DE4141528C2 - Liquid crystal cell with strip electrodes and orientation layers - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit der Verbesserung des Kontrastes von Flüssigkristallzellen.The invention is concerned with the improvement of Contrast of liquid crystal cells.

Stand der TechnikState of the art

Flüssigkristallzellen sind seit geraumer Zeit im Stand der Technik nach Aufbau und Funktionweise bekannt und bedürfen daher keiner weiteren Erörterung.Liquid crystal cells have been in the prior art for some time Technology known according to structure and mode of operation and require therefore no further discussion.

Zum besseren Verständnis der Erfindung sei jedoch folgendes ausgeführt:However, for a better understanding of the invention carried out the following:

Üblicherweise werden Flüssigkristallzellen für den transmissiven Betrieb so aufgebaut, daß zwei Substratplatten mit Abstand zueinander zu einer hermetisch verschlossenen Zelle verbunden sind. Die Substratplatten der Zelle, welche beispielsweise aus Glas gebildet sind, sind an ihren einander abgewandten Flächen jeweils mit einem Polfilter versehen. Die einander zugewandten Flächen einer Zelle sind jeweils mit einer Vielzahl voneinander beabstandeten, langgestreckten und durchsichtigen Streifenelektroden versehen. Üblicherweise sind diese Streifenelektroden aus Indium-Zinn-Oxid gebildet. Diese Streifenelektroden einer jeden Substratplatte sind zum Zelleninneren hin mit einer - meist aus SiO₂ gebildeten - Ausgleichs- und Isolierschicht abgedeckt. An die Ausgleichs- und Isolierschicht einer jeden Substratplatte schließt eine sogenannte Orientierungsschicht an, welche jeweils die Ausgleichs- und Isolierschicht flächig überdeckt. Herkömmlich sind diese Orientierungsschichten aus Polymermaterial - wie zum Beispiel Polyimid - gebildet.Liquid crystal cells for transmissive operation are usually constructed in such a way that two substrate plates are connected at a distance from one another to form a hermetically sealed cell. The substrate plates of the cell, which are formed for example from glass, are each provided with a polarizing filter on their surfaces facing away from one another. The mutually facing surfaces of a cell are each provided with a large number of spaced apart, elongated and transparent strip electrodes. These strip electrodes are usually formed from indium tin oxide. These strip electrodes of each substrate plate are covered towards the inside of the cell with a compensating and insulating layer - usually formed from SiO ₂ . A so-called orientation layer adjoins the compensation and insulation layer of each substrate plate, which covers the compensation and insulation layer over the entire area. Conventionally, these orientation layers are made of polymer material - such as polyimide.

Diese Schichten sind je nach Art der verwendeten Flüssigkristallmischung aus nicht leitenden oder leitenden Materialien gebildet. Dabei werden leitende Materialien vorwiegend bei sogenannten ferroelektrischen Flüssigkristallmischungen eingesetzt wie beispielsweise die Schriften DE 39 25 790, EP 0 353 760 oder JP-A-63-121 020 hervorgehoben. Diese Leitfähigkeit bei ferroelektrischen Flüssigkristallzellen ist notwendig, um bistabile Schaltzustände zu erkennen. Ferner beugt die Leitfähigkeit der Orientierungsschichten bei dieser Art von Zellen der Bildung sogenannter Geisterbilder vor, indem sie beim Wechseln des Schaltzustandes der Flüssigkristallmoleküle bewirken, daß die Ladungen, welche für den alten Schaltzustand der Flüssigkristallmoleküle ursächlich waren, schnell genug abfließen und nicht den neuen Schaltzustand stören.These layers are used depending on the type Liquid crystal mixture of non-conductive or conductive Materials formed. Doing so will use conductive materials mainly in so-called ferroelectric Liquid crystal mixtures used such as the documents DE 39 25 790, EP 0 353 760 or JP-A-63-121 020 highlighted. This conductivity at ferroelectric liquid crystal cells is necessary to to detect bistable switching states. Furthermore, the Conductivity of the orientation layers with this type cells form the formation of so-called ghost images, by changing the switching state of the Liquid crystal molecules cause the charges which for the old switching state of the liquid crystal molecules were the cause, flow away quickly enough and not that disturb new switching state.

Bei nematischen Flüssigkristallmaterialien ist eine Leitfähigkeit der Orientierungsschichten grundsätzlich unerwünscht. Leiten nämlich die Orientierungsschichten die an den Elektroden anliegenden Ströme, wird der nematische Flüssigkristall durch die einsetzende Elektrolyse sehr schnell zersetzt und verliert seine Schalteigenschaft. Aus diesem Grunde sind auch die Elektroden von den Orientierungsschichten durch eine sogenannte Isolierschicht getrennt. Gleichwohl sind aber auch nematische Flüssigkristallanzeigen bekannt, die eine gewisse Leitfähigkeit in den Orientierungsschichten aufweisen. Beispielhaft sei hier die Schrift JP-A-2-300723 genannt. Diese Leitfähigkeit in den Orientierungsschichten von nematischen Flüssigkristallanzeigen hat ihre Ursache darin, daß viele nematische Flüssigkristallmischungen nicht ionenfrei sind. Werden ionenbehaftete nematische Flüssigkristallmischungen verwendet, tritt, wenn die Orientierungsschichten nicht leitfähig sind, auch bei nematischen Flüssigkristallanzeigen der schon im Zusammenhang mit ferroelektrischen Anzeigen erörterte Geisterbildeffekt auf, weil beim Schalten der Flüssigkristallmoleküle die Ladungen nicht schnell genug abfließen können. Heute bekannte Flüssigkristallmischungen des nematischen Typs sind aber nahezu ionenfrei, so daß eine Leitfähigkeit der Orientierungsschichten zur Vermeidung von Geisterbildern nicht mehr notwendig ist. Daher können bei Verwendung von ionenfreien Flüssigkristallmischungen die Orientierungsschichten aus einem Nichtleiter gebildet sein, wenn sie direkten Kontakt zu den Elektroden haben, oder aber auch leitend sein, wenn sie durch eine entsprechende Isolierschicht von den Elektroden getrennt sind.For nematic liquid crystal materials is one Conductivity of the orientation layers in principle undesirable. This is because the orientation layers run the currents applied to the electrodes become the nematic Liquid crystal due to the onset of electrolysis quickly decomposes and loses its switching properties. Out for this reason the electrodes are also from the Orientation layers through a so-called Isolation layer separated. Nevertheless, too known nematic liquid crystal displays, the one certain conductivity in the orientation layers exhibit. JP-A-2-300723 is an example called. This conductivity in the orientation layers of nematic liquid crystal displays has its cause in that many nematic liquid crystal mixtures are not ion-free. Are ionic nematic Liquid crystal mixtures used occurs when the Orientation layers are not conductive, even with nematic liquid crystal displays already in Related to ferroelectric displays discussed Ghosting effect on because when switching the Liquid crystal molecules do not charge quickly enough can drain off. Liquid crystal mixtures known today of the nematic type are almost ion-free, so that a conductivity of the orientation layers for Avoiding ghosting is no longer necessary. Therefore, when using ion-free Liquid crystal mixtures the orientation layers a non-conductor if they make direct contact have to the electrodes, or also be conductive if by an appropriate insulating layer from the Electrodes are separated.

Außerdem sind diese Schichten durch Anwendung geeigneter Maßnahmen - wie zum Beispiel Reiben - orientiert. Die Streifenelektroden einer Zelle sind zueinander so angeordnet, daß die Längsrichtung der Streifenelektroden der einen Substratplatte zur Längsrichtung der Streifenelektroden der anderen Substratplatte einen Winkel von 90° einschließen. Bedingt durch diese Anordnung der Streifenelektroden bilden sich in Draufsicht auf das Display eine Vielzahl von Kreuzungspunkten zwischen den Streifenelektroden der einen und der anderen Substratplatte.Besides, these are layers by applying appropriate measures - such as Rubbing - oriented. The strip electrodes of a cell are mutually arranged so that the longitudinal direction of the Strip electrodes of a substrate plate for Longitudinal direction of the strip electrodes of the others Include the substrate plate at an angle of 90 °. Conditionally this arrangement of the strip electrodes forms in top view of the display a variety of Crossing points between the strip electrodes of one and the other substrate plate.

Das Zelleninnere ist mit einem den elektrischen Strom nicht oder nur sehr schwach leitenden Flüssigkristallmaterial gefüllt, wobei die Längsachsen der Flüssigkristallmoleküle zu den Oberflächen der beiden Orientierungsschichten homogen planar oder weitgehend homogen planar ausgerichtet sind. Unter einer weitgehend homogenen planaren Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle wird in dieser Anmeldung ein Zustand verstanden, bei welchem die Längsachsen der Flüssigkristrallmoleküle einen meist geringen Winkel (auch Pretilt genannt) zu den Oberflächen der beiden Orientierungsschichten einschließen. Neben dieser Ausrichtung sind die Flüssigkristallmoleküle zwischen den beiden Orientierungsschichten einer Zelle auch noch zusätzlich gegeneinander verdrillt. Darunter ist folgendes zu verstehen: Betrachtet man die Lage einer ersten Flüssigkristallmolekülschicht auf der Orientierungsschicht einer Substratplatte und definiert eine Seitenkante der Substratplatte als Bezugskante, so schließen die langen Achsen der Flüssigkristallmoleküle mit der Bezugskante einen Winkel ein. Dieser Winkel ist von dem Winkel abhängig, mit welchem die Orientierung der Orientierungsschicht bezogen auf die Bezugskante der Substratplatte ausgeführt worden ist.The inside of the cell is with an electric current not or only very weakly conductive Liquid crystal material filled, the longitudinal axes of the Liquid crystal molecules to the surfaces of the two Orientation layers homogeneously planar or largely are homogeneously planar. Under one largely homogeneous planar alignment of the liquid crystal molecules  is understood in this application a state at which the longitudinal axes of the liquid crystal molecules unite mostly small angles (also called pretilt) to the Surfaces of the two orientation layers lock in. In addition to this orientation, the Liquid crystal molecules between the two Orientation layers of a cell also additionally twisted against each other. Below is the following too understand: if you consider the situation of a first one Liquid crystal molecular layer on the orientation layer a substrate plate and defines a side edge of the Substrate plate as a reference edge, so the long ones close Axes of the liquid crystal molecules with the reference edge an angle. This angle is from the angle depending on the orientation of the Orientation layer related to the reference edge of the Substrate plate has been executed.

Werden zwei Substratplatten der zuvor beschriebenen Art mit Abstand zueinander zu einer Zelle kombiniert, wobei die Bezugskanten der beiden Substratplatten einander gegenüberliegen und wobei an beiden Substratplatten die Winkel der jeweils ersten, direkt an den Orientierungsschichten anliegenden Flüssigkristallmolekülschichten voneinander verschieden sind, gleichen sich die Winkel der Flüssigkristallmolekülschichten zwischen den zuvor beschriebenen Flüssigkristallmolekülschichten einander an. Beispielsweise für einen 90° TN-Zelle bedeutet dies, daß die Winkelabweichung zwischen den direkt an den Orientierungsschichten anliegenden Flüssigkristallmolekülschichten 90° beträgt und daß die Flüssigkristallmolekülschichten, welche sich zwischen den eben beschriebenen Flüssigkristallmolekülschichten befinden, ausgehend von dem Winkelverhältnis an der einen der beiden Orientierungsschichten sich schichtweise dem Winkelverhältnis der Flüssigkristallmoleküle an der anderen Orientierungsschicht anpassen.Are two substrate plates of the type described above combined at a distance from each other to form a cell, whereby the reference edges of the two substrate plates each other opposite and with the on both substrate plates Angle of the first, directly at the Orientation layers Liquid crystal molecular layers different from each other the angles of the are the same Liquid crystal molecular layers between the previously described liquid crystal molecular layers to each other. For example, for a 90 ° TN cell, this means that the angular deviation between those directly at the Orientation layers Liquid crystal molecular layers is 90 ° and that Liquid crystal molecular layers which are between the liquid crystal molecular layers just described  are based on the angular relationship at one of the two orientation layers are layered on the Angular ratio of the liquid crystal molecules at the adjust another orientation layer.

Diese Lage der Flüssigkristallmoleküle zueinander ist aber nur so lange stabil, wie nicht zwischen den einander gegenüber liegenden Streifenelektroden der beiden Substratplatten ein elektrisches Potential anliegt. Liegt an den Streifenelektroden der beiden Substratplatten ein solches Potential an, wird die vorbeschriebene stabile Lage der Flüssigkristallmoleküle aufgelöst. Um eine Zerstörung des Flüssigkristallmaterials durch Elektrolyse auszuschließen, werden die Streifenelektroden der beiden Substratplatten mit einer Wechselspannung beaufschlagt. Die Flüssigkristallmoleküle nehmen unter der Wirkung der Spannung eine homöotrope Stellung ein, d. h. die Längsachsen der Flüssigkristallmoleküle schließen einen Winkel zur Oberfläche der Orientierungsschichten von nahezu 90° ein.However, this position of the liquid crystal molecules is relative to one another stable only as long as not between each other opposite strip electrodes of the two An electrical potential is present on substrate plates. Lies on the strip electrodes of the two substrate plates of such potential becomes the stable described above Position of the liquid crystal molecules resolved. To one Destruction of the liquid crystal material by electrolysis exclude the strip electrodes of the two AC plates are applied to substrate plates. The liquid crystal molecules take under the effect of Tension a homeotropic position, i. H. the Longitudinal axes of the liquid crystal molecules include one Angle to the surface of the orientation layers from almost 90 °.

Wird eine soeben beschriebene Zelle hinterleuchtet, so folgt der Polarisationsvektor des einfallenden Lichtes der Schraubenstruktur des undeformierten Flüssigkristalls und tritt beispielsweise um 90° gedreht am zweiten gekreuzt zum ersten Polfilter angeordneten zweiten Polfilter vollständig aus. Wird der Flüssigkristall durch Anlegen der Schwellspannung deformiert und die Flüssigkristallmoleküle homöotrop ausgerichtet, wird die Polarisationsrichtung des einfallenden Lichtes durch die Flüssigkristallschicht nicht geändert. Jedoch wird im zweiten Polarisator das einfallenden Licht vollständig absorbiert, so daß die Zelle dunkel erscheint. If a cell just described is backlit, so follows the polarization vector of the incident light Screw structure of the undeformed liquid crystal and occurs, for example, rotated by 90 ° crossed at the second to the first polarizing filter arranged second polarizing filter completely out. The liquid crystal is applied the threshold voltage is deformed and the Liquid crystal molecules aligned homeotropically, the Direction of polarization of the incident light through the Liquid crystal layer not changed. However, in second polarizer the incident light completely absorbed so that the cell appears dark.  

Die eben erörterten Verhältnisse gelten auch dann, wenn nicht alle Streifenelektroden geschaltet werden. Vielmehr ist es auch möglich, durch gezielte Ansteuerung von Kreuzungspunkten mit der Schwellspannung diesen hell/dunkel-Effekt nur an einzelnen Kreuzungspunkten von Streifenelektroden zu erzeugen, so daß ein Bild aus verschieden hellen und dunklen Punkten (Pixeln) gebildet werden kann. Soll ein derartiges Bild konturenscharf sein, ist es notwendig, die Breite der Streifenelektroden klein zu halten. Da aber die Streifenelektroden zur getrennten Ansteuerung aus Gründen der Isolation zwingend voneinander beabstandet sein müssen, bewirken diese Abstände, daß, wenn die Zelle einheitlich dunkel geschaltet wird, die Flüssigkristallmoleküle, die sich oberhalb dieser Abstände auf der Orientierungsschicht befinden, nicht unter der Wirkung der Wechselspannung in eine homöotrope Lage überführt werden. Die Folge ist, daß in diesen Abständen im Dunkelzustand der Zelle Licht austritt und betrachtet über die gesamte Displayfläche kein vollständiger Dunkelzustand erreicht wird.The relationships just discussed also apply if not all strip electrodes are switched. Much more it is also possible to control Crossing points with the threshold voltage this light / dark effect only at individual crossing points of To produce strip electrodes so that an image from different light and dark points (pixels) are formed can be. Should such an image be sharp, it is necessary to make the width of the strip electrodes small to keep. But since the strip electrodes for separate Control is mandatory for isolation reasons must be spaced, these spacings cause that, if the cell is darkened uniformly, the Liquid crystal molecules that are above these distances on the orientation layer, not under the Effect of AC voltage in a homeotropic position be transferred. The result is that at these intervals light emerges and looks at in the dark state of the cell no complete over the entire display area Dark state is reached.

Zur Vermeidung dieses Problems sind im Stand der Technik Zellen bekannt geworden, die eine Black-Matrix-Struktur aufweisen. Dazu sind auf jeder der beiden Glassubstratplatten in Längsrichtung der Streifenelektroden lichtundurchlässige Abdeckstreifen ausgebildet. Die meisten bisher bekannten Materialien, die zur Herstellung der Abdeckstreifen eingesetzt werden können, sind leitfähig und können daher nicht direkt neben den Streifenelektroden auf der Substratplatte angeordnet werden. Vielmehr ist es erforderlich, die Abdeckstreifen in einer sie isolierenden Schicht einzubetten. Auf diese Isolierschicht sind dann die weiteren Schichten in der oben benannten Reihenfolge aufgebracht, wobei die Streifenelektroden in den Bereichen angeordnet sind, die nicht von den Abdeckstreifen bedeckt sind. Derartige Displays sind aber in der Herstellung sehr aufwendig und weisen den Nachteil auf, daß, wenn das Display einheitlich auf Lichtdurchgang geschaltet ist, die Abdeckstreifen einen vollständigen Lichtdurchgang über die gesamte Displayfläche verhindern. Auch bei sehr feinen Abdeckstreifen tritt ein Helligkeitsverlust von ungefähr 20% auf. Dieser Verlust kann durch eine stärkere Hinterleuchtung gemindert werden. Diese stärkere Hinterleuchtung führt aber dazu, daß das Display stärker aufgeheizt wird. Außerdem hat diese Maßnahme den Nachteil, daß durch die stärkere Hinterleuchtung der Strombedarf des Displays wesentlich ansteigt.To avoid this problem are in the prior art Cells become known that have a black matrix structure exhibit. To do this are on each of the two Glass substrate plates in the longitudinal direction of the Strip electrodes opaque cover strips educated. Most previously known materials that can be used to manufacture the cover strips can, are conductive and can therefore not be right next to it the strip electrodes arranged on the substrate plate become. Rather, it is necessary to use the cover strips embedded in an insulating layer. To this The other layers in the insulation layer are then Applied above order, the  Strip electrodes are arranged in the areas that are not covered by the cover strips. Such However, displays are very complex to manufacture and have the disadvantage that if the display is uniform the cover strip is switched to light transmission a complete passage of light over the entire Prevent display area. Even with very fine ones Cover strips will experience a loss of brightness of approximately 20% on. This loss can be caused by a stronger one Backlighting can be reduced. This stronger one Backlighting leads to the display becoming stronger is heated. This measure also has the disadvantage that that due to the stronger backlighting the electricity needs of the Displays increases significantly.

Weiterhin ist für sich bekannt, daß, wenn Flüssigkristallzellen mit Gleichstrom angesteuert werden, nach einigen Sekunden die Abstände zwischen den Kreuzungspunkten zuwachsen, in dem die oberhalb des Abstandes angeordneten Flüssigkristallmoleküle eine homöotrope Lage einnehmen. Die Beaufschlagung der Streifenelektroden mit Gleichstrom birgt aber folgende Nachteile: Zum einen sind besonders aufwendige Isoliermaßnahmen erforderlich, um die Zerstörung des Flüssigkristallmaterials durch Elektrolyse auszuschließen. Weiterhin ist der Zeitraum, in welchem die Flüssigkristallmoleküle in den Abständen zwischen zwei Pixeln umklappen, für Displays, die eine hohe Bildwiederholungsfrequenz aufweisen, viel zu langsam.Furthermore, it is known that if Liquid crystal cells can be driven with direct current, after a few seconds the intervals between the Intersection points grow, in which the above the Liquid crystal molecules arranged at a distance take homeotropic position. The application of Strip electrodes with direct current have the following Disadvantages: Firstly, they are particularly complex Isolation measures required to destroy the Exclude liquid crystal material by electrolysis. Furthermore, the period in which the Liquid crystal molecules in the intervals between two Flip down pixels for displays that have a high Refresh rate, much too slow.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Flüssigkristallzelle anzugeben, die bei hoher Bildwiederholungsfrequenz einen hohen Kontrast aufweist.Therefore, the invention has for its object a Specify liquid crystal cell at high Refresh rate has a high contrast.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Leitfähigkeit der aus Polymermaterial gebildeten Orientierungsschichten gegenüber der Leitfähigkeit von vollständig polymerisierten Orientierungsschichten mindestens um den Faktor 10 gesteigert ist. Diese Steigerung der Leitfähigkeit des Polymermaterials bewirkt, daß sich innerhalb der Zeitspanne in der ein Kreuzungspunkt einer aus Streifenelektroden gebildeten Matrix mit Wechselspannung beaufschlagt wird, sich der sonst bei herkömmlich ausgebildeten und eine sehr geringe Leitfähigkeit aufweisende Orientierungsschichten nur im direkten Kreuzungspunkt vorherrschende Ladungszustand bis in die Bereiche ausdehnt, die diesen Kreuzungspunkt in Draufsicht mit Abstand knapp umranden. Die Folge ist, daß nicht nur die Flüssigkristallmoleküle die im direkten Kreuzungsbereich den Ladungsverhältnissen durch die Streifenelektroden ausgesetzt sind, sondern auch diejenigen Flüssigkristallmoleküle in eine homöotrope Lage umklappen, die im Randbereich des geschalteten Kreuzungspunktes angelagert sind.This problem is solved in that the conductivity the orientation layers formed from polymer material versus the conductivity of completely polymerized orientation layers at least around the Factor 10 is increased. This increase in Conductivity of the polymeric material causes within the time span in which a crossing point matrix formed from strip electrodes AC voltage is applied, otherwise the conventionally trained and a very low Orientation layers with conductivity only in direct crossing point prevailing charge state up extends into the areas that this crossing point in Just marginally outline the top view. The result is that not only the liquid crystal molecules in the direct Crossing area the charge conditions by the Strip electrodes are exposed, but also those liquid crystal molecules in a homeotropic position fold over that in the edge area of the switched Crossing point are attached.

Ist gemäß Anspruch 2 die Steigerung der Leitfähigkeit der Orientierungsschicht durch Ionenanreicherung in dem die Orientierungsschicht bildenden Polymermaterial ausgeführt, hatte dies den Vorteil einer sehr einfachen Herstellung. So kann beispielsweise das Polymermaterial vor dem Aufbringen mit Ionenbildnern dotiert sein. Sehr einfach lassen sich Leitfähigkeitssteigerungen auch dadurch erreichen, daß vollständig polymerisierte und geriebene Orientierungsschichten gealtert werden. Diese Alterung kann beispielsweise unter Einwirkung von Feuchtigkeit, Licht und Luft ausgeführt werden. Die durch diese Alterungsvorgänge bewirkte Ionenanreicherung und/oder Ausbildung ionisierbarer Gruppen haben den Vorteil, daß die Ionenkomplexe an den Polymerketten angelagert bleiben und somit nicht befürchtet werden muß, daß Ionen aus den Orientierungsschichten in den nicht leitenden Flüssigkristall hineindiffundieren können. Auch läßt sich nach Art und Umfang der Alterungsprozesse eine gezielte Leitfähigkeitssteigerung präzise einstellen.According to claim 2, the increase in conductivity Orientation layer by ion enrichment in which the Polymer material forming the orientation layer, this had the advantage of being very simple to manufacture. For example, the polymer material before Application be doped with ion formers. Very easy can also increase conductivity achieve that fully polymerized and grated Orientation layers are aged. This aging can, for example, under the influence of moisture, Light and air are running. The through this  Aging processes caused ion enrichment and / or Training ionizable groups have the advantage that the ion complexes remain attached to the polymer chains and therefore there is no need to fear that ions from the Orientation layers in the non-conductive Can diffuse liquid crystal into it. Also can be according to the type and extent of the aging processes Adjust conductivity increase precisely.

Ist gemäß Anspruch 3 die Steigerung der Leitfähigkeit der Orientierungsschicht auf den Abstand zwischen den Streifenelektroden so eingestellt, daß sich der an diesem Kreuzungspunkt unter der Wirkung der Wechselspannung einstellende Ladungszustand soweit in den diesen Punkt umrandenden Bereich der Orientierungsschicht fortsetzt, daß er knapp die Hälfte des Abstandes zu den Nachbarkreuzungspunkten einnimmt, hat dies den Vorteil, daß geschaltete und nicht geschaltete Pixel in etwa die gleiche Größe aufweisen. Auch wird durch diese Art der Ausbildung ein zusätzlicher Zeitvorteil erreicht, da zwei nebeneinander angeordnete und mit Spannung beaufschlagte Pixel zeitgleich von ihren einander zugewandten Randflächen her den Abstand zwischen ihnen schließen.According to claim 3, the increase in conductivity Orientation layer on the distance between the Strip electrodes set so that the on this Crossing point under the effect of the AC voltage charge state setting so far in this point continues the bordering area of the orientation layer, that he was almost half the distance to the Neighboring intersection points, this has the advantage that switched and unswitched pixels roughly the have the same size. This type of Training achieved an additional time advantage since two juxtaposed and energized Pixels simultaneously from their facing each other Edge areas close the distance between them.

Besonders gute Ergebnisse im Kontrast werden dann erreicht, wenn gemäß Anspruch 4 die Steigerung der Leitfähigkeit der Orientierungsschicht auf den Abstand zwischen den Streifenelektroden so abgestimmt ist, daß bereits während des ersten Drittels eine Bildwiederholungsperiode die Flüssigkristallmoleküle im Abstand zwischen zwei geschalteten Kreuzungspunkten umklappen und homöotrope Ausrichtung einnehmen. Particularly good results in contrast are then achieved when according to claim 4, the increase in Conductivity of the orientation layer on the distance is matched between the strip electrodes so that one during the first third Repetition period the liquid crystal molecules in the Distance between two switched crossing points fold down and take homeotropic alignment.  

Ist gemäß Anspruch 5 die Verdrillung der Flüssigkristallmoleküle größer/gleich 90°, vorzugsweise größer/gleich 180°, hatte dies den Vorteil, daß schon geringe Potentiale in den Abständen zwischen den Streifenelektroden in der Lage sind, die verdrillte Struktur zu entwinden.According to claim 5, the twist of the Liquid crystal molecules greater than or equal to 90 °, preferably greater / equal to 180 °, this had the advantage that already low potentials in the distances between the Strip electrodes are capable of being twisted Structure.

Besonders einfach ist das Ausbilden von homöotropen Ausrichtungen der Flüssigkristallmoleküle in den Abständen zwischen den Streifenelektroden dann, wenn gemäß Anspruch 6 der Flüssigkristall einen hohen Ordnungsgrad aufweist. Dies ist nach Erkenntnissen der Anmelderin darauf zurückzuführen, daß beim Schalten durch die hohe Ordnung des Flüssigkristalls die Moleküle, die direkt im Kreuzungspunkt liegen, die Flüssigkristallmoleküle im Randbereich dieses Kreuzungspunktes mit zum Umklappen anregen.The formation of homeotropic ones is particularly simple Alignments of the liquid crystal molecules in the distances between the strip electrodes if, according to claim 6 the liquid crystal has a high degree of order. According to the applicant's knowledge, this is on attributed to that when switching through the high order of the liquid crystal the molecules that are directly in the Crossing point, the liquid crystal molecules in the Edge area of this crossing point with to fold stimulate.

Wird gemäß Anspruch 7 der Wechselspannung, die die Flüssigkristallmoleküle zum Umklappen veranlaßt, eine niederfrequente Wechselspannung aufmoduliert, hat dies den Vorteil, daß die Ladung längere Zeit in eine Richtung fließen kann. Hierdurch lassen sich auch bei breiten Abständen zwischen Streifenelektroden bzw. bei Orientierungsschichtmaterialien mit nur geringer Leitfähigkeit induzierte Black-Matrix-Strukturen ausbilden.Is according to claim 7 of the AC voltage, the Liquid crystal molecules caused to flip over modulated low-frequency AC voltage, this has the Advantage that the charge is long in one direction can flow. This means that even with wide Spacing between strip electrodes or at Orientation layer materials with little Form conductivity-induced black matrix structures.

Weiterhin sei darauf hingewiesen, daß die in den Ansprüchen 3 bis 7 angegebenen Maßnahmen nicht isoliert zu sehen sind. Sofern es erforderlich ist, können auch mehrere dieser Maßnahmen zur Ausbildung einer induzierten Black-Matrix-Struktur kombiniert werden. It should also be noted that the in the Claims 3 to 7 specified measures not in isolation are seen. If necessary, you can also several of these measures to induce training Black matrix structure can be combined.  

Kurze Darstellung der FigurenBrief presentation of the figures

Es zeigtIt shows

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Flüssigkristallzelle im Ausschnitt; Fig. 1 shows a section through a liquid crystal cell in the cut;

Fig. 2 einen weiteren Schnitt der in Fig. 1 gezeigten Art; FIG. 2 shows a further section of the type shown in FIG. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht auf zwei Bildpunkte einer Flüssigkristallzelle in nicht geschaltetem Zustand; und Fig. 3 is a plan view of two pixels of a liquid crystal cell in unswitched state; and

Fig. 4 eine Draufsicht auf zwei Bildpunkte einer Flüssigkristallzelle in geschaltetem Zustand. Fig. 4 is a plan view of two pixels of a liquid crystal cell in the switched state.

Wege zum Ausführen der ErfindungWays of Carrying Out the Invention

Die Erfindung soll nun anhand der Figuren näher erläutert werden.The invention will now be explained in more detail with reference to the figures become.

Die in Fig. 1 im Ausschnitt gezeigte Flüssigkristallzelle 10 wird von zwei mit Abstand zueinander angeordneten Substratplatten 11.1, 11.2 gebildet.The liquid crystal cell 10 shown in detail in FIG. 1 is formed by two substrate plates 11.1 , 11.2 arranged at a distance from one another.

Die Beschichtungsfolge dieser Substratplatten 11.1, 11.2 ist gleich. Als Trägerplatten 12 dienen Glasplatten. Die einander zugewandten Flächen dieser Trägerplatten 12 sind mit der langgestreckten, durchsichtigen Streifenelektroden versehen. Die Längsausdehnung dieser aus Indium-Zinn-Oxyd ausgebildeten Streifenelektroden 13.1, 13.2 an den beiden Substratplatten ist voneinander verschieden. Während sich die Längsausdehnung der Streifenelektroden 13.1 der unteren Substratplatte 11.1 sich senkrecht zur Papierebene erstreckt, verläuft die Längsausdehnung der Streifenelektroden 13.2 der oberen Substratplatte 11.2 parallel zur Papierebene. Die Bereiche, in denen sich die Streifenelektroden 13.1, 13.2 in Draufsicht auf die Flüssigkristallzelle 10 überschneiden wird als Kreuzungspunkt 14 (Fig. 3 und 4) bezeichnet. Wie Fig. 1 in der Darstellung der unteren Substratplatte 11.1 deutlich hervorhebt, sind alle Streifenelektroden 13.1, 13.2 voneinander beabstandet auf den Trägerplatten 12 angeordnet. Diese Streifenelektroden 13.1, 13.2 einer jeden Substratplatte 11.1, 11.2 sind jeweils mit einer Ausgleichs- und Isolierschicht 15 überzogen. Diese Schicht 15 ist aus SiO₂ gebildet. Auf den Ausgleichs- und Isolierschichten 15 einer jeden Substratplatte 11.1, 11.2 sind die Orientierungsschichten 16 aus Polymermaterial flächig angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Polyimidschicht, die nach Herstellerangaben aus dem Werkstoff SE 610 des Herstellers Nissan ausgebildet wurde. Anschließend wurden die so erstellten Orientierungsschichten 16 gerieben, um die erwünschte Orientierung dieser Schichten sicherzustellen. In Anschluß daran wurden beide Substratplatten 11.1, 11.2 zur Bildung einer Zelle bei 150° Celsius miteinander verpreßt und 4 Wochen bei Raumtemperatur und Raumluft gelagert. Da das Zelleninnere während dieser Lagerung der Raumluft über die Füllöffnung (nicht dargestellt) der Zelle 10 in Austausch stand, konnten sich auf und in den Orientierungsschichten 16 durch Oxydation und/oder Hydrolyse Ionen und/oder ionisierbare Gruppen bilden, welche die Leitfähigkeit der sonst leitunfähigen Polymidschicht erhöhen. Diese Ionenanreicherung in den Orientierungsschichten 16 ist durch die unregelmäßige Abfolge von + und - Zeichen in den Orientierungsschichten 16 deutlich gemacht. The coating sequence of these substrate plates 11.1 , 11.2 is the same. Glass plates serve as carrier plates 12 . The mutually facing surfaces of these carrier plates 12 are provided with the elongated, transparent strip electrodes. The longitudinal extent of these strip electrodes 13.1 , 13.2 formed from indium tin oxide on the two substrate plates is different from one another. While the longitudinal extension of the strip electrodes 13.1 of the lower substrate plate 11.1 extends perpendicular to the paper plane, the longitudinal extension of the strip electrodes 13.2 of the upper substrate plate 11.2 runs parallel to the paper plane. The areas in which the strip electrodes 13.1 , 13.2 overlap in a top view of the liquid crystal cell 10 is referred to as the crossing point 14 ( FIGS. 3 and 4). As clearly shown in FIG. 1 in the illustration of the lower substrate plate 11.1 , all the strip electrodes 13.1 , 13.2 are arranged on the carrier plates 12 at a distance from one another. These strip electrodes 13.1 , 13.2 of each substrate plate 11.1 , 11.2 are each covered with a compensating and insulating layer 15 . This layer 15 is formed from SiO ₂ . The orientation layers 16 made of polymer material are arranged flat on the compensation and insulation layers 15 of each substrate plate 11.1 , 11.2 . In the present exemplary embodiment, it is a polyimide layer which, according to the manufacturer, was made from the material SE 610 from the manufacturer Nissan. The orientation layers 16 thus created were then rubbed to ensure the desired orientation of these layers. Subsequently, both substrate plates 11.1 , 11.2 were pressed together to form a cell at 150 ° Celsius and stored for 4 weeks at room temperature and ambient air. Since the interior of the cell was in exchange during this storage of the room air via the filling opening (not shown) of the cell 10 , ions and / or ionizable groups could form on and in the orientation layers 16 by oxidation and / or hydrolysis, which would make the conductivity of the otherwise incapable Increase the polymid layer. This ion enrichment in the orientation layers 16 is made clear by the irregular sequence of + and - signs in the orientation layers 16 .

Der Abstand zwischen den Orientierungsschichten 16, welcher im vorliegenden Ausführungsbeispiel etwa 4 µm beträgt, ist mit Flüssigkristallmaterial 17 ausgefüllt. Das im vorliegenden Fall verwendete Flüssigkristallmaterial ist der Flüssigkristall MNO-91502 des Herstellers Merck. Diesem Flüssigkristall sind 0,450 Gewichtsprozente des Dotierungsmittels JS-3228 des Herstellers Merck zugesetzt. Da in dem in Fig. 1 veranschaulichten Zustand der Flüssigkristallzelle 10 die einander gegenüber liegenden Streifenelektroden 13.1 und 13.2 nicht mit Wechselspannung beaufschlagt sind, weisen die Längsachsen der Flüssigkristallmoleküle 18 bezogen auf die Oberfläche der Orientierungsschichten 16 eine weitgehend homogene planare, d. h. einen Pretilt von etwa 12° einschließende Ausrichtung auf. Diese leicht angewinkelte Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle 18 zu den Oberflächen der Orientierungsschichten 16 ist auch in Fig. 1 veranschaulicht. Da die gegenseitige Verdrillung der Flüssigkristallmoleküle 18 in der in Fig. 1 gezeigten Art der Darstellung nicht sichtbar gemacht werden kann, sei darauf hingewiesen, daß die Verdrillung 270° beträgt.The distance between the orientation layers 16 , which is approximately 4 μm in the present exemplary embodiment, is filled with liquid crystal material 17 . The liquid crystal material used in the present case is the liquid crystal MNO-91502 from the manufacturer Merck. 0.450 percent by weight of the dopant JS-3228 from the manufacturer Merck is added to this liquid crystal. Since, in the state of the liquid crystal cell 10 illustrated in FIG. 1, the strip electrodes 13.1 and 13.2 lying opposite one another are not subjected to alternating voltage, the longitudinal axes of the liquid crystal molecules 18 have a largely homogeneous planar, ie a pretilt of approximately 12, relative to the surface of the orientation layers 16 ° including orientation on. This slightly angled alignment of the liquid crystal molecules 18 to the surfaces of the orientation layers 16 is also illustrated in FIG. 1. Since the mutual twist of the liquid crystal molecules 18 cannot be made visible in the type of illustration shown in FIG. 1, it should be pointed out that the twist is 270 °.

Wird die Fläche 19 der Substratplatte 11.1 mit polarem - durch die Pfeile angedeuteten - Licht beaufschlagt, tritt der Lichtvektor durch die untere Substratplatte 11.1, wird im Flüssigkristall 17 elliptisch polarisiert, durchläuft die obere Substratplatte 11.2 und wird nachdem er den Polarisator 20 durchdrungen hat an der Fläche 21 als sichtbares - durch die Pfeile angedeutetes - Licht sichtbar. Deutlich erkennbar ist, daß auch der Lichtvektor, welcher zwischen zwei Streifenelektroden 13.1 der unteren Substratplatte 11.1 hindurchtritt, an der Fläche 21 als sichtbares Licht austritt. Diesen Zustand verdeutlicht auch Fig. 2. Dort sind zwei Kreuzungspunkte 14 zwischen zwei Streifenelektroden 13.1, 13.2 vergrößert dargestellt. Wird ein derartiger Ausschnitt von polarem Licht hinterleuchtet, so wird der gesamte dargestellte Ausschnitt von dem polarisiertem Lichtvektor durchdrungen und tritt an der dem Betrachter nächsten Schicht als sichtbares Licht aus.If the surface 19 of the substrate plate 11.1 with polar - indicated by the arrows - applied light, the light vector passes through the lower substrate plate 11.1 is elliptically polarized in the liquid crystal 17 passes through the upper substrate plate 11.2 and will after it has passed through the polarizer 20 on the Area 21 visible as visible light - indicated by the arrows. It is clearly recognizable that the light vector which passes between two strip electrodes 13.1 of the lower substrate plate 11.1 also emerges as visible light on the surface 21 . This state is also illustrated in FIG. 2. There, two crossing points 14 between two strip electrodes 13.1 , 13.2 are shown enlarged. If such a section is backlit by polar light, the entire section shown is penetrated by the polarized light vector and emerges as visible light at the layer closest to the viewer.

Wird nun gemäß Fig. 3 eine Flüssigkristallzelle 10, die in ihrem Aufbau der in Fig. 1 beschriebenen Flüssigkristallzelle entspricht, über ihre Streifenelektroden 13.1, 13.2 Wechselspannung zwischen 2,4 und 2,7 Volt mit einer Frequenz von 100 Hz zugeführt, kommt es unter dem Einfluß des durch die Streifenelektroden 13.1, 13.2 hervorgerufenen Feldes in den Orientierungsschichten 16 zu einer Ionenwanderung. Hierdurch wird die ehemals stabile, aber unregelmäßige Verteilung der Kationen und Anionen in den Orientierungsschichten 16 (siehe Fig. 1) aufgelöst und eine regelmäßige Verteilung der Kationen und Anionen herbeigeführt. Unter einer regelmäßigen Verteilung der Kationen und Anionen in den Orientierungsschichten 16 wird ein Zustand verstanden, in welchem sich in den Orientierungsschichten 16 - in Abhängigkeit von der Polung der momentan fließenden Wechselspannung - entweder die Kationen nahe dem Flüssigkristallmaterial 17 bzw. die Anionen nahe den Ausgleichs- und Isolierschichten 15 oder umgekehrt anordnen. Der Zustand einer regelmäßigen Verteilung von Kationen und Anionen ist in Fig. 3 durch die geordnete Darstellung von + und - Zeichen in den Orientierungsschichten 16 angedeutet. Bedingt durch diesen Ladungszustand der Orientierungsschichten 16 an den Grenzschichten zum Flüssigkristallmaterial 18 werden, nachdem diese Ladungszustände die für das Flüssigkristallmaterial 18 maßgebliche Schwellspannung erreicht haben, auch diejenigen Flüssigkristallmoleküle 18 in eine homöotrope Ausrichtung überführt, die oberhalb der zwischen zwei Streifenelektroden 13.1; 13.2 einer Substratplatte 11.1; 11.2 angeordnet sind. Dies bedeutet, daß unter dem Einfluß der auf die Streifenelektroden 13.1 und 13.2 applizierten Wechselspannung und des durch sie hervorgerufenen elektrischen Feldes nicht nur diejenigen Flüssigkristallmoleküle 18, die direkt im Kreuzungsbereich 14 liegen, sondern auch diejenigen Flüssigkristallmoleküle 18, die oberhalb des Abstandes zweier seitlich benachbarter Streifenelektroden 13.1; 13.2 angeordnet sind, in eine homöotrope Ausrichtung gebracht werden.If, according to FIG. 3, a liquid crystal cell 10 , which corresponds in structure to the liquid crystal cell described in FIG. 1, is supplied via its strip electrodes 13.1 , 13.2 AC voltage between 2.4 and 2.7 volts with a frequency of 100 Hz, it comes under the influence of the field caused by the strip electrodes 13.1 , 13.2 in the orientation layers 16 for ion migration. As a result, the formerly stable but irregular distribution of the cations and anions in the orientation layers 16 (see FIG. 1) is dissolved and a regular distribution of the cations and anions is brought about. Under a regular distribution of the cations and anions in the aligning layers 16, a state is understood, in which in the alignment layers 16 - depending on the polarity of the current flowing alternating voltage - either the cations close to the liquid crystal material 17 and the anions close to the compensation and arrange insulating layers 15 or vice versa. The state of a regular distribution of cations and anions is indicated in FIG. 3 by the orderly representation of + and - signs in the orientation layers 16 . As a result of this charge state of the orientation layers 16 at the boundary layers with the liquid crystal material 18 , after these charge states have reached the threshold voltage which is relevant for the liquid crystal material 18 , those liquid crystal molecules 18 which are above the between two strip electrodes 13.1 ; 13.2 a substrate plate 11.1 ; 11.2 are arranged. This means that under the influence of the alternating voltage applied to the strip electrodes 13.1 and 13.2 and the electric field caused by them, not only those liquid crystal molecules 18 which lie directly in the crossing region 14 , but also those liquid crystal molecules 18 which are above the distance between two laterally adjacent strip electrodes 13.1 ; 13.2 are arranged, brought into a homeotropic orientation.

Die Folge ist, daß die Lichtvektoren, welche auf derartig ausgerichte Flüssigkristallmoleküle 18 treffen, nicht wie bei der verdrillten Struktur elliptisch polarisiert, sondern den Flüssigkristall senkrecht durchdringen und vom Polfilter 20 vollständig absorbiert werden. Demgemäß tritt auch an der gesamten Fläche 21 kein sichtbares Licht aus. Dieser Effekt ist in Fig. 4 weiter veranschaulicht. Diese Figur zeigt deutlich, welcher Bereich 21 durch den speziellen Ladezustand der Orientierungsschicht 16 über den bisher schaltbaren direkten Kreuzungsbereich 14 hinaus noch schaltbar ist. Die Spaltenbreite, die zwischen zwei benachbarten Streifenelektroden 13.1; 13.2 einer Substratplatte 11.1; 11.2 und die Erhöhung der Leitfähigkeit der Orientierungsschichten 16 sind so aufeinander abgestimmt, daß unter Einfluß der auf die Streifenelektroden 13.1 und 13.2 aufapplizierten Wechselspannung jeder Kreuzungspunkt 14 etwa die Hälfte des Abstandes zum Nachbarkreuzungspunkt für die Flüssigkristallmoleküle 18 schaltbar stellt. Die maximale Ausdehnung des so noch schaltbaren Bereichs 21 ist durch die Grenzlinie 22 angedeutet. The result is that the light vectors which hit liquid crystal molecules 18 aligned in this way do not polarize elliptically as in the twisted structure, but penetrate the liquid crystal perpendicularly and are completely absorbed by the polarizing filter 20 . Accordingly, no visible light emerges from the entire surface 21 . This effect is further illustrated in FIG. 4. This figure clearly shows which area 21 can still be switched beyond the previously switchable direct crossing area 14 due to the special state of charge of the orientation layer 16 . The column width between two adjacent strip electrodes 13.1 ; 13.2 a substrate plate 11.1 ; 11.2 and the increase in the conductivity of the orientation layers 16 are coordinated with one another such that, under the influence of the alternating voltage applied to the strip electrodes 13.1 and 13.2, each crossing point 14 makes about half the distance to the neighboring crossing point switchable for the liquid crystal molecules 18 . The maximum extent of the region 21 that can still be switched in this way is indicated by the boundary line 22 .

Werden, nachdem der Ladungszustand gemäß Fig. 2 erreicht ist, die einander gegenüber liegenden Streifenelektroden 13.1, 13.2 mit Nullpotential beaufschlagt, bildet sich der in Fig. 1 gezeigte Ladungszustand sofort zurück.If, after the charge state according to FIG. 2 has been reached, the strip electrodes 13.1 , 13.2 lying opposite one another are subjected to zero potential, the charge state shown in FIG. 1 regresses immediately.

Durch die Erhöhung der Leitfähigkeit der Orientierungsschichten 16 ist es möglich, selbst große Abstände zwischen den Streifenelektroden 13.1, 13.2 einer Substratplatte 11.1, 11.2 schaltbar zu stellen. Jedoch sollte dabei das Abstandsmaß zwischen den Streifenelektroden 13.1, 13.2 einer Substratplatte 11.1, 11.2 nicht viel größer gewählt sein als die doppelte Dicke der Flüssigkristallmaterialschicht zwischen den Substratplatten 11.1, 11.2. Besonders gute Ergebnisse werden dann erzielt, wenn das seitliche Abstandsmaß zwischen den Streifenelektroden 13.1, 13.2 einer Substratplatte 11.1, 11.2 kleiner als die doppelte Dicke der Flüssigkristallmaterialschicht ist.By increasing the conductivity of the orientation layers 16 , it is possible to switch even large distances between the strip electrodes 13.1 , 13.2 of a substrate plate 11.1 , 11.2 switchable. However, the distance between the strip electrodes 13.1 , 13.2 of a substrate plate 11.1 , 11.2 should not be chosen much larger than twice the thickness of the liquid crystal material layer between the substrate plates 11.1 , 11.2 . Particularly good results are achieved when the lateral spacing between the strip electrodes 13.1 , 13.2 of a substrate plate 11.1 , 11.2 is less than twice the thickness of the liquid crystal material layer.

BezugszeichenlisteReference list

10 Flüssigkristallzelle
11.1/2 Substratplatte
12 Trägerplatte
13.1/2 Streifenelektroden
14 Kreuzungspunkt
15 Abdeck- und Isolierschichten
16 Orientierungsschichten
17 Flüssigkristallmaterial
18 Flüssigkristallmoleküle
19 Fläche
20 Polarisator
21 Bereich
22 Grenzlinie 10 liquid crystal cell
11.1 / 2 substrate plate
12 carrier plate
13.1 / 2 strip electrodes
14 crossing point
15 cover and insulating layers
16 orientation layers
17 liquid crystal material
18 liquid crystal molecules
19 area
20 polarizer
21 area
22 boundary line

Claims (9)

1. Flüssigkristallzelle

• - mit zwei Substratplatten, die jeweils mit einer Vielzahl voneinander beabstandeter, langgestreckter und durchsichtiger Streifenelektroden versehen sind, deren Streifenelektroden von einer Ausgleichs- und Isolierschicht und im Anschluß an diese Schicht von einer Orientierungsschicht abgedeckt sind und die mit Abstand zueinander so angeordnet sind, daß die Orientierungsschichten einander zuweisen und die Längsausdehnung der Streifenelektroden der einen Substratplatte zur Längsausdehnung der Streifenelektroden der anderen Substratplatte einen Winkel von 90° einschließt, und
• - mit einem nematischen Flüssigkristall, der den Abstand zwischen den Substratplatten ausfüllt, wobei je nach den durch Wechselspannung hervorgerufenen Potentialverhältnissen an den Kreuzungspunkt zwischen den Streifenelektroden der einen oder anderen Substratplatte die Längsachsen der Flüssigkristallmoleküle zur Oberfläche der Orientierungsschichten entweder homöotrop oder homogen planar bzw. weitgehend homogen planar ausgerichtet sind, sowie in den beiden letztgenannten Ausrichtungszuständen zusätzlich im Abstand zwischen den Substratplatten noch gegeneinander verdrillt sind, dadurch gekennzeichnet,
• - daß das Flüssigkristallmaterial (17) einen elektrischen Volumenwiderstand von 10¹³ Ohm · cm aufweist,
• - daß die Orientierungsschichten (16) auf einem vollständig polymerisierten Polymermaterial gebildet sind, welches im vollständig polymerisierten Zustand einen sehr hohen elektrischen Volumenwiderstand von 3 × 10¹⁶ Ohm · cm aufweist, und
• - daß die Oberflächen der Orientierungsschichten (16), welche dem Flüssigkristall (17) zugewandt sind, gegenüber den Schichtbereichen der Orientierungsschichten (16), welche den Elektroden (13) zugewandt sind, eine mindestens um den Faktor (10) gesteigerte Leitfähigkeitsanhebung aufweisen.

1. Liquid crystal cell

• - With two substrate plates, each provided with a plurality of spaced, elongated and transparent strip electrodes, the strip electrodes of which are covered by a compensating and insulating layer and following this layer by an orientation layer and which are arranged at a distance from one another so that the Assign orientation layers to one another and the longitudinal extent of the strip electrodes of one substrate plate forms an angle of 90 ° with the longitudinal extent of the strip electrodes of the other substrate plate, and
• - With a nematic liquid crystal that fills the distance between the substrate plates, the longitudinal axes of the liquid crystal molecules to the surface of the orientation layers being either homeotropic or homogeneously planar or largely homogeneous, depending on the potential conditions caused by alternating voltage at the point of intersection between the strip electrodes of one or the other substrate plate are aligned planar, and in the latter two alignment states are additionally twisted relative to one another in the distance between the substrate plates, characterized in that
• - That the liquid crystal material ( 17 ) has an electrical volume resistance of 10 13 ohm · cm,
• - That the orientation layers ( 16 ) are formed on a fully polymerized polymer material, which in the fully polymerized state has a very high electrical volume resistance of 3 × 10¹⁶ Ohm · cm, and
• - that the surfaces of the orientation layers (16), which face the liquid crystal (17), opposite the layer regions of the orientation layers (16) facing the electrodes (13) comprise at least increased by a factor (10) conductivity increase.

2. Flüssigkristallzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Orientierungsschichten (16) bildende Polymermaterial an den dem Flüssigkristallmaterial (17) zugewandten Oberflächen Ionenanreicherungen und/oder Anreicherungen ionisierbarer Gruppen aufweist.2. Liquid crystal cell according to claim 1, characterized in that the orientation layers ( 16 ) forming polymer material on the liquid crystal material ( 17 ) facing surfaces has ion enrichments and / or enrichments of ionizable groups. 3. Flüssigkristallzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigerung der Leitfähigkeit an den dem Flüssigkristallmaterial (17) zugewandten Oberflächen der Orientierungsschichten (16) auf den Abstand zwischen den Streifenelektroden (13.1; 13.2) abgestimmt ist und daß sich der an einem Kreuzungspunkt (14) unter Wirkung der Wechselspannung bewirkte Ladungszustand soweit in den diesen Punkt (14) umrandenden Bereich (21) der Orientierungsschicht (16) fortsetzt, daß er knapp die Hälfte des Abstandes zu den Nachbarkreuzungspunkten einnimmt.3. Liquid crystal cell according to claim 1, characterized in that the increase in conductivity on the liquid crystal material ( 17 ) facing surfaces of the orientation layers ( 16 ) is matched to the distance between the strip electrodes ( 13.1 ; 13.2 ) and that at a crossing point ( 14 ) charge state brought about by the alternating voltage continues so far into the region ( 21 ) surrounding this point ( 14 ) of the orientation layer ( 16 ) that it takes up almost half the distance to the neighboring crossing points. 4. Flüssigkristallzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigerung der Leitfähigkeit an den dem Flüssigkristallmaterial (17) zugewandten Oberflächen der Orientierungsschichten (16) auf den Abstand zwischen den Streifenelektroden (13.1; 13.2) so abgestimmt ist, daß bereits während des ersten Drittels einer Bildwiederholungsperiode die Flüssigkristallmoleküle (18) im Abstand zwischen zwei geschalteten Kreuzungspunkten (14) umklappen und eine homöotrope Ausrichtung einnehmen.4. Liquid crystal cell according to claim 1, characterized in that the increase in conductivity on the liquid crystal material ( 17 ) facing surfaces of the orientation layers ( 16 ) on the distance between the strip electrodes ( 13.1 ; 13.2 ) is adjusted so that already during the first third the liquid crystal molecules ( 18 ) fold over at a distance between two switched crossing points ( 14 ) and assume a homeotropic alignment. 5. Flüssigkristallzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallmoleküle (18) eine Verdrillung von größer/gleich 90°, vorzugsweise größer/gleich 180° aufweisen.5. Liquid crystal cell according to claim 1, characterized in that the liquid crystal molecules ( 18 ) have a twist of greater than / equal to 90 °, preferably greater than / equal to 180 °. 6. Flüssigkristallzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkristallmaterial (17) einen hohen Ordnungsgrad aufweist.6. Liquid crystal cell according to claim 1, characterized in that the liquid crystal material ( 17 ) has a high degree of order. 7. Flüssigkristallzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Flüssigkristallmoleküle (18) schaltende Wechselspannung mit einer niederfrequenten Wechselspannung aufmoduliert ist.7. A liquid crystal cell according to claim 1, characterized in that the alternating voltage switching the liquid crystal molecules ( 18 ) is modulated with a low-frequency alternating voltage. 8. Verfahren zur Ausbildung von Orientierungsschichten nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch,

• - daß während der Wärmebehandlung das Polymermaterial vollständig polymerisiert wird, und
• - daß die nach der Orientierung gebildeten Schichten (16) bei Raumluft und Raumtemperatur gealtert werden.

8. A method for forming orientation layers according to claim 1, characterized in that

• - That the polymer material is completely polymerized during the heat treatment, and
• - That the layers ( 16 ) formed after orientation are aged at room air and room temperature.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß vor Alterung der Orientierungsschichten (16) alle weiteren für die Herstellung von Zellen notwendigen thermischen Prozeßschritte mit Einwirktemperaturen von etwa größer 100°C abgeschlossen sind.9. The method according to claim 8, characterized in that before the aging of the orientation layers ( 16 ) all other thermal process steps necessary for the production of cells are completed with exposure temperatures of approximately greater than 100 ° C.