorrichtung verwendet wird;

Fig. 3 und 4 die Wellenlängenabhängigkeit von Reflexionsfaktoren der Elektrodenplatten im sichtbaren Wellenlängenbereich, die in einem ersten Fall der vorliegenden Erfindung verwendet werden;

Fig. 5 bis 7 die Wellenlängenabhängigkeit der Reflexionsfaktoren der Elektrodenplatten im sichtbaren Wellenlängenbereich, die in einem zweiten Fall der Erfindung verwendet werden;

Fig. 8 bis 11 die Wellenlängenabhängigkeit der Reflexionsfaktoren der Elektrodenplatten im sichtbaren Wellenlängenbereich, die in einem dritten Fall der vorliegenden Erfindung verwendet werden;

Fig. 12 und 13 die Wellenlängenabhängigkeit der Reflexionsfaktoren der Elektrodenplatten im sichtbaren Wellenlängenbereich, die in einem vierten Fall der vorliegenden Erfindung verwendet werden;

Fig. 14 die Wellenlängenabhängigkeit der Reflexionsfaktoren der Elektrodenplatten im sichtbaren Wellenlängenbereich, die in einem fünften Fall der vorliegenden Erfindung verwendet werden;

Fig. 15 die Wellenlängenabhängigkeit der Reflexionsfatoren der Elektrodenplatten im sichtbaren Wellenlängenbereich, die in einem sechsten Fall der Erfindung verwendet werden, und

Fig. 16 die Wellenlängenabhängigkeit der Reflexionsfaktoren der Elektrodenplatten im sichtbaren Wellenlängenbereich, die in einem siebten Fall der Erfindung verwendet werden.

Fig. 1 zeigt im Querschnitt eine Flüssigkristallvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der die verdrehte nematische Betriebsart verwendet wird, wobei eine die vorliegende Erfindung verkörpernde Elektrodenplatte 1 aus einem transparenten Substrat 2, auf dem Substrat vorgesehenen transparenten Elektroden 3, und einer dünnen dielektrischen Schicht 4 besteht, die hierauf zur Verringerung des unerwünschten Lichts vorgesehen ist, das an der Grenzfläche zwischen dem transparenten Substrat 2 und den transparenten Elektroden 3 reflektiert wird. Eine Flüssigkristallschicht 5 ist zwischen dem Elektrodenplattenpaar und zwei linear polarisierenden Platten 6 und 7 eingeschlossen, die außerhalb des vorstehend beschriebenen Aufbaus derart angeordnet sind, daß die Polarisationsachsen der Polarisationsplatten aufeinander senkrecht stehen. Die dünne dielektrische Schicht zur Verhinderung von Reflexionen ist auf beiden Elektrodenplatten bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel vorgesehen, sie kann jedoch auch lediglich auf einer der Elektrodenplatten vorgesehen werden, um die Reflexion der transparenten Elektrode verglichen mit herkömmlichen Anzeigevorrichtungen zu verringern.

Fig. 2 zeigt den Aufbau der in Fig. 1 gezeigten Elektrodenplatte, wobei n₀, n₁, n₂ und n _LC Brechungsindizes des transparenten Substrats 2, der transparenten Elektrode 3 der dünnen dielektrischen Schicht 4 bzw. des Flüssigkristalls sind und d₁ und d₂ die geometrischen Dicken der transparenten Elektrode 3 und der dünnen dielektrischen Schicht 4. Hierbei zeichnet sich die vorliegende Erfindung dadurch aus, daß eine dünne dielektrische Schicht zur Verringerung des von den transparenten Elektroden reflektierten Lichts vorhanden ist, und daß die Verringerung des reflektierten Lichts dadurch erreicht wird, daß optimale Amplituden- und Phasenbedingungen für die die Flüssigkristallanzeigevorrichtung bildenden Bauteile, d. h. das transparente Substrat, die transparente Elektrode, die dünne dielektrische Schicht und den Flüssigkristall gewählt sind, wie im folgenden erläutert worden wird.

Insbesondere wurde erfindungsgemäß gefunden, daß eine optimale Veränderung von Reflexionen, d. h. ein optimaler Schutz vor Reflexionen dadurch erreicht werden kann, daß die Parameter der vorstehend aufgezählten Komponenten geeignet gewählt werden. Wenn die Brechungsindizes der Komponenten die folgende Beziehung erfüllen:

n₀ < n₁, n₂ < n₁, und n _LC < n₂

kann ein befriedigender Schutz vor Reflexionen dadurch erreicht werden, daß die optischen Dicken n₁d₁ bzw. n₂d₂ der transparenten Elektrode und der dünnen dielektrischen Schicht derart gewählt werden, daß sie eine der Bedingungen für den ersten bis vierten Fall erfüllen, die im folgenden gezeigt sind.

Erster Fall: n₁d₁ und n₂d₂ erfüllen die folgende Bedingung (1):

0,1 × (2 N₁ - 1) λ ≦ n₁d₁ ≦ 0,15 × (2 N₁ - 1) λ (1)

0,26 × (2 N₂ - 1)λ ≦ n₂d₂ ≦ 0,39 × (2 N₂ - 1) λ

hierbei sind N₁ und N₂ beliebige positive ganze Zahlen und λ die Entwurfs- bzw. Bemessungswellenlänge.

Fig. 3 zeigt den Reflexionsfaktor aufgetragen auf der Ordinate als Funktion der auf der Abszisse aufgetragenen Wellenlänge für Beispiele eines Ausführungsbeispiels des ersten Falls. Eine Kurve 31 stellt einen herkömmlichen Aufbau mit lediglich einer transparenten Elektrode 3 auf dem transparenten Substrat 2 dar, wobei n₀ = 1,52; n _LC = 1,60; n₁ = 1,85; l = 520 nm und n₁d₁ = λ/4 = 130 nm. Wie die Kurve 31 zeigt, ist der Reflexionsfaktor der transparenten Elektrode bei einem herkömmlichen Aufbau in der Größenordnung von 3% über dem sichtbaren Wellenlängenbereich zwischen 380 und 760 nm. Die Kurven 32, 33, 34 und 35 stellen Beispiele für den ersten Fall der vorliegenden Erfindung dar; ihnen entsprechen die folgenden Parameter, wobei λ = 520 nm gewählt ist:

Der Reflexionsfaktor wird bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen im wesentlichen über den gesamten sichtbaren Wellenlängenbereich auf Werten unter 2,0% gehalten und ist kleiner als 1,0% im Fall der Kurve 32.

Fig. 4 zeigt die Reflexionsfaktorkurven für λ = 520 nm, n₀ = 1,52, n₁ = 1,85, n₂ = 1,75 und n _LC = 1,60, wobei die Werte n₁d₁ und n₂d₂ aus den Grenzwerten der Bedingungen (1) anstelle der vorstehend genannten Werte von n₁d₁ = λ/8 = 65 nm und n₂d₂ = 1,3λ/4 = 169 nm berechnet sind. Die Werte von n₁d₁ und n₂d₂ für jede Kurve in Fig. 4 sind wie folgt;

In Fig. 4 stellt Kurve 41 den Fall dar, daß die optische Basisdicken n₁d₁ = 65 nm und n₂d₂ = 169 nm sind. Wie man aus Fig. 4 erkennt, können Reflexionen befriedigend solange verhindert werden, wie die Werte von n₁d₁ und n₂d₂ innerhalb der durch Bedingung (1) gegebenen Grenzen bleiben.

Zweiter Fall: n₁d₁ und n₂d₂ erfüllen die folgenden Bedingungen (2):

0,2 × (2 N₁ - 1) λ ≦ n₁d₁ ≦ 0,3 × (2 N₁ - 1) λ (2)

0,2 × (2 N₂ - 1) λ ≦ n₂d₂ ≦ 0,3 × (2 N₂ - 1) λ

wobei N₁ und N₂ beliebige ganze Zahlen und λ die Entwurfswellenlänge ist.

Fig. 5 zeigt auf der Ordinate aufgetragen den Reflexionsfaktor als Funktion der auf der Abszisse aufgetragenen Wellenlänge für Ausführungsbeispiele des zweiten Falls. Kurve 51 gilt für einen herkömmlichen Aufbau mit lediglich einer transparenten Elektrode 3 auf dem transparenten Substrat 2, wobei n₀ = 1,52, n _LC = 1,60, n₁ = 1,85 und n₁d₁ = 130 nm bei λ = 520 nm und N₁ = 1 sind. Wie die Kurve 51 zeigt, liegt bei einem herkömmlichen Aufbau über den gesamten sichtbaren Wellenlängenbereich der Reflexionsfaktor im Bereich von 3%. Eine in Fig. 5 gezeigte Kurve 52 stellt den Reflexionsfaktor eines erfindungsgemäßen Aufbaus dar, der dadurch erhalten wird, daß eine dünne dielektrische Schicht 4 auf der transparenten Elektrode 3 bei einem herkömmlichen Aufbau vorgesehen ist, wie er Kurve 51 entspricht. Dieses Ausführungsbeispiel hat die Parameter n₂ = 1,75 und n₂d₂ = 130 nm bei λ = 520 nm und N₂ = 1. Durch die dünne dielektrische Schicht 4 wird der Reflexionsfaktor auf Werte von im wesentlichen 1% verringert.

Kurve 53 stellt den Reflexionsfaktor für einen Aufbau dar, der im wesentlichen dem gemäß Kurve 52 entspricht, mit der Ausnahme, daß die transparente Elektrode 3 eine optische Dicke von 390 nm entsprechend 3λ/4 (λ = 520 nm) hat. Auf diese Weise kann die Reflexionsschutzwirkung erhalten werden, wenn die transparente Elektrode 3 eine optische Dicke n₁d₁ entsprechend einem ungeraden Vielfachen von λ/4 hat. Die Schutzwirkung kann auch erhalten werden, wenn die dünne dieleltrische Schicht eine optische Dicke n₂d₂ entsprechend einem ungeraden Vielfachen von λ/4 hat.

Fig. 6 zeigt die Reflexionsfaktorkurven für λ = 520 nm, n₀ = 1,52, n₁ = 1,85, n₂ = 1,75 und n _LC = 1,60, wobei die Werte für n₁d₁ und n₂d₂ aus den Grenzwerten der Bedingungen (2) anstelle der vorstehend genannten Werte für n₁d₁ = n₂d₂ = λ/4 = 130 nm berechnet sind. Die Werte für n₁d₁ und n₂d₂ für jede in Fig. 6 gezeigte Kurve sind wie folgt:

In Fig. 6 stellt die Kurve 61 den Fall einer optischen Grunddicke von n₁d₁ = n₂d₂ = 130 nm dar. Wie man aus Fig. 6 sieht, kann eine befriedigende Verhinderung von Reflexionen so lange erreicht werden, wie die Werte der optischen Dicken n₁d₁ und n₂d₂ innerhalb den durch die Bedingungen (2) bestimmten Bereichen bleiben.

Fig. 7 zeigt die Reflexionsfaktorkurven für λ = 520 nm, n₀ = 1,52, n₁ = 1,85, n₂ = 1,75 und n _LC = 1,60, wobei die Werte für n₁d₁ und n₂d₂ aus den Grenzwerten der Bedingungen (2) anstelle der vorstehend genannten Werte von n₁d₁ = 3λ/4 = 390 nm und n₂d₂ = λ/4 = 130 nm berechnet sind. Die Werte für n₁d₁ und n₂d₂ für jede Kurve sind wie folgt:

In Fig. 7 stellt die Kurve 71 den Fall einer optischen Grunddicke von n₁d₁ = 390 nm und n₂d₂ = 130 nm dar. Wie man aus Fig. 7 erkennt, kann ein befriedigender Reflexionsschutz solange erreicht werden, wie die Werte der optischen Dicken n₁d₁ und n₂d₂ innerhalb der durch die Bedingungen (2) gegebenen Bereiche verbleiben.

Dritter Fall: n₁d₁ und n₂d₂ erfüllen die folgenden Bedingungen (3):

0,4 × N₁λ ≦ n₁d₁ ≦ 0,6 × N₁λ (3)

0,2 × N₂λ ≦ n₂d₂ ≦ 0,3 × N₂λ

wobei N₁ und N₂ beliebige ganze Zahlen und λ die Entwurfswellenlänge sind.

Fig. 8 zeigt auf der Ordinate aufgetragenen Reflexionsfaktor als Funktion der auf der Abszisse aufgetragenen Wellenlänge für Ausführungsbeispiele des dritten Falls. Die Kurve 81 gilt für einen herkömmlichen Aufbau mit lediglich einer transparenten Elektrode 3 auf dem transparenten Substrat 2, wobei n₀ = 1,52, n _LC = 1,60, n₁ = 1,85 und n₁d₁ = λ/4 = 130 nm. Wie die Kurve 81 zeigt, hat der herkömmliche Aufbau einen Reflexionsfaktor R in der Größenordnung von 3,0% im gesamten sichtbaren Wellenlängenbereich zwischen 380 und 760 nm. Die Kurven 82, 83 und 84 in Fig. 8 gelten für Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung. Der zu der Kurve 82 gehörige Aufbau hat folgende Parameter: n₀ = 1,52, n₁ = 1,85, n₂ = 1,75, n _LC = 1,60, λ = 520 nm, n₁d₁ = λ/2 = 260 nm und n₂d₂ = λ/4 = 130 nm; der Reflexionsfaktor dieses Aufbaus liegt in der Größenordnung von 1%. Der zu der Kurve 83 gehörige Aufbau gleicht dem der Kurve 82 mit der Ausnahme, daß n₂d₂ auf λ/2 = 260 nm geändert ist; hierbei wird ein Reflexionsfaktor erreicht, der im wesentlichen kleiner als 2% ist. Auch der zu der in Fig. 8 gezeigten Kurve 84 gehörige Aufbau gleicht dem der Kurve 82, mit der Ausnahme, daß n₂d₂ auf den Wert 3λ/4 = 390 nm geändert ist; hierbei wird ein Reflexionsfaktor in der Größenordnung von 1% erreicht.

Fig. 9 zeigt Reflexionsfaktorkurven für λ = 520 nm, n₀ = 1,52, n₁ = 1,85, n₂ = 1,75 und n _LC = 1,60, wobei jedoch die Werte für n₁d₁ und n₂d₂ aus den Grenzwerten der Bedingungen (3) anstelle der zuvor genannten Werte von n₁d₁ = λ/2 und n₂d₂ = λ/4 berechnet sind. Die Werte für n₁d₁ und n₂d₂ für jede Kurve sind wie folgt:

In Fig. 9 entspricht die Kurve 91 den Fall einer optischen Dicke von n₁d₁ = λ/2 = 260 nm und n₂d₂ = λ/4 = 130 nm.

Fig. 10 zeigt die Reflexionsfaktorkurven für g = 520 nm, n₀ = 1,52, n₁ = 1,85, n₂ = 1,75 und n _LC = 1,60, wobei jedoch die Werte für n₁d₁ und n₂d₂ aus den Grenzwerten der Bedingungen (3) anstelle der vorstehend genannten Werte n₁d₁ = λ/2 und n₂d₂ = g/2 berechnet sind. Die Werte für n₁d₁ und n₂d₂ für jede Kurve sind wie folgt:

In Fig. 10 entspricht die Kurve 101 dem Fall einer optischen Grunddicke von n₁d₁ = n₂d₂ = λ/2 = 260 nm.

Fig. 11 zeigt die Reflexionsfaktorkurven für λ = 520 nm, n₀ = 1,52, n₁ = 1,85, n₂ = 1,75 und n _LC = 1,60, wobei jedoch die Werte für n₁d₁ und n₂d₂ für die Grenzwerte der Bedingungen (3) anstelle der zuvor genannten Werte n₁d₁ = λ/2 und n₂d₂ = 3λ/4 berechnet sind. Die Werte für n₁d₁ und n₂d₂ für jede Kurve sind wie folgt:

In Fig. 11 entspricht die Kurve 111 dem Fall einer optischen Grunddicke von n₁d₁ = λ/2 = 260 nm und n₂d₂ = 3λ/4 = 390 nm.

Wie in den Fig. 9, 10 und 11 gezeigt ist, kann ein befriedigender Schutz vor Reflexionen solange erreicht werden, wie die Werte von n₁d₁ und n₂d₂ in den durch die Bedingungen (3) gegebenen Bereichen liegen.

Vierter Fall: n₁d₁ und n₂d₂ erfüllen die folgenden Bedingungen (4):

0,1 × (2 N₁ - 1) λ ≦ n₁d₁ ≦ 0,15 × (2 N₁ - 1) λ (4)

0,4 × N₂λ ≦ n₂d₂ ≦ 0,6 × N₂λ

wobei N₁ und N₂ beliebige positive ganze Zahlen und λ die Entwurfswellenlänge sind.

Fig. 12 zeigt den auf der Ordinate aufgetragenen Reflexionsfaktor als Funktion der auf der Abszisse aufgetragenen Wellenlänge für Ausführungsbeispiele des vierten Falls. Die Kurve 121 gehört zu einem herkömmlichen Aufbau mit allein einer transparenten Elektrode 3 auf dem transparenten Substrat 2, wobei n₀ = 1,52, n _LC = 1,60, n₁ = 1,85, λ = 520 nm und n₁d₁ = λ/4 = 130 nm sind. Wie die Kurve 121 zeigt, hat der herkömmliche Aufbau einen Reflexionsfaktor R im gesamten sichtbaren Wellenlängenbereich zwischen 380 und 760 nm im Bereich von 3,0%. Die anderen in Fig. 12 gezeigten Kurven 122, 123, 124 und 125 zeigen Beispiele der vorliegenden Erfindung und haben die folgenden Parameter, wobei λ = 520 nm ist:

Diese Beispiele erlauben es, den Reflexionsfaktor im gesamten sichtbaren Wellenlängenbereich im wesentlichen unter 2,5% zu reduzieren.

Fig. 13 zeigt die Reflexionsfaktorkurven für λ = 520 nm, n₀ = 1,52, n₁ = 1,85, n₂ = 1,75 und n _LC = 1,60, wobei jedoch die Werte n₁d₁ und n₂d₂ aus den Grenzwerten der Bedingungen (4) anstelle der vorstehend genannten Werte n₁d₁ = λ/8 = 65 nm und n₂d₂ = g/2 = 260 nm berechnet sind. Die Werte für n₁d₁ und n₂d₂ für jede Kurve sind wie folgt:

In Fig. 13 entspricht die Kurve 131 dem Fall einer optischen Grunddicke von n₁d₁ = 65 nm und n₂d₂ = 260 nm. Wie man aus Fig. 13 erkennt, kann solange ein befriedigender Schutz vor Reflexionen solange erreicht werden, wie die Werte von n₁d₁ den durch die Bedingungen (4) gegebenen Bereichen liegen.

Wenn die Brechungsindizes der die Elektrodenplatte bildenden Bauteile die folgende Beziehung erfüllen:

n₀ < n₁, n₂ < n₁ und n₂ ≦ n _LC

kann ein befriedigender Schutz vor Reflexionen dadurch erreicht werden, daß die optischen Dicken n₁d₁ und n₂d₂ der transparenten Elektrode und der dünnen dielektrischen Schicht derart gewählt werden, daß sie eine der Bedingungen des fünften bis siebten Falls, die im folgenden erläutert werden, erfüllen.

Fünfter Fall: n₁d₁ und n₂d₂ erfüllen im wesentlichen folgende Bedingungen (5):

n₁d₁ = (2 N₁ - 1) × λ/4 (5)

n₂d₂ = N₂ × λ/2

wobei N₁ und N₂ beliebige positive ganze Zahlen und λ die Entwurfswellenlänge sind.

Fig. 14 zeigt den Reflexionsfaktor auf der Ordinate als Funktion der Wellenlänge auf der Abszisse für Ausführungsbeispiele des fünften Falls. Die Kurve 141 gehört zu einem herkömmlichen Aufbau mit den Parametern λ = 520 nm, n₀ = 1,52, n₁ = 1,85, n _LC = 1,60 und n₁d₁ = λ/4 = 130 nm. Wie die Kurve 141 zeigt, hat der herkömmliche Aufbau über den gesamten sichtbaren Wellenlängenbereich zwischen 380 und 760 nm einen Reflexionsfaktor R im Bereich von 3%. Die weiteren in Fig. 14 gezeigten Kurven 142 und 143 stellen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar und haben die folgenden Parameter, wobei λ = 520 nm ist:

Die Kurve 142 der vorliegenden Erfindung hat einen niedrigeren Reflexionsfaktor verglichen mit dem Reflexionsfaktor der Kurve 141 des herkömmlichen Aufbaus im Wellenlängenbereich zwischen 450 und 620 nm entsprechend dem auf grünes Licht höchst empfindlichen menschlichen Auge. Entsprechend wird eine Verringerung des Reflexionsfaktors in diesem Wellenlängenbereich vom menschlichen Auge als beträchtliche Verringerung des Reflexionsfaktors der transparenten Elektrode empfunden.

Die erfindungsgemäße Kurve 143 unterscheidet sich von der Kurve 142 darin, daß der Wert n₁d₁ auf 3λ/4 = 390 nm geändert ist, wobei sich eine weitere Verbesserung ergibt.

Sechster Fall: n₁d₁ und n₂d₂ erfüllen im wesentlichen die folgenden Bedingungen (6):

n₁d₁ = N₁ × λ/2 (6)

n₂d₂ = N₂ × λ/4

wobei N₁ und N₂ beliebige ganze Zahlen und λ die Entwurfswellenlänge sind.

Fig. 15 zeigt das auf der Ordinate aufgetragene Reflexionsvermögen als Funktion der auf der Abszisse aufgetragenen Wellenlänge für Beispiele des sechsten Falls. Eine Kurve 151 gehört zu einem herkömmlichen Aufbau mit den Parametern n₀ = 1,52, n₁ = 1,85, n _LC = 1,60, λ = 520 nm und n₁d₁ = λ/4 = 130 nm. Wie die Kurve 151 zeigt, hat der herkömmliche Aufbau im gesamten sichtbaren Wellenlängenbereich zwischen 380 und 760 nm einen Reflexionsfaktor R im Bereich von 3,0%. Die weiteren in Fig. 15 gezeigten Kurven 152, 153 und 154 gehören zu Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung und haben die folgenden Parameter:

Wie aus Fig. 15 ersichtlich ist, haben die Aufbauten gemäß der vorliegenden Erfindung, denen die Kurven 152, 153 und 154 entsprechen, einen beträchtlich niedrigeren Reflexionsfaktor verglichen mit dem herkömmlichen Aufbau, dem die Kurve 151 entspricht, und zwar insbesondere im grünen Wellenlängenbereich der höheren Sehempfindlichkeit, in dem der Reflexionsfaktor kleiner als 1% ist.

Die in Fig. 15 gezeigten Beispiele haben Werte von n₂d₂, die sich um Vielfache unterscheiden; ähnliche Reflexionsschutzwirkungen können jedoch erreicht werden, wenn n₁d₁ gleich Vielfachen von λ/2 ist.

Siebter Fall: n₁d₁ und n₂d₂ erfüllen im wesentlichen die folgenden Bedingungen (7):

n₁d₁ = λ/8 (7)

n₂d₂ = N₂/2 × λ

wobei N₂ eine willkürliche ganze Zahl und g die Entwurfswellenlänge ist.

Fig. 16 zeigt den auf der Ordinate aufgetragenen Reflexionsfaktor als Funktion der auf der Abszisse aufgetragenen Wellenlänge für Ausführungsbeispiele des siebten Falls. Die Kurve 161 in Fig. 16 zeigt den Reflexionsfaktor des herkömmlichen Aufbaus mit den Parametern λ = 520 nm, n₀ = 1,52, n₁ = 1,85, n _LC = 1,60 und n₁d₁ = λ/4 = 130 nm. Wie die Kurve 161 zeigt, hat der herkömmliche Aufbau einen Reflexionsfaktor R im Bereich von 3,0% über den gesamten sichtbaren Wellenlängenbereich. Die weiteren in Fig. 16 gezeigten Kurven 162 und 163 gehören zu Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung und haben die folgenden Parameter, wobei λ = 520 nm ist:

Wie in Fig. 16 gezeigt ist, ist es offensichtlich, daß die erfindungsgemäßen Aufbauten zu einem verringerten Reflexionsfaktor im wesentlichen über den gesamten sichtbaren Wellenlängenbereich führen.

Bei der vorstehend erläuterten Flüssigkristallvorrichtung kann das transparente Substrat 2 mit einer Schutzbeschichtung aus anorganischem Material mit einem Brechungsindex versehen werden, der gleich oder im wesentlichen gleich dem Brechungsindex n₀ des Substrats ist; diese Schutzbeschichtung des Subtrats kann im wesentlichen als optisch transparentes Substrat mit dem Brechungsindex n₀ ohne Änderung des Reflexionsfaktors betrachtet werden. Somit ist es in dem Fall, daß das transparente Substrat aus Glas besteht, wünschenswert, dessen Oberflächen mit anorganischem Material mit im wesentlichen demselben Brechungsindex wie der Brechungsindex des Glases zu beschichten, um eine Zerstörung des Flüssigkristalls durch allgemein im Glas enthaltene Alkaliionen zu verhindern. Wenn beispielsweise das transparente Substrat aus Glas mit einem Brechungsindex von 1,52 besteht, ist es vorzuziehen, dessen Oberflächen mit transparenten Silica (Kieselsäureverbindung) mit einem Brechungsindex von etwa 1,48 zu beschichten.

Als Beispiele für die bei der vorliegenden Erfindung verwendbaren Materialien sollen genannt werden, daß das transparente Substrat aus Glas, wie beispielsweise Natronkalkglas, Bariumchromglas, Bariumflintglas, schwerem Bariumkronglas oder schwerem Bariumflintglas sowie aus Kunststoffmaterialien wie Polymethylmethacrylat, Polyesterharz, Polystyrenharz oder Polycarbonatharz bestehen kann. Ferner kann die transparente Elektrode 3 aus In₂O₃ oder SnO₂ bestehen, die dünne dielektrische Schicht 4 aus SiO₂, MgF₂ oder aus Silan und der Flüssigkristall 5 aus nematischem Flüssigkristallmaterial.

Die transparente Elektrode 3 und die dielektrische Schicht 4 kann beispielsweise durch Vakuumaufdampfen, Sputtern, Ionenimplantation, Tauchbeschichten, Wirbelbeschichten, dem CVD-Verfahren etc. gebildet werden.

Wie vorstehend erläutert, erlaubt die erfindungsgemäße Flüssigkristallvorrichtung, die Menge des durch die transparente Elektrode reflektierten Lichts einfach zu verringern, wodurch die Bildqualität und der Kontrast verbessert werden.

Claims (7)

1. Flüssigkristallvorrichtung mit Reflexionsunterdrückung, die ein Flüssigkristallmaterial und zwei Elektrodenplatten aufweist, zwischen denen sich das Flüssigkristallmaterial befindet, wobei mindestens eine der Elektroden ein transparentes Substrat, eine transparente, auf dem transparenten Substrat vorgesehene Elektrode und eine auf der transparenten Elektrode vorgesehene dielektrische Schicht besitzt und das transparente Substrat einen Brechungsindex n₀, die transparente Elektrode einen Brechungsindex n₁ und eine geometrische Dicke d₁, die dielektrische Schicht einen Brechungsindex n₂ und eine geometrische Dicke d₂ und das Flüssigkristallmaterial einen Brechungsindex n _LC haben, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Beziehungen erfüllt sind: n₀ < n₁, n₂ < n₁ und n _LC < n₂wobei n₁d₁ und n₂d₂ so gewählt sind, daß sie folgende Beziehungen erfüllen:0,1 × (2 N₁ - 1) λ ≦ n₁d₁ ≦ 0,15 × (2 N₁ - 1) λ0,26 × (2 N₂ - 1)λ ≦ n₂d₂ ≦ 0,39 × (2 N₂ - 1) λwobei λ die Bemessungswellenlänge und N₁ und N₂ beliebige positive ganze Zahlen sind.

2. Flüssigkristallvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Beziehungen erfüllt sind: n₀ < n₁, n₂ < n₁ und n _LC < n₂wobei n₁d₁ und n₂d₂ so gewählt sind, daß sie folgende Beziehungen erfüllen:0,2 × (2 N₁ - 1) λ ≦ n₁d₁ ≦ 0,3 × (2 N₁ - 1) λ0,2 × (2 N₂ - 1)λ ≦ n₂d₂ ≦ 0,3 × (2 N₂ - 1) λwobei λ die Bemessungswellenlänge und N₁ und N₂ beliebige positive ganze Zahlen sind.

3. Flüssigkristallvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Beziehungen erfüllt sind: n₀ < n₁, n₂ < n₁ und n _LC < n₂wobei n₁d₁ und n₂d₂ so gewählt sind, daß sie folgende Beziehungen erfüllen:0,4 × N₁ λ ≦ n₁d₁ ≦ 0,6 × N₁ λ0,2 × N₂ λ ≦ n₂d₂ ≦ 0,3 × N₂ λwobei λ die Bemessungswellenlänge und N₁ und N₂ beliebige positive ganze Zahlen sind.

4. Flüssigkristallvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Beziehungen erfüllt sind: n₀ < n₁, n₂ < n₁ und n _LC < n₂wobei n₁d₁ und n₂d₂ so gewählt sind, daß sie folgende Beziehungen erfüllen:0,1 × (2 N₁ - 1) λ ≦ n₁d₁ ≦ 0,15 × (2 N₁ - 1) λ0,4 × N₂ λ ≦ n₂d₂ ≦ 0,6 × N₂ λwobei λ die Bemessungswellenlänge und N₁ und N₂ beliebige positive ganze Zahlen sind.

5. Flüssigkristallvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Beziehungen erfüllt sind: n₀ < n₁, n₂ < n₁ und n₂ ≦ n _LCwobei n₁d₁ und n₂d₂ so gewählt sind, daß sie im wesentlichen folgende Beziehungen erfüllen:n₁d₁ = (2 N₁ - 1) × λ/4n₂d₂ = N₂ × λ/2wobei λ die Bemessungswellenlänge und N₁ und N₂ beliebige positive ganze Zahlen sind.

6. Flüssigkristallvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Beziehungen erfüllt sind: n₀ < n₁, n₂ < n₁ und n₂ ≦ n _LCwobei n₁d₁ und n₂d₂ so gewählt sind, daß sie im wesentlichen folgende Beziehungen erfüllen:n₁d₁ = N₁ × λ/2n₂d₂ = N₂ × λ/4wobei λ die Bemessungswellenlänge und N₁ und N₂ beliebige positive ganze Zahlen sind.

7. Flüssigkristallvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Beziehungen erfüllt sind: n₀ < n₁, n₂ < n₁ und n₂ ≦ n _LCwobei n₁d₁ und n₂d₂ so gewählt sind, daß sie im wesentlichen folgende Beziehungen erfüllen:n₁d₁ = λ/8n₂d₂ = N/2 × λwobei λ die Bemessungswellenlänge und N eine beliebige positive ganze Zahl ist