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DE2933312A1 - Reflektierende fluessigkristallanzeigezelle und verfahren zur herstellung eines ein substrat aufweisenden reflektors - Google Patents

Reflektierende fluessigkristallanzeigezelle und verfahren zur herstellung eines ein substrat aufweisenden reflektors

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DE2933312A1
DE2933312A1 DE19792933312 DE2933312A DE2933312A1 DE 2933312 A1 DE2933312 A1 DE 2933312A1 DE 19792933312 DE19792933312 DE 19792933312 DE 2933312 A DE2933312 A DE 2933312A DE 2933312 A1 DE2933312 A1 DE 2933312A1
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DE
Germany
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liquid crystal
substrate
display cell
crystal display
reflective
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE19792933312
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English (en)
Inventor
Donald Earl Castleberry
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General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/02Pretreatment of the material to be coated
    • C23C14/021Cleaning or etching treatments
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Description

General Electric Company, 1 River Road, Schenectady,
New York 12305 (USA)
Reflektierende Flüssigkristallanzeigezelle und Verfahren zur Herstellung eines ein Substrat aufweisenden Reflektors
Die Erfindung betrifft eine reflektierende Flüssigkristallanzeigezelle mit einer Flüssigkristallschicht, deren erste und zweite Oberfläche sich gegenüberliegen, mit zwei elektriscl leitenden Elektroden, von denen eine mit der ersten Oberfläche in Berührung steht,und mit einer zwischen den Elektroden liegenden elektrischen Schaltung, die die Flüssigkristallschicht veranlaßt, wahlweise Licht durchzulassen oder zu absorbieren. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines ein Substrat aufweisenden Reflektors.
Flüssigkristallanzeigen sind wegen ihres verhältnismäßig geringen Leistungsverbrauches sehr zweckmäßig. In vielen Anwendungen sind besonders reflektierende Flüssigkristallanzeigen vorteilhaft, bei denen das umgebende Licht reflektiert wird, um die Anzeige sichtbar zu machen, so daß keine zusätzliche, leistungsverbrauchende Lichtquelle erforderlich ist. Eine übliche Anzeigezelle besteht aus zwei Glasplatten mit durchsichtigen, elektrisch leitenden Elektroden auf den jeweils gegenüberliegenden Oberflächen sowie einer Schicht aus Flüssigkristallmaterial, das den Raum zwischen den Elektroden füllt. Das Flüssigkristallmaterial kann als Wirt für darin gelöste dichroitische Farbstoffe dienen. Die Flüssigkristallschicht gestattet somit wahlweise die Absorption oder das Durchlas-
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sen von Licht in der Flüssigkristallzelle durch die Anwendung einer cholesterischen, nematischen Phasenänderung, die auf die Änderung der Amplitude eines zwischen den Elektroden liegenden elektrischen Feldes anspricht. Andere bekannte Lichtabsorptions/Lichtdurchlaßeffekte können ebenso verwendet werden. Hinter dem rückwärtigen Glassubstrat ist zum Vervollständigen der reflektierenden Anzeigezelle üblicherweise ein diffuser Reflektor angeordnet. Es ist bekannt, daß diese Konstruktionsart der Anzeigezelle sowohl zu einer zusätzlichen Absorption als auch einer zusätzlichen Reflexion in dem rückwärtigen Glassubstrat der Anzeigezelle führt und somit eine starke Abschattung oder Parallaxe durch die Trennung der reflektierenden Oberfläche von derjenigen Oberfläche bewirkt, die der Oberfläche der lichtabsorbierenden Flüssigkristallschicht am nächsten liegt. Es gibt Versuche, die unerwünschte Absorption und Reflexion des rückwärtigen Glassubstrates dadurch zu verringern, daß der Reflektor auf der der Flüssigkristallschicht benachbarten Substratoberfläche angeordnet ist, wie dies in der US-PS 3 963 beschrieben ist. Üblicherweise ist hierbei jedoch eine zusätzliche Schicht zwischen der Flüssigkristallschicht und der Reflektoroberfläche erforderlich, wodurch die Abschattungs-oder Parallaxeeffekte wegen des Abstandes zwischen diesen Schichten bestehen bleibt,
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine reflektierende Flüssigkristallanzeige mit verringerter Parallaxe zu schaffen una die Helligkeit der Anzeige zu steigern. Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mit dem ein für die Anzeigezelle geeigneter Reflektor herstellbar ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Flüssigkristallanzeigezelle durch die Merkmale des Anspruches gekennzeichnet, während das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines entsprechenden Reflektors durch die Merkmale des Anspruches 8 gekennzeichnet ist.
Bei einer Flüssigkristallanzeige gemäß der Erfindung liegt das reflektierte Licht innerhalb eines auf die Flächennormale der Anzeigeoberfläche bezogenen Sichtwinkels. Die reflektierende Flüssigkristallanzeigezelle gemäß der Erfindung enthält zwei im wesentlichen durchsichtige Substrate, zwischen denen sich eine Flüssigkristallschicht befindet und eine ebene, üblicherweise segmentierte Elektrode, die zwischen dem vorderen Substrat und der vorderen Oberfläche der Flüssigkristallschicht angeordnet ist, während eine reflektierende Beschichtung aus elektrisch leitendem Material auf einer geschliffenen und geätzten innenliegenden Oberfläche des rückwärtigen Substrates aufgewachsen ist. Die elektrisch leitende Beschichtung wirkt sowohl als rückwärtige Elektrode als auch als diffuser Reflektor, der unmittelbar mit der rückwärtigen Oberfläche der Flüssigkristallschicht in Berührung steht. In der elektrisch leitenden reflektierenden Beschichtung können Segmente ausgebildet sein, so daß sich neben der rückwärtigen Oberfläche der Flüssigkristallschicht segmentierte Elektroden ergeben und dennoch ein gleichmäßiges Aussehen des Hintergrundes erhalten bleibt, wobei durch geeignete Wahl des Schleifmaterials und der Ätzlösung sowie der Zeiten eine Oberflächenstruktur erzielt wird,die ein Feld von sphärischen, kuppelähnlichen Gebilden aufweist, die auf der reflektierenden Oberfläche ausgebildet sind und das innerhalb der Flüssigkristallanzeigezelle reflektierte Licht auf einen verhältnismäßig schmalen Kegel begrenzen, der um die Flächennormale der Anzeigeoberfläche angeordnet ist, so daß eine stärkere Anzeigehelligkeit erreicht wird.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht das rückwärtige Substrat aus Glas, das vor dem etwa 30-minütigen Ätzen in einer iO%igen Flußsäurelösung mit einem Schleifmittel geschliffen wird, dessen Partikeldurchmesser zwischen 5 und 50 /*m liegt, um die gewünschte Oberfläche zu erhalten. Auf der geschliffenen und geätzten Oberfläche wird eine stark reflektierende Beschichtung aus Aluminium oder Silber mit einer Dicke in der Größenordnung von 1000 Angström aufgewachsen, die die reflektierende Oberfläche bildet. Durch die elektrisch leitende Beschichtung hindurch können dünne Linien geätzt werden, um in der Beschichtung voneinander isolierte Segmente zu bilden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine bekannte Flüssigkristallanzeigezelle im Querschnitt,
Fig. 1a den schematischen Strahlengang in einer geschnittenen bekannten Flüssigkristannanzeigezelle,
Fig. 2 eine Flüssigkristallanzeigezelle gemäß der Erfindung in einem Querschnitt,
Fig. 2a den schematischen Strahlengang in der geschnittenen Flüssigkristallanzeigezelle nach Fig. 2,
Fig. 3a eine rückwärtige Elektrode mit einem diffusen
t)i s 3 c
Reflektor für eine Flüssigkristallanzeigezelle in den einzelnen Schritten des Verfahrens gemäß der Erfindung im Querschnitt und
Fig. 3d die rückwärtige Elektrode mit dem diffusen Reflektor nach den Fig. 3a bis 3c in einer perspektivischen Darstellung.
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In den Fig. 1 und 1a ist zunächst eine reflektierende Flüssigsigkristallanzeigezelle 10 dargestellt, die ein vorderes, aus im wesentlichen durchsichtigem Material hergestelltes Substrat 11, beispielsweise aus Glas od. dgl. aufweist. Eine elektrisch leitende, ebenfalls im wesentlichen durchsichtige Elektrode 12 ist auf der inneren Oberfläche des Substrates 11 hergestellt und steht in einem flächigen Kontakt mit einer Schicht aus Flüssigkristallmaterial 14. Die vordere Elektrode 12 kann verschiedene in ihr ausgebildete durchgehende Nuten oder öffnungen 12a enthalten, um die elektrisch leitenden Abschnitte der Elektrode in Elektrodensegmentabschnitte und Hintergrundelektrodenabschnitte in bekannter Weise zu trennen, wie dies für die Anzeige der gewünschten Symbole, Zeichen oder anderer Markierungen erforderlich ist. Eine zweite,ebene,elektrisch leitende und im wesentlichen durchsichtige Elektrode 15 ist parallel zu der ebenen vorderen Elektrode 12 angeordnet und steht mit der rückwärtigen Oberfläche der Schicht von Flüssigkristallmaterial 14 ebenfalls in flächigem Kontakt. Eine Schicht 18, die aus elektrisch isolierendem Material sein kann und möglichst eine polarisierende Wirkung aufweist, ist zwischen der rückwärtigen Elektrode 15 sowie einem Reflektor 20 angeordnet und dient als rückwärtiger Träger für die Zelle. Es ist ersichtlich, daß die Parallaxe und die Dämpfung des Lichtes, das durch die isolierende Schicht 18 geht, proportional zu dessen Dicke ist und daß im Idealfall die Eliminierung der Schicht 18 zweckmäßig ist. Es ist auch bekannt, die innere Oberfläche 20a des Reflektors 20 mit einer diffusen Oberfläche zu versehen, um ein gewisses Maß an Lichtstreuung zu erzeugen. Geeignete Verschlußeinrichtungen 22 werden dazu verwendet, das Flüssigkristallmaterial zwischen der vorderen und der rückwärtigen Elektrode zu halten.
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ORIGINAL INSPECTED
Angenommen die Flüssigkristallschicht ist für die Ausnutzung des cholesterisch-nematischen Effektes ausgelegt und hat dichroitischen Farbstoff der in dem Flüssigkristallwirtsmaterial gelöst ist, dann sind die Achsen 24a der länglichen Farbstoffmoleküle senkrecht zu den parallelen Elektrodenoberflächen ausgerichtet, wenn ein Schalter 26 geschlossen und eine Wechselspannungsquelle 27 mit einer geeigneten Frequenz und Amplitude an die Elektroden anschaltet ist. Ein in die Flüssigkristallzelle eindringender Lichtstrahl 30 hat eine willkürliche Polarisation, wobei die Polarisationsvektoren 30a und 30b orthogonal zueinander und zur Ausbreitungsrichtung des Lichtstrahles 30 angeordnet sind. Die starke Fehlanpassung des Brechungsindex des Substrates 11 (größer als 1,b) und der umgebenden Luft 31 (n = 1,0) bewirkt eine wesentliche Brechung an der Grenzfläche zwischen diesen (vordere Oberfläche 11a des Substrates 11). Der gebrochene Lichtstrahl 32 tritt dann mit verhältnismäßig geringer Abschwächung durch das Substrat 11 und die im wesentlichen transparente Elektrode 12. Da die Polarisationsvektorren orthogonal zu der Ausrichtung der Achsen der Farbstoff moleküle 24a sind, erfolgt eine verhältnismäßig geringe Absorption des Lichtstrahles beim Durchgang durch die Flüssigkristallschicht 14 . Die Brechungsindices des Flüssigkristallmaterials 14 und der Elektroden sowie des Substrates sind zweckmäßig aneinander angepaßt und es tritt an den jeweiligen Trennflächen zwischen den Materialien eine verhältnismäßig geringe Brechung auf. Der Lichtstrahl 30 gelangt nunmehr durch die rückwärtige Elektrode 15 sowie die isolierende Schicht 18 und wird an der vorderen Oberfläche 20a des Reflektors 20 zurückgeworfen. Der Lichtstrahl 32 in der Schicht 18 trifft mit einem Winkel auf die reflektierende Oberfläche 20a und wird wegen der willkürlichen Verteilung der Streuungs-
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winkel an der diffus reflektierenden Oberfläche als Lichtstrahl 34 mit einem anderen Winkel zwischen O und 90°, bezogen auf die Flächennormale 35 der Ebene der reflektierenden Oberfläche 20a, zurückreflektiert. Der Lichtstrahl 34 tritt durch die Schicht 18, die Elektrode 15, die Flüssigkristallschicht 14, die Elektrode 12 sowie das vordere Substrat 11 hindurch und trifft unter einem Winkel θ gegen die Flächennormale 37 der vorderen Substratoberfläche 11a auf die Ubergangsflache zwischen dem vorderen Substrat und der umgebenden Luft 31 auf. Wegen der Zufallsverteilung der Reflexionswinkel, denen der Lichtstrahl 32 hervorgerufen ist, kann der Winkel θ größer als der kritische Winkel (üblicherweise in der Größenordnung von 40 ; der Flüssigkristallzelle sein, wodurch der Lichtstrahl 34 an der vorderen Oberfläche des vorderen Substrates total reflektiert wird und erneut als Lichtstrahl 38 die gesamte Dicke der FlüssigKristallzelle durchlaufen muß, ehe er auf die diffus reflektierende Oberfläche 20a trifft und einer zweiten Reflexion unterworfen wird. Der erneut reflektierte Lichtstrahl 40 tritt wiederum nacheinander durch die Schicht 18, die Elektrode 15, die Flüssigkristallschicht 14 und die Elektrode 12 sowie das vordere Substrat 11 hindurch. Wenn der Winkel θ des Lichtstrahles 40 mit der Flächennormalen 3/' der vorderen Oberrläche 11a der Flüssigkristallzelle kleiner als der kritische Winkel ist, wird das Licht ausgesendet und an der vorderen Substratluftgrenzfläche gebrochen, wobei es aus der Vorderseite der Anzeigezelle als Lichtstrahl 46 austritt, der Polarisationsvektoren 46a und 46b aufweist, die orthogonal zueinander und zu der Ausbreitungsrichtung des Lichtstrahles 46 sind. Wenn jedoch der neue Winkel Θ1 wiederum größer als der kritische Winkel ist, wird der erneut reflektierte Lichtstrahl 40 nochmals nach innen in die Flüssigkristallschicht total
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reflektiert und muß wenigstens eine weitere Reflexion erfahren, ehe er aus der vorderen Oberfläche der Anzeigezelle austritt. Da zu jedem Durchgang durch das vordere und hintere Substrat 11 und 18 die vordere und die rückwärtige Elektrode 12 und 15 sowie die Flüssigkristallschicht 14 ein gewisser Betrag einer Teilabsorption gehört, ist die von der Anzeigezelle reflektierte Lichtmenge verringert und die Helligkeit der Anzeige ist vermindert. Bei einem extremen Fall mit einer verhältnismäßig rauhen,diffus reflektierenden Oberfläche 20a, bei der eine Zufallsverteilung der Reflexionswinkel auftritt, wird etwa 75% des Lichtes an der Reflexionsoberfläche 20a so gestreut, daß der Einfallswinkel θ größer als der kritische Winkel ist und somit das Licht vor dem Austreten aus der Anzeigezelle einer Anzahl von Reflexionen unterworfen werden muß; wenn die übertragung in einem reflektierenden Bereich (d.h. in einem Bereich, bei dem die Achsen 24a der absorbierenden Moleküle parallel zu der Ausbreitungsrichtung des Lichtes liegen) etwa 70% beträgt, wie dies bei üblichen Flüssigkristallschichten gemessen wird, folgt, daß die Helligkeit der Flüssigkristallzelle nur etwa 60% der Helligkeit beträgt, die erhalten wird, wenn das Licht nicht oberhalb des kritischen Winkels reflektiert wird.
Wenn der Schalter 26 geöffnet ist und somit kein elektrisches Feld zwischen den Elektroden 12 und 15 anliegt, nehmen die Achsen 24b der Wirtsmoleküle des Flüssigkristalls und der darin gelösten dichroidischen Farbstoffmoleküle eine homogene Orientierung parallel zu den Flächen der gegenüberliegenden inneren Oberflächen der Elektroden an. Die orthogonalen Polarisationsvektoren 30a1 und 30b1 eines eintretenden Lichtstrahles 30' liegen nun parallel zu den länglichen Molekülen, wodurch eine wesentliche Absorption des Lichtes auftritt
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und nahezu kein Licht durch die Flüssigkristallanzeigezelle reflektiert wird.
Die in den Fig. 2 und 2a veranschaulichte reflektierende Flüssigkristallzelle 50 verwendet ein vorderes Substrat 11, eine Schicht aus Flüssigkristallmaterial 14 (mit darin gelösten dichroidischen Farbstoffmolekülen dargestellt) und eine im wesentlichen durchsichtige (möglicherweise segment ierten), elektrisch leitende Oberfläche 12, die sandwichartig dazwischenliegt.Ein rückwärtiges Substrat 52 weist eine strukturierte und der Flüssigkristallschicht am nächsten benachbarte Oberfläche 52a auf, die eine Schicht 54 aus einem elektrisch leitenden und reflektierenden Material trägt, wobei die Schicht 54 in flächigem Kontakt mit der rückwärtigen Oberfläche der Flüssigkristallschicht 14 steht. Geeignete Verschlußeinrichtungen 22 werden wiederum zwischen dem vorderen und dem rückwärtigen Bauteil der Anzeigezelle verwendet und schließen die Flüssigkristallschicht 14 ab.
Die Reflektorbeschichtung 44 ist dadurch gekennzeichnet, daß sie eine mit der Flüssigkristallschicht in Berührung stehende Oberfläche 54a aufweist, die im wesentlichen das gesamte darauf auftreffende Licht unter einem Winkel, kleiner als ein Winkel 0, bezogen auf die Flächennormale 55 der Ebene der Reflektorfläche, reflektiert, wobei der Winkel 0 kleiner als der kritische Winkel der Flüssigkristallschicht ist. Auf diese Weise richtet das über die Flüssigkristallschicht 14 angelegte Feld beim Betrieb mit geschlossenem Schalter 26 die Achsen 24a der dichroidischen Farbstcffmoleküle in den homeotropischen Zustand aus, d.h. im wesentlichen senkrecht zu der Ebene der vorderen Elektrode 12 und dem elektrisch leitenden Reflektor 54. Ein eindringender Lichtstrahl 60, dessen Polarisationsvektoren 60a und 60b orthogonal zueinander
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und zu der Ausbreitungsrichtung sind, wird an der Grenzfläche zwischen dem vorderen Substrat 11 und der Luft gebrochen, gelangt dann durch das vordere Substrat 11, die vordere Elektrode 12 sowie die Flüssigkristallschicht 14 und trifft als Lichtstrahl 61 auf die diffuse Reflektoroberfläche 54a. Der reflektierte Lichtstrahl 62 liegt innerhalb eines um die Flächennormale 55 gebildeten Kegels, dessen begrenzende Seitenflächen einen Winkel einschließen, der nicht größer als der Winkel 0 ist. Der reflektierte Lichtstrahl 62 durchläuft die Flüssigkristallschicht 14, die vordere Elektrode 12 und das vordere Substrat 11 und trifft auf die Grenzschicht zwischen dem vorderen Substrat 11 und der umgebenden Luft unter dem Winkel 0 auf, der kleiner als der kritische Winkel ist. Der Lichtstrahl 62 gelangt durch die Grenzschicht hindurch und wird dort gebrochen, so daß er aus der sichtbaren Oberfläche der Flüssigkristallanzeige als Lichtstrahl 64 mit seinen Polarisationsvektoren 64a und 64b austritt. Da die Polarisationsvektoren 60a, 60b, 64a und 64b alle orthogonal zu der Richtung der Längserstreckung der Farbstoffmoleküle 24a' sind, wird während der einzigen Reflexion des Lichtstrahles innerhalb der Flüssigkristallzelle verhältnismäßig wenig Licht in der Flüssigkristallschicht 14 absorbiert; der Lichtstrahl 64 tritt mit einer wesentlich größeren Helligkeit aus als sie bei bekannten Flüssigkeitskristallzellen erhalten wird. Üblicherweise beträgt die Helligkeit eines übertragenen Lichtstrahles, der in einer bekannten Flüssigkeitskristallzelle vor dem Austreten mehreren Reflexionen unterworfen ist, nur etwa 60% der Helligkeit des Lichtstrahles, der aus der Flüssigkeitskristallzelle 50 kommt, wenn alle anderen Bedingungen im wesentlichen identisch sind.
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Wenn der Schalter 26 geöffnet ist, werden das Flüssigkristallmaterial und die darin gelösten dichroitischen Earbstoffmoleküle veranlaßt, sich in den homogenen Zustand auszurichten, wobei die Achsen 24b1 der länglichen Farbstoffmoleküle parallel zu den Elektrodenoberflächen ausgerichtet sind, so daß ein auf die Flüssigkristallzelle 50 auftreffender Lichtstrahl 66 mit orthogonalen Polarisationsvektoren 66a und 66b, die parallel zu den Achsen 24b1 der Farbstoffmoleküle ausgerichtet sind, im wesentlichen an dieser Stelle absorbiert wird und die kontrastierenden Gebiete ergibt.
In den Fig. 3a bis 3d ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für die Herstellung einer diffus reflektierenden Schicht 54 auf einem rückwärtigen Substrat 52 dargestellt. Das vorzugsweise aus Glas oder ähnlichem Material bestehende Substrat 52 mit verhältnismäßig großer Dicke (um die Stabilität und die gleichmäßige Zellendicke bei Anzeigezellen mit großen Flächen «u gewährleisten) weist zunächst eine im wesentlichen ebene vordere Oberfläche 52' (Fig. 3a) auf. Die vordere Oberfläche des Substrates 52 wird geschliffen, um eine aufgerauhte vordere Oberfläche 52" mit Spalten und Rissen 70 zu erzeugen, die sich über die gesamte Oberfläche (Fig. 3b) erstrecken. Vorzugsweise wird das Glassubstrat 52 mit einem Aluminiumoxidschleifmittel geschliffen, dessen Partikel einen Durchmesser im Bereich zwischen etwa 5 und 50 mu aufweisen, wobei das Schleifmittel auf einer gläsernen Läppscheibe gebunden ist.
Das Substrat 52 wird dann in einer 10%igen Flußsäurelösung etwa 30 Minuten lang bei Raumtemperatur geätzt (Fig. 3c) und ergibt ein geschliffenes und geätztes Substrat 52 mit der aufgerauhten Oberfläche 52a. Eine verhältnismäßig dünne Beschichtung aus elektrisch leitendem, reflektierendem Material, beispielsweise Aluminium, Silber
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u.dgl. wird dann z.B. durch Aufdampfen oder ähnlichem auf der Oberfläche 52a des Glassubstrates 52 aufgewachsen. Die reflektierende, elektrisch leitende Beschichtung hat vorzugsweise eine Dicke von etwa 1000 Angstrom . Auf der nunmehr entstandenen, reflektierenden Oberfläche 54a ist ein Feld mit nach einem Zufallsmuster ausgebildeten sphärischen und kuppelähnlichen Gebilden 75 ausgebildet (Fig. 3d), das die lichtstreuende, diffus reflektierende Oberfläche ergibt, üblicherweise erzeugt das Feld mit nach einem Zufallsmuster gebildeten kuppelähnlichen Gebilde 75 auf der Oberfläche 54a einen 50% der Intensität innerhalb eines Kegels mit einem halben spitzen Winkel von etwa 30° streuenden Kegel, wobei im wesentlichen kein Licht außerhalb eines Kegels gestreut wird, der durch einen Winkel 0 von etwa 40 gekennzeichnet ist. Es ist ersichtlich, daß der maximale Winkel 0 des Streukegels des Lichtes von der verwendeten ßzzeit abhängig ist; eine die optimale ftzzeit um mehr als etwa 25% überschreitende Älzzeit erzeugt eine reflektierende Oberfläche 54a, die zu sehr spiegelt, während eine Ätzzeit, die um mehr als etwa 25% kürzer als die optimale Ätzzeit ist, eine reflektierende Oberfläche ergibt, die zu matt ist und bei der ein wesentlicher Anteil des Lichtes in einen Winkel gestreut wird, der erheblich jenseits des kritischen Winkels der Flüssigkristallschicht liegt.
Da die reflektierende Beschichtung 54 aus elektrisch leitendem Material gebildet ist, wirkt die gesamte Oberfläche 54a als rückwärtige Elektrode, die unmittelbar mit der rückwärtigen Oberfläche der Flüssigkristallschicht in Berührung steht. Die rückwärtige Elektrode 54 ist leicht zu segmentieren, indem bis auf das elektrisch isolierende Substrat 52 vollständig hindurchreichende Nuten 78 in der Elektrode ausgebildet werden; die Nuten können verhältnismäßig kleine Dimensionen aufweisen, da die
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reflektierende Beschichtung 54 verhältnismäßig dünn ist.
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ORIGINAL INSPECTED
Leerseite

Claims (13)

Pa:eiitan#älte Dipl.-Ing. W. Scherrmann Dr.-lng.R.Rüger 7300 Esslingen (Neckar), Webergasse 3, Postfach 16. August 1979 „„„. PA 170 baeh Stuttgart (0711) 356539 Telex 07256610 smru Telegramme Patentschutz Esslingenneckar Patentansprüche
1. Reflektierende Flüssigkristallanzeigezelle mit einer Flüssigkristallschicht, deren erste und zweite Oberfläche sich gegenüberliegen, mit zwei elektrisch leitenden Elektroden, von denen eine mit der ersten Oberfläche in Berührung steht,und mit einer zwischen den Elektroden liegenden elektrischen Schaltung, die die Flüssigkristallschicht veranlaßt, wahlweise Licht durchzulassen oder zu absorbieren, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode (54) mit der zweiten Oberfläche (54a) der Flüssigkristallschicht (14) in Berührung steht und die Oberfläche (54a) der zweiten Elektrode ein Reflektor ist, der ein Feld aus sphärischen, kuppelahnliehen Gebilden (75) von zufälliger Größe und Anordnung ("random array") enthält.
2. Flüssigkristallanzeigezelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Substrat (52) aus elektrisch isolierendem Material aufweist, das die reflektierende Elektrode (54) trägt.
3. Flüssigkristallanzeigezelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (52) aus Ghs besteht.
4. Flüssigkristallanzeigezelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierende Elektrode (54) aus Metall besteht.
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5. Flüssigkristallanzeigezelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall Silber oder Aluminium ist.
6. Flüssigkristallanzeigezelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der reflektierenden Elektrode (54) etwa 1000 Angström beträgt.
7. Flüssigkristallanzeigezelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der reflektierenden Elektrode (54) wenigstens eine Nut (78) ausgebildet ist, die vollständig durch die Elektrode (54) hindurchreicht und ein ein Zeichen der Flüssigkristallanzeigezelle (50) bildendes Segment begrenzt.
8. Verfahren zur Herstellung eines ein Substrat aufweisenden Reflektors, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Substrates geschliffen und geätzt wird und auf der derart vorbereiteten Oberfläche eine Schicht aus einem reflektierenden Material aufgewachsen wird, die eine diffus streuende Oberfläche mit einem Feld aus sphärischen, kuppel ähnlichen Gebilden (75) von zufälliger Größe und Anordnung ("rändern array") aufweist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Substrat Glas verwendet wird, dessen Partikeldurchmesser zwischen etwa 5 μπι und etwa 50 um liegt.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat etwa 30 Minuten lang mit einer 10%igen Flußsäurelösung bei Raumtemperatur geätzt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Beschichtungsvorgang das reflektierende Material auf die Oberfläche des Substrates aufgedampft wird.
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12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als aufzudampfendes reflektierendes Material Silber oder Aluminium verwendet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des aufgewachsenen reflektierenden Materials etwa 1000 Angström beträgt.
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DE19792933312 1978-08-21 1979-08-17 Reflektierende fluessigkristallanzeigezelle und verfahren zur herstellung eines ein substrat aufweisenden reflektors Withdrawn DE2933312A1 (de)

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US93563478A 1978-08-21 1978-08-21

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