DE68906608T2

DE68906608T2 - Fluessigkristall-anzeigevorrichtung.

Info

Publication number: DE68906608T2
Application number: DE8989113679T
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Intellectual Prop Hato; Shinichi Intellectual Kamagami; Susumu Intellectual Prop Kondo; Shoichi Intellectual Matsumoto; Akio Intellectual Pro Murayama; Tomiaki Intellectual Yamamoto
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-07-27
Filing date: 1989-07-25
Publication date: 1993-08-26
Anticipated expiration: 2009-07-26
Also published as: US5018839A; KR940002194B1; JPH0237319A; EP0352724B1; KR900002108A; EP0352724A1; DE68906608D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung und insbesondere eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, bei der die Anzeigen achromatisch sind, mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
In neuester Zeit sind ST (ultraverdrehte)- oder SBE (ultraverdrehte Doppelbrechungseffekt)-Typen von Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen entwickelt worden, welche einen scharfen Wechsel des durchgelassenen Lichts infolge des Spannungswechsels und ein großes Kontrastverhältnis aufweisen, auch wenn sie mit einer großen Anzahl von bestrichenen Zeilen betrieben werden, und welche einen weiten Sichtwinkel besitzen. Diese Anzeigevorrichtung ist z.B. in der ungeprüften Japanischen Publikation (Kokai), Nr. 60-10702 offenbart und sie ist ein doppelbrechungsgesteuerter Typ, bei dem ein Verdrehungswinkel der Flüssigkristallmoleküle im Vergleich zu den TN-Flüssigkristallvorrichtungen zwischen 180 bis 270º gemacht bzw. hergestellt ist.
US-A-4 653 861 offenbart eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, worin ein nematischer Flüssigkristall eine positive dielektrische Anisotropie besitzt und zusammen mit einem chiralen Material zwischen einem Paar, bestehend aus unterem und oberem Substrat, so eingeschlossen ist, daß sie eine schraubenförmige Struktur bilden, die in einem Bereich zwischen 160º und 200º entlang einer Richtung von deren Dicke verdreht ist. Die Polarisierungsachsen oder Absorptionsachsen eines Paars polarisierender Platten, welche auf dem oberen und unteren Substrat aufgebracht sind, sind mit einem vorbestimmten Winkel gegenüber den Hauptachsen der Flüssigkristallmoleküle geneigt, welche unmittelbar an das obere bzw. untere Substrat angrenzen.
US-A-4 759 612 offenbart eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, welche eine Flüssigkristallschicht umfaßt, die zwischen einem oberen und unteren Elektrodensubstrat eingelegt ist und einer Ausrichtungsbehandlung unterworfen ist. Die Flüssigkristallschicht beinhaltet einen nematischen Flüssigkristall, dem ein chirales Material zugefügt ist, und besitzt eine 160º bis 360º verdrehte Schraubenstruktur. Ein Paar Polarisatoren sind an die Elektrodensubstrate angrenzend angebracht, wobei ihre Polarisations- oder Absorptions-Achsen in bezug auf die Ausrichtungsrichtungen der Elektrodensubstrate mit den jeweils vorbestimmten Winkeln geneigt sind. Wenigstens einer der Polarisatoren wird durch einen Farbpolarisator ausgeformt, um eine Wellenlängenabhängigkeit des Durchlaßgrads oder die Färbung infolge der Doppelbrechung, welche aus der Antikoinzidenz zwischen den Polarisations- oder Absorptions-Achsen des Polarisators und der Ausrichtungsrichtung des Elektrodensubstrats resultiert, d.h. eine optische Achse der Flüssigkristalle, die unmittelbar an das Substrat angrenzen, zu kompensieren, so daß das Licht, das aus der Vorrichtung austritt, näherungsweise achromatisch oder farblos wird.
Fig. 1A und 1B sind Ansichten, um ein Prinzip einer konventionellen SBE- oder ST-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung zu erklären, welche eine Anzeige durchführt, die auf einem Doppelbrechungseffekt basiert. Auf diese Figuren Bezug nehmend enthält diese Anzeigevorrichtung eine Flüssigkristallzelle 5, die aus einem ersten und zweiten Substrat 1 und 1' und einer Flüssigkristallverbindung (nicht gezeigt) aufgebaut ist, die dazwischen eingeschlossen ist. Auf beiden Seiten der Zelle 5 sind Polarisatoren 3 und 4 angeordnet. Linear polarisiertes Licht 103, welches durch den Polarisator 3 durchgelassen wird, wird durch die Flüssigkristallzelle 5 geschickt und wird dadurch allgemein elliptisch polarisiertes Licht 101'. Zu diesem Zeitpunkt hängt die Form einer Ellipse von einem Verdrehungswinkel ψ der Flüssigkristallmoleküle in der Zelle 5, einen Verzögerungswert R0, der durch eine Gleichung Δn d cos²θ definiert ist (wobei Δn eine optische Anisotropie der Flüssigkristallverbindung ist, d die Zelldicke (Substratzwischenraum) ist und θ der Vorneigewinkel der Flüssigkristallmolekühle ist), und einer Wellenlänge λ ab. Das elliptisch polarisierte Licht wird durch den zweiten Polarisator 4, der unter einem vorbestimmten Winkel angeordnet ist, hindurchgeschickt und wird durch ein menschliches Auge sensiert. Im allgemeinen ändert sich die Form der Ellipse entsprechend der Wellenlänge und die Durchlaßgrade des Lichts sind je nach Wellenlänge verschieden. Daher wird das durchgelassene Licht chromatisch. Wenn eine Spannung an den Flüssigkristall angelegt wird, ändert sich die Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle und die optische Anisotropie Δn ändert sich wirksam. Auf diese Weise ändern sich der Verzögerungswert R0 und der Durchlaßgrad des Lichts entsprechend. Eine Flüssigkristallanzeige ist ausgeführt, wobei ein solches Prinzip verwendet wird.
Die oben erwähnten Anzeigevorrichtungen können in Abhängigkeit von der Art, in welcher die Polarisatoren angeordnet sind, in einen Gelbmodetyp und einen Blaumodetyp klassifiziert werden. In der Gelbmode-Anzeigevorrichtung wird eine leuchtend gelbe Anzeige bei einem Nichtausgewählt-Zustand erhalten, und eine schwarze Anzeige wird bei einem Ausgewählt-Zustand erhalten. In der Blaumode-Anzeigevorrichtung wird eine tiefblaue Anzeige bei einem Nichtausgewählt-Zustand erhalten, und eine weiße Anzeige wird bei einem Ausgewählt-Zustand erhalten.
In jedem der obigen konventionellen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen ist die Anzeige nicht achromatisch. Daher unterscheidet sich eine Lesbarkeitsauswertung entsprechend einer visuellen Sinnesempfindung eines Beobachters, d.h. einige Beobachter kommen zu dem Ergebnis, daß die Lesbarkeit (z.B. ein Kontrast) infolge der Hintergrundfarbe herabgesetzt war. Da die Anzeige chromatisch ist, kann eine Farbanzeige ferner nicht durch die Verwendung eines Farbfilters erhalten werden, wie z.B. in einer TN-Flüssigkristallvorrichtung.
Eine Technik, der Anzeige die Achromatik zurückzugeben, ist z.B. in JJAP (26, Nov. 11. L177 84 (1987)) vorgeschlagen. Diese offenbart eine Zweischichtenzelle-Flüssigkristallvorrichtung, wobei zwei Flüssigkristallzellen verwendet werden. Die zwei Zellen sind so bereitgestellt, daß die Richtungen der Verdrehung ihrer Flüssigkristallmoleküle umgekehrt sind, die Verdrehungswinkel ihrer Flüssigkristallmoleküle sind die gleichen, und ihre Verzögerungen R0 (= Δn d cos²θ, wobei Δn die optische Anisotropie des Flüssigkristalls, d der Substratabstand, und θ der Vorneigungswinkel der Flüssigkristallmoleküle bedeuten) sind im wesentlichen die gleichen.
Diese Zweischichtenzelle-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ist wie in Fig. 2A und 2B gezeigt konstruiert. Linear polarisiertes Licht 103, welches durch den Polarisator 3 hindurchgeschickt wird, wird durch die Flüssigkristallzelle 5 hindurchgeschickt, um ein elliptisch polarisiertes Licht 101' zu werden. Dieses elliptisch polarisierte Licht wird durch die zweite Zelle 6 hindurchgeschickt, um linear polarisiertes Licht 102' zu werden, welches durch den zweiten Polarisierer 4 hindurchgeschickt, und dann durch das menschliche Auge sensiert wird. Auf diese Art stellen die erste und die zweite Flüssigkristallzelle 5 und 6 ein optisches Komplement zueinander dar. Somit wird die Wellenlängenabhängigkeit der Form der Ellipse, welche durch die erste Flüssigkristallzelle 5 geschickt wird, mit der Wellenlängenabhängigkeit der Form der Ellipse, die durch die zweite Zelle 6 hindurchgeschickt wird, komplementär. Als ein Ergebnis besitzt das Licht, welches durch die erste und zweite Zelle 5 und 6 hindurchgeschickt wird, keine Wellenlängenabhängigkeit, und es kann eine achromatische Anzeige erhalten werden. In diesem Fall, da die erste und zweite Flüssigkristallzelle zueinander komplementär sein muß, ist es erforderlich, daß ein Fehler zwischen den Verzögerungswerten der Flüssigkristallzellen in den Bereich von ± 0,05 um fällt.
Wie oben beschrieben, besitzt die Zweischichtflüssigkristallzellen-Anzeigevorrichtung darin Vorteile, daß eine b/w-Anzeige erhalten werden kann und die Anzahl der bestrichenen Zeilen gesteigert werden kann. Jedoch ist die Zweizellenflüssigkristallvorrichtung dick und schwer, weil zwei Flüssigkristallzellen verwendet werden. Ferner hat die Verwendung von zwei Zellen einen sehr hohen Aufwand zur Folge, wenn ferner der wirschaftliche Ertrag berücksichtigt wird.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung bereitzustellen, die eine Flüssigkristallanzeige mit einem hellen, achromatischen Hintergrund, einem großen Kontrastverhältnis und einem weiten Sichtwinkel bereitstellt, welche dünn ist und ein geringes Gewicht besitzt und zu niedrigen Kosten fabriziert werden kann.
Die obige Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch eine Flüssigkristallanzeige des zuvor erwähnten Typs erfüllt, welche ferner die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 umfaßt.
Diese Erfindung kann aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen vollständiger verstanden werden, bei welchen:
Fig. 1A und 1B Ansichten zum Erklären einer konventionellen Doppelbrechungseffekttypflüssigkristall-Anzeigevorrichtung sind;
Fig. 2A und 2B sind Ansichten zum Erklären einer konventionellen Zweizellenflüssigkristall-Anzeigevorrichtung;
Fig. 3 zeigt eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4A und 4B sind Ansichten, die die Beziehung zwischen einer Ausrichtungsrichtung, einer Richtung einer absorbierenden Achse eines Polarisators und einer optischen Achse eines optischen Verzögerungsfilms in der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung entsprechend dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen;
Fig. 5A und 5B sind Ansichten zum Erklären der Funktion der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ist ein Diagramm, welches die Wellenlängenabhängigkeit des Durchlaßgrades für Licht zeigt, wenn verschiedene optische Verzögerungsfilme verwendet werden, die verschiedene Verzögerungswerte besitzen;
Fig. 7 ist ein Diagramm, welches die Wellenlängenabhängigkeit des Durchlaßgrades für Licht in der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und
Fig. 8 ist ein Diagramm, welches die Wellenlängenabhängigkeit des Durchlaßgrades für Licht in der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung des Vergleichsbeispiels zeigt.
Die vorliegende Erfindung wird nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen ausführlich beschrieben. Durch alle Zeichnungen bezeichnen die gleichen Bezugszeichen jeweils die gleichen Teile oder Anteile.
Fig. 3 ist eine Schnittansicht, die eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Entsprechend Fig. 3 enthält die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung eine Flüssigkristallzelle 5, welche ein erstes und ein zweites transparentes Substrat 1 und 1' umfaßt, die gegenüberliegend und mit Abstand angeordnet sind, wobei sie im wesentlichen parallel zueinander sind, und eine Flüssigkristallverbindung, die dazwischen gefüllt ist. An den gegenüberliegenden Oberflächen der Substrate 1 und 1' sind transparente Elektroden 7 und 7' ausgeformt, welche jeweils z.B. aus ITO (Indium-Zinn-Oxid) ausgeformt sind. Auf den Elektroden werden Ausrichtungsfilme 8 und 8' ausgeformt, wobei z.B. jeweils Polyimid oder SiO bereitgestellt sind. Die Ausrichtungsfilme 8 und 8' stellen die Vorneigungswinkel der Flüssigkristallmoleküle in bezug auf die Substrate 1 bzw. 1' ein. Eine Flüssigkristallverbindung 9 kann aus nematischen Flüssigkristallen, wie z.B. auf Cyclohexanen basierende, auf Ester basierende und eine auf Pyrimidinen basierende Flüssigkristallverbindung sein, einschließlich jener, die von Merck & Co. und Hoffman Larosch & Co. erhältlich sind. Die Flüssigkristallzelle 5 wird mit einem Versiegelungsagens 12, wie z.B. einem Epoxy-Kleber verschlossen.
An der Außenoberfläche des Substrats 1 ist ein erster Polarisator 3 bereitgestellt. An der Außenoberfläche des Substrats 1' ist ein optischer Verzögerungsfilm 10 angeordnet, der einen gedehnten organischen Film, wie z.B. Polyvinylalkohol, umfaßt, auf welchem ein zweiter Polarisator 4 bereitgestellt ist.
Weiter Bezug nehmend auf Fig. 4A und 4B, sind die Flüssigkristallmoleküle in der Verbindung 9 im Gegenuhrzeigersinn vom Substrat 1' zum Substrat 1 hin durch eine Ausrichtungsrichtung r des Substrats 1 und einer Ausrichtungsrichtung r' des Substrats 1', mit einem Drehungswinkel ψ verdreht. In diesem Fall sind die längeren Achsen der Flüssigkristallmoleküle auf den Substraten 1 und 1' entlang den Richtungen r bzw. r' ausgerichtet. In Fig. 4 stellt die Linie RL eine gemeinsame Referenzlinie dar. Der erste und zweite Polarisator 3 und 4 besitzen Absorptionsachsen, welche in bezug auf die Linie RL jeweils die Winkel P1 und P2 besitzen. Der optische Verzögerungsfilm 10 besitzt eine optische Achse (in der Richtung der Dehnung des optischen Verzögerungsfilms), die im Bezug auf die Linie RL einen Winkel A besitzt.
Durch den Polarisator 3 hindurchgeschicktes linear polarisiertes Licht 103 wird durch die Flüssigkristallze1le 5 hindurchgeschickt, um allgemein elliptisch polarisiertes Licht 101' zu werden, wobei insbesondere auf die Fig. 5A und 5B Bezug genommen wird. Das Licht 101' wird durch den optischen Verzögerungsfilm 10 hindurchgeschickt, um elliptisch polarisiertes Licht 102', beinahe schon im wesentlichen linear polarisiertes Licht zu werden. Schließlich wird das Licht 102' durch den zweiten Polarisator 4 hindurchgeschickt und von einem menschlichen Auge sensiert.
In diesem Fall ist ein Verfahren zum Erhalten des linear polarisierten Lichtes oder elliptisch polarisierten Lichtes 102', beinahe schon im wesentlichen linear polarisiertes Licht, wichtig. Entsprechend den Studien, die von den Erfindern gemacht worden sind, ist herausgefunden worden, daß eine gute b/w-Anzeige (achromatische Anzeige) realisiert werden kann, wenn ein optischer Verzögerungsfilm verwendet wird, der einen Verzögerungswert von R0 x 0,55 bis R0 x 0,80 besitzt (wobei R0 die Verzögerung der Flüssigkristallzelle ist), wobei der optische Verzögerungsfilm 10 so angeordnet wird, daß die optische Achse des Films 10 mit Bezug auf die Ausrichtungsrichtung r' der Flüssigkristallmoleküle an der Oberfläche des Substrats 1', welches in Kontakt mit dem optischen Verzögerungsfilm 10 ist, einen Winkel von 100º bis 130º bildet.
Fig. 6 zeigt eine Wellenlängenabhängigkeit des durchgelassenen Lichtes in Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen, die die Struktur nach Fig. 3 mit optischen Verzögerungsfilmen verschiedener Verzögerungswerte besitzen, wenn keine Spannung angelegt wird. In diesem Fall war die optische Anisotropie Δn der Flüssigkristallverbindung 0,100, die Flüssigzellendicke (Substratabstand) war ungefähr 6,6 um und die Verzögerung R0 der Flüssigkristallverbindung war ungefähr 0,66 um in allen verwendeten Vorrichtungen.
Wie in Fig. 6 zu sehen ist, wird eine Färbung erzeugt und eine achromatische Anzeige kann nicht erhalten werden, wenn der Verzögerungswert des optischen Verzögerungsfilms kleiner als R0 x 0,53 ist oder R0 x 0,83 überschreitet. Daher sollte bevorzugt ein optischer Verzögerungsfilm bei der Realisierung einer achromatischen Anzeige ohne Färbung verwendet werden, der einen Verzögerungswert besitzt, der in den Bereich von R0 x 0,55 bis R0 x 0,80 fällt. Nebenbei kann die Verzögerung R0 der Flüssigkristallzelle auf 0,5 bis 1,0 um gesetzt werden. Die Wellenlängenabhängigkeiten für durchgelassenes Licht waren für die optischen Verzögerungsfilme ähnlich, die Verzögerungswerte in dem obigen Bereich besaßen.
Die optischen Achsen des optischen Verzögerungsfilms 10, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, sollte wunschgemäß mit Bezug auf die Ausrichtungsrichtung r' der Flüssigkristallmoleküle an der Oberfläche des Substrats 1', welches in Kontakt mit dem optischen Verzögerungsfilm 10 ist, einen Winkel von 100º bis 130º bilden. Außerhalb dieses Bereichs tritt eine Färbung des durchgelassenen Lichts auf und/oder das Kontrastverhältnis verringert sich, was eine schlechte Ablesbarkeit zur Folge hat.
Der Verdrehungswinkel der Flüssigkristallmoleküle ist bevorzugt groß, um den Ausrichtungswinkel der Flüssigkristallmoleküle so zu gestalten, daß sie schnell als Reaktion auf die angelegte Spannung wechseln, und er liegt wunschgemäß zwischen 180º und 270º. Ferner kann der optische Verzögerungsfilm 10 auch als Substrat 1' funktionieren und das Substrat 1' braucht nicht gesondert bereitgestellt zu werden.

Beispiel 1

Eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung wurde mit der in Fig. 3 gezeigten Struktur hergestellt. Die Flüssigkristallmoleküle waren im Gegenuhrzeigersinn mit einem Verdrehungswinkel ψ von 240º vom Substrat 1' zum Substrat 1 durch die Ausrichtungsrichtung r des Substrats 1 und die Ausrichtungsrichtung r' des Substrats 1' verdreht. Der Vorneigungswinkel war 1,5º, und die Zelldicke (Substratabstand) war 6,6 um. Zu diesem Zeitpunkt waren die längeren Achsen der Flüssigkristallmoleküle an den Substraten 1 und 1' jeweils entlang der Richtungen r und r' ausgerichtet. Die Flüssigkristallmoleküle an der Oberfläche des Substrats 1' besaßen die optische Achse, welche mit Bezug auf die Linie RL einen Winkel von -30º bildete.
Eine Flüssigkristallverbindung, die durch das Hinzufügen von S-811 (E. MERK Co.) als ein Gegenuhrzeigersinn-Chiral-Agens zu ZLI-1577 (E. MERK Co.) fertiggestellt wurde, wurde als die Flüssigkristallverbindung 9 eingefüllt. Eine optische Anisotropie Δn dieser Flüssigkristallverbindung war 0,096 und der Verzögerungswert R0 (Δn d cos²θ) war dabei ungefähr 0,63 um. Der optische Verzögerungsfilm 10, der aus einem gedehnten Polyvinylalkohol besteht, war auf dem Substrat 1' angeordnet, so daß seine optische Achse (gedehnte Richtung) einen Winkel von A = 85º bildete, d.h. 115º mit Bezug auf die Abriebsrichtung des Substrats 1'. Der Verzögerungswert R des optischen Verzögerungsfilms 10 war 0,46 um. Die Polarisatoren 3 und 4 waren so angeordnet, daß ihre Absorptionsachsen auf P1 = 14º bzw. P2 = 23º gesetzt waren.
Die Wellenlängenabhängigkeit des Durchlaßgrades für Licht, wenn diese Flüssigkristallzelle 5 mit einer Spannung zum Einschalten und Ausschalten der Flüssigkristallzelle 5 verwendet worden ist, ist in Fig. 7 gezeigt. Wie aus dieser Abbildung zu sehen ist, war der Durchlaßgrad in beiden AN- und AUS-Zuständen im wesentlichen flach und unabhängig von der Wellenform, und eine achromatische Anzeige wurde erhalten. Ferner war das Kontrastverhältnis ungefähr 7 : 1 groß und ein Lichtwinkel war groß, wenn die Zelle bei einem 1/200- Tastverhältnis multiplex-betrieben war.

Beispiel 2

Eine Flüssigkristallzelle wurde entsprechend der gleichen Prozedur wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die optische Achse des Verzögerungsfilms 10 auf A = 84º gesetzt war, d.h. auf 114º mit Bezug auf die Abriebsrichtung des Substrats 1' und die Absorptionsachsen der Polarisatoren 3 und 4 waren auf P1 = 93º bzw. P2 = 115º gesetzt. Wenn die Zelle wie im Beispiel 1 betrieben wurde, konnte eine achromatische Anzeige erhalten werden, ein Kontrastverhältnis war ungefähr 8 : 1 hoch und ein Sichtwinkel war groß.

Steuerung 1

Eine Flüssigkristallzelle wurde entsprechend den gleichen Prozeduren wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß der Verzögerungswert des optischen Verzögerungsfilms 0,32 um war. Die Wellenlängenabhängigkeit des Durchlaßgrades für Licht ist in Fig. 8 gezeigt, wenn diese Flüssigkristallzelle mit einer Spannung zum Einschalten und Ausschalten der Flüssigkristallzelle verwendet wurde. Wie in der Abbildung zu sehen, war die Wellenlängenabhängigkeit des Durchlaßgrades für Licht im AUS-Zustand groß. Die Vorrichtung konnte die achromatische Anzeige nicht ausführen; im AN-Zustand wurde eine weiße Anzeige erhalten, aber im AUS-Zustand wurde eine blaue Anzeige erhalten.

Steuerung 2

Eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung wurde entsprechend den gleichen Prozeduren wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß der optische Verzögerungsfilm einen Verzögerungswert von 0,52 pm besaß. Diese Anzeigevorrichtung hatte eine große Wellenlängenabhängigkeit des Durchlaßgrades für Licht im AUS-Zustand und konnte eine Anzeige mit großem Kontrastverhältnis nicht ausführen. So wurde eine graue Anzeige im AUS-Zustand erhalten und das Kontrastverhältnis war mit 3 : 1 gering, obwohl im AN-Zustand eine weiße Anzeige erhalten wurde.

Steuerung 3

Eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung wurde entsprechend den gleichen Prozeduren wie im Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die optische Achse des optischen Verzögerungsfilms 10 auf A = 110º gesetzt wurde, d.h. auf 140º mit Bezug auf die Abriebsrichtung des Substrats 1', und die Polarisatoren 3 und 4 waren auf P1 = 14º bzw. P2 = 23º gesetzt. Wenn diese Vorrichtung wie im Beispiel 1 betrieben wurde, wurde eine weiße Anzeige im AN-Zustand erhalten und eine graue Anzeige im AUS-Zustand, wobei es mißlang, eine achromatische Anzeige auszuführen.

Steuerung 4

Eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung wurde entsprechend den gleichen Prozeduren wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die optische Achse des optischen Verzögerungsfilms 10 auf A = 60º gesetzt war, d.h. auf 90º mit Bezug auf die Abriebsrichtung des Substrats 1', und die Polarisatoren 3 und 4 waren auf P1 = 14º bzw. P2 = 23º gesetzt. Wenn diese Vorrichtung wie in Beispiel 1 betrieben wurde, wurde eine blaue Anzeige im AN-Zustand erhalten und eine graue Anzeige im AUS-Zustand, wobei es mißlang, eine achromatische Anzeige auszuführen.
Wie oben beschrieben, ist entsprechend der vorliegenden Erfindung eine preiswerte Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung bereitgestellt, welche eine achromatische Anzeige ausführt und ein großes Kontrastverhältnis und einen weiten Sichtwinkel aufweist.

Claims

1. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, umfassend:

(A) eine Flüssigkristallzelle (5) mit:

(a) einem ersten und einem zweiten Substrat (1, 1'), welche im wesentlichen parallel angeordnet sind, um sich gegenüberzustehen,

(b) einer ersten und einer zweiten Elektrode (7, 7'), welche auf den innen gegenüberliegenden Oberflächen des ersten bzw. zweiten Substrats (1, 1') angeordnet sind, und

(c) einer Schicht mit einer Flüssigkristallverbindung (9), die zwischen das erste und das zweite Substrat (1, 1') gefüllt ist und so angeordnet ist, daß die Flüssigkristallschicht eine schraubenförmige Struktur mit einem Verdrehungswinkel besitzt, der zwischen 180º und 270º liegt; und

(B) einen ersten und zweiten Polarisator (3, 4), welche an beiden Seiten der Flüssigkristallzelle (5) angeordnet sind;

dadurch gekennzeichnet, daß

(C) ein optischer Verzögerungsfilm (10) zwischen dem ersten Substrat (1') und dem ersten Polarisator (4') angeordnet ist; und

dabei der optische Verzögerungsfilm (10) einen Verzögerungswert besitzt, der in einen Bereich von R0 x 0,55 bis R0 x 0,80 fällt, wobei R0 eine Verzögerung der Flüssigkristallzelle (5) ist, gemäß der Gleichung R0 = Δn d cos²θ, wobei Δn die optische Anisotropie der Flüssigkristallverbindung ist, d die Dicke der Flüssigkristallschicht ist, und θ der Vorneigungswinkel der Flüssigkristallmoleküle ist, und eine optische Achse des optischen Verzögerungsfilms (10) mit der Ausrichtungsrichtung der Flüssigkristallmoleküle des ersten Substrats (1') einen Winkel von 100º bis 130º bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzögerungswert R0 der Flüssigkristallverbindung (9) in einen Bereich von 0,5 bis 1,0 um fällt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Verzögerungsfilm (10) ferner als erstes Substrat dient.