DE3850581T2

DE3850581T2 - Elektro-optische Modulationsvorrichtung.

Info

Publication number: DE3850581T2
Application number: DE3850581T
Authority: DE
Inventors: Shuzo Kaneko
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-01-29
Filing date: 1988-01-28
Publication date: 1994-11-10
Anticipated expiration: 2008-01-29
Also published as: EP0276864A2; JPS63186215A; DE3850581D1; US4815823A; JPH0827460B2; EP0276864A3; EP0276864B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG UND ZUM STAND DER TECHNIK

Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Modulationsvorrichtung für eine Flachanzeige, insbesondere betrifft sie eine optische Flüssigkristall- Modulationsvorrichtung, die zur abgestuften oder getönten Anzeige bei einer Flachanzeige, einer Blendenanordnung usw. unter Verwendung eines ferroelektrischen Flüssigkristalls geeignet ist.
Bislang ist eine Art von Flüssigkristallvorrichtung verbreitet, bei der Abtastelektroden und Signalelektroden zu einer Matrix angeordnet sind und bei der eine Flüssigkristallzusammensetzung zwischen die Elektroden gefüllt ist, um eine große Anzahl von Pixeln zur Bild- oder Informationsanzeige zu bilden. Ein Verfahren zur Ansteuerung einer derartigen Anzeigevorrichtung ist das Zeitmultiplex Ansteuersystem, bei dem ein Adressensignal sequentiell und periodisch an die Abtastelektroden in selektiver Weise angelegt wird, während vorgeschriebene Signale in selektiven Weise an die Signalelektroden in paralleler Form und in Phase mit dem Adressensignal angelegt werden.
Die meisten Flüssigkristalle, die Eingang in den kommerziellen Gebrauch als derartige Anzeigvorrichtungen gefunden haben, sind TN- (verdrillt nematische) Flüssigkristalle, wie sie in "Voltage-Dependent Optical Activity of a Twisted Nematic Liquid Crystal" von M. Schadt und W Helfrich in Applied Physics Letters, Band 18, Nr. 4 (15.Februar 1971) auf den Seiten 127 bis 128 beschrieben sind.
In den letzten Jahren ist als Verbesserung derartiger Flüssigkristtallvorrichtungen die Verwendung einer Flüssigkristallvorrichtung, die Bistabilität zeigt, von Clark und bagerwall in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 107216 / 1981, US-Patent Nr 4367924 usw. vorgeschlagen worden. Als bistabile Flüssigkristalle zeigen ferroelektrische Flüssigkristalle chiral-smektische C-Phase (SmC*) oder H-Phase (SmH*), die im allgemeinen verwendet werden. Diese Flüssigkristallmaterialien haben Bistabilität, dh., eine Eigenschaft, entweder einen ersten stabilen Zustand oder einen zweiten stabilen Zustand anzunehmen und den sich ergebenden Zustand beizubehalten, wenn das elektrische Feld nicht anliegt, und die eine hohe Ansprechempfindlichtkeit gegenüber Änderungen des elektrischen Feldes aufweisen, so daß erwartet werden kann, daß sie eine breite Anwendung im Bereich einer Hochgeschwindigkeitsanzeige und bei Anzeigeeinrichtungen des Speichertyps haben.
Die bistabile Flüssigkristallvorrichtung weist jedoch ein Problem auf, daß nämlich das Umschalten vom ersten zum zweiten Zustand nicht so schnell erfolgt, so daß es schwer ist, einen zwischen zwei stabilen Zuständen liegenden Pegel zu steuern. Aus diesem Grund ist es schwierig, eine dazwischenliegende Abstufung anzuzeigen. In Anbetracht des obigen hat unser Forscherteam schon eine optische Modulationsvorrichtung vorgeschlagen, die das obige Problem durch Verwendung eines optischen Modulationsmaterials löst, das eine Speichereigenschaft in der Weise aufweist, wie sie oben beschrieben ist (US-Patentanmeldungen Nr. 931082 und 934920).
Die obige Art optischer Modulationsvorrichtungen kann eine große Pixelkapazität aufweisen und eine abgestufte Anzeige bewirken. Jedoch weist die optische Modulationsvorrichtung immer noch verschiedene Probleme hinsichtlich tatsächlicher Herstellung und Arbeitsweise wegen der großen Anzahl von Elektroden, der komplizierten Verbindung mit Drähten aus einer Ansteuerstromversorgung und Elektroden auf Substraten und Fluktuationen der Anzeigefunktion aufgrund der Erzeugung von joulscher Wärme durch eine Strom auf, der zwischen den Elektroden fließt und der den Potentialgradienten ändert.
Die Schrift EP-A-0 224 243, die unter den Artikel 54(3) EPC fällt, offenbart eine optische Modulationsvorrichtung mit einem ersten Substrat, auf dem ein transparenter Leitfilm hohen Widerstands und eine Vielzahl von Leiterfilmen niedrigen Widerstands auf dem transparenten Leitfilm angeordnet sind, und die den transparenten Leitfilm in eine Vielzahl von Streifen teilen; und mit einem zweiten Substrat, das eine Vielzahl transparenter Leitfilmstreifen trägt. Des weiteren ist zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat ein optisches Modulationsmaterial enthalten, so wie eine Vielzahl von Verbindungsleitern zur Verbindung mit einer externen Ansteuerung.
In Hinblick auf das Vorstehende liegt der Erfindung die prinzipielle Aufgabe zugrunde, eine optische Modulationsvorrichtung zu schaffen, die leicht herzustellen ist und die in der Lage ist, eine stabile abgestufte Anzeige bei hoher Pixeldichte zu liefern.
Nach der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine optische Modulationsvorrichtung mit: einem ersten Substrat, das einen transparenten Leitfilm hohen Widerstands und ein Vielfach von Leiterfilmen niedrigen Widerstands trägt, die auf dem transparenten Leitfilm angeordnet sind, und die den transparenten Leitfilm in Vielfachstreifen teilen; einem zweiten Substrat, das ein Vielfach transparenter Leitfilmstreifen trägt; einem optischen Modulationsmaterial, das zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat angeordnet ist und mit einem Vielfach von Anschlußleitern zur Verbindung mit einem externen Treiber, wobei die Anschlußleiter in einer Region angeordnet sind, die frei von transparentem Leitfilm hohen Widerstands auf dem ersten Substrat ist und die jeweils mit einem der Leitfilme niedrigen Widerstands durch einen verlängerten Abschnitt des Leitfilms niedrigen Widerstands verbunden sind, wobei der verlängerte Abschnitt auf dem ersten Substrat in der von transparentem Leitfilm hohen Widerstands freien Region angeordnet ist.
Diese Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine optische Modulationsvorrichtung mit einem ersten Substrat, das ein Vielfach von Leitfilmen niedrigen Widerstands und einen transparenten Leitfilm hohen Widerstands trägt, der auf dem Vielfach von Leitfilmen niedrigen Widerstands angeordnet ist, und der den transparenten Leitfilm in eine Vielzahl von Streifen teilt; einem zweiten Substrat, das ein Vielfach von transparenten Leitfilmstreifen trägt; einem optischen Modulationsmaterial, das zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat angeordnet ist, und mit einem Vielfach von Anschlußleitern zur Verbindung mit einem externen Treiber, wobei die Anschlußleiter in einer Region angeordnet sind, die wie von transparentem Leitfilm hohen Widerstands auf dem ersten Substrat ist und die jeweils mit einem der Leitfilme niedrigen Widerstands durch einen verlängerten Abschnitt des Leitfilms niedrigen Widerstands verbunden sind, wobei der verlängerte Abschnitt auf dem ersten Substrat in der von transparentem Leitfilm hohen Widerstands freien Region angeordnet ist.
Diese und andere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher nach Würdigung der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele nach der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit der anliegenden Zeichnung hervortreten.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Fig. 1A und 1B sind eine Aufsicht bzw. eine Schnittansicht einer Elektrodenstruktur auf einem Substrat;
Fig. 2 ist eine vergrößerte Teilansicht der Seitenabschnitte eines Substrats;
Die Fig. 3 und 12 sind perspektivische Teilansichten, die eine Substratstruktur darstellen;
Die Fig. 4A und 4B sind erläuternde Ansichten, die einen Potentialgradienten in schematischer Weise zeigen;
Fig. 5 ist eine schematische Ansicht zur Veranschaulichung elektrischer Signale;
Fig. 6, Fig. 7A bis 7E, Fig. 9A bis 9E, Fig. 10 und Fig. 11A bis 11E sind erläuternde Ansichten, die Impulskurvenformen zeigen;
Fig. 8A bis 8D sind Schematische Ansichten, die abgestufte Anzeigezustände eines Pixels zeigen;
Fig. 13 ist eine erläuternde Ansicht, die in Schematischer Weise einen Anzeigezustand eines Bildes zeigt;
Fig. 14 ist eine schematische Aufsicht, die eine andere Elektrodenstruktur zeigt, und
die Fig. 15 und 16 sind schematische Ansichten zur Erläuterung der grundlegenden Arbeitsweise einer ferroelektrischen Flüssigkristallzelle.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Fig. 3 ist eine perspektivische Teilansicht eines Substrats für eine optische Flüssigkristallvorrichtung, die ein Ausführungsbeispiel der optischen Modulationsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung bildet.
In Fig. 3 sind auf einem Substrat 1 ein Anzeige-Leitfilm 2 und Übertragungselektroden 3 (3a, 3b, 3c, . . . ) aus Metallfilmen niedrigen Widerstands angeordnet, die auf dem Leitfilm 2 parallel zueinander und in gleichen Abständen laminiert sind. Gegenüber dem Substrat 1 ist das andere Substrat (nicht dargestellt) angeordnet, das einen Gegen-Leitfilm (Gegenelektrode) 4 trägt, um sich so mit den Übertragungselektroden zu kreuzen, um Pixel festzulegen, dh., ein mit A bezeichnetes Pixel. Das obige optische Modulationsmaterial ist sandwichartig zwischen dem Anzeige-Leitfilm 2 und die Gegenelektrode 4 angeordnet.
In der optische Flüssigkristallvorrichtung, die in der zuvor beschriebenen Weise aufgebaut ist, kann ein Potentialgradient längs des Leitfilms durch Anlegen einer Abtastspannung an eine Übertragungselektrode 3 erzeugt werden, um dadurch einen Spannungsgradienten im elektrischen Feld zwischen dem Anzeige-Leitfilm 2 und einer Gegenelektrode 4 zu schaffen.
Wenn in diesem Fall eine Übertragungselektrode 3b beispielsweise mit einer vorgeschriebenen Signalspannung Va und angrenzende Übertragungselektroden 3a und 3b mit einem Bezugspotential VE (dh. 0 Volt) angelegt werden, wird ein Potentialgradient von Va in der Länge L&sub1; zwischen den Übertragungselektroden 3b und 3a in einer Länge L&sub2; zwischen 3b und 3c entlang der Ausdehnung des Leitfilms 2 erzeugt.
Wenn jetzt die Inversions-Schwellwertspannung Vth als Va angenommen wird, und wenn ein Signal von -Vb an die Gegenelektrode 4 angelegt wird, dann übersteigt eine Potentialdifferenz Va + Vb die Inversions-Schwellwertspannung Vth, die an den ferroelektrischen Flüssigkristall angelegt wird, entsprechend den Längen m&sub1; und m&sub2; entlang der Ausdehnung des Leitfilms 2, so daß die m&sub1; + m&sub2; entsprechende Region invertiert werden kann, dh., von einem Hellzustand in einen Dunkelzustand.
Eine Abstufung kann demgemäß durch Anlegen eines Wertes Vb des ausgewählten Signals angezeigt werden, entsprechend vorgegebener Abstufungsdaten für individuelle Pixel. Es ist hier möglich, die Stärke der Signalspannung, die an die Gegenelektrode in der zuvor beschriebenen Weise angelegt wird, um im anderen Fall dessen Impulsdauer zu modulieren oder um dessen Impulszahl zu modulieren, um dadurch die Steuerung der resultierenden Abstufung zu bewirken.
Als nächstes wird anhand Fig. 3 ein spezielles Beispiel der Struktur der obigen optischen Modulationsvorrichtung erläutert.
In Fig. 3 wird ein 200 nm (2000 Å)- dicker transparenter Leitfilm aus SnO&sub2; (Zinnoxid) durch Aufschleudern als ein Leitfilm 2 auf einem Glassubstrat 1 gebildet. Dann wird ein 100 nm (1000 - dicker Al-Film durch Vakuumaufdampfung auf den SnO&sub2;-Film gebildet und dann mit Mustern versehen, um eine Vielzahl von Übertragungselektroden in Streifenform zu bilden. Als Alternative kann ein einheitlicher Al-Film durch Vakuumaufdampfung gebildet werden, und dann mit Mustern versehen werden, um in einfacher Form eine Vielzahl der Übertragungselektroden 3 zu bilden. Die Übertragungselektroden können beispielsweise mit einem Abstand von 230 um und einer Weite von 20 um gebildet werden.
Gemäß dem oben beschriebenen Verfahren ist es möglich, einen Schritt des Feinätzens aus des SnO&sub2;-Films auszulassen und des weiteren einen Schritt der Feinätzung des Leitfilms wie ein ITO-Film auszulassen. Als Alternative ist es möglich, ein feines Muster aus SnO&sub2;-Film oder ITO-Film wunschgemäß zu bilden. Es ist beispielsweise möglich, den SnO&sub2;-Film mit einer Paste aus Zinkpulver und Wasser zu ätzen, oder mit verdünnter Hydrochloridsäure. Alternativ dazu ist es möglich, ein feineres Muster des SnO&sub2;-Films durch Reaktion von SnO&sub2; mit BF&sub3; (Bor- Triflouorid)-Plasma zu bilden, um das SnO&sub2; zu zersetzen.
Andererseits können die Gegenelektroden 4 aus ITO (Indium- Zinn-Oxid)-Film auf einem Gegensubstrat durch Aufschleudern gebildet werden.
Auf jedes der auf diese Weise gebildeten beiden Substrate wird ein etwa 50 nm (500 Å)- dicker Polyvenyl-Alkohol-Film als ein Flüssigkristall-Ausrichtfilm gebildet und einer Reibbehandlung unterzogen.
Weiterhin ist es als anderes Verfahren zur Bildung von Abschnitten hohen Widerstands und Abschnitten geringen Widerstands, die sich abwechseln, möglich, ein Streifenmuster aus Al-Filmen in einer Stärke von 50 bis 100 nm (500 bis 1000 Å) durch Vakuumaufdampfung durch eine Maske oder durch Vakuumaufdampfung von Al, gefolgt von einer Listergebung, wobei dann einheitlich ein SnO&sub2;-Film in einer Stärke von etwa 300 nm (3000 Å) über dem Al-Film auf dem Substrat 1 gebildet wird.
Als ein noch anderes Verfahren ist es möglich, zuerst einen einheitlichen Film aus SnO&sub2; auf einem Substrat 1 zu bilden und darauf lokale Abschnitte geringen Widerstands durch Dotierung mit einem Metall, wie beispielsweise Al, zu formen, indem Streifen eines solchen Metalls durch eine Maske auf den SnO&sub2;-Film gebildet werden, gefolgt von einer thermischen Diffusion oder von einer Plasmadotierung. Nach der Dotierung ist es möglich, die Oberfläche durch Reiben oder Ätzen des Metallabschnitts zu glätten.
Nach Bildung der Abschnitte geringen Widerstands und der Abschnitte hohen Widerstands in abwechselnder Reihenfolge in der zuvor beschriebenen oder einer anderen Weise wird ein Gegensubstrat geschaffen, ein Ausrichtungsfilm gebildet und eine Ausrichtbehandlung, wie Reiben, durchgeführt.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung kann der Flächenwiderstand (gemäß ASTM D 257) des Anzeige-Leitfilms 2 vorzugsweise in einer Größenordnung von 10&sup4; Ohm/ bis 10&sup7; Ohm/ liegen, und er kann in der Größenordnung von 10³ bis 10&sup9; Ohm/ liegend als tolerabler Bereich angesehen werden. Ein Beispiel eines Films mit derartigem spezifischem Widerstand kann ein SnO&sub2;-Film sein, wie zuvor beschrieben, der durch Aufsprühen in einem argondampfhaltigen Sauerstoffgemisch gebildet wird. Ein derartiges Verfahren des Aufschleuderns in einem Argondampf ist beispielsweise von D.B. Fraser und H.D. Cook in "Highly Conductiv Transparent Films of Sputtered In&sub2;-x SnxO3-y" im Journal of the Electro-chemical Society of Solid State Science and Technology, Band 119, Nr. 10 (veröffentlicht 1972) beschrieben.
Durch Justieren des spezifischen Widerstands des Anzeige-Leitfilms 2 in der zuvor beschriebenen Weise kann die oben beschriebene abgestufte Anzeige in einen breiten Bereich optischer Modulationsmaterialien angewandt werden, und darüber hinaus kann der Leistungsbedarf minimiert werden, wenn ein Potentialgradient in der zuvor beschriebenen Weise geschaffen wird.
Die obige Voraussetzung ist zu allererst wirksam, um die Hitzeentwicklung aufgrund eines Stromes zu unterdrücken, der durch die Anzeigeelektrode zur Zeit der Ausbildung eines Potentialgradienten zur abgestuften Anzeige fließt.
Genauer gesagt, kann der Temperaturanstieg ΔT der Elektrode durch die folgende Gleichung als einfache theoretische Rechnung ermittelt werden, wobei eine Wärmeableitung zum Glassubstrat usw. nicht berücksichtigt wird: T(ºK) = wobei die jeweiligen Symbole folgendes bedeuten:
V: Va-VE (Potentialdifferenz zwischen Übertragungselektroden),
R: Widerstand zwischen Übertragungselektroden,
t: Anlegungsperiode der obigen V,
C: Wärmekapazität einer Anzeigeelektrode (zwischen Übertragungselektroden), und
v: Volumen der Anzeigeelektroden zwischen Übertragungselektroden.
Wenn ein Pixel gekennzeichnet ist und wenn V beispielsweise 10 V hat, ist t = 100 usec, C = 2-3J/cm³ · ºK 7 und v = 230 um · 230 um · 300 nm (3000 Å) wie oben veranschaulicht, und dann wird ΔT in der Größenordnung von 250000 / R (ºK) errechnet. Selbst wenn die Wärmeverluste oder der Wärmeübergang auf das Glassubstrat o. dgl. hier berücksichtigt werden, wenn das R (entspricht dem oben beschriebenen spezifischen Flächenwiderstand) in der Größenordnung mehrerer Ohm bis mehrerer 10 Ohm ist, dann nehmen die Temperaturanstiegswerte eine beträchtliche Größe an. Es ist möglich, daß der Temperaturanstieg eine schlechte Wirkung auf die optischen und physikalischen Eigenschaften eines optischen Modulationsmaterials ausübt, die in der Nachbarschaft angeordnet sind. Dieser Effekt tritt besonders ausgeprägt auf, wenn die Temperatur steigt, die Schreibdauer für ein Pixel sich verlängert oder sogar, wenn die Schreibdauer kürzer wird und sich die Pixelfäche verkleinert. Wenn darüber hinaus die Spannung einige Volt beträgt und wenn R beispielsweise 100 Ohm beträgt, dann wird der Leistungsverbrauch pro Pixel 1 Watt, der zu dem großen Wert von 1 KW anwächst, wenn eine große Anzahl von Pixel in einer Matrix angeordnet sind, beispielsweise bei gleichzeitig 1000 Pixeln mit zeitlicher Abstufung. Unter Berücksichtigung obiger Zusammenhänge läßt sich das obige Problem durch Vorgabe eines Flächenwiderstandes von 10³ Ohm/ lösen. Um darüberhinaus die oben genannte, vom Temperaturanstieg verursachte Wirkung zu mildern, und um die Auswahl des weit gefächerten optischen Materials zu ermöglichen, um die Schreibdauer und die Pixelfläche zu verringern, wird der spezifische Flächenwiderstand bevorzugt mit 10&sup4; Ohm/ oder größer gewählt.
Die Obergrenze des spezifischen Flächenwiderstandes kann vorzugsweise in der Größenordnung von 10&sup9; Ohm/ oder auch darunter liegen, mit größerer Bevorzugung in der Größenordnung von 10&sup7; Ohm/ oder darunter. Als Grund dafür kann der folgende angesehen werden. Wenn die dielektrische Konstante eines verwendeten optischen Modulationsmaterials in etwa mit 5 angenommen wird, was ein typischer Wert für einen ferroelektrischen Flüssigkristall ist, sei deren Schichtdicke 1 um, die Pixelfläche 200 um²; dann wird die Kapazität der Flüssigkristallschicht etwa bei 2,5 pF (2,5 · 10&supmin;¹² F) pro Pixel liegen. Sollte es hier erforderlich sein, den Flüssigkristall beispielsweise in 100 usec anzusteuern, dann wird das Produkt RC aus dem Widerstand der Anzeigeelektrode und der Kapazität der Flüssigkristallschicht C hinreichend unter den oben genannten 100 usec liegen. Genauer gesagt wenn die oben angegebenen Werte als typisch angesehen werden, wenn R = 10&sup7; Ohm/ , wird das Produkt RC = 2,5 · 10&supmin;&sup5; sec (25 usec), so daß eine Optimierung bei Verwendung eines geringeren Widerstandes möglich ist. Wenn jedoch eine langsamere Ansteuerung möglich ist (z. B. 1msec) oder eine stärkere Flüssigkristallschicht, die eine geringere Kapazität aufweist, möglich sind, dann kann ein spezifischer Widerstand in der Größenordnung von 10&sup9; Ohm/ möglich sein. Die hier angegebenen spezifischen Flächenwiderstandswerte basieren auf Messungen gemäß ASTM D-257.
Die Fig. 1A (Aufsicht) und 1B (Querschnitt) zeigen eine Struktur einer Anordnung von Elektroden auf einem Substrat. In den Fig. 1A und 1B sind Übertragungselektroden 3 parallel angeordnet, die untereinander gleiche Abstände auf einem transparenten Leitfilm 2 hohen Widerstands aufweisen, wodurch eine Widerstandsfilmregion 5 gebildet wird. Jede andere Übertragungselektrode 3 erstreckt sich in ihrem Ende so, daß eine Elektrodenverlängerung 6 gebildet wird. Die Elektrodenverlängerung 6 wird integral mit einer Übertragungselektrode gebildet und auf demselben Substrat wie die Übertragungselektrode 3 und ist mit einem Verbinder 7 versehen, der eine Verbindung mit Drähten einer externen Ansteuerung (nicht dargestellt) herstellt. Der Verbinder 7 verfügt über Verbindungsleiter 8, an die Ansteuerspannungen von dem externen Treiber über Kabel 9B angelegt werden, das auf einem flexiblen Substrat 9a gebildet ist.
Nachstehend wird die Arbeitsweise der Elektrodenstruktur, wie sie in den Fig. 1A und 1B dargestellt ist, erläutert und auch anhand der Fig. 2, die eine vergrößerte Ansicht des Seitenabschnittes des in Fig. 1A dargestellten Substrates ist. Nach der vorliegenden Erfindung kann die Breite eines Verbindungsleiters 8 des Verbinders 7 vergrößert werden, wodurch die Schwierigkeit, das Substrat 1 mit einem Anschluß zu versehen, bemerkenswert gemildert ist. Genauer gesagt, ist ein Abstand oder ein Spalt b zwischen Anschlußleitern 8a und 8b, die aneinandergrenzen, frei von einem Widerstandsfilm (verlängerter Abschnitt des Leitfilms 2 hohen Widerstands), so daß der Abstand b kleiner sein kann als der Abstand a zwischen den Übertragungselektroden 3. Wenn beispielsweise ein Widerstandsfilm von dem Leitfilm 2 bis hin zum Abstand b verlängert wird, muß ein Strom zwischen den Anschlußleitern 8a und 8b, um Joulsche Wärme zu erzeugen, und es wird auch ein Potentialgradient entlang des Abstands a zwischen den Übertragungselektroden verkleinert. Gemäß der oben beschriebenen Struktur wird die Erzeugung einer Joulschen Wärme und die Änderung des Potentialgradienten verhindert. Insbesondere fließt kein Strom entlang des Abstand c, wie in Fig. 2 dargestellt, selbst wenn der Anschluß 7 nahe an der optischen Modulationsregion angeordnet wird, um als Ganzes eine kompakte Vorrichtung zu bilden, so daß sich günstige Betriebseigenschaften einstellen.
Selbst wenn des weiteren der Anschluß 7 mit dem Substrat 1 über einige Umleitungen verbunden ist, kann die Verbindung mit der vorgeschriebenen Übertragungselektrode gesichert sein, weil jeder Anschlußleiter eine ausreichende Breite aufweisen kann. Als Ergebnis kann die Effizienz bei der Herstellung der Vorrichtung verbessert werden.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die jeweiligen, in Fig. 2 dargestellten Parameter in folgenden Bereichen angenommen: a: 50 bis 500 um, b: 10 bis 50 um, c: 50 um oder länger, vorzugsweise 100 um oder länger; d (Abstand zwischen hochohmigen Leitfilm 2 und einem Anschlußleiter 8): 20 Mm oder länger, vorzugsweise 50 um oder länger; e (Breite einer Übertragungselektrode): von 1/20 bis ¼ von a; und die Differenz e-d 10 um oder länger.
Die zuvor beschriebene, von Widerstandsfilm freie Region, bei der die Anschlußleiter 8 angeordnet sind, kann relativ leicht gebildet werden, beispielsweise durch Maskieren dieser Regionen zu beiden Seiten des Substrats 1 zur Verbindung mit den Anschlüssen 7, wenn der hochohmige transparente Leitfilm 2 gebildet wird, beispielsweise durch Aufschleudern.
Vorstehend sind die optimalen Widerstandsbereiche für den hochohmigen Leitfilm 2 erläutert worden. Andererseits haben die Übertragungselektroden 3 die Funktion, eine Spannung aus dem Anschluß zur Anzeigeelektrode zu übertragen (hochohmiger Leitfilm), so daß jene einen hinreichend geringen Widerstand aufweisen, d. h., um 1 Ohm/ oder weniger können hier eingesetzt werden. Des weiteren kann die Gegenelektrode beispielsweise aus einem ITO-Film gebildet werden, der einen Flächenwiderstand von etwa 20 Ohm/ hat und der in der zuvor beschriebenen Weise verwendet werden kann.
Als ein spezielles praktisches Beispiel wurden zwei Substrate in der oben beschriebenen Weise vorbereitet und einander gegenüberstehend mit einem Zwischenraum von etwa 1 um zur Bildung einer Zelle angeordnet, in die ein ferroelektrischer Flüssigkristall (eine Zusammensetzung, die hauptsächlich aus p-n- Octyloxynobenzoisch saurem p'-[2-Methyl-Butyl-Oxy-] Phenylester und p-n-Nonyloxybenzoisch saurem p'-[2 Methyl-Butyl-Oxy] Phenyl- Ester) injiziert wurde. Die Größe der Pixel A, die durch einen überlagerten Abschnitt eines Anzeige-Leitfilm 2 und einer Gegenelektrode 4 gebildet wurde, wurde 230 um · 230 um groß gemacht, wobei die Breite des Pixel A L&sub1;/2 + L&sub2;/2 gemacht wurde.
Zu beiden Seiten der auf diese Weise vorbereiteten Flüssigkristallzelle wurde ein Polarisatorpaar in Nicol-Kreuzform angeordnet, und die optischen Eigenschaften wurden beobachtet.
Fig. 5 stellt schematisch ein Verfahren zum Anlegen elektrischer Signale an eine Flüssigkristallzelle dar, die ein Substrat 1, eine Anzeigeelektrode 2, die Übertragungselektroden 3a, 3b und 3c, eine Gegenelektrode 4, einen ferroelektrischen Flüssigkristall 9, der sandwichartig zwischen den beiden Substraten eingeschlossen wurde. Der Gegen-Leitfilm 4 ist mit einer ersten angesteuerten Schaltung 11 verbunden, und der Anzeige-Leitfilm 2 ist mit einer zweiten Ansteuerschaltung verbunden.
Die Fig. 6 und 7 stellen elektrische Signale dar, die an die Flüssigkristallzelle angelegt werden. Genauer gesagt, zeigt
Fig. 6 eine Kurvenform von SIGNAL (A), die durch die in Fig. 5 dargestellte Treiberschaltung 11 erzeugt wird, und die Fig. 7A bis 7E zeigen Kurvenformen von SIGNAL (B), die von der in Fig. 5 dargestellten Treiberschaltung 12 erzeugt werden.
Nun wird ein 200-usec-Impuls von -12 V als Signal (B) an alle Übertragungselektroden 3a, 3b, 3c, . . . , angelegt, und ein 200-usec-Impuls von 8 V ("Löschimpuls" genannt) wird vorläufig in Phase mit einer Gegenelektrode in einem Löschschritt angelegt. Dann wird der Flüssigkristall 9 in seinen ersten stabilen Zustand versetzt, um ein Pixel A (Fig. 3) vollständig in einen Hellzustand (als ein Paar von Polarisatoren werden Kreuz-Nicol in dieser Weise angeordnet) zu versetzen. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird angenommen, daß der verwendete Flüssigkristall einen Umschalt- oder Umkehrschwellwert von ± 15 V bis ± 16 V hat.
In diesem Zustand wird in Phase mit dem in Fig. 6 dargestellten Impuls, der an die Übertragungselektrode 3b als Signal (B) angelegt wird, während die Übertragungselektroden 3a und 3c auf ein Bezugspotential (Null in diesem Falle) versetzt werden, werden verschiedene in den Fig. 7A bis 7E dargestellte Impulse angelegt. Die resultierenden optischen Zustände des Pixel A sind in den Fig. 8A bis 8D dargestellt.
Genauer gesagt, tritt überhaupt keine Änderung des Hell- Zustandes 81 auf, wie in Fig. 8A dargestellt, wenn die Impulsspannung, die an die Gegenelektrode angelegt wird, -2V beträgt, wie in Fig. 7A dargestellt. Wenn eine Impulsspannung von -4V angelegt wird, wie in Fig. 7B dargestellt, wird ein Teil des Flüssigkristalls in einer engen Nachbarschaft der Übertragungselektrode 3b in einem Dunkel-Zustand 82 dargestellt, wie in Fig. 8B gezeigt, weil ein elektrisches Feld den Schwellwert des Flüssigkristalls übersteigt. Wenn die angelegte Spannung des weiteren auf -6V ansteigt (Fig. 7C), oder auf -8V (Fig. 7D), wird der Dunkel-Zustandsbereich 82 vergrößert, wie zur Veranschaulichung in Fig. 8C dargestellt, weil die Fläche der Überschreitung der Schwellwertspannung vergrößert ist. Wenn die angelegte Spannung -10V (Fig. 7E) ist, ändert das Pixel A vollständig in den Dunkel-Zustand, wie in Fig. 8D dargestellt. Auf diese Weise wird ein abgestuftes Bild erzeugt.
Wie in den Fig. 8A bis 8D dargestellt, kann die optische Zustandsänderung auch erreicht werden, wenn verschiedene Impulse (A) mit verschiedenen Impulsdauern, wie in Fig. 9A bis 9E dargestellt, in Phase mit einem Dreieckswellen-Signal (B) sind, wie in Fig. 10 dargestellt. Genauer gesagt, kann hier eine abgestufte Anzeige bewirkt werden, indem das in Fig. 10 dargestellte Signal an die Übertragungselektrode 3B angelegt wird, während die Impulse, die in den Fig. 9A bis 9E dargestellt sind, an die Gegenelektrode 4 gemäß vorgegebener Abstufungsdaten in Phase mit dem an die Übertragungselektrode 3b angelegten Signal angelegt werden.
Des weiteren versteht es sich ohne weiteres, daß ein ähnlicher Effekt erreicht wird durch Anlegen verschiedener Phasen, wie in den Fig. 11A bis 11E dargestellt, als Signal (B) synchron mit dem Dreiecks-Wellen-Signal (A), das in Fig. 10 dargestellt ist.
In der vorliegenden Erfindung wird es vorgezogen, daß das Signal (A) oder (B), das aus der Treiberschaltung 11 oder 12 geliefert wird, eine hohe Frequenz hat, beispielsweise von 1 kHz oder höher, weil die Erzeugung von Joulscher Wärme unterdrückt wird, wenn eine höherfrequente Treiberspannung verwendet wird.
In dieser Erfindung können die Übertragungselektroden 3a, 3b, . . . aus einem Material wie Silber, Kupfer, Gold oder Chrom zusammengesetzt sein oder eine transparente Elektrode als niederohmiges ITO anstelle von Aluminium (Al), das im vorliegenden Beispiel verwendet wird. Der Flächenwiderstand kann vorzugsweise 10² Ohm/ oder weniger betragen. Der spezifische Flächenwiderstand der Elektroden kann auf einen geeigneten Wert eingestellt werden, beispielsweise indem die Filmstärke verändert wird.
Vorstehend wurde ein Verfahren zur Erzeugung einer Abstufung erläutert. Natürlich ist es auch möglich, eine zweiwertige Anzeige zu schaffen, ohne eine Abstufung durch spezielle Auswahl zweier Signalpegel auszudrücken. In diesem Fall kann das in Fig. 7E oder 9E gezeigte Signal als Umkehrsignal verwendet werden.
Fig. 12 ist eine schematische Teilansicht eines speziellen Ausführungsbeispiels einer Flüssigkristall-Flachanzeige, die zur Anwendung des abgestuften Anzeigesystems als Matrix oder Multiplexansteuerung eingerichtet ist.
Die in Fig. 12 dargestellte Flachanzeige umfaßt einen Leitfilm 22, der auf einem Glassubstrat 21 angeordnet ist, und Übertragungselektroden 23 (23a, 23b, 23c, . . . ) niedrigen Widerstands, die auf dem Leitfilm 22 angeordnet sind. Gegenüber dem Substrat ist ein Gegensubstrat (nicht dargestellt) angeordnet, auf dem sich Gegenelektroden 24 (24a, 24b, . . . ) befinden. Weiterhin ist ein ferroelektrischer Flüssigkristall zwischen dem Leitfilm 22 und den Gegenelektroden 24 angeordnet.
In diesem Ausführungsbeispiel werden alle Übertragungselektroden vor dem Schreiben auf dasselbe Potential gebracht, um so ein einheitliches elektrisches Feld über den ganzen Teil oder einen vorgeschriebenen Teil der Pixel zu schaffen, die an den Kreuzungsstellen der Streifen-Leitfilme 22 und der Streifen-Gegenelektroden 24 gebildet sind, um dadurch den ganzen oder den vorgeschriebenen Teil der Pixel entweder in den einen hellen oder den anderen dunkelen Zustand gleichzeitig zu bringen; oder vor dem Schreiben für jede Schreibzeile den ganzen oder den vorgeschriebenen Teil der Pixel auf der Schreibzeile werden entweder in den einen hellen und dunklen Zustand gebracht. Dann wird ein in den Fig. 6 oder 9 dargestellter Impuls sequentiell als Abtastsignal an jede einzelne Übertragungselektrode angelegt, während die anderen Übertragungselektroden auf einem Bezugspotentialpegel (z. B. 0 V) gebracht werden, wodurch ein Potentialgradient sequentiell auf den Streifen-Leitfilm 22 zwischen der ausgewählten Übertragungselektrode 23 (z. B. 23b) und den angrenzenden Übertragungselektroden (z. B. 23a und 23c) erzeugt wird. Das Abtast-Auswahlsignal wird hier vorzugsweise als Spannungsimpuls genommen, der etwas kleiner als die Umkehr-Schwellwertspannung des ferroelektrischen Flüssigkristalls ist.
Andererseits werden Spannungssignale, wie sie in den Fig. 7A bis 7E oder in den Fig. 9A bis 9E dargestellt sind, entsprechend vorgegebener Abstufungsdaten an betreffende Streifen-Gegenelektroden 24 in Phase mit dem Abtast-Auswahlsignal angelegt, das an die Übertragungselektroden 23 angelegt wird, wodurch die Pixel auf einer abgetasteten Zeile in einem Abstufungszustand geschrieben werden. Durch Ausführen des obigen Schreibvorgangs in zeilen-sequentieller Weise kann ein Halbbild mit Abstufungen gebildet werden, wie in Fig. 13 dargestellt.
Es ist auch möglich, daß hier das oben erwähnte Abtastsignal zuerst an die ungradzahligen Anschlüsse S&sub1;, S&sub3;, S&sub5;, . . . , S2n-1 sequentiell angelegt wird und dann an die gradzahligen Anschlüsse S&sub2;, S&sub4;, S&sub6;, . . . ,S2n,.
In den vorstehenden Ausführungen ist das Bezugspotential generell auf 0 Volt bezogen, wohingegen der Bezugspotentialpegel bis zu einem gewissen Grade angehoben werden kann. In diesem Fall wird der resultierende Potentialgradient zur Erzeugung eines Gradienten bescheiden ausfallen, da die Potentialdifferenz Va-VE kleiner wird, aber der Absolutwert des vorgesehenen Potentialpegels für das Informationssignal kann abgesenkt werden. In der optischen Modulationsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, eine abgestufte Anzeige über das gesamte Bild zu bewirken, indem sequentiell ein Abtastsignal an die oben genannten Streifen-Gegenelektroden 24 angelegt wird, indem Abstufungssignale an ungradzahlige (oder gradzahlige) Übertragungselektroden in Phase mit dem Abtastsignal angelegt werden, während die gradzahligen (oder ungradzahligen) Übertragungselektroden mit dem Bezugspotentialpunkt verbunden sind, und dann Abstufungssignale an gradzahlige (oder ungradzahlige) Übertragungselektroden angelegt werden, während die ungradzahligen (oder gradzahligen) Übertragungselektroden mit dem Bezugspotentialpunkt verbunden sind.
Wenn in diesem Falle jedoch ein Potentialgradient zwischen Übertragungselektroden zur Informationssignalversorgung vorgesehen ist, und daß in diesem Fall ein Halbbild mit beispielsweise 1000 · 1000 Pixeln in Betracht zu ziehen ist, beläuft sich die Leistung, die in Anzeigeelektroden zwischen Übertragungselektroden zur Informationsversorgung zu den Pixeln erforderlich ist, auf das 1000-fache (Anzahl ausgewählter Pixel). Folglich kommt beträchtlicher Leistungsbedarf auf, es sei denn, daß die Anzahl der Elektroden einen angemessenen Widerstand aufweisen. Dementsprechend ist es höchst vorteilhaft, einen Potentialgradienten zwischen Übertragungselektroden zum Anlegen eines Abtastsignals vorzusehen.
Fig. 14 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung. In der optischen Flüssigkristallvorrichtung, die in Fig. 14 dargestellt ist, wird ein Leitfilm 31 auf einem Substrat gebildet, und eine Vielzahl von niederohmigen Übertragungselektroden 33 wird darauf gebildet, um so den Leitfilm 31 in Streifen festzulegen. Auf dem anderen Substrat wird ein Leitfilm 32 gegenüber dem Leitfilm 31 durch den Träger eines ferroelektrischen Flüssigkristalls (nicht dargestellt) angeordnet. Eine Vielzahl niederohmiger Übertragungselektroden wird auf dem Leitfilm 32 gebildet, um so den Leitfilm 32 in Streifen festzulegen, die sich mit den Streifen des Leitfilms 31 kreuzen.
In diesem Ausführungsbeispiel sind die Anschlüsse S&sub1;, S&sub2; . . . , S&sub7;, . . . der Übertragungselektroden 33 jeweils mit einer Abtast-Signal-Erzeugungsschaltung (nicht dargestellt), und die betreffenden Anschlüsse I&sub1;, I&sub2;, . . . I&sub6; der Übertragungselektroden 34 sind mit einer Informations-Signal-Erzeugungsschaltung (nicht dargestellt) verbunden. Folglich kann jedes einzelne Pixel nach einem Löschschritt entlang der Erstreckung eines abtastsignalseitigen Leitfilms einen Potentialgradient ausbilden, und ebenso wird längs der Ausdehnung eines informationssignalseitigen Leitfilms ein Potentialgradient ausgebildet, so daß eine Potentialdifferenz mit einem Gradienten entsteht, der durch die Kombination der Potentialgradienten auf beiden Seiten an den ferroelektrischen Flüssigkristall eines Pixels erzeugt wird. Im Ergebnis wird eine Bildanzeige mit vielpegeliger Abstufung möglich.
Als optisches Modulationsmaterial, das in dem Ansteuerverfahren nach der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist ein Material, das einen ersten optisch stabilen Zustand (angenommen zum Beispiel einen "Hell"-Zustand) sowie einen zweiten optisch stabilen Zustand (angenommen zum Beispiel einen "Dunkel"-Zustand) abhängig von einem angelegten elektrischen Feld hervorbringt, dh., daß abhängig vom elektrischen Feld wenigstens zwei stabile Zustände angenommen werden; insbesondere kann ein Flüssigkristall mit den genannten Eigenschaften verwendet werden.
Bevorzugte, Bistabilität aufweisende Flüssigkristalle, die in einem Steuergerät nach der Erfindung verwendbar sind, sind smektische, insbesondere chiral-smektische, Ferroelektrizität aufweisende Flüssigkristalle. Unter ihnen sind chirale smektische C (SmC*)-, H (SmH*)-, I (SmI*)-, F (SmF*)- oder G (SmG*)-Phasen- Flüssigkristalle dafür geeignet. Diese ferroelektrischen Flüssigkristalle sind beispielsweise beschrieben in ("LE JOURNAL DE PHYSIQUE LETTERS", 36 (L-69), 1975, "Ferroelectric Liquid Crystals"; "Applied Physics Letters" 36 (11), 1980, "Submicro Second Bistable Electrooptic Switching in Liquid Crystals", "Kotai Butsuri (Solid State Physics)" 16 (141), 1981, "Liquid Crystal", etc. Die in diesen Veröffentlichungen beschriebenen ferroelektrischen Flüssigkristalle können in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Genauer gesagt, sind Beispiele ferroelektrischer Flüssigkristallzusammensetzungen in der erfindungsgemäßen Vorrichtung Decyloxybenzyliden-p'-Amino-2-Methylbutyl-Zinnamat (DOBAMBC), Hexyloxybenzyliden-p'-Amino-2-Chloropropylzinnamat (HOBACPC), 4-o-(2-Methyl)-Butylresorcyliden-4'-Octylanilin (MBRA 8), usw.
Wenn eine Einrichtung aus diesen Materialien zusammengesetzt ist, kann die Einrichtung von einem Kupferblock usw. gehalten werden, in den ein Heizgerät eingebettet ist, um die Temperaturbedingugen herzustellen, die die Flüssigkristalle in einer SmC*-, SmH*-, SmI*-, SmF*- oder SmG*-Phase annehmen.
In Fig. 15 ist in schematischer Weise ein Beispiel einer ferroelektrischen Flüssigkristallzelle zur Erläuterung ihrer Arbeitsweise dargestellt. Die Bezugszeichen 101a und 101b bedeuten Substrate (Glasplatten), auf die eine durchsichtige Elektrode, z. B. In&sub2;O&sub3;, SnO&sub2;, ITO (Indium-Zinn-Oxid) aufgetragen werden kann. Ein Flüssigkristall mit einer SmC*-Phase, in der Flüssigkristall- Molekularschichten 102 senkrecht zu Oberfläche der Glasplatte ausgerichtet sind, ist zwischen diesen luftdicht eingeschlossen. Ein Vollstrich 103 zeigt Flüssigkristall-Moleküle. Jedes Flüssigkristallmolekül 103 hat ein Dipolmoment (P ) 104 senkrecht zur Achse. Wenn zwischen den auf den Substraten 101a und 101b geformten Elektroden eine Spannung oberhalb eines gewissen Schwellwertes anliegt, wird eine schraubenförmige Struktur der Flüssigkristall-Moleküle 103 abgewickelt oder freigelassen, um die Axialausrichtung der jeweiligen Flüssigkristall-Moleküle 103 zu ändern, so daß die Dipolmomente (P ) 104 alle in Richtung des elektrischen Feldes ausgerichtet sind. Die Flüssigkristall- Moleküle 103 haben eine gestreckte Gestalt und zeigen lichtbrechende Anisotropie zwischen ihren langen und ihrer kurzen Achse. Folglich ist leicht zu verstehen, daß wenn beispielsweise Polarisatoren in einer Nicol-Kreuz-Beziehung stehen, d. h., sich mit ihren Polarisationsrichtungen gegenseitig auf den oberen und unteren Oberflächen der Glasplatten kreuzen, so daß die derartig angeordnete Flüssigkristall-Zelle wie eine Flüssigkristall- Modulationseinrichtung funktioniert, deren optische Eigenschaften, wie der Kontrast, sich abhängig von der Polarität einer angelegten Spannung ändern. Wenn des weiteren die Schichtdicke der Flüssigkristalle hinreichend dünn ist (z. B. 1 um), ist die schraubenförmige Struktur der Flüssigkristall-Moleküle ohne Anlegen eines elektrischen Feldes abgewickelt, um selbst bei Abwesenheit eines elektrischen Feldes eine nicht-schraubenförmige Struktur anzunehmen, wobei die Dipol-Momente einen von zwei Zuständen annehmen, d. h., Pa in eine obere Richtung 114a oder Pb in eine untere Richtung 114b, wie es Fig. 16 zeigt. Wenn elektrische Felder Ea oder Eb, die über einem gewissen Schwellwert liegen und in ihrer Polarität voneinander verschieden sind, wie in Fig. 16 dargestellt, an eine Zelle mit den oben genannten Eigenschaften angelegt werden, dann wird das Dipolmoment abhängig vom Vektor des elektrischen Feldes Ea oder Eb entweder in die obere Richtung 114a oder in die untere Richtung 114b gerichtet. In Übereinstimmung damit sind die Flüssigkristall-Moleküle entweder in einen ersten stabilen Zustand 113a oder in einen zweiten stabilen Zustand 113b gerichtet.
Wenn der oben genannte ferroelektrische Flüssigkristall als eine optisches Modulationsvorrichtung verwendet wird, ist es möglich, gleich zwei Vorteile zu erzielen. Erstens ist die Ansprechgeschwindigkeit ziemlich hoch und zweitens zeigt die Ausrichtung der Flüssigkristalle Bistabilität. Der zweite Vorteil wird später erklärt werden, beispielsweise anhand von Fig. 16. Wenn das elektrische Feld Ea an den Flüssigkristall-Molekülen anliegt, werden diese zum ersten stabilen Zustand 113a hin gerichtet. Dieser Zustand wird stabil beibehalten, selbst wenn das elektrische Feld weggenommen wird. Wenn andererseits das elektrische Feld Eb eine entgegengesetzte Richtung zu der des anliegenden elektrischen Feldes Ea hat, dichten sich die Flüssigkristall-Moleküle zu dem zweiten Zustand 113b aus, wobei die Richtungen der Moleküle wechseln. Der beschriebene letzte Zustand wird gleichermaßen stabil beigehalten, selbst wenn man das elektrische Feld wegnimmt. Solange die Stärke des anliegenden elektrischen Feldes Ea oder Eb nicht über einem gewissen Schwellwert liegt, bleiben die Flüssigkristall-Moleküle außerdem in dem entsprechenden Richtungszustand. Um in effizienter Weise eine hohe Ansprechempfindlichkeit und Bistabilität zu erreichen, sollte die Schichtdicke der Zelle vorzugsweise so dünn wie möglich sein und generell 0,5 bis 20 um, insbes. 1 bis 5 um, betragen. Eine elektro-optische Flüssigkristallvorrichtung mit Matrix-Elektrodenstruktur, bei der der ferroelektrische Flüssigkristall dieser Art verwendet wird, ist beispielsweise in der US-Patentschrift Nr. 4367924 von Clark und Lagerwall vorgeschlagen worden.
Im vorstehenden ist die vorliegende Erfindung anhand einer Vorrichtung beschrieben worden, die einen ferroelektrischen Flüssigkristall verwendet, insbesondere einen ferroelektrischen Flüssigkristall mit wenigstens zwei stabilen Zuständen als ein besonders bevorzugtes Beispiel, obwohl die vorliegende Erfindung auch auf andere Flüssigkristalle anwendbar ist, wie beispielsweise auf einen verdrillt-nematischen Flüssigkristall oder auf einen Wirt-Gast-Flüssigkristall oder weiter auf ein von einem Flüssigkristall abweichendes Modulationsmaterial.
Wie zuvor beschrieben, wird die Erzeugung Joulescher Wärme und die Änderung des Potentialgradienten wirkungsvoll vermieden, indem ein Stromfluß zwischen individuellen Anschlußdrähten sowie zwischen den Anschlußdrähten und den Übertragungselektroden vermieden wird, wodurch die Fluktuation der Anzeigeeigenschaften beseitigt und wodurch eine abgestufte Anzeige bewirkt wird.

Claims

1. Optische Modulationsvorrichtung, mit:

einem ersten Substrat (1), das einen transparenten Leitfilm (2) hohen Widerstands und ein Vielfach von Leitfilmen (3) niedrigen Widerstands trägt, die auf dem transparenten Leitfilm (2) angeordnet sind und die den transparenten Leitfilm (2) in Vielfachstreifen teilen;

einem zweiten Substrat (10), das ein Vielfach transparenter Leitfilmstreifen (4) trägt;

einem optischen Modulationsmaterial (9), das zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat (1 und 10) angeordnet ist, und mit

einem Vielfach von Anschlußleitern (8) zur Verbindung mit einem externen Treiber (11, 12), wobei die Anschlußleiter (8) in einer Region angeordnet sind, die frei von transparentem Leitfilm (2) hohen Widerstands auf dem ersten Substrat (1) ist und die jeweils mit einem der Leitfilme (3) niedrigen Widerstands durch einen verlängerten Abschnitt (6) des Leitfilms (3) niedrigen Widerstands verbunden sind, wobei der verlängerte Abschnitt (6) auf dem ersten Substrat (1) in der von transparentem Leitfilm (2) hohen Widerstands freien Region angeordnet ist.

2. Optische Modulationsvorrichtung, mit:

einem ersten Substrat (1), das ein Vielfach von Leitfilmen (3) niedrigen Widerstands und einen transparenten Leitfilm (2) hohen Widerstands trägt, der auf dem Vielfach von Leitfilmen (3) niedrigen Widerstands angeordnet ist, und der den transparenten Leitfilm (2) in eine Vielzahl von Streifen teilt;

einem zweiten Substrat (10), das ein Vielfach von transparenten Leitfilmstreifen (4) trägt;

einem Vielfach von Anschlußleitern (8) zur Verbindung mit einem externen Treiber (11, 12), wobei die Anschlußleiter (8) in einer Region angeordnet sind, die frei von transparentem Leitfilm (2) hohen Widerstands au dem ersten Substrat (1) ist und die jeweils mit einem der Leitfilme (3) niedrigen Widerstands durch einen verlängerten Abschnitt (6) des Leitfilms (3) niedrigen Widerstands verbunden sind, wobei der verlängerte Abschnitt (6) auf dem ersten Substrat (1) in der von transparentem Leitfilm (2) hohen Widerstands freien Region angeordnet ist.

3. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, deren transparente Leitfilmstreifen auf dem ersten Substrat (i) sich mit dem Vielfach transparenter Leitfilmstreifen auf dem zweiten Substrat (10) kreuzen.

4. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, deren Leitfilmstreifen hohen Widerstands auf dem ersten Substrat (1) einen Film aus SnO&sub2; enthält.

5. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, deren Leitfilme (3) niedrigen Widerstands ein Metall oder dessen Legierung enthalten.

6. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, deren optisches Modulationsmaterial (9) einen ferroelektrischen Flüssigkristall enthält.

7. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, deren optisches Modulationsmaterial (9) einen chiral smektischen Flüssigkristall enthält.

8. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, deren externe Treiber (11, 12) Mittel zur Lieferung einer hochfrequenten Treiberspannung enthält.