FR2764087A1 - Dispositif d'affichage a cristal liquide - Google Patents
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Abstract
La présente concerne un dispositif d'affichage à cristal liquide.Ce dispositif comprend des premier et second substrats (10, 20) situés en vis-à-vis, une couche d'un matériau formant cristal liquide (70) injectée entre les premier et second substrats et alignée d'une manière homéotrope et deux électrodes (30, 40) parallèles entre elles et formées sur le substrat (10).Application notamment aux dispositifs d'affichage à cristal liquide nématique.
Description
La présente invention concerne un dispositif
d'affichage à cristal liquide.
D'une manière générale, un dispositif d'affichage à cristal liquide (LCD) classique comprend deux substrats possédant des électrodes, et un cristal liquide injecté entre ces substrats. La différence de tension entre les électrodes produit un champ électrique et les molécules du
cristal liquide sont réorientées par le champ électrique.
La polarisation d'une lumière incidente est modifiée en raison de la réorientation des molécules de cristal liquide. Ci-après, on va expliquer de façon détaillée le
dispositif LCD classique en référence aux dessins annexés.
Les figures 1A et lB, qui sont annexées à la présente demande, sont des vues en coupe d'un dispositif d'affichage à cristal liquide nématique torsadé (TN-LCD) classique. Le dispositif d'affichage TN-LCD de la figure 1A comprend des substrats en verre transparents 1 et 2 situés en vis-à-vis, une couche de cristal liquide 7 insérée entre les substrats 1 et 2, et les électrodes 3 et 4 formées respectivement sur les surfaces intérieures des substrats 1 et 2, et des plaques de polarisation 5 et 6 servant à polariser la lumière sont fixées aux surfaces extérieures
des substrats respectifs 1 et 2.
L'électrode 3 du substrat inférieur 1 est une électrode de-pixel, l'électrode 4 du substrat supérieur 2 est une électrode commune et l'anisotropie diélectrique As
de la couche de cristal liquide 7 est positive.
En l'absence d'un champ électrique, les grands axes des molécules de cristal liquide 8 de la couche de cristal liquide 7 sont parallèles aux substrats 1 et 2 et les molécules de cristal liquide 8 sont torsadées en hélice
depuis un substrat jusqu'à l'autre substrat.
Lorsqu'une énergie V est appliquée aux électrodes 3 et 4 et qu'un champ électrique suffisant est appliqué à la couche de cristal liquide 7 dans la direction de la flèche comme représenté sur la figure lB, les grands axes des molécules de cristal liquide 8 sont parallèles à la direction du champ électrique. Ce type de dispositif d'affichage TN-LCD conduit malheureusement à un faible
angle d'observation.
Un but de la présente invention est de fournir un dispositif d'affichage à cristal liquide (LCD) possédant un grand angle d'observation pour éliminer pour l'essentiel
les problèmes liés à la technique associée.
Un dispositif d'affichage LCD conforme à des formes de réalisation de la présente invention comportent un matériau formant cristal liquide situés entre des premier et second substrats, et les molécules de cristal liquide sont perpendiculaires aux deux substrats. Des première et seconde électrodes sont formées sur l'un des deux substrats
et sont essentiellement parallèles entre elles.
Des films d'alignement pour l'alignement des axes moléculaires des molécules du cristal liquide de manière que ces axes soient perpendiculaires aux substrats peuvent être formés sur le premier et/ou le second substrat, et les
films d'alignement peuvent être ou non frottés.
En outre, le dispositif LCD selon la présente invention peut comporter des plaques de polarisation et les directions de polarisation des plaques de polarisation sont
parallèles ou- perpendiculaires entre elles.
Ici, l'anisotropie diélectrique du matériau formant cristal liquide peut être positive ou négative, et le cristal liquide peut être choisi parmi un cristal liquide nématique pur, un cristal liquide nématique chiral et un
cristal liquide nématique comportant des dopants chirals.
Lorsqu'une tension est appliquée aux deux électrodes du dispositif LCD selon la présente invention, un champ électrique parabolique est produit entre les deux électrodes, et les molécules de cristal liquide sont
réorientées en réponse au champs électrique.
Le dispositif d'affichage à cristal liquide décrit précédemment sera désigné ci-après comme étant un dispositif d'affichage à cristal liquide à compensation optique induite électriquement (EOC- LCD). Dans le dispositif d'affichage EOC-LCD conforme à des formes de réalisation de la présente invention, les molécules de cristal liquide sont alignées symétriquement par rapport à la surface à une même distance de chacune des électrodes. Par conséquent, le retard de phase de la lumière transmise est compensé symétriquement ce qui permet
d'obtenir un grand angle d'observation.
Les électrodes sont de préférence coudées de manière à réaliser une forme en dent de scie dans un pixel ou à côté d'un pixel pour modifier les orientations des
molécules du cristal liquide.
Lorsqu'on utilise des plaques de polarisation croisée, il est préférable que les directions de polarisation des plaques de polarisation ne soient ni parallèles, ni perpendiculaires aux directions des électrodes. Il est encore plus préférable que l'angle entre les directions de polarisation des plaques de polarisation
et les électrodes soit égal à 45 degrés.
L'angle de coudage des électrodes peut être compris entre zéro et 180 degrés, mais il est encore plus préférable que l'angle de coudage des électrodes soit égal
à 90 degrés.
De façon plus précise, dans un premier mode de mise en oeuvre, l'invention concerne un dispositif d'affichage à cristal liquide caractérisé en ce qu'il comporte un premier substrat et un second substrat, situés en vis-à-vis; une couche d'un matériau formant cristal liquide injectée entre les premier et second substrats et alignée d'une manière homéotrope; et au moins deux lectrodes parallèles entre elles formées respectivement sur le premier substrat ou sur le second substrat. Selon un autre mode de mise en oeuvre l'invention a trait à un dispositif d'affichage à cristal liquide caractérisé en ce qu'il comporte un premier substrat et un second substrat, situés en vis-à-vis; une couche d'un matériau formant cristal liquide injectée entre les premier et second substrats et alignés initialement d'une manière homéotrope; et des moyens pour modifier les directions de grands axes de molécules de la couche du matériau formant cristal liquide, couche qui possède au moins deux régions adjacentes, les molécules situées dans l'une des régions adjacentes étant alignées dans la même direction, tandis que les molécules situées dans les deux régions sont alignées symétriquement par rapport au plan limite séparant
les deux régions.
Selon un autre mode de mise en oeuvre l'invention a trait à un dispositif d'affichage à cristal liquide comportant au moins un pixel, caractérisé en ce qu'il comporte un premier substrat et un second substrat, situés en vis-à-vis; une couche d'un matériau formant cristal liquide injectée entre les premier et les second substrats; et au moins deux électrodes linéaires qui sont parallèles et formées sur le premier ou le second substrat, chaque électrode possédant une première partie et une
seconde partie, qui ne sont pas parallèles entre elles.
D'autres caractéristiques et avantages de la
présente invention ressortiront de la description donnée
ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - les figures lA et lB, dont il a déjà été fait mention, sont des vues en coupe d'un dispositif d'affichage TN-LCD classique; - les figures 2A à 2C illustrent un principe de commande de base d'un dispositif d'affichage EOC-LCD conformément à une première forme de réalisation de la présente invention; - les figures 3A à 3C illustrent un principe de commande de base d'un dispositif d'affichage EOC-LCD conformément à une seconde forme de réalisation de la présente invention; - la figure 4 est une vue en plan d'une électrode formée dans une unité de pixel dans un dispositif d'affichage EOC-LCD conformément à une troisième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 5 est une vue en plan d'une électrode formée dans une unité de pixel dans un dispositif d'affichage EOC-LCD conformément à une quatrième forme de réalisation de la présente invention; - les figures 6 à 16 sont des illustrations graphiques d'un angle d'observation d'un dispositif d'affichage EOC-LCD conformément à une forme de réalisation de la présente invention; - la figure 17 est une illustration graphique de la caractéristique électro-optique dans un dispositif d'affichage EOC-LCD conformément à une forme de réalisation de la présente invention; - les figures 18 à 23 représentent des formes d'électrodes dans les dispositifs d'affichage EOC-LCD conformément aux formes de réalisation de la présente invention; - la figure 24 représente l'agencement des molécules de cristal liquide dans une partie (a) sur la figure 23; - la figure 25 est une vue en perspective éclatée d'un dispositif d'affichage LCD conformément à la forme de réalisation de la présente invention; et - les figures 26A et 26B illustrent un principe de commande de base d'un dispositif d'affichage EIMD-LCD (c'est-à-dire un dispositif d'affichage LCD fonctionnant dans le mode à domaine multiples induits électriquement) conformément à une forme de réalisation de la présente invention. On va maintenant décrire de façon détaillée les formes de réalisation de la présente invention en référence aux dessins. Les figures 2A à 2C illustrent un principe de commande de base d'un dispositif d'affichage EOC-LCD conformément à une première forme de réalisation de la présente invention et les figures 3A à 3C illustrent un
principe de commande de base du dispositif d'affichage EOC-
LCD conformément à une seconde forme de réalisation de la
présente invention.
En référence aux figures 2A à 2C et 3A à 3C, on voit que deux substrats en verre transparents 10 et 20, comportant des films d'alignement respectifs 90, sont formés en vis-à-vis l'un de l'autre. Deux électrodes linéaires 30 et 40, qui sont parallèles entre elles, sont formées sur la surface intérieure du substrat inférieur 10 formé des deux substrats 10 et 20. Le matériau formant cristal liquide est injecté entre les deux substrats en verre 10 et 20 de manière à former une couche de cristal liquide 70. Les molécules de cristal liquide 80 de la couche de cristal liquide 70 sont alignées d'une manière homéotrope et par conséquent sont perpendiculaires aux deux substrats 10 et 20. Les molécules de cristal liquide 80 possèdent un angle d'inclinaison préalable par rapport aux deux substrats 10 et 20. Les deux électrodes 30 et 40 peuvent être formées d'un matériau conducteur transparent ou opaque. Deux plaques de polarisation 50 et 60, qui polarisent la lumière transmise sont fixées respectivement
aux surfaces extérieures des substrats en verre 10 et 20.
D'une manière générale, l'une des deux électrodes et 40 est une électrode de pixel servant à appliquer un signal de donnée différent à chaque unité de pixel, et l'autre est une électrode commune servant à appliquer un signal commun aux unités de pixels entières. En outre, chaque électrode de pixel est connecté à une borne d'un dispositif de commutation, tel qu'un enregistreur à couche
mince, formé dans chaque pixel.
L'anisotropie diélectrique A8 du matériau formant cristal liquide de la couche de cristal liquide 70 est de préférence positive, mais peut être négative. Le matériau formant cristal liquide peut être l'un des suivants: un cristal liquide nématique, un cristal liquide nématique chiral et un cristal liquide nématique possédant un dopant
chiral tournant à gauche ou tournant à droite.
En outre, l'un des films d'alignement 90 ou les deux films d'alignement 90 peuvent être frottés de sorte que les molécules de cristal liquide 80 peuvent être inclinées dans une direction prédéterminée, ou bien aucun des films d'alignement 90 n'est frotté. Cependant il est préférable de poncer les deux films d'alignement dans la
direction opposée, lorsque ces deux films sont frottés.
Les axes de transmission des plaques de polarisation 50 et 60 sont parallèles ou perpendiculaires
entre elles.
En outre, il est préférable de régler la largeur de l'électrode 30 et 40 entre 1 et 10 pm, la largeur entre les électrodes 60 et 40 entre 2 et 20 pm et l'épaisseur de la
couche de cristal liquide 70 entre 1 et 15 Mm.
Sur {-les figures 2A à 2C, le matériau formant cristal liquide est un pur cristal liquide nématique, qui possède une anisotropie diélectrique. Sur les figures 3A à 3C, le matériau formant cristal liquide est un cristal liquide nématique possédant un dopant chiral et ayant une anisotropie positive, ou un cristal liquide nématique
chiral possédant une anisotropie positive.
En référence aux figures 2A et 3A, lorsque le champ électrique n'est pas appliqué, les molécules de cristal liquide 80 de la couche de cristal liquide 70 sont perpendiculaires aux deux substrats 10 et 20 en fonction de
la force d'alignement des films d'alignement 90.
La lumière traversant la plaque de polarisation 50 fixé au substrat inférieur 10 traverse la couche de cristal liquide 70 sans que sa polarisation soit modifiée. Cette même lumière traverse également la plaque de polarisation fixée au substrat supérieur 2 si les axes de transmission des deux plaques de polarisation 50 et 60 sont parallèles entre eux. Cette même lumière est bloquée par la plaque de polarisation 60 du substrat supérieur 20 si les axes de transmission des deux plaques de polarisation 50 et
sont perpendiculaires entre eux.
Les figures 2B et 3B représentent des états de disposition des molécules de cristal liquide 80 lorsqu'un champ électrique suffisant est formé, et les figures 2C et 3C sont des vues en élévation de ces systèmes. Le champ électrique en des points ("plan limite") situé à une distance égale de chacune des deux électrodes 30 et 40 est sensiblement parallèle aux deux substrats 10 et 20 et est perpendiculaire aux deux électrodes 30 et 40. Lorsque le champ électrique s'écarte des points en question et se rapproche à nouveau des électrodes 30 et 40, il s'incurve graduellement de plus en plus vers le bas. C'est-à-dire que le champ électrique prend une forme parabolique
descendante.
Ici, -le grand axe des molécules de cristal liquide doit être aligné dans la direction du champ électrique étant donné que le matériau formant cristal liquide
nématique possède une anisotropie diélectrique positive.
Cependant les molécules de cristal liquide 80 adjacentes aux substrats 10 et 20 conservent leur état original, dans lequel elles sont alignées perpendiculairement aux substrats 10 et 20 étant donné que la force d'alignement des films d'alignement 90 est plus intense que la force du champ électrique. C'est pourquoi, un vecteur directeur du cristal liquide varie continûment de manière à compenser la force du champ électrique et la force d'alignement lorsqu'on utilise un matériau formé d'un pur cristal
liquide nématique.
En outre, la couche de matériau formant cristal liquide possède au moins deux régions adjacentes, qui sont situées entre les deux électrodes 30 et 40. Les molécules de cristal liquide 80 dans une région sont alignées dans la même direction, et les molécules de cristal liquide 80 dans les deux régions sont alignées symétriquement par rapport au plan limite des deux régions étant donné que le champ électrique entre les deux électrodes 30 et 40 possède dans son ensemble une forme parabolique. Le plan-limite est situé à égale distance de chacune des électrodes 30 et 40
comme cela a été décrit précédemment.
Par conséquent, en référence aux figures 2B et 2C, un angle d'observation dans la direction perpendiculaire des électrodes 30 et 40 est accru étant donné que le retard de phase de la lumière traversant la couche de cristal liquide 70 est compensé d'une manière symétrique. L'angle d'observation dans la direction parallèle aux électrodes 30 et 40 est également accru étant donné que l'indice de réfraction dans la direction des petits axes des molécules
de cristal liquide 80 présente une faible variation.
D'autre part, étant donné que le champ électrique à une égale distance des surfaces des électrodes respectives
et 40 est formé parallèlement aux substrats, et un plan-
limite discontinu, dans lequel les molécules de cristal liquide ne tournent pas, est formé au niveau du plan-limite en question étant donné que la force du champ électrique est perpendiculaire aux grands axes des molécules de cristal liquide 80 alignés perpendiculairement aux substrats. Ensuite, comme cela est représenté sur les figures 3B et 3C, on obtient différents effets lorsqu'on utilise le cristal liquide nématique chiral ou le cristal liquide nématique possédant un dopant chiral à la place du pur cristal liquide nématique comme représenté sur les figures 2A à 2C. Comme précédemment, la zone discontinue, dans laquelle les molécules de cristal liquide 80 ne tournent pas, est également formée dans le plan limite situé à égale
distance de chacune des deux électrodes 30 et 40.
Cependant, des agencements des molécules de cristal liquide des deux côtés de la zone discontinue ne sont pas complètement symétriques l'un de l'autre étant donné que le grand axe des molécules de cristal liquide 80 est modifié par la force produite par le champ électrique et par la force d'alignement ainsi que par la force résultant de la
nature chirale.
C'est-à-dire que, sur la figure 2C, les grands axes des molécules de cristal liquide 80 sont alignés perpendiculairement aux électrodes 30 et 40 lorsqu'on regarde à partir du haut; au contraire sur la figure 3C, les molécules de cristal liquide 80 situées des deux côtés de la zone discontinue peuvent tourner en sens inverse des aiguilles d'une montre ou dans le sens des aiguilles d'une montre. Dans ce cas, on obtient un grand angle d'observation à la fois dans la direction parallèle et dans
la direction perpendiculaire aux électrodes 30 et 40.
Dans l'état indiqué précédemment, la polarisation de la lumière polarisée traversant la plaque de polarisation 50 fixée au substrat inférieur 10 tourne conformément au vecteur directeur du cristal liquide, lorsque la lumière traverse la couche de cristal liquide 70. Dans les deux cas indiqués précédemment, la polarisation peut tourner de 90 degrés au moyen de la commande de l'anisotropie diélectrique, de l'intervalle entre les deux substrats 10 et 20 ou du pas des molécules de cristal liquide 80. Dans ce cas, si l'axe de transmission des deux plaques de polarisation 50 et 60 si les axes de transmission des deux plaques sont parallèles entre eux, la lumière est bloquée par la plaque de polarisation 60 fixée au substrat supérieur 20. Si les axes de transmission des deux plaques de polarisation 50 et 60 sont perpendiculaires entre elles, la lumière traverse la
plaque de polarisation 60 du substrat supérieur 20.
Pour résumer, les molécules de cristal liquide 80 sont disposées symétriquement par rapport à la zone discontinue présente dans le dispositif d'affichage EOC-LCD conforme aux formes de réalisation de la présente invention. Par conséquent la lumière transmise dans la direction de A et la lumière transmise dans la direction de B des figures 2B et 3B suivent des trajets formés par la
disposition similaire des molécules de cristal liquide 80.
Par conséquent on peut obtenir un grand angle d'observation étant donné que le retard par rapport à la lumière
transmise est formée presque de la même manière.
La structure et l'agencement des électrodes peuvent être modifiés de différentes manières dans le type indiqué précédemment de dispositif d'affichage LCD, et il est possible de former des électrodes comme cela est représenté sur les figures 4 et 5. Ci-après, on va expliquer de façon
détaillée la structure et l'agencement des électrodes.
En référence aux figures 4 et 5, une ligne de grille 100 est formée horizontalement et une ligne de transmission de données 200 est formée perpendiculairement à la ligne de grille 100 dans un pixel. Une ligne d'électrode commune, une première ligne horizontale d'électrodes 32, est formée parallèlement à la ligne de grille 100, et une électrode de pixel, une seconde ligne horizontale d'électrodes 42 est formée parallèlement à la première ligne d'électrode 32 de chaque pixel. Un transistor à couche mince TFT est formé à proximité d'un point de croisement de la ligne de grille 100 et de la ligne de transmission de données 200. Une première borne du transistor TFT est connectée à la ligne de grille 100, et une seconde borne est raccordée à la ligne de transmission de données 300, et une troisième borne est connectée à la seconde et les lignes formant électrode horizontal 42. Sur la figure 4, comme mentionné précédemment, les première et seconde lignes formant électrodes horizontales 32 et 42 sont formées horizontalement parallèlement entre elles dans chaque pixel. Des premières électrodes 33 et des secondes électrodes 43 sont formées alternativement, parallèlement entre elles, dans deux pixels d'une diagonale, par exemple les pixels supérieur droit et inférieur gauche. Les première et seconde électrodes 33 et 43 sont connectées respectivement verticalement à la première ligne horizontale d'électrode et à la seconde
horizontale d'électrode 42.
Dans les deux pixels restants, une première ligne verticale d'électrodes 31 et une seconde ligne verticale d'électrodes 41, qui sont connectées respectivement à la première ligne horizontale d'électrodes 32 et la seconde ligne verticale d'électrode 42, sont formées sur des côtés opposés. En outre, des premières électrodes s'étendent à partir de la première ligne horizontale d'électrodes 32 et à partir de la première ligne verticale d'électrodes 31 et font un angle prédéterminé par rapport à la première ligne horizontale d'électrodes 32 et à la première ligne verticale d'électrodes 31. Des secondes électrodes 40, qui s'étendent à partir de la seconde ligne horizontale d'électrodes 42 et de la seconde ligne verticale d'électrodes 41 sont formées en parallèle avec les premières électrodes 30 et chaque seconde électrode 40 est
disposée entre deux premières électrodes 30.
Il en résulte que les première et seconde électrodes 33 et 43 dans un pixel ne sont pas parallèles au premières et secondes électrodes 30 et 40 dans le pixel adjacent et font un angle prédéterminé l'une par rapport à l'autre. Sur la figure 5, les première et seconde lignes horizontales d'électrodes 32 et 42 sont formées horizontalement parallèlement l'une à l'autre dans chaque pixel. Les première et seconde lignes verticales d'électrodes 31 et 41 s'étendent verticalement respectivement à partir d'extrémités opposées des première et seconde lignes horizontales d'électrodes 32 et 42. Les premières électrodes 36 sont constituées de premières parties 34 et de secondes parties 35; les première parties 34 s'étendent verticalement vers le bas à partir de la première ligne horizontale d'électrodes 32, et les secondes parties 35 connectées aux premières parties 34 sont coudées vers la droite. Une partie de la première ligne verticale d'électrodes 31 sert également de première partie 34 des premières électrodes 36 et une pluralité de dérivations 37 qui s'étendent à partir de la première ligne verticale d'électrodes 31 sont formées parallèlement à la seconde
partie 35.
Les secondes électrodes 46 sont constituées de premières parties 44 et de secondes parties 45; les premières parties 44, qui s'étendent à partir de la seconde ligne horizontale d'électrodes 42 et de la seconde ligne verticale d'électrodes 41 sont formées entre et parallèlement aux secondes parties 35 des premières électrodes 36; les secondes parties 45, qui s'étendent à partir des première parties 44, sont formées parallèlement aux premières parties 44 des premières électrodes 36. Une partie de la seconde ligne verticale d'électrodes 41 est également utilisée en tant que secondes parties 45 de la seconde électrode 46. C'est-à-dire que les première et seconde électrodes 36 et 46, qui sont parallèles, sont
coudées dans chaque pixel.
Comme cela a été décrite précédemment, les grands axes des molécules de cristal liquide sont alignés dans de nombreuses directions en formant l'électrode dans différentes directions dans une unité de pixel ou dans un pixel, ce qui permet d'obtenir un grand angle d'observation. Ci-après, on va expliquer de façon détaillée les exemples des dispositifs d'affichage EOC-LCD conformes à
des formes de réalisation de la présente invention.
EXEMPLE 1
On a utilisé le cristal liquide nématique possédant un dopant chiral et le pur cristal liquide nématique en tant que couche de cristal liquide 70, et on a mesuré dans
chaque cas les angles d'observation obtenus.
L'anisotropie de réfraction An de la couche de cristal liquide 70 était égale à 0,09 et, l'épaisseur d de la couche de cristal liquide 70 était égale à 4,5 Mm et les films d'alignement 90 n'étaient pas frottés. En outre, les deux électrodes 30 et 40 étaient formées horizontalement, les axes de transmission des plaques de polarisation 50 et 60 fixés aux deux surfaces extérieures des deux substrats et 20 étaient formées de manière à faire entre elles un angle de 90 . Les axes de transmission d'une plaque de polarisation étaient formés de manière à faire un angle de par rapport aux deux électrodes 30 et 40, et l'axe de transmission de l'autre plaque de polarisation était formé de manière à-faire un angle de 1350 par rapport aux deux électrodes 30 et 40. Les angles ont été mesurés par réglage
du côté droit de la direction horizontale sur zéro degré.
La figure 6 montre une illustration graphique d'angle d'observation du dispositif d'affichage EOC-LCD obtenu lorsqu'on utilise un cristal liquide nématique possédant un dopant chiral de 0,1 %. On a mesuré des angles d'observation de 80* dans la direction horizontale et de 760 dans la direction verticale pour un rapport de
contraste égal à 10.
La figure 7 est une illustration graphique d'angles d'observation du dispositif d'affichage EOC-LCD lorsqu'on a utilisé un pur cristal liquide nématique. On a mesuré des angles d'observation de 76 dans la direction horizontale et dans la direction verticale pour un rapport de contraste
égal à 10.
On a mesuré un angle d'observation supérieur à 1200 dans une direction diagonale dans deux cas o le rapport de
contraste était réglé à 60.
EXEMPLE,_
Tout en maintenant les mêmes conditions que dans l'exemple 1, on a poncé les films d'alignement 90 formés sur les deux substrats 10 et 20 et on a mesuré, dans chaque
cas, les angles d'observation obtenus.
La figure 8 est une illustration graphique d'un angle d'observation dans le dispositif d'affichage EOC-LCD, obtenu lorsque l'on a poncé le film d'alignement 90 formé sur le substrat supérieur 20 sous un angle de 1350 et lorsque l'on a frotté le film d'alignement 90 formé sur le
substrat inférieur 10, sous l'angle de 315 .
La figure 9 montre une illustration graphique d'angles d'observation du dispositif d'affichage EOC-LCD obtenu lorsque l'on a poncé le film d'alignement 90 formé sur le substrat supérieur 20 sous un angle de 450 et lorsque l'on a frotté le film d'alignement 90 formé sur le
substrat inférieur 10, sous l'angle de 2250.
Comme cela est représtné sur les figures 8 et 9, on peut obtenir un angled'observation plus uniforme étant donné que la différence entre les angles d'observation dans la direction horizontale et dans la direction verticale et l'angle d'observation dans la direction diagonale peuvent être réduits par frottement des films d'alignement comme
décrit précédemment.
EXEMPL35 Tout en conservant les m3mes conditions que Tout en conservant les mêmes conditions que l'exemple 1, on va mesurer l'angle d'observation tout en modifiant les orientations des plaques de polarisation 50 et 60 fixées aux surfaces extérieures des deux substrats 10
et 20.
La figure 10 est une illustration graphique d'angles d'observation du dispositif d'affichage EOC-LCD obtenu en disposant les axes de transmission des plaques de polarisation 60 fixées à la surface extérieure du substrat supérieur 20 de manière qu'ils fassent un angle de 450 par rapport à la direction des deux électrodes 30 et 40, et en disposant l'axe de transmission de la plaque de polarisation 50 fixée au substrat inférieur 10 pour qu'il fasse un angle de 1350 par rapport à la direction des deux
électrodes 30 et 40.
La figure 11 est une illustration graphique d'angle d'observation du dispositif d'affichage EOC-LCD obtenu en disposant l'axe de transmission des plaques de polarisation fixées aux substrats supérieurs 20, pour qu'il fasse un angle de 30 , et en disposant l'axe de transmission de la plaque de polarisation 50 fixée au substrat inférieur 10 de
manière qu'il fasse un angle de 120 .
Comme décrit dans l'exemple 1, on a mesuré l'angle d'observation de plus de 1200 a été mesuré dans les quatre directions de la ligne diagonale pour le rapport de contraste 60, et on a mesuré l'angle d'observation de 80" dans n'impofte quelle direction pour le rapport de contraste 10 sur la figure 10. Lorsque l'on compare le résultat de la figure 10 et dans la figure 11, l'angle d'observation dépend de l'angle entre les électrodes et de l'angle de transmission de la plaque de polarisation. Par conséquent, on peut obtenir un angle d'observation presque uniforme dans toutes les directions, par réglage de la direction des électrodes et de la direction de l'axe de transmission des plaques de polarisation, de différentes
manières.
EXEMPLE 4
Tout en conservant les mêmes conditions que dans l'exemple 1, on a mesure un angle d'observation lorsqu'on a fixé un film de compensation uniaxial négatif 100 sur les surfaces extérieures des deux substrats 10 et 20 comme représenté sur la figure 12. On a utilisé le film de compensation pour compenser la différence de phase
résiduelle du retard.
Comme cela est représenté sur la figure 13, lorsque le film de compensation 100 n'était pas utilisé, on a mesuré l'angle d'observation de 80 . La figure 14 représente l'angle d'observation mesuré lorsqu'on a utilisé le film de compensation 100 présentant la valeur de retard de 40 nm. La figure 15 représente l'angle d'observation mesuré lorsqu'on a utilisé le film de compensation 100 présentant la valeur de retard de 80 nm. La figure 16 représente l'angle d'observation mesuré lorsqu'on a utilisé le film de compensation 100 possédant la valeur de retard
de 120 nm.
Sur les figures 14 à 16, l'angle d'observation a été accru à 60 pour le rapport de contraste 10 lorsqu'on a
utilisé le film de compensation 100.
A partir des résultats indiqués précédemment, on peut voir que l'angle d'observation de plus de 60 peut être obtenu dans n'importe quelle direction au moyen de l'optimisation de l'intervalle entre les deux substrats 10 et 20 et de la valeur de retard du film de compensation 100
doit être de préférence comprise entre 30 et 500 nm.
Bien que dans les formes de réalisation de la présente invention on utilise un film de compensation uniaxial négatif, on peut utiliser un film de compensation uniaxial positif, un film de compensation biaxial, un film de compensation ayant une structure hybride ou un film de
compensation ayant une structure torsadée.
En outre, bien que les films de compensation 100 soient fixés aux deux substrats 10 et 20 dans la forme de réalisation de la présente invention, ils peuvent être
fixés à un seul substrat.
EXEMPLE, 5
On a mesuré les caractéristiques électro-optiques. On a utilisé le cristal liquide nématique pur en tant que couche de cristal liquide 70, les films d'alignement 90 n'étaient pas frottés et la largeur des deux électrodes 30
et 50 était égale respectivement à 5 pm.
La figure 17 montre une illustration graphique de la relation entre l'intervalle entre les deux substrats, la distance entre les deux électrodes et la tension de commande conformément à la forme de réalisation de la
présente invention.
Ici Vm.x désigne la tension de commande pour obtenir la transmittance maximale, Tmmx est la transmittance maximale, ton est un temps de réponse des molécules de cristal liquide lorsque l'énergie est appliquée, to., est le temps de réponse des molécules de cristal liquide lorsque l'alimentation est débranchée, ttot = ton + to.e, V1o est la tension de commande lorsque la transmittance possède une valeur égale à 10 % de la valeur maximale, et V9o est la tension de commande lorsque la
transmittance est égale à 90 % de la valeur maximale.
Sur la figure 17, la tension de commande servant à obtenir la transmittance maximale est comprise entre 6 et V lorsque l'intervalle entre les deux substrats 10 et 20 est compris entre 3 et 6 pm et que la distance entre les
deux électrodes 30 et 40 est égale à 8 ou 10 pm.
Comme cela a été décrit précédemment, la tension de commande peut être abaissée grâce à une commande correcte de la distance entre les électrodes et l'interstice entre
les deux substrats.
Dans les dispositifs d'affichage EOC-LCD correspondant à des formes de réalisation de la présente invention les deux électrodes sont formées dans l'un des deux substrats, les molécules de cristal liquide sont alignées perpendiculairement aux électrodes et le vecteur directeur du cristal liquide est commandé par le champ électrique formé sous la forme d'une parabole entre les deux électrodes. Ici les molécules de cristal liquide de la couche de cristal liquide au niveau du plan-limite à égale distance de chacune des deux électrodes sont alignées symétriquement. Par conséquent, le grand angle d'observation doit être obtenu étant donné que le retard de
la lumière est compensé d'une manière symétrique.
Il est préférable de former des électrodes possédant une forme de dent de scie dans un pixel ou pour chaque pixel comme représenté sur la figures 18 et 23, ce qui permet d'obtenir une très bonne caractéristique d'affichage. Ci-après, on va expliquer de façon détaillée la structure et l'agencement des électrodes dans des pixels rectangulaires. Comme cela est représenté sur les figures 18 et 19, une première ligne d'électrodes 32, qui est une ligne d'électrodes communes, et une seconde ligne d'électrodes 42, qui est une ligne d'électrodes de pixel, sont
parallèles l'une à l'autre dans chaque pixel.
Dans la forme de réalisation de la présente invention illustrée sur la figure 18, les première et seconde lignes d'électrodes 32 et 42 situées en vis-à-vis dans chaque pixel, s'étendent dans des directions alternées le long des rangées des pixels, par exemple la première dans la direction transversale, la seconde dans la direction longitudinale, la troisième dans la direction transversale, etc. Au contraire les lignes d'électrodes 32 et 42 s'étendent dans la même direction le long des colonnes des pixels. Des première et seconde électrodes 33 et 43, parallèles entre elles sont disposées alternativement et s'étendent respectivement à partir des
première et seconde électrodes de lignes 32 et 42.
Dans la forme de réalisation de la présente invention représenté sur la figure 19, les première et seconde lignes d'électrodes 32 et 42, qui se font face en étant parallèle, s'étendent dans des directions alternées le long des lignes et des colonnes de pixels et par conséquent les lignes d'électrodes dans tous les pixels adjacents à un pixel possédant une ligne d'électrodes
transversales s'étendant dans la direction longitudinale.
Dans les formes de réalisation de la présente invention représentées sur les figures 20 et 21, Les première et seconde électrodes s'étendent en diagonale dans
chaque pixel.
Comme cela est représenté sur les figures 20 et 21, les premières lignes d'électrodes 32 possèdent la forme d'un " 1 " ou d'un " L a, qui est formée en étendant les lignes d'électrodes dans la direction transversale et la
direction longitudinale à partir d'un pic dans les pixels.
Les secondes lignes d'électrodes 42 possèdent la forme d'un " - " ou d'un "--i ", qui est obtenue en étendant les lignes d'électrodes dans la direction transversale et dans la
direction longitudinale à partir d'un autre sommet, en vis-
à-vis du sommet mentionné précédemment, et ce en diagonale.
Les première et seconde électrodes 32 et 33 présentent une symétrie de rotation par rapport à une diagonale d'un pixel. Les premières électrodes 33 et les secondes électrodes 43 parallèles entre elles s'étendent depuis la première ligne d'électrodes 32 et depuis la seconde ligne d'électrodes 42 dans des directions faisant des angles avec les lignes d'électrodes 32 et 33 et sont disposées de façon alternée. Dans la forme de réalisation de la présente invention représentée sur la figure 20, les électrodes 33 et 43 dans un pixel font un angle avec les électrodes 33 et 34 situées dans les pixels adjacents, le long des lignes de pixels, et la première électrode 33 et la seconde électrode
43 de la même colonne s'étendent dans la même direction.
D'autre part, dans la forme de réalisation de la présente invention représentée sur la figure 21, les électrodes 33 et 43 dans un pixel font un angle avec les électrodes situées dans les pixels adjacents le long à la fois des
lignes et des colonnes du pixel.
Dans la forme de réalisation de la présente invention telle que représentée sur la figure 22, les
pixels ont des formes de parallélogrammes.
Comme représenté sur la figure 22, des premières lignes d'électrodes 32, qui sont des lignes d'électrodes communes, et lesdites lignes d'électrodes 42, qui sont des lignes d'électrodes de pixels, sont parallèles entre elles et s'étendent dans la direction transversale. Les premières électrodes 33 et les secondes électrodes 43, qui sont connectées respectivement au première et seconde électrodes de lignes 42 et 43 sont disposées d'une manière alternée et parallèlement entre elles et leurs directions d'extension ne sont jamais la direction transversale ni la direction longitudinale. Les électrodes ont des longueurs identiques et par conséquent les pixels possèdent des formes de parallélogrammes. Les électrodes 33 et 43 dans une ligne s'étendent dans la même direction, mais les électrodes 33 et 43 dans les lignes adjacentes s'étendent dans des directions différentes. Par exemple, comme représenté sur la figure 22, les électrodes 33 et 43 de la première ligne sont inclinées vers la droite par rapport aux directions perpendiculaires aux lignes d'électrodes 32 et 42, mais les électrodes situées dans la seconde ligne sont inclinées vers la gauche. Par conséquent, la première électrode 33 et la seconde électrode 43 fournissent une forme de dent de
scie le long des lignes du pixel.
Dans la forme de réalisation de la présente invention telle que représentée sur la figure 23, le pixel
lui-même possède une forme en dent de scie.
Comme représenté sur la figure 23, chaque pixel possède une forme en dent de scie, et une partie centrale du pixel est coudée. Une première ligne d'électrodes 32, qui est l'électrode commune, une seconde ligne d'électrode 42 qui est l'électrode de pixel, sont formées parallèlement
entre elles dans chaque pixel et se font face.
Les premières 33 et les secondes électrodes 43 connectées respectivement à la première ligne d'électrode 32 et à la seconde ligne d'électrode 42 sont disposées alternativement et sont parallèles entre elles. Les premières électrodes 33 et les secondes électrodes 43 possèdent la forme de dent de scie et la partie centrale
dans le pixel est coudée.
La figure 24 est une vue à plus grande échelle
d'une partie coudée (a) des électrodes de la figure 23.
Les molécules de cristal liquide 80 sont commandées par le champ électrique possédant une forme parabolique lorsqu'une tension est appliquée à la première électrode 33 et à la seconde électrode 43. Comme représenté sur la figure 10, une projection des molécules de cristal liquide sur le substrat est perpendiculaire aux électrodes 33 et 34, et les molécules de cristal liquide 80 remontent dans la tête d'une flèche sur la figure 10. Par conséquent, l'agencement des molécules de cristal liquide 80 est symétrique pa-r rapport au plan limite C-C. Deux couples de région, qui sont alignés symétriquement sur la base du plan limite C-C des deux côtés de la partie coudée, sont formés étant donné que les électrodes 33, 43 sont coudées avec la forme en dent de scie. Par conséquent le dispositif d'affichage LCD possèdent quatre régions, dans lesquelles les alignements des molécules de cristal liquide 80 sont
différents les uns des autres.
Les directions de polarisation des plaques de polarisation 50 et 60 peuvent s'étendre dans n'importe quelle direction, mais de préférence de manière à être ni parallèles, ni perpendiculaires à une partie des première et seconde électrodes 33 et 43. En particulier la caractéristique d'affichage est la meilleure lorsque l'angle formé par les directions de polarisation des plaques de polarisation 50 et 60 et les électrodes 33 et 43
est égale à 45 degrés.
L'angle de coude des premières et secondes électrodes 33 et 43 ayant la forme en dent de scie peut être situé dans une gamme située entre 0 et 180 degrés et est associé aux directions de polarisation des plaques de polarisation 50 et 60. Lorsque les électrodes font un angle de 450 par rapport à la direction de polarisation, on peut
obtenir la meilleure caractéristique d'angle d'observation.
Dans ce cas l'angle de coude des électrodes 33 et 43 est
égal à 90 .
Pour compenser une différence de phase résiduelle due au retard de la lumière, on peut fixer un film de compensation de différence de phase au côté extérieur du dispositif d'affichage LCD, en fonction des formes de
réalisation de la présente invention.
La figure 25 est une vue en perspective éclatée d'un dispositif d'affichage LCD conforme à la forme de réalisation de la présente invention, à laquelle sont
fixés des films de compensation.
Comme- cela est représenté sur la figure 25, des films de compensation 110 sont fixés entre une cellule à cristal liquide 100 et des plaques de polarisation 50 et 60. Le dispositif d'affichage LCD sur la figure 25 comporte deux films de compensation 110, dont chacune est fixée respectivement entre chaque face de la cellule à cristal
liquide 100 et chaque plaque de polarisation 50 ou 60.
Cependant le dispositif d'affichage LCD peut comporter un seul film de compensation 110 fixé entre un des deux côtés de la cellule à cristal liquide et l'une des plaques de polarisation 50 et 60, et le dispositif d'affichage LCD peut posséder au moins trois feuilles de films de compensation. On peut utiliser un film de compensation uniaxial ou biaxial en tant que film de compensation, et on peut utiliser une combinaison du film de compensation
uniaxial et du film de compensation biaxial.
Les électrodes 33 et 43 possédant la forme en dent de scie représentée sur les figures 18 à 23 peuvent être adaptées aux dispositifs d'affichage LCD d'un autre mode, dans lequel le matériau formant cristal liquide est
commandé par les deux électrodes parallèles entre elles.
Par exemple, il peut être adapté à un mode de commutation dans le plan (IPS) ou à un mode à domaines multiples
induits électriquement (IEMD).
Ci-après, on va expliquer de façon détaillée les
dispositifs d'affichage IPS-LCD et EIMD-LCD.
Dans le dispositif d'affichage IPS-LCD, les deux électrodes, qui sont parallèles, sont formées sur un substrat en tant que dispositif d'affichage EOC-LCD. Ici l'anisotropie diélectrique A8 du matériau formant cristal
liquide peut être positive ou négative.
En l'absence du champ électrique, les grands axes des molécules de cristal liquide sont parallèles aux substrats 10 et 20 et sont alignés dans la direction qui est parallèle aux électrodes 33 et 43 ou fait un angle prédéterminé - avec ces électrodes. Lorsqu'un champ électrique suffisant est appliqué au matériau formant cristal liquide, le champ électrique, qui est essentiellement parallèle au substrat, est produit, ce qui a pour effet que les grands axes des molécules de cristal liquide 80 dans la partie centrale de la couche de cristal liquide sont alignés de manière à être essentiellement parallèles au champ électrique. Cependant, les molécules de cristal liquide 80, qui sont positionnées depuis les substrats 10 et 20 en direction de la partie centrale de la couche de cristal liquide, sont torsadées avec une forme hélicoïdale étant donné que les molécules de cristal liquide 80 autour des substrats 10 et 20 conservent leurs orientations initiales sous l'effet d'une force d'alignement. Dans le dispositif d'affichage EIMD-LCD, une pluralité de premières électrodes et de secondes électrodes, parallèles entre elles, sont formées
alternativement sur chaque substrat.
Les figures 26A et 26B sont des vues schématiques illustrant un principe du dispositif d'affichage EIMD-LCD conforme à la forme de réalisation de la présente invention. Comme cela est représenté sur les figures 26A et 26B, un couple de substrats en verre transparent 10 et 20, sur lesquels sont formées respectivement des films d'alignement 90, sont disposés parallèlement l'un à l'autre et en vis-à-vis. Une première électrode linéaire 30 et une seconde électrode linéaire 40, qui sont parallèles, sont formées respectivement sur les surfaces intérieures des substrats 10 et 20 et sont disposées d'une manière alternée. Le matériau formant cristal liquide est injecté entre les deux substrats en verre 10 et 20 en formant ainsi une couche de cristal liquide 70, et les molécules de cristal liquide 10 et 20 situées dans la couche de cristal liquide 70 sont alignées perpendiculairement aux deux substrats 10 et 20. En outre, les plaques de polarisation et 60 sont fixées respectivement aux faces extérieures
des deux substrats 10 et 20.
Il est préférable que l'anisotropie diélectrique As du matériau formant cristal liquide de la couche de cristal liquide 70 soit positive, mais l'anisotropie
diélectrique As peut être négative.
Comme cela est représenté sur la figure 26A, en l'absence du champ électrique, les molécules de cristal liquide 80 dans la couche de cristal liquide 110 sont alignées perpendiculairement aux deux substrats 10 et 20 et par la force d'alignement du film d'alignement 90. Les figures 26A et 26B sont des vues du dispositif d'affichage EIMD- LCD dans le cas o un champ électrique suffisant est présent dans le dispositif LCD. Le champ électrique présentant un angle d'inclinaison par rapport à la direction perpendiculaire des deux substrats 10 et 20 est formé par les première et seconde électrodes 30 et 40 lorsque le champ électrique suffisant est présent dans le dispositif d'affichage LCD. Ce champ électrique est formé symétriquement par rapport à un plan qui est perpendiculaire aux deux électrodes 30 et 40 et traverse ces dernières. Dans le cas d'un matériau formant cristal liquide nématique ayant une anisotropie diélectrique positive, les grands axes des molécules de cristal liquide sont alignées dans la direction du champ électrique étant donné que le champ électrique possède l'inclinaison
mentionnée précédemment.
Dans le dispositif d'affichage IPS-LCD et EIMD-EOC mentionné précédemment, tel que le dispositif d'affichage EOC-LCD, les électrodes 30 et 40 sont agencées avec une forme en dent de scie et le retard de la lumière est compensé par les régions dans lesquelles les directions d'inclinaison des molécules de cristal liquide diffèrent les unes des - autres, ce qui permet d'obtenir le grand angle d'observation. Dans le dispositif d'affichage à cristal liquide conforme à la forme de réalisation préféré de la présente invention, les deux électrodes sont formées dans les deux substrats, les molécules de cristal liquide sont alignées perpendiculairement et un vecteur directeur du cristal liquide est commandé par le champ électrique sous la forme d'une parabole entre les deux électrodes. Ici, les molécules de cristal liquide de la couche de cristal liquide des deux côtés de la surface formant plan-limite sont formées symétriquement. Par conséquent le retard de la lumière projetée est compensé symétriquement, ce qui permet d'obtenir le grand angle d'observation. En outre, on peut obtenir un angle d'observation plus grand étant donné que quatre régions, dans lesquelles les directions d'alignement des molécules de cristal liquide sont différentes les unes des autres, sont obtenues en réalisant les électrodes avec
une forme en dent de scie.
D'autres formes de réalisation de l'invention apparaîtront au spécialiste de la technique à la lecture de
la description qui précède et la présente description et
types de réalisation indiqués doivent être considérés
uniquement à titre d'exemple.
Claims (47)
1. Dispositif d'affichage à cristal liquide, caractérisé en ce qu'il comporte: un premier substrat (10) et un second substrat (20), situés en vis-à-vis; une couche d'un matériau formant cristal liquide (70) injectée entre les premier et second substrats et alignée d'une manière homéotrope; et au moins deux électrodes parallèles (30, 40) entre elles formées respectivement sur le premier substrat ou sur le
second substrat.
2. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche du matériau formant cristal liquide (70) possède une
anisotropie diélectrique positive.
3. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 2, caractérisé en ce que la couche de matériau formant cristal liquide (70) est formée d'un matériau choisi dans le groupe comprenant un matériau formant cristal liquide chiral nématique, un matériau formant cristal liquide nématique et un matériau formant
cristal liquide nématique possédant un dopant chiral.
4. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des plaques de polarisation (50, 60) fixées à des surfaces respectives des premier et second substrats (10, ).
5. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des films d'alignement (90) formés sur les premier et second substrats (10, 20) pour aligner des axes des molécules du matériau formant cristal liquide de la couche
(70) de ce matériau perpendiculairement aux substrats.
6. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 5, caractérisé en ce que les axes de transmission des plaques de polarisation (50, 60) sont
perpendiculaires ou parallèles entre eux.
7. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 6, caractérise en ce que les molécules (80) du matériau formant cristal liquide de la couche (70) formée de ce matériau possèdent un angle d'inclinaison préalable.
8. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 7, caractérisé en ce que la différence est inférieure à 30 V entre une tension de commande appliquée aux électrodes (30, 40), lorsque la lumière passant au travers de la couche (70) du matériau formant cristal liquide et les plaques de polarisation à transmittance maximale, et une tension de commande appliquée aux électrodes, lorsque la lumière traversant la couche (70) du matérau formant cristal liquide et les plaques de polarisation (50, 60) a la
transmittance minimale.
9. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce que les électrodes (30, 40) dans les pixels adjacents sont orientées dans des
directions réciproquement différentes.
10. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce que les électrodes
(30, 40) présentes dans une unité de pixel sont coudées.
11. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce que la largeur des
électrodes (30, 40) est comprise entre 1 et 10 pm.
12. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 11, caractérisé en ce que la distance entre les électrodes (30, 40) est comprise entre 2 et 20 pm.
13. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'intervalle entre les premier et second substrats (10, 20) est compris
entre 1 et 15 Mm.
14. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'intervalle entre les premier et second substrats (10, 20) est compris
entre 3 et 10 Mm.
15. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'intervalle entre les premier et second substrats (10, 20) est compris
entre 3 et 6 pm.
16. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'un des premier et second films d'alignement (90) ou les deux sont frottés.
17. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des films de compensation (90) insérés entre le premier ou le second substrat (10, 20) et les plaques de polarisation.
18. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 17, caractérisé en ce que le film de compensation (90) possède une structure choisie dans le groupe comprenant une structure uniaxiale positive, une structure uniaxiale négative, une structure biaxiale, une
structure hybride et une structure torsadée.
19. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 18, caractérisé en ce que la valeur du retard produit par le film de compensation (90) est
comprise entre 30 et 500 nm.
20. Dispositif d'affichage à cristal liquide, caractérisé en ce qu'il comporte un premier substrat (10) et un second substrat (20), situés en vis-à-vis; une couche (70) d'un matériau formant cristal liquide injectée entre les premier et second substrats (10, ) et alignés initialement d'une manière homéotrope; et des moyens pour modifier les directions des grands axes de molécules (80) de la couche (70) du matériau formant cristal liquide, couche qui possède au moins deux régions adjacentes, les molécules (80) situées dans l'une des régions adjacentes étant alignées dans la même direction, tandis que les molécules situées dans les deux régions sont alignées symétriquement par rapport au plan
limite séparant les deux régions.
21. Dispositif d'affichage à cristal liquide comportant au moins un pixel, caractérisé en ce qu'il comporte: un premier substrat (10) et un second substrat (20), situés en vis-à-vis; une couche (70) d'un matériau formant cristal liquide injectée entre les premiers et les seconds substrats; et au moins deux électrodes linéaires (36, 46) qui sont parallèles et formées sur le premier ou le second substrat (10, 20), chaque électrode possédant une première partie (34, 44) et une seconde partie (35, 45), qui ne sont
pas parallèles entre elles.
22. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 21, caractérisé en ce que les électrodes (32, 42) sont formées soit sur le premier substrat (10),
soit sur le second substrat (20).
23. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 22, caractérisé en ce que lesdites molécules (80) de cristal liquide de la couche (70) de matériau formant cristal liquide sont essentiellement perpendiculaires au premier substrat (10) et au second substrat (20), lorsque la différence de tension entre les
électrodes est sensiblement nulle.
24. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 23, caractérisé en ce que la couche (70) du matériau formant cristal liquide possède une anisotropie
diélectrique positive.
25. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 24, caractérisé en ce que la couche (70) du matériau formant cristal liquide est choisi dans le groupe comprenant un matériau formant cristal liquide nématique chiral, un matériau formant cristal liquide nématique et un matériau formant cristal liquide nématique
possédant un dopant chiral.
26. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 25, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des films d'alignement (90) formés sur les premier et second substrats (10, 20) pour aligner des axes moléculaires du cristal liquide de la couche (70) de matériau formant cristal liquide perpendiculairement aux substrats.
27. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 22, caractérisé en ce que les molécules (80) du cristal liquide de la couche (70) de matériau formant cristal liquide sont essentiellement parallèles au premier substrat (10) et au second substrat (20) lorsque la différence de tension entre les électrodes est sensiblement
nulles.
28. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 27, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des films d'alignement (90) formés sur les premier et second substrats (10, 20) pour aligner des axes des molécules (80) du cristal liquide de la couche du matériau
formant cristal liquide parallèlement aux substrats.
29. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 21, caractérisé en ce que les électrodes sont formées alternativement sur le premier substrat (10)
et sur le second substrat (20).
30. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 29, caractérisé en ce que les molécules de cristal liquide de la couche (70) de matériau formant cristal liquide sont essentiellement perpendiculaires au premier substrat et au second substrat lorsque la différence de tension entre les électrodes est sensiblement nulle.
31. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 30, caractérisé en ce que la couche (70) de matériau formant cristal liquide possède une anisotropie
diélectrique positive.
32. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 31, caractérisé en outre en ce qu'il comporte des films d'alignement (90) formés sur les premier et second substrats pour aligner les axes de molécules du cristal liquide de la couche (70) de matériau formant
cristal liquide perpendiculairement aux substrats.
33. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 21, caractérisé en ce que l'angle formé entre la première partie et la seconde partie des électrodes (30, 40) est supérieur à zéro et inférieur à 180 degrés.
34. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 33, caractérisé en ce que l'angle formé par les première et seconde parties des électrodes est égal
à 90 degrés.
35. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 21, caractérisé en ce que le dispositif d'affichage à cristal liquide possède au moins deux pixels, et que les première et seconde parties (34, 35, 44, 45) des électrodes sont formées respectivement dans des pixels adjacents.
36. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 35, caractérisé en ce que les première et
seconde parties des électrodes ne sont pas connectées.
37. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 21, caractérisé en ce que les première et
seconde parties des électrodes sont formées dans un pixel.
38. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 37, caractérisé en ce que les première et
seconde parties des électrodes sont connectées.
39. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 21, caractérisé en ce que la largeur des
électrodes (30, 40) est comprise entre 1 et 10 pm.
40. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 39, caractérisé en ce que la distance entre les électrodes (30, 40) est comprise entre 2 et 20 Mm.
41. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 21, caractérisé en ce que l'intervalle entre les premier et second substrats (10, 20) est compris
entre 1 et 15 pm.
42. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 21, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des plaques de polarisation (50, 60) fixées à des surfaces extérieures respectives des premier et second substrats.
43. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 42, caractérisé en ce que les directions de polarisation des plaques de polarisation sont
perpendiculaires ou parallèles entre elles.
44. Dispositif d'affichage a cristal liquide selon la revendication 43, caractérisé en ce que les directions de polarisation des plaques de polarisation (50, 60) ne sont ni parallèles, ni perpendiculaires aux première et
seconde partfèies des électrodes.
45. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 44, caractérisé en ce que l'angle formé par les directions de polarisation des plaques de polarisation (50, 60) et les première et seconde parties
des électrodes est égal à 45 degrés.
46. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 45, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins un film de compensation (90) fixé au premier
ou au second substrat.
47. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 46, caractérisé en ce que le film de
compensation (90) est choisi dans le groupe incluant un film de compensation uniaxial positif, un film de5 compensation uniaxial négatif et un film de compensation biaxial.
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