DE69112930T2

DE69112930T2 - Flüssigkristallanzeigevorrichtung.

Info

Publication number: DE69112930T2
Application number: DE69112930T
Authority: DE
Inventors: Mariko Ban; Yutaka Ishii; Naofumi Kimura; Seiichi Mitsui
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1990-07-12
Filing date: 1991-07-12
Publication date: 1996-04-18
Anticipated expiration: 2011-07-13
Also published as: JPH0470817A; US5148297A; EP0466497A2; JP2607741B2; EP0466497B1; DE69112930D1; EP0466497A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

[Gebiet der Erfindung]

Die Erfindung betrifft ein Flüssigkristalldisplay wie es hauptsächlich in Büroautomatisierungseinrichtungen wie Textprozessoren, Notebook-PCs, verschiedenen Sichtanzeigen oder Spielgeräten verwendet wird.

[Beschreibung des Stands der Technik]

Sichtanzeigen werden derzeit in weitem Umfang in einem großen Bereich wie bei Uhren, Tischrechnern, Computerterminals, Textprozessoren oder Fernsehern verwendet. Ein typischer dabei verwendeter Anzeigemodus ist ein TN(verdrillt-nematisch)-Modus, bei dem Flüssigkristallmoleküle in einer Flüssigkristallzelle als Anfangsausrichtung um beinahe 90º verdrillt sind. Im TN-Modus wird eine Flüssigkristallzelle zwischen einem Paar Polarisatoren angeordnet, und unter Verwendung der optischen Eigenschaften dieser Zelle ergibt sich eine monochrome Anzeige, wobei genauer gesagt das optische Drehvermögen verwendet wird, wenn keine Spannung angelegt ist, dagegen eine Depolarisationseigenschaft, wenn Spannung angelegt ist. Außerdem sind, im Fall einer Farbgebung, z. B. Farbfilter für rot, blau und grün in der Flüssigkristallzelle vorhanden, und dann wird durch additive Farbmischung unter Verwendung der oben genannten optischen Schalteigenschaften im TN-Modus eine mehrfarbige oder vollfarbige Darstellung erzielt. Das hierbei verwendete Prinzip wird bei einem Display eines Taschen-Flüssigkristallfernsehers unter Verwendung einer Aktivmatrixansteuerung oder einer Einfachmatrixansteuerung verwendet.
Als Anzeigemodi, wie sie in weitem Umfang für die Darstellung bei einem Textprozessor verwendet werden, existieren der TN-Modus und ein STN(superverdrillt-nematisch)-Modus, bei dem der Verdrillungwinkel des Flüssigkristalls in der Zellenstruktur ähnlich wie beim TN-Modus auf 180º bis 270º eingestellt ist. Das Merkmal dieses Modus ist dasjenige, das eine plötzliche Verformung der Molekülausrichtung mit einem Anstieg der angelegten Spannung zu einer Doppelbrechungsänderung führt, wenn der Verdrillungswinkel im Flüssigkristall auf 90º oder mehr erhöht ist, und wobei ein Ablenkplatte- Einstellwinkel optimiert wird, wodurch eine elektrooptische Charakteristik mit scharf ein Schwellenwert realisiert wird. Daher besteht Eignung für Einfachmatrixansteuerung. Dagegen ist es der Nachteil dieses Modus, daß der Anzeigehintergrund wegen der Doppelbrechung des Flüssigkristalls gelblichgrüne oder dunkelblaue Farbe aufweist. Um diesen Mangel zu verbessern, wurde es vorgeschlagen, eine Farbkompensation dadurch auszuführen, daß eine Tafel zur optischen Kompensation oder eine Phasendifferenzplatte aus einem hochpolymeren Stoff wie einem Polycarbonat auf z. B. einer STN-Anzeigetafel angeordnet wird, wodurch Schwarz/Weiß-Anzeige erzielt werden kann. Derzeit befindet sich diese Tafelstruktur als "Papierweiß- LCD" auf dem Markt. Außerdem kann im Fall einer Farbgebung mehrfarbige/vollfarbige Anzeige durch dasselbe Betriebsprinzip wie beim oben genannten TN-Modus geschaffen werden.
Wenn ein großer Betrachtungswinkel erforderlich ist, wird ein GH(guest host = Gast-Wirt)-Modus verwendet, bei dem ein Farbstoff (dichroitischer Farbstoff) mit unterschiedlichem Absorptionsvermögen zwischen der Molekül-Hauptachsenrichtung und einer Nebenachsenrichtung dem Flüssigkristall zugesetzt ist. Dieser Modus ist in den Heilmeier-Typ unter Verwendung eines Polarisators, den White-Taylor-Typ (Phasenänderungstyp) und den Zweischichttyp unterteilt. In jedem Fall wird als Funktionsprinzip die Ausrichtung des Farbstoffs durch die Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle mittels einer Spannung eingestellt, und die Absorptionsdifferenz in der Farbstoffmolekülrichtung wird zur Anzeige verwendet. Ferner wird im Fall einer Farbgebung als Farbstoff ein solcher, der einen Teil der Wellenlängen sichtbarer Strahlung absorbiert, verwendet, oder es wird eine einen schwarzen Farbstoff verwendende GH-Zelle mit einem Farbfilter kombiniert, wodurch für eine Anzeige gesorgt werden kann. Außerdem sind detaillierte Funktionsprinzipien für den TN-Modus, den STN-Modus und den GH-Modus in "Liquid Crystal Device Handbook" (1989), S. 315 - 346 von Nr. 142 Committee of the Japan Society for the Promotion of Science beschrieben.
Im Anzeigemodus unter Verwendung eines Polarisators ist der Ausnutzungsfaktor für Licht wegen der optischen Eigenschaften des Polarisators auf mindestens 50% verringert. Daher ist zum Erzielen einer "hellen Anzeige", wie sie bei einem reflektierenden Display oder einem Projektionsdisplay erforderlich ist, ein solches ohne Polarisationsmodus von Vorteil. In dieser Hinsicht sind der GH-Modus vom White-Taylor- Typ (Phasenänderungstyp) und der GH-Modus vom Zweischichttyp unter den oben genannten Anzeigemodi bevorzugt. Wenn beide miteinander verglichen werden, stellt sich heraus, daß der letztere hinsichtlich des Kontrasts und der Helligkeit überlegen ist, wie in Proc. of the SID, 2514 (1984) S. 275 dargelegt. Da jedoch die herkömmliche zweischichtige GH-Zelle ein normales Glassubstrat zwischen den Flüssigkristallschichten verwendet, entsteht in der oberen und unteren Flüssigkristallschicht abhängig vom Betrachtungswinkel Parallaxe, was die Anzeige verschmiert. Um diese Schwierigkeit zu überwinden, kann daran gedacht werden, die Glasdicke zwischen den Flüssigkristallschichten extrem zu verringern. Jedoch ist es schwierig, eine solche Zelle zu handhaben, und es ist auch schwierig, ihre Dicke einzustellen. Daher besteht keine Anwendbarkeit auf eine hochgenaue Anzeige mit vergleichsweise großer Fläche. Hinsichtlich dieses Gesichtspunkts ist der GH-Modus vom White-Taylor-Typ geeignet, da dort nur eine Schicht verwendet wird. Jedoch ist er, wie oben beschrieben, hinsichtlich der Anzeigefunktion unterlegen. Insbesondere im Fall einer polychromen Anzeige geht Helligkeit verloren und es verringert sich die Brillanz der Anzeige, da es erforderlich ist, ein Mikrofarbfilter zu verwenden.
DE-C-2 462 991 offenbart einen Flüssigkristall-Anzeigeschirm mit zwei in getrennten, überlagerten Zellen angeordneten Flüssigkristallschichten. Eine gemeinsame transparente Zwischenplatte, die an jeder ihrer voneinander abgewandten Flächen mit transparenten Elektroden versehen ist, trennt die zwei Flüssigkristallschichten voneinander. Bei dieser Anordnung ist die transparente Zwischenplatte sehr dünn (nicht stärker als 500 Mikrometer) ausgebildet, um zu versuchen, Verschmieren durch Parallaxe zu minimieren.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Gemäß der Erfindung ist ein Flüssigkristalldisplay mit folgendem geschaffen: einer ersten und einer zweiten Flüssigkristallschicht, die einander überlagert sind, und einem zwischen diesen Flüssigkristallschichten angeordneten transparenten Substrat, dadurch gekennzeichnet, daß das transparente Substrat eine optische Faserplatte mit mehreren parallelen optischen Fasern ist, die sich zwischen den voneinander abgewandten Flächen der optischen Faserplatte erstrekken.
Es kann eine weitere über lagerte Flüssigkristallschicht vorhanden sein, oder mehrere, wobei eine optische Faserplatte zwischen jedem benachbarten Paar Flüssigkristallschichten angeordnet ist. Der Verdrillungswinkel des die Flüssigkristallschicht bildenden Flüssigkristalls kann im Bereich von 90º bis 360º liegen. Der die Flüssigkristallschicht bildende Flüssigkristall kann ein Gast-Wirt-Flüssigkristall sein. Die Flüssigkristallschicht kann eine Farbfilterschicht für rot, grün und blau beinhalten. Jede optische Faserplatte kann an ihren beiden Oberflächen mit transparenten Elektroden versehen sein, die die angrenzenden Flüssigkristallschichten ansteuern. Einige der optischen Fasern der optischen Faserplatte oder jeder derselben kann mit einem leitenden Material beschichtet sein, das die transparenten Elektroden auf den beiden Oberflächen der optischen Faserplatte oder jeder derselben elektrisch verbindet. Eine Flüssigkristallschicht kann an ihrer Oberfläche eine lichtreflektierende Elektrode aufweisen.
Es werden nun einige Ausführungsformen der Erfindung, nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen folgendes dargestellt ist:
Fig. 1 ist eine Ansicht, die eine Grundstruktur eines erfindungsgemäßen Flüssigkristalldisplays zeigt.
Fig. 2 ist eine Ansicht, die eine Grundstruktur eines herkömmlichen zweischichtigen LCDs zeigt.
Fig. 3 ist eine Vorderansicht, die ein Beispiel für den Hauptteil einer Struktur einer optischen Faserplatte zeigt.
Fig. 4 ist eine Ansicht, die eine Struktur einer zweischichtigen GH-Zelle gemäß einem Ausführungsbeispiel 1 zeigt.
Fig. 5 ist ein Kurvendiagramm, das die Beziehung zwischen einem Verdrillungswinkel und dem Kontrast der zweischichtigen GH-Zelle zeigt.
Fig. 6 ist eine Ansicht, die eine Struktur einer zweischichtigen GH-Zelle gemäß einem Ausführungsbeispiel 2 zeigt.
Fig. 7 ist eine Ansicht, bei der das in Fig. 6 dargestellte Ausführungsbeispiel in einem Projektionssystem verwendet ist.
Fig. 8 ist eine Ansicht, die eine Grundstruktur eines reflektierenden Farb-LCDs gemäß einem Ausführungsbeispiel 3 zeigt.
Fig. 9 ist eine Ansicht, die eine Grundstruktur eines dreischichtigen, laminierten, reflektierenden Farb-LCDs gemäß einem Ausführungsbeispiel 4 zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 wird das Hauptmerkmal der Erfindung beschrieben, z. B. für den Fall, daß zwei Flüssigkristallschichten vorhanden sind.
Fig. 2 zeigt ein herkömmliches Beispiel, bei dem Bezugszahlen 1a bis 1c jeweils ein Glassubstrat bezeichnen, die Bezugszahl eine Abdichtungsverbindung bezeichnet, die Bezugszahl 3a einen Flüssigkristallteil mit einer oberen Schicht bezeichnet, die Bezugszahl 3b einen Flüssigkristallteil mit einer unteren Schicht bezeichnet und die Bezugszahlen 4a bis 4d jeweils eine transparente Elektrode bezeichnen. In Fig. 2 sind ein Ausrichtungsfilm auf den transparenten Elektroden 4a bis 4d, Abstandshalter und ein Isolierfilm zum Verhindern eines Lecks zwischen den Flüssigkristallschichten, wie er manchmal ausgebildet ist, der Einfachheit halber weggelassen. Wie es aus der Fig. 2 erkennbar ist, läuft ein einfallender Strahl A durch das Ende eines Anzeigeteils des Flüssigkristallteils 3b mit einer unteren Schicht, und ein einfallender Strahl B läuft durch ein Ende eines Anzeigeteils des Flüssigkristallteils 3a mit einer oberen Schicht. Daher entsteht an den Positionen, an denen diese Strahlen empfangen werden, Parallaxe eines angezeigten Bilds. Diese Parallaxe stellt hinsichtlich der Eigenschaften in einem Anzeigemodus wie dem zweischichtigen GH-Modus, bei dem keine erwartete Anzeigefunktion (Helligkeit der Anzeige, Kontrast, Farbwiedergabefähigkeit oder dergleichen) erzielt werden kann, bevor nicht der einfallende Strahl durch einen gewünschten Laminatanzeigeteil geht (ein einfallender Strahl zwischen A und B wird nur durch den Flüssigkristallteil 3b mit einer unteren Schicht angezeigt), ein sehr großes Problem dar.
Fig. 1 zeigt eine Grundstruktur eines Flüssigkristalldisplays gemäß der Erfindung. Diese Struktur unterscheidet sich vom Herkömmlichen dadurch, daß anstelle des zwischen den Flüssigkristallschichten liegenden Glassubstrats 1c eine optische Faserplatte 6 verwendet ist. Der einfallende Strahl A läuft durch den Anzeigeteil im Flüssigkristallteil 3a mit einer unteren Schicht und wird dann durch die optische Faserplatte 6 in den Anzeigeteil des Flüssigkristallteils 3a mit der oberen Schicht eingeleitet und läuft dann durch diesen. Daher können der obere und der untere Anzeigeteil optisch sicher verbunden werden, wodurch die Parallaxeschwierigkeit, wie sie beim herkömmlichen Beispiel vorliegt, überwunden werden kann.
Obwohl die Flüssigkristallschichten 3a und 3b als Tafelstruktur mit einer dazwischenliegenden optischen Faserplatte 6 ausgebildet werden können, kann dieselbe Wirkung erwartet werden, wenn ein Teil a und ein Teil b, wie in Fig. 1 dargestellt, getrennt ausgebildet werden und dann an einem Punkt c zusammengesetzt werden. In diesem Fall wird hinsichtlich einer LCD, die sorgfältige Aufmerksamkeit beim Herstellprozeß für eine Tafel wie eine Aktivmatrixtafel oder eine hochpräzise Einfachmatrixtafel erfordert, die Ausbeute weiter verbessert, da keine Behandlung auf beiden Oberflächen eines Substrats auszuführen ist.
Außerdem kann, was die Ansteuerung des Anzeigeteils betrifft, obwohl der obere und der untere Flüssigkristallteil getrennt angesteuert werden können, eine Faserplatte verwendet werden, die dadurch hergestellt wird, daß eine Faser fc, bei der der Faserumfang mit einem leitenden Material (einem organischen Material, in dem ein Leiter wie ein Metall oder Kohlenstoff verteilt ist), beschichtet ist, in eine Faser f eingemischt wird, die die optische Faserplatte 6 bildet, wie in Fig. 3 dargestellt, und eine Verarbeitung in die Form einer Platte erfolgt. Wenn die Faserplatte verwendet wird, können, da die in Fig. 1 dargestellten transparenten Elektroden 4b und 4c kurzgeschlossen sind, die obere und die untere Flüssigkristallschicht gleichzeitig durch eine Art Ansteuereinheit angesteuert werden, wenn eine Treiberschaltung zwischen die transparenten Elektroden 4a und 4d geschaltet wird.
Eine derartige Strukur ist sehr nützlich, da Anzeigeteile, die in der oberen und unteren Flüssigkristallschicht überlappen, in einem Anzeigemodus wie dem zweischichtigen GH- Modus gleichzeitig angesteuert werden sollten. Außerdem sollte dann, wenn es erforderlich ist, Polaritätseigenschaften streng aufrechtzuerhalten, wenn Strahlung in die Faserplatte eingeleitet wird, die Platte unter Verwendung einer die Polarisationsebene beibehaltenden Faser, wie einer optischen Faser hergestellt werden.
Ferner ist die oben beschriebene optische Faser keine spezielle, wie bereits bekannt (siehe z. B. Image Information (I), April 1988, S. 43, herausgegeben von Industry Development Organization, Japan).
Die vorstehend beschriebene Flüssigkristalltafel-Struktur ist von extremem Nutzen bei einem Anzeigemodus, der keine erwartete Anzeigefunktion (Helligkeit, Kontrast, Farbwiedergabevermögen, Betrachtungswinkel oder dergleichen) zeigt, bevor nicht einfallende Strahlung im Prinzip durch den Anzeigeteil geht, für den über die mehreren Flüssigkristallschichten Überlappung besteht. Die Struktur eignet sich z. B. für Monochromanzeige oder Farbanzeige unter Verwendung des zweischichtigen GH-Modus oder des mehrschichtigen Faseränderungs-GH-Modus. Außerdem ist sie für ein transmissives Display unter Verwendung einer Aktivmatrixsteuerung anwendbar, bei der ein Element mit zwei Anschlüssen wie ein Dünnfilmtransistor (TFT), ein MIM-Element oder eine Diode hinzugefügt ist, oder bei Einfachmatrixansteuerung, und sie ist auch für ein reflektierendes Display geeignet, insbesondere für ein reflektierendes Farbdisplay.
Daher erzielt die Erfindung bei einer tragbaren Sichtanzeige wie einem Fernseher, einem Spielgerät oder einem Laptop-PC, einem Informationsverarbeitungsgerät oder einem Sichtanzeige/Information-Gerät vom Projektionstyp wie einem Projektionsfernseher oder einem Display für Präsentationen bei Konferenzen große Wirkung.

Ausführungsbeispiel 1

Fig. 4 zeigt die Struktur dieses Ausführungsbeispiels. In Fig. 4 bezeichnen die Bezugszahlen 11a und 11b jeweils ein Glassubstrat, die Bezugszahl 12 bezeichnet eine Abdichtungsverbindung, die Bezugszahlen 13a und 13b bezeichnen jeweils eine Flüssigkristallschicht, und die Bezugszahlen 14a bis 14d bezeichnen jeweils eine transparente Elektrode. Die Flüssigkristallschichten 13a und 13b bestehen aus einem Flüssigkristall mit einem schwarzen Gast-Wirt-Farbstoff ZLI-2327 von Merck Co. Ltd. Parallele Ausrichtung ist in jeder der Schichten durch einen Ausrichtungsfilm aus Polyimid erzielt und die Ausrichtungsrichtungen der Ausrichtungsfilme der Flüssigkristallschichten 13a und 13b kreuzen einander rechtwinklig. Außerdem ist die Zellendicke der Flüssigkristallschichten 13a und 13b auf 10 um eingestellt, und die Elektroden 14a bis 14d bestehen aus ITO mit einer Matrixelektrodenstruktur. Ferner bezeichnet die Bezugszahl 6 eine Platte, die dadurch hergestellt wurde, daß optische Fasern mit einem Durchmesser von 1 mm so angeordnet wurden, daß sich eine Dichte von 80/cm² ergab. Die Positionen der Anzeigeteile der Flüssigkristallschichten 13a und 13b fallen in Richtung der Zellennormale beinahe miteinander zusammen. Wenn eine statische Ansteuerung für alle Matrixelektroden so ausgeführt wird, daß dieselbe Spannung an die Flüssigkristallschichten 13a und 13b gelegt wird und sie als transmissives LCD arbeiten, wird guter Kontrast erhalten und es zeigt sich bei visueller Betrachtung, daß im Anzeigeteil keine Parallaxe erzeugt wird.
Außerdem stellt es sich heraus, daß eine Zeichenanzeige ohne Parallaxe erzielt werden kann, wenn Multiplexansteuerung so ausgeführt wird, daß dieselbe Spannung an den Anzeigeteil angelegt wird, für den Überlappung in den Flüssigkristallschichten 13a und 13b besteht.

Ausführungsbeispiel 2

Bei derselben zweischichtigen GH-Zelle wie beim ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wurde der Verdrillungswinkel erhöht. Wenn der Verdrillungswinkel erhöht wird, wird die Schwellencharakteristik steil, wodurch eine Charakteristik erhalten werden kann, wie sie für Einfachmultiplexansteuerung vorteilhaft ist. Wenn jedoch der Verdrillungswinkel 310º oder mehr beträgt, tritt eine Hysteresecharakteristik auf, was dazu führt, daß sich die Multiplexeigenschaften verschlechtern. Fig. 5 zeigt diese Beziehung. So stellt es sich heraus, daß der Verdrillungswinkel vorzugsweise im Bereich zwischen 90º und 310º liegt. Um besonders hohen Kontrast zu erzielen, sollte der Bereich zwischen 180º und 310º liegen. Diese Tendenz zeigt sich bei einem anderen Gast- Wirt-Flüssigkristall, der eine Mischung aus einem Wirtsmaterial wie einem Flüssigkristall aus Cyclohexan, Biphenyl, Pyrimidin oder Ester sowie einem Wirtsmaterial in Form eines Anthrachinon-, Azo-, Azometin-, Schiril- oder Merocyanin- Farbstoffs ist. Auf Grundlage des vorstehenden Ergebnisses zeigt Fig. 6 ein Beispiel für eine zweischichtige GH-Zelle mit einer Verdrillung von 240º. Die Verdrillung von 240º wird unter Verwendung eines Flüssigkristalls mit dem schwarzen Gast-Wirt-Farbstoff ZIL-2274 von Merck Co., Ltd. und auch CB-15 und S-811 von derselben Firma als Flüssigkristall realisiert. Die Verdrillungsrichtungen der Flüssigkristallschichten 13a und 13b sind entgegengesetzt zueinander, und die Ausrichtungen der Flüssigkristallmoleküle an den beiden Flächen der Faserplatte 16 kreuzen einander beinahe rechtwinklig. Die Faserplatte, der Ausrichtungsfilm, die Zellendicke oder dergleichen stimmen mit dem des Ausführungsbeispiels 1 überein.
Wenn Multiplexansteuerung so ausgeführt wird, daß dieselbe Spannung an die Anzeigeteile angelegt wird, die einander in den Flüssigkristallschichten 13a und 13b in der Zelle mit der vorstehend genannten Struktur überlappen, wird eine Zeichenanzeige mit gutem Kontrast und ohne Parallaxe erhalten. Außerdem kann, wenn diese Zelle bei dem in Fig. 7 dargestellten Projektionssystem projiziert wird, ein helles und deutliches Bild ohne Verschmierung erhalten werden. Außerdem bezeichnet in Fig. 7 das Bezugszeichen D ein Flüssigkristalldisplay, das Bezugszeichen C1 bezeichnet eine abrasterseitige Treiberschaltung, das Bezugszeichen C2 bezeichnet eine signalseitige Treiberschaltung, das Bezugszeichen P bezeichnet eine Lichtquelle, das Bezugszeichen M bezeichnet einen Reflexionsspiegel, das Bezugszeichen L bezeichnet eine Linse und das Bezugszeichen S bezeichnet einen Bildschirm.

Ausführungsbeispiel 3

Bei derselben Grundzellenstruktur wie beim Ausführungsbeispiel 2 (in Fig. 6 dargestellt) wird eine Farbfilterschicht 15a für rot, grün und blau mit einer Dicke von 0,7 um, die aus Gelatine besteht, zwischen der transparenten Elektrode 14a und dem Glassubstrat 11a ausgebildet. Dann wird das Glassubstrat 1, anstelle der transparenten Elektrode 14b, mit einem Antireibungsmittel (Aluminiumoxidteilchen mit einem Durchmesser von 15 um poliert) und es wird ein Ätzvorgang mit HF ausgeführt, um die Substratoberfläche anzurauhen, und dann wird Ag abgeschieden, wodurch eine reflektierende Elektrode 15b ausgebildet ist. Fig. 8 zeigt diese Zellenstruktur.
Wenn durch Anlegen einer Spannung zwischen die Elektroden 14a und 14b sowie zwischen die Elektroden 14c und 15b sowie durch Anlegen derselben Spannung an die Anzeigeteile, die einander in den Flüssigkristallschichten 13a und 13b überlappen, Multiplexansteuerung vorgenommen wird, kann gute Halbtonanzeige sowie Anzeige ohne Graustufung vom Reflexionstyp erhalten werden. Daher kann dem Grunde nach durch diese Struktur ein reflektierender LC-Farbfernseher oder eine Farbanzeige für einen Notebook-PC gebildet werden.
Obwohl das Farbfilter bei diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Elektrode 14a und dem Glassubstrat 11a liegt, kann es zwischen der Elektrode 14b und der Platte 16 oder zwischen der Elektrode 14c und der Platte 16 oder auf der Elektrode 15 liegen.

Ausführungsbeispiel 4

Fig. 9 zeigt die Zellenstruktur dieses Ausführungsbeispiels. In Fig. 9 bezeichnen die Bezugszahlen 21a und 21b jeweils ein Glassubstrat, die Bezugszahlen 26a und 26b bezeichnen eine optische Faserplatte, die Bezugszahlen 23a bis 23c bezeichnen jeweils eine Flüssigkristallschicht, die Bezugszahl 22 bezeichnet eine Abdichtungsverbindung, und die Bezugszahlen 24a bis 24e bezeichnen jeweils eine transparente Elektrode. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind drei Schichten eines GH-Flüssigkristalls aufeinanderlaminiert, und Farbanzeige erfolgt durch subtraktive Farbmischung. Die drei Schichten sind über die optischen Faserplatten 26a und 26b miteinander verbunden. Außerdem bezeichnet die Bezugszahl 25 eine reflektierende Elektrode, die auf dieselbe Weise wie beim Ausführungsbeispiel 3 hergestellt wurde. Auf der Oberfläche jedes Substrats ist ein Polyimidmittel für vertikale Ausrichtung angewandt, und die Zellendicke der Flüssigkristallzelle sowie die Schraubenganghöhe des Flüssigkristalls sind auf 8 um bzw. 4 um eingestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ZLI-1840 von Merck Co., Ltd. als Wirts-Flüssigkristall verwendet, und 2 Gew.-% G209 und G232 von Japan Photo Dye Co., Ltd. und D35 von BDH Co., Ltd. sind in den Flüssigkristallschichten 23a bis 23c als Gast verwendet. Ferner sind die Anzeigeteile der Schichten jeweils so miteinander verbunden, daß sie so stark wie möglich einander überlappen.
Wenn durch Multiplexansteuerung eine Spannung getrennt an die Flüssigkristallzeile jeder Schicht angelegt wird, kann eine mehrfarbige Anzeige mit acht Farben ohne Bildverschmierung durch Parallaxe durch Kombination eines Zustands mit Phasenänderung und eines solchen ohne Phasenänderung jeder Schicht erfolgen.
Für das Gast-Wirts-Material besteht keine Beschränkung auf das bei diesem Ausführungsbeispiel verwendete, und es kann bei mehrfarbiger oder vollfarbiger Anzeige durch subtraktive Farbmischung mit acht Farben ein Material verwendet werden, das Zyan, Magenta und Gelb anzeigt.
Obwohl bei den obigen Ausführungsbeispielen 1 bis 4 eine Tafelstruktur mit Einfachmultiplex verwendet ist, kann eine noch bessere Anzeigecharakteristik erzielt werden, wenn ein Aktivmatrixsubstrat verwendet wird, auf dem ein Element mit drei Anschlüssen wie ein Dünnfilmtransistor (TFT) oder ein Element mit zwei Anschlüssen wie ein MIM-Element ausgebildet ist. Obwohl sich bei diesem Ausführungsbeispiel alle Nichtanzeigeteile in einem Nichtsperrzustand befinden, gelangt der Nichtanzeigeteil in den Lichtransmissionszustand, wenn ein Wirts-Flüssigkristallmaterial mit negativer dielektrischer Anisotropie verwendet wird und Vertikalausrichtung oder Schrägausrichtung gemeinsam verwendet werden oder Vertikalausrichtung dadurch realisiert wird, daß SiO sehr dünn (mit z. B. 50 Å) im Nichtanzeigeteil abgeschieden wird, was nur für die Ausführungsbeispiele 1 bis 3 gilt. Für das Ausführungsbeispiel 4 ist es bekannt, daß der Nichtanzeigeteil in den Lichttransmissionszustand gelangt, wenn für eine starke Differenz unter der Bedingung gesorgt wird, daß die Dicke der Flüssigkristallzelle nur im Nichtanzeigeteil kleiner als die Schraubenganghöhe des Wirts-Flüssigkristalls ist. Diese Art von Tafelstruktur ist dann besonders nützlich, wenn ein reflektierendes LCD realisiert wird, da bei dieser Struktur der Lichtausnutzungsgrad verbessert ist.
Gemäß der Erfindung ist ein hochgenaues und helles Flüssigkristalldisplay geschaffen.
Während nur bestimmte derzeit bevorzugte Ausführungsbeispiele im einzelnen beschrieben wurden, ist es dem Fachmann ersichtlich, daß bestimmte Änderungen und Modifizierungen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen, wie sie durch die folgenden Ansprüche definiert ist.

Claims

1. Flüssigkristalldisplay mit: einer ersten und einer zweiten Flüssigkristallschicht (3a, 3b; 13a, 13b; 23a, 23b) die einander überlagert sind, und einem zwischen diesen Flüssigkristallschichten (3a, 3b; 13a, 13b; 23a, 23b) angeordneten transparenten Substrat (6; 16; 26a), dadurch gekennzeichnet, daß das transparente Substrat (6; 16; 26a) eine optische Faserplatte mit mehreren parallelen optischen Fasern (f) ist, die sich zwischen den voneinander abgewandten Flächen der optischen Faserplatte (6; 16; 26a) erstrekken.

2. Flüssigkristalldisplay nach Anspruch 1, das eine weitere Flüssigkristallschicht (23c) oder mehrere aufweist, die mit der ersten und zweiten Flüssigkristallschicht (3a, 3b; 13a, 13b; 23a, 23b), überlagert sind, wobei zwischen jedem benachbarten Paar von Flüssigkristallschichten (25a, 25b, 25c) eine optische Faserplatte angeordnet ist.

3. Flüssigkristalldisplay nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem die optische Faserplatte oder jede derselben (6; 16; 26a, 26b) mit transparenten Elektroden (4b, 4c; 14b, 14c; 24b, 24c, 24d, 24e) auf ihren beiden Seiten versehen ist, die die angrenzenden Flüssigkristallschichten (3a, 3b; 13a, 13b; 23a, 23b, 23c) ansteuern.

4. Flüssigkristalldisplay nach Anspruch 3, bei dem einige der optischen Fasern (fc) der optischen Faserplatte (6; 16; 26a, 26b) oder jeder derselben mit einem leitenden Material bedeckt sind, das die transparenten Elektroden auf den beiden Oberflächen der optischen Faserplatte oder jeder derselben elektrisch miteinander verbindet.

5. Flüssigkristalldisplay nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Verdrillungswinkel des Flüssigkristalls der Flüssigkristallschichten (3a, 3b; 13a, 13b; 23a, 23b, 23c) im Bereich von 90º bis 360º liegt.

6. Flüssigkristalldisplay nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Verdrillungswinkel des Flüssigkristalls der Flüssigkristallschichten (3a, 3b; 13a, 13b; 23a, 23b, 23c) im Bereich von 180º bis 310º liegt.

7. Flüssigkristalldisplay nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Flüssigkristall der Flüssigkristallschichten (3a, 3b; 13a, 13b; 23a, 23b, 23c) ein Gast-Wirt-Flüssigkristall ist.

8. Flüssigkristalldisplay nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner mit einer Farbfilterschicht für rot, grün und blau.

9. Flüssigkristalldisplay nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem eine der Flüssigkristallschichten (23c) eine lichtreflektierende Elektrode (25) aufweist.