DE4029838A1

DE4029838A1 - Fluessigkristall-anzeigeeinrichtung

Info

Publication number: DE4029838A1
Application number: DE4029838A
Authority: DE
Inventors: Junichi Hirakata; Katsumi Kondo; Yasushi Tomioka; Shuji Imazeki; Yoshio Taniguchi
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-09-20
Filing date: 1990-09-20
Publication date: 1991-03-28
Anticipated expiration: 2010-09-21
Also published as: JP2651026B2; US5179457A; DE4029838C2; JPH03105318A; KR910006760A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtungen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtungen, die schwarz/weiß und farbig anzeigen können.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf einen Film mit Bereichen unterschiedlicher optischer Verzögerung. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen solchen Film, der Muster von solchen Bereichen unterschiedlicher Verzögerung hat.

Außerdem bezieht sich die Erfindung auf eine neue Verwendung von Polydiacetylen. Die Erfindung bezieht sich speziell auf eine neue Verwendung eines Polydiacetylen-Films.

Eine herkömmliche Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung mit einer Time-Sharing- Antriebscharakteristik hat eine geringe Transmissionsrate. Deshalb war mit einer Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung vom sog. Reflexions-Typ eine farbige Anzeige schwierig. Eine Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung vom Reflexions-Typ wird in der japanischen Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer 60-2 52 325 (1985) beschrieben.

Linear polarisiertes Licht, das durch eine herkömmliche Flüssigkristallzelle geht, z. B. einer Flüssigkristallzelle mit verdrilltem nematischem Flüssigkristallmaterial, wurde nicht in seiner Polarisationsrichtung geändert, hatte aber eine elliptische Verteilung des elektrischen Vektors. Daraus folgte eine Interferenz-Färbung des Lichtes, das sich aus linear polarisiertem Licht und elliptisch polarisiertem Licht zusammensetzte. Um dieses Problem zu lösen, schlägt US-Patent 44 43 065 vor, außen an der Flüssigkristallzelle, die Kontrollelektroden hat, eine zweite Flüssigkristallschicht mit verdrilltem nematischem Flüssigkristall, wobei die Drehrichtung der zweiten Flüssigkristallschicht in entgegengesetzter Richtung sein soll, anzubringen; die Verzögerung d _* Δn der beiden Schichten ist jeweils die gleiche und die Longitudinalachse der Flüssigkristallmoleküle in den beiden Flüssigkristallschichten ist 90° zueinander.

Im US-Patent 48 44 569 ist eine ähnliche Einrichtung beschrieben. Es wird eine optische anisotrope Schicht mit entgegengesetztem Drehsinn für die Rotation des polarisierten Lichts zwischen der Flüssigkristallzelle und dem Polarisator beschrieben. Als optisch anisotropes Material beschreibt US-Patent 48 44 569 einen ausgedehnten Film von Polyvinylalkohol. Dieses Patent beschreibt auch die Verwendung von zwei optisch anisotropen Schichten, eine an jeder Seite der Flüssigkristallzelle.

Bei der herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung vom Reflexions-Typ werden beide Polarisations-Platten außerhalb des Flüssigkristallelements angebracht, so daß Licht zweimal durch die transparente Elektrode bzw. das Substrat gehen mußte. Die Dämpfung der Transmissionsrate ist daher groß und die Anzeige wird dunkel. Außerdem benötigen zusätzliche Lagen oder Filme außerhalb der Flüssigkristallzelle Kleber, was Grenzoberflächenprobleme zur Folge hat.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist, eine Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung mit einer vergrößerten Transmissionsrate, die fähig ist in Schwarz/Weiß und in Farbe anzuzeigen, einem verbesserten Kontrast-Verhältnis und einer exzellenten Time- Sharing-Antriebscharakteristik bereitzustellen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, ein neues optisches anisotropes Material bereitzustellen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, eine neue Vorrichtung der Farb-Anzeige bereitzustellen.

Die obenerwähnten Ziele wurden erreicht und die technischen Probleme wurden durch Merkmale und Merkmals-Kombinationen, die in den Ansprüchen enthalten sind, gelöst.

In einem Ausführungsbeispiel wird eine Polarisations-Platte und eine Phasen-Platte oder eine von beiden zwischen einem Paar von Substraten, vorzugsweise an der Innenseite einer Elektrode, angebracht.

Eine Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung mit einer hervorragenden Time-Sharing- Antriebscharakteristik hat eine geringe Transmissionsrate und ist nicht für einen Reflexions-Typ geeignet. Durch Vorsehen einer Phasen-Platte zwischen ein Paar von Substraten, vorzugsweise an der Innenseite der Elektrode, wird ihre Transmissionsrate vergrößert und auch das Kontrast-Verhältnis wird möglicherweise verbessert.

Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung bezieht sich auf eine optische doppelbrechende Einrichtung, die eine feste schichtartige Struktur hat, die wiederum im wesentlichen transparent für das verwendete Licht ist und die ein Bereichsmuster von mindestens zwei verschiedenen doppelbrechenden Eigenschaften in der Struktur hat. Diese Einrichtung hat vorzugsweise ein derart gestaltetes Bereichsmuster, daß die Anzeige von mindestens zwei verschiedenen Farben in den jeweiligen Bereichen von verschiedenen doppelbrechenden Eigenschaften möglich gemacht ist. Mit anderen Worten, bei einer bevorzugten Abänderung dieser Einrichtung, erzeugen verschiedene Bereiche verschiedene Farben aus ein- und derselben Lichtquelle. Die Lichtquelle ist vorzugsweise in wenigstens einige der Bereiche schaltbar ausgeführt, z. B. mittels einer Flüssigkristall-Schalteinrichtung, und zwar sind die am meisten bevorzugt, die hier im Detail beschrieben werden.

Eine weitere Ausführungsform dieser Erfindung liegt in einem doppelbrechenden Film. Dieser Film besteht im wesentlichen aus Polydiacetylen. Die Polydiacetylen- Moleküle in diesem Film sind im wesentlichen parallel zueinander angeordnet, im besonderen und vorzugsweise sind sie alle in einer Richtung orientiert. Der Film ist im wesentlichen nicht-farbig, transparent und doppelbrechend und hat adhäsive Eigenschaften. Der Film bleibt ohne zusätzlichen Kleber an Oberflächen haften, im besonderen an Glasplatten oder an anderen Schichten, die gewöhnlich in Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtungen verwendet werden. Die adhäsiven Eigenschaften genügen, um den Film an seiner Position in einer optischen Sandwich-Einrichtung zu halten und ihn vom Verrutschen oder Verdrehen abzuhalten. Der Film ist vorzugsweise einer, der mit der Methode hergestellt wird, eines Fließens der Polymermoleküle auf ein Nicht-Lösungsmittel und Zusammenpressen der fließenden Moleküle, wodurch eine Schicht orientierter Moleküle erzeugt wird, Anheften dieser Schicht an die Oberfläche auf der der Film erzeugt werden soll und Wiederholen dieses Arbeitsvorgangs bis die gewünschte Filmdicke erreicht worden ist. Die bevorzugten Polydiacetylene sind jene, die in Tabelle 1 beispielhaft gezeigt werden. In dieser Tabelle ist die allgemeine Formel für bevorzugte Polydiacetylene gezeigt. Die Zahl n ist gewöhnlich und vorzugsweise im Bereich von 2-12, besonders bevorzugt von 2-10.

Tabelle 1

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden in Form von Beispielen in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben, wobei

Fig. 1a-1f schematisch in Querschnitts-Ansicht, verschiedene Anordnungen der Phasen-Platte innerhalb einer Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung zeigen;

Fig. 2a-2f schematisch Musteranordnungen des doppelbrechenden Films zeigen;

Fig. 3 als Explosionszeichnung Teile einer Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung darstellt;

Fig. 4 die Bildung von 8 Farben durch Überlagern dreier Schichten, die verschiedene individuelle Farben erzeugen können, zeigt;

Fig. 5-7 als Explosionszeichnungen drei Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtungen (teilweise) und ihre Funktionsweise darstellen;

Fig. 8 das Überlagern einer Glasplatte, von Farbfilter-Elementen und Elektroden- Elementen zeigt;

Fig. 9 eine Farbskala mit drei Farben zeigt;

Fig. 10 als Explosionszeichnung eine Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung mit einer individuellen Elektroden-Anordnung vom Pixel-Typ zeigt; und

Fig. 11 schematisch einen PC mit einer Flüssigkristall-Anzeige zeigt.

In folgendem wird eine Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung, die für die Ausführung der vorliegenden Erfindung geeignet ist, in Verbindung mit den Zeichnungen im Detail erklärt.

Beispiel 1

Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht einer Element-Struktur einer Flüssigkristall- Anzeigeeinrichtung. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Flüssigkristall zwischen Glas-Substrate 2 und 10 gesandwicht und eine Polarisations-Platte 1 ist außerhalb des Glas-Substrates 2 angebracht. Weiter ist eine Elektrode zwischen dem Glas-Substrat und einer Flüssigkristallschicht 5 angebracht, wobei die obere Elektrode 3 eine transparente Elektrode, z. B. aus Indium-Zinn-Oxid (ITO) ist, während eine untere Elektrode 9 nicht unbedingt transparent sein muß, und wobei eine Metallelektrode, z. B. aus Chrom, Aluminium oder Gold hierfür geeignet ist. Unter der unteren Elektrode 9 soll eine Reflexions-Platte, z. B. aus Aluminiumoxid, angebracht werden. Die obenerwähnte Metallelektrode kann auch als Reflexions- Platte dienen. Um das Reflexionsvermögen zu erhöhen, sollte ein weißer Farbanstrich darauf appliziert werden. Die Orientierungs-Schichten oder -Filme 4 und 6 sind in Kontakt mit der Flüssigkristallschicht 5.

Zwischen der unteren Elektrode 9 und dem Orientierungsfilm 6 ist eine Polarisations-Platte 8, vorzugsweise aus Polydiacetylen-Film hergestellt, angebracht. Die Polarisations-Platte 8 wurde wie folgt hergestellt. Eine Chloroformlösung von 0,5 g/l Komponente a aus Tabelle 1 (im weiteren p-3 BCMU genannt) wurde hergestellt. Diese Lösung wurde in wenigen Tropfen in einem Entwicklungs- Behälter entwickelt, der mit reinem Wasser in einer LB Film Herstellungs- Einrichtung gefüllt war. Nach kompletter Verflüchtigung des Chloroforms wurde der Film von zwei gegenüberliegenden Seiten her mit einer Kompressions- Geschwindigkeit von 100 cm²/min komprimiert, und ein monomolekularer Film mit einem Oberflächendruck von 20 mN/m wurde hergestellt. Ein p-3 BCMU orientierter organischer Film, der an der Grenzfläche zwischen Gas und Wasser so hergestellt worden war, wurde durch die horizontale Adhäsionsmethode auf ein Substrat übertragen. Der auf dem Substrat ausgebildete p-3 BCMU orientierte organische Film war exzellent beim Aufrechterhalten der hohen Orientierungseigenschaft von p-3 BCMU und um eine Filmdicke von ungefähr 27 Å (2,7 nm) zu haben. Die Polarisations-Platte wurde hergestellt, indem man diesen Vorgang einige Male wiederholte, hier 30mal, und durch Überlagern der individuellen Filmschichten deren Orientierungsrichtungen der Moleküle zueinander parallel sind.

Bei einer Messung mit dem Lumineszenz-Meter 1980 B, Produkt der Photo Research Co., wurde gefunden, daß die Transmissionsrate auf 40% erhöht wurde, während die konventioneller Flüssigkristallelemente nur bei 35% lag.

Weiter wird zwischen der unteren Polarisations-Platte 8 und dem Orientierungs- Film 6 eine Phasen-Platte 7, die aus einem in Tabelle 1 gezeigtem Polydiacetylen- Film bestand, angebracht, so daß die angezeigte Farbe der Flüssigkristall- Anzeigeeinrichtung geändert werden kann. Ein Produkt Δn _* d zwischen der Differenz einer Brechungsindex-Anisotropie Δn und der Dicke d der Phasen-Platte genügt vorzugsweise der Bedingung 0,4 µm Δn _* d 1,5 µm in Hinblick auf Kontrast, Helligkeit und Farbe.

Bei einer weiteren Anordnung kann die Position der Phasen-Platte zwischen dem Orientierungs-Film und der ITO-Schicht wie in Fig. 1b, oder zwischen der Polarisations-Platte und der ITO-Schicht wie in Fig. 1c, sein.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird G 1229 DU (Handelsname), ein Produkt von NITTO DENKOH, für die untere Polarisations-Platte 8 und für die obere Polarisations-Platte benutzt. Die Anordnungs-Position der Phasen-Platte kann zwischen dem Orientierungs-Film und der ITO-Schicht wie in Fig. 1d, zwischen der ITO-Schicht und dem Glas-Substrat wie in Fig. 1e oder zwischen dem Glas-Substrat und der Polarisations-Platte wie in Fig. 1g sein. Weiter kann die untere Polarisations-Platte zwischen der Elektrode und dem oberen Glas- Substrat oder an der Außenseite des oberen Glas-Substrates angeordnet sein. Die Reflexions-Platte oder -Schicht (nicht gesondert gezeigt) ist gewöhnlich unter den Polarisations-Schichten 8 angeordnet.

Beispiel 2

Eine andere Ausführungsform, die für die Ausführung der vorliegenden Erfindung geeignet ist, wird gezeigt. In Fig. 2 hat eine Phasen-Platte 13, angeordnet zwischen der Flüssigkristallschicht 12 und einer unteren Elektrode 14, einen unterschiedlichen Betrieb an Doppelbrechung an Position A und Position B oder kann möglicherweise gar keine Doppelbrechung haben. Beispielsweise ist eine Anzeige-Farbe des Pixels, das keine Doppelbrechung hat, gelb; eine Anzeige-Farbe des Pixels, das das Produkt Δn _* d von 0,4 µm bis 1,0 µm hat, violett und eine Anzeige-Farbe des Pixels, das das Produkt Δn _* d von 1,0 µm bis 1,5 µm hat, blau. Bei der Kombination von diesen drei Arten von Pixeln wird eine Farb-Ausstrahlung, ohne einen Farbfilter zu benutzen, ermöglicht.

Weiter kann die Form der Phasen-Platte auf dem Pixel eine zu der in Fig. 2b gezeigten Elektrode parallele Streifenform, eine zu der in Fig. 2c gezeigten Elektrode rechtwinklige Streifenform oder eine in jeweils den Fig. 2d, 2e, 2f gezeigte Mosaikform sein.

Der Winkel zwischen der optischen Achse der Phasen-Platte und der Polarisations- Achse der Polarisations-Platte ist vorzugsweise ungefähr 10° bis 80°, während bei 45° die Transmissionsrate maximiert ist. Um die Doppelbrechung zu entfernen, ist, z. B. die Aufheizung durch einen Laser, effektiv und bevorzugt. Andere Merkmale sind die gleichen wie die in Beispiel 1.

Beispiel 3

Eine andere Ausführungsform, die für die Ausführung der Erfindung geeignet ist, wird in Fig. 5 gezeigt. Sie ist die perspektivische Ansicht eines Struktur-Elements einer Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Drehrichtung und der Drehwinkel α eines Flüssigkristallmoleküls 20 wird definiert durch die Reibe-Richtung 19 eines oberen Elektroden-Substrats 18, einer Reibe- Richtung 22 eines unteren Elektroden-Substrats und der Art und Größe eines Materials mit einer optischen Rotationseigenschaft, die dem nematischen Flüssigkristall hinzugefügt ist.

Der maximale Wert des Drehwinkels α ist limitiert, und zwar, weil die Anschaltbedingung nahe einem Schwellenwert eine Orientierung bewirkt, die Licht streut, wobei die obere Grenze 300° ist. Der untere Wert ist wegen des Kontrastes ebenso begrenzt, wobei 180° sein Limit ist.

Das Ziel der vorliegenden Ausführungsform ist, ein Flüssigkristall-Element bereitzustellen, das zur Schwarz/weiß-Wiedergabe befähigt ist, bei voll befriedigendem Kontrast mit sogar mehr als 200 Abtast-Zeilen, wobei der Dreh-Winkel bei z. B. 260° festgelegt ist.

In dieser Ausführungsform wird G 1229 DU, ein Produkt von NITTO DENKOH, z. B. als Polarisations-Platte benutzt. Ein Winkel β, der durch eine Polarisations- Achse 17 (oder Absorptions-Achse) einer oberen Polarisations-Platte 16 und einer Polarisations-Achse 25 (oder Absorptions-Achse) einer unteren Polarisations-Platte 30, gebildet wird, wird als nahezu rechtwinklig oder parallel bezeichnet. Ein Winkel β₂, der durch die Polarisations-Achse (oder Absorptions-Achse) 25 der unteren Polarisations-Platte 30 und der Reibe-Richtung 22 des unteren Elektroden- Substrats 21 gebildet wird, soll vorzugsweise im Bereich von 30°-60° (oder 120°-150°) sein, um guten Kontrast, gute Helligkeit und Farbe zu erreichen. In der vorliegenden Ausführungsform wird β₁ zu 135° gewählt und β₂ zu 45°. Das Flüssigkristall- Anzeigeelement gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt eine spürbare Abhängigkeit von dem Produkt Δn _* d. Wenn die Bedingung 0,4 µm Δn _* d 1,5 µm eingehalten wird (um guten Kontrast, gute Helligkeit und Farbe zu erhalten), zeigt das Element besonders gute Eigenschaften. Wenn dieses Produkt 20 unterhalb 4 µm ist, zeigt das Element geringe Transmission, und wenn es über 1,5 µm ist, zeigt das Element eine geringe Anzeige-Charakteristik wegen des geringen Kontrast- Verhältnisses.

Der Wert Δn ist von der Wellenlänge abhängig und die Abhängigkeit wird größer bei kleiner Wellenlänge und kleiner bei langer Wellenlänge. Die in der vorliegenden Beschreibung benutzten Werte von Δn wurden mit einem He-Ne- Laserstrahl (Wellenlänge 6328 Å (632,8 nm)) bei einer Temperatur von 25°C gemessen. In der vorliegenden Ausführungsform ist ein nematischer Flüssigkristall zum größten Teil aus einem Flüssigkristall der Biphenyl-Serie (Pentyl-Biphenyl- Cyanid) und einem Flüssigkristall der Estercyclohexen-Serie (Alkyl-p-cyclohexyl- carboxy-p-phenyl Cyanid) zusammengesetzt, und 0,5 Gew.-% von S 811 (Warenname), ein Produkt von Merck, ist als Material mit optischen Rotationseigenschaften hinzugefügt.

Außerdem wird ein Flüssigkristall mit Δn=0,083 in der vorliegenden Ausführungsform benutzt, und die Dicke der Flüssigkristallschicht wird zu 6 µm gewählt, so daß Δn _* d des Flüssigkristalls gemäß der vorliegenden Ausführungsform 0,8 ergibt.

Mit der obenerwähnten Zusammensetzung des Flüssigkristall-Anzeige-Elements und der Polarisations-Platte werden der Hintergrund und die Anzeige-Abschnitte gefärbt. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird ein zweites Flüssigkristall- Element für die optische Kompensation zwischen dem Flüssigkristall- Anzeige-Element und der oberen Polarisations-Platte 21, wie in Fig. 6 gezeigt ist, angebracht. Der Drehwinkel wird so gewählt, daß er gleich zu dem des ersten Flüssigkristall-Elements, aber entgegengesetzt in der Drehrichtung ist, nämlich - 260°. Das Produkt Δn _* d wurde so gewählt, daß es 0,8 ist. In der vorliegenden Ausführungsform wurde eine kalte Kathoden-Strahl-Röhre als Lichtquellen 25 und 26 benutzt, jedoch es kann hierfür auch eine heiße Kathoden-Strahl-Röhre oder elektrolumineszente Quelle benutzt werden, und es ist wahrscheinlich, daß in einem externen Licht-Typ-Element mit einer Reflexions-Platte, die eine Lichtquelle eliminiert, keine Färbung erreicht wird.

Beispiel 4

Eine andere Ausführungsform die für die Ausführung der vorliegenden Erfindung geeignet ist, wird in den Fig. 7 und 8 gezeigt.

Außer der Tatsache, daß das erste Flüssigkristall-Element mit einem Farbfilter ausgestattet ist, ist die übrige Ausstattung die gleiche, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Fig. 7 ist eine Querschnitts-Ansicht eines ersten Flüssigkristall-Elements. Der Winkel α₂, der durch ein unteres Substrat 48 und ein Flüssigkristallmolekül 47 gebildet wird, unterscheidet sich vom Winkel α₁, der durch ein oberes Substrat 46 und ein Flüssigkristallmolekül 47 gebildet wird. Vorzugsweise ist der Vorneigungs- Winkel auf der Farbfilter-Seite im Bereich von 0°-5° und vorzugsweise ist der Vorneigungs-Winkel des gegenüberliegenden Substrats im Bereich von 3°-15°.

Fig. 8 zeigt eine teilweise Querschnitts-Ansicht einer Zelle mit einem Farbfilter. Der Farbfilter wird hergestellt durch Pigment-Printing, Elektro-Deposition oder Photolithographie. Die Breite der jeweiligen Pixel von rot, blau und grün ist 90 µm, sie überlappen sich gegenseitig, ihre Überlappungsbreite und -dicke steht in Beziehung zu dem Elektroden-Intervall und ihrer Dicke, und die Substrat- Vorderseite wird flach gehalten. Ohne den Filter auf dem Substrat wird die Oberfläche zwischen Elektroden bedeckt durch eine schwarze Matrix wie Chrom und einem transparenten Material wie Polyamid, das auf die Oberfläche aufgetragen ist, so daß die Substrat-Vorderseite abgeflacht wird.

Fig. 9 zeigt einen Anzeige-Farbbereich der vorliegenden Ausführungsform unter Benutzung der C I E-Farbstufen-Koordinaten. In der Zeichnung war der Bereich der Farb-Reproduzierbarkeit äquivalent zu käuflichen Farbfernsehern und das Kontrast-Verhältnis war 10 : 1.

Die obige Beschreibung bezog sich auf ein Flüssigkristall-Element, das einen 260° Drehwinkel benutzt. Wenn der Bereich für Δn _* d des Flüssigkristall-Elements von 0,4 µm-1,5 µm ist und der Drehwinkel β zu 180° bis 360° oder mehr gewählt ist, werden keine Färbung des Hintergrundes und gute Anzeige-Farbe erreicht. Das Flüssigkristall-Element nahe der Licht-Quelle 19 wird für den Antrieb benutzt, aber dasselbe wird auch als Kompensations-Element benutzt.

Beispiel 5

Eine andere für die vorliegende Erfindung geeignete Ausführungsform wird in Fig. 3 gezeigt. Dort sind eine obere Polarisations-Platte 301, ein oberes Substrat 302, ein ferroelektrisches Flüssigkristall 308, eine Phasen-Platte 303, ein unteres Substrat 309 und eine untere Polarisations-Platte 305 in dieser Ordnung angeordnet. Die obere Reibe-Achsen-Richtung und die untere Reibe-Achsen- Richtung sind in der gleichen Richtung, und der vorliegende Flüssigkristall hat keine Dreheigenschaften. Die Licht-Absorptions-Achse ist bezeichnet durch das Bezugszeichen 306 auf der oberen Seite und durch das Bezugszeichen 310 auf der unteren Seite. Das Merkmal der vorliegenden Ausführungsform ist, daß der ferroelektrische Flüssigkristall als Flüssigkristall benutzt wird. Die sonstige Zusammensetzung dieser Ausführungsform ist die gleiche wie in den Beispielen 1, 2 und 3. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Phasen-Korrektur dieser Erfindung einfach auszuführen und ihre Antwort-Geschwindigkeit ist hoch.

Beispiel 6

Fig. 10 zeigt eine andere für die Ausführung der vorliegenden Erfindung geeignete Ausführungsform. Das Flüssigkristall-Element der vorliegenden Erfindung wird als Anzeige-Element benutzt. Polarisations-Platten 109 und 109′ mit den Polarisations- Achsen 111 und 111′, einem Flüssigkristall 100, Matrix-Elektroden 113 und 113′, einer gezeigten Reibe-Richtung 112, Elektroden-Treiberschaltungen 114 und 114′ und den Substraten 120 und 120′ sind wie gezeigt angeordnet.

Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht eines Laptop-Computers, in dem die Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung der vorliegenden Ausführungsform angewendet wird. Die Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung 1102 der vorliegenden Ausführungsform paßt in einen Abdeckteil eines Laptop-Computers. Der Abdeckteil ist so konstruiert, daß er von der Tastatur, die aus den Funktionstasten 1104, den Zahlentasten 1105 und den Buchstabentasten 1103 besteht, getrennt werden kann. Wenn beide voneinander getrennt sind, ist eine Antenne 1101 angepaßt, um als Telekommunikations-Empfangs-Einrichtung benutzt zu werden.

Der übrige Aufbau ist der gleiche wie in den Ausführungsformen 1, 2 und 3. Da das Flüssigkristall-Element der vorliegenden Erfindung eine hohe Licht-Ausnützungs- Effizienz erreicht, wird von hinten einfallendes Licht eliminiert, und die Größe davon so reduziert, daß eine Anzeige geringer Größe realisiert wird, die dem geringen Gewicht von Laptop-Computern dient.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch Vorsehen einer Phasen-Platte in einem Flüssigkristall-Element, nämlich an der Innenseite einer Elektrode, die Transmissionsrate vergrößert, Schwarz/Weiß- und Farbanzeige realisiert, das Kontrast-Verhältnis weiter verbessert und eine abgestufte Anzeige möglich gemacht.

Bezugszeichen-Liste

1, 16, 21 Obere Polarisations-Platte
17, 28 Polarisations-Achse der oberen Polarisations-Platte
2, 30, 31, 146 Oberes Substrat eines Flüssigkristall-Anzeigeelements
10, 15, 21, 33, 40, 48 Unteres Substrat eines Flüssigkristall-Anzeigeelements
3, 18, 30, 36 Obere Elektrode eines Flüssigkristall-Anzeigeelements
4, 6 Obere und untere Orientierungs-Schicht
5 Flüssigkristall
7 Phasen-Platte
9, 23, 35, 42 Untere Elektrode eines Flüssigkristall-Anzeigemoleküls
8, 25, 43 Untere Polarisations-Platte
25, 44 Polarisations-Achse einer unteren Polarisations-Platte
19, 31, 38 Reibe-Richtung des oberen Substrates
22, 34, 41 Reibe-Richtung des unteren Elektroden-Substrates
26, 45 von hinten einfallendes Licht
13 Phasen-Platte
100 Flüssigkristall
109, 109′ Polarisations-Platte
111, 111′ Polarisations-Achse
112 Reibe-Richtung
113, 113′ Matrix-Elektroden
114, 114′ Elektroden-Steuerschaltung
120, 120′ Substrate
209 Elektrode
210 Glasplatte
250 Filter
301 Obere Polarisations-Platte
302 Oberes Substrat
303 Phasen-Platte
305 Untere Polarisations-Platte
306 Licht-Absorptions-Achse (obere Seite)
308 Ferroelektrischer Flüssigkristall
309 Unteres Substrat
310 Licht-Absorptions-Achse (untere Seite)
1101 Antenne
1102 Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung
1103 Buchstabentasten
1104 Funktionstasten
1105 Zahlentasten

Claims

1. Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung, die umfaßt:

a) in einer Sandwich-Anordnung von außen nach innen:
- aa) ein Paar von Substraten,
- bb) ein Paar von Elektroden-Strukturen, wobei mindestens eine transparent ist,
- cc) ein Flüssigkristall-Material, das zwischen den Paaren von Elektroden und Substraten gesandwicht ist,
- dd) ein Abstandshalter,
- wobei durch Anlegen eines elektrischen Feldes an das Flüssigkristall- Material über die Elektroden-Strukturen eine Anzeige bewirkt wird,
b) mindestens einen Film mit Doppelbrechung, der auch zwischen das Paar von Substraten gesandwicht wird.

2. Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, wobei mehr als 2 Arten von Filmen mit doppelbrechender Eigenschaft zwischen das Flüssigkristall- Material und eines der Substrate gesandwicht sind.

3. Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Elektroden- Struktur in einer Streifenform ist, so daß eine Vielzahl von Pixeln durch sich gegenseitig kreuzende Streifenelektroden gebildet werden, die an dem Paar von Substraten angeordnet sind und wobei Pixel, die mit dem Film Doppelbrechung haben, Pixel, die keine Doppelbrechung mit dem Film haben und Pixel, die mit dem Film unterschiedliche Doppelbrechung haben, gemischt sind.

4. Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die umfaßt: eine erste Polarisations-Platte, wobei der Winkel zwischen der optischen Achse des Films mit Doppelbrechung und der Polarisations-Achse oder der Adsorptions-Achse zumindest der ersten Polarisations-Platte 10° bis 80° ist.

5. Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Film mit Doppelbrechung durch einen im wesentlichen nicht-farbigen und transparenten Polydiacetylen-Film, der mit Jod dotiert ist, gebildet ist, wobei der Film sich nahe einer axialen Richtung befindet.

6. Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel ungefähr 45° ist.

7. Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Flüssigkristall-Material ein nematisches Flüssigkristall mit positiver dielektrischer Anisotropie ist und ein Material mit optischer Rotationseigenschaft enthält, und eine gedrillte Spiral-Struktur in Richtung der Dicke induziert wird durch eine Tätigkeit eines Orientierungs-Films oder -Oberfläche.

8. Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkristall-Material ein ferroelektrisches Flüssigkristall ist.

9. Optische Doppelbrechungs-Einrichtung, die umfaßt:

- eine feste schichtartige Struktur, die im wesentlichen transparent gegenüber dem verwendeten Licht ist;
- wobei ein Bereichsmuster von mindestens zwei verschiedenen doppelbrechenden Eigenschaften in der Struktur existiert.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, wobei eine Vielzahl von Pixel-Punkten das Muster bilden und wobei Pixel-Punkte mit drei verschiedenen Doppelbrechungen das Muster bilden.

11. Einrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei die feste schichtartige Struktur aus mindestens zwei überlagerten Filmen gebildet wird, von denen jeder ein Bereichsmuster von mindestens zwei verschiedenen Doppelbrechungen hat.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die feste schichtartige Struktur einen Film aus Polydiacetylen umfaßt, der in einigen Bereichen doppelbrechend ist und einigen anderen Bereichen nicht doppelbrechend ist.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, die weiterhin umfaßt optische Schaltelemente, insbesondere Flüssigkristall-Elemente, die mit wenigstens einigen der Bereiche derart verbunden sind, daß das Schalten der Bereiche zwischen einer An-Position, in welcher Licht als Ergebnis der verschiedenen doppelbrechenden Eigenschaften übertragen wird, und einer Aus-Position, ermöglicht wird.

14. Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung, die in Sandwich-Struktur umfaßt:

- ein Paar von Substraten,
- ein Paar von Elektroden-Strukturen,
- eine Flüssigkristall-Schicht,
- eine optische Doppelbrechungs-Einrichtung, wie in einem der Ansprüche 9 bis 13 definiert, die innerhalb des Lichtweges der Flüssigkristall- Anzeigeeinrichtung angeordnet ist.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, wobei die Elektroden-Strukturen ein Pixel-Muster bilden und wobei das Bereichsmuster verschiedener doppelbrechender Eigenschaften und der Pixel-Muster im wesentlichen miteinander korrespondieren und wobei Pixel mit einer Art doppelbrechender Eigenschaft oder einer Art doppelbrechender Eigenschafts-Kombination in einer periodisch sich wiederholenden Struktur angeordnet sind.

16. Einrichtung nach Anspruch 14 oder 15, wobei die Elektroden-Strukturen Strukturen paralleler Elektroden-Streifen sind, die ein Flüssigkristall-Pixel periodisch definieren, und wobei die Bereichsmuster mindestens zweier verschiedener doppelbrechender Eigenschaften aus Anpassungs-Periodizität bestehen.

17. Film der im wesentlichen aus Polydiacetylen besteht, wobei die Polydiacetylen- Moleküle überwiegend in einer Richtung angeordnet sind, der Film im wesentlichen nicht-farbig, transparent und doppelbrechend ist und der Film adhäsive Eigenschaften hat.

18. Film nach Anspruch 17, der ohne zugefügte Kleber zwischen zwei Schichten, von denen mindestens eine transparent ist, gesandwicht ist.

19. Film aus Anspruch 17, wobei die zwei Schichten einer Flüssigkristall- Anzeigeeinrichtung sind.