LIQUID-CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD OF MAKING THE SAME

Abstract: 1. A liquid crystal display device having a liquid crystal layer which a) contains a pleochroic dye, b) can be switched zone-wise between a transparent and a coloured state (rest state, excited state), and c) is homeotropically orientated in the rest state ; and two carrier plates which enclose the liquid crystal layer between them, and which d) have electrically conductive coatings on their faces which are turned to one another, and of which e) the rear plate is additionally provided with a coloured reflector, characterized in that f) the electrically conductive coating of the rear plate (rear electrode), which simultaneously serves as coloured reflector, consists of Alx Ta1 -x (0=<x<1), and g) has on its surface a colour reflecting oxide film.

Description: Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung. Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solches Display wird in der DE-AS 24 01 974 beschrieben. Soll eine absorptive Flussigkristallanzeige einen farbigen Bildhintergrund erhalten, so empfiehlt die zitierte Auslegeschrift folgendes Vorgehen: Man bedampft zunächst die Rückplatte mit einer metallischen, vorzugsweise aus Aluminium bestehenden Schicht, die anschliessend anoxidiert und dann mit einem Farbstoff imprägniert wird. Danach bedeckt man.die Schicht mit einem isolierenden Material und bildet auf. dieser Isolatorschicht die ggf. segmentierte Rückelektrode. Schliesslich wird die Trägerplatte noch mit einem elektrisch isolierenden, die Flüssigkristallmoleküle plattenparallel orientierenden Film überzogen. Die geschilderte Beschichtungstechnik liefert zweifellos eine kontrastreiche, parallaxefreie Anzeige; sie bringt jedoch eine erhebliche Fertigungsbelastung mit sich, die vor allem dann, wenn das Flüssigkristalldisplay in grossen Stückzahlen produziert werden soll, nicht mehr vertretbar ist. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Display der eingangs genannten Art zu schaffen, das mindestens so gute Darstellungsqualitäten wie die zum Stand der Technik zählenden Ausfuhrungen hat, dabei aber wesentlich einfacher hergestellt werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Anzeigevorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Bei. dem vorgeschlagenen Displaytyp dient die passivierte Al-Ta-Schicht zugleich als Elektrode, als farbiger Reflektor und als Orientierungsschicht. Durch diese Funktionszusammenlegung gestaltet sich die Plattenbeschichtung extrem einfach. Hinzukommt, dass die Eigenschaften der Al-Ta-Schicht durch Wahl der Legierungszusammensetzung kontrolliert verändert und damit den Erfordernissen des Einzelfalles angepasst werden können: Ist der Anteil von Aluminium bzw. Aluminiumoxid relativ gross, so hat die Schicht eine gute Leitfähigkeit bzw. ein ausgeprägteres Orientierungsvermögen. Bei hohem Tantaloxidanteil erhält man kräftigere Farben, deren Tönung überdies durch die Dickenbemessung der Oxidhaut gezielt variiert werden kann. Es hat sich gezeigt, dass der Oxidüberzug mit den gebräuchlichen Flüssigkristall Gemischen praktisch nicht reagiert, so dass die Rückelektrode in all ihren Eigenschaften auch nach langerer Betriebsdauer unverändert bleibt. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Losungsvorschlags sind Gegenstand weiterer Ansprüche. Die Erfindung soll nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, das in der beigefügten Figur in einem schematischen Setenschnitt dargestellt ist, näher erläutert werden. Die Figur zeigt eine Flüssigkristallanzeige mit einer vorderen Trägerplatte 1, einer hinteren Trägerplatte 2 und einem Rahmen 3, der die beiden Substrate in einem bestimmten Abstand miteinander verbindet. In der vom Rahmen und den beiden Platten begrenzten Kammer befindet sich eine dielektrisch negativ anisotrope Flüssigkristallschicht 4. In den Flüssigkristall sind pleochroitische Farbstoff-Moleküle eingelagert, die die Eigenschaft haben, parallel zu ihrer Langsachse schwingendes Licht frequenzselektiv zu absorbieren und Licht mit einer Schwingungsebene senkrecht zur Molekül-Längsachse ungeschwächt hindurchzulassen. Die beiden Platten 1 und 2 sind ausserdem auf ihren einander zugewandten Seiten jeweils mit elektrisch leitenden Belägen versehen (segmentierte Vorderelektrode 6, durchgehende Rückelektrode 7). Die Vorderplatte 1 trägt zusätzlich noch eine senkrecht orientierende ¯ Schicht 8. Die Rückelektrode 7 kann folgendermassen hergestellt werden: Zunächst wird die Rückplatte mit einer Aluminium-Tantal-Legierung bestäubt oder - unter Verwendung einer Elektronenstrahlkanone - bedampft. Dann oxidiert man die abgeschiedene Schicht anodisch oder thermisch, wobei die Dicke der entstehenden Oxidhaut so eingestellt wird, dass sich eine bestimmte Farbe ergibt. Die Zusammensetzung der Legierung hängt davon ab, welche Anforderungen an die Leitschicht gestellt werden. Normalerweise wird keiner der beiden Partner mit weniger als 10 Ges.% vertreten sein; unter Umständen kann es sich aber auch empfehlen, einen ge ringeren Al- oder Ta-Anteil zu verwenden. So kommen durchaus auch aluminiumfreie Leitschichten infrage, beispielsweise dann, wenn man vor allem auf die Farbkraft des Bildhintergrundes Wert legt. Soll die Rückelektrode diffus reflektieren, so kommt man ohne zusätzliche Oberflächenbehandlungen aus, wenn man folgendermassen verfahrt: Die Schicht wird mit einer Dicke von mindestens 25 nm aufgesputtert oder aufgedampft, und zwar bei einer Substrattemperatur, deren Produkt mit der gewählten Schichtdicke grösser ist als 2 x 104 nm x On. Die beiden Parameter sind im konkreten Fall jeweils so zu wählen, dass die aufwachsende Schicht Kristallite mit Abmessungen von der Grösse der Lichtwellenlängen bilden kann. Nähere Einzelheiten hierzu sind der am gleichen Tage eingereichten Patentanmeldung mit dem Titel "Passive elektrooptische Anzeigevorrichtung und Verfahren zur Herstellung-einer solchen Vorrichtung" zu entnehmen. 1 Figur 4 Patentansprüche

Claims: Patentansprüche 1. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einer Flüssigkristallschicht, die a) einen pleochroitischen Farbstoff enthält, b) bereichsweise zwischen einem transparenten und einem farbigen Zustand (Ruhezustand, angeregter Zustand) geschaltet werden kann und c) im Ruhezustand homöotrop orientiert ist, und mit zwei die Flüssigkristallschicht zwischen sich einschliessenden Trägerplatten, die d) auf ihren einander zugewandten Seiten elektrisch leitende Beläge tragen und von denen e) die Rückplatte ausserdem noch mit einem farbigen Reflektor versehen ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass f) der elektrisch leitende Belag der Rückplatte (Rück- elektrode), der zugleich auch als farbiger Reflek tor dient, aus AlxTa1-x(O # x # 1) besteht und g) an seiner Oberfläche eine farbig reflektierende Oxidhaut hat. 2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e .k e n n z e i c h n e t , dass gilt x = o. 3. Anzeigevorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ss dass gilt 0,1 # x# 0,9. 4. Verfahren zur Herstellung einer Anzeigevorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Rückelektrode aufgedampft oder aufgestäubt wird, und zwar mit einer Dicke von mindestens 25 nm und bei einer Substrattemperatur, deren Produkt mit der gewählten Schichtdicke den Wert 2 x 104nm x K übersteigt.

Inventors: KAUSCHE, HELMOLD, DIPL.-PHYS., KRUGER, HANS, DIPL.-PHYS., PETERS, WINFRIED, DIPL.-PHYS., Krüger, Hans, Dipl.-Phys.
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1980
Main classification: G02F1
IPC codes: G09F9, G02F1