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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Farbfilterschicht eines cholesterisch
geordneten Materials, in dem sich die Achse der Molekülhelix des
cholesterischen Materials quer zu der Schicht erstreckt. Die Erfindung
bezieht sich auch auf eine Flüssigkristall-Farbanzeigeanordnung
des reflektierenden Typs, die mit einer solchen Farbfilterschicht
versehen ist.
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Farbfilterschichten,
auch als cholesterische Spiegel bezeichnet, sind an sich bekannt.
Sie umfassen eine relativ dünne
Schicht eines flüssigkristallinen
Materials mit einer cholesterischen (oder chiral nematischen) Ordnung.
Die Flüssigkristallmoleküle dieses
Materials haben eine solche Struktur, dass sich in einer Lösung zu
einer Spiral- oder Helix-ähnlichen
Struktur ordnen – spontan
oder unter dem Einfluss vorgegebener Dotiermittel. Nachdem eine
solche Lösung
zwischen zwei parallele Substrate gebracht worden ist, wird diese
Helix-ähnliche
Struktur auf eine solche Weise ausgerichtet, dass die Achse der
Molekülhelix
sich quer zu der so erhaltenen Schicht erstreckt. Eine bessere Ausrichtung
der Helix erhält
man, wenn eine Orientierungsschicht auf die zueinander gerichteten
Oberflächen
der Substrate aufgebracht wird.
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Wenn
unpolarisiertes Licht auf eine solche Farbfilterschicht einfällt, wird
der Teil des Lichts, der zu der (rechtsdrehenden oder linksdrehenden)
Richtung und Steigung der Helix „passt", reflektiert, während der Rest des einfallenden
Lichts durchgelassen wird. Wenn gewünscht, wird dieses durchgelassene Licht
an einer Absorptionsschicht, die sich hinter dem Farbfilter befindet,
absorbiert. Die (reflektierte) Farbe der Schicht wird hauptsächlich durch
die Steigung des cholesterisch geordneten Materials bestimmt. Solche
Filterschichten können
als Vergütungsschichten
oder als Spiegelschichten verwendet werden, beispielsweise zu dekorativen
Zwecken.
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Die
bekannten Farbfilterschichten haben einen bedeutenden Nachteil.
Es scheint, dass die Farbe (=Reflexionsband) des Farbfilters stark
von dem Winkel abhängt,
unter dem das Filter betrachtet wird. Dieses Phänomen ist als Farbverschiebung
bekannt. Diese Farbverschiebung wird durch die stark winkelabhängigen anisotropen
Eigenschaften des cholesterisch geordneten Materials verursacht.
Eine solche Farbverschiebung ist in einer großen Zahl von Applikationen
unakzeptabel.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, das oben erwähnte Problem zu vermeiden.
Spezieller ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Farbfilterschicht
zu schaffen, in der es kaum eine oder keine Farbverschiebung gibt.
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Diese
und andere Aufgaben der Erfindung werden mithilfe einer Farbfilterschicht
der eingangs beschriebenen An gelöst, die erfindungsgemäß dadurch
gekennzeichnet ist, dass die Farbfilterschicht mindestens einen
oder mehrere Farbstoffe umfasst, die unerwünschte, durch Farbverschiebungen
verursachte Farben absorbieren.
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Aufgrund
des Vorhandenseins eines odere mehrerer Farbstoffe in der Farbfilterschicht
können unerwünschte Farben
absorbiert werden. Dies verhindert Farbverschiebung des Filters.
Der (Die) Farbstoff e) sollten deshalb vorzugsweise so ausgewählt werden,
dass seine (ihre) Absorptionswellenlänge(n) der Wellenlänge(n) der
unerwünschten
Farbe(n) entspricht (entsprechen). Vorzugsweise sind pro gewünschter
Farbe (=Reflexionsband) zwei Farbstoffe in dem Filter vorhanden.
Das Absorptionsband beider Farben sollte mindestens etwas Überlappung
mit beiden Kanten des Reflexionsbandes des cholesterisch geordneten
Materials haben. Ein Filter dieser An hat den wichtigen Vorteil,
dass auch die Intensität der
Farben überhaupt
keine Winkelabhängigkeit
hat. Es wird deutlich sein, dass in diesem Fall auch ein Farbstoff
verwendet werden kann, der zwei oder mehr Absorptionsbänder hat.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der Farbfilterschicht gemäß der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, dass das cholesterisch geordnete Material
ein Polymer-Netzwerk
umfasst. Ein solches Netzwerk besteht aus einem Polymermaterial
mit einer dreidimensionalen Struktur. Mindestens ein Teil der in
der Schicht vorhandenen Flüssigkristallmoleküle ist vorzugsweise
in das Netzwerk eingebunden. Das Vorhandensein eines solchen Netzwerkes
verursacht, dass die Reflexionscharakteristik des Farbfilters relativ
unempfindlich gegenüber
mechanischem Druck und Temperaturveränderungen ist.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform der
Farbfilterschicht gemäß der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steigung der Molekülhelix auf
eine solche Weise variiert wird, dass der Unterschied zwischen der
maximalen Steigung und der minimalen Steigung mindestens 20 nm beträgt. Derart geordnete
cholesterische Farbfilterschichten haben ein relativ breites Reflexionsband,
das, abhängig
von den Brechungsindizes der Schicht, eine Breite von 80 nm und
mehr haben kann. Die Möglichkeit,
die Breite des Reflexionsbandes einzustellen, schafft große Vorteile
in der letztendlichen Farbeinstellung des Farbfilters. Der Steigungsunterschied
ist vorzugsweise 50 nm oder mehr. Die US-Patente US 5.506.704 und US 5.793.456
unter dem Namen der Anmelder beschreiben ein Verfahren, ein solches
Breitband-Farbfilter herzustellen.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform der
Farbfilterschicht gemäß der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, dass der (die) Farbstoffe) über chemische
Bindungen in das Netzwerk eingebunden ist (sind). Diese Maßnahme fördert die
Stabilität
und Haltbarkeit der Farbfilterschicht gemäß der Erfindung. Abtrennung
eines oder mehrerer der Farbstoffe von der cholesterisch geordneten
Schicht (beispielsweise durch Phasentrennung) wird dadurch verhindert.
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Die
Erfindung bezieht sich auch auf eine Flüssigkristall-Farbanzeigeanordnung
des reflektierenden Typs, die mit einer solchen Farbfilterschicht versehen
ist. Spezieller bezieht sich die Erfindung auf eine Flüssigkristall-Farbanzeigeanordnung
des reflektierenden Typs, die zwei im Wesentlichen parallele Substrate,
die mit einer Elektrodenschicht und einer Orientierungsschicht versehen
sind, zwischen denen sich eine Schicht flüssigkristallinen Materials befindet,
umfasst, wobei ein Substrat mit einer Breitband-Absorptionsschicht,
einer strukturierten Farbfilterschicht aus cholesterisch geordnetem
Material, und einer λ/4-Schicht
versehen ist und das andere Substrat mit einem Polarisator versehen
ist.
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Anzeigeanordnungen
der oben beschriebenen An sind bekannt. Beispielsweise zeigen 3 und 4 der
Europäischen
Patentanmeldung EP-A 600 349 zwei solche Anzeigeanordnungen. Im
Prinzip benötigen
Anzeigeanordnungen des reflektierenden Typs keine Hintergrundbeleuchtung.
Folglich haben die reflektierenden Anzeigeanordnungen einen relativ
niedrigen Energieverbrauch.
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Die
Wirkungsweise einer Flüssigkristall-Farbanzeigeanordnung
des reflektierenden Typs mit einem cholesterischen Farbfilter basiert
auf dem folgenden Prinzip. Ein einfallender Lichtstrahl von unpolarisiertem
weißen
Licht wird durch den Polarisator zu linear polarisiertem Licht polarisiert
und fällt
anschließend
auf ein Pixel des LC-Materials. Wenn dieses Pixel nicht mmithilfeeiner
elektrischen Spannung getrieben wird, passiert der Lichtstrahl das
LC-Material und seine Polarisationsrichtung wird gedreht, beispielsweise
um 90°.
Anschließend
wird er, nach Passieren der λ/4-Schicht
hinter diesem Material, in linksdrehend polarisiertes Licht umgewandelt.
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Der
Teil dieses polarisierten Lichts mit einer Wellenlänge außerhalb
des Reflexionsbandes der Farbfilterschicht des geordneten cholesterischen
Materials passiert vollständig
die Farbfilterschicht und wird in der Breitband-Absorptionsschicht
absorbiert. Der Teil des Lichts mit einer Wellenlänge innerhalb des
Reflexionsbandes der Farbfilterschicht wird aber an der Farbfilterschicht
vollständig
reflektiert. Nach Passieren der λ/4-Schicht wird die
Polarisationsrichtung wieder in linksdrehend linear polarisiertes
Licht umgewandelt. Die Polarisationsrichtung des Lichtstrahls wird
in der Schicht des LC-Materials wieder gedreht, beispielsweise wieder
um 90°,
aber nun in die entgegengesetzte Richtung, ssodassdie Totaldrehung
0° ist.
Als ein Ergebnis hat der Lichtstrahl die korrekte Polarisationsrichtung,
um den Polarisierer zu passieren. Ein Betrachter sieht nun die Reflexionsfarbe
der Farbfilterschicht des relevanten Pixels.
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Die
Farbfilterschicht besteht aus einem Muster von drei Arten von Pixeln,
die cholesterischen Materialien mit unterschiedlichen Reflexionsbändern zugeordnet
sind. Mit solchen Filtern ist es möglich, Flüssigkristall-Farbanzeigeanordnungen
des reflektierenden Typs herzustellen. Wenn das Pixel getrieben
wird, wird die Polarisationsrichtung des linear polarisierten Lichts
in dem LC-Material nicht gedreht. Nach Passieren der λ/4-Schicht wird die
Polarisationsrichtung nun in rechtsdrehend zirkular polarisiertes
Licht umgewandelt. Der Farbfilter reflektiert ausschließlich links-zirkular
polarisiertes Licht einer gegebenen Wellenlänge. Das präsentierte rechtsdrehend zirkular
polarisierte Licht wird völlig
durchgeleitet und in der Absorptionsschicht absorbiert, sodass nichts
von diesem Licht den Betrachter erreicht. Der Betrachter „sieht" also ein schwarzes
Pixel.
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Flüssigkristall-Farbanzeigeanordnungen
des reflektierenden Typs haben einen bedeutenden Nachteil. Wenn
man eine solche Anordnung betrachtet, finden Farbverschiebungen
statt, wenn der Betrachter die Anordnung nicht aus einer im Wesentlichen
senkrechten Richtung betrachtet.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, das oben erwähnte Problem zu vermeiden.
Spezieller ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtung
des reflektierenden Typs zu schaffen, in der das Problem der Farbverschiebung
erheblich behoben ist.
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Diese
und ander Aufgaben der Erfindung werden mit einer Flüssigkristall-Farbanzeigeanordnung
des reflektierenden Typs wie eingangs erwähnt gelöst, und ist dadurch gekennzeichnet,
dass die Farbfilterschicht auch einen oder mehrere Farbstoffe umfasst,
die unerwünschte,
durch Farbverschiebungen verursachte Farben absorbieren.
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Die
Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass das Vorhandensein von
Farbstoffen in oder in der Nähe
der Farbfilterschicht die unerwünschten Farben
absorbieren kann, die die Anordnung unter einem spitzen Winkel verlassen.
Es wurde herausgefunden, dass sich, wenn die Anordnung unter einem spitzen
Winkel betrachtet wird, die Wellenlänge des relevanten Pixels zu
einer kleineren Wellenlänge
verschiebt. Durch passende Wahl der Bandbreite der Primärfarben
der Farbfilterschicht und der Farbstoffe wird das Problem der Farbverschiebung
erheblich behoben.
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Der
(Die) Farbstoffe) wird (werden) vorzugsweise so ausgewählt, dass
eine Kante des Absorptionsbandes eines oder mehrerer Farbstoff(s/e)
exakt oder im Wesentlichen exakt mit einer Kante des Reflexionsbandes
des relevanten Pixels übereinstimmt. Normalerweise
wird ein cholesterisches Material mit einem Reflexionsband zwischen
610 und 670 nm für die
rote Farbe, ein cholesterisches Material mit einem Reflexionsband
zwischen 490 und 540 nm für
die grüne
Farbe und ein cholesterisches Material mit einem Reflexionsband
zwischen 435 und 475 nm für die
blaue Farbe verwendet. Da die Farbverschiebung nur zu kleineren
Wellenlängen
tendiert, sollte(n) die Farbe(n) in diesem Fall so gewählt werden,
dass die Absorptionsbandkante mit der größten Wellenlänge im Wesentlichen
mit 610 nm (rot), 490 (grün)
und 435 nm (blau) übereinstimmt.
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Das
Filter umfasst vorzugsweise zwei Farbstoffe pro gewünschtem
Reflexionsband. Das Absorptionsband beider Farbstoffe sollte mindestens
etwas Überlappung
mit beiden Kanten jedes Reflexionsbandes des cholesterisch geordneten
Materials haben. Ein Filter dieser Art hat den bedeutenden Vorteil,
dass auch die Intensität
der Farbe überhaupt
keine Winkelabhängigkeit
hat. Es wird deutlich sein, dass in diesem Fall weniger als sechs
Farbstoffe verwendet werden können,
wenn einer oder mehr dieser Farbstoffe zwei oder mehr Absorptionsbänder hat (haben).
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Im
Prinzip ist es möglich,
die Farbstoffe als eine separate, strukturierte Schicht direkt auf
die Farbfilterschicht aufzubringen. Eine bevorzugte Ausführungsform
der Anzeigevorrichtung gemäß der Erfindung
ist aber dadurch gekennzeichnet, dass die Farbstoffe mit dem cholesterisch
geordnetem Material der strukturierten Farbfilterschicht gemischt
sind. Von einem produktionstechnischen Blickpunkt aus hat die Bereitstellung
einer solchen gemischten Schicht aus cholesterischen Material mit
einem Farbstoff erhebliche Vorteile.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform der
Anzeigeanordnung gemäß der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, dass das cholesterisch geordnete Material
der Farbfilterschicht zu einem Polymer-Netzwerk polymerisiert ist,
in dem der Unterschied in der Steigung der cholesterischen Helix
mindestens 20 nm beträgt.
In diesem Fall ist es möglich, die
Bandbreite des Reflexionsbandes breiter zu wählen als das durch die verwendeten
Farbstoffe bereitgestellte „Fenster".
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Eine
günstige
Ausführungsform
der Anzeigeanordnung gemäß der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, dass das cholesterisch geordnete Material
eine den Brennpunkt betreffende konische Textur hat. In dieser Textur
verläuft
die mittlere Richtung der cholesterischen Helix quer zu der Farbfilterschicht,
aber es gibt eine gewisse Streuung des Winkels, unter dem sich die
individuellen Helices zu dem Winkel mit der genannten Schicht erstrecken.
Folglich wird anstatt einer spiegelnden Reflexion des einfallenden
Lichts eine diffuse Reflexion erhalten. Dies trägt zu der Abbildungsqualität und der
Blickwinkelabhängigkeit
der Anzeigeanordnung bei. Die genannte den Brennpunkt betreffende
konische Textur kann erreicht werden, indem man der Oberfläche der Farbfilterschicht
eine spezielle Behandlung gibt. Aber diese Stabilisierung wird vorzugsweise
dadurch erreicht, dass die Farbstoffe in der Form feinstverteilter Pigmente
in die Farbfilterschicht eingegliedert werden.
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Eine
weiter vorteilhafte Ausführungsform
der Anzeigeanordnung gemäß der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, dass die Farbstoffe über chemische Bindungen in
das Netzwerk eingebunden sind. Das hat den Vorteil, dass die Haltbarkeit
und Stabilität
der Farbfilterschicht verbessert werden. Abtrennung eines oder mehrerer
der Farbstoffe von der cholesterisch geordneten Schicht wird dadurch
verhindert.
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Diese
und andere Aspekte der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und werden im Folgenden näher
beschrieben. Es zeigen:
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1 einen
schematischen Querschnitt einer Farbfilterschicht gemäß der Erfindung;
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2 die chemischen Strukturformeln einer Anzahl
von Verbindungen, die im Rahmen der Erfindung verwendet werden;
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3 schematisch
einige Spektren einer Farbfilterschicht wie in 1 gezeigt;
und
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4 einen
schematischen Querschnitt einer Flüssigkristall-Farbanzeigeanordnung
des reflektierenden Typs gemäß der Erfindung.
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Es
sei bemerkt, dass aus Gründen
der Deutlichkeit die Figuren nicht maßstabsgetreu gezeichnet sind.
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1 ist
ein schematischer Querschnitt einer Farbfilterschicht gemäß der Erfindung.
Sie umfasst eine Schicht 1 eines cholesterisch geordneten Materials,
in dem die Achse der molekularen Helix des cholesterischen Materials
sich quer zu der Schicht erstreckt. Das cholesterisch geordnete
Material umfasst ein Polymer-Netzwerk und zwei Farbstoffe. Die cholesterisch
geordnete Schicht ist auf ein Substrat 2 aus, beispielsweise
Glas oder Metall, aufgebracht, das mit einer Orientierungsschicht 3 aus poliertem
Polyimid versehen ist. Wenn gewünscht, kann
das Substrat alternativ aus einem flexiblen Material, beispielsweise
einem synthetischen Material, bestehen.
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Die
in 1 gezeigte Farbfilterschicht wurde wie folgt hergestellt:
Das Verfahren startet von einer Mischung zweier reaktiver Monomere,
die aus 50 Masse% des chiralen Monoakrylat A und 50 Masse% des achiralen
Diakrylat B besteht. Zu dieser Mischung wurden hinzugefügt: 0,7
Masse% eines UV-absorbierenden Farbstoffs C (Abs. max. bei 334 nm),
0,25 Masse% eines Farbstoffs D (Abs. max. bei 485 nm) und 0,25 Masse%
eines Farbstoffs E (Abs. Max. bei 682 nm). Außerdem wurden 0,6 Masse% des
Fotoinitiators Irgacure 651 (Ciba Geigy) und 40 ppm des Stabilisators
P-Methoxyphenol zu der Mischung hinzugegeben. Die chemischen Strukturformeln
der genannten Verbindungen sind in 2 gezeigt.
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Eine
Menge der so hergestellten Mischung wurde zwischen zwei im Wesentlichen
parallele, mit einem Zwischenraum von näherungsweise 15 μm angeordnete
Glassubstrate eingefügt.
Die zueinander gewandten Oberflächen
der Substrate wurden mit einer Orientierungsschicht aus poliertem
Polyimid versehen. Anschließend
wurde die reaktive Mischung mithilfe von UV-Licht (365 nm, I0 = 0,05 mW/cm2)
bei Raumtemperatur für
näherungsweise 10
Minuten polymerisiert. Während
dieser Polymerisation wurde eine relativ breitbandige Farbfilterschicht
mit einem dreidimensionalen Polymer-Netzwerk erhalten. Abschließend wurde
eines der zwei Substrate entfernt.
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3 zeigt
schematisch eine Kombination des Absorptionsspektrums und des Reflexionsspektrums
der hier zuvor beschriebenen Farbfilterschicht. Die Bezugszeichen 1 und 2 bezeichnen
die Absorptionsspektren der Farbstoffe D und E. Sie lassen einen relativ
engen Durchlassbereich zwischen näherungsweise 545 nm und 588
nm offen. Das Bezugszeichen 3 bezeichnet das Reflexionsspektrum
des cholesterisch geordneten Materials der Farbfilterschicht für unpolarisiertes
Licht. Dies wurde senkrecht zu der Schicht in Abwesenheit der Farbstoffe
D und E gemessen. Das Reflexionsspektrum hat eine Bandbreite von
näherungsweise
80 nm und reicht von 543 nm bis 625 nm. Aufgrund des Vorhan denseins
der genannten Farbstoffe reflektiert die Farbfilterschicht wirklich
nur Licht in dem Bereich zwischen 545 nm und 588 nm. Das außerhalb
dieses Bereichs sichtbare Licht wird von den Farbstoffen D und E
absorbiert.
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Das
Bezugszeichen 4 bezeichnet das Reflexionsspektrum des cholesterisch
geordneten Materials der Farbfilterschicht für unpolarisiertes Licht. Dies wurde
unter einem Winkel von 45° zu
der Senkrechten auf die Schicht und in Abwesenheit der Farbstoffe D
und E gemessen. Unter diesen Umständen hat sich das gesamte Reflexionsspektrum
zu einer kleineren Wellenlänge
bewegt und reicht nun von näherungsweise
525 nm bis 608 nm. Die Bandbreite bleibt näherungsweise gleich (80 nm).
Aufgrund des Vorhandenseins der genannten Farbstoffe reflektiert
die Farbfilterschicht nun wirklich nur Licht im Bereich zwischen
545 nm und 588 nm. Das sichtbare Licht außerhalb dieses Bereichs wird
von den Farbstoffen D und E absorbiert.
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In
Abwesenheit der Farbstoffe D und E würde der Betrachter eine deutliche
Farbverschiebung beobachten, wenn er die Farbfilterschicht aus verschiedenen
Winkeln betrachtet. Das Vorhandensein der Farbstoffe und die Position
ihrer Absorptionsspektren in Bezug auf das Reflexionsspektrum der Farbfilterschicht
haben das Ergebnis, dass diese Farbverschiebung nicht auftritt.
Die Intensität
des Filters bleibt auch gleich, weil es eine erhebliche Überlappung
zwischen dem genannten Reflexionsspektrum und dem Farbstoff E an
der Kante und bei der größten Wellenlänge gibt.
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4 ist
ein schematischer Querschnitt einer Flüssigkristall-Farbanzeigeanordnung
des reflektierenden Typs gemäß der Erfindung.
Sie umfasst ein transparentes Substrat 11, aus beispielsweise
Glas, von dem eine Oberfläche
mit einer schwarzen absorbierenden Schicht 12, beispielsweise
aus einem schwarzen Lack, versehen ist. Die andere Oberfläche ist
mit einer dünnen
Orientierungsschicht (nicht gezeigt) versehen, auf der eine Struktur
von roten (R), grünen
(G) und blauen(B) Farbfiltern aufgebracht ist. In dem relevanten
Fall besteht jedes Filter aus einer zu einem dreidimensionalen Netzwerk
polymerisierten Schicht mit einer Dicke von näherungsweise 5 μm aus cholesterisch
geordnetem Flüssigkristallmaterial
mit einer der gewünschten
Farbe zugeordneten Wellenlänge
und mindestens einem Farbstoff.
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Anschließend wird
eine λ/4-Retarderschicht (nicht
gezeigt) mit einer Dicke von näherungsweise
1 μm auf
die so gebildete Farbfilterschicht aufgebracht, abhängig von
der Doppelbrechung des Flüssigkristallmaterials.
Diese Retarderschicht kann aus einem einachsigen nematischen Flüssigkristallmaterial
oder einem Glas bildendem Flüssigkris tallmaterial
gemacht werden. Eine Orientierungsschicht aus poliertem Polyimid,
die mithilfe von Schleuderbeschichtung aufgebracht werden kann,
wird für
die Ausrichtung dieser Schicht verwendet.
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Auf
die Retarderschicht wird eine Elektrodenschicht 13 aus
transparentem Material aufgebracht. Gute Ergebnisse werden mit ITO-ähnlichen Materialien
erzielt, die in Mustern mithilfe von Sputtern aufgebracht werden
können.
Eine Orientierungsschicht 14 zum Orientieren der Schicht 15 aus
zu schaltendem Flüssigkristallmaterial
befindet sich auf dieser Elektrodenschicht. Diese Orientierungsschicht befindet
sich zwischen dem oben erwähnten
Substrat 11 und einem zweiten transparenten Substrat 17, das
auch aus Glas gemacht werden kann. Dieses Substrat ist auch mit
einer Elektrodenschicht 18 und einer Orientierungsschicht 19 versehen.
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Die
Elektrodenreihen der Elektrodenschichten 13 und 18 bilden
gemeinsam eine Elektrodenmatrix, mit der kleine Flächen (Pixel)
einer Schicht 15 über
ein elektrisches Feld getrieben werden können. Die Größe dieser
Flächen
entsprechen näherungsweise
der Größe der kleinsten
Abmessungen der strukturierten Farbfilterschicht.
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Die
in 4 gezeigte Flüssigkristall-Farbanzeigeanordnung
umfasst auch eine Polarisationsschicht 20. Diese Schicht
ist auf der dem Substrat 11 abgewandten Oberfläche des
Substrats 17 aufgebracht.
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Das
Farbfilter der reflektierenden Anzeigeanordnung gemäß der Erfindung
wurde wie folgt hergestellt: Eine dünne Schicht, die die oben erwähnte Mischung
aus reaktiven Acrylaten mit Farbstoffen umfasst, wurde auf die Orientierungsschicht
auf dem Substrat 11 aufgebracht. Das Verhältnis zwischen den
zwei Acrylaten wurde so gewählt,
dass der gewünschte
Reflexionswellenlängenbereich
erreicht wurde. Dies ist der Bereich zwischen näherungsweise 610 nm und 670
für die
roten Pixel, der Bereich zwischen näherungsweise 490 nm und 540
nm für die
grünen
Pixel und der Bereich zwischen näherungsweise
435 nm und 475 nm für
die blauen Pixel.
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Eine
geringe Menge (näherungsweise
0,2 Masse%) eines oder zweier Farbstoffe mit der gewünschten
Absorptionscharakteristik wurde dieser Mischung zugefügt. In dem
relevanten Fall wären dies
die Verbindungen F und G für
die roten Pixel, die Verbindungen F und H für die grünen Pixel und die Verbindungen
H und I für
die blauen Pixel. Die chemischen Strukturformeln der Verbindung
F (Abs. max. bei 392 nm), G (Abs. max. bei 489 nm), H (Abs. max.
bei 590 und 637 nm) und I (Abs. max. bei 539 nm) sind in
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2 gezeigt.
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Nachdem
eine erste Schicht für
beispielsweise die roten Pixel aufgebracht wurde, wurde die Schicht
mithilfe einer Matrix, die auch mit einer Orientierungsschicht versehen
wurde, ausgerichtet. Anschließend
fand Strukturbelichtung statt. Nach Entfernen des unpolymerisierten
Materials mit 2-Propanol wurde eine zweite Schicht für beispielsweise
die grünen
Pixel aufgebracht. Sie wurde auf dieselbe Weise mit einer Matrix
versehen und einer Strukturbelichtung ausgesetzt. Dieses Verfahren
wurde abschließend
zum Bereitstellen der blauen Pixel wiederholt. Nachdem die Farbfilterschichten
aufgebracht worden sind, kann eine dünne Planarisierungsschicht
aufgebracht werden. Wenn gewünscht,
bevor die Retarderschicht aufgebracht wird. Anschließend werden
eine Elektrodenschicht und eine Orientierungsschicht nacheinander
auf die Retarderschicht aufgebracht.
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Eine
Anzeigeanordnung wurde mithilfe des so erhaltenen Substrats hergestellt.
Ein zweites Substrat wurde mit einem Polarisierer, einer Elektrodenschicht
und einer Orientierungsschicht wie mit Bezug auf 4 beschrieben
versehen und eine Zelle gebildet, die mit einem Flüssigkristallmaterial
gefüllt
wurde. Der Umfang der Farbverschiebung wurde durch Betrachten der
verschiedenen Pixelfarben der Zelle geprüft, sowohl senkrecht zu der
Zelle als auch unter einem Winkel von 45°.
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Es
wurde bewiesen, dass man mit der hierin oben beschriebenen Flüssigkristall-Farbanzeigeanordnung
des reflektierenden Typs die Farbverschiebung merklich unterdrücken kann,
die normalerweise auftritt, wenn man die Anordnung aus verschiedenen Winkeln
betrachtet.