DE4208523A1

DE4208523A1 - Flachanzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE4208523A1
Application number: DE4208523A
Authority: DE
Inventors: Erfinder Wird Nachtraeglich Benannt Der
Original assignee: Samsung Electron Devices Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 1991-06-14
Filing date: 1992-03-17
Publication date: 1992-12-17
Also published as: JPH04369617A; KR930005559B1; KR930000986A; US5274481A

Description

Die Erfindung betrifft eine Flachanzeigevorrichtung, bei der insbesondere zur Verbesserung der Bildeigenschaften Flüssigkristallzellen vorgesehen sind, die dadurch gebildet sind, daß Flüssigkristalle für die rote, die grüne und die blaue Farbe getrennt vorgesehen sind.

Wie es in Fig. 4 der zugehörigen Zeichnung dargestellt ist, hat eine herkömmliche Flachanzeigevorrichtung, die auf dem superverdrehten nematischen Prinzip (STN) basiert, einen Aufbau, bei dem ein Flüssigkristall 3 zwischen Substraten 2a und 2b angeordnet ist, an denen Indium-Zinn-Oxid-Elektroden vorgesehen sind, wobei zwischen den Indium-Zinn-Oxid-Elek troden 1a, 1b und dem Flüssigkristall 3 orientierte dünne Schichten 4a und 4b ausgebildet sind.

Bei einer Farbanzeigevorrichtung ist weiterhin ein Farbfilter 5 zwischen der Indium-Zinn-Oxid-Elektrode 1a und dem Substrat 2a ausgebildet.

Wenn bei einer derartigen Anzeigevorrichtung auf der Grundlage des superverdrehten nematischen Prinzips eine Spannung mit einer gegebenen Höhe zwischen den beiden Indi um-Zinn-Oxid-Elektroden 1a und 1b liegt und der Flüssigkri stall 3 zwischen den beiden Elektroden 1a und 1b in einer gegebenen Richtung durch die orientierten dünnen Schichten 4a und 4b ausgerichtet wird, dann wird die Farbe des Farb filters 5 an dem Teil der Indium-Zinn-Oxid-Elektroden 1a und 1b, an dem die Spannung liegt, nach dem Durchgang der Licht strahlen angezeigt.

Bei einer derartigen Anzeigevorrichtung auf dem super verdrehten nematischen Prinzip ist jedoch das Farbfilter 5 zwischen dem Substrat 2a und der Indium-Zinn-Oxid-Elektrode 1a ausgebildet und sind die orientierten dünnen Schichten 4a und 4b zwischen den Indium-Zinn-Oxid-Elektroden 1a, 1b und dem Flüssigkristall 3 ausgebildet, wie es oben beschrieben wurde.

Dadurch, daß zusätzlich das Farbfilter 5 und die orien tierten dünnen Schichten 4a und 4b ausgebildet sind, wird das Gesamtherstellungsverfahren kompliziert.

Um das zu vermeiden, ist bereits eine Anzeigevorrich tung auf der Grundlage des Prinzips polymerdispergierter Flüssigkristalle (PDLC) entwickelt worden, die in Fig. 5 dargestellt ist. Bei diesem Konstruktionsprinzip werden rot, grün und blau gefärbte Flüssigkristalle verwandt, so daß das Herstellungsverfahren vereinfacht werden kann.

Das heißt, daß ein Makropolymer 11 und Flüssigkristalle 12, die jeweils rot, grün und blau gefärbt sind, zu einem gleichförmigen Gemisch miteinander vermischt werden und ultraviolette Lichtstrahlen auf das Gemisch geworfen werden.

Das Polymer 11 wird anschließend polymerisiert, um es zu verfestigen, während die Flüssigkristalle 12 mit den Farben rot, grün und blau ihren ursprünglichen Zustand bei behalten. Unter diesen Umständen treten rote, grüne und blaue Flüssigkristalle 12 in Form von kleinen Tropfen im Polymer 11 auf, wobei diese Anordnung zwischen den Substra ten 14a und 14b angeordnet wird, auf denen die Indium-Zinn- Oxid-Elektroden 13a und 13b ausgebildet sind.

Wenn bei einer Anzeigevorrichtung, die auf diesem Prin zip PDLC basiert, keine Spannung zwischen den beiden Indium- Zinn-Oxid-Elektroden 13a und 13b liegt, haben die kleinen Flüssigkristalltropfen 12 willkürliche Ausrichtungen, so daß die Lichtstrahlen aufgrund der Dispersion nicht hindurch gehen können. Wenn andererseits eine gewisse Spannung an den Indium-Zinn-Oxid-Elektroden 13a und 13b liegt, dann werden die kleinen Flüssigkristalltropfen 12 in der Richtung der anliegenden Spannung ausgerichtet, so daß die Lichtstrahlen hindurchgehen können.

Die roten, grünen und blauen Flüssigkristalle 12 sind jedoch gleichmäßig in das Polymer 11 ohne Segregation ge mischt, so daß es schwierig ist, ihre jeweilige Farbcharak teristik zu erhalten. Beim Betreiben oder Ansteuern der roten, grünen und blauen Flüssigkristalle 12 müssen in Ab hängigkeit von den jeweiligen Farben die Spannung und ihre Frequenz an den Indium-Zinn-Oxid-Elektroden 13a und 13b verschieden sein, was den Aufbau der Schaltung zum Betreiben oder Ansteuern der Flüssigkristalle sehr kompliziert macht und darüberhinaus mit hohen Kosten verbundene integrierte Schaltkreise zum Entwickeln dieser Schaltung notwendig macht.

Wie es weiterhin in Fig. 5B dargestellt ist, liegt die Spannung an den Indium-Zinn-Oxid-Elektroden 13a und 13b, die einander kreuzen, so daß nicht nur die einander kreuzenden Elektroden 13a und 13b, sondern auch benachbarte Bereiche durch die anliegende Spannung beeinflußt werden. Das hat zur Folge, daß auch benachbarte Bereiche angesteuert werden und daß eine Farbdispersion auftritt, was die Farbcharakteristik verschlechtert.

Durch die Erfindung wird eine Flachanzeigevorrichtung geschaffen, bei der rote, grüne und blaue Flüssigkristalle in jeweiligen Zellen angeordnet sind, die mit Flüssigkri stallen verschiedener Steuer- oder Betriebscharakteristik versehen sind und gegenseitig isoliert angeordnet sind, so daß der Aufbau der Schaltung vereinfacht werden kann, da eine Spannung mit einer einzigen Frequenz jedem Paar von Indium-Zinn-Oxid-Elektroden geliefert werden kann. Die ange steuerten Flüssigkristalle und die nicht angesteuerten Flüs sigkristalle sind gegeneinander isoliert, so daß eine gegen seitige Störung oder Interferenz dazwischen vermieden ist. Dadurch wird eine Farbdispersion vermieden und werden die Farbeigenschaften verbessert.

Um das zu erreichen, ist die erfindungsgemäße Vorrich tung so ausgebildet, daß die roten, grünen und blauen Flüs sigkristalle, die mit dem verfestigten Polymer gemischt sind, gegenseitig in Form von Flüssigkristallzellen isoliert sind, wobei die Zellen durch Trennwände isoliert sind und die Indium-Zinn-Oxid-Elektroden darauf und auf den Substra ten angeordnet sind.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1A eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Flüssigkristallanordnung,

Fig. 1B eine Ansicht der Flüssigkristallanordnung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anzeigevorrich tung,

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Flüssig kristallanordnung gemäß der Erfindung,

Fig. 3 eine Schnittansicht zur Erläuterung noch eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anzeigevorrich tung,

Fig. 4 eine Schnittansicht einer herkömmlichen Anzeige vorrichtung auf dem superverdrehten nematischen Prinzip,

Fig. 5A eine Schnittansicht einer herkömmlichen Anzei gevorrichtung auf dem PDLC-Prinzip und

Fig. 5B die Ansteuerung der Anzeigevorrichtung, die in Fig. 5A dargestellt ist.

Wie es in den Fig. 1A und 1B dargestellt ist, die ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Flachanzeigevor richtung zeigen, sind Trennwände 23 zwischen zwei Substraten 22a und 22b ausgebildet, die mit Indium-Zinn-Oxid-Elektroden 21a und 21b versehen sind, die auf den Substraten 22a und 22b vorgesehen sind. Flüssigkristallzellen 25-27, die mit einfarbigen Flüssigkristallen 25a-27a in Form kleiner Trop fen in verfestigten Polymerisaten 24 gefüllt sind, sind durch die Trennwände 23 isoliert, wobei die Zellen in der Reihenfolge der roten, grünen und blauen Farbe in Form einer Matrix angeordnet sind.

Die Flussigkristallzellen 25-27 sind so angeordnet, daß Flüssigkristalle mit verschiedenen Betriebs- oder Steuer charakteristiken nebeneinander angeordnet sind. Wenn bei spielsweise der grüne Flüssigkristall die Charakteristik hat, daß er über eine hohe Frequenz und eine niedrige Span nung angesteuert wird, dann besteht der blaue Flüssigkri stall, der neben dem grünen Flüssigkristall angeordnet ist, aus einem Flüssigkristallmaterial, das über eine niedrige Frequenz und eine hohe Spannung angesteuert wird.

Die Flachanzeigevorrichtung mit dem oben beschriebenen Aufbau kann in der folgenden Weise hergestellt werden.

Die Indium-Zinn-Oxid-Elektrode 21b wird auf dem Sub strat 22b ausgebildet und eine Isolierschicht wird auf die Indium-Zinn-Oxid-Elektrode 21b geschichtet, woraufhin die Trennwände 23 über ein Ätz-(Maskierungs)Druckverfahren aus gebildet werden.

Anschließend werden der rote Flüssigkristall 25a und das Polymerisat 24 gleichmäßig gemischt über die Trennwände 23 verteilt und wird ein Druckvorgang ausgeführt, um die un erwünschten Teile wegzuätzen und nur die erforderlichen Teile stehenzulassen, so daß rote Flüssigkristallzellen 25 zwischen den Trennwänden 23 gebildet werden, die den erfor derlichen Teilen entsprechen. Anschließend erfolgt eine Bestrahlung mit ultraviolettem Licht, so daß das Polymerisat 24 verfestigt wird und kleine rote Flüssigkristalltropfen 25a im verfestigten Polymerisat 24 gebildet werden.

Wenn bei der Bildung der Flüssigkristallzellen 25-27 die Menge an Flüssigkristall 25a-27a zu klein ist oder wenn die Eigenschaften des Polymerisates 24 ungeeignet sind, dann werden im Polymerisat keine Flüssigkristalltropfen gebildet und bleiben die Flüssigkristalle in Form eines Netzes im Polymerisat.

Die grünen und blauen Flüssigkristalle 26a und 27a werden gleichfalls in den Flüssigkristallzellen 26 und 27 an den gewünschten Teilen in der gleichen Weise wie der rote Flüssigkristall 25a angeordnet und die roten, grünen und blauen Flüssigkristallzellen 25-27 werden der Reihe nach so vorgesehen, daß sich eine Matrix ergibt und benachbarte Zellen verschiedene Steuer- oder Betriebscharakteristiken haben.

Wenn somit die roten, grünen und blauen Flüssigkri stallzellen 25-27 gebildet sind und das andere Substrat 22a mit der darauf vorgesehenen Indium-Zinn-Oxid-Elektrode 21a angeordnet ist, ergibt sich die erfindungsgemäße Flachanzei gevorrichtung.

Es versteht sich, daß neben der Matrixform die roten, grünen und blauen Flüssigkristalle auch in einer linearen Form angeordnet werden können, wie es in Fig. 2 dargestellt ist.

Wenn bei der erfindungsgemäßen Anordnung, die oben beschrieben wurde, keine Spannung an den Indium-Zinn-Oxid- Elektroden 21a und 21b liegt, die in Fig. 1a und 1b darge stellt sind, dann haben die Flüssigkristalltropfen 25a-27a eine Verteilung in willkürlichen Richtungen. Die Lichtstrah len können aufgrund der Dispersion daher nicht hindurchge hen. Wenn andererseits eine Spannung an den Indium-Zinn- Oxid-Elektroden 21a und 21b liegt, dann werden die Flüssig kristalltropfen 25a-27a in der Richtung der anliegenden Spannung ausgerichtet, so daß die Lichtstrahlen hindurch gehen können. Jede Flüssigkristallzelle 25-27 ist weiterhin für eine einzige Farbe vorgesehen und benachbarte Zellen haben verschiedene Betriebs- oder Steuercharakteristiken wie beispielsweise eine niedrige Spannung bei hoher Frequenz oder eine hohe Spannung bei niedriger Frequenz.

Das hat zur Folge, daß eine konstante Spannung immer an den Indium-Zinn-Oxid-Elektroden 21a und 21b beim Ansteuern der jeweiligen Flüssigkristallzellen 25-27 liegt.

Es kann beispielsweise angenommen werden, daß in Fig. 1A und 1B die grüne Flüssigkristallzelle 26 mit einer nied rigen Spannung bei einer hohen Frequenz angesteuert wird und daß die niedrige Spannung mit hoher Frequenz an den gegen überliegenden Indium-Zinn-Oxid-Elektroden 21a und 21b liegt. Dann wird nur die grüne Flüssigkristallzelle 26, die sich auf den einander kreuzenden oder schneidenden Linien der gegenüberliegenden Indium-Zinn-Oxid-Elektroden 21a und 21b befindet, angesteuert, während die benachbarten roten und blauen Zellen 25 und 27 dadurch angesteuert werden, daß eine höhere oder eine niedrigere Spannung angelegt wird. Wenn eine bestimmte Farbzelle angesteuert werden soll, dann muß nur eine Spannung mit dem erforderlichen Pegel an die gegen überliegenden Indium-Zinn-Oxid-Elektroden 21a und 21b der jeweiligen Zelle gelegt werden.

Benachbarte Zellen werden daher nicht beeinflußt, wenn eine bestimmte Zelle angesteuert wird, so daß die Farbe nicht streut. Weiterhin wird an jedes Paar von Indium-Zinn- Oxid-Elektroden 21a und 21b eine einzige Spannung angelegt, so daß der Aufbau der zugehörigen Schaltung einfach ist, was zur Folge hat, daß es nicht mehr nötig ist, mit hohen Kosten verbundene integrierte Schaltkreise zu verwenden, was die Herstellungskosten herabsetzt.

Die erfindungsgemäße Ausbildung kann auch bei einer Matrixform der Flachanzeigevorrichtung gemäß Fig. 3 ange wandt werden, so daß keine Farbdispersion um den Bereich der Indium-Zinn-Oxid-Elektroden 21a und 21b auftritt, an denen die Spannung liegt, was zur Folge hat, daß eine Farbdisper sion vermieden ist und sich eine höhere Bildqualität ergibt.

Wie es oben beschrieben wurde, sind gemäß der Erfindung Flüssigkristallzellen, die jeweils aus einfarbigen roten, grünen oder blauen Kristallen bestehen, vorgesehen und ge geneinander durch Trennwände isoliert, wobei die Zellen in der Reihenfolge der roten, grünen und blauen Farbe angeord net sind.

Weiterhin haben benachbarte Flüssigkristallzellen ver schiedene Betriebs- oder Ansteuercharakteristiken, wodurch Farbdispersionen vermieden werden.

An jedem Paar von Indium-Zinn-Oxid-Elektroden liegt darüberhinaus eine einzige Spannung, die für die rote, grüne oder blaue Farbe beim Ansteuern der zugehörigen Flüssigkri stallzelle geeignet ist, so daß der Aufbau der Schaltung einfach ist und die Verwendung von mit hohen Kosten verbun denen integrierten Schaltkreisen vermieden werden kann, was es möglich macht, Herstellungskosten einzusparen.

Claims

1. Flachanzeigevorrichtung, gekennzeichnet durch Flüs sigkristallzellen (25-27), die rote, grüne und blaue Flüs sigkristalle enthalten, die in ein verfestigtes Polymerisat gemischt sind, Trennwände (23), die die Flüssigkristallzel len (25-27) isolieren und Indium-Zinn-Oxid-Elektroden (21a- 21b), die zwischen zwei Substraten (22a, 22b) ausgebildet sind.

2. Flachanzeigevorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die roten, grünen und blauen Flüssig kristallzellen (25-27) in Form einer Matrix und in der Rei henfolge der roten, grünen und blauen Farbe angeordnet sind.

3. Flachanzeigevorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die roten, grünen und blauen Flüssig kristallzellen (25-27) in linearer Form und in der Reihen folge der roten, grünen und blauen Farbe angeordnet sind.

4. Flachanzeigevorrichtung nach Anspruch 2 oder 3 da durch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallzellen (25-27) so angeordnet sind, daß die Ansteuer- oder Betriebscharakte ristiken von benachbarten Flüssigkristallzellen voneinander Verschieden sind.