NL1008688C2 - Werkwijze voor het produceren van twee domeinen in een laag, en vloeibaar kristal-weergeefinrichting en werkwijze voor het vervaardigen daarvan. - Google Patents

Description

WERKWIJZE VOOR HET PRODUCEREN VAN TWEE DOMEINEN IN EEN LAAG, EN VLOEIBAAR-KRISTALWEERGEEFINRICHTING EN WERKWIJZE VOOR HET VERVAARDIGEN DAARVAN

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een vloeibaar-kristalweergeefinrichting en een werkwijze voor het vervaardigen van de vloeibaar-kristalweer-5 geefinrichting en meer in het bijzonder op een werkwijze voor het voortbrengen van twee hellingsdomeinen binnen een vloeibaar-kristallaag en een werkwijze voor het vervaardigen van een vloeibaar-kristalweergeefinrichting gebruik wordt gemaakt van een vloeibaar-kristallaag met 10 twee hellingsdomeinen en een vloeibaar-kristalweér-geefinrichting die deze gebruikt.

BESCHRIJVING VAN HET RELEVANTE VAKGEBIED

Getwiste nematische (TN) vloeibaar-15 kristalbeeldscherm (LCD's) worden hoofdzakelijk gebruikt voor schoostcomputers ondanks hun beperkte zichthoekka-rakteristi'eken. Het vergroten van de zichthoek is echter een eis voor het vervangen van de kathodestraalbuis (CRT) inrichtingen door LCD's op de markt van monitors en 20 televisies. Daarom zijn recentelijk verscheidene nieuwe concepten van LCD's voorgesteld om de zichthoekkarak-teristieken van getwiste nematische LCD's te verhogen. Getwiste vloeibare kristallen die gebruik maken van een modus voor het in een vlak schakelen (IPS), zijn voorge-25 steld door R. Kiether et al. (Proceedings of the 12th Int. Display Res. Conf., Society for Information Display and Institute of Television Engineers of Japan,

Hiroshima, biz. 547, 1992). Een verticale aligneerstoe-stand (VA) met een negatieve dubbelbrekende compensatie-30 laag is tevens voorgesteld door K. Ohmuro, et al. (Digest 1008688 2 of Technical Papers of 1997, Society for Information Display Int. Symposium, Society for Information Display, Boston, biz. 845, 1997).

Alhoewel de IPS-modus grote zichthoekkarak-5 teristieken vergelijkbaar met de CRT-inrichting vertoont, is de celtussenruimtemarge kleiner en is de reactietijd in redelijke mate veel langzamer dan die van de TN-modus. Verder geeft de IPS-modus een kleine kleurverschuiving bij schuine gezichtshoeken.

10 De VA-modus met negatieve dubbelbrekende laag toont een zichthoekbereik dat groter is dan 70° in pool-hoek voor alle azimutale richtingen en een erg korte reactietijd van minder dan 25 ms. Teneinde grote zicht -hoeken te verkrijgen is echter verder de vervaardiging 15 van een tweevoudig domein of een multidomein noodzakelijk. Een technologie voor een vervaardigen van het tweevoudig, domein of een multidomein binnen de vloeibaar-kristallaag wordt beschreven door K. Ohumuro, et al. (Society for Information Display, blz. 845, 1997). Hierin 20 worden verscheidene technologieën voor het vormen van de vloeibare kristal met een tweevoudig domein of multido-meinstruct'uur om een dergelijke grote zichthoek te verkrijgen voprgesteld. Zij omvatten (1) een meervoudige wrijfwerkwijze, (2) een meervoudige aligneerlaagwerk-25 wijze, (3) een randstrooiwerkwijze en een (4) parallelle randstrooiwerkwijze. De meervoudige wrijfwerkwijze, de meervoudige aligneerlaagwerkwijze en de parallelle strooiveldwerkwijze zijn gedemonstreerd op het VGA-grijs-schaalniveau. Deze werkwijzen vereisen echter een om-30 siachtige verwerking. Elk paneel vereist bijvoorbeeld meer dan één wrijving voor één of beide substraten wanneer de meervoudige wrijfwerkwijze gebruikt wordt. Elk paneel vereist vorming en etsing van een aligneerlaag voor één of beide substraten wanneer de meervoudige 35 aligneerlaagwerkwijze gebruikt wordt. De indiumtinoxide (ITO) laag bovenop de kleurfilterlaag dient gevormd te worden wanneer de parallelle strooiveldwerkwijze gebruikt wordt. Het proces van deze drie werkwijzen heeft betrek- 1008688 3 king op coaten, bakken, vormen, ontwikkelen en verwijderen van de fotodeklaag alsmede één aanvullend wrijf- en fotolithografieproces (methode voor de wrijfwerkwijze), of één aanvullende laag coating (voor de meervoudige 5 aligneerlaagwerkwijze) of ITO-etsing van de kleurfilter-zijde (voor de parallelle strooiveldwerkwijze).

Daarom wordt het proces in significante mate gecompliceerder en duurder dan dat van het conventionele enkeldomeins proces. Bovendien brengt de meervoudige 10 wrijfwerkwijze asymmetrie in de zichthoek met zich mee.

In de vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens de modus voor het in een vlak schakelen (verwijzend naar "Asia Display Proceedings of the 15th International Display Research Conference" Society for 15 Information Display and the Institute of Television

Engineers of Japan, Hamamatsu, Japan, biz. 577, 1995) die is voorgesteld teneinde een kleine zichthoek van de TN-modus op te lossen, worden vloeibaar-kristalmoleculen eerst parallel met de substraten in de afwezigheid van 20 het elektrische veld gerangschikt en dan getwist in de vorm van het elektrische veld. Het is daarom bekend dat de reactietijd gebruik makend van de conventionele IPS-modus niet^ genoeg is voor het weergeven van een snel bewegend bëeld, in het bijzonder bij grijsschaalbewer- i 25 kingen. Daarom is het belangrijk om voor LCD's met hoge prestaties de reactietijd te verbeteren.

Aangezien verder vloeibaar-kristalmoleculen die gebruikt worden in een vloeibaar-kristalweergeefinrichting die gebruik maakt van een modus voor het in een vlak 30 schakelen een optische anisotropie hebben, toont de afbeelding afhankelijk van de kijkrichting een verschillende kleur. Dit wordt het fenomeen van de kleurverschuiving genoemd. Een dergelijk fenomeen van kleurverschuiving vermindert de afbeeldkarakteristieken van de vloeibaar-35 kristalweergeefinrichting (verwijzend naar Euro display '96, "Complete suppression of color shift in in-plane switching mode LCDs with a multi-domain structure obtained by unidirectional rubbing method").

10086 S3 4

OVERZICHT VAN DE UITVINDING

Een doel van de onderhavige uitvinding is derhalve om de technologie voor het voortbrengen van ten minste twee hellingsdomeinen binnen een vloeibaar-kris-5 tallaag te vereenvoudigen.

Een ander doel van de onderhavige uitvinding is een werkwijze te verschaffen voor het vormen van een vloeibaar-kristalweergeefinrichting, waarbij gebruik wordt gemaakt van een dergelijke vereenvoudigde techno-10 logie voor het voortbrengen van ten minste twee hellingsdomeinen binnen een vloeibaar-kristallaag.

Een verder doel van de onderhavige uitvinding is de zichthoekkarakteristieken in een vloeibaar-kristal-beeldscherm te verbeteren.

15 Een ander doel van de onderhavige uitvinding is de reactietijd in een vloeibaar-kristalbeeldscherm te verkleinen.

Volgens een breder aspect van de onderhavige uitvinding worden, teneinde twee domeinen binnen een 20 vloeibaar-kristallaag voort te brengen, allereerst twee elektroden gevormd op een substraat en wordt een verticaal ten opzichte van het substraat gealigneerde vloei-baar-krist^llaag vervolgens op het substraat gevormd, waarin het' substraat twee elektroden heeft die over een i 25 geselecteerde afstand ten opzichte van elkaar gescheiden zijn. Uiteindelijk wordt een elektrisch veld tussen de twee elektroden aangebracht.

Volgens een aspect van de onderhavige uitvinding omvat een werkwijze voor het vervaardigen van een 30 vloeibaar-kristalweergeefinrichting de stappen van: het verschaffen van een eerste substraat; het vormen van een eerste elektrode en een tweede elektrode op een oppervlak van het eerste substraat; het vormen van een homeotrope aligneerlaag op het eerste substraat met de twee elektro-35 den daarop; het verschaffen van een tweede substraat; het vormen van een homeotrope aligneerlaag op een oppervlak van het tweede substraat; het zodanig rangschikken van de twee substraten, dat de homeotrope lagen op de twee

1i Π Π ^ Γ - Q

“ w w ·- · -· * * 5 substraten tegenover elkaar liggen en gescheiden worden over een geselecteerde afstand; en het vormen van een vloeibaar-kristallaag binnen een ruimte tussen de twee substraten.

5 Volgens een ander aspect van de uitvinding omvat een werkwijze voor het vervaardigen van een vloei -baar-kristalweergeefinrichting de stappen van: het verschaffen van een eerste substraat met een binnenoppervlak en een buitenoppervlak tegenover het binnenoppervlak; het 10 vormen van een eerste elektrode en een tweede elektrode op het binnenoppervlak van het eerste substraat; het vormen van een eerste homeotrope aligneerlaag op het binnenoppervlak van het eerste substraat met de elektroden; het verschaffen van een tweede substraat met een 15 binnenoppervlak en een buitenoppervlak tegenover het binnenoppervlak; het vormen van een tweede homeotrope aligneerlaag op het binnenoppervlak van het tweede substraat; het zodanig rangschikken van de twee substraten, dat de twee binnenoppervlakken van de twee substraten 20 tegenover elkaar liggen en gescheiden worden over een geselecteerde afstand; het vormen van een vloeibaar-kristallaag binnen een ruimte tussen de twee substraten; en het vormen van optische compensatieplaat op ten minste één buitenoppervlak van de twee substraten.

25 Volgens een verder aspect van de uitvinding omvat een vloeibaar-kristalweergeefinrichting: een substraat met een oppervlak; een eerste elektrode gevormd op het oppervlak van het substraat; een tweede elektrode gevormd op hetzelfde oppervlak van het substraat; een 30 elektrisch veld dat gegenereerd wordt tussen de eerste elektrode en de tweede elektrode; een vloeibaar-kristallaag gevormd op het substraatopppervlak en vloeibaar-kristalmoleculen omvattende, waarbij de vloeibaar-kristalmoleculen. verticaal gealigneerd zijn ten opzichte 35 van het substraatoppervlak in afwezigheid van het elektrische veld tussen de elektroden.

Volgens nog een ander aspect van de uitvinding omvat een vloeibaar-kristalweergeefinrichting: een sub- 1008688 6 straat; een eerste elektrode gevormd op een oppervlak van het substraat; een tweede elektrode gevormd op het substraatoppervlak, waarbij een elektrisch veld gegenereerd wordt tussen de twee elektroden; een vloeibaar-kristal-5 laag gevormd op het substraatoppervlak en omvattende vloeibaar-kristalmoleculen, waarbij de vloeibaar-kristal-moleculen verticaal gealigneerd zijn ten opzichte van het substraatoppervlak in afwezigheid van het elektrische veld tussen de twee elektroden, en een homeotrope 10 aligneerlaag gevormd op ten minste één van de bovenste en onderste oppervlakken van de vloeibaar-kristallaag.

Volgens een nog ander aspect van de uitvinding omvat een vloeibaar-kristalweergeefinrichting: een substraat; een eerste elektrode gevormd op een oppervlak van 15 het substraat; een tweede elektrode gevormd op het substraatoppervlak, waarbij een elektrisch veld gegenereerd wordt tussen de twee elektroden; en een vloeibaar-kristallaag gevormd op het substraatoppervlak en omvattende vloeibaar-kristalmoleculen; een homeotropisch aligneer-20 laag gevormd op ten minste één van de bovenste en onderste oppervlakken van de vloeibaar-kristallaag; en een optische compensatieplaat gevormd op ten minste één van de bovenstp en onderste gedeelten van de vloeibaar-kristallaag, waardoor de vloeibaar-kristalmoleculen 25 verticaal uitgelijnd worden ten opzichte van het substraatoppervlak in afwezigheid van het elektrische veld tussen de twee elektroden.

Volgens een nog ander aspect van de uitvinding omvat een vloeibaar-kristalweergeefinrichting: een eerste 30 substraat met een binnenoppervlak en een buitenoppervlak tegenover het binnenoppervlak; een tweede substraat gerangschikt tegenover het eerste substraat en met een binnenoppervlak en een buitenoppervlak tegenover het binnenoppervlak; een vloeibaar-kristallaag aangebracht 35 tussen de binnenoppervlakken van de twee substraten en omvattende vloeibaar-kristalmoleculen; een eerste elektrode en een tweede elektrode gevormd op het binnenoppervlak van het eerste substraat, waarin de eerste elektrode 1008688 7 en de tweede elektrode op een afstand ten opzichte van elkaar zijn geplaatst voor het aanbrengen van een elektrisch veld daartussen; homeotrope aligneerlagen die respectievelijk gevormd zijn op het binnenoppervlak van 5 het eerste substraat en op het binnenoppervlak van het tweede substraat; en een optische compensatieplaat gerangschikt op ten minste één van de buitenoppervlakken van de eerste en tweede substraten, waarin in de aanwezigheid van het elektrische veld tussen twee elektroden 10 de moleculen gekanteld zijn vanaf de respectievelijke elektroden in de richting van een centraal gebied tussen de twee elektroden.

Volgens een nog ander aspect van de uitvinding omvat een vloeibaar-kristalweergeefinrichting: een laag-15 ste of eerste substraat met een binnenoppervlak of een buitenoppervlak tegenover het binnenoppervlak; een bovenste of tweede substraat met een binnenoppervlak tegenover het binnenoppervlak en gerangschikt tegenover het eerste substraat; een vloeibaar-kristallaag aangebracht tussen 20 de twee substraten en omvattende vloeibaar-kristalmo-leculen; een beeldpuntelektrode en tellerelektrode gevormd op hét binnenoppervlak van het eerste substraat, waarbij een elektrisch veld voor het aandrijven van de t vloeibaar-tk,ristalmoleculen gegenereerd wordt tussen twee 25 elektroden; homeotrope aligneerlagen die respectievelijk gevormd zijn op het binnenoppervlak van het laagste substraat en het binnenoppervlak van het hoogste substraat; een polarisator die gerangschikt is buiten het laagste substraat; een analysator die gerangschikt is 30 buiten het bovenste substraat; en een optische compensatieplaat gerangschikt tussen ten minste één van de vloei-baar-kristallagen en de polarisator en tussen de vloeibaar-kristallaag en de analysator, waardoor in afwezigheid van het elektrische veld tussen de twee elektro-35 den de vloeibaar-kristalmoleculen verticaal worden gealigneerd ten opzichte van het substraatoppervlak en in aanwezigheid van het elektrische veld tussen de twee elektroden de moleculen naar rechts en naar links in de 1008688 8 richting van het midden tussen twee elektroden worden gekanteld.

Volgens een nog ander aspect van de uitvinding omvatten een vloeibaar-kristalweergeefinrichting: een 5 laagste of eerste substraat met een binnenoppervlak en een buitenoppervlak tegenover het binnenoppervlak; een bovenste of tweede substraat met een binnenoppervlak en een buitenoppervlak tegenover het binnenoppervlak en gerangschikt tegenover het eerste substraat; en een 10 aantal poortbus-lijnen en een aantal gegevensbus-lijnen die het aantal poortbus-lijnen doorkruisen, gerangschikt in matrixconfiguratie op een oppervlak van het eerste substraat en een aantal beeldpuntgebieden definiërende die elk begrensd worden door een paar van het aantal 15 poortbus-lijnen en een paar van het aantal gegevensbus-lijnen; een tussen de binnenoppervlakken van de twee substraten,aangebrachte vloeibaar-kristallaag die vloei-baar-kristalmoleculen omvat; een beeldpuntelektrode en een tellerelektrode gevormd op het binnenoppervlak van 20 het eerste substraat, waarbij een elektrisch veld voor het aandrijven van de vloeibaar-kristalmoleculen gegenereerd wordt tussen de twee elektroden; een aantal schakel inrichting overeenkomende met respectievelijk het aantal beéi,dpuntgebieden, waarbij elk van het aantal 25 schakelinrichtingen verbonden is met een overeenkomstige gegevensbus-lijn van het aantal gegevensbus-lijnen en een overeenkomstige beeldpuntelektrode van het aantal beeldpuntelektroden; homeotrope aligneerlagen die respectievelijk gevormd zijn op het binnenoppervlak van het 30 tweede substraat en op het binnenoppervlak van het eerste substraat; een polarisator gerangschikt buiten het eerste substraat; een analysator gerangschikt buiten het tweede substraat; en een optische compensatieplaat die geplaatst is tussen ten minste één van de vloeibaar-kristallaag en 35 de polarisator en tussen de vloeibaar-kristallaag en de analysator, waardoor in aanwezigheid van het elektrische veld tussen de beeldpuntelektroden en de tellerelektroden 100868¾ 9 de moleculen naar rechts en naar links in de richting van het midden tussen twee elektroden gekanteld worden.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

5 De bijgevoegde tekeningen, die zijn opgenomen in en een onderdeel vormen van de beschrijving, illustreren de momenteel bevoorkeurde uitvoeringsvormen van de uitvinding en dienen samen met de boven gegeven algemene beschrijving en de hier onder te geven gedetailleerde 10 beschrijving van de voorkeursuitvoeringsvormen om de principes van de uitvinding uit te leggen.

FIG. IA is een aanzicht in dwarsdoorsnede dat een vloeibaar-kristalinrichting toont voordat een elektrisch veld volgens de eerste uitvoeringsvorm van de 15 onderhavige uitvinding wordt aangebracht.

FIG. 1B is een aanzicht in dwarsdoorsnede dat een vloeibaar-kristalinrichting toont nadat het elektrische veld volgens de eerst uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding is aangebracht.

20 FIG. 2 is een aanzicht in dwarsdoorsnede van een eerste substraat van de vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens een tweede uitvoeringsvorm van de onderhavige uityinding.

» 1 F,IG. 3 is een aanzicht in dwarsdoorsnede van 25 een tweede substraat van de vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens de tweede uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.

FIG. 4A is een aanzicht in dwarsdoorsnede van de vloeibaar-kristalweergeefinrichting in afwezigheid van 30 een elektrisch veld volgens de tweede uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.

FIG. 4B is een aanzicht in dwarsdoorsnede van de vloeibaar-kristalweergeefinrichting in de aanwezigheid van een elektrisch veld volgens de tweede uitvoeringsvorm 35 van de onderhavige uitvinding.

FIG. 5A is een aanzicht in perspectief dat de vloeibaar-kristalweergeefinrichting toont in de afwezig- 1008688 10 heid van een elektrisch veld volgens een derde uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.

FIG. 5B is een aanzicht in perspectief dat de aandrijving van de vloeibaar-kristalmoleculen in de 5 aanwezigheid van een elektrisch veld volgens de derde uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding toont.

FIG. 6A is een tekening die de algemene vorm van één vloeibaar-kristalmolecuul van de vloeibaar-kristallaag weergeeft.

10 FIG. 6B is een tekening die één vloeibaar- kristalmolecuul die omvat is in een optische compensa-tieplaat volgens een derde uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding weergeeft.

FIG. 7 is een schematisch bovenaanzicht van het 15 eerste substraat van een vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens een vierde uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.

FIG. 8 is een aanzicht in dwarsdoorsnede van de vloeibaar-kristalweergeefinrichting langs lijn 8-8' in 20 FIG. 7 in de afwezigheid van een elektrisch veld volgens de vierde uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.

i FIG. 9 is een aanzicht in dwarsdoorsnede van de vloeibaar-kristalweergeefinrichting langs 8-8' in FIG. 7 in de aanwezigheid van een elektrisch veld volgens de 25 vierde uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.

FIG. 10 is een grafiek die de spannings-af-hankelijke optische transmittantiecurve in een vloeibaar-kristalweergeef inrichting volgens de onderhavige uitvinding weergeeft.

30 FIG. 11A en FIG. 11B tonen een transmittantie- patroon met een aangebrachte spanning in een vloeibaar-kristalweergeef inrichting volgens de onderhavige uitvinding .

FIG. 12 toont de helderheid afhankelijk van de 35 zichthoek in een vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens de onderhavige uitvinding.

10 0 86 8 8 11 FIG. 13 is een simulatieresultaat van de vloei-baar-kristalweergeefinrichting volgens de onderhavige uitvinding om een transmittantieverhouding te meten.

FIG. 14 is een grafiek die contrastverhouding 5 weergeeft van een vloeibaar-kristalweergeefinrichting met een negatieve dubbelbrekende compensatieplaat volgens de onderhavige uitvinding.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE VOORKEÜRSUITVOERINGS-10 VORMEN

Hierna zullen voorkeursuitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding in detail uitgelegd worden onder verwijzing naar de bijgevoegde tekeningen.

15 UITVOERINGSVORM 1. Vorming van een vloeibaar-kristallaag met een tweevoudig-domeinstructuur.

Verwijzend naar FIG. IA wordt een eerste elektrode 12 en een tweede elektrode 14 voor het genereren van een elektrisch veld daartussen gevormd op een laagste 20 of eerste glassubstraat 10. De elektroden 12 en 14 zijn vervaardigd van een geleidend materiaal. Ze zijn bij voorkeur optisch transparant en kunnen gevormd zijn van conventionele materialen, zoals bekend is in het relevante vakgebied. De elektroden kunnen aangebracht worden 25 door vacuümdepositie, het afdrukken, of elke andere willekeurig toepasbare techniek die de gewenste optische en elektrische karakteristieken verschaft. Voorbeelden van elektrodematerialen zijn indiumtinoxide, tinoxide en antimoon gedoteerd tinoxide. De elektroden zijn relatief 30 dun, bijvoorbeeld ongeveer 200 Angstrom dik en zijn voldoende transparant, zodat zij bij voorkeur de optische eigenschappen van de kristalweergave niet significant beïnvloeden. De afstand tussen de elektroden 12 en 14 kan ongeveer hetzelfde zijn als de breedte van de respectie-35 velijke elektroden en kan enigszins groter zijn die van de elektroden. De afstand daartussen is bijvoorbeeld 3 tot 2 0 μιη. De afstand is bij voorkeur ongeveer 4 tot 5 μτη. De elektroden kunnen een dubbele kamvorm hebben. De 1008688 12 eerste elektrode en tweede elektrode worden tegelijkertijd gevormd. Als alternatief kan één van de elektroden 12 en 14 als eerste gevormd worden en wordt de resterende elektrode later gevormd. Teneinde een verstoring van 5 disclinatielijnen (zie Fig. 11B en Fig. 13) te verhinderen, heeft het de voorkeur om de elektroden 12 en 14 in een enkele laag te vormen. Het heeft tevens de voorkeur om de oorzaak van elke willekeurige verstoring van de disclinatielijnen te verwijderen door het optimaliseren 10 van het ontwerp van randgedeelten van de elektrode. Hier zijn de eerste elektrode 12 en de tweede elektrode 14 elektrisch van elkaar geïsoleerd.

Een laagste of eerste aligneerlaag 16 van poly-imide (JALS-204 vervaardigd door Japan Synthetic 15 Rubber Co.) wordt gecoat op een resulterende structuur van het eerste substraat 10 die de elektroden 12 en 14 daarop gevormd heeft. De eerste aligneerlaag 16 is een aligneerlaag die op een bekende wijze onderworpen is aan een homeotrope aligneerbehandeling. Op een bovenste of 20 tweede substraat 18 is eveneens een overeenkomstige bovenste of tweede homeotrope aligneerlaag 20 van poly-imide (JALS-204 vervaardigd door Japan Synthetic Rubber Co.) gevormd. De aligneerlagen 16 en 20 hebben elk een vooraf gekantelde hoek in een bereik van ongeveer 88 25 graden tot ongeveer 92 graden. Met vooraf gekantelde hoek is bedoeld een hoek tussen de langere assen van de vloei-baar-kristalmoleculen en de oppervlakken van de substraten .

Het laagste of eerste substraat 10 en het 30 bovenste of tweede substraat 18 worden zodanig ingericht, dat zij zich tegenover elkaar bevinden. Een nematische kristalsamenstelling voor het vormen van een vloeibaar-kristallaag 22 wordt tussen de eerste en tweede substraten 10 en 18 gegoten, die dan afgedicht worden. De vloei-35 baar-kristalmoleculen 24 van de vloeibaar-kristallaag 22 hebben de eigenschap van positieve diëlectrische aniso-tropie en kunnen zodanig geselecteerd worden dat ze een excellente zuiverheid en betrouwbaarheid hebben. De 1008688 13 eigenschap van positieve of negatieve diëlectrische anisotropie heeft de volgende betekenis: diëlectrische anisotropie (δ€) = et - ex : diëlectrische constante waarin het elek- 5 trische veld evenwijdig aan de richting van een langere as van het molecuul wordt aangebracht e± : diëlectrische constante waarin het elektrische veld loodrecht op de richting van 10 een langere as van het molecuul wordt aan gebracht .

Wanneer de diëlectrische constante anisotropie positief is, wordt de langere as van de vloeibaar-kris-15 talmolecuul evenwijdig met een richting van het elektrische veld gerangschikt. Wanneer de diëlectrische constante anisotropie negatief is, wordt de kortere as van de vloeibaar-kristalmolecuul evenwijdig aan de richting van het elektrische veld gerangschikt.

20 De vloeibaar-kristallaag 22 heeft een dubbele- brekingsindex (Δη) van ongeveer 0,065 tot 0,070. And is ingesteld Op ongeveer 0,2 tot 0,6 μπ\. De homeotrope aligneerlagen 16 en 20 induceren de vloeibaar-kristalmo-leculen 24,, zodat de hoofd-assen van de vloeibaar-kris-25 talmoleculen 24 in hoofdzaak verticaal ten opzichte van het substraatoppervlak in afwezigheid van een elektrisch veld tussen de elektroden 12 en 14 gealigneerd worden.

Het principe van de vorming van de vloeibaar-kristallaag met multidomein structuur is als volgt.

30 Wanneer een elektrisch veld niet wordt aange bracht op de vloeibaar-kristallaag, zijn de vloeibaar-kristalmoleculen 24 binnen de vloeibaar-kristallaag 22 verticaal ten opzichte van oppervlakken van de tweede en eerste substraten 18 en 10 gealigneerd. Wanneer een 35 elektrisch veld aangebracht wordt op de vloeibaar-kristallaag, dat wil zeggen spanning V > Vdr aangebracht wordt, wordt er daarentegen een strooiveld gevormd tussen de eerste elektrode en de tweede elektrode. Afhankelijk

1 η n 3f; Π O

14 van de richting van het elektrische veld worden de vloei -baar-kristalmoleculen van de vloeibaar-kristallaag derhalve onderverdeeld in twee domeinen Dl, D2 in een gebied dat gedefinieerd wordt door de eerste en tweede elektro-5 den, zoals is weergegeven in FIG. 1B.

De vloeibaar-kristalmoleculen 24a in een eerste domein worden bijvoorbeeld gealigneerd door het roteren in de richting van de wijzers van de klok terwijl de vloeibaar-kristalmoleculen 24b in een tweede domein 10 gealigneerd worden door het roteren tegen de wijzers van de klok in. De vloeibaar-kristalmoleculen op de grens tussen de twee domeinen worden verticaal ten opzichte van de respectievelijke oppervlakken van de tweede en eerste substraten gealigneerd. De moleculen 24c, die bestaan in 15 een randgebied tussen de twee domeinen Dl en D2, houden echter een oorspronkelijke toestand waarin de hoofd-assen van de vloeibaar-kristalmoleculen in hoofdzaak verticaal ten opzichte van de substraatoppervlakken zijn gealigneerd vanwege de invloed van de naburige moleculen 20 24a en 24b op de moleculen 24c. De grens is belangrijk aangezien deze dienst doet om de twee domeinen exact te begrenzen. iDe grenslijn scheidt de lijn tussen de domeinen. In de,aanwezigheid van het elektrische veld, houden de moleculep 24c de aanvankelijke toestand aangezien zij 25 de krachtlijnen met soortgelijke dimensies in beide richtingen vanaf de moleculen binnen beide domeinen ontvangen. Bovendien is in de moleculen 24c binnen het grensgebied de hoek tussen de langere as van de moleculen en de richting van het elektrische veld 90 graden; de 30 moleculen worden daarom zodanig beïnvloed door een di-electrische torsie, dat deze de aanvankelijke toestand behouden.

In tegenstelling tot de stand der techniek maakt deze uitvoeringsvorm het derhalve mogelijk om een 35 vloeibaar-kristallaag te vormen met een tweevoudig-do-meinstructuur door het aannemen van een simpel proces in plaats van gecompliceerde behandelingen in geval van het gebruik van een aantal processen.

j f\ O c o o 15 UITVOERINGSVORM 2. Vorming van vloeibaar-kristalweer-geefinrichting

Verwijzend naar FIG. 2, worden de beeldpunt -elektroden 32 en de tellerelektroden 34 voor het genere-5 ren van een elektrisch veld daartussen beide gevormd op een eerste of basis substraat 30. De afstand tussen de elektroden 32 en 34 kan bijna dezelfde zijn als de breedte van de respectievelijke elektroden en kan enigszins groter zijn dan die van de elektroden. De afstand daar-10 tussen is bijvoorbeeld 3-20 μπι en is bij voorkeur ongeveer 4 tot 5 μπ\. De twee elektroden 32 en 34 kunnen tegelijkertijd of afzonderlijk gevormd worden.

Met het woord "afzonderlijk11 wordt bedoeld dat één van de twee elektroden 32 en 34 eerst gevormd wordt 15 en de andere elektrode daarna gevormd wordt. Hierin zijn de beeldpuntelektroden 32 en de tellerelektroden 34 zodanig gevormd, dat zij ten opzichte van elkaar geïsoleerd zijn. In de onderhavige uitvoeringsvorm is op het oppervlak van het resulterende eerste substraat 30 waar 20 de beeldpunt- en tellerelektroden 32 en 34 gevormd zijn een homeotrope aligneerlaag 36 van polyamide JALS-204, vervaardigd door Japan Synthetic Rubber, gevat.

De laagste aligneerlaag 36 is een aligneerlaag die reeds 'onderworpen is geweest aan een homeotrope 25 aligneerbehandeling volgens een bekende techniek. De aligneerlaag 36 heeft een vooraf gekantelde hoek in een gebied van ongeveer 88 graden tot ongeveer 92 graden. De resulterende structuur wordt dan gereinigd door gedeïoni-seerd water.

30 Verwijzend naar FIG. 3, wordt op het binnenop- pervlak van een bovenste of tweede substraat 38 een kleurfilter 39 met een zwarte matrix (niet weergegeven) volgens een bekende werkwijze gevormd. Het tweede substraat 38 heeft geen enkele tellerelektrode die gemaakt 35 is van indiumtinoxide. Op het tweede substraat 38 met het kleurfilter daarop gevormd, is een homeotrope aligneerlaag 40 van polyamide JALS-204, vervaardigd door Japan Synthetic Rubber Co., gecoat. De aligneerlaag heeft 1008688 16 eveneens een vooraf gekantelde hoek van ongeveer 88 graden tot ongeveer 92 graden. De resulterende structuur wordt dan gereinigd door gedeioniseerd water.

Verwijzend naar FIG. 4A, worden het tweede 5 glassubstraat 38 waarop het kleurfilter 39 en de homeo-tropische aligneerlaag 40 beide gevormd zijn, en het eerste substraat samengevoegd teneinde een celtussenruim-te (d) van ongeveer 3,0 μιη tot ongeveer 8,5 μτη tussen de aligneerlagen 36, 40 te geven. Daarna wordt een getwiste 10 vloeibaar kristal in de ruimte ingevoegd teneinde de vloeibaar-kristallaag 42 te verschaffen. De vloeibaar-kristallaag 42 heeft een dubbele-brekingsindex (Δη) van ongeveer 0,065 tot ongeveer 0,070. And is ingesteld op ongeveer 0,2 tot 0,6 μιη. Hierin hebben de vloeibaar-15 kristalmoleculen 44 van de vloeibaar-kristallaag 42 een positieve diëlectrische anisotropie. Dientengevolge induceren de homeotrope aligneerlagen 36 en 40 de’vloei-baar-kristalmoleculen 44, zodat de hoofd-assen van de vloeibaar-kristalmoleculen 44 in hoofdzaak loodrecht op 20 het substraatoppervlak in afwezigheid van een elektrisch veld tussen de elektroden 32 en 34 worden gealigneerd. De resulterende structuur wordt hieronder een LCD-paneel genoemd.

'Zoals is weergegeven in FIG. 4A, wordt een 25 optische compensatieplaat 46 bevestigd aan het LCD-paneel op het buitenoppervlak van het tweede substraat 38. Een polarisator 48 wordt bevestigd aan het LCD-paneel op het oppervlak van het eerste substraat 30 en een analysator 49 wordt verbonden aan het LCD-paneel op het blootliggen-30 de oppervlak van de optische compensatieplaat 46. De optische compensatieplaat 46 kan gerangschikt worden aan elke willekeurige zijde van een LCD-paneel waarbij de compensatieplaat 46 en het LCD-paneel tussen de polarisator 48 en analysator 49 gerangschikt worden. Alhoewel 35 de optische compensatieplaat 46 tussen het tweede substraat 38 en de analysator 49 in FIG. 4A is aangebracht, kan de optische compensatieplaat gerangschikt worden tussen het eerste substraat 30 en de polarisator 48 en 1008688 17 kan aan beide zijden van het LCD-paneel gerangschikt zijn. Meer in het algemeen kan de compensatieplaat beschouwd worden als zijnde gevormd op ten minste één van de bovenste en onderste gedeelten van de vloeibaar-kris-5 tallaag of, indien niet direct daarop, op ten minste één zijde van de bovenste en onderste gedeelten van de vloei -baar-kristallaag, dat wil zeggen met een willekeurige andere laag of ander substraat daartussen.

Hierna zal een werkingsprincipe, waarin de 10 vloeibaar-kristallaag varieert van een enkele domeinstructuur naar een tweevoudig-domeinstructuur beschreven worden.

In de afwezigheid van een aangebracht elektrisch veld zijn de vloeibaar-kristalmoleculen verticaal 15 ten opzichte van het oppervlak van beide substraten gealigneerd.

Bij het aanbrengen van een elektrisch veld wordt een strooiveld met een verticale component, die een symmetrische vorm gebaseerd op het grensgebied heeft, 20 gevormd tussen beide elektroden. Dientengevolge beginnen, zoals is weergegeven in FIG. 4B, de vloeibaar-kristalmoleculen bihnen de vloeibaar-kristallaag 42 in een een-heidsbeeldpunt te aligneren. De vloeibaar-kristalmoleculen 44a ih ,een eerste domeingebied Dl worden bijvoorbeeld 25 gealigneerd in de richting met de wijzers van de klok mee, terwijl de vloeibaar-kristalmoleculen 44b in een tweede domeingebied D2 gealigneerd worden in de richting tegen de wijzers van de klok in. De moleculen 44c, die bestaan in een grensgebied tussen de twee domeinen Dl en 30 D2, blijven hun aanvankelijke toestand behouden, waarin de hoofd-assen van de vloeibaar-kristalmoleculen in hoofdzaak verticaal ten opzichte van het substraatopper-vlak gealigneerd zijn vanwege een invloed van de naburige moleculen 44a en 44b op de moleculen 44c. Daarom zijn de 35 moleculen 44 gealigneerd in een symmetrische configuratie gebaseerd op het grensgebied tussen de elektroden 32 en 34 .

I η n p yc- >·,' p

II u u u 0 O O

18

Volgens de onderhavige uitvoeringsvorm kunnen verscheidene wrijf- en fotolithografieprocessen voor het vormen van de tweevoudig-domeinstructuur achterwege blijven. Dientengevolge kan de uitvinding de vorming 5 vergemakkelijken van de tweevoudig-domeinstructuur binnen de vloeibaar-kristallaag in respectievelijke eenheids-beeldpunten.

UIVOERINGSVORM 3. Structuur van een vloeibaar-kristal-10 weergeefinrichting

Verwijzend naar FIG. 5A, worden een eerste substraat 30 en een tweede substraat 38 gerangschikt tegenover elkaar gerangschikt met een celtussenruimte (d) van ongeveer 3,0 μπι tot ongeveer 8,5 μηπ. Hier is het 15 eerste substraat 30 een onderste substraat en het tweede substraat 38 een bovenste substraat. De substraten 30 en 38 zijn vervaardigd van transparant glas. De celtussenruimte wordt bepaald door het beschouwen van een responstijd, een aandrijfspanning en een transmittantie van de 20 vloeibaar-kristalweergeefinrichting, etc. De celtussenruimte wordt bij voorkeur zodanig ingesteld dat And=A/2 ongeveer 01,2 tot 0,6 μιη is. In het algemeen neemt de transmittantie toe wanneer And toeneemt, terwijl de zichthoek1 klein wordt. Wanneer de celtussenruimte (d) 25 toeneemt, neemt de aandrijfspanning af, terwijl de responstijd lang wordt. De optische compensatieplaat zal later beschreven worden.

Een vloeibaar-kristallaag 42 wordt gerangschikt tussen het eerste substraat 30 en een tweede substraat 30 38. De vloeibaar-kristallaag 42 omvat een getwist vloeibaar kristal, dat een positieve diëlectrische anisotropie vertoont. Wegens het kenmerk dat de vloeibare kristallen een buigende samenstelling vormen bij het aanbrengen van een elektrisch veld, heeft het de voorkeur vloeibare 35 kristallen te gebruiken met een lage elastische coëfficiënt, waardoor de aandrijfspanning verlaagd wordt.

Aangezien vloeibare kristallen van een positieve diëlectrische anisotropie een goede zuiverheid en 1 r, r. o - o 0 \J \J \ ? ? i v >M·; 19 betrouwbaarheid hebben, worden zij in deze uitvoeringsvorm gebruikt. Een additief in het vloeibare kristal kan gebruikt worden teneinde de terugkomst in een originele alignement te versnellen. Als voorbeeld voor een addi-5 tief, namelijk een cholesterisch chiraal additief, kan gebruikt worden in een oplossing met het vloeibaar-kris-talmateriaal.

Teneinde een elektrisch veld te genereren dat de vloeibare kristallen in de IPS-modus aandrijft, worden 10 een beeldpuntelektrode 32 en een tellerelektrode 34 gevormd op onverschillig welke van het eerste substraat 30 en het tweede substraat 38. Het andere substraat heeft geen elektrode daarop.

De beeldpuntelektrode 32 en de tellerelektrode 15 34 zijn elektrisch van elkaar geïsoleerd. In deze uitvoeringsvorm zijn de beeldpuntelektroden 32 en de teller-elektroden, 34 beide gevormd op het binnenoppervla'k van het eerste substraat 30. De beeldpuntelektrode 32 en de tellerelektrode 34 zijn zodanig gerangschikt, dat zij 20 over een geselecteerde afstand van elkaar gescheiden zijn. De afstand tussen de beeldpuntelektroden 32 en de i tellerelektroden 34 kan bijna dezelfde zijn als de respectievelijke breedte van de elektroden 32 en 34 en kan i enigszins1 groter zijn die van de respectievelijke elek-25 troden 32 en 34. De afstand daartussen is bijvoorbeeld 3 tot 20 μιη. Bij voorkeur is deze afstand ongeveer 4 tot 5 μπι. Verscheidene typen en vormen van elektroden 32 en 34 kunnen aangenomen worden binnen het bereik van de uitvinding .

30 De elektroden 32 en 34 kunnen bijvoorbeeld een kamvormige configuratie met een elektrode-afstand van ongeveer 20 μπι en een elektrodebreedte van ongeveer 20 μττι hebben.

De beeldpuntelektrode 32 en de tellerelektrode 35 34 zijn vervaardigd van ondoorschijnend materiaal met een excellente geleidendheid zoals chromium en aluminium. De elektroden 32 en 34 kunnen vervaardigd zijn van transparant metaal materiaal zoals indiumtinoxide.

1008688 20

Een gegevensbuslijnsignaal wordt ingevoerd in de beeldpuntelektrode 32 en een gemeenschappelijk signaal wordt ingevoerd in de tellerelektrode 34.

Alhoewel dit niet is weergegeven in de teke-5 ningen, zijn op het binnenoppervlak van het substraat 30 met de beeldpuntelektrode 32 en de tellerelektrode 34 een aantal, poortbus-lijnen en een aantal gegevensbus-lijnen met een matrixconfiguratie en een aantal schakelinrich-tingen gevormd. Op het binnenoppervlak van het substraat 10 38 dat geen elektrode heeft, is een aantal kleurenfliters (niet weergegeven) gevormd.

In deze uitvoeringsvorm worden aligneerlagen verschaft teneinde de vloeibaar-kristalmoleculen in een initiële oriëntatierichting te brengen.

15 De homeotrope aligneerlagen 36 en 40 zijn respectievelijk gevormd op de binnenoppervlakken van het eerste substraat 30 en het tweede substraat 38 door het coaten van homeotropisch aligneermateriaal daarop waarbij het eerste substraat 30 de beeldpuntelektroden 32 en de 20 tellerelektroden 34 heeft.

De vooraf gekantelde hoeken van de bovenste en onderste aligneerlagen 36 en 40 zijn ongeveer 88 graden tot ongeveer 92 graden ten opzichte van de substraten.

'De homeotrope aligneerlagen 36 en 40 induceren 25 het hellende alignement dat in staat is tot het rangschikken van de lange assen van de vloeibaar-kristalmoleculen in een in hoofdzaak loodrechte richting ten opzichte van de substraten. De voorafhellende hoek ontwikkeld door de homeotrope aligneerlagen zijn dientengevolge 30 ongeveer 90 graden ten opzichte van de substraten 30 en 38, zoals gerepresenteerd is door de oriëntaties van de vloeibaar-kristalmoleculen 44.

Een polarisator 48 is geplaatst op het buitenste oppervlak van het eerste substraat 30, zodat een hoek 35 tussen de polarisatie-as daarvan en een richting van het elektrische veld tussen de elektroden 32 en 34 ongeveer 40 tot 50 graden, en bij voorkeur ongeveer 45 graden, is.

1008688 21

De reden dat de hoek tussen de polarisatie-as daarvan en de richting van het elektrisch veld ongeveer 45 graden zou moeten zijn is als volgt:

In de IPS-modus wordt de transmittantie van 5 licht bepaald door de volgende vergelijking (1): T=TQsin2 (2χ) sin2 {tt · And/λ)------vergelijking (1)

Hier is χ de hoek tussen de optische as van de 10 vloeibaar-kristalmoleculen en de polarisatie-as van een polarisator. Δη is de anisotropie van de refractie-index, d is een effectieve celtussenruimte (dikte van een LC-laag) en λ is de golflengte van het invallende licht.

Teneinde een maximum transmittantie van het 15 licht te verkrijgen, zou daarom de hoek tussen de optische as van de vloeibaar-kristalmoleculen en de polarisatie-as van een polarisator 45 graden moeten zijn.

Een analysator 49 wordt gerangschikt buiten het tweede substraat 38 waarbij de as van de analysator 49 20 gekruist wordt met die van de polarisator 48.

In deze uitvoeringsvorm wordt een optisch compensatifemiddel met ongeveer dezelfde vertraging als die van het TN vloeibare kristal gebruikt teneinde het contrast in, grote mate te verhogen.

25 Alhoewel in FIGS. 5A en 5B een optische compen- satieplaat 46 geplaatst is tussen het tweede substraat 38 en de analysator 49, kan de optische compensatieplaat 46 geplaatst worden aan willekeurig welke zijde van het LCD-paneel, waarbij de polarisator 48 en analysator 49 de 30 compensatieplaat 46 en het LCD-paneel daartussen rangschikken. Dat wil zeggen dat de optische compensatieplaat geplaatst kan worden tussen de vloeibaar-kristallagen en de polarisator en/of tussen de vloeibaar-kristallaag en analysator.

35 De optische compensatieplaat 46 omvat getwiste vloeibaar-kristalcellen met ongeveer dezelfde And-waarde (waarin An de dubbele-brekingsindex van het vloeibare kristal representeert en d de dikte is van de vloeibaar-

1 Π Λ Q

J w' O O O

22 kristallaag) als die van het LCD-paneel. In het algemeen omvat de vloeibare-kristallaag, zoals is weergegeven in FIG. 6A, een aantal moleculen (44; nx=n <nj van een staaf -vorm met een positieve dubbele breking waarin de hoogte 5 (nj van elk molecuul groter is dan de straal (nx=ny) daarvan. Aangezien het vloeibaar-kristalmolecuul 44 een hoofd-as en een sub-as heeft, zoals boven is beschreven, vertoont het een anisotropische refractieve indexkarakte-ristiek.

10 Dientengevolge wordt bijvoorbeeld in het geval dat de moleculen 44 van de vloeibaar-kristallaag loodrecht op de substraten gerangschikt zijn, wanneer een kijker naar het scherm kijkt vanaf een voorste positie met een zichthoek die loodrecht staat op het scherm, het 15 scherm donker, aangezien het licht, dat de polarisator 48 gepasseerd is, de optische as van de vloeibaar-kristalmo-leculen 44.passeert en wordt daardoor de polarisatieka-rakteristiek niet veranderd. Aan de andere kant treedt, indien de kijker naar het scherm kijkt op een voorste 20 positie onder een zichthoek die een richting heeft die afwijkt van die van de polarisatie-as, een lichtlekkage op, aangezien een schuine as van de vloeibaar-kristalmo-leculen wopdt gezien. Dientengevolge verslechtert een dergelijk il,ichtlek het contrast van de vloeibaar-kristal-25 weergeefinrichting.

Teneinde het contrast te verhogen, wordt in deze uitvoeringsvorm derhalve de optische compensatie-plaat 46 gebruikt. De optische compensatieplaat 46 is een verduurzaamde vloeibaar-kristalfilm die een aantal mole-30 culen 46 omvat die een negatieve dubbele breking hebben, zoals is weergegeven in FIG. 6B. Elk vloeibaar-kristalmolecuul 46a (η =n > n ) heeft een straal n of n daarvan x y z x y die langer is dan de hoogte nz daarvan. Elke molecuul 46a heeft een structuur van het schijftype of een bidirectio-35 nele uitgestrekte structuur.

Daarom compenseert de optische compensatieplaat 46 voor de anisotropische refractie-index van het LCD- t 1008688 23 paneel en daardoor kan het LCD-paneel duidelijke isotro-pische karakteristieken vertonen.

De werking van de vloeibaar-kristalweergeefinrichting zal hieronder verklaard worden.

5 Ten eerste worden, zoals is weergegeven in FIG.

5A, voordat een elektrisch veld tussen de beeldpuntelek-trode 32 en de tellerelektrode 34 aangebracht wordt, wegens de homeotrope aligneerlagen 36 en 40, de vloei-baar-kristalmoleculen 44 binnen de vloeibaar-kristallaag 10 42 gerangschikt met de hoofd-a.s daarvan loodrecht op de oppervlakken van de substraten.

Het licht dat door de polarisator 48 gaat, heeft lineair gepolariseerde karakteristieken. Het lineair gepolariseerde licht verandert niet wanneer dit 15 door de vloeibaar-kristallaag 42 gaat, aangezien het lineair gepolariseerde licht door de optische assen van de vloeibaar-kristalmoleculen 44 gaat. Daarom kan het licht, dat door de vloeibaar-kristallaag 42 is gezonden, niet door de analysator 49 gaan, aangezien de as van de 20 analysator 49 loodrecht staat op die van de polarisator 48. Daarom wordt het scherm donker. Op dit moment compenseert de optische compensatieplaat 46 voor de anisotro-pische refpactie-index van de vloeibaar-kristallaag 42 en wordt daardpor het scherm compleet donker voor alle 25 zichthoeken. Daarom kan het contrast in grote mate verhoogd worden door toevoeging van de optische compensatie-middelen.

Zoals is weergegeven in FIG. 5B wordt bovendien, wanneer een spanning wordt aangebracht op de beeld-30 puntelektrode 32 en de tellerelektrode 34, een elektrisch veld tussen de beeldpuntelektroden 32 en de tellerelek-troden 34, die geplaatst zijn op het laagste substraat 30, gegenereerd.

In een gedeelte dichtbij het oppervlak van het 35 eerste substraat 30 wordt meer specifiek een in een vlak gericht elektrisch veld (El) bijna evenwijdig aan het substraat 30 gegenereerd. In een gedeelte naast het tweede substraat 38 wordt het elektrisch veld (E2) in de 1008688 24 vorm van een ellips, zoals is weergegeven in FIG. 5B, gegenereerd.

De vloeibaar-kristalmoleculen dichtbij het eerste substraat 30 blijven een toestand houden die 5 loodrecht staat op het substraat 30 wegens de van der Waals-kracht tussen de homeotrope aligneerlaag 36 en de vloeibaar-kristalmoleculen.

De moleculen 44c die bestaan in tussengedeelten tussen de beeldpuntelektrode 32 en de tellerelektrode 34, 10 behouden nog steeds de uit-toestandconfiguratie, aangezien zij niet door het veld worden beïnvloed.

De vloeibaar-kristalmoleculen 44a en 44b worden echter, behalve de vloeibaar-kristalmoleculen dichtbij de eerste en tweede substraten en de vloeibaar-kristalmole-15 culen 44c die bestaan in het centrale gedeelte tussen de elektroden 32 en 34, zodanig gekanteld, dat de hoofdassen van de moleculen 44a en 44b evenwijdig zijn aan de lijn van het elektrische veld. Meer specifiek worden de vloeibaar-kristalmoleculen 44a aan een linkerzijde gekan-20 teld in een richting met de klok mee, terwijl de vloeibaar-kristalmoleculen 44b aan een rechterzijde gekanteld worden in een richting tegen de wijzers van de klok in. Dientengevplge wordt de vloeibaar-kristallaag 42 onderverdeeld in twee domeinen Dl en D2 (zie FIG. 4B). De 25 vloeibaar-kristalmoleculen die zich in hetzelfde domein bevinden, worden gerangschikt in dezelfde richting en de oriëntatierichting is verschillend van domein tot domein. Dientengevolge wordt de vloeibaar-kristallaag 42 verdeeld in twee naburige domeinen door een zich daartussen bevin-30 dend grensvlak. In de onderhavige uitvinding is, aangezien de tweevoudig-domeinstructuur van de vloeibaar-kristallaag verkregen wordt door het elektrische veld, een complete symmetrie te bereiken.

Het veld El, dat bijna evenwijdig is aan het 35 oppervlak van het substraat 30, staat op ongeveer 45 graden ten opzichte van de polarisatie-as van de polari-sator 48. Het elektrische veld, geprojecteerd op het oppervlak van het substraat 30 vanaf het elektrische veld 1008655 25 E2 staat, staat eveneens op ongeveer 45 graden ten opzichte van de polarisatie-as van de polarisator 48.

Het licht dat door de polarisator 48 gaat en daardoor lineair gepolariseerd wordt, wordt derhalve 5 elliptisch gepolariseerd binnen de vloeibaar-kristallaag 42, aangezien de polarisatietoestand van het lineair gepolariseerde licht verandert binnen de vloeibaar-kristallaag 42. Het elliptisch gepolariseerd licht gaat dan door de analysator 49. Dientengevolge wordt het beeld 10 wit. Daarom wordt, zoals men kan opmaken uit vergelijking 1, de transmittantie maximaal.

UITVOERINGSVORM 4: Vloeibaar-kristalweergeefinrichting van het actieve matrixtype met een multidomein structuur 15 in een vloeibaar-kristallaag

Zoals is weergegeven in FIG. 7 wordt een in een complete vloeibaar-kristalweergeefinrichting rijen van een aantal poortbus-lijnen 51-1, 51,2 en orthogonale kolommen van een aantal gegevensbus-lijnen 55-1, 55-2 20 gerangschikt in een matrixconfiguratie op een transparant laagste of eerste substraat 50. De poortbus-lijnen 51- 1, 51-2ien de gegevensbus-1ijnen 55-1, 55-2 zijn elek trisch ten,opzichte van elkaar geïsoleerd door een poortisolatielaag (niet weergegeven), die daartussen ge- 25 plaatst is. Een beeldpunt wordt dus gevormd in de gebieden die begrensd worden door deze twee soorten lijnen. Zoals is weergegeven in FIG. 7, wordt vervolgens een beeldpunt PI gevormd in het gebied dat begrensd wordt door twee soorten lijnen 51-1, 51-2 en 55-1, 55-2. Op een 30 soortgelijke wijze worden beeldpunten P2, P3 en P4 gevormd. Elk van de tellerelektroden 52-1, 52-2, 52-3 en 52- 4 wordt gevormd in respectievelijke beeldpuntgebieden PI, P2, P3 en P4 van het eerste substraat 50, bijvoorbeeld in een structuur met de vorm van een vierkant frame 35 en wordt elektrisch verbonden met de andere naburige tellerelektroden binnen de andere naburige beeldpunten. Daarom wordt hetzelfde gemeenschappelijke signaal overgebracht naar alle tellerelektroden 52-1, 52-2, 52-3 en 52- 26 4. Beeldpuntelektroden 56-1 worden gevormd in de beeld-puntgebieden PI van het eerste substraat 50 waarop de tellerelektrode 52-1 gevormd is. De beeldpuntelektrode 56-1 kan aangepast worden in verscheidene configuraties.

5 In de onderhavige uitvoeringsvorm is de beeldpuntelektrode 56-1 gevormd in een configuratie van de letter "I". Eerste, flankgedeelte 56-la en tweede flankgedeelte 56-lc van de beeldpuntelektrode 56-1 worden evenwijdig met elkaar gerangschikt en overlappen de tellerelektrode 52-10 l. Tussenstukgedeelte 56-lb van de beeldpuntelektroden 56-1 dient om het eerste flankgedeelte 56-la te verbinden met het tweede flankgedeelte 56-lc en om het door de tellerelektrode 52-1 omgeven gebied onder te verdelen. In deze uitvoeringsvorm overlappen bijvoorbeeld het eerste 15 flankgedeelte 56-la en het tweede flankgedeelte 56-lc gedeelten van de tellerelektrode evenwijdig aan de poort-bus-lijnen.51-1 en 51-2 en wordt het tussenstukgedeelte 56-lb van de beeldpuntelektroden 56-1 gerangschikt tussen de tellerelektrode 52-1 en evenwijdig aan de gegevensbus-20 lijnen 55-1 en 55-2. Schakelinrichtingen, bijvoorbeeld dunne filmtransistoren TFT1 tot TFT2, worden elk gerangschikt in een corresponderend gedeelte van de elkaar kruisende gedeelten van de poortbus-lijnen 51-1 en gege-vensbus-lij,nen 55-1 en 55-2. De dunne f ilmtransistoren 25 TFT1 tot TFT2 bevatten elk een kanaallaag 54, een bron-elektrode 56-ld die zich uitstrekt vanaf de beeldpuntelektrode 56-1 en de gegevensbuslijn 50-1 of 55-2. Hier is een apertuurgebied AP van een eenheidsbeeldpunt van de vloeibaar-kristalweergeefinrichting een ruimte die be-30 grensd wordt door de tellerelektrode 52-1 en de beeldpuntelektrode 56-1 en wordt een additionele condensator van het capacitantietype gevormd in een overlappend gedeelte van de tellerelektrode 52-1 en de beeldpuntelektrode 56-1. De structuur van een bovenste of tweede 35 substraat wordt niet weergegeven in FIG. 7.

Signaalgolven met informatie worden bijvoorbeeld geleverd aan de gegevensbus lijn 55-1 en aftastgol-ven worden op synchrone wijze geleverd aan de poortbus- 1008688 27 lijn 52-2. Alhoewel dit is weergegeven in de tekeningen, zijn elk van de poortbus-lijnen 51-1 en 51-2 en elk van de gegevensbus-lijnen 55-1 en 55-2 verbonden met respectievelijk een poortaandrijvend IC en een gegevensaandrij-5 vend IC LSI. Het informatiesignaal wordt vanaf de gege-vensbus-lijn 55-1 overgebracht naar de beeldpuntelektrode 56-1 via dunne-filmtransistor TFT1. Daarom wordt een elektrisch veld opgewekt tussen tellerelektrode 52-1 en beeldpuntelektrode 56-1.

10 FIGS. 8 en 9 zijn aanzichten in dwarsdoorsnede van één beeldpunt PI genomen vanaf de lijn VIII-VIII' van FIG. 7, waarin de poortbus-lijnen (poortelektrode 51-2) en tellerelektrode 52-1 gevormd zijn op een oppervlak van het eerste substraat 50 en de poortisolatielaag 53 ge-15 vormd is op een oppervlak van de resulterende structuur met de poortbus-lijn 51-2 en de tellerelektrode 52-1 daarop gevormd. Een amorf siliciumlaag 57 wordt afgezet op een poortisolatielaag 53 die over de poortbus-lijn 52-2 ligt en gepatroneerd wordt om een kanaallaag 54 te vor-20 men. Gegevensbuslijn (afvoerelektrode; 55-1) wordt gevormd op een oppervlak van de poortisolatielaag 53, waarbij deze één zijde van de kanaallaag 54 overlapt, en de beeldpuntelektrode 56-1 wordt gevormd op een oppervlak van poortisolatielaag 53, waarbij deze de andere zijde 25 van de kanaallaag 54 overlapt. TFT1 wordt dus compleet verkregen. De poortisolatielaag 53 doet dienst als isolatie tussen de poortbus-lijn (poortelektrode; 51-2) en gegevensbus-lijn (afvoerelektrode; 55-1) en doet tevens dienst als isolatie tussen de tellerelektrode 52-1 en de 30 beeldpuntelektrode 56-1. De laagste homeotrope aligneer-laag 57 wordt gecoat op een resulterend structuur van het laagste of eerste substraat 50 waarop een dunne film-transistor gevormd is. Een zwarte matrix 61 wordt gevormd op een bovenste of tweede substraat 60 tegenover het 35 eerste substraat 50, zodat de zwarte matrix 61 naar de dunne-filmtransistor TFT1 toegekeerd is. De kleurfilter 62 wordt gevormd aan één zijde van de zwarte matrix 61 op het bovenste of tweede substraat 60, zodat het kleuren- 1008638 28 filter toegekeerd is naar het beeldpuntgebied. Bovenste homeotrope aligneerlaag 63 is gecoat op een oppervlak van het tweede substraat 60 waarbij de zwarte matrix 61 en het kleurfilter 62 gevormd is. Vloeibaar kristal 70 met 5 een positieve diëlectrische constante anisotropie wordt tussen de eerste en tweede substraten 50 en 60 geplaatst.

In deze uitvoeringsvorm wordt, zoals de in FIG. 8 weergegeven uitvoeringsvorm 3, een polarisator 59 bevestigd aan het buitenoppervlak van het eerste sub-10 straat 50. Teneinde een maximum transmittantie van licht te verkrijgen, zou de hoek tussen de optische as van de vloeibaar-kristalmoleculen en de polarisatie-as van de polarisator 45 graden moeten zijn. Een analysator 67 is bevestigd aan het buitenoppervlak van het tweede sub-15 straat 60. Alhoewel dit niet is weergegeven in de tekening, kruist de as van de analysator 67 die van de polarisator 59. Teneinde het contrast in grote mate te verhogen, is tevens een optisch compensatiemiddel met ongeveer dezelfde vertraging als die van het getwist vloeibare 20 kristal gebruikt, zoals in uitvoeringsvorm 3. Een optische compensatieplaat 65 is geplaatst tussen het tweede substraat 60 en de analysator 67. De optische compensatieplaat 65 kan worden geplaatst aan onverschillig welke zijde vanif\et LCD-paneel, waarbij de polarisator 59 en 25 analysator 67 de compensatieplaat 65 en het LCD-paneel daartussen rangschikken. Zoals in de derde uitvoeringsvorm omvat de optische compensatieplaat 65 getwiste vloeibaar-kristalcellen met ongeveer dezelfde And-waarde (waar Δη de dubbele-brekingsindex van het vloeibaar kris-30 tal representeert en d de dikte van het vloeibaar kristal is) als die van het LCD-paneel.

Indien er geen signalen aan de poortbus-lijn 51-2 en gegevensbus-1ijn 51-1, zoals is weergegeven in FIG. 8, worden geleverd, zijn de vloeibaar-kristalmolecu-35 len 70-1 zodanig gealigneerd, dat de optische assen van de vloeibaar-kristalmoleculen 70-1 verticaal staan ten opzichte van de substraten onder de invloed van de homeotrope aligneerlagen 57 en 63.

1008638 29

Indien signalen worden geleverd aan de poort-bus-lijn 51-1 en de gegevensbus-lijn 55-1, zoals is weergegeven in FIG. 9, wordt een elektrisch veld met een verticale gradiënt gegenereerd tussen de tellerelektrode 5 52-1 en beeldpuntelektrode 56-1. Daarom worden vloeibaar-kristalmoleculen 70-1 gerangschikt in de vorm van een strooiveld, waardoor tweevoudig-domeinen binnen de vloei-baar-kristallaag gevormd worden. Zoals beschreven bij de bovengenoemde uitvoeringsvormen 1 tot 3, behouden vloei-10 baar-kristalmoleculen 70c, die bestaan in een centraal gedeelte tussen de tellerelektrode 52 en de beeldpuntelektrode 56, nog steeds hun toestand wanneer het elektrische veld niet aangebracht wordt en worden de vloei-baar-kristalmoleculen 70a en 70b, die bestaan aan beide 15 zijden van de vloeibaar-kristalmoleculen 70c, gekanteld tot in een symmetrische vorm. Verscheidene typen en vormen van, elektroden kunnen binnen het bereik van de onderhavige uitvinding aangenomen worden. De tellerelektrode 52 en de beeldpuntelektrode 56 kunnen bijvoorbeeld 20 elk aangepast tot in verscheidene configuraties, bijvoorbeeld een kamvorm, een ringvorm, de vorm van de letters "I", "T", f'II" en dergelijke.

[Teneinde een elektro-optische karakteristiek te meten, isieen halogeenlamp gebruikt als lichtbron en is 25 een blokgolfvormige 60 Hz bronspanning vanuit een func-tiegenerator geleverd aan het proefexemplaar van de vloeibaar-kristalcel. Het door de cel gestuurde licht is gedetecteerd door een fotovermenigvuldiger. De elektro-optische karakteristieken die de relatie tussen de effec-30 tieve spanning, die aangebracht wordt aan de beeldpunt, en de helderheid (doorgelaten lichtintensiteit) in de onderhavige uitvoeringsvormen representeren, zijn weergegeven in FIG. 10.

FIG. 10 toont de doorgelaten lichtintensiteit 35 als functie van aangebrachte spanning. De lichttransmissie begint op te treden bij een aangebrachte spanning van ongeveer 7 volt en de transmissie is bijna verzadigd bij ongeveer 40 volt. Aangezien de transmissiekarakteris- 1008688 30 tieken in de loodrechte richting een functie zijn van sin2(ó/2) waarin £<=27rAnd / λ) een fasevertraging is, zal in het geval dat een cel voldoet aan And=X/2, de transmissie continu toenemen bij een verdere toename van de 5 spanning. De transmissieverzadigingsspanning hangt af van de afstand tussen de elektroden, de celtussenruimte en de vloeibaar-kristalmaterialen, dat wil zeggen Vdr = τη/d (K3/eQAe)H. Vdr is een drempelspanning van het vloei-baar-kristalbeeldscherm, 1 is een elektrode-afstand, d is 10 een effectieve celtussenruimte, eQ is een diëlectrische constante, Δε is een diëlectrische anisotropieconstante en K3 is een elastische buigingsconstante. Vdr kan daarom gereduceerd worden tot ongeveer 5 V door beheersing van de celtussenruimte, de elektrode-afstand, etc. voor een 15 geoptimaliseerd ontwerp.

Hierna wordt het dynamisch gedrag en microscopische observatie van deze vloeibaar-kristalweergëefinrichting besproken. De stijgtijd van een geleverde spanning van 40 volt is ongeveer 11 ms en de afvaltijd is 20 ongeveer 9 ms. Deze snelheid is bijna dezelfde als die van de cel met de verticale aligneertoestand.

ftet transmissiepatroon wordt eveneens geobserveerd door,gebruik te maken van een polarisatiemicro-scoop. Wanneer een spanning lager dan een drempelspanning 25 aangebracht wordt, toont de cel een compleet donkere toestand met uitzondering van een gebied in de buurt van de sferische afstandstukken die verdeeld zijn teneinde de celtussenruimte tussen de substraten te behouden. Sferische afstandstukken zijn plastic fiolen (En: vials) die 30 zijn verdeeld tussen de substraten teneinde de celtussenruimte te behouden. In de afwezigheid van het elektrische veld zijn de vloeibaar-kristalmoleculen in de meeste gebieden loodrecht op de oppervlakken van de substraten gerangschikt. In het gebied van de sferische afstandstuk-35 ken zijn de vloeibaar-kristalmoleculen echter gerangschikt langs het oppervlak van de afstandsstukken, zodat licht weglekt, aangezien de moleculen in dergelijke gebieden niet exact loodrecht op de oppervlakken van de 1008688 31 substraten gerangschikt zijn. Wanneer de spanning toeneemt tot boven de drempelwaarde, begint transmittantie op te treden in het gebied dichtbij de elektroden en strekt het tranemissiegebied zich uit over de gehele 5 ruimte, zoals is weergegeven in FIGS 11A en 11B. Discli-natielijnen bestaan op het centrale gedeelte tussen de elektroden aangezien de vloeibaar kristallen niet door de gehele celtussenruimte in het centrale gedeelte bewegen, namelijk de bestuurders worden vanaf beide zijden in de 10 richting van het centrale gedeelte geduwd. De disclina-tielijnen zijn erg stabiel en worden niet verstoord, zelfs niet bij de geleverde spanning van ongeveer 55 volt. Aangezien de disclinatielijnen niet in de buurt van het andere gebied bewegen behalve in het originele ge-15 bied, beïnvloeden zij de weergavekwaliteit niet.

FIG. 12 toont de afhankelijkheid van de helderheid ten opzichte van de zichthoek. Referentie is de lichtintensiteit met een voorspanning van 40 volt in een richting loodrecht op het scherm. In FIG. 12 represen-20 teert nummer 90 binnen een kader een verhelderd gebied waarbinnen de helderheid boven de 90% is. Nummer 70 representeert een gebied waarin de helderheid boven de 70% is. Op, soortgelijke wijze representeert elk nummer binnen een kader een verhelderd gebied waarin de helder-25 heid groter is dan het getal. Zoals is weergegeven in FIG. 12 vertonen alle geïllustreerde gebieden een uniforme helderheid. Zoals kan worden opgemaakt uit FIG. 12, wordt de uniformiteit in helderheid in grote mate verbeterd vergeleken met die van de conventionele cel behorend 30 bij een enkel domein in deformatie van verticale gealig-neerde fase (DAP). Genormaliseerde transmissie is in alle richtingen groter dan 30% binnen een poolhoek van 60 graden. Dit is het gevolg van de configuratie van de tweevoudig-domeinachtige LC-bestuurder door de schakeling 35 voor het in een vlak schakelen.

FIG. 13 toont het simulatieresultaat van de vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens de vierde uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Opgemerkt 1008688 32 wordt, dat bij het aanbrengen van het elektrische veld de moleculen, die bestaan tussen de beeldpuntelektrode 56-lb en de tellerelektrode 52-1, gerangschikt worden in de vorm van het elektrische veld, zoals boven is beschreven.

5 De moleculen, die bestaan boven 56-lb en 52-1, behouden de initiële toestand aangezien de ruimte boven de elektroden 56-lb en 52-1 dezelfde potentiaalwaarde heeft als vóór het aanbrengen van het veld. Zoals is weergegeven, behouden de moleculen, die bestaan in een grensgebied, 10 een evenwichtstoestand zonder beweging aangezien de kracht van de moleculen binnen de twee domeinen dezelfde waarde heeft. In dit gebied kan het licht daarom niet passeren, zodat een disclinatielijn optreedt. In een dergelijke vloeibaar-kristalweergeefinrichting wordt de 15 transmittantie bereikt bij ongeveer 30 ms aangezien de transmittantie verzadigd is bij ongeveer 30 ms. Dit resultaat toont aan, dat de vloeibaar-kristalweergeefinrichting een snelle reactietijd heeft vergeleken met de conventionele vloeibaar-kristalweergeefinrichting van de 20 in een vlak liggende schakeltoestand met een maximum transmittantie bij meer dan ongeveer 50 tot 60 ms.

Teneinde de toename in contrast door de optische compensatieplaat met een negatieve dubbele-brekings-index te bevestigen, is de contrast verhouding van deze 25 inrichting gemeten. Het resultaat is weergegeven in FIG.

14. Nummer 100 binnen een kader representeert een gebied waarin een contrastverhouding ongeveer 100% is. Een nummer 30 binnen een kader representeert een gebied waarin een contrastverhouding 30% is. Nummer 10 binnen 30 een kader representeert een gebied waarin een contrastverhouding 10% is. Zoals is weergegeven in FIG. 14, representeren bijna alle gebieden een waarde van de contrastverhouding van boven de 10%. Opgemerkt wordt, dat de zichthoek daarom erg goed is. Gebruikt wordt een 35 optische compensatieplaat die vervaardigd is door Nitto Denko Co. De optische compensatieplaat heeft afmetingen van (nx-nz) d=0,2 ~ 0,6 μτα bij λ = 589 nm. De vloeibaar-kristalweergeef inrichting met twee domeinen binnen de 1008688 33 vloeibaar-kristallaag tussen de elektroden heeft duidelijk een viervoudige en spiegelvlaksymmetrie, zoals is weergegeven in iso-contrastcurve van FIG. 14, waarin men kan zien, dat het gebied met de contrastverhouding meer 5 dan 10% groter is dan dat van een conventionele TN-cel en vergelijkbaar met dat van de tweevoudige-domeinstructuur van de VA-cel met de optische compensatiefilm, die voorgesteld is door K. Ohmuro, et al., in SID 97 Digest, P 845, 1997. Opgemerkt wordt, dat de zichthoekkarakteris-10 tieken in een 45° diagonale richting in het bijzonder erg goed zijn.

Zoals boven is beschreven, wordt volgens de onderhavige uitvinding in de aanwezigheid van het elektrische veld een elliptisch elektrisch veld gegenereerd 15 en worden de vloeibaar-kristalmoleculen daardoor symmetrisch ten opzichte van een punt in een centraal oppervlak of gebied halverwege tussen de elektroden gerangschikt. Aangezien de vloeibaar-kristallaag verdeeld is in twee domeinen, kan dientengevolge een grote zichthoek met 20 symmetrie verkregen worden. De tweevoudig-domeinstructuur wordt gemakkelijk en zonder gecompliceerde processen verkregen.5

Bovendien is in afwezigheid van het elektrische veld het lekken van licht door de optische compensatie-25 plaat verhinderd en wordt het scherm derhalve perfect donker. Daarom wordt de contrastverhouding in grote mate verbeterd.

In ten minste één uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding worden verder, voordat het elektrische 30 veld gegenereerd wordt, de vloeibaar-kristalmoleculen zodanig gerangschikt, dat de hoofd-assen daarvan loodrecht staan op de substraten. Nadat het elektrische veld aangebracht is, worden de moleculen gekanteld volgens de vorm van het veld. Vergeleken met de conventionele vloei-35 baar-kristalweergeefinrichting van de in een vlak liggende schakeltoestand waarin vloeibaar-kristalmoleculen eerst evenwijdig met de substraten in afwezigheid van het elektrische veld gerangschikt worden en dan getwist 34 worden in de vorm van een elektrisch veld in de aanwezigheid van het elektrische veld, wordt daarom de reactietijd van de vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens de onderhavige uitvinding in grote mate verbeterd.

5 Aangezien de vloeibare kristallen positieve diëlectrische constante anisotropie hebben, vertonen zij daarom bovendien een goede zuiverheid en een goede betrouwbaarheid en wordt de kwaliteit van de inrichting in grote mate verbeterd.

10 Aangezien een tweevoudig-domeinstructuur ge vormd wordt binnen de vloeibaar-kristallaag, wordt verder, wanneer de kijker onder alle scheve hoeken naar het scherm kijkt, bijna hetzelfde aantal hoofd-assen en subassen van de vloeibaar-kristalmoleculen in de aanwezig-15 heid van het elektrische veld gezien. Daarom kan een kleurverschuiving, die optreedt bij de conventionele vloeibaar-kristalweergeefinrichting, ondervangen worden.

Het zal voor de vakman duidelijk zijn, dat de vloeibaar-kristalweergeefinrichting die een vloeibaar-20 kristallaag met een multidomein structuur heeft, vervaardigd kan worden door gebruik te maken van de boven beschreven technologie voor het vormen van twee hellingsdomeinen volgens de onderhavige uitvinding.

Verscheidene andere aanpassingen zullen duide-25 lijk zijn voor en kunnen gemakkelijk uitgevoerd worden door de vakman zonder af te wijken van het bereik en het wezen van de onderhavige uitvinding. Dienovereenkomstig is het niet de bedoeling dat het bereik van de bijgevoegde conclusies beperkt zou zijn tot de beschrijving zoals 30 deze hierin is gegeven. De conclusies dienen in tegendeel breed uitgelegd te worden.

i' u v 'O v

Claims (42)

1. Werkwijze voor het voortbrengen van twee domeinen binnen een vloeibaar-kristallaag door het vormen van de genoemde vloeibaar-kristallaag waarbij moleculen daarvan verticaal gealigneerd zijn ten opzichte van een 5 substraat, waarin het substraat twee elektroden heeft die over een geselecteerde afstand van elkaar gescheiden zijn, en het vervolgens aanbrengen van een elektrisch veld tussen de twee elektroden.

2. Werkwijze voor het voortbrengen van twee 10 domeinen binnen een vloeibaar-kristallaag, de stappen omvattende van: het vormen van een eerste elektrode en een tweede elektrode op een oppervlak van een substraat, waarbij de elektroden van elkaar gescheiden zijn over een 15 geselecteerde afstand; het vormen van een vloeibaar-kristallaag die vloeibaar-kristalmoleculen op het substraatoppervlak heeft, waarbij de vloeibaar-kristalmoleculen verticaal ten opzichte van het substraatoppervlak gealigneerd zijn; 20 en het aanbrengen van een elektrisch veld tussen twee elektroden, waarin een domeingrens gevormd wordt midden tussen de elektroden binnen de vloeibaar-kristallaag.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, waarin de stap van het vormen van de vloeibaar-kristallaag de stappen omvat van: het vormen van een homeotropisch aligneerlaag op het substraatoppervlak waarop de eerste en tweede 30 elektroden gevormd worden, en het vormen van de vloeibaar-kristallaag op de homeotrope aligneerlaag. 1008688

4. Werkwijze voor het vervaardigen van een vloeibaar-kristalweergeefinrichting, de stappen omvattende van: het verschaffen van een eerste substraat; 5 het vormen van een eerste elektrode en een tweede elektrode op een oppervlak van het eerste substraat; het vormen van een homeotrope aligneerlaag op het eerste substraat met de twee elektroden daarop; 10 het verschaffen van een tweede substraat; het vormen van een homeotrope aligneerlaag op een oppervlak van het tweede substraat; het zodanig rangschikken van de twee substraten, dat de homeotrope aligneerlagen van de twee substra-15 ten naar elkaar gericht zijn en over een geselecteerde afstand gescheiden zijn; en het vormen van een vloeibaar-kristallaag binnen een ruimte tussen de homeotrope aligneerlagen van de twee substraten.

5. Werkwijze voor het vervaardigen van een vloeibaar-kristalweergeefinrichting, omvattende: ‘het verschaffen van een eerste substraat met een binnenpppervlak en een buitenoppervlak tegenover het binnenoppervlak; 25 het vormen van een eerste elektrode en een tweede elektrode op het binnenoppervlak van het eerste substraat; het vormen van een eerste homeotrope aligneerlaag op het binnenoppervlak van het eerste substraat met 30 de twee elektroden daarop gevormd; het verschaffen van een tweede substraat met een binnenoppervlak en een buitenoppervlak tegenover het binnenoppervlak daarvan; het vormen van een tweede homeotrope aligneer-35 laag op het binnenoppervlak van het tweede substraat; het zodanig rangschikken van de twee substraten, dat de binnenoppervlakken van de twee substraten 1008688 naar elkaar gericht zijn en gescheiden zijn over een vooraf ingestelde afstand; het vormen van een vloeibaar-kristallaag binnen een ruimte tussen de substraten; en 5 het vormen van een optische compensatieplaat op ten minste één buitenoppervlak van de twee substraten.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, verder omvattende, na de stap van het vormen van de optische compen-satieplaat, de stappen van het aanbrengen van een polari- 10 sator buiten het eerste substraat en het aanbrengen van een analysator buiten het tweede substraat.

7. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting, omvattende : een basissubstraat met een oppervlak; 15 een eerste elektrode gevormd op het oppervlak van het basissubstraat; een tweede elektrode gevormd op hetzelfde oppervlak van het basissubstraat, waarin de eerste elektrode en de tweede elektrode op een afstand zijn ge-20 plaatst voor het aanbrengen van een elektrisch veld daartussen; 'een vloeibaar-kristallaag gevormd op het basis-substraatoppervlak en bevattende vloeibaar-kristalmolecu-len, de vlqeibaar-kristalmoleculen voor alignement lood-25 recht op het basissubstraatoppervlak in afwezigheid van het elektrische veld tussen de twee elektroden; waarin in de aanwezigheid van het elektrisch veld tussen de twee elektroden de moleculen in de richting van een centraal gebied tussen de twee elektroden 30 gekanteld worden.

8. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens conclusie 7, verder omvattende een homeotrope aligneer-laag gevormd naast ten minste één van de boven- en onder-oppervlakken van de vloeibaar-kristallaag.

9. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens conclusie 7, waarin de vloeibaar-kristallaag gevormd wordt van een materiaal dat de eigenschap van een positieve diëlectrische anisotropie heeft. 1(30868?

10. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens conclusie 7, verder omvattende een tweede substraat die samen met het genoemde basissubstraat en de genoemde vloeibaar-kristallaag een paneel vormt waarop een opti- 5 sche compensatieplaat gevormd is.

11. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens conclusie 10, waarin de optische compensatieplaat vervaardigd is van een vloeibaar-kristalfilm met een negatieve dubbele-brekingsindex.

12. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens conclusie 7, waarin de eerste elektrode een beeldpunt-elektrode is en de tweede elektrode een tellerelektrode is.

13. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens 15 conclusie 12, waarin elk van de beeldpunt- en tellerelektrode vervaardigd is van een transparante metaalfilm.

14. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens conclusie 8, waarin de vloeibaar-kristallaag gevormd is van een materiaal met de eigenschap van positieve diëlec- 20 trische anisotropie.

15. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens conclusie 8, verder omvattende een tweede substraat, samen met het genoemde basissubstraat en de genoemde t vloeibaar-kristallaag een paneel vormende waarop een 25 optische compensatieplaat gevormd is.

16. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens conclusie 15, waarin de optische compensatieplaat vervaardigd is van een vloeibaar-kristalfilm die moleculen met een negatieve dubbele-brekingsindex bevat.

17. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens conclusie 8, waarin de eerste elektrode een beeldpunte-lektrode is en de tweede elektrode een tellerelektrode is.

18. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens 35 conclusie 17, waarin elk van de beeldpunt- en tellerelek- troden vervaardigd is van een transparante film.

19. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting, omvattende : UGCüGGG een substraat; een eerste elektrode gevormd op een oppervlak van het substraat; een tweede elektrode gevormd op het oppervlak 5 van het substraat, waarin de eerste elektrode en de tweede elektrode op afstand zijn geplaatst voor het aanbrengen van een elektrisch veld daartussen; een vloeibaar-kristallaag gevormd op het oppervlak van het substraat en vloeibaar-kristalmoleculen 10 bevattende; een homeotropisch aligneerlaag gevormd naast ten minste één van de bovenste en onderste oppervlakken van de vloeibaar-kristallaag; en een optische compensatieplaat gevormd op een 15 laag op ten minste één zijde van de bovenste of de onderste gedeelten van de vloeibaar-kristallaag, waarin in de aanwezigheid van het elektrische veld tussen de twee elektroden de moleculen in de richting van een centraal gebied tussen de twee elektroden 20 gekanteld worden.

20. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens conclusie 19, waarin de optische compensatieplaat vervaardigd is van een vloeibaar-kristalfilm, die een aantal moleculen met een negatief dubbele-brekingsindex bevat.

21. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens conclusie 19, waarin de vloeibaar-kristalmoleculen de eigenschap van positieve diëlectrische anisotropie hebben .

22. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens 30 conclusie 19, waarin de eerste elektrode een beeldpunt- elektrode is en de tweede elektrode een tellerelektrode is .

23. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens conclusie 22, waarin elk van de beeldpunt- en tellerelek- 35 troden vervaardigd is van een transparante metaalfilm.

24. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting, omvattende : ' . . 3638 een eerste substraat met een binnenoppervlak en een buitenoppervlak tegenover het binnenoppervlak; een tweede substraat gerangschikt tegenover het eerste substraat en een binnenoppervlak hebbende en een 5 buitenoppervlak tegenover het binnenoppervlak; een vloeibaar-kristallaag gerangschikt tussen de binnenoppervlakken van de twee substraten en vloei -baar-kristalmoleculen bevattende; een eerste elektrode en een tweede elektrode 10 gevormd op het binnenoppervlak van het eerste substraat, waarin de eerste elektrode en de tweede elektrode op een afstand zijn geplaatst voor het aanbrengen van een elektrisch veld daartussen; homeotrope aligneerlagen die respectievelijk 15 gevormd zijn op het binnenoppervlak van het eerste substraat en op het binnenoppervlak van het tweede substraat; en· een optische compensatieplaat die gerangschikt is op ten minste één van de buitenoppervlakken van de 20 eerste en tweede substraten, waarin in de aanwezigheid van het elektrische veld tusseh de twee elektroden de moleculen vanaf de respectievelijke elektroden in de richting van een centraal gebied tussen de twee elektroden gekanteld worden. 25 25. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens conclusie 24, omvattende een polarisatorlaag die gerangschikt is buiten het eerste substraat.

26. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens conclusie 25, verder omvattende een analysatorlaag die 30 gerangschikt is buiten het tweede substraat.

27. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens conclusie 24, waarin de optische compensatieplaat vervaardigd is van een vloeibaar-kristalfilm bevattende een aantal moleculen met een negatieve dubbele-brekingsindex.

28. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens conclusie 25, waarin een hoek tussen een as van de pola-risator en een richting van het elektrisch veld ongeveer 45 graden is. ' OC3688

29. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens conclusie 26, waarin een hoek tussen de as van de polari-sator en een as van de analysator ongeveer 90 graden is.

30. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens 5 conclusie 24, waarin de vloeibaar-kristallaag gevormd is van een materiaal met de eigenschap van een positieve diëlectrische anisotropie.

31. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens conclusie 24, waarin de eerste elektrode een beeldpunt- 10 elektrode is en de tweede elektrode een tellerelektrode is.

32. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens conclusie 31, waarin elk van de beeldpunt- en tellerelek-troden vervaardigd is van een transparante metalen film.

33. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting, omvat tende : een eerste substraat met een binnenoppërvlak een buitenoppervlak tegenover het binnenoppervlak; een tweede substraat met een binnenoppervlak en 20 een buitenoppervlak tegenover het binnenoppervlak en gerangschikt tegenover het eerste substraat; feen vloeibaar-kristallaag gerangschikt tussen de binnenoppervlakken van de twee substraten en vloei-baar-krista,lmoleculen bevattende; 25 een beeldpuntelektrode en een tellerelektrode gevormd op het binnenoppervlak van het eerste substraat, waarin de beeldpuntelektrode en de tellerelektrode op een afstand ten opzichte van elkaar zijn geplaatst voor het aanbrengen van een elektrisch veld daartussen voor het 30 aligneren van de vloeibaar-kristalmoleculen tussen de twee elektroden langs de elektrische veldlijnen van het elektrische veld; homeotrope aligneerlagen die respectievelijk gevormd zijn op het binnenoppervlak van het eerste sub-35 straat en het binnenoppervlak van het tweede substraat; een polarisator, die gerangschikt is op het buitenoppervlak van het eerste substraat; w ..,5 ^ Ê een optische compensatieplaat die gerangschikt is op het buitenoppervlak van het tweede substraat; en een analysator die gerangschikt is op de optische compensatieplaat, waarin 5 in de aanwezigheid van het elektrische veld tussen de beeldpuntelektrode en tellerelektrode, de moleculen gekanteld worden langs de genoemde elektrische veldlijnen in de richting van een centraal gebied tussen de twee elektroden waarin de vloeibaar-kristalmoleculen 10 loodrecht op het binnenoppervlak van de twee substraten gealigneerd zijn.

34. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens conclusie 33, waarin de vloeibaar-kristallaag gevormd is van een materiaal met de eigenschap van positieve diëlec- 15 trische anisotropie.

35. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens conclusie 33, waarin een hoek tussen een as van de pola-risator en een richting van het elektrische veld ongeveer 45 graden is.

36. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens conclusie 33, waarin een hoek tussen een as van de pola-risator eö een as van de analysator ongeveer 90 graden is. 3,7. Vloeibaar-kristalweergeef inrichting volgens 25 conclusie 33, waarin de optische compensatieplaat vervaardigd is van een vloeibaar-kristalfilm bevattende een aantal moleculen met een negatieve dubbele-brekingsindex.

38. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens conclusie 33, waarin elk van de beeldpunt- en tellerelek- 30 troden vervaardigd is van een transparante metaalfilm.

39. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting, omvattende : een eerste substraat met een binnenoppervlak en een buitenoppervlak tegenover het binnenoppervlak; 35 een tweede substraat met een binnenoppervlak en een buitenoppervlak tegenover het binnenoppervlak gerangschikt tegenover het eerste substraat; 1008688 een aantal poortbus-lijnen en een aantal gege-vensbus-lijnen die het aantal poortbus-lijnen kruisen, gerangschikt in een matrixconfiguratie op een oppervlak van het eerste substraat, en een aantal beeldpuntgebieden 5 definiëren die elk begrensd zijn door een paar van het aantal poortbus-lijnen en een paar van het aantal gege-vensbus-1ij nen; een vloeibaar-kristallaag die tussen de binnen-oppervlakken van de twee substraten gerangschikt is en 10 die vloeibaar-kristalmoleculen bevat; een beeldpuntelektrode en een tellerelektrode gevormd op het binnenoppervlak van het eerste substraat, waarin de beeldpuntelektrode en de tellerelektrode op een afstand ten opzichte van elkaar geplaatst zijn voor het 15 aanbrengen van een elektrisch veld daartussen voor het aligneren van de vloeibaar-kristalmoleculen tussen de twee elektroden langs de elektrische veldlijnen van het elektrische veld; een aantal schakel inrichtingen overeenkomstig 20 respectievelijk het aantal beeldpuntgebieden, waarbij elk van het aantal schakelinrichtingen verbonden is met een overeenkomstige lijn van het aantal gegevensbus-lijnen en een overeenkomstige lijn van het aantal beeldpuntelektroden ; , 25 homeotrope aligneerlagen die respectievelijk gevormd zijn op het binnenoppervlak van het tweede substraat en op het binnenoppervlak van het eerste substraat, waarin de moleculen loodrecht op de genoemde binnenoppervlakken van de twee substraten in de afwezig-30 heid van het genoemde elektrische veld gealigneerd zijn; een polarisator die gerangschikt is op het buitenoppervlak van het eerste substraat; een optische compensatieplaat die gerangschikt is op het buitenoppervlak van het tweede substraat; en 35 een analysator die gerangschikt is op de opti sche compensatieplaat, waarin in de aanwezigheid van het elektrisch veld tussen de beeldpuntelektrode en de tellerelektrode, de 1008688 moleculen gekanteld worden langs de genoemde elektrische veldlijnen in de richting van een centraal gebied tussen de twee elektroden, waarin de moleculen loodrecht op de genoemde binnenoppervlakken van de substraten gealigneerd 5 blijven.

40. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens conclusie 39, waarin de vloeibaar-kristallaag gevormd is van een materiaal met de eigenschap van een positieve diëlectrische anisotropie.

41. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens conclusie 39, waarin een hoek tussen een as van de pola-risator en een richting van het elektrische veld ongeveer 45 graden is.

42. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens 15 conclusie 39, waarin een hoek tussen een as van de pola- risator en een as van de analysator ongeveer 90 graden i IS .

43. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens conclusie 39, waarin de optische compensatieplaat ver- 20 vaardigd is van een vloeibaar-kristalfilm, die een aantal moleculen met een negatieve dubbele-brekingsindex bevat.

44. Vloeibaar-kristalweergeefinrichting volgens conclusie 39, waarin elk van de beeldpunt- en tellerelek-troden vervaardigd is van een transparante metaalfilm. 25 1" r 8 8 1