RU2031424C1

RU2031424C1 - Liquid crystal screen

Info

Publication number: RU2031424C1
Authority: RU
Inventors: Юрий Александрович Бобров; Виктор Алексеевич Быков; Анатолий Михайлович Василевич; Владимир Александрович Высоцкий; Татьяна Дмитриевна Иванова; Ольга Георгиевна Моисеева; Михаил Иванович Паничев; Александр Георгиевич Смирнов; Виталий Александрович Сокол; Андрей Брониславович Усенок; Валерий Павлович Царев
Original assignee: Минский радиотехнический институт
Priority date: 1990-03-22
Filing date: 1990-03-22
Publication date: 1995-03-20

Abstract

FIELD: electronics. SUBSTANCE: reflecting coat is made integral on internal side of insulating plate in the form of multilayer structure having relief surface produced in internal side of insulating plate. Group of strip electrodes is formed above relief surface as well as polarizing, passivating and orienting coats. Second insulating plate is manufactured from aluminium coated with porous aluminium oxide which has relief surface for reflecting coat. EFFECT: facilitated manufacture. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в устройствах отображения информации с высокой информационной емкостью, в частности в телевидении, персональных ЭВМ. The invention relates to electronic equipment and can be used in information display devices with high information capacity, in particular in television, personal computers.

Известен жидкокристалический (ЖК) экран [1], содержащий две параллельно расположенные прозрачные изолирующие пластины, образующие замкнутый объем, заполненный ЖК-материалом. На внутренней стороне первой прозрачной изолирующей пластины сформированы группа прозрачных проводящих полосковых электродов, пассивирующее и ориентирующее покрытия. На внутренней стороне второй прозрачной изолирующей пластины со слоем диэлектрика выполнены группа проводящих полосковых электродов, перпендикулярных группе прозрачных полосковых электродов на первой изолирующей пластине, матрица прозрачных электродов элементов отображения, матрица управляющих тонкопленочных диодов со структурой металл-диэлектрик-металл (МДМ), через которые прозрачные электроды элементов отображения соединены с проводящими полосковыми электродами, пассивирующее и ориентирующее покрытия. На внешних сторонах первой и второй прозрачных изолирующих пластин выполнены поляризующие покрытия. Known liquid crystal (LCD) screen [1], containing two parallel arranged transparent insulating plates forming a closed volume filled with an LCD material. On the inner side of the first transparent insulating plate, a group of transparent conductive strip electrodes is formed, passivating and orienting the coating. On the inner side of the second transparent insulating plate with a dielectric layer, a group of conductive strip electrodes perpendicular to the group of transparent strip electrodes on the first insulating plate, a matrix of transparent electrodes of the display elements, a matrix of control thin-film diodes with a metal-dielectric-metal (MDM) structure through which the transparent electrodes of display elements are connected to conductive strip electrodes, passivating and orienting coatings. Polarizing coatings are made on the outer sides of the first and second transparent insulating plates.

Недостаток известного ЖК-экрана является необходимость использования подсветки, что приводит к повышенному энергопотреблению при отображении информации. A disadvantage of the known LCD screen is the need to use backlight, which leads to increased power consumption when displaying information.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является ЖК-экран [2] , содержащий две параллельно расположенные изолирующие прозрачные пластины, образующие замкнутый объем, заполненный ЖК-материалом. На внутренней стороне первой прозрачной изолирующей пластины последовательно сформированы группа прозрачных проводящих полосковых электродов, пассивирующее и ориентирующее покрытия. На внутренней стороне второй прозрачной изолирующей пластины со слоем диэлектрика выполнены группы проводящих полосковых электродов, перпендикулярных группе прозрачных полосковых электродов на первой изолирующей пластине, матрица прозрачных электродов элементов отображения, матрица управляющих токнопленочных диодов со структурой МДМ, через которые прозрачные электроды элементов отображения соединены с проводящими полосковыми электродами, пассивирующее и ориентирующее покрытия. На внешних сторонах первой и второй прозрачных изолирующих пластин выполнены поляризующие покрытия, и на одном из них сформировано отражающее покрытие в виде сплошной металлической пленки. The closest in technical essence to the claimed is an LCD screen [2], containing two parallel located insulating transparent plates, forming a closed volume filled with LCD material. On the inner side of the first transparent insulating plate, a group of transparent conductive strip electrodes, passivating and orienting coatings, are successively formed. On the inner side of the second transparent insulating plate with a dielectric layer, groups of conductive strip electrodes perpendicular to the group of transparent strip electrodes on the first insulating plate, a matrix of transparent electrodes of the display elements, a matrix of control current-film diodes with an MDM structure through which the transparent electrodes of the display elements are connected to the conductive strip are made electrodes, passivating and orienting coatings. Polarizing coatings are made on the outer sides of the first and second transparent insulating plates, and a reflective coating in the form of a continuous metal film is formed on one of them.

Недостатками известного ЖК-экрана являются малый угол обзора из-за удаления отражателя от слоя ЖК-материала и наличия вследствие этого теневого изображения, а также невысокий контраст изображения за счет поглощения части светового потока прозрачной изолирующей пластиной со сформированными элементами, находящейся непосредственно перед отражателем. The disadvantages of the known LCD screen are the small viewing angle due to the removal of the reflector from the layer of the LCD material and the consequent presence of a shadow image, as well as the low contrast of the image due to the absorption of part of the light flux by a transparent insulating plate with formed elements located directly in front of the reflector.

Целью изобретения является повышение качества изображения ЖК-экрана за счет увеличения яркости, угла обзора и контраста. The aim of the invention is to improve the image quality of the LCD screen by increasing the brightness, viewing angle and contrast.

Цель достигается тем, что в ЖК-экране, содержащем две параллельно расположенные изолирующие пластины, образующие замкнутый объем, заполненный ЖК-материалом, причем на внутренней стороне первой изолирующей пластины, выполненной из прозрачного материала и покрытой слоем диэлектрика, сформированы группа проводящих полосковых электродов, матрица прозрачных электродов элементов отображения, матрица управляющих тонкопленочных диодов со структурой МДМ, через которые прозрачные электроды элементов отображения соединены с проводящими полосковыми электродами, пассивирующее, ориентирующее покрытия, на внешней стороне первой изолирующей пластины нанесено поляризующее покрытие, на второй изолирующей пластине сформированы отражающее покрытие, группа полосковых электродов, перпендикулярных группе проводящих полосковых электродов, сформированных на первой изолирующей пластине, пассивирующее, поляризующее и ориентирующее покрытия, группа полосковых электродов, отображающее покрытие выполнено заодно на внутренней стороне второй изолирующей пластины в виде многослойной структуры, содержащей рельефную поверхность, выполненную на внутренней стороне изолирующей пластины, поверх которой сформированы группа полосковых электродов из металла или сплава металлов с коэффициентом отражения 0,80-0,95, поляризующее, пассивирующее и ориентирующее покрытие, в качестве которого используется пленка дихроичного красителя, подвергнутая специальной обработке. The goal is achieved in that in the LCD screen containing two parallel insulating plates forming a closed volume filled with LCD material, and on the inner side of the first insulating plate made of a transparent material and coated with a dielectric layer, a group of conductive strip electrodes, a matrix transparent electrodes of display elements, a matrix of control thin-film diodes with an MDM structure, through which transparent electrodes of display elements are connected to conductive cored electrodes, passivating, orienting coatings, a polarizing coating is applied on the outside of the first insulating plate, a reflecting coating is formed on the second insulating plate, a group of strip electrodes perpendicular to the group of conductive strip electrodes formed on the first insulating plate, passivating, polarizing and orienting coatings, group strip electrodes, the imaging coating is made at the same time on the inner side of the second insulating plate in the form of a multilayer a structure containing a relief surface made on the inner side of the insulating plate, on top of which a group of strip electrodes of metal or metal alloy with a reflection coefficient of 0.80-0.95 is formed, a polarizing, passivating and orienting coating, which uses a dichroic dye film, subjected to special processing.

В ЖК-экране изолирующая пластина может быть выполнена из алюминия, покрытого слоем пористого анодного оксида алюминия, в котором сформирована рельефная поверхность. In the LCD screen, the insulating plate may be made of aluminum coated with a layer of porous anode alumina in which a relief surface is formed.

Сравнительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый ЭК-экран отличается тем, что полосковые электроды, отражающее покрытие выполнены заодно на внутренней стороне изолирующей пластины, отражающее покрытие представляет собой рельефную поверхность, выполненную непосредственно на внутренней стороне изолирующей пластины, поверх которой сформирована группа полосковых электродов из металла или сплава металлов с высоким коэффициентом отражения, поляризующее, пассивирующе и ориентирующее покрытия выполнены заодно из пленки дихроичного красителя, подвергнутой специальной обработке, изолирующая пластина выполнена из алюминия, покрытого слоем пористого анодного оксида алюминия, в котором сформирована рельефная поверхность для отражающего покрытия. Таким образом, заявляемый ЖК-экран соответствует критерию изобретения "новизна". A comparative analysis with the prototype shows that the inventive EC screen is characterized in that the strip electrodes, the reflective coating are made integral with the inner side of the insulating plate, the reflective coating is a relief surface made directly on the inner side of the insulating plate, on top of which a group of strip electrodes of metal or metal alloy with a high reflectivity, polarizing, passivating and orienting coatings are made at the same time from a dichroic film egg dye, subjected to special processing, the insulating plate is made of aluminum, coated with a layer of porous anodic aluminum oxide, in which a relief surface for the reflective coating is formed. Thus, the claimed LCD screen meets the criteria of the invention of "novelty."

Сравнение предложенного технического решения с другими техническими решениями показывает, что выполнение электродов элементов отображения заодно с отражающим покрытием на внутренней стороне изолирующей пластины известно. Однако в известном устройстве для получения рельефной поверхности требуется нанесение дополнительных слоев, в которых методом травления создается микрорельеф. Поскольку вспомогательные слои формируются на активной матрице управления, то это приводит к снижению процента выхода годных управляющих матриц за счет проведения дополнительных операций нанесения слоев и их фотолитографической обработки. Кроме того, известная конструкция предполагает использование бесполяроидных эффектов (например, "гость - хозяин"), что, в принципе, не позволяет получить высокий контраст изображения (в известном решении контраст 4:1). Выполнение поляризующего покрытия на внутренней стороне изолирующей пластины, где оно одновременно является ориентирующим и пассивирующим, также известно, однако в известном решении это приводит к эффекту снижения затрат на изготовление поляроидов и расширения области их применения. Comparison of the proposed technical solution with other technical solutions shows that the implementation of the electrodes of the display elements along with a reflective coating on the inner side of the insulating plate is known. However, in the known device for obtaining a relief surface, additional layers are required in which a microrelief is created by etching. Since auxiliary layers are formed on the active control matrix, this leads to a decrease in the percentage of yield of suitable control matrices due to additional operations of applying the layers and their photolithographic processing. In addition, the well-known design involves the use of non-polaroid effects (for example, “guest-host”), which, in principle, does not allow to obtain high image contrast (in the known solution, the contrast is 4: 1). The implementation of the polarizing coating on the inner side of the insulating plate, where it is both orienting and passivating, is also known, however, in the known solution, this leads to the effect of reducing the cost of manufacturing polaroids and expanding their scope.

В предлагаемой конструкции совместное использование вышеотмеченных признаков приводит к улучшению качества изображения за счет увеличения угла обзора и контрастности, поскольку устраняется эффект теневого изображения, возникающий в высокоразрешающих экранах при удалении отражателя от слоя ЖК-материала и использования поляроидных эффектов, которые позволяют получить более высокий контраст. In the proposed design, the joint use of the above-mentioned features leads to improved image quality by increasing the viewing angle and contrast, since the effect of the shadow image that occurs in high-resolution screens when the reflector is removed from the layer of the LCD material and the use of polaroid effects, which allow to obtain a higher contrast, is eliminated.

Применение алюминия, покрытого слоем пористого оксида алюминия, в котором сформирован микрорельеф и нанесена пленка металла или сплава металлов с высоким коэффициентом отражения в качестве изолирующей пластины с отражающим покрытием, в известных конструкциях не обнаружено. Использование предложенного решения по сравнению с известными позволяет получить эффективное отражающее покрытие, и при этом требования к фотолитографическому процессу могут быть значительно снижены (в оптимальном отражающем покрытии сверхрассеивающая поверхность должна иметь микрорельеф с шагом неровностей порядка 1 мкм, что практически нельзя обеспечить при изготовлении крупноформатных матриц, поскольку возможности фотолитографического оборудования ограничены минимальным размером 2-3 мкм и более). В случае использования пористого оксида алюминия дополнительный микрорельеф создается порами в оксиде, возникающими при электрохимическом окислении алюминия в электролитах, которые частично растворяют оксид алюминия. Размеры пор составляют доли микрона и имеют форму многогранника. Если дополнительно растравить поры в специальном травителе, то при запылении металлом они дают дополнительные отражающие поверхности. Вследствие этого даже при размерах основного рельефа больше 1 мкм светорассеивающая способность отражающего покрытия практически не изменяется. Таким образом, все вышеизложенное позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия". The use of aluminum coated with a layer of porous alumina in which a microrelief is formed and a film of a metal or a metal alloy with a high reflection coefficient is applied as an insulating plate with a reflective coating is not found in the known structures. Using the proposed solution in comparison with the known ones allows one to obtain an effective reflective coating, and the requirements for the photolithographic process can be significantly reduced (in an optimal reflective coating, the super-scattering surface should have a microrelief with a step of irregularities of the order of 1 μm, which is practically impossible to produce in large-format matrices, since the capabilities of photolithographic equipment are limited by a minimum size of 2-3 microns or more). In the case of the use of porous alumina, an additional microrelief is created by pores in the oxide, which occur during the electrochemical oxidation of aluminum in electrolytes that partially dissolve the alumina. The pore sizes are fractions of a micron and have the shape of a polyhedron. If pores are further etched in a special etching agent, then when dusted with metal they give additional reflective surfaces. As a result of this, even with the dimensions of the main relief of more than 1 μm, the light-scattering ability of the reflective coating remains practically unchanged. Thus, all of the above allows us to conclude that the technical solution meets the criterion of "significant differences".

На фиг. 1 изображена топология ЖК-экрана; на фиг. 2 - изолирующая пластина с отражающим покрытием, выполненным на оксиде алюминия. In FIG. 1 shows the topology of the LCD screen; in FIG. 2 - an insulating plate with a reflective coating made on alumina.

ЭК-экран включает в себя прозрачную изолирующую пластину 1, на которой нанесен слой 2 диэлектрика, останавливающий травление последующих слоев, и выполнены группа полосковых проводящих электродов 3, матрица электродов элементов 4 отображения, матрица тонкопленочных диодов 5 со структурой МДМ, через которые прозрачные электроды элементов 4 отображения соединены с проводящими полосковыми электродами 3, пассивирующее и ориентирующее покрытия 6, изолирующую пластину 7, на которой выполнены рельефная поверхность 8, группа проводящих электродов 9 из металла с высоким коэффициентом отражения и поляризующее, пассивирующее и ориентирующее покрытие 10, выполненное и пленки дихроичного красителя, обработанного специальным образом. На внешней стороне изолирующей пластины 1 нанесена поляроидная пленка 11, а пространство между изолирующими пластинами заполнено ЖК-материалом 12. The EC screen includes a transparent insulating plate 1, on which a dielectric layer 2 is deposited to stop the etching of subsequent layers, and a group of strip conductive electrodes 3, an array of electrodes of the display elements 4, an array of thin-film diodes 5 with an MDM structure through which the transparent electrodes of the elements are applied 4 displays are connected to conductive strip electrodes 3, passivating and orienting coatings 6, insulating plate 7, on which a relief surface 8 is made, a group of conductive electrodes 9 of a metal with high reflectance and polarizing, and orienting passivating coating 10 formed of a dichroic dye and the film treated in a special way. A polaroid film 11 is deposited on the outside of the insulating plate 1, and the space between the insulating plates is filled with an LCD material 12.

Как видно и фиг.1, отражающее покрытие, представляющее собой рельефную поверхность 8 с нанесенной на нее пленкой металла с высоким коэффициентом отражений, и которого выполнены полосковые электроды 9, находится в непосредственной близости от слоя ЖК-материала 12. Таким образом, даже при высоком разрешении ЖК-экрана эффект теневого изображения, возникающий в известных конструкциях, когда размеры элемента отображения сравнимы с толщиной прозрачной изолирующей пластины, расположенной непосредственно возле отражающего покрытия, отсутствует. Вследствие этого угол обора такого ЖК-экрана близок к круговому. Изолирующую пластину со стороны отражателя благодаря тому, что последний располагается на внутренней стороне, можно делать достаточно толстой, чтобы обеспечивалась необходимая механическая прочность несущей пластины. As can be seen and figure 1, the reflective coating, which is a relief surface 8 with a metal film with a high reflection coefficient deposited on it, and which strip electrodes 9 are made, is in close proximity to the layer of the LCD material 12. Thus, even at high the resolution of the LCD screen, the effect of the shadow image that occurs in known designs when the size of the display element is comparable to the thickness of the transparent insulating plate located directly near the reflective coating is absent . As a result, the angle of view of such an LCD screen is close to circular. The insulating plate on the side of the reflector, due to the fact that the latter is located on the inner side, can be made thick enough to provide the necessary mechanical strength of the carrier plate.

На фиг.2 схематично изображена поверхность отражателя, сформированного на пористом оксиде алюминия. Поры представляют собой каналы, которые направлены вглубь пленки и имеют форму, близкую к шестиграннику. При запылении их слоем металла после травления образуются углубления с достаточно пологими краями, повторяющими форму пор. Вытравливание основных углублений рельефной структуры обеспечивает разнонаправленность отражающих поверхностей на порах, и вследствие этого степень рассеивания светового потока очень велика. Поскольку отражатель сформирован на внутренней стороне изолирующей пластины, то потери светового потока на двукратное прохождение через стекло, прозрачные электроды, как в известных конструкциях, отсутствуют. Figure 2 schematically shows the surface of a reflector formed on porous alumina. Pores are channels that are directed deep into the film and have a shape close to the hexagon. When dusting them with a metal layer after etching, depressions are formed with fairly gentle edges that repeat the shape of the pores. The etching of the main depressions of the relief structure provides multidirectional reflection surfaces on the pores, and as a result, the degree of dispersion of the light flux is very high. Since the reflector is formed on the inner side of the insulating plate, there is no loss of light flux for double passage through the glass, there are no transparent electrodes, as in the known constructions.

Совокупность расположения отражающего покрытия и его строения дает выигрыш в яркости ЖК-экрана, что в результате приводит к увеличению контрастности изображения. The combination of the location of the reflective coating and its structure gives a gain in the brightness of the LCD screen, which as a result leads to an increase in the contrast of the image.

ЖК-экран работает следующим образом. LCD screen works as follows.

Сканирующие импульсы напряжения определенной амплитуды и длительности последовательно прикладываются к шинам строк (например, полосковым электродам 3). Одновременно с каждым сканирующим импульсом отображаемая информация в виде ряда информационных импульсов напряжения противоположной полярности прикладываются к соответствующим шинам столбцов (например, проводящим электродам 9). В результате в соответствующих пересечениях шин столбцов и строк МДМ диоды 5 переходят в низкоомное состояние, и через них происходит заряд емкости элементарных ЖК-ячеек, образуемых на пересечении проводящих
полосковых электродов 9, элементов 4 отображения, которые через МДМ-диоды 5 соединены с полосковыми проводящими электродами 3, т.е. происходит запоминание информации, которая сохраняется в течение кадра. Свет на выбранной ЖК-ячейке поступает через поляризующее покрытие 11, прозрачную изолирующую пластину 1, прозрачный электрод элемента 4 отображения, ориентирующее и пассивирующее покрытия 6, слой ЖК-материала 12, ориентирующее, пассивирующее и поляризующее покрытия 10 на отражающее покрытие полосковых проводящих электродов 9. Затем, отражаясь, проходит обратно, если ячейка в этот момент находится в выбранном (т.е. "включенном" состоянии) или не проходит, а поглощается, если ячейка в этот момент находится в невыбранном состоянии (т.е. в состоянии "выключено").Scanning voltage pulses of a certain amplitude and duration are sequentially applied to the line buses (for example, strip electrodes 3). Simultaneously with each scanning pulse, the displayed information in the form of a series of information pulses of opposite polarity voltage is applied to the corresponding column buses (for example, conductive electrodes 9). As a result, at the corresponding intersections of the busbars of the columns and rows of the MDM, the diodes 5 go into a low-impedance state, and through them the charge of the capacitance of the elementary LCD cells formed at the intersection of the conducting
strip electrodes 9, display elements 4, which are connected via MDM diodes 5 to strip conductive electrodes 3, i.e. information that is stored during the frame is stored. The light on the selected LCD cell enters through the polarizing coating 11, the transparent insulating plate 1, the transparent electrode of the display element 4, the orienting and passivating coatings 6, the layer of the LCD material 12, the orienting, passivating, and polarizing coatings 10 onto the reflective coating of the strip conductive electrodes 9. Then, reflected, it passes back if the cell at this moment is in the selected (ie, “on” state) or does not pass, but is absorbed if the cell at this moment is in the unselected state (ie, in the state "turned off").

На основании предложенной конструкции были изготовлены ЖК-экраны информационной емкостью 320х200 элементов отображения, размер элемента отображения 180х250 мкм, используемый эффект - твист, рабочая зона экрана 50х57,6 мм. ЖК-экран управлялся матрицей МДМ-диодов со структурой Та-Та₂О₅-Сr и горизонтальной конструкцией МДМ-диода. Технологический процесс изготовления ЖК-экрана включал в себя следующие основные операции: фотолитографию по рисунку микрорельефа на изолирующей пластине (стекло или алюминий, покрытый слоем пористого оксида алюминия) и травления на определенную глубину (0,8-1,2 мкм), напыление слоя алюминия (1,2 мкм) и формирование проводящих полосковых электродов путем фотолитографии по рисунку последних и травления в травителе на основе ортофосфорной кислоты, нанесение на сформированную структуру отражателя пасты дихроичного красителя (15 мкм) из концентрированного водного раствора дисульфоиндантрана, полученную согласно авт.св. N 1364030, в количестве 0,5 мл. Затем покрывали изолирующую пластину с нанесенным раствором лавсановой пленкой толщиной 30 мкм и шириной 80 мм. Резиновым валиком диаметром 20 мм раскатывали пасту по всей поверхности пластины. После этого удалили с постоянной скоростью лавсановую пленку, отрывая ее за край от поверхности. На пленке осталась дихроичная пленка пасты, которая после
высыхания сохраняла степень ориентации молекул в пределах 0,85-0,90. Поскольку ориентация молекул ЖК-материала вблизи пластины определяется направлением укладки молекул дихроичного красителя в поляроиде, то специального ориентирующего слоя не требуется, как не требуется и защитного слоя, которым также может служить указанная пленка. На второй прозрачной пластине (стеклянной) формировали слой диэлектрика - Та₂О₅ толщиной 50-100 нм путем напыления пленки тантала методом ВЧ магнетронного распыления толщиной 30-40 нм и последующего термического окисления последней в среде кислорода при 425-450^oС. Затем проводили напыление пленки Та (350 нм) методом ВЧ магнетронного распыления, электрохимическое окисление всей поверхности танталовой пленки в 0,1-0,01% -ном водном растворе лимонной кислоты до толщины Та₂О₅ 300-350 нм, фотолитографию по рисунку проводящих полосковых электродов, плазмохимическое травление слоев Та₂О₅ и Та по сформированному рисунку. Травление проводилось в среде С₃F₈ (80% ) + О₂ (20%). Далее проводили электрохимическое окисление вскрытых боковых областей проводящих шин в 0,1-0,01%-ном водном растворе лимонной кислоты до толщины
бокового Та₂О₅ 55 нм, напыление оксида индия-олова (100 нм) методом ВЧ магнетронного распыления и формирование прозрачных электродов элементов отображения, напыление хрома (100 нм) методом термического испарения и формирование верхних электродов МДМ-диодов, нанесение на сформированную структуру пленки полиимида методом центрифугирования, имидизацию и ориентацию путем натирания последней механическим способом. После этого осуществляли сборку ЖК-экрана, включающую нанесение калиброванного стекловолокна, совмещение пластин, проклейку экрана, заполнение ЭК-материалом (ЖК-1289, предварительно очищенный), герметизацию и наклейку поляроида на верхнее стекло.Based on the proposed design, LCD screens were manufactured with an information capacity of 320x200 display elements, the size of the display element was 180x250 microns, the effect used was a twist, the working area of the screen was 50x57.6 mm. The LCD screen was controlled by an array of MDM diodes with a Ta-Ta ₂ O ₅ -Cr structure and a horizontal design of the MDM diode. The manufacturing process of the LCD screen included the following basic operations: photolithography according to the microrelief pattern on an insulating plate (glass or aluminum coated with a layer of porous aluminum oxide) and etching to a certain depth (0.8-1.2 μm), spraying an aluminum layer (1.2 μm) and the formation of conductive strip electrodes by photolithography according to the pattern of the latter and etching in an etchant based on phosphoric acid, applying a dichroic dye paste (15 μm) from the concentration to the formed reflector structure ingly disulfoindantrana aqueous solution obtained according to SU, N 1364030, in an amount of 0.5 ml. Then, an insulating plate with a solution coated with a lavsan film 30 μm thick and 80 mm wide was then coated. A rubber roller with a diameter of 20 mm rolled paste over the entire surface of the plate. After that, the mylar film was removed at a constant speed, tearing it beyond the edge from the surface. A dichroic paste film remained on the film, which after
drying kept the degree of orientation of the molecules in the range of 0.85-0.90. Since the orientation of the molecules of the LC material near the plate is determined by the direction of packing of the dichroic dye molecules in the polaroid, a special orienting layer is not required, nor is a protective layer, which can also serve as the specified film, be required. On the second transparent plate (glass) a dielectric layer was formed - Ta ₂ O ₅ with a thickness of 50-100 nm by sputtering a tantalum film by RF magnetron sputtering with a thickness of 30-40 nm and subsequent thermal oxidation of the latter in oxygen at 425-450 ^o C. Then sputtering of a Ta (350 nm) film by RF magnetron sputtering, electrochemical oxidation of the entire surface of a tantalum film in a 0.1-0.01% aqueous solution of citric acid to a thickness of Ta ₂ O _{5 of} 300-350 nm, photolithography according to the pattern of conductive strip electrodes plasmach nomic etching layers of Ta ₂ O ₅ and Ta on patterned. Etching was carried out in a medium of C ₃ F ₈ (80%) + O ₂ (20%). Then, the electrochemical oxidation of the exposed side regions of the conductive tires was carried out in a 0.1-0.01% aqueous citric acid solution to a thickness
lateral Ta ₂ O ₅ 55 nm, sputtering of indium-tin oxide (100 nm) by RF magnetron sputtering and the formation of transparent electrodes of display elements, sputtering of chromium (100 nm) by thermal evaporation and the formation of upper electrodes of MDM diodes, deposition on the formed film structure polyimide by centrifugation, imidization and orientation by rubbing the latter mechanically. After that, the LCD screen was assembled, including the application of calibrated fiberglass, plate alignment, screen sizing, filling with EC material (LCD-1289, previously cleaned), sealing and sticking of the polaroid on the upper glass.

По сравнению с прототипом в процессе изготовления ЖК-экрана отсутствуют дополнительные операции на формирование одного из поляризующих покрытий, а также не требуется изготовление отражателя в отдельном процессе, так как он формируется одновременно с другими элементами на внутренней стороне изолирующей подложки. Из вышеизложенного можно сделать вывод о том, что процесс изготовления предложенного ЖК-экрана также выгодно отличается от известных решений. Compared with the prototype, during the manufacturing process of the LCD screen, there are no additional operations for the formation of one of the polarizing coatings, and the manufacture of a reflector in a separate process is not required, since it is formed simultaneously with other elements on the inner side of the insulating substrate. From the foregoing, we can conclude that the manufacturing process of the proposed LCD screen also compares favorably with the known solutions.

При мультиплексном режиме работы со следующими величинами управляющих сигналов: амплитудой импульсов, подаваемых на строки (импульсы сканирования) ± 18 В; амплитудой импульсов, подаваемых на столбцы (информационные импульсы), ± 2 В число мультиплексируемых строк 1/200. In multiplexed operation with the following values of the control signals: the amplitude of the pulses supplied to the lines (scan pulses) ± 18 V; the amplitude of the pulses supplied to the columns (information pulses), ± 2 In the number of multiplexed rows 1/200.

Экспериментальные ЖК-экраны обеспечивают следующие светотехнические характеристики:
Контраст не менее 20:1 для отражателя на стекле не менее 24:1 для отражателя на пористом оксиде алюминия
Угол обзора по горизонтали не менее ± 80^o
Угол обзора по вертикали не менее ± 85^o
Исследования экспериментальных образцов показали, что отражательный ЖК-экран предлагаемой конструкции по основным характеристикам (величинам управляющих напряжений, разрешающей способности, энергопотреблению и др.) не уступает устройству аналогично назначения (прототипу). В то же время достигнуто увеличения угла обзора, яркости и контрастности изображения.Experimental LCD screens provide the following lighting characteristics:
Contrast of at least 20: 1 for reflector on glass at least 24: 1 for reflector on porous alumina
Horizontal viewing angle of at least ± 80 ^o
Vertical viewing angle of at least ± 85 ^o
Studies of experimental samples showed that the reflective LCD screen of the proposed design in terms of basic characteristics (values of control voltages, resolution, power consumption, etc.) is not inferior to a device similar to the purpose (prototype). At the same time, an increase in the viewing angle, brightness and contrast of the image was achieved.

Преимущества предлагаемой конструкции ЖК-экрана: высокий контраст изображения за счет использования эффективного отражателя и уменьшения поглощения светового потока при прохождении через одну из изолирующих пластин, широкий угол обзора, приближающийся к круговому за счет размещения отражателя в непосредственной близости от слоя ЖК-материала, возможность отображения информации в цвете, что достигается при использовании окрашенных поляризующе-ориентирующих пленок из дихроичных красителей, увеличение надежности ЖК-экрана а счет возможности использования несущей изолирующей пластины достаточной толщины или использования в качестве несущей пластины алюминиевой подложки, покрытой слоем анодного оксида алюминия, технологичность процесса изготовления, не требующего отдельного процесса изготовления отражающего покрытия с поляроидом, возможность применения технического решения для пассивных ЖК-экранов и ЖК-экранов с матрицами управления на тонкопленочных транзисторах. В последнем варианте вместо группы полосковых электродов из металла с высоким коэффициентом отражения напыляется сплошная пленка, которая является общим электродом транзисторной матрицы и одновременно отражателем. Advantages of the proposed design of the LCD screen: high image contrast due to the use of an effective reflector and reduced light absorption when passing through one of the insulating plates, a wide viewing angle approaching circular due to the placement of the reflector in the immediate vicinity of the layer of the LCD material, the ability to display information in color, which is achieved using colored polarizing-orienting films of dichroic dyes, increasing the reliability of the LCD screen and the use of a carrier insulating plate of sufficient thickness or the use of an aluminum substrate coated with a layer of anodic aluminum oxide as a carrier plate, the manufacturability of the manufacturing process that does not require a separate process for manufacturing a reflective coating with polaroid, the possibility of applying a technical solution for passive LCD screens and LCD screens with thin film transistor control matrices. In the latter embodiment, instead of a group of strip electrodes from a metal with a high reflection coefficient, a continuous film is sprayed, which is a common electrode of the transistor matrix and simultaneously a reflector.

Claims

1. A liquid crystal screen containing two parallel plates with a dielectric layer forming a closed volume filled with a liquid crystal material, a group of conductive strip electrodes, a matrix of transparent electrodes of the display elements, a matrix of control thin-film diodes with the metal - dielectric - metal structure through which the transparent electrodes of the display elements are connected to the conductive strip They form rows that are columns or rows, passivating and orienting coatings, a polarizing coating is applied on the outside of the first plate, a reflective coating is formed on the second plate, a group of strip electrodes perpendicular to the group of conductive strip electrodes formed on the first insulating plate, passivating, polarizing and orienting coatings, characterized in that, in order to improve image quality by increasing brightness, viewing angle and contrast, gr PPA of strip electrodes and a reflective coating are made on the inner side of the second plate in the form of a multilayer structure having a relief surface on which a group of strip electrodes of metal or an alloy of metals with a reflection coefficient of 0.80 - 0.95 is formed, a polarizing, passivating and orienting coating, made in the form of a dichroic dye film formed by co-applying a layer of dye paste with a lavsan film and removing the film after rolling it with a rubber roller.

2. The screen according to claim 1, characterized in that the second insulating plate is made of aluminum coated with a layer of porous anodic aluminum oxide, in which a relief surface for the reflective coating is formed.