DE69229298T2

DE69229298T2 - Flüssigkristallanzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE69229298T2
Application number: DE69229298T
Authority: DE
Inventors: Kazutaka Hanaoka; Kimiaki Nakamura; Makoto Ohashi; Hidefumi Yoshida
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-03-12
Filing date: 1992-03-09
Publication date: 2000-02-03
Anticipated expiration: 2012-03-10
Also published as: EP0726484A1; EP0508592A2; EP0726484B1; DE69232644D1; KR920018509A; DE69232644T2; EP0508592A3; KR960009028B1; US5208687A; EP0508592B1; DE69229298D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, die einen Dispersionstyp-Flüssigkristall enthält, in welchem Moleküle des Flüssigkristalls willkürlich verteilt sind, so daß einfallendes Licht auf die Moleküle des Flüssigkristalls auftrifft und streut.
Jüngst werden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen bei einer Vielzahl von technischen Gebieten angewandt, und Anstrengungen werden unternommen, um die Anzeigequalität, wie eine große Anzeigeoberfläche, eine hohe Auflösung und eine Farbanzeige, zu verbessern. Verschiedene Arten von Flüssigkristallen werden in Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen verwendet. Verwundene nematische Flüssigkristalle wurden oft verwendet, und in diesem Fall Moleküle des Flüssigkristalls, die in einer konstanten Richtung relativ zu den transparenten Platten orientiert sind, zwischen welche der Flüssigkristall eingesetzt ist. Alternativ wurde ein Flüssigkristall eines dispergierten Typs, wie ein polymerdispergierter Flüssigkristall, entwickelt, und in diesem Fall sind Moleküle des Flüssigkristalls willkürlich verteilt, so daß einfallendes Licht auf die Moleküle des Flüssigkristalls auftrifft und gestreut wird.
Zum Beispiel zeigt die Fig. 6 der angefügten Zeichnungen eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, die einen verwundenen nematischen Flüssigkristall verwendet. Diese Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung enthält eine Flüssigkristalltafel, die ein Paar von gegenüberliegenden transparenten Platten 1 und 2 und eine Flüssigkristallschicht 3 enthält, die abgedichtet zwischen die transparenten Platten 1 und 2 eingesetzt ist. Elektroden und Orientierungsschichten (nicht gezeigt) sind auf den Innenoberflächen der transparenten Platten 1 bzw. 2 vorgesehen. Die Orientierungsschicht der oberen transparenten Platte ist durch Scheuern in der Richtung, die durch den Pfeil 1a gezeigt ist, behandelt, und die Orientierungsschicht der unteren transparenten Platte 2 ist durch Scheuern in der Richtung, die durch den Pfeil 2a gezeigt ist, behandelt. Entsprechend ist ein Teil der Moleküle des Flüssigkristalls nahe der oberen transparenten Platte 1 in der Richtung des Pfeils 1a orientiert, und ein Teil der Moleküle des Flüssigkristalls nahe der unteren transparenten Platte in der Richtung des Pfeils 2a orientiert, wobei Moleküle des Flüssigkristalls zwischen den oberen und unteren transparenten Platten 1 und 2 um 90 Grad verwunden sind. Ein zwischenliegender Teil der Moleküle des Flüssigkristalls zwischen den oberen und unteren transparenten Platten 1 und 2 ist durch die gestrichelte Linie 3a gezeigt. Ferner sind Polarisatoren 4 und 5 jeweils auf der Außenseite der oberen und unteren transparenten Platten 1 und 2 angeordnet. Die Polarisatoren 4 und 5 haben Transmissionsachsen 4a und 5a von polarisiertem Licht senkrecht zueinander entsprechend den Scheuerrichtungen 1a und 1b der oberen und unteren transparenten Platten 1 und 2.
In der Fig. 6 ist die Linie Z-Z eine senkrechte Linie, die auf der Mitte der Anzeigeoberfläche steht. Wenn diese Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung in einer aufrechten Position in einer vertikalen Ebene angeordnet ist, ist die Linie Z-Z eine horizontale Mittellinie über die Anzeigevorrichtung, und die Linie X-X ist eine vertikale Mittellinie. In einer derartigen verwundenen nematischen Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung hängt die sichtbare Winkelcharakteristik von der Beziehung zwischen dem Winkel, unter welchem ein Anwender die Anzeige sieht, und der Orientierung der Zwischenmoleküle 3a des Flüssigkristalls zwischen den oberen und unteren transparenten Platten 1 und 2 ab. In der Fig. 6 zeigt das Zeichen θ den Sehwinkel zur Vertikalen, und das Zeichen φ ist der sichtbare Drehwinkel. Ein Anwender sieht die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung von vorne, wenn θ Null ist und sieht die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung schräg, wenn θ nicht Null ist. Im letzteren Fall sieht der Anwender die aufrechte Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung von einer oberen Position, wenn φ 90 Grad ist, und sieht die aufrechte Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung von einer unteren Position, wenn φ 270 Grad ist.
Die Fig. 7A bis 7C zeigen die verwundene nematische Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, auf welche Licht in den verschiedenen Richtungen A, B und C fällt. Der Pfeil C zeigt ein Licht, das senkrecht zur Flüssigkristallplatte einfällt, und die Pfeile A und B zeigen Licht, das schräg zur Flüssigkristallplatte einfällt. Ferner zeigt die Fig. 7A die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, wenn die angelegte Spannung V Null ist, zeigt die Fig. 7B die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, wenn die angelegte Spannung V VS ist, die ein relativ kleiner Wert ist, und zeigt die Fig. 7C die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, wenn die angelegte Spannung V VL ist, die ein relativ großer Wert ist. In der verwundenen nematischen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung dreht sich einfallendes polarisiertes Licht um 90 Grad gemäß der Verwindung des Flüssigkristalls, und die Schwingungsebene des transmittierenden polarisierten Lichts dreht sich um 90 Grad relativ zur Schwingungsebene des einfallenden polarisierten Lichts. Entsprechend kann das polarisierte Licht, das durch den Polarisator 5 (Fig. 6) hindurchgeht, auch den Analysator 4 durchdringen, da es sich um 90 Grad gedreht hat. Ferner steigen, wie in den Fig. 7B und 7C gezeigt ist, die Moleküle 3a des Flüssigkristalls an, wenn die angelegte Spannung zunimmt, so daß sich der Winkel zwischen der Richtung der langen Achse der Moleküle des Flüssigkristalls und der Ausbreitungsrichtung des Lichts ändert, was eine Änderung im optischen Effekt der Doppelbrechung verursacht, so daß die Intensität des transmittierten Lichts abnimmt. Der optische Effekt der Doppelbrechung variiert für die Lichtstrahlen A, B und C. Zum Beispiel das Licht C senkrecht zur Flüssigkristallplatte betrachtend, ist der optische Effekt durch Doppelbrechung "groß" in der Fig. 7A, "mittel" in der Fig. 7B und "klein" in Fig. 7C, wobei die Intensität des transmittierten Lichts in dieser Reihenfolge abnimmt. Unter Bezugnahme auf das Licht A, das sich schräg im selben Sinn ausbreitet, wie die Neigung der Zwischenmoleküle 3a des Flüssigkristalls, ist der optische Effekt durch Doppelbrechung "mittel" in der Fig. 7A, "klein" in der Fig. 7B und wieder "mittel" in der Fig. 7C. Ferner im Hinblick auf das Licht B, das sich schräg im entgegengesetzten Sinn zur Neigung der Zwischenmoleküle 2a des Flüssigkristalls ausbreitet, ist der optische Effekt durch Doppelbrechung "mittel" in der Fig. 7A, "groß" in der Fig. 7B und wieder "mittel" in der Fig. 7C.
Die Sehwinkelcharakteristik solch einer verwundenen nematischen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ist typischerweise in der Fig. 5 zusammengefaßt. Diese Sehwinkelcharakteristik ist durch eine T-V-Beziehung des Transmissionsgrades von Licht durch den Flüssigkristall 3 gegen die Spannung V repräsentiert, die an den Flüssigkristall 3 angelegt ist. Die Kurve F zeigt die Sehwinkelcharakteristik, wenn ein Anwender die Flüssigkristallplatte von vorne sieht, was dem Fall des senkrecht einfallenden Lichts C der Fig. 7A bis 7C entspricht. Die Kurve G zeigt eine Sehwinkelcharakteristik, wenn ein Anwender die Flüssigkristallplatte von einer unteren Position sieht, was dem Fall des schräg einfallenden Lichts A der Fig. 7A bis 7C entspricht. Die Kurve H zeigt eine Sehwinkelcharakteristik, wenn ein Anwender die Flüssigkristallplatte von einer oberen Position sieht, was dem Fall des schräg einfallenden Lichts B der Fig. 7A bis 7C entspricht. In der Sehwinkelcharakteristik G im Fall des Betrachtens der Flüssigkristallplatte von einer unteren Position nimmt das transmittierte Licht mit einer leichten Zunahme der Spannung V ab, und es ist schwierig, einen hellen weißen Anzeigefleck zu erhalten. Ferner gibt es einen Teil M, wo Helligkeit umgekehrt ist. Daher kann, wenn durch Steuern der Spannung gemäß der Helligkeit eine Gradationsanzeige angestrebt ist, eine Umkehr der resultierenden Anzeigehelligkeit resultieren, zum Beispiel kann ein grauer Anzeigefleck an einer Position erzeugt werden, an der vorgesehen ist, einen schwarzen Anzeigefleck zu erzeugen, und umgekehrt kann ein schwarzer Anzeigefleck an einer Position erzeugt werden, an der vorgesehen ist, einen grauen Anzeigefleck zu erzeugen. Umgekehrt ist bei der Sehwinkelcharakteristik H im Fall des Betrachtens der Flüssigkristallplatte von einer oberen Position die Reduktion des transmittierenden Lichts klein, selbst wenn die Spannung V auf einen größeren Wert erhöht wird, so daß es schwierig ist, einen schwarzen Anzeigefleck zu erhalten.
Wie beschrieben wurde, gibt es das Problem bei der Sehwinkelcharakteristik in der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, die einen regelmäßig orientierten Flüssigkristall enthält.
Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, die einen Flüssigkristall des Dispersionstyps enthält, wie einen polymerdispergierten Flüssigkristall, leidet nicht an dem Problem der verwundenen nematischen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, da in der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung des Dispersionstyps Moleküle des Flüssigkristalls willkürlich verteilt sind und das Streuen des einfallenden Lichts in allen Richtungen auftritt, und entsprechend existiert keine spezifische Sehwinkelrichtung.
Jedoch verwendet die Dispersionstyp-Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung ein Medium, in welchem der Flüssigkristall dispergiert ist. Zum Beispiel hat der Flüssigkristall in der polymerdispergierten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung die Form von Kapseln, die in einem Polymermaterial dispergiert sind. Es gibt ein Problem von austretendem Licht in der Dispersions-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, da der Lichtweg gebogen ist, wenn sich das Licht von der Flüssigkristallkapsel zum Polymermaterial oder umgekehrt ausbreitet, und das Licht kann in benachbarte Anzeigeflecke austreten. Wenn diese benachbarten Anzeigeflecke schwarze Anzeigeflecke sind, verschlechtert das austretende Licht die Qualität eines schwarzen Flecks.
Zusätzlich ist es bei der Dispersionstyp-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung wünschenswert, einen weißen Anzeigefleck durch Streuen des auftretenden Einfallslichts zu er zeugen, wenn die Spannung nicht angelegt ist, und einen schwarzen Anzeigefleck zu erzeugen, indem Moleküle des Flüssigkristalls veranlaßt werden, relativ zu den transparenten Platten anzusteigen, zwischen welchen der Flüssigkristall eingesetzt ist, wenn die Spannung angelegt wird. Jedoch gibt es ein Problem, indem auf das Erzeugen eines weißen Anzeigeflecks durch das Streulicht hin nur ein Teil des Streulichts, das dieselbe Transmissionsachse des polarisierten Lichts hat, wie jene des Polarisators auf der Lichtauslaßseite (Analysator), durch letztere hindurchgehen kann und zum Erzeugen eines weißen Anzeigeflecks verwendet wird. Jedoch hat der verbleibende Teil des Streulichts eine andere Transmissionsachse des polarisierten Lichts bezüglich jener des Analysators und kann somit nicht durch letzteren hindurchgehen und wird dementsprechend nicht verwendet. Daher leidet die Dispersionstyp-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung an einer niedrigen Lichtausnutzung.
Die WO89/09807 offenbart einen polymerdispergierten Flüssigkristall (PDLC), in welchem Mikrotröpfchen eines Flüssigkristalls in einer Polymermatrix mit ähnlichen optischen Eigenschaften enthalten sind. Bei Ausführungen ist die Matrix ein flüssigkristallines Polymer, das mesogene Einheiten hat, die an einer Polymerhauptkette angebracht sind.
In "Angle dependent scattering of polarised light by polymer-dispersed liquid crystal films", J. Opt. Soc. Am. B, Vol. 5, Seiten 774-784, Montgomery, ist ein Standard-PDLC offenbart, der lichtundurchlässige und lichtdurchlässige Zustände hat. Messungen der Winkelabhängigkeit des Streuens eines PDLCs wurden durchgeführt und mit der Theorie verglichen.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung zu schaffen, durch welche eine Sehwinkelcharakteristik verbessert ist.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung zu schaffen, durch welche die Qualität der Anzeigeleistung verbessert ist.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung zu schaffen, durch welche die Ausnutzung von Licht verbessert ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung geschaffen, enthaltend eine erste transparente Platte, die transparente Elektrodeneinrichtungen und eine Orientierungsschicht hat, eine zweite transparente Platte, die transparente Elektrodeneinrichtungen und eine Orientierungsschicht hat, eine Flüssigkristallschicht zwischen den ersten und zweiten transparenten Platten, einen ersten Polarisator, der an der Außenseite der ersten transparenten Platte angeordnet ist, und einen zweiten Polarisator, der an der Außenseite der zweiten transparenten Platte angeordnet ist, wobei die Flüssigkristallschicht einen ersten Flüssigkristall, der zwischen der Orientierungsschicht der ersten transparenten Platte und der Orientierungsschicht der zweiten transparenten Platte vorhanden ist, und Flüssigkristallkapseln enthält, die in dem ersten Flüssigkristall dispergiert sind und darin einen zweiten Flüssigkristall enthalten.
Bei dieser Anordnung ist die Menge an Flüssigkristallkapseln, die den zweiten Flüssigkristall enthalten, größer als die Menge, des ersten Flüssigkristalls, und der zweite Flüssigkristall steuert hauptsächlich die Anzeigeleistung, während der erste Flüssigkristall als ein Medium zum Dispergieren der Flüssigkristallkapseln darin wirkt. Der zweite Flüssigkristall streut einfallendes Licht, um einen weißen Anzeigefleck zu erzeugen, wenn die Spannung nicht angelegt ist, und steigt relativ zu den ersten und zweiten transparenten Platten an, wenn die Spannung angelegt ist, um einen schwarzen Anzeigefleck zu erzeugen. Der erste Flüssigkristall ist vorzugsweise senkrecht zu den ersten und zweiten transparenten Platten orientiert, und die ersten und zweiten Flüssigkristalle werden als gleichmäßig verteilt angenommen, so daß der Lichtweg im wesentlichen nicht gebogen ist, wenn sich das Licht von dem ersten Flüssigkristall zum zweiten Flüssigkristall und umgekehrt ausbreitet, und ein Austreten von Licht tritt nicht auf.
Vorzugsweise enthält die Flüssigkristallschicht einen Flüssigkristall, in welchem Moleküle des Flüssigkristalls willkürlich verteilt sind, wenn die Spannung nicht an dem Flüssigkristall angelegt ist, so daß einfallendes Licht auf die Moleküle des Flüssigkristalls auftrifft und gestreut wird, und die Moleküle des Flüssigkristalls relativ zu den ersten und zweiten transparenten Platten gleichmäßig ansteigen, wenn die Spannung an den Flüssigkristall angelegt ist, und wobei die Flüssigkristallplatte einen Streuwert von größer als 1 Prozent hat, welcher Streuwert durch einen Anteil des Verhältnisses der Intensität des durch die Flüssigkristallplatte transmittierten Lichts, das durch Anordnen der Flüssigkristallplatte zwischen einer Laserstrahlquelle und einem Lichtdetektor in einer solchen Anordnung gemessen wird, daß der Lichtdetektor divergentes Licht von der Flüssigkristallplatte innerhalb des Winkelbereichs von ungefähr sechs Grad erhält, zu jenem, das durch Anordnen der Laserstrahlquelle und des Lichtdetektors in derselben Anordnung ohne jeglichen Flüssigkristall gemessen wurde, definiert ist.
Bei dieser Anordnung streut der Flüssigkristall einfallendes Licht, um einen weißen Anzeigefleck zu erzeugen, wenn die Spannung nicht angelegt ist, und steigt relativ zu den ersten und zweiten transparenten Platten an, wenn die Spannung angelegt ist, um einen schwarzen Anzeigefleck zu erzeugen. Ferner ist die Flüssigkristallplatte ausgewählt, so daß der Streuwert der Flüssigkristallplatte größer als 1 Prozent ist, wobei der Streuwert durch einen Anteil eines Verhältnisses einer Intensität von Licht, das durch den Lichtdetektor gemessen wurde, der divergentes Licht innerhalb des Winkelbereichs von ungefähr sechs Grad empfängt, zu jenem, das ohne jeglichen Flüssigkristall gemessen wurde, definiert ist. Gemäß diesem Merkmal der vorliegenden Erfindung wurde gefunden, daß es möglich ist, die Lichtausnutzung zu erhöhen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungen und komparativen Beispiele unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen deutlicher, in welchen:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung gemäß der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung ist,
Fig. 2 eine Querschnittsansicht der Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung von Fig. 1 ist, die zeigt, wenn die Spannung angelegt ist,
Fig. 3A bis 3D Ansichten sind, die anisotrope Brechungsindizes eines eingesetzten Films und des Flüssigkristalls illustrieren,
Fig. 4 eine Ansicht ist, die den Transmissionsgrad gegenüber der angelegten Spannung der Vorrichtung der Fig. 1 illustriert,
Fig. 5 eine Ansicht ist, die den Transmissionsgrad gegenüber der angelegten Spannung einer herkömmlichen verwundenen nematischen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung illustriert,
Fig. 6 eine Ansicht ist, die eine herkömmliche verwundene nematische Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung illustriert,
Fig. 7A bis 7C teilweise vergrößerte Ansichten der Vorrichtung von Fig. 6 sind, wenn die angelegte Spannung erhöht wird,
Fig. 8 eine Ansicht einer Meßvorrichtung zum Messen des Streuwertes einer Flüssigkristallplatte ist, die bei der zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
Fig. 9 eine Ansicht einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ist, die für ein besseres Verständnis der Erfindung erläutert wird,
Fig. 10 eine Querschnittsansicht der Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung von Fig. 9 ist, die zeigt, wenn die Spannung angelegt ist,
Fig. 11 eine Ansicht ist, die den Transmissionsgrad und das Kontrastverhältnis gegen verschiedene Streuwerte der Flüssigkristallplatten zur Verwendung bei der Vorrichtung von Fig. 9 illustriert,
Fig. 12 eine Ansicht ist, die den Transmissionsgrad gegenüber der angelegten Spannung der Vorrichtung von Fig. 9 illustriert,
Fig. 13 eine Ansicht einer weiteren Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung ist, die für ein besseres Verständnis der Erfindung erläutert wird,
Fig. 14 eine Querschnittsansicht der Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung von Fig. 13 ist, die zeigt, wenn die Spannung angelegt ist,
Fig. 15 eine Ansicht einer dritten Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung ist, die für ein besseres Verständnis der Erfindung erläutert wird, und
Fig. 16 eine Querschnittsansicht der Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung von Fig. 15 ist, die zeigt, wenn die Spannung angelegt ist.
Die Fig. 1 zeigt die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung. Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung enthält eine Flüssigkristallplatte, die eine erste transparente Platte 10, eine zweite transparente Platte 12 gegenüberliegend der ersten transparenten Platte 10 mit einer kleinen Lücke dazwischen, und eine Flüssigkristallschicht 14 enthält, die zwischen den ersten und zweiten transparenten Platten 10 und 12 eingesetzt ist. Die erste transparente Platte 10 hat an der Innenoberfläche davon eine transparente Elektrode 22 und eine Orientierungsschicht 24, und ähnlich hat die zweite transparente Platte 12 an der Innenoberfläche davon eine transparente Elektrode 28 und eine Orientierungsschicht 30. Die Orientierungsschichten 24 und 30 enthalten ein Polyimidharz, jedoch wurde kein Scheuern durchgeführt. Die Orientierungsschichten 24 und 30 enthalten vorzugsweise eine senkrechte Orientierungsschicht, durch welche sich Moleküle des Flüssigkristalls selbst senkrecht zu den ersten und zweiten transparenten Platten 10 und 12 orientieren. Die transparenten Elektroden 22 und 28 enthalten eine Schicht aus ITO (In&sub2;O&sub3;-SnO&sub2;) und sind an eine Leistungsquelle 36 über einen Schalter 38 angeschlossen. Obwohl die transparenten Elektroden 22 und 28 und der Schalter 38 in einer vereinfachten Weise gezeigt sind, ist es deutlich, daß eine der transparenten Elektroden 22 eine gemeinsame Elektrode ist und die andere 28 eine Mehrzahl von Bildelektroden enthält, die bei jedem kleinen Bildbereich vorgesehen sind. Es ist ebenfalls bekannt, daß eine solche Elektrode 28 durch eine Aktivmatrixsteuerung gesteuert wird.
Erste und zweite Polarisatoren 32 und 34 sind jeweils an der Außenseite der ersten und zweiten transparenten Platten 10 und 12 angeordnet. Einer der Polarisatoren 32 und 34 wird ein Analysator genannt. Die ersten und zweiten Polarisatoren 32 und 34 sind angeordnet, um Transmissionsachsen von polarisiertem Licht in einer senkrechten Beziehung zueinander zu haben, wie durch die Doppelpfeile gezeigt ist. Zusätzlich ist ein Film 26 zwischen der ersten transparenten Platte 10 und dem ersten Polarisator 32 angeordnet, welcher Film 26 anisotrope Brechungsindizes eines negativen uniaxialen Typs hat. Der Film 26 kann zum Beispiel aus Polyvinylalkohol bestehen, der in zwei Dimensionen (biaxial oder multiaxial) gedehnt wurde.
Die Flüssigkristallschicht 14 enthält einen ersten Flüssigkristall 16, der zwischen der ersten Orientierungsschicht 24 der ersten transparenten Platte 10 und der zweiten Orientierungsschicht 30 der zweiten transparenten Platte 12 vorhanden ist, und Flüssigkristallkapseln 20, die in dem ersten Flüssigkristall 16 dispergiert sind und darin einen zweiten Flüssigkristall 18 enthalten. Die Menge der Flüssigkristallkapseln 20, die den zweiten Flüssigkristall 18 enthalten, ist größer als die Menge des ersten Flüssigkristalls 16, und bei der Ausführung ist das Verhältnis der Menge des zweiten Flüssigkristall 18 zur Menge des ersten Flüssigkristalls 16 9 zu 1. Entsprechend steuert der zweite Flüssigkristall 18 hauptsächlich die Anzeigeleistung, während der erste Flüssigkristall 16 als ein Medium zum Dispergieren der Flüssigkristallkapseln 20 darin wirkt, ähnlich dem Polymer material bei einer polymerdispergierten Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung.
Der erste Flüssigkristall 16 enthält einen positiven nematischen Flüssigkristall, dessen Doppelbrechung und dielektrische Konstante positiv sind. (Zum Beispiel, Δn = 0,2, Δ = 15). Moleküle 16a des ersten Flüssigkristall 16 sind senkrecht zu den ersten und zweiten transparenten Platten 10 und 12 in einem gleichmäßig ansteigendem Zustand zwischen der ersten Orientierungsschicht 24 und der ersten transparenten Platte 10 und der zweiten Orientierungsschicht 30 und der zweiten transparenten Platte 12 orientiert, wenn die Spannung nicht angelegt ist, wie in der Fig. 1 gezeigt ist, und wenn die Spannung angelegt ist, wie in der Fig. 2 gezeigt ist.
Der zweite Flüssigkristall 18 enthält denselben positiven nematischen Flüssigkristall wie der erste Flüssigkristall 16. Das nematische Flüssigkristallmaterial ist in Kapseln von Polymethylmethacrylat- (PMMA-) Harz eingeschlossen, um die Flüssigkristallkapseln 20 zu bilden. Die Größe der Flüssigkristallkapseln 20 ist im Bereich von 1 bis 20 Mikrometern. Die Moleküle 18a des zweiten Flüssigkristalls 18 werden nicht durch eine spezifische Orientierungskraft beeinflußt und sind willkürlich in den Flüssigkristallkapseln 20 verteilt.
Wie in der Fig. 1 gezeigt ist, geht, wenn die Spannung nicht angelegt ist, schräg einfallenden polarisiertes Licht A und senkrecht einfallendes polarisiertes Licht C, das durch den zweiten Polarisator 34 hindurchgeht und auf den ersten Flüssigkristall 16 gerichtet ist, durch die Moleküle 16a des ersten Flüssigkristalls 16 hindurch, wird aber durch den ersten Polarisator 32 blockiert. Schräg einfallendes polarisiertes Licht A und senkrecht einfallendes polarisiertes Licht C, das auf den zweiten Flüssigkristall 18 gerichtet sind, trifft auf die Moleküle 18a des zweiten Flüssigkristalls 18 und streut. Das Streuen enthält Reflexionen, Brechungen und Doppelbrechungen in den verschiedenen Richtungen, so daß das Streulicht verschiedene Ausbreitungswege und Schwingungsebenen von polarisiertem Licht enthält. Ein Teil dieses Streulichts, das dieselben Schwingungsebenen von polarisiertem Licht hat, wie die Transmissionsachse des polarisierten Lichts des ersten Polarisators 32 kann durch den ersten Polarisator 32 hindurchgehen, um einen weißen Anzeigefleck zu erzeugen. Der verbleibende Teil des Streulichts, der die Schwingungsebenen von polarisiertem Licht hat, die sich von der Transmissionsachse von polarisiertem Licht des ersten Polarisators 32 unterscheiden, kann nicht durch den ersten Polarisator 32 hindurchgehen. Um so größer das Verhältnis des zweiten Flüssigkristalls 18 zum ersten Flüssigkristall 16 ist, um so größer ist das nutzbare Streulicht und um so heller ist die weiße Anzeige.
Wie in der Fig. 2 gezeigt ist, ist die Spannung angelegt, und schräg einfallendes polarisiertes Licht A und senkrecht einfallendes polarisiertes Licht C, das durch den zweiten Polarisator 34 hindurchgeht und zum ersten Flüssigkristall 16 gerichtet ist, geht durch die Moleküle 16a des ersten Flüssigkristalls 16 hindurch, wird aber durch den ersten Polarisator 32 blockiert. Die Moleküle 18a des zweiten Flüssigkristalls 18 steigen durch das Anlegen der Spannung in einer ähnlichen Orientierung zu den Molekülen 16a des ersten Flüssigkristalls 16 an, und entsprechend können schräg einfallendes polarisiertes Licht A und senkrecht einfallendes Licht C, das auf den zweiten Flüssigkristall 18 gerichtet ist, durch die Moleküle 18a des zweiten Flüssigkristalls 18 hindurchgehen, werden aber durch den ersten Polarisator 32 blockiert. In diesem Fall wird ein schwarzer Anzeigefleck erzeugt.
Wie gerade oben beschrieben wurde, geht schräg einfallendes polarisiertes Licht A und senkrecht einfallendes polarisiertes Licht C, das zum ersten Flüssigkristall 16 über den zweiten Polarisator 34 gerichtet ist, durch die Moleküle 16a hindurch, wird aber durch den ersten Polarisator 32 blockiert. Schräg einfallendes polarisiertes Licht A wird durch einen optischen Effekt aufgrund von Doppelbrechung während einer Ausbreitung durch die Moleküle 16a des ersten Flüssigkristalls 16 beeinflußt, und die Schwingungsebene des polarisierten Lichts A ändert sich, wenn es von den Molekülen 16a emittiert wird, was zu einer Komponente von polarisiertem Licht führt, das durch den ersten Polarisator 32 hindurchgehen kann. Diese Komponente des polarisierten Lichts verschlechtert die Qualität eines schwarzen Flecks und ist nachteilig.
Der Film 26, der zwischen der ersten transparenten Platte 10 und dem ersten Polarisator 32 angeordnet ist und anisotrope Brechungsindizes eines negativen uniaxialen Typs hat, wirkt, um ein solches austretendes Licht zu verhindern. Diese Wirkung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 3A bis 3D beschrieben.
Die Fig. 3A zeigt ein Ellipsoid von anisotropen Brechungsindizes des Film 26. Drei axiale Brechungsindizes nX, nY und nZ sind gezeigt, und in diesem Fall existiert die Beziehung nX = nY > nZ. Die Fig. 3B zeigt eine Schnittebene des Ellipsoids, das senkrecht zu dem schräg einfallenden polarisiertem Licht A geschnitten ist. Der optische Effekt der Doppelbrechung ist durch die Schnittebene des Ellipsoids von anisotropen Brechungsindizes charakterisiert, die von n&sub1; zu n&sub2; kleiner werden, so wie der Winkel zwischen der optischen Achse und dem schräg einfallenden polarisierten Licht A größer wird.
Die Fig. 3C zeigt eine Ellipsoid von anisotropen Brechungsindizes eines positiven nematischen Flüssigkristalls. Der positive nematische Flüssigkristall hat drei axiale Brechungsindizes nX, nY und nZ in einer Beziehung von nX = nY < nZ, ähnlich einem positiven uniaxialen anisotropen Kristall. Die Fig. 3D zeigt eine Schnittebene dieses Ellipsoids, das senkrecht zum schräg einfallenden polarisiertem Licht A geschnitten ist. Die optische Wirkung der Doppelbrechung wird größer von n&sub1; zu n&sub2;, so wie der Winkel zwischen der optischen Achse und dem schräg einfallenden polarisiertem Licht A größer wird.
Daher wird die optische Wirkung der Doppelbrechung des schräg einfallenden polarisierten Lichts A, das auf den ersten Flüssigkristall 16 einfällt, größer, wenn der Einfallswinkel des schräg einfallenden polarisierten Lichts A größer wird, und die optische Wirkung der Doppelbrechung des Films 26, der das vorher polarisierte Licht empfängt, wird kleiner, wenn der Einfallswinkel des schräg einfallenden polarisierten Lichts A größer wird. Als ein Ergebnis ändert sich die Schwingungsebene des polarisierten Lichts A, das den zweiten Polarisator 34 durchdringt, während der Transmission des ersten Flüssigkristalls 16, und die optische Wirkung der Doppelbrechung des Film 26 wirkt, um die Schwingungsebene des polarisierten Lichts zu jener des ursprünglichen polarisierten Lichts A hin zurückzustellen. Entsprechend geht das polarisierte Licht A, das durch den Film 26 hindurchgeht, nicht durch den ersten Polarisator 32 hindurch, und ein Austreten von Licht wird verhindert.
Die Fig. 4 zeigt eine Sehcharakteristik der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung von Fig. 1. Diese Sehcharakteristik ist durch eine T-V-Beziehung einer Spannung V, die an die Flüssigkristallschicht 14 angelegt ist, und einer Transmission des Lichts durch die Flüssigkristallschicht 14 repräsentiert. Die Zeichen θ und 4 sind dieselben wie jene, die bezüglich Fig. 6 definiert wurden. Die Kurve F der Fig. 4 zeigt die Sehcharakteristik, wenn ein Anwender die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung von vorne betrachtet, und ist ähnlich zur Kurve F von Fig. 5. Die Kurve E zeigt die Sehcharakteristik, wenn der Anwender die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ohne den Film 26 von einer unteren Position oder einer oberen Position betrachtet. Es ist deutlich, daß die Kurve I von Fig. 4 keine Differenz in den Sehwinkelcharakteristika zeigt, die durch die Kurven G und H von Fig. 5 gezeigt werden würden, wenn ein Anwender die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung von einer unteren Position oder einer oberen Position betrachtet. Jedoch gibt es ein austretendes Licht in dem Fall der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ohne den Film 26, und die Kurve I hat eine größere Transmission in einem Bereich, in dem die Spannung höher ist als jene der Kurve F. Die Kurve J zeigt eine Sehcharakteristik, wenn ein Anwender die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit dem Film 26 von einer unteren Position oder von ei ner oberen Position sieht. Die Kurve J zeigt eine Verringerung einer Differenz in der Sehwinkelcharakteristik und verhindert austretendes Licht, so daß die Kurve J nahe der Kurve I ist.
Die Fig. 8 zeigt eine Meßvorrichtung zum Messen eines Streuwertes der Flüssigkristallplatte. Die Meßvorrichtung enthält eine Quelle eines Laserstrahls 40 und einen Lichtdetektor 42. Die Quelle des Laserstrahl 40 verwendet einen He- Ne-Laser. Der Lichtdetektor 42 kann ein Photometer oder eine Photodiode sein, das/die eine bekannte Einlaßöffnung hat. Die Meßvorrichtung kann verwendet werden, um den Streuwert der Flüssigkristallplatte von Fig. 1 einschließlich der Flüssigkristallschicht 14 mit dem zweiten Flüssigkristall 18 in dem ersten Flüssigkristall 16 dispergiert zu messen. Diese Meßvorrichtung kann ebenfalls verwendet werden, um den Streuwert der Flüssigkristallplatte der Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung eines dispergierten Typs von Fig. 9, 13 oder 15 zu messen. Die folgende Beschreibung ist ein Beispiel der Meßvorrichtung, die bei der Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung von Fig. 9 angewandt wird.
Die Fig. 9 zeigt eine polymerdispergierte Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, die, obwohl sie keine Ausführung der Erfindung ist, für ein besseres Verständnis erläutert wird. Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung enthält eine Flüssigkristallplatte, die eine erste transparente Platte 10, eine zweite transparente Platte 12 gegenüberliegend der ersten transparenten Platte 10 mit einer kleinen Lücke dazwischen, und eine Flüssigkristallschicht 14 enthält, die zwischen den ersten und zweiten transparenten Platten 10 und 12 eingesetzt ist. Die ersten und zweiten transparenten Platten 10 und 12 haben transparente Elektroden 22 bzw. 28 aus ITO, die an eine Leistungsquelle 36 über einen Schalter 38 angeschlossen sind. Eine der transparenten Elektroden 22 ist eine gemeinsame Elektrode, die andere 28 enthält eine Mehrzahl von Bildelektroden, die durch eine Aktivmatrixsteuerung gesteuert werden können. Erste und zweite Polarisatoren 32 und 34 sind jeweils an der Außenseite der Flüssigkristallplatte angeordnet. Die ersten und zweiten Polarisatoren 32 und 34 sind angeordnet, um Transmissionsachsen von polarisiertem Licht in einer senkrechten Beziehung zueinander zu haben, wie durch die Doppelpfeile gezeigt ist. Zusätzlich ist ein Film 26 zwischen der ersten transparenten Platte 10 und dem ersten Polarisator 32 angeordnet, welcher Film 26 anisotrope Brechungsindizes eines negativen uniaxialen Typs hat. Eine derartige Anordnung ist ähnlich der Ausführung von Fig. 1.
Die Flüssigkristallschicht 14 enthält einen Flüssigkristall 18, der in einer Polymerschicht 44 dispergiert ist. Die Flüssigkristallschicht 14 kann erhalten werden durch Mischen eines positiven nematischen Flüssigkristalls 18, dessen Doppelbrechung und dielektrische Konstante positiv sind, und eines flüssigen polymeren Materials, um die Polymerschicht 44 zu bilden, und durch Härten des polymeren Materials durch Ultraviolettbestrahlung. Nach dem Ultravioletthärten werden aus dem Flüssigkristallmaterial Flüssigkristallkapseln 20, die sich in der Polymerschicht 44 verteilen. Alternativ ist es möglich, die Flüssigkristallkapseln 20 durch Mischen eines Flüssigkristalls 18 in ein polymeres Material zu erhalten, das eine flüchtige Komponente oder eine durch Heizen verdampfende Komponente enthält, und durch Härten des polymeren Materials durch Verdampfen durch Trocknen oder Heizen. Moleküle 18a des Flüssigkristalls 18 sind willkürlich in den Flüssigkristallkapseln 20 verteilt und wirken ähnlich zu Molekülen 18a des zweiten Flüssigkristalls 18 in den Flüssigkristallkapseln 20 von Fig. 1. Das heißt, wie in der Fig. 9 gezeigt ist, daß, wenn die Spannung nicht an den Flüssigkristall 18 angelegt ist, einfallendes Licht auf die Moleküle 18a des Flüssigkristalls 18 auftrifft und gestreut wird, was einen weißen Anzeigefleck erzeugt. Ferner steigen, wie in der Fig. 10 gezeigt ist, wenn die Spannung an den Flüssigkristall 18 angelegt ist, die Moleküle 18a des Flüssigkristalls 18 gleichmäßig relativ zu den ersten und zweiten transparenten Platten 10 und 12 unter einer gleichmäßigen Anstiegsbedingung an, um einen schwarzen Anzeigefleck zu erzeugen.
Bei der Flüssigkristallplatte, die die Flüssigkristallschicht 14 eines dispergierten Typs hat, kann ein Teil des Streulichts durch den ersten Polarisator 32 hindurchgehen, um einen weißen Anzeigefleck zu erzeugen, und der verbleibende Teil des Streulichts wird nicht genutzt. Daher litt die Flüssigkristallplatte, die die Flüssigkristallschicht 14 des dispergierten Typs hat, an einer niedrigen Lichtausnutzung. Das vorliegende Beispiel schafft eine Flüssigkristall- Anzeigeplatte, durch welche die Lichtausnutzung verbessert ist.
Bei dem vorliegenden Beispiel wird ein Streuwert durch einen Wert definiert, der von der Meßvorrichtung von Fig. 8 erhalten wurden, die die Quelle des Laserstrahls 40 und den Lichtdetektor 42 enthält.
In der Fig. 8 ist die Flüssigkristallplatte P, die die Flüssigkristallschicht 14 des dispergierten Typs hat, zwischen der Quelle des Laserstrahls 40 und dem Lichtdetektor 42 in einer vorgegebenen Beziehung angeordnet. Die Flüssigkristallplatte P enthält nicht die ersten und zweiten Polarisatoren 32 und 34 und den Film 26. Wenn die Quelle des Laserstrahls 40 den Laserstrahl zur Flüssigkristallplatte P emittiert, trifft der Laserstrahl, der durch den Flüssigkristall 18 hindurchgegangen ist, auf Moleküle 15A des Flüssigkristalls 18 in den Flüssigkristallkapseln 20 und streut, und somit wird das Streulicht S von der Flüssigkristallplatte P emittiert. Das Streulicht S divergiert in verschiedene Richtungen in Abhängigkeit vom Ausmaß der Streuung. Der Lichtdetektor 42 ist in einer solchen Anordnung angeordnet, daß der Lichtdetektor 42 das divergente Licht S von der Flüssigkristallplatte P innerhalb des Winkelbereichs von ungefähr sechs Grad empfängt. Um den Winkelbereich von ungefähr sechs Grad zu erzielen, wird zum Beispiel der Abstand D zwischen der Flüssigkristallplatte P und dem Lichtdetektor 42 als 572 Millimeter ausgewählt, wenn die Länge L der Einlaßöffnung des Lichtdetektors 42 6 Millimeter ist. Wenn ein anderer Lichtdetektor 42, der eine andere Länge L der Einlaßöffnung hat, verwendet wird, ist es möglich, den Abstand D zwischen der Flüssigkristallplatte P und dem Lichtdetektor 42 zu ändern, so daß der Lichtdetektor 42 das divergente Licht S von der Flüssigkristallplatte P innerhalb des Winkelbereichs von ungefähr sechs Grad empfängt.
Auf diese Weise wird die Intensität des Lichts T, das durch die Flüssigkristallplatte P hindurchgeht, gemessen. Dann wird die Flüssigkristallplatte P aus der Meßvorrichtung entfernt, und die Intensität des Lichts LB der Quelle des Laserstrahls 40 wird durch die Meßvorrichtung gemessen, die die Quelle des Laserstrahl 40 und den Lichtdetektor 42 enthält, die in derselben Anordnung beibehalten sind. In diesem Fall gibt es keine Flüssigkristallplatte P oder jeglichen Flüssigkristall zwischen der Quelle des Laserstrahls 40 und dem Lichtdetektor 42. Entsprechend dem vorliegenden Beispiel ist der Streuwert der Flüssigkristallplatte P durch das Verhältnis (T/LB) der Intensität des Lichts T, das die Flüssigkristallplatte P durchdringt, zur Intensität des Lichts LB der Quelle des Laserstrahls 40 für jeglichen Flüssigkristall definiert. Um so größer der somit definierte Streuwert ist, um so näher ist die Intensität des Lichts T der Flüssigkristallplatte P der Intensität des Lichts LB der Quelle des Laserstrahls 40. Dies bedeutet, daß das Ausmaß des Streuens durch den Flüssigkristall 18 klein ist. Ferner ist, um so kleiner der somit bestimmte Streuwert ist, die Intensität des Lichts T der Flüssigkristallplatte P um so kleiner als die Intensität des Lichts LB der Quelle des Laserstrahls 40, was bedeutet, daß das Ausmaß des Streuens durch den Flüssigkristall 18 groß ist. Das heißt, daß, wenn das Ausmaß des Streuens groß ist, ein Teil des Streulichts, das in den Winkelbereich von ungefähr sechs Grad fällt, gering wird.
Um den optimalen Streuwert zu bestimmen, werden fünf Arten von Proben von Flüssigkristallplatten P vorbereitet, die verschiedene Streuwerte haben. Die verschiedenen Streuwerte werden durch Ändern der Dicke der Flüssigkristallschicht 14, des Gehalts des Flüssigkristalls 18 und der Größe der Flüssigkristallkapseln 20 geändert. Die Streuwerte werden für diese fünf Arten von Proben der Flüssigkristallplatte P gemäß der oben beschriebenen Weise gemessen. Dann werden erste und zweite Polarisatoren 32 und 34 und der Film 26 an den Flüssigkristallplatten P der Proben montiert, um fünf Arten der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung von Fig. 9 herzustellen.
Die Fig. 11 zeigt ein experimentelles Ergebnis der Messung der Transmission und des Kontrastverhältnisses gegenüber dem Streuwert, der oben definiert wurde, unter Verwendung der fünf Arten der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen von Fig. 9. Wie in der Horizontalachse von Fig. 11 gezeigt ist, ist die oben definierte Streuung der fünf Arten von Proben der Flüssigkristallplatten P 0,5, 1,0, 5,0, 9,0 und 30. Die Transmission ist eine Messung eines weißen Anzeigeflecks, der durch das Licht erzeugt wurde, das die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung durchdringt, und ist durch eine kleine Kreislinienkurve geplottet. Das Kontrastverhältnis ist durch eine Dreieckslinienkurve geplottet.
Von dem experimentellen Ergebnis von Fig. 11 wurde gefunden, daß die Transmission durch die Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung eine Spitze hat, so daß die Transmission zu der Spitze zunimmt, wenn der Streuwert zunimmt, und nach der Spitze die Transmission abnimmt, wenn der Streuwert zunimmt. Es wurde auch gefunden, daß das Kontrastverhältnis kontinuierlich mit dem Streuwert zunimmt. Speziell nimmt das Kontrastverhältnis bemerkenswert zu, wenn der Streuwert der Flüssigkristallplatte P 1 Prozent übersteigt. Entsprechend haben sowohl die Transmission, als auch das Kontrastverhältnis jeweils befriedigende Niveaus, wenn der Streuwert größer als 1 Prozent ist.
Wenn der Streuwert größer als 3 Prozent ist, haben sowohl die Transmission als auch das Kontrastverhältnis jeweils befriedigende Niveaus. Noch bevorzugter sind, wenn der Streuwert innerhalb des Bereichs von 7 Prozent bis 20 Prozent ist, die Transmission im höchsten Bereich und das Kontrastverhältnis ausreichend hoch.
Die Fig. 12 zeigt eine Sehcharakteristik ähnlich jener von Fig. 4. Die Variation in der Transmission mit dem visuellen Drehwinkel 4 ist klein, und die Anzeige ist im wesentlichen schwarz, wenn die angelegte Spannung zum Beispiel 5 Volt ist. Die T-V-Kurven sind glatt, und sie ist für eine Gradationsanzeige ausgelegt.
Die Fig. 13 zeigt eine Polymernetzwerk-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, und die Fig. 14 zeigt die Vorrichtung von Fig. 13, wenn die Spannung angelegt ist. Diese Vorrichtung wird, obwohl sie nicht eine Ausführung der Erfindung ist, zum besseren Verständnis der Erfindung erläutert. Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung enthält eine Flüssigkristallplatte, die eine erste transparente Platte 10 mit einer schmalen Lücke dazwischen und eine Flüssigkristallschicht 14 enthält, die zwischen die ersten und zweiten transparenten Platten 10 und 12 eingesetzt ist. Die ersten und zweiten transparenten Platten 10 und 12 haben transparente Elektroden 22 bzw. 28 aus ITO, die über einen Schalter 38 an eine Leistungsquelle 36 angeschlossen sind. Die ersten und zweiten Polarisatoren 32 und 34 sind angeordnet, um Transmissionsachsen von polarisiertem Licht in einer senkrechten Beziehung zueinander zu haben. Zusätzlich ist ein Film 26 zwischen der ersten transparenten Platte 10 und dem ersten Polarisator 32 angeordnet, welcher Film 26 anisotrope Brechungsindizes eines negativen uniaxialen Typs hat.
Die Flüssigkristallschicht 14 enthält einen Flüssigkristall 18, der in einer Polymerschicht 46 in einer schwammartigen Netzwerkstruktur dispergiert ist. Der Flüssigkristall 18 ist willkürlich in der Polymerschicht 46 verteilt. Daher trifft, wenn die Spannung nicht an dem Flüssigkristall 18 angelegt ist, einfallendes Licht auf die Moleküle des Flüssigkristalls 18 und streut, und, wenn die Spannung an dem Flüssigkristall 18 angelegt ist, steigen die Moleküle des Flüssigkristalls 18 gleichmäßig relativ zu den ersten und zweiten transparenten Platten 10 und 12 an. Diese Flüssigkristallplatte hat auch den Streuwert, der die obige Beschreibung erfüllt.
Die Fig. 15 zeigt die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung des Typs, der einen makromulekularen Flüssigkristall (Flüssigkristallpolymer) verwendet, und die Fig. 16 zeigt die Vorrichtung von Fig. 15, wenn die Spannung angelegt ist. Diese Ausführung wird, obwohl sie nicht eine Ausführung der Erfindung ist, zum besseren Verständnis der Erfindung erläutert. Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung enthält eine Flüssigkristallplatte, die eine erste transparente Platte 10, eine zweite transparente Platte 12 gegenüberliegend der ersten transparenten Platte 10 mit einer kleinen Lücke und eine Flüssigkristallschicht 14 enthält, die zwischen den ersten und zweiten transparenten Platten 10 und 12 eingesetzt ist. Die ersten und zweiten transparenten Platten 10 und 12 haben transparente Elektroden 22 bzw. 28 aus ITO, die an eine Leistungsquelle 36 über einen Schalter 38 angeschlossen sind. Erste und zweite Polarisatoren 32 und 34 sind angeord net, um Transmissionsachsen von polarisiertem Licht in einer senkrechten Beziehung zueinander zu haben. Zusätzlich ist ein Film 26 zwischen der ersten transparenten Platte 10 und dem ersten Polarisator 32 angeordnet, welcher Film 26 anisotrope Brechungsindizes eines negativen uniaxialen Typs hat.
Die Flüssigkristallschicht 14 enthält eine Mischung aus einem niedermolekularen Flüssigkristall 18 und einem makromulekularen Flüssigkristall 48, was als ein Hauptkettentyp-Flüssigkristallpolymer oder ein Seitenkettentyp-Flüssigkristallpolymer bekannt ist. Der niedermolekulare Flüssigkristall 18 ist längs des makromulekularen Flüssigkristalls 48 orientiert und ist insgesamt willkürlich verteilt. Daher trifft, wenn die Spannung nicht an den Flüssigkristall 18 angelegt ist, einfallendes Licht auf die Moleküle des Flüssigkristalls 18 auf und streut, und, wenn die Spannung an dem Flüssigkristall 18 angelegt ist, steigen die Moleküle des Flüssigkristalls 18 gleichmäßig relativ zu den ersten und zweiten transparenten Platten 10 und 12 an. Diese Flüssigkristallplatte hat auch einen Streuwert, der die obige Beschreibung erfüllt.

Claims

1. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, enthaltend eine erste transparente Platte (10), die transparente Elektrodeneinrichtungen (22) und eine Orientierungsschicht (24) hat, eine zweite transparente Platte (12), die transparente Elektrodeneinrichtungen (28) und eine Orientierungsschicht (30) hat, eine Flüssigkristallschicht (14), die zwischen den ersten und zweiten transparenten Platten eingesetzt ist, einen ersten Polarisator (32), der an der Außenseite der ersten transparenten Platte angeordnet ist, und einen zweiten Polarisator (34), der an er Außenseite der zweiten transparenten Platte angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallschicht (14) einerseits einen ersten Flüssigkristall (16) zwischen der Orientierungsschicht der ersten transparenten Platte und der Orientierungsschicht der zweiten transparenten Platte und andererseits Flüssigkristallkapseln (20) enthält, die in dem ersten Flüssigkristall dispergiert sind und darin einen zweiten Flüssigkristall (18) enthalten.

2. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Film (26) zwischen einer (10) der ersten und zweiten transparenten Platten und dem zugehörigen Polarisator (32) angeordnet ist, welcher Film anisotrope Brechungsindizes eines negativen uniaxialen Typs hat, wobei der erste und der zweite Flüssigkristall anisotrope Brechungsindizes eines positiven uniaxialen Typs haben.

3. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Orientierungsschichten (24, 30) der ersten und zweiten transparenten Platten senkrechte Orientierungs schichten enthalten, durch welche Moleküle des ersten Flüssigkristalls (16) senkrecht zu den ersten und zweiten transparenten Platten orientiert sind.

4. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, enthaltend eine Flüssigkristallplatte gemäß jeglichem vorhergehenden Anspruch,

wobei die Flüssigkristallkapseln einen Flüssigkristall eines dispergierten Typs enthalten, dessen Moleküle willkürlich verteilt sind, wenn die Spannung nicht an den Flüssigkristall angelegt ist, so daß einfallendes Licht, das auf die Moleküle des Flüssigkristalls auftrifft, gestreut wird, und die Moleküle des Flüssigkristalls relativ zu den ersten und zweiten transparenten Platten gleichmäßig ansteigen, wenn die Spannung an den Flüssigkristall angelegt ist,

und wobei die Flüssigkristallplatte einen Streuwert größer als 1 Prozent hat, welcher Streuwert durch das Verhältnis der Intensität des Lichts, das durch die Flüssigkristallplatte hindurchgeht, gemessen durch Anordnen der Flüssigkristallplatte zwischen einer Quelle von Laserlicht und einem Lichtdetektor in einer solchen Anordnung, daß der Lichtdetektor divergentes Licht von der Flüssigkristallplatte innerhalb eines Winkelbereichs von ungefähr sechs Grad empfängt, zu jenem definiert ist, das durch Anordnen der Quelle von Laserlicht und des Lichtdetektors in derselben Anordnung, aber ohne einen Flüssigkristall, gemessen wurde.

5. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Streuwert größer als 3 Prozent ist.

6. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Streuwert innerhalb des Bereichs 7 Prozent bis 20 Prozent ist.

7. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach jeglichem vorhergehenden Anspruch, wobei die ersten und zweiten Polarisatoren (32, 34) Transmissionsachsen von polarisiertem Licht in einer senkrechten Beziehung zueinander haben.