NL1009291C2

NL1009291C2 - Weergeefinrichting met vloeibare kristallen en productie-werkwijze daarvoor.

Info

Publication number: NL1009291C2
Application number: NL1009291A
Authority: NL
Inventors: Seung Hee Lee; Seok Lyul Lee; Hyang Yul Kim; Bong Gyu Rho; Sun Gil Kwon; Hae Sung Park; Woo Ho Choi; Jung Yeal Lee
Original assignee: Boe Hydis Technology Co
Priority date: 1997-12-29
Filing date: 1998-05-29
Publication date: 2004-08-03
Also published as: NL1009291A1; GB2332769B; DE19824137B4; TW387997B; GB2332769A; JP3498163B2; GB9811667D0; US20010010576A1; CN1147757C; DE19824137A1; US6522380B2; FR2773225B1; CN1221892A; JPH11202356A; FR2773225A1; US6233034B1

Description

WEERGEEFINRICHTING MET VLOEIBARE KRISTALLEN EN PRODUCTIEWERKWIJZE DAARVOOR

5 ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een weergeefinrichting en een werkwijze voor het vervaardigen daarvan- Meer in het bijzonder verschaft de onderhavige 10 uitvinding een nieuwe weergeefinrichting met vloeibare kristallen met een relatief hoge doorlaatbaarheid en een relatief grote openingsverhouding. De onderhavige uitvinding verschaft voorts een werkwijze voor het vervaardigen daarvan.

15 De snelle voortgang in de prestaties van actieve matrix vloeibare kristal weergeefinrichtingen ("LCDs") heeft een groot gebied van toepassingen geopend, bijvoorbeeld platte paneelvormige televisie ("TV”) systemen en monitoren voor draagbare computers met een hoge informa-20 tie-inhoud.

Een gebruikelijk type techniek, dat toegepast wordt in deze weergeefinrichtingen is de conventionele getwiste nematische ("TN") weergeefbedrijfstoestand. Conventioneel TN bedrijf echter heeft inherente eigen-25 schappen, die bestaan uit een beperkte zichtkarakteris-tiek en langzame responsietijd. Meer in het bijzonder heeft TN een langzame responsietijd voor grijsschaal bedrijf.

Om deze beperkingen op te lossen, zijn verschil-30 lende technieken die toegepast worden bij vloeistof kristalweergeefinrichtingen (d-w.z. LCDs) voorgesteld. Louter als voorbeeld kan worden gezegd, dat technieken, zoals een meerdomein TN structuur en een optisch gecompenseerd dubbel brekings ("OCB") bedrijf hetwelk fysische 100-02^1 2 karakteristieken van de vloeistofkristal moleculen compenseert, zijn voorgesteld.

Alhoewel het multi-domein structuur dikwijls bruikbaar is bij het verbeteren van de zichthoek, is elke 5 verbetering van de zichtzone beperkt. Een inherente eigenschap van de lage responsietijd blijft bovendien nog steeds onopgelost en processen voor het vormen van de multi-domeinstructuur zijn dikwijls gecompliceerd en kunnen moeilijk worden uitgevoerd. In tegenstelling 10 daarmee heeft het OCB bedrijf bewezen betere elektro- optische prestaties te leveren met inbegrip van de zicht-karakteristieken en de responsietijd. Het OCB bedrijf echter kan moeilijkheden opleveren bij het besturen van de vloeistofkristal moleculen voor zelf compensatie 15 constructie via een voorspanning.

Andere technieken zoals een in-het-vlak schakelen ("IPS") bedrijf waar elektroden voor het besturen van de vloeistofkristal moleculen gevormd worden op dezelfde drager zijn eveneens voorgesteld. Als voorbeeld kan 20 worden genoemd M.Oh-e, M.Ohta, S.Arantani en K.Kondo in "Proceeding of the 15th International Display Research Conference", blz. 577 door de Society for Information Display en de intrinsic of Television Engineer of Japan (1995) waarin een IPS bedrijf wordt beschreven. De weer-25 gave inrichting met IPS bedrijf heeft eveneens verschillende beperkingen. Aangezien deze weergeefinrichtingen dikwijls materialen gebruiken, die niet doorzichtig zijn, neemt de weergeef-doorlaatbaarheid dikwijls af. In sommige gevallen is dit een achtergrond licht met een hoge 30 lichtsterkte hetgeen ongewenst is voor draagbare computertoepassingen met laag vermogen. Andere beperkingen zijn de moeilijkheid in de productie, welke dikwijls complexe afvlakprocessen omvat. Deze en andere beperkingen zijn in de onderhavige beschrijving beschreven.

35 Uit het voorgaande zal het duidelijk zijn, dat de verbeterde techniek voor het vervaardigen van een LCD weergeefinrichting in hoge mate gewenst is.

1009291 3

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

Volgens de onderhavige uitvinding wordt een techniek verschaft, die een werkwijze en een weergeefin-5 richting voor de productie van een verbeterde weergeefinrichting omvat. In een voorkeursuitvoering volgens de uitvinding wordt een grotere openingsverhouding van de vloeistofkristal weergeefinrichting en de doorlaatbaarheid ervan bereikt. In andere aspecten verbetert de 10 uitvinding de topologie van de constructie van de lagere drager zonder de noodzaak van een aanvullend vlakmakings-proces, hetgeen bij conventionele weergeefinrichtingen veelal noodzakelijk is.

Volgens één aspect van de uitvinding wordt een 15 vloeistofkristal weergeefinrichting verschaft. De weergeef inrichting bevat een aantal elementen, bijvoorbeeld een eerste drager en een tweede drager, waarvan de ene tegenover de andere op een eerste afstand is opgesteld.

De eerste drager heeft een binnenoppervlak en een buiten-20 oppervlak, dat tegenover het binnenoppervlak ligt. De weergeefinrichting heeft voorts een vloeistofkristal laag die als sandwich tussen de binnenoppervlakken van de drager ligt. De vloeistofkristal lager heeft een aantal vloeistofkristal moleculen. Een eerste elektrode is 25 gevormd op het binnenoppervlak van de eerste drager en heeft een eerste breedte. Een tweede elektrode is gevormd op het binnenoppervlak van de eerste drager en heeft een tweede breedte. De tweede elektrode ligt op een tweede afstand van de eerste elektrode. Deze elektroden richten 30 de vloeistofkristal moleculen onder gebruikmaking van een elektrisch veld, dat opgewekt wordt tussen de elektroden. De eerste en tweede elektroden zijn gevormd van een doorzichtig geleidend materiaal (b.v. ITO). De weergee-finrichting heeft de eerste afstand, welke groter dan de 35 tweede afstand is. Bij voorkeur hebben de eerste en tweede elektroden elk een breedte zodanig, dat de vloeistofkristal moleculen boven de eerste en tweede elektro- 1009291 4 den, welke vrijwel gericht zijn op elkaar tengevolge van het elektrische veld.

Volgens een ander aspect van de uitvinding wordt een vloeistofkristal weergeefinrichting verschaft. De 5 inrichting omvat een aantal elementen, b.v. een eerste drager en een tweede drager, waarbij de ene op een eerste afstand ten opzichte van de ander is opgesteld. Elke drager heeft een binnenoppervlak en een buitenoppervlak, dat ligt tegenover het binnenoppervlak. De weergeefin-10 richting heeft voorts een vloeistofkristal laag die als sandwich tussen de binnenoppervlakken van de beide dragers ligt. De vloeistofkristal laag heeft een aantal vloeistofkristal moleculen. Een eerste elektrode is geplaatst op het binnenoppervlak van de eerste drager. De 15 eerste elektrode omvat een aantal stroken, waarbij elk van de stroken een eerste breedte hebben, en op een tweede afstand gelegen zijn van de naburige strook. Een tweede elektrode is eveneens op de eerste drager geplaatst. De tweede elektrode omvat een aantal stroken, 20 waarbij elk van de stroken tussen de stroken van de eerste elektrode is geplaatst en waarbij de stroken een tweede breedte hebben en op afstand van elkaar liggen onder vrijlating van een derde afstand van de andere strook, die daarbij gelegen is, waarbij elk van de stro-25 ken van de tweede elektrode gescheiden is van elk van de stroken van de eerste elektrode, die nabijgelegen zijn onder vrijlating van een vierde afstand. Een isolerende laag is gevormd tussen de eerste en tweede elektrode. De isolerende laag isoleert de eerste elektrode ten opzichte 30 van de tweede. De eerste elektrode en de tweede elektrode zijn elk gemaakt van een doorzichtige geleider, en de eerste afstand is groter in lengte dan de vierde. De tweede breedte is kleiner dan de tweede afstand en de eerste breedte is kleiner dan de derde afstand. Bij 35 voorkeur hebben de stroken van de tweede elektrode elk een breedte zodanig, dat de vloeistofkristal moleculen over de stroken liggen van de eerste elektrode en de stroken van de tweede elektrode zijn nagenoeg uitgericht

i r. r. r- 4 j O U O t w I

5 in aanwezigheid van het elektrische veld, dat opgewekt wordt tussen de stroken van de eerste elektrode en de stroken van de tweede elektrode en waarbij de eerste breedte kleiner dan de derde afstand is.

5 Volgens een ander aspect van de uitvinding wordt een vloeistofkristal weergeefinrichting verschaft. De weergeefinrichting omvat een aantal elementen, zoals een eerste drager en een tweede drager, welke onder vrijlating van een eerste afstand op afstand van elkaar zijn 10 geplaatst. Elke drager heeft een binnenoppervlak en een buitenoppervlak, dat ligt tegenover het binnenoppervlak. De weergeefinrichting heeft voorts een vloeistofkristallaag, die als sandwich tussen de binnenoppervlakken van de beide dragers is gelegen. De vloeistofkristallaag 15 heeft een aantal vloeistofkristal moleculen. Een eerste elektrode is op het binnenoppervlak van de eerste drager aangebracht. Een eerste elektrode heeft een vierkantvormige plaatstructuur. Een isolerende laag is aangebracht op het binnenoppervlak van de eerste drager, welke de 20 eerste elektrode omvat. Een tweede elektrode is geplaatst op de isolerende laag. De tweede elektrode omvat een aantal stroken, die elk zodanig zijn aangebracht, dat ze de eerste elektrode overlappen en een eerste breedte en een tweede afstand daartussen innemen, waarin het opper-25 vlak van de eerste elektrode gedeeltelijk toegankelijk is via de ruimten tussen de stroken en waarbij de toegankelijke delen van de eerste elektrode elk een breedte van de tweede afstand hebben. De eerste en tweede elektroden zijn elk gemaakt van een doorzichtige geleider. De eerste 30 afstand tussen de eerste en tweede dragers is groter dan de dikte van de isolerende laag en een tweede breedte en eerste breedte zijn zodanig, dat de vloeistofkristal moleculen boven de toegankelijke delen van de eerste elektrode en de stroken van de tweede elektrode nagenoeg 35 uitgericht zijn door het daartussen opgewekte elektrische veld tussen de toegankelijke delen van de tweede elektrode en de stroken van de tweede elektrode.

6

Volgens weer een ander aspect van de uitvinding wordt een vloeistofkristal weergeefinrichting verschaft. De vloeistofkristal weergeefinrichting omvat een aantal elementen, bijvoorbeeld eerste en tweede dragers. De 5 eerste en tweede dragers liggen op een eerste afstand van elkaar. Elke van de dragers heeft een binnenoppervlak en een buitenoppervlak tegenover het binnenoppervlak. Een vloeistofkristallaag ligt als een sandwich tussen het binnenoppervlak van de dragers. De vloeistofkristallaag 10 omvat een aantal vloeistofkristal moleculen. Een eerste elektrode is op het binnenoppervlak van de eerste drager gevormd. De eerste elektrode omvat een aantal stroken. Elke van de stroken heeft een eerste breedte en ligt op een tweede afstand van een andere strook, die daarnaast 15 ligt. Een tweede elektrode is gevormd op het binnenoppervlak van de eerste drager. De tweede elektrode bevat een aantal stroken. Elk van de stroken ligt tussen de stroken van de eerste elektrode, en heeft een tweede breedte en ligt op een derde afstand van een andere strook, die 20 daarnaast ligt. Elke van de stroken van de tweede elektrode is eveneens gescheiden van elk van de stroken van de eerste elektrode, die op een vierde afstand daarnaast liggen. De eerste elektrode en de tweede elektrode zijn elk gemaakt van een doorzichtige geleider. De eerste 25 afstand is groter in lengte dan de vierde afstand. De tweede breedte is kleiner dan de tweede afstand. De eerste breedte is kleiner dan de derde afstand. De stroken van de eerste en tweede elektroden zijn op hetzelfde vlak opgesteld en de stroken van de eerste en tweede 30 elektroden hebben elk een breedte zodanig, dat de vloeistofkristal moleculen de stroken van de eerste elektrode en de stroken van de tweede elektrode overlappen en nagenoeg uitgericht zijn bij een elektrisch veld, dat tussen de stroken van de eerste elektrode en de stroken 35 van de tweede elektrode wordt gevormd.

Volgens weer een ander aspect van de uitvinding wordt een werkwijze van de fabricage van de vloeistofkristal weergeefinrichting verschaft. De werkwijze omvat "t s. ·_ } <> 7 een aantal stappen. Eerst wordt een eerste doorzichtig drager verschaft. Daarna wordt een eerste doorzichtige geleidende laag gevormd op de eerste doorzichtige drager. Daarna wordt een eerste metalen film opgebracht op het 5 eerste doorzichtig geleidende materiaal en wordt dan in een patroon gebracht, zodanig, dat een aantal poortbus-lijnen en een gemeenschappelijke signaallijn wordt gevormd. Vervolgens wordt een eerste doorzichtige geleidende film opgebracht op de resulterende constructie en dan 10 in een patroon gebracht om een aantal tegenelektroden te vormen, die elk omvatten een aantal stroken, die loodrecht staan op de poortbuslijn. Daarna wordt een poorti-solator gevormd op de resulterende constructie met inbegrip van de poortbuslijnen, de gemeenschappelijke sig-15 naallijnen en de tegenelektroden. De kanaallaag wordt gevormd op een geselecteerd deel van de poort isolerende laag. De tweede transparante geleidende laag wordt opgebracht op de poortisolator en vervolgens in een patroon gebracht voor het vormen van een aantal beeldpunt elek-20 troden, die elk bevatten een aantal stroken, die parallel op de strook van de tegenelektrode zijn opgesteld en geplaatst op de poort isolerende laag tussen de stroken van de tegenelektroden. Een tweede metaalfilm wordt opgebracht op de poort isolerende laag en dan in een 25 patroon gebracht om een aantal gegevensbuslijnen te vormen, die loodrecht staan op de poortbuslijn, de bronnen en de afvoeren. Een eerste richtlaag wordt gevormd op de resulterende constructie.

Volgens weer een ander aspect van de uitvinding 30 wordt een werkwijze voor het vervaardigen van een vloeistof kristal weergeefinrichting verschaft. De werkwijze omvat een aantal stappen. Eerst wordt een eerste doorzichtige drager gevormd. Een eerste doorzichtige geleidende laag wordt gevormd op de eerste doorzichtige drager 35 en wordt dan in een patroon gebracht om het aantal tegenelektroden te vormen. Een eerste metaalfilm wordt opgebracht op de eerste doorzichtige geleidende laag en dan in een patroon gebracht om een aantal poortbuslijnen en 1009291 8 een gemeenschappelijke signaallijn te vormen, zodanig, dat de gemeenschappelijke signaallijn in contact verkeert met elke van de tegenelektroden. Een poort isolerende laag wordt gevormd op de resulterende constructie met 5 inbegrip van de poortbuslijnen, de gemeenschappelijke signaallijn en de tegenelektroden. Een kanaallaag is gevormd op een geselecteerd deel van de poort isolerende laag. Een tweede doorzichtige geleidende laag wordt opgebracht op de poort isolerende laag en dan in een 10 patroon gebracht zodanig, dat de tegenelektroden worden overlapt teneinde een aantal beeldpunt elektroden te vormen. Een tweede metaalfilm wordt opgebracht op de poort isolerende laag en dan in een patroon gebracht voor het vormen van een aantal gegevensbuslijnen, bronnen en 15 afvoeren. Een eerste richtlaag is gevormd op de resulterende structuur. Hierbij is de stap voor het vormen van de poortbuslijnen en de gemeenschappelijke signaallijn en de stap voor het vormen van de tegenelektrode met elkaar uitwisselbaar.

20

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

De bijgaande tekeningen, die deel uitmaken van de beschrijving, tonen momenteel uitvoeringsvormen van de 25 uitvinding waaraan de voorkeur wordt gegeven en tezamen met de algemene beschrijving in het voorgaande en de gedetailleerde beschrijving van de voorkeursuitvoeringen in het hierna volgende, dienen om de principes van de uitvinding te verduidelijken.

30 Fig.l is een vereenvoudigd bovenaanzicht van een conventioneel eenheidsbeeldpunt en delen van naburige beeldpuntzones die daaromheen liggen in een weergeefinrichting met vloeibare kristallen.

Fig.2 is een vereenvoudigd gedeeltelijk aanzicht 35 langs de lijn 202-202' in fig.l

Fig.3 is een vereenvoudig simulatieresultaat, dat de doorlaatbaarheidsvariatie in de loop van de tijd na het aanleggen van het elektrisch veld.

: * J U X Z b I

9

Fig.4 is een vereenvoudigd doorsnede aanzicht van de weergeefinrichting met vloeistofkristallen volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding.

Fig.5A en 5B zijn vereenvoudigde bovenaanzichten 5 van een eenheid beeldpuntzone en delen van naburige beeldpuntzones, die daaromheen liggen in de weergeefinrichting met vloeistofkristallen volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding.

Fig.6 is een vereenvoudigd doorsnede aanzicht 10 langs de lijn 206-206' uit de figuren 5A en 5B.

Fig.7A en 7B zijn vereenvoudigde aanzichten, die de relaties aangeven tussen de uitrichtrichtingen van een bovenste en een benedenste richtlaag en tussen de polari-satierichtingen van een polarisator en een analysator in 15 de vloeistofkristal weergeefinrichting volgens uitvoeringsvormen* van de uitvinding.

Fig.8A tot 8C zijn vereenvoudigde aanzichten van de werkwijze voor het vervaardigen van de vloeistofkristal weergeefinrichting volgens uitvoeringsvormen van de 20 uitvinding.

Fig.9A is een vereenvoudigd perspectivisch aanzicht van de uitrichting van vloeistofkristal moleculen bij afwezigheid van het elektrische veld in de weergee-finrichting met vloeistofkristallen volgens uitvoerings-25 vormen van de uitvinding.

Fig.9B is een vereenvoudigd perspectivisch aanzicht van het richten van vloeistofkristal moleculen in de aanwezigheid van het elektrische veld in de vloeistofkristal weergeefinrichting volgens uitvoeringsvormen van 30 de uitvinding.

Fig.10 is een vereenvoudigd schema voor het schematisch aangeven van de verdeling van de elektrische krachtlijnen in de vloeistofkristal weergeefinrichting volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding.

35 Fig.ll en 12 tonen vereenvoudigde simulatieresu ltaten van de variatie in de doorlaatbaarheid na verloop van tijd na het aanleggen van een elektrisch veld in de eenheidsbeeldpuntzone van de vloeistofkristal weergeefin- 10 richting volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.

Fig.13 is een vereenvoudigde grafiek van de variaties in doorlaatbaarheid als functie van de stuur-5 spanning in de vloeistofkristal weergeefinrichting volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding.

Fig.l4A en 14B zijn vereenvoudigde bovenaanzichten van de eenheid beeldpuntzone en delen van aangrenzende beeldpuntzones eromheen in de vloeistofkristal weer-10 geefinrichting volgens alternatieve uitvoeringsvormen van de uitvinding.

Fig.15 is een vereenvoudigd doorsnedeaanzicht langs de lijn 215-215' van de fig.l4A en 14B.

Fig.16 en 17 tonen vereenvoudigde simulatieresul-15 taten van variatie in doorlaatbaarheid overeenkomstig het tijdsverloop na aanleggen van een elektrisch veld in de eenheid beeldpuntzone van de vloeistofkristal weergeefinrichting volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding.

Fig.l8A en 18B zijn vereenvoudigde bovenaanzich-20 ten van de eenheid beeldpuntzone en delen van naburige beeldpuntzones daaromheen in de vloeistofkristal weergee-finrichting volgens alternatieve uitvoeringsvormen van de uitvinding.

Fig.19 is een vereenvoudigd doorsnede aanzicht 25 langs de lijn 219-219' in de fig.l8A en 18B.

Fig.20 toont een vereenvoudigd simulatieresultaat van de variatie in doorlaatbaarheid in verloop van tijd na het aanleggen van een elektrisch veld in de eenheid beeldpuntzone van de vloeistofkristal weergeefinrichting 30 volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.

Fig.21 is een vereenvoudigd bovenaanzicht van een eenheid beeldpuntzone en delen van aangrenzende beeldpuntzones daaromheen in de vloeistofkristal weergeefinrichting volgens alternatieve uitvoeringsvormen van de 35 uitvinding.

Fig.22 is een vereenvoudigd doorsnede aanzicht langs de lijn 222-222' uit fig.21.

1009291 11

Fig.23A toont een vereenvoudigd contrast dat afhankelijk is van de zichthoek in een vloeistofkristal weergeefinrichting volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.

5 Fig.23B toont een vereenvoudigd contrast dat afhankelijk si van de zichthoek in een conventioneel vloeistofkristal weergeef inrichting.

Fig.24 toont een vereenvoudigde helderheid welke afhankelijk is van de zichthoek in een vloeistofkristal 10 weergeefinrichting volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.

Fig.25 is een vereenvoudigde grafiek van de variatie in doorlaatbaarheid als functie van de stuur-spanning in de vloeistofkristal weergeefinrichting vol-15 gens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE VOORKEÜRSUITVOERINGEN I. Conventionele LCD weergeefinrichtingen 20

Fig.l is een vereenvoudigd bovenaanzicht van een conventioneel eenheidsbeeldpunt gebied en delen van naburige beeldpuntzones daaromheen in de IPS bedrijf vloeistofkristal weergeefinrichting. In fig.l omvat de 25 vloeistofkristal weergeefinrichting een aantal poortbus-lijnen 11, die met elkaar parallel zijn opgesteld op een lagere drager in een eerste richting en een aantal gege-vensbuslijnen 15 evenwijdig aan elkaar op de lagere drager in een tweede richting loodrecht op de eerste. Het 30 aantal poortbuslijnen 11 en het aantal gegevensbuslijnen 15 zijn in een matrix configuratie opgesteld teneinde daardoor een aantal beeldpuntzones te definiëren, die elk begrensd worden door een paar poortbuslijnen en een paar gegevensbuslijnen. De poortbuslijnen 11 en de gegevens-35 buslijnen 15 zijn ten opzichte van elkaar geïsoleerd door middel van een niet getekende isolatielaag tussen de poortbuslijnen en de gegevensbuslijnen. Een tegenelektro-de 12 is als een rechthoekig frame aangebracht binnen een 100 u '·} i 12 respectievelijke beeldpuntzone en is aangebracht op een oppervlak van de lagere drager tezamen met de poortbus-lijnen 12.

Een beeldpunt elektrode 14 is op een oppervlak op 5 de tegenelektrode 12 geplaatst met daartussen de niet getekende poort isolerende laag. De beeldpuntelektrode 14 is opgesteld in de vorm van de letter "I" teneinde daardoor een zone in te delen, die wordt begrensd door de tegenelektrode 12. De beeldpuntelektrode 14 omvat een 10 lijfgedeelte 14c die in de Y richting loopt om daardoor de zone die de tegenelektrode 12 omringt in twee delen te verdelen, en eerste en tweede kraaggedeelten 14a en 14b die de tegenelektrode 12 in de X richting overlappen. De beide kraaggedeelten 14a,14b zijn parallel en tegenover 15 elkaar opgesteld.

Een dunne film transistor 16, welke de verbinding vormt met een corresponderende van de gegevensbuslijnen en een corresponderende van de beeldpuntelektrodes is gevormd op een kruispunt van de poortbuslijnen 11 en de 20 gegevensbuslijnen 12. De transistor 16 omvat een poorte-lektrode, die gevormd is als een integraal tongvormig gedeelte, dat uitsteekt in een respectievelijk beeldpunt-gedeelte vanaf de poortbuslijnen 11, waarbij de leegloop-elektrode gevormd is als een tongvormig uitstekend deel 25 van de gegevensbuslijnen 15, waarbij een bronelektrode zich uitstrekt vanaf de beeldpuntelektrode 14 en een kanaallaag 17 gevormd is over een poortelektrode.

Een aanvullende-condensator Cst is gevormd in een overlappend deel tussen de tegenelektrode 12 en de beeld-30 puntelektrode 14. Alhoewel fig.l dat niet toont, is een bovenste drager met een niet getekend kleurenfilter op een gekozen afstand opgesteld tegenover de lagere drager 10. De poortbuslijnen 11, de tegenelektrode 12, de beeldpuntelektrode 14 en de gegevensbuslijnen zijn elk gevormd 35 uit een ondoorzichtig metaal, b.v. aluminium, titanium, tantalum, chroom of dergelijke.

• . \ · v _ 13

Een proces voor het vormen van de LCD met de IPS bedrijfstoestand zal beschreven worden aan de hand van fig.l en 2.

Fig.2 is een doorsnede aanzicht langs de lijn II-5 II' uit fig.l. De dikte van de metalen laag is bijvoorbeeld 2500 tot ongeveer 3500 Angstroms en aangebracht op een oppervlak van de lagere drager 10. De metalen laag is van een ondoorzichtig metaal zoals aluminium, titanium, tantalum, chroom of dergelijke. Vervolgens wordt aan de 10 metalen laag een patroon gegeven, zodanig, dat de poort-buslijnen 11 en de tegenelektrode 12 worden gevormd. Alleen de tegenelektrode 12 is in fig.2 aangegeven. De poortisolerende laag 13 is eveneens op een oppervlak van de benedenste drager 10 gevormd, waarbij deze de poort-15 buslijn 11ϊβη de tegenelektrode 12 omvat. Daarna wordt een kanaallaag 17 van de dunne film transistor 16 gevormd op een gekozen gedeelte van de poortisolerende laag 13 en wordt een metalen laag gevormd met een dikte van ongeveer 4000 tot 4500 Angstroms op een oppervlak van de resulte-20 rende constructie waar de poortisolerende laag 13 waarop de kanaallaag 17 is gevormd deel van uitmaakt. De metalen laag is gemaakt van een ondoorzichtig metaal zoals aluminium, titanium, tantalum, chroom of dergelijke. Na het vormen van de metalen laag wordt aan de metalen laag een 25 patroon gegeven teneinde daardoor een beeldpuntelektrode 14 en een gegevensbuslijn 15 te vormen. In fig.2 is alleen de beeldpuntelektrode 14 getekend. Vervolgens wordt een eerste richtlaag 19 op het resulterende oppervlak van de benedenste drager 10 gevormd.

30 Een bovenste drager 20 is met de gekozen afstand d opgesteld tegenover de benedenste drager 10. De afstand d.w.z. een celspleet tussen de beide dragers 10 en 20 (in het volgende wordt de celspleet d genoemd) is kleiner dan de afstand 1 tussen het lijfgedeelte 14c van de beeldpun-35 telektrode (hierna wordt het lijfgedeelte 14c van de beeldpunt elektrode de beeldpuntelektrode 14 genoemd) en de tegenelektrode 12. Dit om een elektrisch veld te maken, dat opgewekt wordt tussen de beeldpuntelektrode en 'i i 14 de tegenelektrode en dat nagenoeg evenwijdig loopt aan de oppervlakken van de dragers 10 en 20.

Op een binnenoppervlak van de bovenste drager 20 liggend tegenover de benedenste drager 10 is een kleur-5 filter 21 gevormd. Op een oppervlak van het kleurfilter 21 is voorts een tweede richtlaag 22 gevormd. De eerste en tweede richtlagen 19 en 22 doen hier dienst om de vloeistofkristal moleculen (niet getekend) te richten, zodanig, dat de langste as ervan nagenoeg evenwijdig komt 10 te liggen met de oppervlakken van de dragers 10 en 20 in afwezigheid van het elektrische veld tussen de beeldpun-telektrode 14 en de tegenelektrode 12. De eerste en tweede richtlagen 19 en 22 worden van ribbels voorzien, zodanig, dat een hoek tussen de ribbelas en de poortbus-15 lijn 11 een gekozen hoek wordt.

Alhoewel dit in de tekening niet is getekend, wordt op een buitenoppervlak van de benedenste drager 10 een polarisator opgesteld en wordt een analysator opgesteld op een buitenoppervlak van de bovenste drager 20.

20 In de weergeefinrichting met vloeistofkristallen in de IPS bedrijfstoestand, wordt wanneer een aftastsig-naal aangelegd wordt op een corresponderende van de poortbuslijnen 11 en een weergeefsignaal aangelegd wordt op een corresponderende van de gegevensbuslijn 15, een 25 dunne film transistor 16 die gevormd is op een kruispunt van de poortbuslijnen 11 en de gegevensbuslijnen 12 waaraan de signalen worden aangelegd, ingeschakeld en afgeschakeld. Indien de dunne film transistor ingeschakeld is, wordt het weergeefsignaal van de gegevensbuslijnen 15 30 overgedragen naar de beeldpuntelektrode 14 via de dunne film transistor 16 en worden gemeenschappelijke signalen bij voortduring aangelegd op de tegenelektrode 12. Het elektrisch veld wordt dus opgewekt tussen de tegenelektrode 12 en de beeldpuntelektrode 14.

35 Op dit tijdstip, zoals fig.2 toont, wordt aange zien de afstand 1 tussen de tegenelektrode 12 en de beeldpuntelektrode 14 groter is dan de afstand van de celspleet d, een elektrisch veld E, dat nagenoeg even- 1009291 15 wijdig loopt met het oppervlak van de drager opgewekt. De vloeistofkristal moleculen binnen de vloeistofkristal laag worden daardoor getwist, zodanig, dat de optische assen ervan parallel lopen met het elektrische veld E, 5 overeenkomstig de diëlektrische anisotropie karakteristieken van de vloeistofkristal moleculen. Een gebruiker ziet dus de langere assen van de vloeistofkristal moleculen op het scherm in alle richtingen en een zichthoek van de vloeistofkristal weergeefinrichting wordt dus verbe-10 terd.

Conventionele vloeistof kristal weergeefinrichtingen in de IPS bedrijfstoestand hebben verschillende beperkingen. De vloeistofkristal weergeefinrichting in de IPS bedrijfstoestand volgens de figuren 1 en 2 bijvoor-15 beeld hebben een constructie waarin de tegenelektrode 12 en de beeldpuntelektrode 14 zijn gemaakt van een ondoorzichtig materiaal, b.v. aluminium, welke opgesteld zijn in een lichtdoorlaatzone, d.w.z. de lagere drager 10. Een openingsverhouding van de vloeistofkristal weergeefin-20 richting wordt derhalve minder en de doorlaatbaarheid ervan neemt eveneens af. Om bovendien de passende helderheid te verkrijgen moet dikwijls een achtergrond licht met hoge sterkte worden gebruikt en dit veroorzaakt een verhoogd elektrisch verbruik hetgeen dikwijls ongewenst 25 is.

Om deze beperkingen te ondervangen, is een tegenelektrode 12 en een beeldpuntelektrode 14 van doorzichtig materiaal voorgesteld. In een dergelijke vloeistofkristal weergeefinrichting wordt de openingsverhouding dikwijls 30 groter maar de doorlaatbaarheid dikwijls niet verbeterd. Om een in het vlak liggend elektrisch veld te verkrijgen, moet de afstand 1 tussen de elektroden 12 en 14 dikwijls groter worden ingesteld dan de celspleet d. Om een passende sterkte van het elektrisch veld voor het uitrichten 35 van de kristalmoleculen te verkrijgen, hebben de elektroden 12 en 14 relatief grote afmetingen wat betreft de breedte ervan bijvoorbeeld 10 tot 20μπι. Deze beperkingen van de elektroden 12 en 14 veroorzaken een elektrisch 10Γ1 ^ 16 veld, dat nagenoeg evenwijdig loopt aan de oppervlakken van de dragers tussen de elektroden 12 en 14. Het elektrische veld heeft echter weinig effect omdat de kristal-moleculen, die rechtsboven de bovenoppervlakken van de 5 elektroden 12 en 14 liggen, een grote breedte hebben waardoor zij dunne eguipotentiaal lijnen bezitten in een gedeelte boven de bovenste oppervlakken van de elektroden. Dientengevolge wordt aangezien de vloeistofkristal moleculen boven het bovenoppervlak van de elektrode een 10 beginconfiguratie behouden zelfs in het geval van de aanwezigheid van het elektrisch veld, de doorlaatbaarheid weinig vergroot.

Fig.3 toont het simulatie resultaat van de variatie van de doorlaatbaarheid in de eenheidsbeeldpunt zone 15 in verloop van tijd na het aanleggen van een elektrisch veld in de., conventionele weergeef inrichting met vloei-stofkristallen met de constructie volgens fig.l en 2. In fig.3 geeft het bovenste blok de variatie in doorlaatbaarheid weer en het benedenste blok de verdeling van de 20 elektrische krachtlijnen, die gevormd worden tussen de tegenelektrode en de beeldpuntelektrode, waarin de elektrische krachtlijnen equipotentiaal lijnen zijn. Verwij-zingscijfer 15d geeft de vloeistofkristal moleculen aan. De vloeistofkristal weergeefinrichting heeft een tegen-25 elektrode en een beeldpuntelektrode, die gemaakt zijn van ondoorzichtig metaal. De afstand tussen de tegenelektrode en de beeldpuntelektrode bedraagt ongeveer 20μιη en de breedte van de tegenelektrode en de breedte van de beeldpuntelektrode elk bedraagt ongeveer ΙΟμιη terwijl de 30 celspleet ongeveer 4,5μιη is. De hoek tussen de ribbenas van de eerste richtlaag en de elektrische veld richting bedraagt ongeveer 22°. Een spanning, die aangelegd wordt op de beeldpuntelektrode is ongeveer 8 volt. Zoals fig.3 toont, benadert de doorlaatbaarheid ongeveer 23% zelfs na 35 een tijdsverloop van ongeveer 100 ms. Dit resultaat geeft aan, dat de responsietijd zeer laag is.

Zoals fig.3 toont, zijn overeenkomstig het simulatie resultaat in de aanwezigheid van het elektrische <1 ï ^ ......

17 veld in een bovenste deel boven de tegenelektrode en de beeldpuntelektrode, beperkt equipotentiaal lijnen aanwezig, hetgeen aangeeft, dat de sterkte van het elektrisch veld klein is. De vloeistofkristal moleculen boven de 5 beide elektroden bewegen derhalve slechts weinig. Dientengevolge is de doorlaatbaarheid boven de beide elektroden ongeveer 0%. Zelfs wanneer de tegenelektrode en de beeldpuntelektrode worden gemaakt van doorzichtig materiaal met de bovenbeschreven breedte, kunnen de vloeistof-10 kristal moleculen boven de beide elektroden nauwelijks bewegen, hetgeen een soortgelijk geval is als bij de omstandigheid, dat de beide elektroden van ondoorzichtig materiaal zijn. Verondersteld kan worden, dat hetzelfde niveau van doorlaatbaarheid als in het geval van niet 15 doorzichtige elektroden zal ontstaan, alhoewel de beide elektroden van doorzichtig materiaal zijn.

Zoals blijkt uit de figuren 1 en 2, in een aspect van de productiemethode van de conventionele vloeistofkristal weergeefinrichting, is de tegenelektrode 12 20 gelijktijdig gevormd met de poortbuslijnen 11 en is de beeldpuntelektrode 14 gelijktijdig gevormd met de gege-vensbuslijnen 15 tot een dikte van 3000 Angstroms en meer. Alhoewel deze gelijktijdige productiestappen van twee verschillende lagen uitgevoerd worden om het fabri-25 cageproces te simplificeren, veroorzaken ze grote hoogteverschillen tussen de tegenelektrode 12 en de beeldpuntelektrode 14. De reden is, dat omdat de dikte van de tegenelektrode 12 en de beeldpuntelektrode 14 is bepaald ten opzichte van een passende dikte van de poortbuslijn 30 en de gegevensbuslijn 11 en 12 en niet is gevormd met het oog op een passende dikte ervan. Alhoewel het mogelijk is dat de tegenelektrode 12 en de beeldpuntelektrode 14 gevormd kunnen worden met een dikte van ongeveer 1000 Angstroms, is de tegenelektrode 12 en de beeldpuntelek-35 trode 14 gevormd met een dikte van meer dan 3000 Angstroms waarbij een hoogteverschil van meer dan 3000 Angstroms daartussen ontstaat. Vanwege dit hoogteverschil tussen de tegenelektrode 12 en de beeldpuntelektrode 14, 1009291 18 is de topologie in het oppervlak van de benedenste drager van de vloeistofkristal weergeefinrichting slecht en is derhalve een aanvullend vlakmakingsproces nodig. Indien het vlakmaakproces niet wordt uitgevoerd, ontstaat de 5 moeilijkheid om het daaropvolgende ribben vorm proces van de richtlagen uit te voeren. Deze en andere beperkingen doen zich dikwijls voor bij conventionele LCD weergeefinrichtingen.

10 II. Uitvoeringsvormen van LCD weergeefinrichtingen

In hei volgende zullen geselecteerde uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding in detail aan de hand van de tekeningen beschreven worden. De tekeningen 15 zijn louter bedoeld als illustratie en beperken niet de omvang van de conclusies. Een deskundige in deze techniek zal begrijpen dat andere variaties, modificaties en alternatieve oplossingen mogelijk zijn.

Zoals fig.4 toont, wordt volgens de uitvinding 20 voor het verbeteren van de doorzichtbaarheid en openings-verhouding van een vloeistofkristal weergeefinrichting met een IPS bedrijfstoestand, een eerste elektrode 32 en een tweede elektrode 34 respectievelijk gevormd op het binnenoppervlak van een benedenste of eerste drager 30 25 met een isolerende laag 33 daartussen. De eerste elektrode 32 en de tweede elektrode 34 zijn van doorzichtig geleidend materiaal. Een bovenste of tweede drager 36 ligt tegenover de eerste drager 30 zodanig, dat hun binnenoppervlakken naar elkaar zijn gericht. Een vloei-30 stofkristal laag 35 ligt als een sandwich tussen de eerste en tweede drager 30 en 36. In fig.4 geeft een celspleet D een interval tussen de eerste en tweede dragers 30 en 36 aan.

In de onderhavige uitvinding is de reden, waarom 35 de eerste en tweede elektroden 32 en 34 van doorzichtig geleidend materiaal zijn gemaakt, de wens om het gebied waar invallend licht doorgegeven wordt door de eenheid beeldpuntzone te vergroten, waardoor de openingsverhou- “ '. J V.J ^ 19 ding en de doorlaatbaarheid wordt verhoogd. De onderhavige uitvinding heeft afgezien van andere eigenschappen deze aspecten, welke een verbeterde weergeefinrichting opleveren. In een specifieke uitvoeringsvorm zijn de 5 eerste en tweede elektrodes 32 en 34 op een eerste afstand LI op afstand van elkaar geplaatst of kunnen elkaar overlappen. De eerste afstand LI tussen de eerste en tweede elektroden 32 en 34 is kleiner dan de celspleet D tussen de eerste en tweede dragers 30 en 36. De breedten 10 PI en P2 van de eerste en tweede elektroden 32 en 34 in de onderhavige uitvinding zijn zo smal mogelijk of als praktisch is volgens ontwerpopvattingen.

Uit de bovengenoemde elementen, die kunnen worden gebruikt alleen of in combinatie, is de breedte PI van de 15 eerste elektrode 32 gelijk aan of kan verschillend van de breedte P2 van de tweede elektrode 34 zijn. De relatie tussen de breedten PI en P2 is in de volgende uitvoeringsvorm beschreven. Ook een tweede afstand L2 tussen de eerste elektroden 32 die naast elkaar liggen is gelijk 20 aan of kan verschillen van de breedte P2 van de tweede elektrode 34. Voorts is een derde afstand L3 tussen de tweede elektroden 34 die naast elkaar liggen gelijk aan of kunnen verschillen van de breedte Pl van de eerste elektrode 32.

25 De bovengenoemde aspecten doen zich in deel om deze redenen voor. Indien de eerste afstand LI kleiner is dan de celspleet D, wordt een strooiveld E, dat een parabolisch elektrisch veld is met elektrische krachtlijnen van parabolische vorm in plaats van in één vlak 30 liggend veld met elektrische krachtlijnen, die recht zijn, gevormd tussen de eerste en tweede elektroden 32 en 34 in de aanwezigheid van het elektrisch veld. De elektroden 32 en 34 moeten een beperkte breedte hebben, die klein genoeg is om equipotentiaal lijnen boven de elek-35 troden 32 en 34 dichter te maken, zodat vloeistofkristal moleculen boven de elektroden in hoge mate gericht worden. Het verdient derhalve de voorkeur om de breedte van de elektroden zo klein mogelijk te maken. Anderzijds J1 - 20 wanneer het elektrisch veld dat gevormd wordt tussen de elektroden 32 en 34 een sterkte heeft, die voldoende is om de vloeistofkristal moleculen, die gelegen zijn tussen de elektroden 32 en 34 in hoge mate te richten, moeten de 5 elektroden 32 en 34 een breedte hebben, die groter is dan een gekozen bereik. De breedten van de elektroden 32 en 34 moeten dus worden bepaald met inachtneming van deze omstandigheden.

Een niet getekend polarisator systeem kan toege-10 voegd worden aan de bovenbeschreven vloeistofkristal weergeefinrichting zodanig, dat slechts de invallende lichtbundels doorgelaten worden wanneer de vloeistofkristal moleculen schuin staan in de aanwezigheid van het elektrisch veld. Door dit te doen verplaatsen de vloei-15 stofkristal- moleculen zich in alle beeldpuntzones van de weergeefinrichting, waardoor de doorlaatbaarheid verbeterd wordt.

In fig.4 geeft een symbool E de elektrische veldlijnen aan, die worden gevormd tussen de eerste en 20 tweede elektroden 32 en 34. Deze veldlijnen omvatten een parabolische veldlijn component en een lineaire veldlijn component. 1 1009291

Uitvoeringsvorm 1 25 Verwezen wordt naar de figuren 5A, 5B en fig.6 waarin één enkelvoudige beeldpuntzone en delen van naburige beeldpuntzones daaromheen zijn getekend. In een complete LCD weergeefinrichting, zijn rijen van een aantal poortbuslijnen en loodrecht daarop staande kolom-30 men van een aantal gegevensbuslijnen in een matrix opgesteld. Een beeldpunt wordt dus gevormd in de zones, die door dit type lijnen worden begrensd. D.w.z. dat bijvoorbeeld een paar poortbuslijnen 41a en 41b opgesteld zijn op een lagere of eerste drager 40 in de richting van de 35 x-as, zodat zijn met een gekozen afstand op afstand van elkaar zijn gelegen. Een paar gegevensbuslijnen 47a en 47b zijn eveneens aangebracht op de eerste drager 40 in de richting van de Y-as, zodat zij met een gekozen af- 21 stand op afstand van elkaar liggen. Een eenheidbeeldpunt wordt dus gedefinieerd als een zone, die begrensd wordt door een paar poortbuslijnen 41a en 41b en een paar gegevensbuslijnen 47a en 47b. Het paar poortbuslijnen 41a 5 en 41b en het paar gegevensbuslijnen 47a en 47b zijn als enige in de tekening aangegeven. De eenheid beeldpuntzone in de onderhavige uitvoeringsvorm 1 heeft bijna dezelfde grootte als in de conventionele LCDs .

Een poort isolerende laag 44 is geplaatst tussen 10 de poortbuslijnen 41a en 41b en de gegevensbuslijnen 47a en 47b om hen ten opzichte van elkaar te isoleren. Een gemeenschappelijke signaallijn 42 is aangebracht tussen het paar poortbuslijnen 41a en 41b in de richting van de x-as en loopt parallel aan de poortbuslijnen 41a en 41b. 15 De gemeenschappelijke signaallijn 42 is eveneens dichter bij de voorgaande poortbuslijn 41b geplaatst dan de andere corresponderende poortbuslijn 41a. De poortbuslijnen 41a en 41b, de gemeenschappelijke signaal 42 en de gegevensbuslijnen 47a en 47b zijn gemaakt van een één-20 element bevattend metaal of een legering van tenminste twee elementen gekozen uit de groep bestaande uit Al, Mo, Ti, W, Ta, en Cr om de RC vertragingstijd te beperken. De elementen hebben elk een goede geleidbaarheid. In de onderhavige uitvoeringsvorm 1 wordt MoW legering als 25 materiaal voor de signaallijnen gebruikt.

Een eerste of tegenelektrode 43 is gevormd binnen de eenheid beeldpuntzone van de eerste drager 40 en is geplaatst op hetzelfde niveau als de poortbuslijn 41a en 41b. De tegenelektrode 43 verkeert in contact met de 30 gemeenschappelijke signaallijn 42 om daardoor het gemeenschappelijke signaal te ontvangen. De tegenelektrode 43 is gemaakt van doorzichtig geleidend materiaal, b.v. indium tinoxide ("ITO").

De tegenelektrode 43 omvat een lichaam 43a en een 35 aantal stroken 43b, die vanuit het lichaam 43a vertakt zijn. Het lichaam 43a ligt parallel aan de poortbuslijnen 41a en 41b. De stroken 43b zijn zodanig ingericht, dat ze lopen in de richting van de omgekeerde y-as. Meer speci-

j' A '··' Γ · . · -I

' s* KJ 'J' 2 1 22 fiek heeft de tegenelektrode 43 een honingraat structuur, waarvan één zijeinde afgesloten is door het lichaam 43a en het andere zijeinde open is. In de onderhavige uitvoeringsvorm 1 bijvoorbeeld zijn er acht stroken 43b per 5 eenheidbeeldpuntzone. De stroken 43b hebben elk een gekozen breedte Pil en liggen met een gekozen afstand Lil op afstand van elkaar. De stroken 43b zijn elk gevormd met een breedte Pil hetgeen kleiner is dan bij de conventionele inrichtingen, met het oog op de relatie tot een 10 beeldpuntelektrode, die late wordt gevormd.

Een tweede of beeldpuntelektrode 46 is geplaatst in de eenheidbeeldpuntzone van de eerste drager 40. De beeldpuntelektrode 46 omvat een lichaam 46a en een aantal stroken 46b, die vertakt zijn vanuit het lichaam 46a. Het 15 lichaam 46a loopt parallel aan de poortbuslijnen 41a en 41b. Het aantal stroken 46b strekt zich uit in de richting van de omgekeerde y-as. Meer specifiek heeft de beeldpuntelektrode 46 een honingraat structuur waarvan de einden aan één zijde afgesloten zijn door het lichaam 43a 20 en de andere zijeinden open zijn. In de onderhavige uitvoeringsvorm 1 bijvoorbeeld zijn er zeven stroken 46b per eenheid beeldpuntzone. De stroken 46b van de beeldpuntelektrode 46 zijn afwisselend gevormd met de stroken 43b van de tegenelektrode 43 onder tussenkomst van een 25 poortisolatielaag 44, zoals dat is getoond in fig.6. De beeldpuntelektrode 46 is gemaakt van doorzichtig geleidend materiaal, b.v. ITO evenals de tegenelektrode 43.

Het lichaam 46a van de beeldpuntelektrode 46 overlapt het lichaam 43a van de tegenelektrode 43. De stroken 46b 30 hebben elk een gekozen breedte P12 en liggen met een gekozen afstand L12 op afstand van elkaar. De stroken 46b zijn eveneens tussen de stroken 43b van de tegenelektrode 43 geplaatst.

Zoals in fig.5B is aangegeven, heeft de tegen-35 elektrode 43 een constructie, zodanig, dat de beide zijeinden van de stroken 43b ervan begrensd worden door de respectievelijke corresponderende lichamen 43a en 43c, die evenwijdig lopen aan de poortbuslijn 41a. De beeld- \ 23 puntelektrode 46 heeft een constructie zodanig, dat de twee zijeinden van de stroken 46b ervan eveneens begrensd worden door de respectievelijke corresponderende lichamen, die aan de poortbuslijn 41a parallel lopen.

5 Alhoewel dat niet in de tekening is aangegeven, kunnen tenminste een van de twee zijeinden van de stroken 43b worden verbonden met een lichaam en kan tenminste één van de twee zijeinden van de stroken 46b eveneens zijn verbonden met een lichaam.

10 In de onderhavige uitvoeringsvorm 1, zijn de breedten P12 van de stroken 46b van de beeldpuntelektrode 46 kleiner dan de afstand Lil tussen de stroken 43b van de tegenelektrode 43. De stroken 46b van de beeldpuntelektrode 46 zijn elk opgesteld langs het centrale deel 15 van de ruimte tussen de stroken 43b van de tegenelektrode 43 en bedraagt een afstand tussen een strook 46b van de beeldpuntelektrode 46 en de strook 43b die daaraan grenst 111. De afstand lil is hier kleiner dan de celspleet dll tussen de eerste en tweede dragers, zoals fig.6 toont.

20 Wanneer bijvoorbeeld de zone van de eenheidbeeldpunt bedraagt ongeveer ΙΙΟμχη x 330μιη, is de afstand lil ongeveer Ο,ΐμπι tot ongeveer 5μπι. De stroken 43b van de tegenelektrode 43 en de stroken 46b van de beeldpuntelektrode 46 hebben elk een zodanige breedte, dat een elektrisch 25 veld wordt opgewekt, waarbij alle vloeistofkristal moleculen, die over de beide elektroden liggen, gericht kunnen worden. Wanneer bijvoorbeeld de eenheid beeldpunt-zone een zone heeft van de beeldpunteenheid van ongeveer ΙΙΟμιη x 330μιη, heeft de tegenelektrode 43 acht stroken 30 43b en heeft de beeldpuntelektrode 46 zeven stroken 46b, waarbij de stroken 43b en de stroken 46b elk een breedte van ongeveer 1 tot ongeveer 8μιη, bij voorkeur 2 tot 5μτη heeft.

Ondertussen, afhankelijk van de afmeting van het 35 eenheidbeeldpunt en de aantallen stroken 43b en de stroken 46b, kunnen de breedten van de stroken 43b en de stroken 46b, en de afstand daartussen worden gemodificeerd. De aandacht wordt er echter op gevestigd, dat in 1009291 24 de onderhavige uitvoeringsvorm 1 de stroken van de elektroden elk een zodanig breedtebereik moeten hebben, dat alle vloeistof kristal moleculen, die over de elektroden 43 en 46 liggen nagenoeg gericht zijn. De verhouding van 5 de breedte Pil van de strook 43b ten opzichte van de breedte P12 van de strook 46b moet bij voorkeur ingesteld worden in het bereik van ongeveer 0,2 tot ongeveer 4,0.

Een dunne film transistor (''TFT") 50, die gebruikt wordt als schakelelement wordt gevormd op een 10 kruispunt aan de poortbuslijn 41a en de gegevensbuslijn 47a. De TFT 50 bevat een kanaallaag 45, die gevormd is op de poortbuslijn 41a, een leegloop elektrode 48, die zich van de gegevensbuslijn 47a uitstrekt en met één zijde van de kanaallaag 45 over een gekozen gedeelte overlappend 15 ligt, en een bronelektrode 49, die met de andere zijde van de kanaallaag 45 over een gekozen gedeelte overlappend ligt en is verbonden met de beeldpuntelektrode 46.

Een opslagcondensator Cst is gevormd op een overlappend gedeelte van de tegen en beeldpunt elektrode 20 43 en 46. In de onderhavige uitvoeringsvorm 1, is de opslagcondensator Cst gevormd op het overlappende deel van het lichaam 43a van de tegenelektrode 43 en het lichaam 46a van de beeldpuntelektrode 46. De opslagcondensator Cst houdt een gegevenssignaal vast op een ge-25 wenst spanningsniveau gedurende één frame.

Zoals blijkt uit fig.6 is een bovenste of een tweede drager 52 tegenover de eerste drager 40 met de bovenbeschreven structuur geplaatst, zodanig dat de eerste en tweede dragers 40 en 52 met een gekozen cel-30 spleet dll op afstand van elkaar liggen. Een kleurfilter 54 is aangebracht op het binnenoppervlak van de tweede drager 52.

Een eerste uitrichtfilm 55 is aangebracht op het binnenoppervlak van de eerste drager 40 en een tweede 35 uitrichtfilm 56 is op het binnenoppervlak van de tweede drager 52 geplaatst. Elke van de eerste en tweede uit-richtfilms 55 en 56 hebben een voorhellingshoek van 0 25 graden tot 10 graden en richten vloeistofkristal moleculen in een bepaalde richting.

Zoals blijkt uit fig.7A, is de eerste uitricht-film 55 van ribbels voorzien, zodanig, dat de ribbelrich-5 ting een hoek φ maakt ten opzichte van de x-as en een tweede uitrichtfilm 46 is eveneens van ribbels voorzien 2odat de ribbelrichting een hoek van 180 graden ten opzichte van de ribbelrichting in de eerste uitrichtfilm 55 maakt.

10 In fig.6 is een vloeistofkristal laag 57 omvat tende een aantal staafvormige moleculen geplaatst tussen de eerste en tweede uitrichtfilms 55 en 56. De vloeistof-kristallaag 57 is een nematisch vloeistofkristal en heeft een in elkaar draaibare structuur. De anisotropie van de 15 brekingsindex Δη van de vloeistofkristal 57 is zodanig, dat een product van de brekingsindex Δη en de celspleet dll ligt in het bereik van ongeveer 0,2 tot ongeveer 0,6 μιη. De diëlektrische anisotropische Ae van het vloeistofkristal 57 wordt bepaald door de hoek welke de rib-20 belas van de eerste uitrichtfilm 55 maakt met de x-as.

Details voor het bepalen van de diëlektrische anisotropie Δε zal later worden uitgelegd.

Een polarisator 58 en een analysator 59 zijn opgesteld op de buitenoppervlakken van de eerste en 25 tweede dragers 40 resp. 52. De polarisator 58 is optisch gerelateerd aan de vloeistofkristal 57 en de analysator 59 is optisch gerelateerd aan de polarisator 58. Zoals fig.7A toont, staan een polariseringsas 58a van de polarisator 58 en een absorberende as 59a van de analysator 30 59 loodrecht op elkaar. De polarisatie en absorptie assen dienen om alleen licht door te laten, dat oscilleert evenwijdig aan de asrichtingen.

De relatie tussen de polarisatie-as 58a van de polarisator 58 en de absorptie-as 59a van de analysator 35 59 en de ribbel assen 55a en 56a van de eerste en tweede uitrichtfilms 55 en 56 zullen meer in detail worden besproken aan de hand van de figuren 7A en fig.7B.

/ i \ 26

Zoals blijkt uit fig.7A is een hoek tussen de polarisatie-as 58a van de polarisator 58 en de x-as φ en is een hoek tussen de polarisatie-as 58a van de polarisator 58 en een langsrichting (gelijk aan de y-as richting) 5 van de elektroden 43b en 46b 90-φ. De absorptie-as 59a van de analysator 59 en de polarisatie-as 58a van de polarisator 58 staan loodrecht op elkaar. De eerste uitrichtfilm 55 is van ribbels voorzien zodanig, dat de ribbelas 55a nagenoeg samenvalt met de polarisatie-as 58a 10 van de polarisator 58. De tweede uitrichtfilm 56 is zodanig van ribbels voorzien, dat de richting ervan 56a met 180 graden verschilt van de ribbelas 55a van de eerste uitrichtfilm 55. Dit duidt aan, dat de eerste en tweede uitrichtfilms 55 en 56 in tegengestelde richtingen 15 ten opzichte van elkaar van ribbels zijn voorzien.

Anderzijds, zoals fig.7B toont, kan de ribbelas 55b van de eerste uitrichtfilm 55 loodrecht opgesteld worden op de polarisatie-as 58a van de polarisator 58 maar evenwijdig aan de absorptie-as 59a van de analysator 20 59. De polarisatie-as 58a van de polarisator 58 en de absorptie-as 59a van de analysator 59 hebben dezelfde richting als in fig.7A. Hierbij verschilt de ribbelas 56a van de tweede uitrichtfilm 56 met 180 graden ten opzichte van de ribbelas 55b van de eerste uitrichtfilm 55.

25 Als vloeistofkristallaag 58 kan een negatief vloeistofkristal met negatieve diëlektrische anisotropie of een positief vloeistofkristal met positieve diëlektrische anisotropie afwisselend worden gebruikt. Wanneer het negatieve vloeistofkristal gebruikt wordt, worden de 30 vloeistofkristal moleculen zodanig ingericht, dat hun langste assen loodrecht op de aangelegde richting van het elektrisch veld liggen. Terwijl wanneer het positieve vloeistofkristal wordt gebruikt de vloeistofkristal moleculen zodanig zijn ingericht, dat hun langere assen 35 evenwijdig aan het elektrisch veld liggen.

Wanneer een vloeistofkristal weergeefinrichting de vorm van fig.7A heeft en de ribbelas 55a van de eerste uitrichtfilm 55 een hoek van 0 graden tot 45 graden met 100.9291 27 de x-as maakt, wordt de negatieve vloeistofkristallaag gebruikt. Terwijl wanneer een vloeistofkristal weergee-finrichting de vorm van fig.7A heeft en de ribbelas 55a van de eerste uitrichtlaag 55 een hoek maakt van 45 5 graden tot 90 graden ten opzichte van de richting van de x-as, het positieve vloeistofkristal gebruikt wordt. Om maximale doorlaatbaarheid te verkrijgen wordt derhalve een vloeistofkristal laag met een passende waarde van de diëlektrische anisotropie gekozen overeenkomstig de rib-10 belassen van de uitrichtlagen.

Details zullen worden verduidelijkt aan de hand van de volgende vergelijking: T = T0 sin2 (2χ) -sin2 (π* And/λ) ....Vgl. 1 15 waarin T een doorlaatbaarheid, TQ een doorlaatbaarheid ten opzichte van referentielicht, χ een hoek is tussen de optische as van het vloeistofkristal molecuul en de polarisatie-as van de polarisator, d een celspleet 20 of een afstand tussen de eerste en tweede dragers of de dikte van de vloeistofkristal laag en λ een golflengte van invallend licht is.

Volgens Vergelijking 1, is in het geval de hoek χ gelijk is aan π/4 (45 graden) en And/λ gelijk is aan 1/2, 25 de doorlaatbaarheid maximaal. Om maximale doorlaatbaarheid te waarborgen, moet And van de vloeistofkristal moleculen, die worden gebruikt, λ/2 zijn en moet de optische as van de vloeistofkristal molecuul 57a met een hoek van ongeveer 45 graden afwijken van de polarisatie-30 as 58a van de polarisator 58.

Wanneer een hoek φ tussen de ribbelas 55a van de eerste uitrichtfilm 55 en de richting van het elektrische veld, d.w.z. de x-as richting 45 graden of minder is, indien de positieve vloeistofkristal wordt gebruikt, 35 wijkt de optische as van de vloeistofkristal molecuul 57a af binnen ongeveer 45 graden ten opzichte van de polarisatie as 58a van de polarisator 58 in aanwezigheid van het elektrische veld. Het is derhalve dikwijls moeilijk 'i'VjQOul ' ·· -j- ^W 3 28 om maximale doorlaatbaarheid te waarborgen. Anderzijds indien de negatieve vloeistofkristal gebruikt wordt, wijkt de optische as van de vloeistofkristal molecuul 57a met een hoek van ongeveer 90-φ af van de polarisatie-as 5 58a van de polarisator 58 in aanwezigheid van het elektrisch veld en wordt derhalve de doorlaatbaarheid T maximaal.

Bovendien wanneer de hoek φ tussen de ribbelas 55a van de eerste uitrichtfilm 55 en de veldrichting 10 d.w.z. de x-as richting 45 graden of meer is indien het positieve vloeistofkristal wordt gebruikt, de optische as van het vloeistofkristal molecuul 57a afwijkend met een hoek van ongeveer 45 graden of meer van een polarisatie-as 58a van de polarisator 58 in de aanwezigheid van het 15 elektrisch veld en is derhalve de doorlaatbaarheid T maximaal. Terwijl indien de negatieve vloeistofkristal gebruikt wordt, de optische as van het vloeistofkristal molecuul 57a afwijkt binnen een hoek van ongeveer 90-φ ten opzichte van de polarisatie-as 58a van de polarisator 20 58 in de aanwezigheid van het veld. Het is dus dikwijls moeilijk om maximale doorlaatbaarheid te waarborgen.

Bovendien, wanneer de hoek φ 30 graden bedraagt, indien het positieve vloeistofkristal wordt gebruikt, zijn de vloeistofkristal moleculen zodanig ingericht, dat 25 hun lange assen evenwijdig staan de veldrichting van het elektrische veld. De optische as van de vloeistofkristal molecuul wijkt dus met een hoek van 30 graden af van de polarisatie-as 58a van de polarisator 58. Dientengevolge bereikt de doorlaatbaarheid T niet het maximum in de 30 aanwezigheid van het elektrische veld. Anderzijds, wanneer de hoek φ 30 graden is, wanneer het negatieve vloeistofkristal wordt gebruikt, zijn de vloeistofkristal moleculen zodanig gericht, dat hun langere assen loodrecht staan op de elektrische veldrichting. De optische 35 as van de vloeistofkristal molecuul wijkt dus met een hoek van 60 graden af van de polarisatie-as 58a van de polarisator 58. In aanwezigheid van het elektrische veld, zijn de vloeistofkristal moleculen in elkaar gedraaid tot r' .rl 29 60 graden in een zone, waar de hoek φ tussen de optische as van de vloeistofkristal moleculen en de polarisatie-as van de polarisator 45 graden bedraagt.

Hierna zal een productiemethode van de bovenge-5 noemde vloeistofkristal weergeefinrichting worden verduidelijkt.

Verwezen wordt naar fig.8A waar een doorzichtige niet getekende metalen laag, b.v. van ITO, gevormd is op de eerste drager 40 met een dikte van 400 -1000 A. De 10 eerste drager 40 is hier een doorzichtig glas en kan een passivisatie laag daarop omvatten. Een metalen laag, bij voorkeur MoW laag, wordt dan op de ITO lag met een dikte van 2500-3500 A gevormd. Daarna wordt de metaallaag van een patroon voorzien door middel van de bekende foto-li-15 thografie techniek, waardoor het aantal poortbuslijnen 41a en 41b ien de gemeenschappelijke signaallijn 42 worden gevormd. Na voltooiing van het foto-lithografieproces, wordt de eerder neergeslagen ITO laag blootgesteld op delen behalve plaatsen waar de poortbuslijnen 41a en 41b 20 en de gemeenschappelijke lijn 42 zijn neergeslagen. De blootgelegde ITO laag wordt van een honingraat structuur voorzien met een lichaam 43a en een aantal stroken 43b teneinde een tegenelektrode 43 te vormen. De tegenelek-trode 43 is zodanig gevormd, dat de stroken 43b ervan elk 25 een gekozen breedte hebben en met een gekozen afstand ten opzichte van elkaar liggen, waarbij het lichaamgedeelte 43a in contact met de gemeenschappelijke signaallijn 42 verkeert.

Alhoewel dat niet in de tekening is aangegeven, 30 kunnen verschillende methoden voor het vormen van de tegenelektrode, de poortbuslijnen, de gemeenschappelijke signaallijn gebruikt worden.

De tegenelektrode 43 wordt bijvoorbeeld eerst gevormd door het neerslaan van ITO op de eerste drager en 35 het vervolgens voorzien van een patroon. Daarna worden de poortbuslijnen 41a en 41b en de gemeenschappelijke signalen 42 gevormd door het neerslaan van MoW op de resulte- 1009291 Γ 30 rende constructie met inbegrip van de tegenelektrode waarna patroonvorming plaatsvindt.

Volgens een ander voorbeeld worden eerst de poortbuslijnen 41a en 41b en de gemeenschappelijke sig-5 naallijn 42 gevormd door op de eerste drager 40 MoW neer te slaan en dan een patroon aan te brengen. Daarna worden de tegenelektrode 43 gevormd door ITO aan te brengen op de resulterende constructie met inbegrip van de poortbus-lijnen 41a en 41b en de gemeenschappelijke signaallijn 10 42.

Zoals blijkt uit fig.8B wordt een poort isolerende laag (niet getekend) neergeslagen op de resulterende constructie van de eerste drager 40. De poort isolerende laag wordt gemaakt van één materiaal, die geselecteerd 15 wordt uit de groep bestaande uit siliciumoxidelaag, siliciumnitraat laag, de gestapelde lagen van siliciumoxidelaag en siliciumnitraat laag en metaaloxidelaag.

Vervolgens wordt een halfgeleider laag opgebracht op de resulterende constructie van de eerste drager 40 en 20 van een patroon voorzien voor het vormen van een kanaal-laag 45. De halfgeleider laag is gemaakt van een materiaal gekozen uit de groep bestaande uit enkelvoudige kristalsiliciumlaag, amorf siliciumlaag en polykristaline siliciumlaag. Daarna wordt een doorzichtig geleidend 25 materiaal zoals ITO neergeslagen op de poort isolerende laag (niet getekend) van de eerste drager 40 tot een dikte van 400-100oA en dan van een patroon voorzien om een beeldpunt elektrode 46 bestaande uit een lichaam 46a en een aantal stroken 46b loodrecht op en zich uitstrek-30 kend vanaf het lichaam 46a te vormen. Het lichaam 46a van de beeldpuntelektrode 46 verkeert in contact met de tegenelektrode 43 en de stroken 46b worden geplaatst tussen de stroken 43b van de tegenelektrode 43.

Zoals blijkt uit fig.SC wordt een niet doorzich-35 tige metalen laag gevormd op de constructie volgens fig.8B tot een dikte van 4000-4500 A en van een patroon voorzien door de bekende foto-lithografische techniek teneinde daardoor een aantal gegevensbuslijnen 47a, ϋ L? \j ^ L ό 1 31 leeglopen 48 en bronnen 49 te vormen, waardoor een TFT 50 ontstaat. In dit geval is de metalen laag gemaakt van één element of een legering van tenminste twee elementen gekozen uit de groep bestaande uit Al, Mo, Ti, W, Ta en 5 Cr. Het verdient de voorkeur dat de tegenelektrode en de beeldpuntelektrode resp. 43 en 46 elk dunner zijn dan die bij de conventionele inrichtingen, omdat elke van de tegen en beeldpunt elektroden 43 en 46 niet gelijktijdig gevormd worden met de poortbuslijnen 41a en 41b en de 10 gegevensbuslijnen 47a en 47b. Dit levert het voordeel op, dat een aanvullend vlakmakingsproces niet nodig is.

Alhoewel dat in de tekeningen niet is aangegeven, wordt een eerste uitrichtfilm met een voorhellingshoek van 10 graden of minder gevormd op de resulterende con-15 structie van de eerste drager 40. De eerste uitrichtfilm is een homogene film, welke de vloeistofkristal moleculen richt evenwijdig aan het oppervlak van de eerste uitrichtfilm.

Een tweede of bovenste drager, waarop een kleur-20 filter is gevormd, is eveneens aanwezig. Op de resulterende bovenste drager wordt een tweede uitrichtfilm met een voorhellingshoek van 10 graden of minder gevormd. De tweede uitrichtfilm, die gebruikt wordt, is eveneens een homogene uitrichtfilm. Daarna worden de eerste en tweede 25 uitrichtfilms in een gekozen richting van ribbels voorzien, zodat vloeistofkristal moleculen met een voorhellingshoek van 10 graden of minder ontstaan. De tweede drager is gehecht aan de eerste drager 40 met een gekozen celspleet, zodat de uitrichtfilms en van de eerste en 30 tweede dragers tegenover elkaar liggen. Een vloeistofkristal wordt dan aangebracht in de ruimte tussen de eerste en tweede uitrichtlagen van de beide dragers.

Aan de hand van de bijgaande tekeningen zal in het volgende de werking van de bovenbeschreven vloeistof-35 kristal weergeefinrichting worden verduidelijkt.

Wanneer de poortbuslijn 41a niet is geselecteerd, wordt geen elektrisch veld gevormd tussen de tegenelek-troden en de beeldpuntelektroden resp. 43 en 46b aange-

w o ' .·. -J J

32 zien geen signalen naar de beeldpuntelektrode 46 geleid worden. Invallend licht dat dus valt door de polarisator 58 valt niet door de vloeistofkristallaag. De reden is als volgt: 5 Zoals blijkt uit fig.7A en 9A worden, in het geval de polarisatie-as 58a van de polarisator 58 en de absorptie-as 59a van de analysator 59 loodrecht op elkaar staan, de polarisatie-as 58a van de polarisator 58 en de ribbelas 55a van de eerste uitrichtfilm 55 evenwijdig ten 10 opzichte van elkaar staan en de ribbelas 56a van de tweede uitrichtfilm 56 met 180 graden afwijkt van de asrichting van de ribbels 55a van de eerste uitrichtfilm 55, de vloeistofkristal moleculen 57a evenwijdig gericht aan de ribbelassen 55a en 56a van de eerste en tweede 15 uitrichtfilms 55 en 56 in afwezigheid van een elektrisch veld. Op dit tijdstip zijn invallende lichtbundels lineair gepolariseerd nadat ze de polarisator 58 zijn gepasseerd. De lineair gepolariseerde lichtbundels veranderen hun polarisatietoestand niet bij het passeren van de 20 vloeistofkristallaag 57 aangezien hun oscillatierichtin-gen met de lange assen van de vloeistofkristal moleculen samenvallen. Zoals algemeen bekend verandert wanneer een oscillatierichting van lineair gepolariseerd licht samenvalt met de optische as van vloeistofkristal moleculen, 25 de polarisatie toestand ervan niet. Een dergelijk resultaat geeft dus aan, dat de lange as van de vloeistofkristal moleculen 57a samenvalt met de optische as van de vloeistofkristal moleculen. De lichtbundels, die door de vloeistofkristal laag 57 lopen vallen in op de analysator 30 59 maar lopen niet door de analysator 59 omdat de absorp-tieas 59a van de analysator 59 een hoek van 90 graden maakt met de oscillatierichting van de lichtbundels nadat ze de vloeistofkristallaag zijn gepasseerd. De weergee-finrichting is dus donker.

35 Zoals blijkt uit fig.7B en 9B, worden, in het geval dat de polarisatie-as 58a van de polarisator 58 en de absorptie-as 59a van de analysator 59 loodrecht ten opzichte van elkaar staan, de polarisatie-as 58a van de ' ' j 33 polarisator 58 en de ribbelas 55a van de eerste uitricht-film 55 loodrecht op elkaar staan en de ribbelas 56a van de tweede uitrichtfilm 56 met 180 graden verschilt ten opzichte van de ribbelas 55a van eerste uitrichtfilm 55, 5 de vloeistofkristal moleculen 57a evenwijdig gericht aan de ribbelassen 55a en 56a van de eerste en tweede uit-richtfilms 55 en 56 in afwezigheid van het elektrisch veld. Op dit tijdstip worden invallende lichtbundels lineair gepolariseerd na het passeren van de polarisator 10 58. Het lineair gepolariseerde licht verandert de gepolariseerde toestand niet aangezien de oscillatierichting ervan met de korte as van de vloeistofkristal moleculen tijdens het passeren van de vloeistofkristallaag 57 samenvalt. Dit geeft aan, dat de korte as van de vloei-15 stofkristal moleculen 57a eveneens samenvalt met de optische as van de vloeistofkristal moleculen. De lichtbundels, die door de vloeistofkristallaag 57 lopen vallen in op de analysator 59 maar passeren de analysator 59 niet, omdat de absorptie-as 59a van de analysator 59 een 20 hoek van 90 graden met de oscillatierichting van de lichtbundel na het passeren van de vloeistofkristallaag maakt. Ook in dit geval is dus de weergeefinrichting donker.

Anderzijds en verwezen wordt naar de figuren 5A 25 of 5B, wordt wanneer een aftastsignaal aangelegd wordt op de poortbuslijn 41a en een weergeefsignaal aangelegd wordt op de gegevensbuslijn 47a, de TFT 50 ingeschakeld en wordt derhalve het weergeefsignaal aangelegd op de beeldpuntelektrode 46. Op dit tijdstip, wordt, aangezien 30 een gemeenschappelijk signaal bij voortduring op de tegenelektrode 43 verschijnt, een elektrisch veld tussen de tegenelektrode 43 en de beeldpuntelektrode 46 opgewekt. Een elektrisch veld wordt in hoofdzaak gevormd tussen de stroken 43b van de tegenelektrode 43 en de 35 stroken 46b van de beeldpuntelektrode 46.

Zoals in het voorgaande is beschreven, is de afstand 111 tussen de stroken 43b van de tegenelektrode 43 en de stroken 46b van de beeldpuntelektrode 46 kleiner 1009291 34 dan die bij de conventionele inrichtingen. Zoals in fig.6 is aangegeven, wordt derhalve een elektrisch veld met een klein aantal lineaire veldlijnen Els en een groter aantal parabolische veldlijnen Elf met een hoge kromming geïndu-5 ceerd. Het kleine aantal lineaire veldlijnen Els wordt gegenereerd alleen in de randzones van de bovenoppervlakken tussen de stroken 43b en de stroken 46b die daarnaast liggen met de verschillende hoogten ten opzichte van het binnenoppervlak van de eerste drager 40. Het grote aantal 10 parabolische veldlijnen Elf wordt gegenereerd in hoofdzones van de bovenoppervlakken van elk van de stroken 43b en 46b. Aangezien de parabolische elektrische veldlijnen Elf vloeistofkristal moleculen op vrijwel alle bovenoppervlakken van de stroken 43b en 46b beïnvloeden alsmede 15 tussen de naburige stroken 43b en 46b, worden vrijwel alle vloeistofkristal moleculen, die over alle stroken van de elektroden liggen, d.w.z. nagenoeg alle vloeistofkristal moleculen binnen de vloeistofkristallaag, gericht in de richting van de parabolische elektrische veldlijnen 20 Elf in aanwezigheid van het veld. De reden dat nagenoeg alle vloeistofkristal moleculen worden gericht door het elektrische veld, is dat de breedte van de stroken kleiner en de afstand tussen de stroken korter is in vergelijking met de conventionele LCDs resulterend in de 25 vorming van het parabolische elektrische veld in zelfs het centrale gebied van het bovenoppervlak van de stroken. Zoals fig.10 in verder detail toont, heeft, aangezien de breedten van de strook 43b van de tegenelektrode 43 en de afstand tussen de strook 43b en de strook 46b 30 van de beeldpuntelektrode 46 smal en kort genoeg zijn in zodanige mate, dat zelfs de buitenste veldlijn el-n van de veldlijnen El gevormd tussen de tegenelektrode 43b en de links gelegen beeldpuntelektrode 46b, de vorm hebben van een parabolische kromme met een hoge kromtegraad, 35 waarbij zelfs de vloeistofkristal moleculen, die over de centrale zones van de bovenste oppervlakken van de stroken van de elektroden liggen, voldoende gericht worden onder invloed van het elektrisch veld, dat verschilt van t Λ r' O · · -¾ 35 de conventionele LCDs, waar de breedten van de stroken van de elektroden en de afstand tussen naburige stroken van de elektroden breed en lang is.

In het geval een hoek tussen de polarisatie-as 5 55a en de veldrichting ligt in het bereik van 0 graden tot 90 graden, zijn de vloeistofkristal moleculen 57a in elkaar gedraaid, zodanig, dat hun langere assen loodrecht of evenwijdig liggende veldrichting en dus invallende lichtbundels doorlaten. Een dergelijk resultaat wordt 10 duidelijk uit Vergelijking 1 waarin de variatie in doorlaatbaarheid overeenkomstig de waarde van χ, welke een hoek is tussen de optische as van de vloeistofkristal moleculen en de polarisatie as van de polarisator, toont.

Aangezien vloeistofkristallen van hetzij een 15 positieve of negatieve diëlektrische anisotropie gekozen wordt met het oog op de hoek φ tussen de ribbelas van de uitrichtfilm en de veldrichting, toont bovendien de onderhavige vloeistofkristal weergeefinrichting een maximale doorlaatbaarheid.

20 Om een drempelspanning lager dan die van de conventionele inrichtingen te verkrijgen, wordt ondertussen de afstand 111 tussen de tegenelektrodes en de beeld-puntelektrodes kleiner gemaakt dan de celspleet d, zoals fig.5A,5B en 6 tonen. De drempelspanning wordt gedefi-25 nieerd in de volgende vergelijking 2.

Vth = Trl/d(K2/e0Ae)1/2---------Vgl.2 waar Vth de drempelspanning, 1 de afstand tussen de elek-30 troden, d de celspleet, K2 de twist elasticiteitscoëffi-cïent, e° de diëlektrische constante en Δε de diëlektrische anisotropie is.

Overeenkomstig de onderhavige uitvoeringsvormen, is, aangezien de waarde van 1/d in Vgl. 1 beperkt is ten 35 opzichte van die bij de conventionele inrichtingen, de drempelspanning Vth eveneens aanzienlijk minder.

Fig.ll is een vereenvoudigd simulatieresultaat van de vloeistofkristal weergeefinrichtingen volgens de \ ' 36 onderhavige uitvoeringsvorm 1 van de uitvinding en toont het gedrag van de vloeistofkristal moleculen en de variatie in doorlaatbaarheid in de aanwezigheid van het elektrisch veld. Zoals blijkt uit fig.ll, 5A en 5B en fig.6, 5 zijn de breedte Pil van de strook 43b van de tegenelek-trode 43 en de breedte P12 van de strook 46b van de beeldpuntelektrode 4 6 beide 3/xm, is de afstand Lil tussen de stroken 43b van de tegenelektrode 43 en de stroken 46b van de beeldpuntelektrode 46 Ιμιη, is de celspleet d 10 3,9μιη, bedraagt de voorhellingshoek 2 graden, is de hoek tussen de ribbelas 55a van de eerste uitrichtfilm 55, is de veldrichting (x-as) 12 graden en is de diëlektrische anisotropie Δε van het vloeistofkristal 57 -4, is And 0,29, de lichtgolflengte λ 546nm, en is de werkspanning 15 6V. In fig.ll geeft het verwijzingscijfer 57a vloeistofkristal moleculen aan.

Zoals fig.ll toont, is aangezien de vloeistofkristal moleculen boven de stroken 43b en 46b alsmede de vloeistofkristal moleculen daartussen zijn uitgericht, 20 een uniforme doorlaatbaarheid aanwezig in alle zones.

Wanneer de spanning aangelegd wordt op de beeldpuntelektrode 46b, is de doorlaatbaarheid verzadigd na het verloop van 31,17 ms om 40,31 % te bereiken. De doorlaatbaarheid van de vloeistofkristal weergeefinrichting 25 volgens de onderhavige uitvinding is dus hoger dan in de conventionele inrichtingen gedurende dezelfde tijdsperiode. Aangezien de huidige vloeistofkristal weergeefinrichtingen kort zijn in tijd waarin ze dezelfde doorlaatbaarheid bereiken dan bij de conventionele LCDs, wordt de 30 responsietijd eveneens sneller in vergelijking met de conventionele inrichtingen.

Bovendien maakt de onderhavige uitvinding het mogelijk om de onderhavige vloeistofkristal weergeefin-richting met een relatief lage spanning aan te sturen.

35 Fig.12 toont een vereenvoudigde simulatie van de vloeistofkristal weergeefinrichting volgens de onderhavige uitvoeringsvorm 1 van de uitvinding en verschilt van fig.ll in die zin, dat de breedte Pil van de stroken 43b 37 van de tegenelektrode 43 en de breedte P12 van de stroken 46b van de beeldpuntelektrode 46 beide 4μιη zijn.

Op soortgelijke wijze met het resultaat volgens fig.ll, wordt een uniforme doorlaatbaarheid aangegeven in 5 alle gebieden. Wanneer een noodzakelijke spanning aangelegd wordt op de beeldpuntelektrode 46b, wordt de doorlaatbaarheid verzadigd na verloop van 31,08 ms om ongeveer 37,1 % te bereiken. De doorlaatbaarheid van de vloeistofkristal weergeefinrichting in de onderhavige 10 uitvinding is dus hoger dan bij de conventionele inrichtingen gedurende dezelfde tijdsperiode. Als resultaat wordt de responsietijd van de onderhavige uitvinding sneller dan van de conventionele inrichtingen. De verbeterde responsietijd in deze uitvoeringsvormen is het 15 gevolg van het volgende.

De-eerste reden is, dat de afstand van de lineaire elektrische veldlijnen, die gevormd worden in de vorm van een rechte lijn tussen de stroken 43b en 46b aanmerkelijk verkort is en dienovereenkomstig de sterkte van 20 het elektrische veld is toegenomen. De tweede reden is, dat de afstand tussen de elektroden korter is en dienovereenkomstig de elektrische veldlijnen, die gevormd worden in de vorm van parabolen met een kromming hoger en een straal kleiner dan die van de conventionele inrich-25 tingen, waardoor de vloeistofkristal moleculen boven de elektrode in aanzienlijke mate worden uitgericht.

De aandacht wordt er derhalve op gevestigd, dat zoals blijkt uit de vergelijking tussen de fig.ll en 12, de doorlaatbaarheid en de responsietijd van de vloeistof-30 kristal weergeefinrichtingen beter worden wanneer de breedten van de elektroden smaller worden.

Fig.13 is een vereenvoudigde grafiek welke licht-doorlaatbaarheid toont overeenkomstig de weergeefspanning, die aangelegd wordt op de beeldpuntelektrode, 35 waarin A1-A3 met LCDs volgens de onderhavige uitvinding correspondeert, terwijl A4 correspondeert met de conventionele LCDs. In fig.13 correspondeert Al met een geval, waarin de breedte Pil van de strook 43b van de tegenelek- inn.Q2.Qi 38 trode 4 3 3μπι bedraagt. De breedte P12 van de strook 46b van de beeldpuntelektrode 4 6 is 3μιη en de afstand tussen de strook 43b van de tegenelektrode 43 en het tweede deel 46b van de beeldpuntelektrode is Ιμιη. A2 correspondeert 5 met een geval, waarin de breedte Pil van de strook 43b van de tegenelektrode 4 3 μιη is, de breedte P12 van de strook 46b van de beeldpuntelektrode 4 6 3μ is en de afstand tussen de stroken 43b van de tegenelektrode 43 en de strook 46b van de beeldpuntelektrode 1 μη bedraagt. A3 10 correspondeert met een geval, waarin de breedte Pil van de strook 4 3b van de tegenelektrode 4 3 4μιη is, de breedte P12 van de strook 46b van de beeldpuntelektrode 46 μη is en de afstand tussen de strook 43b van de tegenelektrode 43 en de strook 46 van de beeldpuntelektrode Ιμιη be-15 draagt. A4 correspondeert met het geval, waarin de breedten van de stroken 43b en 46b beide 20μιη zijn en de afstand daartussen 210 μιη bedraagt.

Zoals aangegeven is in fig.13, tonen Al, A2, A3, de invallende starters om door te laten bij 1,7V en 20 bereiken de doorlaatbaarheidswaarden ongeveer 4,8% bij ongeveer 6V. Anderzijds is de doorlaatbaarheid van A4 lager dan die van A1-A3 bij dezelfde spanning. Bovendien geeft de grafiek aan, dat het verzadigingsgebied in het geval van A4 zeer veel smaller is dan in het geval van 25 Al-A3 en dat de maximale doorlaatbaarheid slechts 2,8% bereikt bij het aanleggen van ongeveer 5V.

2. Uitvoeringsvorm 2

Verwezen wordt naar fig.l4A, 14B en 15 waarin de configuraties van de poortbuslijnen 61a en 61b, gegevens-30 buslijnen 67a en 67b en een gemeenschappelijke signaallijn 62 dezelfde zijn als bij het eerste uitvoeringsvoor-beeld. De poortbuslijnen 61a en 61b , de gemeenschappelijke signaallijn 62 en de gegevensbuslijnen 61a en 61b zijn in dit geval gemaakt van één element of legering van 35 tenminste twee elementen gekozen uit de groep bestaande uit Al, Mo, Ti, W, Ta en Cr, elk met een hoge geleidbaarheid. In het onderhavige uitvoeringsvoorbeeld 2 wordt MoW gebruikt.

Γ' C\ O. =? o 1 39

Een eerste of tegenelektrode 63 is opgesteld in de eenheid beeldpuntzone van een eerste of benedenste drager 60. De tegenelektrode 63 is opgesteld op hetzelfde vlak als de poortbuslijn 61a en 61b. De tegenelektrode 5 verkeert in contact met een gemeenschappelijke signaallijn 62. De tegenelektrode 63 is gevormd uit een doorzichtig geleidend materiaal b.v. ITO. De tegenelektrode is gevormd in een structuur in de vorm van een vierkante plaatstructuur. Bij voorkeur is de tegenelektrode 63 10 gemaakt in de vorm van een gereduceerde eenheid beeldpunt. Meer in het bijzonder is de tegenelektrode 63 met de gekozen afstand op afstand geplaatst ten opzichte van de poortbuslijnen 61a en 61b aan de gegevensbuslijnen 47a en 47b.

15 Een tweede of beeldpuntelektrode 66 is opgesteld in de eenheidbeeldpuntzone van de eerste drager 60. De beeldpuntelektrode 66 omvat een lichaam 66a en een aantal stroken 66b die vertakt zijn vanuit het lichaam 66a. Het lichaam 66a ligt parallel aan de poortbuslijnen 6la en 20 61b (b.v. opgesteld in x-richting). De stroken 66b zijn zodanig ingericht, dat ze zich uitstrekken in de richting van de omgekeerde y-as ten opzichte van het lichaam 66a. In het onderhavige voorbeeld 2 bijvoorbeeld bedraagt het aantal stroken 66b zeven. De beeldpuntelektrode 66 over-25 lapt de tegenelektrode 63 onder tussenkomst van een poortisolatielaag 64 volgens fig.15. De beeldpuntelektrode 66 is gemaakt van een transparant geleidend materiaal b.v. ITO evenals de tegenelektrode 63.

De stroken 66b hebben elk een gekozen breedte P22 30 en liggen met een gekozen afstand L22 op afstand van elkaar. Wanneer delen van de tegenelektrode 63, die geplaatst zijn tussen de stroken 66b van de beeldpuntelektrode 66 worden hierna genoemd de toegankelijke delen van de tegenelektrode 63. In de onderhavige uitvoerings-35 vorm 2 kan evenals bij de eerste uitvoeringsvorm op identieke wijze worden gedacht, dat de stroken 66b van de beeldpuntelektrode 66 afwisselend zijn opgesteld met de toegankelijke delen van de tegenelektrode 63.

40

Open einden van de stroken 66b van de beeldpunte-lektrode 66 kunnen ondertussen worden begrensd door een ander lichaam 66c, zoals fig.l4B toont. Het lichaam 66c is eveneens parallel aan de x-as richting.

5 Alhoewel dat in het aanzicht van fig.!4A en fig,14B niet is aangegeven, bestaat er een hoogteverschil tussen de toegankelijke delen van de tegenelektrode 63 en de stroken 66b van de beeldpuntelektrode 66 en dit correspondeert met de dikte van de poortisolerende laag 64, 10 zoals in dwarsdoorsnede aanzicht volgens fig.15 wordt aangegeven.

Wanneer het gebied van de eenheidbeeldpunt ΙΙΟμιη-χ330μπι is,· wordt de afstand L22 tussen de stroken 66b van de beeldpuntelektrode 66 ingesteld in een bereik van 15 ongeveer Ιμιη tot 8μιη. Het afstandsbereik kan worden gevarieerd met de zone van de eenheidbeeldpunt en het aantal stroken 66b. Ongeacht het oppervlak van de eenheid beeld-puntzone, moet de verhouding van de breedte P22 van de stroken 66b ten opzichte van de afstand L22 tussen de 20 stroken 66b van de beeldpuntelektrode 66 ingesteld worden in het bereik van ongeveer 0,2 tot 4,0 en moet de verhouding van de afstand L22 tussen de stroken 66b van de beeldpuntelektrode 66 ten opzichte van de celspleet d22 ingesteld worden in het bereik van 0,1 tot 5,0.

25 In fig.15 wordt hetzelfde resultaat evenals bereikt bij de uitvoeringsvorm 1 bereikt met de uitvoeringsvorm 2. Bij signaalspanningen, die respectievelijk aangelegd zijn op de stroken 66b van de beeldpuntelektrode 66 en de tegenelektrode 63 wordt het elektrisch veld 30 geïnduceerd. Het elektrisch veld omvat een klein aantal lineaire veldlijnen E2s en een groot aantal parabolische veldlijnen E2f met een grote kromtestraal. Het kleine aantal lineaire veldlijnen E2S wordt alleen opgewekt in randzones van de bovenste oppervlakken tussen de stroken 35 66b van de beeldpuntelektrode 66 en de toegankelijke delen van de tegenelektrode 63, die daarnaast ligt, met een hoogteverschil ten opzichte van elkaar en ten opzichte van het binnenoppervlak van de eerste drager. Het 41 grote aantal parabolische veldlijnen E2f wordt gegenereerd in de hoofdgedeelten van de bovenste oppervlakken van de stroken 66b en de toegankelijke delen van de tegenelektrode 63. Dientengevolge worden vrijwel alle 5 vloeistofkristal moleculen, die over de stroken 66b van de beeldpuntelektrode en alle toegankelijke delen van de tegenelektrode 63 liggen, d.w.z. vrijwel alle vloeistofkristal moleculen binnen de vloeistofkristallaag gericht in de richting van de elektrische veldlijnen wanneer er 10 een elektrisch veld aanwezig is. De reden is dat de breedten P22 van de stroken kleiner zijn en de afstand L22 korter is, in vergelijking met conventionele LCDs resulterend in de vorming van het parabolische elektrische veld in zelfs het centrale gebied van de bovenste 15 oppervlakken van de stroken van de beeldpuntelektrode en de toegankelijke delen van de tegenelektrode.

Zoals blijkt uit fig.l4A en 14B, is de opstelling van een TFT 70 eveneens hetzelfde als in de uitvoeringsvorm 1. De TFT 70 omvat de kanaallaag 65 op de poortbus-20 lijn 61a, een leegloopelektrod.e 68, die aan een zijde de kanaallaag 65 overlapt, en zich uitstrekt vanaf de gege-vensbuslijn 67a, en een bronelektrode 69 die de andere zijde van de kanaallaag 65 overlapt en is verbonden met de beeldpuntelektrode 66.

25 In de onderhavige uitvoeringsvorm 2 is een op- slagcondensator Cst gevormd op een eerste overlappend deel tussen het lichaam 66a van de beeldpuntelektrode 66 en de tegenelektrode 63 en een tweede overlappend deel tussen de stroken 66b van de beeldpuntelektrode 66 en de 30 tegenelektrode 63. De totale opslagcapaciteit in de onderhavige uitvoeringsvorm 2 neemt dus toe in vergelijking met de uitvoeringsvorm 1.

Zoals blijkt uit fig.15 is een bovenste drager 72 opgesteld tegenover de eerste drager 70 met de bovenge-35 noemde constructie waarbij een gekozen afstand d22 daartussen bestaat. De eerste en tweede dragers 70 en 60 hebben elk binnenoppervlakken, die tegenover elkaar liggen en buitenoppervlakken, die niet tegenover elkaar 1009291 42 liggen Een kleurfilter 54 is gevormd op het binnenopper-vlak van de tweede drager 52.

Uitrichtrichtingen van de eerste en tweede uit-richtfilms 75 en 76 en de hoek tussen de ribbelas en de 5 x-as zijn dezelfde als bij de eerste uitvoeringsvorm 1.

De opstelling van de polarisator 78 en de analysator 79 zijn eveneens dezelfde als in de uitvoeringsvorm 1.

Tussen de eerste en tweede uitrichtfilms 75 en 76 is een vloeistofkristallaag 77 geplaatst. Deze vloeistof-10 kristallaag 77 is een nematisch vloeistofkristal en heeft een in elkaar draaibare structuur. Zoals in het voorgaande is beschreven, wordt de diëlektrische anisotropie Δε van de vloeistofkristal moleculen zodanig gekozen, dat een maximum doorlaatbaarheid met het oog op de hoek 15 tussen de ribbelas en de x-as wordt gewaarborgd. De anisotropie van de brekingsindex Δη en de celspleet d22 zijn zodanig ingesteld, dat het product van de Δη en de dll ligt in het gebied van ongeveer 0,2-0,6μπι.

De vloeistofkristal weergeefinrichting volgens de 20 tweede uitvoeringsvorm kan worden geproduceerd volgens dezelfde methode als de eerste. De beschrijving ervan zal derhalve worden weggelaten.

De werking van de vloeistofkristal weergeefinrichting volgens de tweede uitvoeringsvorm zal worden 25 verduidelijkt aan de hand van de figuren 14A, 14B en 15.

Wanneer geen signalen aangelegd worden op de tegenelektrode en de beeldpuntelektrode resp. 63 en 68, en derhalve geen elektrisch veld gevormd wordt tussen de elektroden 63 en 66, verkeert de weergeefinrichting in 30 donkere toestand evenals bij de uitvoeringsvorm 1.

Anderzijds wanneer signalen aangelegd worden op de tegenelektrode 63 en de beeldpuntelektrode 66, en aangezien er geen interval is tussen het toegankelijke deel van de tegenelektrode 63 en de stroken 66b van de 35 beeldpuntelektrode 66, wordt een elektrisch veld met een klein aantal lineaire elektrische veldlijnen E2s en een groot aantal parabolische elektrische veldlijnen E2f met een hoge kromtestraal gevormd. Zoals in uitvoeringsvorm 1 ' 'J £ si. 1 43 is beschreven, worden de meeste van de vloeistofkristal moleculen boven de toegankelijke delen van de tegenelek-trode 63 en de stroken 66b van de beeldpuntelektrode 66 gericht onder invloed van de parabolische veldlijnen E2f 5 en valt invallend licht door het vloeistofkristal 77 en de analysator. De weergeefinrichting is derhalve wit.

Fig.16 toont een vereenvoudigd simulatieresultaat van de vloeistofkristal weergeefinrichting volgens de onderhavige uitvinding 2 van de uitvinding. De breedte 10 P22 van de stroken 66b van de beeldpuntelektrode 43 is 3μιη. De afstand L22 tussen de stroken 66b van de beeldpuntelektrode 66 bedraagt 5βπι. De celspleet d is 3,9μιη en de voorhellingshoek bedraagt 2 graden. De hoek tussen de ribbelas van de eerste uitrichtfilm 75 en de elektrische 15 veldrichting (x-as richting) bedraagt 12 graden en de diëlektrische anisotropie Δη van het vloeistofkristal 77 is -4. And is 0,29, de lichtgolflengte λ is 546nm en de stuurspanning bedraagt 6,3V.

Zoals fig.16 toont, worden aangezien de vloei-20 stofkristal moleculen boven de elektrode 63 en 66b alsmede de vloeistofkristal moleculen daartussen alle gericht en ontstaat in alle gebieden een uniforme doorlaatbaarheid. Wanneer een noodzakelijke spanning aangelegd wordt op de stroken 66b van de beeldpuntelektrode, raakt de 25 doorlaatbaarheid verzadigd na 40,03ms om een hoge waarde van ongeveer 41,88% te bereiken. De doorlaatbaarheid van de lichtkristal weergeefinrichting volgens de uitvinding is hoger dan bij de traditionele LCDs gedurende dezelfde tijdsperiode. De aandacht wordt erop gevestigd, dat de 30 vloeistofkristal weergeefinrichting volgens de uitvinding korter in tijd is om dezelfde doorlaatbaarheid te bereiken dan bij de conventionele inrichtingen, zodat de responsietijd eveneens ten opzichte van de conventionele inrichtingen wordt verbeterd.

35 Fig.17 vertoont een vereenvoudigd simulatieresul taat van de vloeistofkristal weergeefinrichting volgens de uitvinding. De breedte P22 van de stroken 66b van de beeldpuntelektrode 66 is 3μη. De afstand L22 tussen de 1009291 44 stroken 66b van de beeldpuntelektrode 66 is 3μχη. De celspleet d is 3,9/jm en de voorhellingshoek is 2 graden. De hoek tussen de ribbelas van de eerste uitrichtfilm 75 en de veldrichting (x-as) bedraagt 12 graden en de di-5 elektrische anisotropie Δε van het vloeistofkristal 77 is -4. And is 0,28, de lichtgolflengte λ bedraagt 546 ran en de stuurspanning is 6V.

Gelijksoortig aan het resultaat volgens fig.16 wordt in alle gebieden uniforme doorlaatbaarheid bereikt. 10 Wanneer een noodzakelijke spanning op de beeldpuntelektrode 66 wordt aangelegd, ontstaat verzadiging na 41,15ms om een hoge waarde van 40,32% te bereiken. De doorlaatbaarheid van: de vloeistofkristal weergeefinrichtingen volgens de;uitvinding is dus hoger dan bij conventionele 15 LCDs tijdens dezelfde tijdsperiode. Dientengevolge is de responsietijd van de onderhavige uitvinding sneller dan bij de conventionele LCDs.

Hyundai 3 20 3. Uitvoerinasvoorbeeld 3

Zoals blijkt uit de figuren 20A en 20B, zijn de poortbuslijnen 81a en 81b, een gemeenschappelijke signaallijn 82 en gegevensbuslijnen 87a en 87b aangebracht 25 op een eerste of benedenste drager 80, op dezelfde wijze als in het uitvoeringsvoorbeeld 1. Eenheidbeeldpuntzones van een vloeistofkristal-weergeefinrichtingen worden elk gedefinieerd als een zone die begrensd wordt door een paar poortbuslijnen 81a en 81b alsmede een paar gegevens-30 buslijnen 86a en 86b. De poortbuslijnen 81a en 81b, een gemeenschappelijke signaallijn 82 en de gegevensbuslijnen 87a en 87b kunnen elk gemaakt worden van een ondoorzichtig materiaal van een element of een legering van ten minste twee elementen gekozen uit een groep bestaande uit 35 Al, Mo, Ti, W, Ta en Cr. In het onderhavige uitvoeringsvoorbeeld 3 wordt MoW legering gebruikt.

Een tegenelektrode 83 is aangebracht in het eenheidsbeeldpunt van de eerste of benedenste drager 80.

. ·. Κ. ] ,1' L· 45

De tegenelektrode 83 is op hetzelfde niveauvlak geplaatst als de poortbuslijnen 81a en 81b, dat wil zeggen op het oppervlak van de benedenste drager 80 en verkeert elektrisch in contact met de gemeenschappelijke signaallijn 5 82. De tegenelektrode 83 is van een doorzichtig geleidend materiaal, bijvoorbeeld ITO. De tegenelektrode 83 bevat een lichaam 83a en een aantal stroken 83b. Het lichaam 83a ligt parallel aan de poortbuslijnen 81a en 81b, dat wil zeggen in de X-richting en verkeert elektrisch in 10 contact met de gemeenschappelijke signaallijn 82. Het aantal stroken 83b zijn vertakt vanuit het lichaam 83a en lopen evenwijdig aan de richting van de omgekeerde Y-as. Er zijn in het onderhavige uitvoeringsvoorbeeld 3 acht stroken. Meer in het bijzonder heeft de tegenelektrode 83 15 een honingraatconstructie, waarvan een zijeinde gesloten is door het lichaam 83a en de andere zijeinden open zijn. De stroken 83b hebben elk een gekozen breedte P31 en ligt op afstand van de strook die daar nabij gelegen is met een gekozen interval L31. De breedte P31 wordt bepaald 20 met het oog op de relatie van de beeldpuntelektrode, die daarna nog wordt gevormd.

Een beeldpuntelektrode 86 is eveneens geplaatst in de eenheid beeldpuntzone van de benedenste drager 80. Evenals de tegenelektrode 83 is de beeldpuntelektrode 86 25 eveneens vervaardigd van doorzichtig geleidend materiaal, bijvoorbeeld ITO. De beeldpuntelektrode 86 bevat voorts een lichaam 86a en een aantal stroken 86b. Het lichaam 86a is evenwijdig aan de poortbuslijnen 81a en 81b geplaatst, dat wil zeggen in de X-richting. Het aantal 30 stroken 86b is zodanig aangebracht dat ze in de richting van de omgekeerde of inverse Y-as lopen. Meer in het bijzonder heeft de beeldpuntelektrode 86 een honingraatconstructie waarvan een zijeinde afgesloten is door het lichaam 86 en de andere zijeinden open zijn. Er zijn in 35 het onderhavige uitvoeringsvoorbeeld 3 zeven stroken van de beeldpuntelektrode 86. In dit uitvoeringsvoorbeeld 3, is de breedte P32 van de stroken 86b gelijk aan het interval L31 tussen naburige stroken 83b van de tegen- 46 elektrode 83, en is het interval L32 tussen twee naburige stroken 86b identiek aan de breedte 31 van de strook 83b. De stroken 86b van de beeldpuntelektrode 86 zijn elk geplaatst tussen twee naburige stroken 83b van de tegen-5 elektrode 83 zodanig dat beide randlijnen van de respectievelijke stroken 86b nauwkeurig op een lijn liggen met de randlijnen van de stroken 83b van de tegenelektrode 83 die daarnaast ligt, waarbij de stroken 86b van de beeldpuntelektrode 86 afwisselend zijn geplaatst met de stro-10 ken 83b van de tegenelektrode 83 met als tussenkomst een poortisolerende laag 84, die in fig. 19 is aangegeven.

De stroken 83b van de tegenelektrode 83 en de stroken 86 van de beeldpuntelektrode 86 hebben elk een zodanige mate van breedte dat er een elektrisch veld 15 wordt opgewekt waardoor alle vloeistofkristalmoleculen boven de beide elektroden kunnen worden gericht. Wanneer het gebied van de eenheidcelzone bijvoorbeeld 110μιηχ330μιη in de uitvoeringsvorm 3 is, worden de breedten P31 van de stroken 83b van de tegenelektrode 83 en de breedten P32 20 van de stroken 86 b van de beeldpuntelektrode 86 elk gekozen in het bereik van ongeveer lpm tot 8μπι. Als alternatief kunnen de breedten P31 en P32 worden gevarieerd met de zone om het eenheidsbeeldpunt, de aantallen stroken en het aantal van de stroken 86b. Ongeacht de 25 zone van het eenheidsbeeldpuntgebied, moet echter de verhouding van de breedte P32 van de stroken 86b ten opzichte van de breedte 31 van de stroken 83b van de beeldpuntelektrode 66 ingesteld worden in een bereik van ongeveer 0,2 tot 4,0.

30 De constructie van de tegenelektrode en de beeld puntelektrode kunnen echter worden gewijzigd. Zoals fig. 18b bijvoorbeeld toont, zijn de open zijeinden van de stroken 83b van de tegenelektrode 83 en de open zijeinden van de stroken 86b van de beeldpuntelektrode 86 begrensd 35 door de respectievelijke corresponderende lichamen 83c en 86c, die aan de poortbuslijn 81a evenwijdig lopen. Alhoewel dat niet in de tekening is aangegeven, is het mogelijk om selectief de open zijeinden van de stroken 83b of 47 de open zijeinden van de stroken 86b met elkaar te verbinden. Bovendien kunnen de stroken 86b van de beeldpun-telektrode 86 met elkaar verbonden worden alleen door een lichaam 86c zonder gebruik te maken van het lichaam 86a.

5 Een dunne-filmtransistor ("TFT") 90 wordt ge bruikt als schakelelement en is gevormd op een kruispunt van de poortbuslijn 81a en de gegevenbuslijn 87a. De TFT 90 omvat een kanaallaag 85 op de poortbuslijn 8la, een leegloopelektrode 88 die zich uitstrekt vanaf de gege-10 vensbuslijn 87a en die met een gekozen gedeelte een zijde van de kanaallaag 85 overlapt, en een bronelektrode 89 welke de andere zijde van de kanaallaag 85 met een gekozen gedeelte overlapt en is verbonden met de beeldpunte-lektrode 86.

15 Een opslagcondensator Cst is gevormd tussen het lichaam 83a van de tegenelektrode 83 en het lichaam 86a van de beeldpuntelektrode 86.

Zoals fig. 19 toont, is een bovenste of tweede drager 92 tegenover de eerste drager 80 gelegen en heeft 20 de bovenbeschreven constructie, zodanig dat deze tweede dragers 80 en 92 met een gekozen afstand op afstand van elkaar liggen, dat wil zeggen de celspleet d33. Een kleurfilter 96 is geplaatst op het binnenoppervlak van de tweede drager 92.

25 Eerste en tweede uitrichtfilms 95 en 96 hebben dezelfde eigenschappen als die welke zijn beschreven aan de hand van het eerste uitvoeringsvoorbeeld 1. Ook de polarisator 98 en analysator 99 zijn op dezelfde wijze ingericht als in het uitvoeringsvoorbeeld 1.

30 Een vloeistofkristallaag 97 omvattende een aantal staafvormige vloeistofkristalmoleculen is geplaatst tussen de eerste en tweede uitrichtfilms 95 en 96. De vloeistofkristallaag 97 is van een nematisch vloeistof-kristal, waarvan de moleculen in elkaar zijn gedraaid in 35 de aanwezigheid van het elektrisch veld. Anisotropie van de brekingsindex Δη van het vloeistofkristal 97 is zodanig gekozen dat het voldoet aan de voorwaarde voor maximale doorlaatbaarheid. Hier wordt herhaald dat een hoek 1009291 48 tussen de ribbelas van de eerste en tweede uitrichtfilms 95, 96 en de X-richting in beschouwing moeten worden genomen. In de onderhavige uitvoeringsvorm is een product van de brekingsindex Δη en de celspleet d33 gekozen in 5 het bereik van ongeveer 0,2 tot 0,6 μιη.

Aangezien de productiemethode van de bovenbeschreven LCD weergeefinrichting dezelfde is als die volgens uitvoeringsvorm 1 blijft een beschrijving achterwege.

10 De bovengenoemde vloeistofkristal-weergeefinrich ting zal in het volgende aan de hand van de bijgaande tekeningen worden verduidelijkt.

Wanneer geen elektrisch veld wordt gevormd tussen de tegenelektrode en de beeldpuntelektrode respectieve-15 lijk 83 en 86, passeert een invallende lichtbundel de vloeistofkristallaag niet om dezelfde reden als bij de uitvoeringsvorm 1.

Anderzijds wanneer een kritische spanning aangelegd wordt op respectievelijk de tegenelektrode 83 en de 20 beeldpuntelektrode 86, wordt een elektrisch veld opgewekt tussen de stroken 83b van de tegenelektrode 83 en de stroken 86b van de beeldpuntelektrode 86. Het elektrisch veld omvat een klein aantal lineaire veldlijnen E3s en een groot aantal parabolische veldlijnen E3f met een 25 sterke kromming. Hierbij wordt het kleine aantal lineaire veldlijnen E3s alleen opgewekt in de randzones van de bovenste oppervlakken tussen de stroken 43b en de stroken 46b, die daarnaast liggen, waarbij er hoogte verschillen ten opzichte van elkaar zijn ten opzichte van het binnen-30 oppervlak van de eerste drager 80. Het grote aantal parabolische veldlijnen E3f wordt opgewekt in hoofdgebieden van de bovenste oppervlakken daartussen. Aangezien de parabolische elektrische veldlijnen E3f geïnduceerd worden op bijna alle bovenoppervlakken van de stroken 83b 35 en 86b in de naburige elektroden 83b en 86b, worden vrijwel alle vloeistofkristalmoleculen boven de stroken van de elektroden, dat wil zeggen nagenoeg alle vloeistofkristalmoleculen binnen de vloeistofkristallaag 1CΟίΓ81 49 gericht in de richtingen van de parabolische elektrische veldlijnen E3f, wanneer er een veld aanwezig is. De reden dat vrijwel alle vloeistofkristalmoleculen gericht worden door elektrisch veld is, dat de breedten van de stroken 5 voldoende klein zijn in vergelijking met de conventionele LCD's hetgeen resulteert in de vorming van het parabolische elektrische veld in zelfs het centrale gebied van het bovenoppervlak van de stroken 83b en 86b.

Fig. 20 toont een vereenvoudigd simulatieresul-10 taat van de vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens uitvoeringsvoorbeeld 3 van de uitvinding. De breedte P32 van de stroken 86b van de beeldpuntelektrode 86 bedraagt hierbij 4 pm. De afstand L32 tussen de stroken 86b van de beeldpuntelektrode 83 is 4 μιη. De celspleet d bedraag 3,9 15 μιη en de voorhellingshoek is ongeveer 1 graad. De hoek tussen de ribbelas van de eerste uitrichtfilm 95 en de veldrichting (X-as richting) is 15 graden en diëlektri-sche anisotropie Δε van het vloeistofkristal 77 is -3,4. Het product van anisotropie van de brekingsindex Δη en de 20 celspleet d is 0,25, de lichtgolf lengte λ is 546 nm en de stuurspanning bedraagt 6V.

Zoals fig 20 toont, is aangezien de vloeistofkristalmoleculen boven de stroken 83b en 86b alsmede de vloeistofkristalmoleculen daartussen zijn gericht, is in 25 alle zones een uniforme doorlaatbaarheid verkregen.

Wanneer de spanning aangelegd wordt op de beeldpuntelektrode 46b, wordt maximale doorlaatbaarheid verkregen na verloop van 30,01ms, en heeft een hoge waarde van ongeveer 34%. De maximale doorlaatbaarheid van de vloeistof-30 kristal-weergeefinrichting volgens de onderhavige uitvinding is dus hoger dan bij de conventionele inrichtingen in dezelfde tijdsperiode. Aangezien de onderhavige vloeistofkristal-weergeef inrichtingen slechts weinig tijd nodig om dezelfde doorlaatbaarheid als bij de conventio-35 nele LCD's te bereiken, is bovendien de responsietijd eveneens sneller vergeleken met die bij de conventionele inrichtingen.

50 4 . Uitvoeringsvorm 4

Zoals blijkt uit fig. 21, zijn de poortbuslijnen 101a, 101b, de gegevensbuslijnen 107a, 107b en een gemeenschappelijke signaallijn 102 alle aangebracht op een 5 eerste of benedenste drager 100 op dezelfde wijze als bij uitvoeringsvoorbeeld 1. De poortbuslijnen 101a en 101b, gemeenschappelijke lijn 102 en de gegevensbuslijnen 107a, 107b kunnen elk gemaakt worden van een niet doorlaatbaar materiaal van een element of een legering van ten minste 10 twee elementen gekozen uit de groep bestaande uit Al, Mo, Ti, W, Ta en Cr. In uitvoeringsvoorbeeld 4 wordt MoW legering gebruikt.

Een eerste of tegenelektrode 103 is binnen de eenheidsbeeldpuntszone van de eerste drager 100 gevormd. 15 De tegenelektrode 103 verkeert elektrisch in contact met de gemeenschappelijke signaallijn 102 om daardoor een gemeenschappelijk signaal te ontvangen. De tegenelektrode 103 is bij voorkeur vervaardigd van doorzichtig geleidend materiaal, bijvoorbeeld indiumtinoxide ("ITO").

20 De tegenelektrode 103 bevat een eerste gedeelte 103a en een tweede gedeelte 103b. Het eerste gedeelte 103a loopt evenwijdig aan de richting van de X-as en overlapt de gemeenschappelijke signaallijn 102. Het tweede gedeelte 103b omvat een aantal stroken die lood-25 recht vanuit het lichaam 103a vertakken. De tegenelektrode 103 bevat afwisselend een derde deel van een ander lichaam 103c welke zich evenwijdig aan het eerste deel 103a uitstrekt zodanig dat een van de twee buitenste stroken de overige stroken omringt, zoals fig. 21 toont. 30 Een tweede of beeldpuntelektrode 106 bevat een eerste gedeelte 106a en een tweede gedeelte 106b. Het eerste gedeelte 106a loopt evenwijdig aan de richting van de X-as en is geplaatst tussen het derde gedeelte 103c van de tegenelektrode 103 en de open einden van de stro-35 ken 103b van de tegenelektrode 103. Het tweede gedeelte 106b van de beeldpuntelektrode 106 bevat een aantal stroken die elk zich uitstrekken naar het eerste gedeelte 103a van de tegenelektrode in de richting van de Y-as 10fi.Q?Q1 51 vanuit het eerste gedeelte 106a. De stroken van het tweede gedeelte 106b van de beeldpuntelektrode 106 zijn elk geplaatst tussen de stroken 103b van tegenelektrode 103 op een gekozen afstand daarvan. De beeldpuntelektrode 5 106 is elektrisch gekoppeld met een leegloopelektrode 109 van een dunne-filmtransistor. De dunne-filmtransistor bevat voorts een bronelektrode 108 die elektrisch gekoppeld is met een corresponderende gegevensbuslijn 107a. De stroken 106b van de beeldpuntelektrode 106 zijn zodanig 10 gevormd dat ze afwisselen met de stroken 103b van de tegenelektrode 103. De beeldpuntelektrode 106 is van doorzichtig geleidend materiaal zoals ITO evenals de tegenelektrode 103. Het derde gedeelte 103c van de tegenelektrode 103 is geplaatst met het doel overspraak tussen 15 het eerste gedeelte 106a van de beeldpuntelektrode 106 en een poortbuslijn 10la nabij het eerste gedeelte 106a te vermijden. Het derde gedeelte 103c kan in de onderhavige uitvoeringsvorm 4 achterwege blijven.

Fig. 22 is een vereenvoudigd doorsnede-aanzicht 20 langs de lijn 222-222' uit fig. 21.

In de figuren 21 en 22 wordt met het verwijzings-cijfer P41 een breedte van elke strip 103b van de tegenelektrode 103, met P42 een breedte van elke strook 106b van de beeldpuntelektrode 106, met £41 een interval 25 tussen de stroken 103b van de tegenelektrode 103, met L42 een interval tussen de stroken 106b van de beeldpuntelektrode 106 aangegeven. Het verwijzingscijfer £41 geeft een afstand aan tussen elke strook 103b van de tegenelektrode 103 en een strook 106b van de beeldpuntelektrode 106 die 30 daarnaast ligt. In de onderhavige uitvoeringsvorm 4, zijn de stroken 103b van de tegenelektrode 103 op hetzelfde vlak geplaatst als de stroken 106b van de beeldpuntelektrode 106, zoals fig. 22 toont, hetgeen een element is dat duidelijk de uitvoeringsvorm 4 onderscheidt van de 35 uitvoeringsvormen 1-3.

De breedte P42 van elke van de stroken 106b van de beeldpuntelektrode 106, het interval £42 tussen de stroken 106b van de beeldpuntelektrode 106, de breedte 1- 1 52 P41 van elke van de stroken 103b van de tegenelektrode 103, en de afstand £41 tussen elke strook van de tegenelektrode 103 en de strook van de beeldpuntelektrode 106 die daarnaast ligt wordt vanzelfsprekend vastgesteld met 5 het oog op de onderlinge relatie. De bovengenoemde elementen echter worden gekozen in een bereik in zodanige mate dat de vloeistofkristalmoleculen die liggen boven de stroken 103b, 106b, nagenoeg uitgericht worden in afhankelijkheid van de richting van het elektrisch veld in 10 aanwezigheid van een elektrisch veld. Wanneer de zone van het eenheidsbeeldpunt bijvoorbeeld ongeveer 110pm x 330pm is, de tegenelektrode 103 acht stroken 103b heeft, en de beeldpuntelektrode 106 zeven stroken 106b bezit, hebben de stroken 103b en de stroken 106b elk een breedte van 15 ongeveer 1 .tot ongeveer 8pm bij voorkeur 2pm tot 5pm.

Ook is het tgewenst dat het interval £42 tussen de stroken 106b van de beeldpuntelektrode 106 en het interval £41 tussen de stroken 103b van de tegenelektrode 103 ongeveer in het bereik ligt van lpm tot 8pro.

20 Afhankelijk van de grootte van het eenheidsbeeld punt en de aantallen stroken 103b en van de stroken 106b, kan de breedte van de stroken 103b en de stroken 106b en de afstand daartussen worden gemodificeerd. De aandacht wordt er echter op gevestigd in de uitvoeringsvorm 4 dat 25 de stroken 103b en 106b elk zulk een breedte moeten hebben zodanig dat alle vloeistofkristalmoleculen die boven de elektrode 103 en 106 liggen gericht worden. De verhouding tussen de breedte P41 van de strook 103b ten opzichte van de breedte P42 van de strook 106b moet 30 liggen in het bereik van ongeveer 0,2 tot ongeveer 4,0.

De afstand £41 kan ingesteld worden in het bereik van 0,lpm tot 5,0pm. De afstand £41 moet echter kleiner zijn dan de celspleet tussen de dragers.

Een configuratie van een tweede of bovenste 35 drager (in fig. 21 en 22 niet getekend), de uitrichttoe-stand van de eerste en tweede uitrichtfilm (niet getekend in fig. 21 en 22), een hoek tussen de ribbelas en de X-as zijn echter dezelfde als bij uitvoeringsvoorbeeld 1. De 53 opstelling van de polarisator en de analysator (niet getekend) zijn dezelfde als bij uitvoeringsvoorbeeld 1.

Een vloeistofkristallaag omvattende een aantal staafvormige moleculen is geplaatst tussen de eerste 5 drager 100 en de tweede uitrichtfilm (niet getekend). De vloeistofkristallaag is van een nematisch vloeistofkris-tal en heeft een in elkaar draaibare structuur afhankelijk van de aanwezigheid of afwezigheid van een elektrisch veld. Zoals bij uitvoeringsvoorbeeld 1 is beschre-10 ven, wordt de diëlektrische anisotropie Δβ van de vloei-stofkristalmoleculen zodanig gekozen dat een maximum doorlaatbaarheid wordt bereikt in de zichthoek tussen de ribbelas en de X-as. Aanvullend daaraan wordt de anisotropie van de brekingsindex Δη en de celspleet zodanig 15 ingesteld dat het product van Δη en de celspleet ongeveer ligt in het bereik van ongeveer 0,2-0,6μιη.

In het volgende wordt een werkwijze voor het vervaardigen van de vloeistofkristal-weergeefinrichting overeenkomstig de uitvoeringsvorm 4 beschreven aan de 20 hand van de fig. 21 en 22.

Een niet doorzichtige metalen film wordt neergeslagen op een doorzichtige lagere drager 100. De niet doorzichtige metalen film heeft een patroon zodanig dat een aantal poortbuslijnen wordt gevormd met inbegrip van 25 een paar poortbuslijnen 101a en 101b en een gemeenschappelijke signaallijn 102. Om de poortbuslijnen 101a en 101b en de gemeenschappelijke signaallijn 102 te isoleren ten opzichte van een geleidende laag die gevormd moet worden gedurende een daaropvolgend proces, wordt een 30 poortisolerende laag 112 neergeslagen op de resulterende benedenste drager 10. De poortisolerende film wordt gemaakt hetzij van een dubbellaagse isolerende laag of door anode-oxidatie van het metaal voor de poortbuslijnen 101a en 101b of de gemeenschappelijke signaallijn 102.

35 Daarna wordt een kanaallaag 105 van een materiaal zoals amorf silicium gevormd op een gekozen deel op de poort-buslijnen 101a en 101b. Daarna wordt een niet doorzichtig metaal neergeslagen op de resulterende structuur en dan 1009231 54 van een patroon voorzien teneinde daardoor de bronelek-trode 109 en de gegevenslijnen 107a en 107b met inbegrip van de leegloopelektrode 101 van de dunne filmtransistor 110 te verkrijgen. De leegloopelektrode 108 overlapt een 5 gekozen deel van een zijaansluiting van de kanaallaag 105 en de bronelektrode 109 overlapt een gekozen deel van de andere zijaansluiting. Een beschermende film 115 wordt vervolgens neergeslagen op de resulterende constructie en wordt daarna een patroon verleend om gekozen delen van de 10 bronelektrode 109 en de gemeenschappelijke signaallijn 102 toegankelijk te maken teneinde daardoor contactgaten met het referentiesymbool Cl te vormen. Daarna wordt een doorzichtige geleider, bijvoorbeeld ITO, neergeslagen met een gekozen dikte en wordt daaraan een patroon verleend 15 om daardoor een tegenelektrode 103 en een beeldpuntelek-trode 106 te vormen die de structuur hebben als fig. 21 toont. Het daaropvolgende proces is hetzelfde als die voor het conventionele fabricageproces van LCD's. De beschrijving ervan wordt derhalve weggelaten.

20 In het volgende zal de werking van de bovenbe schreven vloeistofkristal-weergeefinrichting aan de hand van de bijgaande tekeningen verduidelijkt worden.

Wanneer geen elektrisch veld wordt aangelegd tussen de tegen- en beeldpuntelektroden 103 en 106, zal 25 een invallende lichtbundel de vloeistofkristallaag niet doorlopen vanwege dezelfde reden als bij uitvoering 1.

Anderzijds wanneer een kritische spanning respectievelijk aangelegd wordt op de tegenelektrode 103 en de beeldpuntelektrode 106, wordt een elektrisch veld gevormd 30 tussen de stroken 103b van de tegenelektrode 103 en de stroken 106b van de beeldpuntelektrode 106. Aangezien de afstand tussen de stroken 103b en 106b zeer klein is, wordt een klein aantal lineaire veldlijnen en een groot aantal parabolische veldlijnen met een hoge kromming 35 gevormd op de bovenoppervlakken van de stroken 103b en 106b. Aangezien parabolische elektrische veldlijnen geïnduceerd worden op vrijwel het gehele bovenoppervlak van de stroken 103b en 106b tussen de naburige stroken 55 103b en 106b, worden vrijwel alle vloeistofkristalmolecu-len die boven de stroken van de elektroden liggen, dat wil zeggen vrijwel alle vloeistofkristalmoleculen binnen de vloeistofkristallaag, gericht afhankelijk van de 5 richting van de parabolische elektrische veldlijnen bij de aanwezigheid van het veld. De reden dat vrijwel alle vloeistofkristalmoleculen door een elektrisch veld worden gericht, is dat de breedte van de stroken voldoende klein is in vergelijking met de conventionele LCD's, hetgeen 10 resulteert in de vorming van het parabolische elektrische veld in zelfs het centrale deel van de bovenoppervlakken van de stroken 103b en 106b. Dientengevolge loopt invallend licht door de centrale delen van de stroken 103b en 106b alsmede de ruimte daartussen en de randdelen ervan, 15 hetgeen resulteert in een hoge doorlaatbaarheid en een hoge openingsverhouding.

Fig. 23 toont een iso-contrastkromme overeenkomstig de zichthoek in de onderhavige uitvoeringsvormen 1-4 en fig. 23B toont een iso-contrastkromme overeenkomstig 20 de conventionele LCD's. In de fig. 23a en 23b, worden alle punten op het scherm gecoördineerd met het X-Y vlak en de Z-as loodrecht op het X-Y vlak, waar φ de azi-muthhoek is die varieert van 0° tot 3 60° en Δ de polaire hoek is die van -90° tot +90° varieert.

25 In fig. 23A tonen vrijwel alle zones een con- trastverhouding van 10 of meer, behalve enkelvoudig corresponderend met de azimuthhoek van 0° tot 90° toont een zone met een contrastverhouding die aan zijn randge-deelte kleiner dan 10 is. Anderzijds toont in fig. 23B de 30 meerderheid van de zones een contrastverhouding kleiner dan 10. Dit resultaat geeft aan dat de zone met de contrastverhouding van ongeveer 10 een grotere verspreiding heeft in de vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens de uitvinding dan bij de conventionele LCD's.

35 Fig. 24 toont de afhankelijkheid van helderheid op de zichthoek in de onderhavige uitvoeringsvormen 1-4. In fig. 24 geeft het getal 90% een gebied aan waar de helderheid boven 90° ligt. Het getal 70% geeft een gebied 56 aan waar de helderheid boven 70% bedraagt. Op soortgelijke wijze geeft elk percentage een aangegeven gebied aan waar de helderheid boven dat getal ligt.

Zoals fig. 24 toont, tonen alle getekende zones 5 een uniforme helderheid van 10% of meer. Er wordt derhalve geen excessief wit verschijnsel met een grote hoeveelheid licht doorgelaten met een azimuth zichthoek van 180° en een excessief zwart verschijnsel met een laag bedrag aan licht doorgelaten op een azimuth zichthoek van onge-10 veer 0° niet gegenereerd, hetgeen ten opzichte van de conventionele TN bedrijfstoestand geheel andere karakteristieken zijn.

Fig. 25 is een vereenvoudigde grafiek van licht-doorlaatbaarheid overeenkomstig de stuurspanning die 15 aangelegd wordt op de beeldpuntelektrode. In fig. 26, zijn al en a2 de doorlaatbaarheidkrommen van de vloeistof kristal-weergeefinrichting volgens de onderhavige uitvoeringsvormen 1-3 van de onderhavige uitvinding, terwijl a3 de doorlaatbaarheidskromme is van de vloei-20 stofkristal-weergeefinrichting volgens de conventionele LCD's met de algemene IPS bedrijfstoestand. al correspondeert hier met het geval dat de anisotropie van de brekingsindex Δη 0,08 bedraagt terwijl a2 correspondeert met het geval dat de anisotropie van de brekingsindex Δη 0,1 25 is, en a3 correspondeert met een geval waarin de anisotropie van de brekingsindex Δη 0,1 bedraagt.

Zoals fig. 25 toont, is de doorlaatbaarheid van de vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens de uitvoeringsvormen 1-4 superieur aan die van de vloeistofkris-30 tal-weergeefinrichting met een IPS bedrijfstoestand zoals bij de conventionele inrichtingen. Vergelijking van al en a2 leert, dat de vloeistofkristal-weergeefinrichting met een hogere brekings-anisotropie een betere doorlaatbaar-heidskarakteristiek oplevert in vergelijking met de 35 vloeistofkristal-weergeefinrichting met een lagere anisotropie van de brekingsindex. Indien echter de anisotropie van de brekingsindex Δη hoog is, verbetert de doorlaatbaarheid maar kan een kleurverschuiving optreden. Om deze 1009291 57 kleurverschuiving te vermijden, moeten vloeistofkristal-len met een passende anisotropie van de brekingsindex Δη worden gekozen. De onderhavige uitvinding is niet tot de bovengenoemde uitvoeringsvormen beperkt. Dezelfde effec-5 ten bijvoorbeeld kunnen worden verkregen door de stroken 46b, 66b of 86b van elk van de beeldpuntelektroden 46, 66 of 86 te vormen zodanig dat hun breedten P12, P22 en P32 groter zijn dan de breedten van het toegankelijke deel van de tegenelektrode 43, 63 of 83.

10 Zoals in het voorgaande is beschreven, worden volgens de uitvinding de tegenelektrode en de beeldpunte-lektrode beide gevormd van doorzichtig materiaal, is de afstand tussen de beide elektroden kleiner dan de cel-spleet, zijn de breedten van de beide elektroden zo 15 beperkt gehouden dat de parabolische veldlijncomponent aan weerszijden daarvan de vloeistofkristalmoleculen liggend boven de beide elektroden in belangrijke mate verplaatsen. Dientengevolge wordt een hoge mate van doorlaatbaarheid verkregen, dit in vergelijking met de 20 conventionele inrichtingen.

Aangezien de tegenelektrode en de beeldpuntelek-trode beide van doorzichtig materiaal zijn, wordt bovendien de openingsverhouding in hoge mate verbeterd.

Aangezien de afstand tussen de tegenelektrode en 25 de beeldpuntelektrode bovendien heel klein is, worden parabolische veldlijncomponenten met een sterke kromming en grote sterkte gevormd om daarbij op effectieve wijze de vloeistofkristalmoleculen die boven de beide elektroden liggen, te verplaatsen. De responsietijd wordt dus 30 dientengevolge sterk verbeterd.

Aangezien de afstand tussen de tegenelektrode en de beeldpuntelektrode bovendien kleiner is dan de cel-spleet, kan de drempelspanning in vergelijking met de vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens de conventio-35 nele inrichtingen worden verlaagd waarbij de afstand groter dan de celspleet is.

Voorts wordt een brede zichthoek verkregen.

100.9::31 58

Aangezien het hoogteverschil tussen de tegenelek-trode en de beeldpuntelektrode kan worden verkleind, is bovendien een aanvullend vlakmakingsproces niet nodig.

Het ribbelproces wordt dus gemakkelijker.

5 Verschillende andere modificaties zullen duide lijk zijn voor en kunnen gemakkelijk worden uitgevoerd door de deskundige in deze techniek zonder buiten het raam en de geest van de uitvinding te treden. De beeldpuntelektrode en de tegenelektrode kunnen bijvoorbeeld 10 uitwisselbaar zijn met enige modificatie. Het is derhalve niet de bedoeling dat het raam van de bijgaande conclusies wordt beperkt tot de beschrijving zoals in het voorgaande is gegeven maar kunnen in plaats daarvan de conclusies breed uitgelegd worden.

15 .· . · - i

Claims

1. Vloeistofkristal-weergeefinrichting omvattende : 5 een eerste drager en een tweede drager, waarbij de eerste drager en de tweede drager op een eerste afstand tegenover elkaar liggen, waarbij elke van de dragers een binnenoppervlak en een buitenoppervlak tegenover het binnenoppervlak hebben, 10 waarbij tussen de binnenoppervlakken van de dragers een vloeistofkristallaag als een sandwich is aangebracht en waarbij die vloeistofkristallaag een aantal vloeistofkristalmoleculen omvat, een eerste elektrode op het binnenoppervlak van 15 de eerste drager, waarbij de eerste elektrode een eerste breedte heeft en een tweede elektrode op het binnenoppervlak van de eerste drager, waarbij de tweede elektrode een tweede breedte heeft en op een tweede afstand op afstand van de 20 eerste elektrode ligt, waarbij de eerste elektrode en tweede elektrode de vloeistofkristalmoleculen onder invloed van een elektrisch veld tussen de eerste elektrode en een tweede elektrode uitrichten, waarin de eerste en tweede elektroden gemaakt 25 zijn van een doorzichtige geleider en de eerste afstand in lengte groter dan de tweede is.

2. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 1, waarin de eerste en tweede elektroden elk een zodanige breedte hebben dat de vloeistofkristalmole- 30 culen die over de oppervlakken van de elektroden liggen door het elektrische veld worden gericht.

3. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 1, waarin de tweede afstand ligt ongeveer in het bereik van 0,1 μιη tot 5,0μπι.

4. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 1, waarin een verhouding van de tweede breedte ten opzichte van de eerste breedte ligt ongeveer in het bereik van 0,25 tot 4,0.

5. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 1, waarin de eerste en tweede breedten ongeveer in het bereik van Ιμια tot 8μιη liggen.

6. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens 5 conclusie 5, waarin de vloeistofkristalmoleculen zodanig zijn ingericht dat bij afwezigheid van het elektrisch veld hun langere assen evenwijdig liggen aan het oppervlak van de eerste en tweede dragers, terwijl in aanwezigheid van het elektrisch veld, de optische as van 10 invallend licht evenwijdig ligt of loodrecht staat op de richting van het elektrisch veld.

7. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 5, voorts omvattende een eerste uitrichtlaag gevormd over het binnenoppervlak van de eerste drager en 15 een tweede uitrichtlaag gevormd over het binnenoppervlak van de tweede drager, waarbij de eerste uitrichtlaag een eerste ribbelas heeft die met een eerste gekozen hoek verschilt van de richting van het elektrisch veld en welke de vloeistofkristalmoleculen richten naar de rich-20 ting van de eerste ribbelas in de aanwezigheid van een elektrisch veld, en waarbij de tweede uitrichtlaag een tweede ribbelas heeft die met een tweede gekozen hoek verschilt ten opzichte van de richting van het elektrisch veld en welke de vloeistofkristalmoleculen opstellen in 25 een richting van de tweede ribbelas bij aanwezigheid van het elektrisch veld.

8. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 7, waarin de vloeistofkristalmoleculen een voorhellingshoek hebben, welke hoek ongeveer ligt in het 30 bereik van 0° tot 10°.

9. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 8, waarin de eerste ribbelas met 180° verschilt van de tweede ribbelas.

10. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens 35 conclusie 9, voorts omvattende een polarisator op het buitenoppervlak van de eerste drager en een analysator op het buitenoppervlak van de tweede drager waarbij de polarisator een polarisatie-as in een bepaalde richting 1009291 heeft, die optisch gerelateerd is aan de vloeistofkris-tallaag, waarbij de analysator absorptie-as in een bepaalde richting heeft, welke absorptie-as optisch aan de polarisator gerelateerd is.

11. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 10, waarin een hoek tussen de polarisatie-as van de polarisator en de eerste ribbelas van de eerste uitrichtlaag ligt ongeveer in een bereik van 0° tot 90° en een hoek tussen de absorptie-as van de analysator en 10 de polarisatie-as van de polarisator ongeveer 90° bedraagt.

12. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 11, waarin wanneer een hoek tussen de eerste ribbelas en het elektrisch veldrichting ongeveer ligt in 15 het bereik van 0° tot 45°, de diëlektrische anisotropie van de vloeistofkristallaag negatief is, terwijl wanneer een hoek tussen de eerste ribbelas en de richting van het elektrisch veld ongeveer ligt in het bereik van 45° tot 90°, de diëlektrische anisotropie van het vloeistofkris- 20 tal positief is.

13. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 12, waarin de vloeistofkristallaag een nema-tisch vloeistofkristal is, en een product van de anisotropie van de brekingsindex van de vloeistofkristalmole- 25 culen in de vloeistofkristallaag en de eerste afstand ligt in ongeveer een gebied van 0,2μπι tot 0,6μιη.

14. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 5, waarin de vloeistofkristallaag een nema-tisch vloeistofkristal is en een product van de anisotro- 30 pie van de brekingsindex van de vloeistofkristalmoleculen in de vloeistofkristallaag en de eerste afstand ligt in ongeveer een gebied van 0,2μιη tot Ο,βμιη.

15. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 5, waarin de eerste elektrode een tegenelektro- 35 de is waarop een gemeenschappelijk signaal wordt aangelegd en een tweede elektrode een beeldpuntelektrode is waar een weergeefsignaal op wordt aangelegd. i^ACy

16. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 1, waarin de doorzichtige geleider ITO is.

17. Vloeistofkristal-weergeefinrichting omvattende: 5 een eerste drager en een tweede drager, welke eerste drager over een eerste afstand tegenover de tweede drager ligt, waarbij elke van de dragers een binnenopper-vlak en een buitenoppervlak tegenover het binnenoppervlak hebben, 10 een vloeistofkristallaag die als een sandwich tussen de binnenoppervlakken van de dragers zijn geplaatst, waarbij die vloeistofkristallaag een aantal vloeistofkristalmoleculen omvat, een eerste elektrode op het binnenoppervlak van 15 de eerste drager, waarbij de eerste elektrode een aantal stroken omvat waarbij elke van de stroken een eerste breedte heeft en met een tweede afstand op afstand ligt van een andere nabij gelegen strook, een tweede elektrode op het binnenoppervlak van 20 de eerste drager, waarbij de tweede elektrode een aantal stroken omvat waarbij elke van de stroken opgesteld is tussen de stroken van de eerste elektrode en een tweede breedte hebben, en met een derde afstand op afstand ligt van een nabij gelegen andere strook, waarbij elke van de 25 stroken van de tweede elektrode op een vierde afstand gescheiden is van elk van de stroken van de nabijgelegen eerste elektrode, en een isolerende laag voor het isoleren van de eerste elektroden ten opzichte van de tweede elektrode, 30 waarin de eerste elektrode en de tweede elektrode elk van een doorzichtige geleider zijn, waarin de eerste afstand groter in lengte is dan de vierde afstand en de tweede breedte kleiner is dan de tweede afstand en de eerste breedte kleiner is dan de derde afstand en 35 waarin de stroken van de eerste en tweede elek troden elk een breedte hebben zodanig dat de vloeistof-kristalmoleculen die over de stroken van de eerste elektrode en de stroken van de tweede elektrode liggen ge- :009291 richt worden in de aanwezigheid van het elektrisch veld dat opgewekt wordt tussen de stroken van de eerste elektrode en de stroken van de tweede elektrode.

18. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens 5 conclusie 17, waarin de transparante geleider ITO is.

19. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 18, waarin de vierde afstand ongeveer ligt in het bereik van 0,1 μηι tot 5,0μηι.

20. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens 10 conclusie 19, waarin een verhouding van de tweede breedte ten opzichte van de eerste breedte ligt ongeveer in het bereik van 0,2 tot 4,0.

21. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 20, waarin de eerste en tweede breedten elk 15 liggen ongeveer in een bereik van Ιμιη tot 8μπι.

22. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 21, waarin de eerste elektrode voorts omvat een eerste lichaam die een van de zijeinden van de stroken van de eerste elektrode met elkaar verbindt.

23. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 22, waarin de tweede elektrode voorts omvat een eerste verbindingsdeel, welke eerste verbindingsdeel een van de zijeinden van de stroken van de eerste elektrode met elkaar verbindt en waarbij het eerste verbindingsdeel 25 overlapt wordt door het eerste lichaam.

24. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 23, waarin de eerste elektrode voorts omvat een tweede lichaam voor verbinding van de andere zijeinden van de stroken met elkaar en de tweede elektrode voorts 30 omvat een tweede verbindingsdeel dat het tweede lichaam overlapt.

25. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 22, waarin de eerste elektrode voorts omvat een tweede verbindingsdeel evenwijdig aan het eerste lichaam 35 van de eerste elektrode voor het verbinden van de andere zijeinden van de stroken.

26. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 23, voorts omvattende een eerste uitrichtlaag op het binnenoppervlak van de eerste drager en een tweede uitrichtlaag gevormd over het binnenoppervlak van de tweede drager, waarbij de eerste uitrichtlaag een eerste ribbelas heeft die met een eerste gekozen hoek verschilt 5 van de richting van het elektrisch veld en welke de vloeistofkristalmoleculen gericht worden op een richting van de eerste ribbelas in de aanwezigheid van een elektrisch veld, en waarbij de tweede uitrichtlaag een tweede ribbelas heeft die met een tweede gekozen hoek verschilt 10 ten opzichte van de richting van het elektrisch veld en welke de vloeistofkristalmoleculen opstellen in een richting van de tweede ribbelas bij aanwezigheid van het elektrisch- veld.

27. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens 15 conclusie 26, waarin de vloeistofkristalmoleculen een voorhellingshoek hebben, welke voorhellingshoek ongeveer ligt in het bereik van 0° tot 10°.

28. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 27, waarin de eerste ribbelas van de eerste 20 uitrichtlaag met ongeveer 180° verschilt van de tweede ribbelas van de tweede uitrichtlaag.

29. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 28, voorts omvattende een polarisator op het buitenoppervlak van de eerste drager en een analysator op 25 het buitenoppervlak van de tweede drager waarbij de polarisator een polarisatie-as in een bepaalde richting heeft, en waarbij de polarisatie-as optisch gerelateerd is aan de vloeistofkristallaag, en waarbij de analysator een absorptie-as in een bepaalde richting heeft, welke 30 absorptie-as optisch aan de polarisator gerelateerd is.

30. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 29, waarin een hoek tussen de polarisatie-as van de polarisator en de eerste ribbelas van de eerste uitrichtlaag ongeveer 0° of 90° bedraagt, en een hoek 35 tussen de absorptie-as van de analysator en de polarisatie-as van de polarisator ongeveer 90° bedraagt.

31. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 30, waarin wanneer een hoek tussen de eerste ί f £ , ribbelas en het elektrisch veldrichting ongeveer ligt in het bereik van 0° tot 45°, de diëlektrische anisotropie van de vloeistofkristallaag negatief is, terwijl wanneer een hoek tussen de eerste ribbelas en de richting van het 5 elektrisch veld ongeveer ligt in het bereik van 45° tot 90°, de diëlektrische anisotropie van het vloeistofkris-tal positief is.

32. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 31, waarin de vloeistofkristallaag een nema- 10 tisch vloeistofkristal is, en een product van de anisotropie van de brekingsindex van de vloeistofkristalmole-culen in de vloeistofkristallaag en de eerste afstand ligt in ongeveer een gebied van 0,2μιη tot 0,6μη.

33. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens 15 conclusie 17, waarin de tweede breedte dezelfde als de tweede afstand is en de eerste breedte dezelfde is als de derde afstand.

34. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 33, waarin een verhouding van de tweede breedte 20 ten opzichte van de eerste breedte ligt ongeveer in een bereik van 0,2 tot 4.

35. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 34, waarin de eerste en tweede breedten elk liggen ongeveer in een bereik van Ιμιη tot 8μτη.

36. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 35, waarin de eerste elektrode voorts omvat een eerste lichaam voor het met elkaar verbinden van de andere zijeinden van de stroken.

37. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens 30 conclusie 36, waarin de tweede elektrode voorts omvat een eerste verbindingsdeel, welke het eerste lichaam overlapt.

38. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 37, waarin de eerste elektrode voorts omvat een tweede lichaam en de tweede elektrode voorts 35 omvat een tweede verbindingsdeel evenwijdig aan het tweede lichaam voor het met elkaar verbinden van de andere zijeinden van de stroken. ?00.9?Qt ''

39. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 36, waarin de tweede elektrode voorts omvat een tweede verbindingsdeel voor het met elkaar verbinden van de andere zijeinden van de stroken.

40. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 37, voorts omvattende een eerste uitrichtlaag op het binnenoppervlak van de eerste drager en een tweede uitrichtlaag op het binnenoppervlak van de tweede drager, waarbij de eerste uitrichtlaag een eerste ribbelas heeft 10 die met een eerste gekozen hoek verschilt van de richting van het elektrisch veld en welke de vloeistofkristalmole-culen gericht worden op een richting van de eerste ribbelas in de aanwezigheid van een elektrisch veld, en waarbij de tweede uitrichtlaag een tweede ribbelas heeft 15 die met een tweede gekozen hoek verschilt ten opzichte van de richting van het elektrisch veld en welke de vloeistofkristalmoleculen opstellen in een richting van de tweede ribbelas bij aanwezigheid van het elektrisch veld.

41. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 40, waarin de vloeistofkristalmoleculen een voorhellingshoek hebben, welke voorhellingshoek ongeveer ligt in het bereik van 0° tot 10°.

42. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens 25 conclusie 41, waarin de eerste ribbelas van de eerste uitrichtlaag met ongeveer 180° verschilt van de tweede ribbelas van de tweede uitrichtlaag.

43. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 42, voorts omvattende een polarisator op het 30 buitenoppervlak van de eerste drager en een analysator op het buitenoppervlak van de tweede drager waarbij de polarisator een polarisatie-as in een bepaalde richting heeft, en waarbij de polarisatie-as optisch gerelateerd is aan de vloeistofkristallaag, en waarbij de analysator 35 een absorptie-as in een bepaalde richting heeft, welke absorptie-as optisch aan de polarisator gerelateerd is.

44. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 43, waarin een hoek tussen de polarisatie-as l' ( .<*" i 1 l ‘ V,' -J v? i van de polarisator en de eerste ribbelas van de eerste uitrichtlaag ongeveer 0° of 90° bedraagt, en een hoek tussen de absorptie-as van de analysator en de polarisa-tie-as van de polarisator ongeveer 90° bedraagt.

45. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 44, waarin wanneer een hoek tussen de eerste ribbelas en de richting van het elektrisch veld ongeveer ligt in het bereik van 0° tot 45°, de diëlektrische anisotropie van de vloeistofkristallaag negatief is, 10 terwijl wanneer een hoek tussen de eerste ribbelas en de richting van het elektrisch veld ongeveer ligt in het bereik van 45° tot 90°, de diëlektrische anisotropie van het vloeistofkristal positief is.

46. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens 15 conclusie 45, waarin de vloeistofkristallaag een nema-tisch vloeistofkristal is, en een product van de anisotropie van de brekingsindex van de vloeistofkristalmole-culen in de vloeistofkristallaag en de eerste afstand ligt in ongeveer een gebied van 0,2μια tot 0,6μιη.

47. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 17, waarin de tweede breedte groter dan de tweede afstand is en de eerste breedte groter is dan de derde afstand.

48. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens 25 conclusie 16, waarin de poortbuslijnen, gegevensbuslijnen en gemeenschappelijke signaallijnen zijn gevormd uit een element metaal of legering van ten minste twee elementen gekozen uit een groep bestaande uit Al, Mo, Ti, W, Ta en Cr.

49. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 16, waarin een product van de anisotropie van de brekingsindex van de vloeistofkristalmoleculen in de vloeistofkristallaag en de eerste afstand ligt ongeveer in het bereik van 0,2μιη tot 0,6μιη.

50. Vloeistofkristal-weergeefinrichting omvatten de: een eerste en een tweede drager, welke eerste drager over een eerste afstand tegenover de tweede drager 1 ·: . , . ·; ligt, waarbij elke van de dragers een binnenoppervlak en een buitenoppervlak tegenover het binnenoppervlak hebben, een vloeistofkristallaag die als een sandwich 5 tussen de binnenoppervlakken van de beide dragers zijn geplaatst, waarbij die vloeistofkristallaag een aantal vloeistofkristalmoleculen omvat, een eerste elektrode op het binnenoppervlak van de eerste drager, waarbij de eerste elektrode een vier-10 kante framestructuur heeft, een tweede elektrode op het binnenoppervlak van de eerste (drager, waarbij de tweede elektrode omvat een aantal stroken waarbij de stroken elk de eerste elektrode overlappen- en een eerste breedte hebben en een tweede 15 onderlinge afstand daartussen, waarbij het oppervlak van de eerste elektrode gedeeltelijk toegankelijk is via ruimten tussen de stroken en waarbij de toegankelijke delen van de eerste elektrode elk een breedte hebben met een tweede afstand en 20 een isolerende laag voor het isoleren van de eerste elektrode ten opzichte van de tweede, waarin de eerste en tweede elektroden elk vervaardigd zijn van een doorzichtige geleider, waarbij de eerste afstand tussen de eerste en 25 tweede dragers groter dan de dikte van de isolerende laag is en een tweede breedte en een eerste breedte elk zodanig zijn dat de vloeistofkristalmoleculen boven de toegankelijke delen van de eerste elektrode en de stroken van de tweede elektrode nagenoeg gericht worden door het 30 elektrisch veld dat wordt opgewekt tussen de toegankelijke delen van de eerste elektrode en de stroken van de tweede elektrode.

51. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 50, waarin de transparante geleider ITO is.

52. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 51, waarin een verhouding van breedte van de strook ten opzichte van de tweede afstand tussen de 1009291 stroken van de eerste elektrode ongeveer ligt in het bereik van 0,2 tot 5.

53. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 52, waarin de breedte van de strook ligt onge- 5 veer in het bereik van Ιμια tot 8μια.

54. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 53, waarin de verhouding van het interval tussen de stroken van de eerste elektrode ten opzichte van de eerste afstand tussen de eerste en tweede dragers 10 ligt ongeveer in het bereik van 0,1 tot 5.

55. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 54, waarin de eerste elektrode voorts omvat een eerste verbindingsgedeelte die evenwijdig loopt aan de eerste richting, om de zijeinden van de stroken met 15 elkaar te verbinden, waarbij de verbindingsdelen de tweede elektrode overlappen.

56. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 55, waarin de eerste elektrode voorts omvat een tweede verbindingsdeel dat evenwijdig aan de eerste 20 richting loopt, voor het met elkaar verbinden van de andere zijeinden van de stroken, waarbij het tweede verbindingsdeel door de tweede elektrode wordt overlapt.

57. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 55, voorts omvattende een eerste uitrichtlaag 25 op het binnenoppervlak van de eerste drager en een tweede uitrichtlaag gevormd over het binnenoppervlak van de tweede drager, waarbij de eerste uitrichtlaag een eerste ribbelas heeft die met een eerste gekozen hoek verschilt van de richting van het elektrisch veld en welke de 30 vloeistofkristalmoleculen richten op een richting van de eerste ribbelas in de afwezigheid van een elektrisch veld, en waarbij de tweede uitrichtlaag een tweede ribbelas heeft die met een tweede gekozen hoek verschilt ten opzichte van de richting van het elektrisch veld en welke 35 de vloeistofkristalmoleculen opstellen in een richting van de tweede ribbelas bij aanwezigheid van het elektrisch veld. t UU b/ ^ -

58. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 57, waarin de vloeistofkristalmoleculen een voorhellingshoek hebben, welke voorhellingshoek ongeveer ligt in het bereik van 0° tot 10°.

59. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 58, waarin de eerste ribbelas van de eerste uitrichtlaag met 180° verschilt van de tweede ribbelas van de tweede uitrichtlaag.

60. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens 10 conclusie 59, voorts omvattende een polarisator op het buitenoppervlak van de eerste drager en een analysator op het buitenoppervlak van de tweede drager waarbij de polarisator een polarisatie-as in een bepaalde richting heeft, en waarbij de polarisatie-as optisch gerelateerd 15 is aan de vloeistofkristallaag, en waarbij de analysator een absorptie-as in een bepaalde richting heeft, welke absorptie-as optisch aan de polarisator gerelateerd is.

61. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 60, waarin een hoek tussen de polarisatie-as 20 van de polarisator en de eerste ribbelas van de eerste uitrichtlaag ongeveer 0° of 90° bedraagt, en een hoek tussen de absorptie-as van de analysator en de polarisatie-as van de polarisator ongeveer 90° bedraagt.

62. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens 25 conclusie 61, waarin wanneer een hoek tussen de eerste ribbelas en de elektrisch veldrichting ongeveer ligt in het bereik van 0° tot 45°, de diëlektrische anisotropie van de vloeistofkristallaag negatief is, terwijl wanneer een hoek tussen de eerste ribbelas en de richting van het 30 elektrisch veld ongeveer ligt in het bereik van 45° tot 90°, de diëlektrische anisotropie van het vloeistofkris-tal positief is.

63. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 62, waarin de vloeistofkristallaag een nema- 35 tisch vloeistofkristal is, en een product van de anisotropie van de brekingsindex van de vloeistofkristalmoleculen in de vloeistofkristallaag en de eerste afstand ligt in ongeveer een gebied van 0,2pm tot 0,6pm. i .

64. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 50, waarin de vloeistofkristallaag een nema-tisch vloeistofkristal is en het product van de anisotro-pie van de brekingsindex van de vloeistofkristalmoleculen 5 in de vloeistofkristallaag en de eerste afstand ligt ongeveer in het bereik van 0,2μπι tot 0,6μιη.

65. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 50, waarin de poortbuslijnen, gegevensbuslijnen en gemeenschappelijke signaallijnen zijn gevormd uit een 10 element metaal of legering van ten minste twee elementen gekozen uit een groep bestaande uit Al, Mo, Ti, W, Ta en Cr.

66. Vloeistofkristal-weergeefinrichting omvattende : 15 een eerste drager en een tweede drager, welke eerste drager over een eerste afstand tegenover de tweede drager ligt, waarbij elke van de dragers een binnenopper-vlak en een buitenoppervlak tegenover het binnenoppervlak hebben, 20 een vloeistofkristallaag die als een sandwich tussen de binnenoppervlakken van de beide dragers zijn geplaatst, waarbij die vloeistofkristallaag een aantal vloeistofkristalmoleculen omvat, een eerste elektrode op het binnenoppervlak van 25 de eerste drager, waarbij de eerste elektrode een aantal stroken omvat en waarbij elke van de stroken een eerste breedte hebben en met een tweede afstand op afstand liggen van een naburige andere strook en een tweede elektrode op het binnenoppervlak van de eerste drager, 30 waarbij de tweede elektrode een aantal stroken omvat, waarbij elk van de stroken ligt tussen de stroken van de eerste elektrode en een tweede breedte heeft, en op een derde afstand ligt van een andere strook die daar nabij gelegen is, waarbij elk van de stroken van de 35 tweede elektrode van elke van de stroken van de eerste elektrode met een vierde afstand daarvan gescheiden is, waarin de eerste elektrode en de tweede elektrode elk van een doorzichtige geleider zijn, 1009291 '' waarin de eerste afstand groter in lengte dan de vierde afstand is en de tweede breedte kleiner is dan de tweede afstand en waarbij de eerste breedte kleiner dan de derde afstand is, 5 waarbij de stroken van de eerste en tweede elek troden op hetzelfde vlak zijn geplaatst en waarin de stroken van de eerste en tweede elektroden elk een breedte hebben zodanig dat de vloeistof-kristalmoleculen die over de stroken van de eerste elek-10 trode liggen en de stroken van de tweede elektrode nagenoeg gericht* worden in de aanwezigheid van het elektrisch veld dat opgewekt wordt tussen de stroken van de eerste elektrode en; de stroken van de tweede elektrode.

67. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens 15 conclusie 66, waarin de transparante geleider ITO is.

68. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 67, waarin de vierde afstand ligt ongeveer in het bereik van 0,1 μπι tot 5μιη.

69. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens 20 conclusie 67, waarin de verhouding van de tweede breedte tot de eerste breedte ongeveer ligt in het bereik van 0,2 tot 4,0.

70. Vloeistofkristal-weergeefinrich ting volgens conclusie 69, waarin de eerste breedte en de tweede breedte elk liggen in ongeveer een bereik van Ιμιη 2 5 tot 8μιη.

71. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 67, waarin de eerste elektrode voorts omvat een eerste lichaam dat de zijeinden van de stroken van de eerste elektroden met elkaar verbindt.

72. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 71, waarin de tweede elektrode voorts een verbindingsdeel omvat dat de ene zijeinde van de stroken van de eerste elektrode met elkaar verbindt en waarbij dat verbindingsdeel overlapt wordt door het eerste li-35 chaam van de eerste elektrode.

73. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 72, waarin de eerste elektrode voorts omvat een tweede lichaam dat zich uitstrekt vanuit een van twee 1005/.= 1 buitenste stroken van de stroken van de eerste elektrode, waarbij dat tweede lichaam evenwijdig aan dat eerste lichaam loopt en opgesteld is tussen het verbindingsge-deelte van de tweede elektrode en een poortelektrode 5 nabij dat verbindingsgedeelte. een eerste ribbelas heeft die met een eerste gekozen hoek verschilt van de richting van het elektrisch veld en welke de vloeistofkristalmole-culen richten op een richting van de eerste ribbelas in de afwezigheid van een elektrisch veld, en waarbij de 10 tweede uitrichtlaag een tweede ribbelas heeft die met een tweede gekozen hoek verschilt ten opzichte van de richting van het elektrisch veld en welke de vloeistofkris-talmoleculen opstellen in een richting van de tweede ribbelas bij aanwezigheid van het elektrisch veld.

74. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 67, waarin de vloeistofkristallaag een nema-tisch vloeistofkristal is, en een product van de aniso-tropie van de brekingsindex van de vloeistofkristalmole-culen in de vloeistofkristallaag en de eerste afstand 20 ligt in ongeveer een gebied van 0,2μϊη tot 0,6pm.

75. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 67, voorts omvattende een eerste uitrichtlaag op het binnenoppervlak van de eerste drager en een tweede uitrichtlaag gevormd over het binnenoppervlak van de 25 tweede drager, waarbij de eerste uitrichtlaag een eerste ribbelas heeft die met een eerste gekozen hoek verschilt van de richting van het elektrisch veld en welke de vloeistofkristalmoleculen richten op een richting van de eerste ribbelas in de aanwezigheid van een elektrisch 30 veld, en waarbij de tweede uitrichtlaag een tweede ribbelas heeft die met een tweede gekozen hoek verschilt ten opzichte van de richting van het elektrisch veld en welke de vloeistofkristalmoleculen opstellen in een richting van de tweede ribbelas bij aanwezigheid van het elek-35 trisch veld.

76. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 75, waarin de vloeistofkristalmoleculen een *· ’ I *! voorhellingshoek hebben, welke voorhellingshoek ongeveer ligt in het bereik van 0° tot 10°.

77. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 76, waarin de eerste ribbelas van de eerste 5 uitrichtlaag met ongeveer 180° verschilt van de tweede ribbelas van de tweede uitrichtlaag.

78. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 77, voorts omvattende een polarisator op het buitenoppervlak van de eerste drager en een analysator op 10 het buitenoppervlak van de tweede drager waarbij de polarisator een polarisatie-as in een bepaalde richting heeft, en waarbij de polarisatie-as optisch gerelateerd is aan de vloeistofkristallaag, en waarbij de analysator een absorptie-as in een bepaalde richting heeft, welke 15 absorptie-as optisch aan de polarisator gerelateerd is.

79. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 78, waarin een hoek tussen de polarisatie-as van de polarisator en de eerste ribbelas van de eerste uitrichtlaag ongeveer 0° of 90° bedraagt, en een hoek 20 tussen de absorptie-as van de analysator en de polarisatie-as van de polarisator ongeveer 90° bedraagt.

80. Vloeistofkristal-weergeefinrichting volgens conclusie 79, waarin wanneer een hoek tussen de eerste ribbelas en de elektrisch veldrichting ongeveer ligt in 25 het bereik van 0° tot 45°, de diëlektrische anisotropie van de vloeistofkristallaag negatief is, terwijl wanneer een hoek tussen de eerste ribbelas en de richting van het elektrisch veld ongeveer ligt in het bereik van 45° tot 90°, de diëlektrische anisotropie van het vloeistofkris- 30 tal positief is.

81. Werkwijze voor het vervaardigen van een vloeistofkristal-weergeefinrichting omvattende de stappen: het verschaffen van een eerste doorzichtige 35 drager, het vormen van een eerste doorzichtige geleidende laag op de eerste doorzichtige drager, 1009291 het vormen van een eerste metaalfilm op de eerste doorzichtige geleidende laag het verlenen aan een patroon van de eerste metalen film zodanig dat de eerste doorzichtige geleidende 5 laag toegankelijk is voor het vormen van een aantal poortbuslijnen en een gemeenschappelijke signaallijn, het verlenen van een patroon aan de eerste doorzichtige geleider voor het vormen van een aantal tweede elektroden, 10 het vormen van een poortisolator op de resulte rende constructie met inbegrip van de poortbuslijnen, de gemeenschappelijke signaallijnen en de tweede elektroden, het vormen van een kanaallaag op een geselecteerd deel van de poortisolerende laag, 15 het vormen van een tweede doorzichtige geleidende laag op de poortisolator, het verlenen van een patroon aan de tweede doorzichtige geleidende laag om deze de tweede elektrode te laten overlappen voor het vormen van een aantal eerste 20 elektroden, het neerslaan van een tweede metaalfilm op de poortisolerende laag en het dan verlenen van een patroon aan de tweede metaalfilm voor het vormen van een aantal gegevensbuslijnen, bronnen en leeglopen, en 25 het vormen van een eerste uitrichtlaag op de resulterende constructie.

82. Werkwijze volgens conclusie 81, waarin de eerste en tweede doorzichtige lagen van ITO materiaal zijn.

83. Werkwijze voor het vervaardigen van een vloeistofkristal-weergeefinrichting waarbij de werkwijze de volgende stappen omvat: het verschaffen van een eerste doorzichtige drager, 35 het vormen van een eerste doorzichtige geleidende laag op de eerste doorzichtige drager, het verlenen van een patroon aan de eerste doorzichtige geleidende laag voor het vormen van een aantal tweede elektroden, het vormen van een eerste metaalfilm op de eerste 5 doorzichtige geleidende laag, het verlenen van een patroon aan de eerste metalen film voor het vormen van een aantal poortbuslijnen en een gemeenschappelijke signaallijn, zodanig dat de gemeenschappelijke signaallijn met elk van de tweede elek-10 troden in contact verkeert, het vormen van een poort isolerende laag op de resulterende constructie met inbegrip van de poortbuslij-nen, de gemeenschappelijke signaallijnen en de tweede elektroden, 15 het vormen van een kanaallaag op een geselecteerd deel van de poortisolerende laag, het vormen van een tweede doorzichtige geleidende laag op de poortisolerende laag, het verlenen van een patroon aan de tweede door-20 zichtige geleidende laag om de tweede elektrode te overlappen voor het vormen van een aantal eerste elektroden, het neerslaan van een tweede metaalfilm op de poortisolerende laag en het dan verlenen van een patroon aan de tweede metaalfilm voor het vormen van een aantal 25 gegevensbuslijnen, bronnen en leeglopen, en het vormen van een eerste uitrichtlaag op de resulterende constructie, waarin de stap voor het vormen van de poortbuslijnen en gemeenschappelijke signaallijn en de stap voor het vormen van de tweede elektrode met 30 elkaar uitwisselbaar zijn.

84. Werkwijze volgens conclusie 83, waarin de eerste en tweede doorzichtige geleidende lagen van ITO materiaal zijn. 1 1009291