DE3751311T2

DE3751311T2 - Flüssigkristallvorrichtung mit einer Ladungs-Speicherstruktur.

Info

Publication number: DE3751311T2
Application number: DE3751311T
Authority: DE
Inventors: Shunpei Setagaya-Ku Tokyo 157 Yamazaki
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 1986-02-17
Filing date: 1987-02-12
Publication date: 1995-09-28
Anticipated expiration: 2007-02-13
Also published as: EP0234429B1; EP0234429A3; EP0234429A2; DE3751311D1; KR870008213A; US4836655A; CN87100746A; KR920000568B1; CN1046048A; CN1010057B; CN1026264C

Description

Grundlagen zu der Erfindung

Diese Erfindung betrifft eine Flüssigkristallvorrichtung, insbesondere betrifft sie eine Flüssigkristallvorrichtung mit einer Ladungsspeicherstruktur.
Flüssigkristallvorrichtungen sind für Anzeigen von Mikrocomputern, Textverarbeitungsgeräten, Fernsehsystemen usw. aufgrund ihres hohen Kontrastanzeigevermögens verwendet worden. Andererseits sind Flüssigkristalle als vielversprechend für konkurrierende Medien für Speichervorrichtungen, wie Speicherscheiben, und für Anwendungen für solche Audiogeräte, wie Lautsprecher, in Betracht gezogen worden.
Nach dem Stand der Technik ist eine derartige smektische Flüssigkristallvorrichtung bekannt, die ein Paar von Substraten umfaßt, die einander gegenüberliegen und zwischen denen eine Flüssigkristallschicht vorgesehen ist, sowie ein Paar von Elektroden, die einander gegenüberliegend an den Innenseiten der Substrate vorgesehen sind, und weiter ein Paar von ausgerichteten Filinen, die symmetrisch an den Elektroden vorgesehen sind, wobei eine einfache Matrixstruktur oder eine Struktur nach Art eines aktiven Elements mit den nichtlinearen Vorrichtungen aufgebaut ist. Eine sehr wichtige Eigenschaft, die für eine derartige Flüssigkristallvorrichtung notwendig ist, ist ein großes elektrisches Koerzitivfeld Ec (elektrisches Schwellenfeld). Das große Ec macht es möglich, die Flüssigkristallschicht bei einer bestimmten Bedingung in einem beispielsweise lichtundurchlässigen Zustand zu halten, wenn sich das elektrische Feld auf einen Wert unterhalb der Stärke erhöht, bei der die Flüssigkristallschicht abrupt ihren Zustand in einen transparenten Zustand verändert, und entsprechend umgekehrt. In diesem Zusammenhang nimmt das elektrische Koerzitivfeld Ec einen positiven Wert Ec+ an (ein Schwellenwert, der beobachtet wird, wenn eine positive Spannung angelegt wird) und einen negativen Wert Ec- (ein Schwellenwert, der beobachtet wird, wenn eine negative Spannung angelegt wird). Obwohl Ec+ und Ec- nicht notwendigerweise gleich sind, können sie aufgrund eines Bearbeitungszustandes einer Orientierungsausrichtung an Oberflächen, die an die Flüssigkristallschicht angrenzen, ungefähr gleich sein.
Eine derartige smektische Flüssigkristallschicht zeigt jedoch nur eine sehr schwache Hysterese, d.h., sie hat ein sehr kleines und instabiles Ec. Wenn insbesondere eine oberflächenstabilisierte ferroelektrische Flüssigkristallschicht geschaffen wird, hängt der Wert von Ec stark von der Stärke eines gepulsten elektrischen Feldes ab, das auf die Schicht angewendet wird. Folglich ist ein Anregungssystem, das als AC-Vorspannungsverfahren bekannt ist, verwendet worden, bei dem ein negativer Signalpuls vor dem Neuschreiben in einer positiven Richtung angewendet wird, und dann wird ein positiver Puls unter Feinabstimmung im Hinblick auf die Stärke des elektrischen Feldes und die Anwendungszeit angewendet, und wenn umgekehrt ein Neuschreiben in einer negativen Richtung gewünscht wird, wird der Vorgang auf die gleiche Weise wie im vorherigen Fall ausgeführt, wobei die Richtung des elektrischen Feldes umgekehrt ist. Das AC- Vorspannungsverfahren erfordert eine sehr komplizierte äußere Schaltung. Flüssigkristallvorrichtungen mit einem Kondensator, der zwischen den Elektroden der Flüssigkristallstruktur ausgebildet ist, sind in den Druckschriften US-4,021,798 und GB-A-2159315 offenbart.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Flüssigkristallvorrichtung mit einer nicht-flüchtigen Speicherfunktion zu schaffen.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Flüssigkristallvorrichtung zu schaffen, die einen bestimmten Wert ihres Koerzitivfeldes in Abhängigkeit auf ein auf sie angewendetes Feld aufweist.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Flüssigkristallvorrichtung zu schaffen, die eine ersichtliche Hysterese aufweist.
Dementsprechend ist insoweit gefordert, eine Flüssigkristallvorrichtung mit einer äußeren Schaltung zu schaffen, die weniger kompliziert ist, als diejenige eines AC- Vorspannungsverfahrens. Andererseits scheint das Vorspannungsverfahren unabdingbar zur Realisierung einer Flüssigkristallvorrichtung, solange die Flüssigkristallschicht lediglich ein geringes Ec aufweist. Es gab weitere Versuche, eine Flüssigkristallschicht mit einem stabilen Ec zu schaffen. Diese weisen jedoch Nachteile in ihren Frequenzeigenschaften auf.

Offenbarung der Erfindung

Die vorhergehenden Aufgaben werden erfindungsgemäß mit einer Flüssigkristallvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist mit einer Ladungsspeicherschicht oder mit Clustern versehen, in denen elektrische Ladung nahe einer Flüssigkristallschicht ohne Unterstützung eines äußeren elektrischen Feldes gespeichert wird. Die Vorrichtung zeigt eine ersichtliche Hysterese aufgrund der in der Ladungsspeicherschicht gespeicherten Ladung in Erwiderung auf ein an die Flüssigkristallschicht angewendetes elektrisches Feld. Die Ladungsspeicherschicht wird einem äußeren elektrischen Feld aufdie gleiche Weise wie die Flüssigkristallschicht unterworfen und ist mit einem Isolatorfilm versehen, der verhindert, daß in der Ladungsspeicherschicht angesammelte Ladung entkommt, wenn das äußere Feld weggenommen wird. Die Dicke der Ladungsspeicherschicht ist so ausgewählt, daß sie einfallendes Licht nicht zu mehr als 30% absorbiert.
Mittels dieses Aufbaus wird die elektrische Ladung zu der Ladungsspeicherschicht oder den Clustern durch den Isolatorfilm transportiert. Die Leitfähigkeit des Isolatorfilms ist so, daß der Transport aufgrund eines Fowler- Nordheim Tunneleffekts im Verhältnis zu einer durch das elektrische Feld indizierten Kraft beruht.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Querscänittsansicht, die eine Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 2 ein Äquivalentschaltkreisdiagramm der in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsform;
Fig. 3 eine graphische Darstellung, die die Hystereseschleife der in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsform und die Hystereseschleife in einer Vorrichtung nach dem Stand der Technik zeigt; und
Figuren 4(A) bis 4(D) Schnittansichten, die Abwandlungen einer erfindungsgeziäßen Vorrichtung zeigen.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

In der Fig. 1 wird eine erfindungsgemäße Flüssigkristallvorrichtung dargestellt. Auf den gegenüberliegenden inneren Oberflächen eines Paars von transparenten Substraten 4 und 4' sind transparente parallele Elektrodenstreifen 3 vorgesehen, die sich in lateraler Richtung gemäß der Zeichnung erstrecken, und transparente parallele Elektrodenstreifen 3', die sich in senkrechter Richtung zu der Ebene der Zeichnung erstrecken. Eine Flüssigkristallschicht 5 ist zwischen den gegenüberliegenden Substraten 4 und 4' angeordnet. Der Flüssigkristall kann von jeder Art sein, solange die optischen Eigenschaften sich in Erwiderung auf das darin induzierte elektrische Feld verändern, beispielsweise von einem Gast-Wirt-Typ (guesthost), einem doppelbrechenden Typ, etc.. In dieser Ausführungsform wird jedoch ein ferroelektrischer Flüssigkristall verwendet, der einen großen Sichtbarkeitswinkel aufweist. Gemäß einem elektrischen Feld in der Flüssigkristallschicht wird dem auf die Schicht einfallenden Licht selektiv ermöglicht, dadurch hindurchzutreten. Einer der Elektrodenstreifen kann reflektierend sein, so daß die Vorrichtung als Vorrichtung eines reflektiven Typs wirkt, und für diese Art kann das darunterliegende Substrat nicht transparent sein.
Auf der Elektrode 3 befindet sich ein erster dielektrischer Film 1 und eine schwebende Elektrode 6 in der Form einer Halbleiterschicht oder von Clustern, wobei eine Kapazität dazwischen ausgebildet ist. Weiter ist ein zweiter dielektrischer Film 2 auf der schwebenden Elektrode 6 ausgebildet. Die schwebende Elektrode 6 und die Elektrodenstreifen 3 bilden eine weitere Kapazität zwischen ihnen. Das Bezugszeichen 7 bezeichnet einen ausgerichteten Film.
Die elektrischen Eigenschaften der in der Fig. 1 dargestellten Vorrichtung können mit einem Äquivalentschaltkreis, wie er in der Fig. 2 gezeigt ist, untersucht werden, wobei G&sub2; und C&sub2; jeweils die Leitfähigkeit und die Kapazität einer mit dem zweiten dielektrischen Film 2 versehenen Flüssigkristallschicht 5 sind und wobei G&sub1; und C&sub1; die Leitfähigkeit und die Kapazität des ersten dielektrischen Films 1 sind. Die Halbleiterschicht oder die Cluster 6 wirken als ein Ladungseinfangzentrum. Wenn eine Spannung V&sub0; an die Schaltung über ein Paar von Anschlüssen 3 und 3' angewendet wird, lassen sich die Spannung V&sub1; über C&sub1; oder G&sub1; und die Ladung Q&sub1;, die auf dem ersten dielektrischen Film angesammelt wird, und die Spannung V&sub2; über C&sub2; oder G&sub2; und die Spannung Q&sub2;, die auf der Flüssigkristallschicht 5 angesammelt wird, in der folgenden Form berechnen:
V&sub0; = V&sub1; + V&sub2;, V&sub1; = Q&sub1;/C&sub1; = V&sub0;C&sub2;/(C&sub1;+C&sub2;),
V&sub2; = Q&sub2;/C&sub2; = V&sub0;C&sub1;/(C&sub1;+C&sub2;).
Praktisch beträgt die Dicke des ersten dielektrischen Films 2 mehrere Å und die Dicke der Flüssigkristallschicht beträgt 2 bis 3 um, und C&sub1; ist deshalb wesentlich größer als C&sub2;. Somit wird V&sub2; = 0 erzielt und nahezu die gesamte auf die Vorrichtung angewendete Spannung wird in der Anfangsphase auf die Flüssigkristallschicht angewendet.
In die schwebende Elektrode 6 werden Ströme 8 und 8' über die Leitwerte G&sub1; und G&sub2; gemäß den aufgeteilten Spannungen V&sub1; und V&sub2; eingeleitet. Die Ströme 8 und 8' fließen in entgegengesetzten Richtungen und die elektrische Ladung aufgrund des dazwischen vorhandenen Differenzstroms wird auf der schwebenden Elektrode 6 mit der Zeit angesammelt.
Die auf der schwebenden Elektrode 6 angesammelte Ladung Q wird nach der folgenden Gleichung berechnet:
Q = V&sub0;(C&sub2;G&sub1;-C&sub1;G&sub2;)/(G&sub1;+G&sub2;)
x [1-exp(-t(G&sub1;+G&sub2;)/(C&sub1;+C&sub2;))].
Aufgrund der Beziehung C&sub1;> C&sub2; ist die Leitfähigkeit der Flüssigkristallschicht 5 in der Größenordnung von 10&sup9; Ohm, wenn die Dicke 2 um beträgt, und die Pixeldimension beträgt 300 um x 300 um. Die Leitfähigkeit wird auf die Größenordnung von 10&sup5; bis 10&sup6; unter der Anwendung des elektrischen Feldes verringert aufgrund der Nichtlinearität des zweiten dielektrischen Films, der eine Dicke in der Größenordnung von 10 bis 100 Å, beispielsweise 20 Å, aufweist. Andererseits weist der erste dielektrische Film unter den gleichen Bedingungen wie der zweite dielektrische Film einen Wert von 10¹² Ohm auf. Dadurch ist der Widerstand ausreichend groß im Vergleich zu G&sub1;. Dann kann die obige allgemeine Gleichung wie folgt vereinfacht werden:
Q = -C&sub1;V&sub0;[1-exp(-G&sub2;t/C&sub1;)] = Q&sub2;-Q&sub1;
Q&sub1; = Q&sub2;+C&sub1;V&sub0;[1-exp(-G&sub2;t/C&sub1;)) = C&sub1;V&sub1;
Q&sub1; = C&sub2;V&sub2;+C&sub1;V&sub0;[1-exp(-G&sub2;t/C&sub1;)] = C&sub1;(V&sub0;-V&sub2;).
Diese Gleichungen lassen sich umschreiben in
V&sub1;(C&sub1; + C&sub2;) = C&sub2;V&sub0; + C&sub1;V&sub0;-C&sub1;V&sub0;[1-exp(-G&sub2;t/C&sub1;)],
V&sub1; = V&sub0; - C&sub1;V&sub0;exp(-G&sub2;t/C&sub1;)/(C&sub1;+C&sub2;).
Das heißt, nach einer ausreichenden Zeit oder mit einem ausreichend großen G&sub2; ist die Spannung V&sub2; über der Flüssigkristallschicht gegeben durch
V&sub2; = C&sub1;V&sub0; /(C&sub1;+C&sub2;).
Die Spannung schließt die durch die Halbleiterschicht oder die Cluster als ein Fangzentrum eingefangene Ladung mit ein und verflüchtigt sich deshalb nicht, sogar wenn die angelegte Spannung weggenommen wird. Der Zustand der Flüssigkristallschicht wird so wie er war aufrechterhalten aufgrund des durch die eingefangenen Ladungen induzierten elektrischen Feldes. Folglich sind der transparente oder der lichtundurchlässige Zustand der Flüssigkristallschicht nicht flüchtig.
Aus diesem Grund weist iie erfindungsgemäße Vorrichtung ein ersichtliches Ec auf, sogar wenn die Flüssigkristallschicht selbst kein ausreichendes Ec besitzt. Das Ec wird mit der Menge von auf der schwebenden Elektrode angesammelter Ladung verändert. Durch Steuern der Ladungsmenge auf der schwebenden Elektrode ist es möglich, ein Ec mit einem vergleichsweise hohen Wert zu erzielen.

Experiment 1

Diese Beschreibung wird auch in Verbindung mit Fig. 1 durchgeführt. Auf den Glassubstraten 4 und 4' sind transparente Elektroden aus Tndiumzinnoxid (ITO) vorgesehen. Der erste dielektrische Film 2 auf der Elektrode 3 wurde aus Siliziumnitrid durch Plasma CVD oder Photo-CVD angefertigt, wie in der japanischen veröffentlichten Patentanmeldung Nr. scho59-079623 offenbart ist, die am 20.4.1984 durch den Anmelder eingereicht wurde, insbesondere durch die erste, zweite und vierte Ausführungsform, die in dieser japanischen Anmeldung beschrieben sind. In dem Verfahren wurden ein Siliziumnitridfilm mit 500 Å Dicke auf der Elektrode 3 in einer Reaktionskammer unter einem Prozeßdruck von 0,1 Torr und bei einer Temperatur von 350ºC unter Verwendung eines gemischten Prozeßgases, das sich aus Silan (SinH2n+2:≥1) und Ammoniak oder Stickstoff zusasmmensetzt, bei einer Rate von Ammoniak/Silan ≥ 50 unter einer elektrischen Leistung mit hoher Frequenz von 13,56 Mhz abgelagert.
Nach der Ablagerung des ersten elektrischen Films 1 wurde die Reaktionskammer weiter auf weniger als 10&supmin;&sup6; Torr evakuiert. Dann wurde eine Siliziumhalbleiterschicht oder Cluster abgelagert durch bei 200 cc/min eingespeistem Silangas unter einem elektrischen Hochfrequenzfeld von 13,56 Mhz bei 350ºC.
Der Siliziumhalbleiter wurde in der Form von Clustern abgelagert, wenn die durchschnittliche Dicke weniger als 100 Å betrug und wurde in der Form einer Schicht abgelagert, wenn die durchschnittliche Dicke in dem Bereich von 100 bis 1000 Å lag. Bei mehr als 1000 Å Dicke der Halbleiterschicht wurde die Lichtdurchlässigkeit der Halbleiterschicht verschlechtert und die Eignung für optische Vorrichtungen ging verloren. Gemäß diesem Experiment lag die am besten geeignete Dicke bei 1000 Å.
Nach Auspumpen der Reaktionskammer wurde der zweite dielektrische Film mit einer Dicke von 10 bis 100 Å abgelagert, beispielsweise 30 Å, mittels eines Verfahrens, das nahezu zu dem für den ersten dielektrischen Film gleich ist, außer daß der Druck 0,01 Torr betrug.
Auf der transparenten Elektrode 3', die ebenfalls gebildet wurde, wurde ein Siliziumnitridfilm mit 300 Å durchschnittlicher Dicke durch das gleiche Verfahren gebildet. Der Siliziumnitridfilm dient dazu, das Eindringen von Verunreinigungen wie Natriumionen in die Flüssigkristallschicht 5 von dem Glassubstrat oder der transparenten Elektrode 3' zu verhindern. Danach wurde ein ausgerichteter Film auf der inneren Oberfläche des Nitridfilms 11 anschließend an die Flüssigkristallschicht 5 angefertigt. Der ausgerichtete Film 7 wurde über die Oberfläche mit einer Schleudervorrichtung ausgebreitet und durch Aufheizung auf 120ºC für 30 min getrocknet, und die Innenseite des Films 7 wurde durch Reiben ausgerichtet.
Als nächstes wurden die derart mit den ausgerichteten Filmen geschaffenen Substrate 4 und 4' zusammengebracht und ihr Randumfang wurde abgedichtet, und dann wurde der Flüssigkristall in den zwischen den gegenüberliegenden Substraten 4 und 4' gebildeten Raum injiziert. Der Flüssigkristall ist eine Mischung aus F8 und B7. Als weiterer Flüssigkristall ist auch eine Mischung aus OMOOPO und MBRA verwendbar. Weitere geeignete Flüssigkristalle sind in den veröffentlichten japanischen Patentanmeldungen Nrn. sho56- 107216, sho59-98051 und sho59-118744 offenbart.
In Erwiderung auf das an jeden Bildpunkt angelegte Feld von 110 V zeigte die Flüssigkristallschicht ein ersichtliches Ec. Die Fig. 3 ist eine graphische Darstellung, die die Hysterese der erfindungsgemäßen Flüssigkristallvorrichtung zeigt. Die Abszisse gibt die angewendete Spannung an und die Ordinate die Transparenz der Flüssigkristallschicht. In der Figur stellen die Kurven 16 und 16' eine Hystereseschleife einer herkömmlichen Vorrichtung dar, bei der lediglich ein Silankupplungswirkstoff verwendet wurde. Das Koerzitivfeld Ec war nicht nur sehr gering, wie in der Figur gezeigt ist, sondern auch sehr instabil. Im Gegensatz dazu wurde nach der Erfindung eine wohlgeformte Hystereseschleife mit den gezeigten Kurven 15 und 15' aufgetragen, und ihr Ec war verleichsweise groß.
Im folgenden wird eine Beschreibung weiterer Experimente gegeben. Viele Prozeßschritte in den Experimenten waren zu den entsprechenden Schritten des oben beschriebenen ersten Experiments gleich, so daß es als Weglassung zur Vermeidung einer redundanten Beschreibung angesehen werden sollte, wenn einige Schritte in der folgenden Beschreibung nicht mehr im einzelnen erörtert werden.

Experiment 2:

Der erste dielektrische Film 1 wurde aus Siliziumnitrid mit 500 bis 2000 Å Dicke abgelagert, wie in der Fig. 4(A) gezeigt ist. Die schwebende Elektrode 6 wurde aus Silizium mit 100 bis 1000 Å hergestellt und so strukturiert, daß sie lediglich über der Elektrode 3' gelegen war, und mit einem Siliziumnitridfilm von 20 bis 100 Å Dicke abgedeckt. Auf der Elektrode 3' wurde ein Siliziumnitridfilm 5' und ein organischer ausgerichteter Film 7 gebildet. In dieser Struktur war die elektrische Ladung von der Flüssigkristallschicht 5 an die schwebende Elektrode 6 anzubringen.

Experiment 3:

Entgegen den vorherigen Experimenten wurde der erste dielektrische Film 2, der von der Elektrode 3 eine elektrische Ladung empfängt, mit einer größeren Dicke von 500 bis 2000 Å abgelagert. Eine schwebende Elektrode 6' wurde zudem auf dem gegenüberliegenden Substrat 3' zusammen mit einem zweiten dielektrischen Film 2' gebildet. Die schwebenden Elektroden 6 und 6' wurden aus Siliziumclustern mit 50 Å durchschnittlicher Dicke hergestellt. Dementsprechend war der Sinn der Hystereseschleife umgekehrt im Vergleich zu den obigen Experimenten.

Experiment 4:

Diese Vorrichtung ist von einer Art, bei der die elektrische Ladung von der Flüssigkristallschicht 5 aus in die schwebenden Elektroden 6 und 6' aus Siliziumclustern eintritt, wie in der Fig. 4(C) gezeigt ist. Mit dieser Struktur wurde das Koerzitivfeld Ec weiter verbessert.

Experiment 5:

Die schwebende Elektrode 6 wurde in der Form eines dünnen Films abgelagert, während die andere schwebende Elektrode in der Form von Clustern abgelagert wurde, wie in der Fig. 4(D) gezeigt ist.
Obwohl die obige Beschreibung in Verbindung mit bestimmten Ausführungsformen durchgeführt wurde, soll die Erfindung nicht darauf beschränkt sein, sondern sie soll lediglich durch die beiliegenden Ansprüche und viele Abwandlungen beschränkt sein, die man wie folgt in Betracht ziehen kann:
Die Halbleiterschicht oder die Cluster können aus SixGe1-x (0≤x≤1) sein, das mit solchen Dotierstoffen wie Phosphor oder Bor oder Wasserstoff oder einem Halogen dotiert sein kann.
Gemäß dem Prinzip der Erfindung kann der Ladungsspeicherbereich aus jeglichem Material aufgebaut sein, solange dieses in sich hinter einem Isolator eine elektrische Ladung speichern kann. Beispielsweise kann es ein Metall, wie Pt, Mo, Ta, Al, In oder Sn, oder ein metallischer Verbundstoff daraus, oder eine Legierung unter Einschluß von Siliziumlegierungen und Aluminiumlegierungen sein.
Siliziumnitrid wird in der obigen Ausführungsform dazu verwendet, einen dielektrischen Film zu bilden. Es können jedoch auch andere Materialien verwendet werden, beispielsweise Siliziumoxid, Aluminiumoxid, Tantaloxid, Phosphorglas, Borosilikatglas, ein organisches dielektrisches Material usw.
Anstelle des Reibeverfahrens zum Schaffen einer Ausrichtung auf den Innenseiten der Substrate können andere Ausrichtungsverfahren verwendet werden, wie z.B. ein Temperaturgraduierungsverfahren, ein Scherverfahren usw.. Das Scherverfahren wird dadurch ausgeführt, daß eine Verschiebung eines Substratpaars, zwischen dem eine Flüssigkristallschicht angeordnet ist, ausgeführt wird.
Die Halbleiterschicht oder die Clüster können auf irgendeiner der einander gegenüberliegenden inneren Oberflächen der Substrate ausgebildet sein, oder auf beiden gegenüberliegenden inneren Oberflächen. Weiter kann ein ferroelektrischer Film die Innenseite eines Substrats abdecken, oder nur die Elektroden oder nur die Bildelemente.
Die Erfindung kann zudem angewendet werden für Lautsprecher, Kopierer, Speicherscheiben oder andere Anwendungen smektischer Flüssigkristalle.

Claims

1. Eine Flüssigkristallvorrichtung mit

einem transparenten Substrat (4);

einem gegenüberliegenden Substrat (4');

einer zwischen den Substraten liegenden Flüssigkristallschicht (5), deren optische Eigenschaft sich mit einem darin erzeugten elektrischen Feld verändert; und

Elektrodenanordnungen (3, 3'), die an gegenüberliegenden Innenseiten der Substrate ausgebildet sind, zum Erzeugen eines elektrischen Feldes in die Flüssigkristallschicht (5),

dadurch gekennzeichnet,

daß ein Ladungsspeicherbereich zwischen der Flüssigkristallschicht (5) und wenigstens einer der Elektrodenanordnungen (3, 3') vorgesehen ist, wobei der Ladungsspeicherbereich eine schwebende Elektrode (6) umfaßt, die von der Flüssigkristallschicht und der einen Elektrodenanordnung durch isolierende Schichten (1, 2) isoliert ist.

2. Eine Flüssigkristallvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei Ladungen an die schwebende Elektrode durch eine angrenzende isolierende dielektrische Schicht bereitgestellt werden.

3. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die schwebende Elektrode in der Form einer Schicht oder von Clustern ausgebildet ist.

4. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die schwebende Elektrode einen Halbleiter umfaßt.

5. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die schwebende Elektrode ein Metall umfaßt.

6. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die schwebende Elektrode einen metallischen Verbundstoff umfaßt.

7. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die schwebende Elektrode ein Metallsilizid umfaßt.

8. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die schwebende Elektrode einen Germaniumverbundstoff umfaßt.

9. Eine Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Metall aus der aus Pt, Mo, Ta, Al, In und Sn bestehenden Gruppe ausgewählt ist.

10. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Flüssigkristallschicht eine ferroelektrische Flüssigkristallschicht umfaßt.

11. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die optische Eigenschaft der Lichttransmissionsgrad ist.

12. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die optische Eigenschaft die Lichtabsorptionsanisotropie ist.

13. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Leitfähigkeiten der isolierenden Schichten (1, 2) derart ausgewählt sind, daß elektrische Ladung in die schwebende Elektrode durch nur einen der beiden Isolatoren getrieben wird.

14. Eine Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Halbleiter Silizium oder Germanium ist.