DE60310459T2

DE60310459T2 - Transflektierende Flüssigkristallanzeige

Info

Publication number: DE60310459T2
Application number: DE60310459T
Authority: DE
Inventors: c/o Alps Electric Co. Takehiko Sone
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2002-01-25
Filing date: 2003-01-09
Publication date: 2007-09-27
Anticipated expiration: 2023-01-10
Also published as: CN1434333A; TW200302373A; CN1200309C; TWI238275B; EP1331509A3; DE60310459D1; EP1331509B1; KR20030064289A; US6816217B2; KR100513939B1; US20030147030A1; EP1331509A2; JP2003215591A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf transflektive Flüssigkristallanzeigevorrichtungen des supertwisted bzw. superverdrehten nematischen (STN) Typs, und im Spezielleren betrifft die vorliegende Erfindung eine transflektive Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit ausgezeichneten Anzeigemerkmalen nicht nur in einem Reflexionsmodus sondern auch in einem Transmissionsmodus.
2. Beschreibung des einschlägigen Standes der Technik
Nahezu alle tragbaren Telefone und tragbaren Informationsterminals sind derzeit mit einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung ausgestattet, wobei die meisten dieser tragbaren elektronischen Geräte derzeit mit einer transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung ausgestattet sind.
Bei bekannten transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtungen entweder des aktiven Matrixtyps oder des passiven Matrixtyps handelt es sich um Flüssigkristallanzeigevorrichtungen mit einem externen Transflektor sowie mit einer Konstruktion, bei der ein Glassubstrat (d.h. das von dem Betrachter abgelegene Substrat) eines Paares einander gegenüberliegender Glassubstrate, die eine Flüssigkristallschicht sandwichartig zwischen sich schließen, einen transflektiven Flächenkörper, eine Verzögerungsschicht sowie einen Polarisator an seiner unteren Oberfläche in dieser Reihenfolge aufweist und das andere Glassubstrat (d.h. das Substrat nahe bei dem Betrachter) eine weitere Verzögerungsschicht und einen weiteren Polarisator auf seiner oberen Oberfläche in dieser Reihenfolge aufweist.
Da Entwicklungen zur Herstellung von Farbanzeigen und insbesondere Erfordernisse einer höheren Dichte von Anzeigepixeln bei den vorstehend geschilderten Flüssigkristallanzeigevorrichtungen dazu führen, dass diese Probleme mit verzerrter Anzeige aufgrund von Parallaxe, Farbmischung mit ungewollten Farben und dergleichen zeigen, wird in erster Linie eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einem eingebauten Transflektor verwendet, wobei der Transflektor auf der Innenfläche von einem des Paares von Glassubstraten (d.h. dem von dem Betrachter abgelegenen Substrat) vorgesehen ist.
9 zeigt eine partielle Schnittdarstellung der bekannten Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit eingebautem Transflektor. Diese transflektive Flüssigkristallanzeigevorrichtung weist ein Paar Glassubstrate 71 und 72 sowie einen Transflektor 75 an der oberen Oberfläche des unteren Glassubstrats 71 (von dem Betrachter ob abgelegen) auf, der durch eine Schicht 73 mit einer konkav-konvexen oberen Oberfläche zur Schaffung einer diffusen Reflexion sowie mit einer Schicht 74 mit hohem Reflexionsvermögen gebildet ist, die aus einer Metallschicht auf Al-Basis oder Ag-Basis gebildet ist und auf der Schicht 73 vorgesehen ist. Weiterhin weist der Transflektor 75 eine Farbfilterschicht 76, eine Planarisierschicht 77, transparente Elektroden 78a sowie eine Ausrichtungsschicht 79a auf, die auf der oberen Oberfläche von diesem gebildet sind. Die vorstehend genannte Schicht 73 mit einer konkav-konvexen oberen Oberfläche weist feine konkave Bereiche und konvexe Bereiche auf, die in ungeordneter Weise durch Behandeln der oberen Oberfläche eines transparenten Substrats, wie z.B. eines Glassubstrats, durch Sandstrahlen, Ätzen oder dergleichen gebildet sind. Auch die auf der vorstehend genannten Schicht 73 gebildete Schicht 74 mit hohem Reflexionsvermögen weist feine konkave Bereiche und konvexe Bereiche 74c auf ihrer Oberfläche auf, wobei deren Formgebung im Schnitt eine kontinuierliche Kurvenform mit kontinuierlichen Neigungen aufweist.
Während das untere Glassubstrat 71 einen solchen Transflektor aufweist, besitzt das obere Glassubstrat 72 (nahe bei dem Betrachter ob) transparente Elektroden 78b und eine Ausrichtungsschicht 79b, die an der unteren Oberfläche von diesem ausgebildet sind und somit als Gegensubstrat wirken. Das Substrat 71 mit dem Transflektor und das Gegensubstrat 72 sind über ein Dichtungsmaterial mit einer in der Draufsicht bandartigen Formgebung (nicht gezeigt) miteinander ver bunden, und eine Flüssigkristallschicht 80 ist durch Einspritzen von Flüssigkristallmaterial in das Innere sowie durch dichtes Einschließen von diesem in dem durch das Paar der Glassubstrate 71 und 72 und das Dichtungsmaterial umschlossenen Raum gebildet, so dass eine Flüssigkristallzelle 81 geschaffen ist. Die obere und die untere Ausrichtungsschicht 79b und 79a sind derart ausgerichtet, dass die Ausrichtungsrichtungen der Flüssigkristallmoleküle in der Flüssigkristallschicht 80 um ca. 220 bis 250 Grad verdreht sind.
Weiterhin weist die Flüssigkristallzelle 81 eine optische Schicht 82b, die aus wenigstens einer Verzögerungsschicht gebildet ist, sowie einen Polarisator 83b auf, die in dieser Reihenfolge auf der oberen Oberfläche von dieser (nahe dem Betrachter ob) angeordnet sind. Ferner weist die Flüssigkristallzelle 81 eine optische Schicht 82a, die durch eine Mehrzahl von Verzögerungsschichten gebildet ist, sowie einen Polarisator 83a auf, die in dieser Reihenfolge auf der unteren Oberfläche der Flüssigkristallzelle 81 (von dem Betrachter ob abgelegen) angeordnet sind. Außerdem ist eine Hintergrundbeleuchtungseinheit 100 unter dem Polarisator 83a angeordnet.
Die Hintergrundbeleuchtungseinheit 100 ist durch eine transparente Lichtleitplatte 101, ein Reflexionsrohr 103 mit U-förmigem Querschnitt, das einer der Seitenflächen der Lichtleitplatte 101 gegenüberliegend angeordnet ist, einer weißen Lichtquelle 102, wie z.B. eine Kalt-Kathoden-Fluoreszenzlampe (CCFL), eine Lichtemittierende Diode für weißes Licht oder dergleichen, die in dem Reflexionsrohr 103 untergebracht ist, sowie durch eine Reflexionsplatte 104 gebildet, die an einer äußeren Oberfläche (der unteren Oberfläche in der Zeichnung) der Lichtleitplatte 101 angeordnet ist.
Die transflektive Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit der vorstehend beschriebenen Hintergrundbeleuchtungseinheit 100 wird z.B. als Anzeigebereich eines Mobiltelefons verwendet, wobei der Anzeigebereich unter Umschaltung zwischen einem Reflexionsmodus und einem Transmissionsmodus genutzt wird, wobei im Reflexionsmodus die reflektive Flüssigkristallanzeigevorrichtung Sonnenlicht oder externes Licht als Lichtquelle verwendet und die transmissive Flüssigkristallanzeigevorrichtung im Transmissionsmodus die Hintergrundbeleuchtungseinheit 100 als Lichtquelle verwendet.
Der Transflektor 75, der die vorstehend genannte diffuse Reflexion zeigt, weist die vorstehend beschriebenen feinen konkave Bereiche in einer Zufallsausbildung bzw. ungeordneten Ausbildung auf, um dadurch eine Charakteristik der reflektierten Leuchtdichte zu schaffen, wie sie durch eine Kurve (1) in 10 dargestellt ist, die in eine etwa symmetrische Verteilung in Bezug auf den Winkel seiner spiegelnden Reflexionsrichtung (in etwa eine Gauss'sche Verteilung) zeigt, oder wie sie durch eine weitere Kurve (2) in 10 dargestellt ist, die eine kombinierte Verteilung zeigt, bei der der vorstehend beschriebenen Verteilung seine spiegelnde Reflexionskomponente hinzu addiert ist. Bei dem Transflektor 75 mit der diffusen Reflexion, die die vorstehend genannte, in etwa symmetrische Verteilung (in etwa eine Gauss'sche Verteilung) aufweist, weist die auf der vorstehend genannten Schicht 73 ausgebildete Dünnschicht-Metallschicht 74 mit hohem Reflexionsvermögen die feinen konkaven Bereiche und konvexen Bereiche 74c auf, die in ungeordneter Weise auf der Oberfläche von dieser ausgebildet sind, wie dies in 14 gezeigt ist, wobei die Querschnittsform von diesen eine kontinuierliche Kurvenform mit kontinuierlichen Neigungen darstellt, d.h. Verbindungsbereiche (Grenzflächen) 74d zwischen einander benachbarten konkaven Bereichen sind in Form von konvexen Kurven ausgebildet. Bei dem Transflektor 75 mit der diffusen Reflexion, die die vorstehend genannte kombinierte Verteilung zeigt, weist die vorstehend genannte Schicht 73 einen ebenen Bereich auf, der in einem Teil der auf der oberen Oberfläche von dieser ausgebildeten feinen konkaven Bereiche ausgebildet ist, so dass die Metalldünnschicht auf dem ebenen Bereich Reflexionseigenschaften besitzt. 11 veranschaulicht ein Verfahren zum Messen der reflektierten Leuchtdichteeigenschaft des in 10 dargestellten Transflektors. Wenn bei diesem Verfahren die obere Oberfläche des Transflektors 75 mit einfallendem Licht (externem Licht) L, mit einem Einfallswinkel θ₁ (einem Winkel zu der Normalen H) bestrahlt wird, detektiert ein Fototdetektor 105 reflektiertes Licht R₁, das Bestandteil des an der vorstehend genannten Oberfläche reflektierten Einfallslichts L, ist bei einem Öffnungswinkel θ_a von der Normalen H (0°). Eine Kurve (7) in 13 zeigt die gemessene Beziehung zwischen der reflektierten Leuchtdichte gegenüber dem Öffnungswinkel, und zwar gemessen bei Variation des Öffnungswinkels θ_a von der Normalen H (0°) auf z.B. 60°, während der Winkel θ₁, der die spiegelnde Reflexionsrichtung in Bezug auf die Oberfläche des Transflektors angibt, als zentraler Winkel vorgegeben ist.
Ein exemplarischer Reflektor mit Transflexionsvermögen, wie er bei transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtungen verwendet wird, ist a) der Transflektor 75, der die Metalldünnschicht (die Schicht mit hohem Reflexionsvermögen) 74 mit einer Schichtdicke von 5 bis 40 nm verwendet, wie dies in 9 gezeigt ist, um dadurch ein angemessenes Transmissionsvermögen im Bereich des sichtbaren Lichts zu schaffen; b) ein Transflektor mit einer Mehrzahl von Öffnungen in einer Metallschicht; oder dergleichen.
12A veranschaulicht eine partielle Schnittdarstellung einer weiteren exemplarischen Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit dem vorstehend beschriebenen Transflektor b), d.h. mit einem Transflektor 75a, der durch eine Schicht 73a mit konkaven Bereichen und konvexen Bereichen an ihrer Oberfläche sowie durch eine Metallschicht 74a gebildet ist, die eine Mehrzahl von Öffnungen 74b aufweist und auf der Schicht 73a gebildet ist. 12B zeigt eine Draufsicht zur Veranschaulichung der positionsmäßigen Beziehungen zwischen den Öffnungen 74b und den oberen und unteren transparenten Elektroden 78a und 78b der Flüssigkristallanzeigevorrichtung bei Betrachtung von der Seite eines Betrachters. In 9 sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine Beschreibung von diesen verzichtet wird. Es ist zwar in der Zeichnung nicht dargestellt, jedoch weist die Flüssigkristallanzeigevorrichtung in 12 auch eine Hintergrundbeleuchtungseinheit ähnlich der gemäß 9 unter einer Flüssigkristallzelle 81a auf.
Um bei dieser Flüssigkristallanzeigevorrichtung die Helligkeit und den Kontrast in einem Transmissionsmodus zu optimieren und dabei die erforderliche reflektierte Leuchtdichte in einem Reflexionsmodus aufrechtzuerhalten, sind die Flächen und die Formgebungen der Öffnungen 74b derart gewählt, dass die Transmittanz der gesamten Flüssigkristalltafel, die durch einen Polarisator, eine optische Schicht und eine Flüssigkristallzelle gebildet ist, normalerweise ca. 1% bis 4% beträgt.
Es sind jedoch verbesserte Eigenschaften für bekannte transflektive Flüssigkristallanzeigevorrichtungen erforderlich, die verschiedene Reflektortypen beinhalten.
Da z.B. die Vorrichtung mit dem Transflektor 75 mit der Schicht 74 mit hohem Reflexionsvermögen, wie diese vorstehend unter a) erwähnt worden ist, das Transflexionsvermögen der Schicht 74 mit hohem Reflexionsvermögen in einem Transmissionsmodus verwendet, verursacht durch die Schicht 74 mit hohem Reflexionsvermögen hindurch tretendes Beleuchtungslicht eine Änderung in seiner Farbe, und in einem Reflexionsmodus verursacht das spektrale Reflexionsvermögen der Schicht 74 mit hohem Reflexionsvermögen eine Beeinträchtigung der reflektierten Leuchtdichte insgesamt oder eine Änderung der Farbe. Da ferner die Transmittanz der Schicht 74 mit hohem Reflexionsvermögen streng gesteuert werden muss (z.B. muss die Transmittanz der eigentlichen Metalldünnschicht 15% (± 5% oder weniger) bis 25% (± %5 oder weniger) im Bereich des sichtbaren Lichts betragen, um dadurch die für eine Anzeigekomponente erforderlichen Anzeigeeigenschaften aufrechtzuerhalten), ist es schwierig, die Schichten 74 mit hohem Reflexionsvermögen in der vorstehend gesteuerten Weise gut reproduzierbar auf einer Massenherstellungsbasis herzustellen.
Bei Verwendung als tragbares Informationsterminal, wie z.B. als Mobiltelefon, wird die als Anzeigekomponente dienende bekannte Flüssigkristallanzeigevorrichtung häufig von einer bestimmten Richtung betrachtet, und sie muss auch eine Umgebungslicht-Sammelfähigkeit in der Betrachtungsrichtung aufweisen. Da jedoch die herkömmlichen Transflektoren jedes vorstehend beschriebenen Typs eine Charakteristik der reflektierten Leuchtdichte aufweisen, deren Kurve in etwa symmetrisch zu denen ist, die aus einer Richtung betrachtet werden, aus der keine Betrachtung durch einen Betrachter stattfindet (einer Richtung entgegengesetzt zu der Betrachtungsrichtung des Betrachters), ist es schwierig, die reflektierte Leuchtdichte auf der Seite des Betrachters in Bezug auf die Normale der Flüssigkristallanzeigevorrichtung zu verbessern, so dass auf der Betrachtungsseite des Betrachters eine dunkle Anzeige resultiert.
Wenn bei den bekannten transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtungen die Verzögerung (Δnd: wobei Δn und d die Anisotropie des Brechungsindexes bzw. die Schichtdicke des Flüssigkristalls bezeichnen) der Flüssigkristallzelle auf gleich 740 nm oder größer z.B. bei einer Messwellenlänge von 589 nm eingestellt ist, sind die Eigenschaften in einem Transmissionsmodus ausgezeichnet; jedoch nimmt in einem Reflexionsmodus die effektive optische Tiefe der Flüssigkristall zelle zu, da das Einfallslicht die Flüssigkristallzelle zweimal passiert, so dass die Anzeige von dieser dunkel wird. Da in diesem Fall auch die Anisotropie des Brechungsindexes des Flüssigkristalls im Gebrauch groß wird, wird seine chromatische Dispersion (Wellenlängenabhängigkeit) unweigerlich groß, so dass dies zu Problemen dahingehend führt, dass sich seine Farbe tendenziell ändert, wenn sich der Betrachtungswinkel verändert, und dadurch seine Reproduzierbarkeit beeinträchtigt wird.
Ferner sind die optischen Schichten und Polarisatoren zwar oberhalb und unterhalb der Flüssigkristallzelle derart angeordnet, dass sie optische Achsen (im Allgemeinen Absorptionsachsen für die Polarisatoren und langsame Achsen für die Verzögerungsschichten) bei den jeweiligen vorbestimmten Winkeln aufweisen, ist es schwierig, eine helle Anzeige mit guter Farbreproduzierbarkeit sowohl im Reflexionsmodus als auch im Transmissionsmodus zu erzielen.
Obwohl zur Lösung der vorstehend geschilderten Probleme verschiedene transflektive Flüssigkristallanzeigevorrichtungen vorgeschlagen worden sind, hat man noch keine transflektive Flüssigkristallanzeigevorrichtung erreicht, die in einem Reflexionsmodus eine helle Anzeige insbesondere über den Betrachtungswinkelbereich eines Betrachters sowie eine gute Farbreproduzierbarkeit bietet und die in einem Transmissionsmodus ebenfalls eine helle Anzeige und eine gute Farbreproduzierbarkeit bietet.
Die europäische Patentschrift Nr. 1 152 281 beschreibt eine transflektive Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Der Verdrehungswinkel und Δnd des Flüssigkristalls betragen 230 bis 260° bzw. 0,70 μm bis 0,85 μμm. Der Wert Δnd einer ersten Verzögerungsplatte beträgt 150 ± 50 nm oder 600 ± 50 nm, und der Wert Δnd einer zweiten Verzögerungsplatte beträgt 550 ± 50 nm. Der durch die Transmissionsachse oder die Absorptionsachse eines ersten Polarisators und die optische Achse der zweiten Verzögerungsplatte gebildete Winkel beträgt 15 bis 35°, und der durch die optische Achse der ersten Verzögerungsplatte und die optische Achse der zweiten Verzögerungsplatte gebildete Winkel beträgt 60 bis 80°.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Ein Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer verbesserten transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom STN-Typ, die in einem Reflexionsmodus eine helle Anzeige insbesondere in dem Betrachtungswinkelbereich eines Betrachters sowie eine gute Farbreproduzierbarkeit bietet und die in einem Transmissionsmodus eine ebenfalls helle Anzeige mit guter Farbreproduzierbarkeit bietet.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom STN-Typ, die mit einem Tastverhältnis von 1/200 (entsprechend einer Matrixansteuerung mit 200 Abtastzeilen) arbeitet und die in einem Reflexionsmodus eine helle Anzeige insbesondere in dem Betrachtungswinkelbereich eines Betrachters bietet und eine gute Farbreproduzierbarkeit aufweist und die in einem Transmissionsmodus ebenfalls eine helle Anzeige und eine gute Farbreproduzierbarkeit bietet.
Zum Erreichen der vorstehend genannten Zielsetzungen weist die transflektive Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Konstruktion auf, wie sie im Folgenden noch beschrieben wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine transflektive Flüssigkristallanzeigevorrichtung geschaffen, aufweisend: Eine Flüssigkristallzelle, wobei die Flüssigkristallzelle Folgendes aufweist: Eine Flüssigkristallschicht; ein erstes und ein zweites transparentes Substrat, die einander gegenüberliegen und die Flüssigkristallschicht sandwichartig zwischen sich schließen; transparente Elektroden und eine Ausrichtungsschicht, die in dieser Reihenfolge auf der Innenfläche des ersten transparenten Substrats gebildet sind; weitere transparente Elektroden und eine weitere Ausrichtungsschicht, die in dieser Reihenfolge auf der Innenfläche des zweiten transparenten Substrats gebildet sind; sowie einen Transflektor, der auf dem zweiten transparenten Substrat angeordnet ist, wobei die transflektive Flüssigkristallanzeigevorrichtung ferner Folgendes aufweist: eine erste opti sche Ausgleichsplatte und einen ersten Polarisator, die in dieser Reihenfolge auf der Außenfläche des ersten transparenten Substrats gebildet sind; eine zweite optische Ausgleichsplatte und einen zweiten Polarisator, die in dieser Reihenfolge auf der Außenfläche des zweiten transparenten Substrats gebildet sind; und eine Beleuchtungseinrichtung, die auf der Außenfläche des zweiten Polarisators angeordnet ist und Beleuchtungslicht in Richtung auf die Flüssigkristallzelle emittiert,
wobei die Flüssigkristallschicht eine Flüssigkristallzusammensetzung mit einer positiven dielektrischen Anisotropie aufweist, die um 220 bis 260 Grad verdreht ist,
wobei der Transflektor eine Schicht mit hohem Reflexionsvermögen aufweist, die eine Mehrzahl von Öffnungen sowie eine Mehrzahl konkaver Bereiche oder konvexer Bereiche an der oberen Oberfläche aufweist,
wobei die konkaven oder konvexen Bereiche derart angeordnet sind, dass eine winkelmäßige Intensitätsverteilung eines von der Schicht mit hohem Reflexionsvermögen reflektierten Lichtstrahls von einer Gauss'schen Verteilung um einen Winkel seiner spiegelnden Reflexion versetzt ist,
wobei die erste optische Ausgleichsplatte eine erste und eine zweite Verzögerungsschicht aufweist und die zweite optische Ausgleichsplatte eine dritte Verzögerungsschicht aufweist,
wobei die Durchlicht-/Spannungs-Charakterisitk der bei der Flüssigkristallschicht verwendeten Flüssigkristallzusammensetzung einen Steilheitsindex aufweist, der im Bereich von 1,030 bis 1,075 liegt,
und wobei die Flüssigkristallzelle eine Doppelbrechungs-Verzögerung (Δnd_LC) aufweist, die bei einer Messwellenlänge von 589 nm im Bereich von 690 bis 735 nm liegt,
wobei bei Betrachtung einer Ausrichtungsrichtung a der Ausrichtungsschicht auf dem ersten transparenten Substrat und einer Ausrichtungsrichtung b der Ausrichtungsschicht auf dem zweiten transparenten Substrat von oben eine Referenzrichtung X zwischen den Ausrichtungsrichtungen a und b verläuft, durch den Schnittpunkt 0 der Ausrichtungsrichtungen a und b hindurch geht und ferner entlang einer Linie verläuft, die den durch die Ausrichtungsrichtungen a und b gebildeten inneren Winkel in zwei Hälften teilt,
wobei die erste Verzögerungsschicht eine Doppelbrechungs-Verzögerung (Δ nd_RF1) aufweist, die bei einer Messwellenlänge von 546 nm im Bereich von 150 bis 190 nm liegt sowie ferner eine langsame Achse β aufweist, die einen Winkel (φ_RF1) bildet, der bei Betrachtung von oben in Bezug auf die Referenzrichtung X im Gegenuhrzeigersinn im Bereich von 65 bis 95 Grad liegt,
wobei die zweite Verzögerungsschicht eine Doppelbrechungs-Verzögerung (Δ nd_RF2) aufweist, die bei einer Messwellenlänge von 546 nm im Bereich von 350 bis 400 nm liegt sowie ferner eine langsame Achse γ aufweist, die einen Winkel (φ_RF2) bildet, der bei Betrachtung von oben in Bezug auf die Referenzrichtung X im Gegenuhrzeigersinn im Bereich von 90 bis 135 Grad liegt,
wobei der erste Polarisator eine Absorptionsachse α aufweist, die einen Winkel (φ_pol1) bildet, der bei Betrachtung von oben in Bezug auf die Referenzrichtung X im Gegenuhrzeigersinn im Bereich von 35 bis 55 Grad liegt,
wobei die dritte Verzögerungsschicht eine Doppelbrechungs-Verzögerung (Δ nd_RF3) aufweist, die bei einer Messwellenlänge von 546 nm im Bereich von 115 bis 135 nm liegt sowie ferner eine langsame Achse δ aufweist, die einen Winkel (φ_RF3) bildet, der bei Betrachtung von oben in Bezug auf die Referenzrichtung X im Gegenuhrzeigersinn im Bereich von 55 bis 85 Grad liegt,
wobei der zweite Polarisator eine Absorptionsachse ε aufweist, die einen Winkel (φ_pol2) bildet, der bei Betrachtung von oben in Bezug auf die Referenzrichtung X im Gegenuhrzeigersinn im Bereich von 10 bis 40 Grad liegt, und
wobei ein durch die langsame Achse δ der dritten Verzögerungsschicht und die Absorptionsachse ε des zweiten Polarisators gebildeter Winkel im Bereich von 30 bis 50 Grad liegt.
Bei der transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung erhält man durch Einstellen der optischen Bedingungen der Flüssigkristallschicht, der Flüssigkristallzelle, der ersten, zweiten und dritten Verzögerungsschicht sowie des ersten und des zweiten Polarisators in den Bereichen gemäß der vorliegenden Erfindung eine helle Anzeige mit besonders gutem Kontrast in dem Betrachtungswinkelbereich sowie mit guter Farbreproduzierbarkeit in dem Reflexionsmodus sowie ebenfalls eine helle Anzeige mit gutem Kontrast und guter Farbreproduzierbarkeit in dem Transmissionsmodus.
Bei der transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Flüssigkristallzelle eine Farbfilterschicht aufweisen, die nahe der inneren Oberfläche von dem einen Substrat des Paares von transparenten Substraten angeordnet ist. Bei einer derartigen transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung erhält man im Reflexionsmodus eine helle Farbanzeige mit besonders gutem Kontrast in dem Betrachtungswinkelbereich sowie mit guter Farbreproduzierbarkeit, und ferner erhält man auch im Transmissionsmodus eine helle Farbanzeige mit gutem Kontrast und guter Farbreproduzierbarkeit.
Bei der transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Farbfilterschicht vorzugsweise auf der Schicht mit hohem Reflexionsvermögen des Transflektors gebildet.
Bei der transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung liegt der Steilheitsindex λ (= V₉₀/V₁₀) des Flüssigkristalls vorzugsweise im Bereich von 1,030 bis 1,060 bei Ansteuerung mit einem typischen Spannungsmittelungsverfahren mit passiver Matrix (einem so genannten APT-Ansteuerverfahren).
Bei der transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung liegt der Steilheitsindex bei Ansteuerung mit einem anderen Ansteuerungsverfahren, wie z.B. einem Mehrzeilen-Adressierverfahren (MLA-Ansteuerverfahren), vorzugsweise im Bereich von 1,040 bis 1,075.
Bei der transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist die bei der Flüssigkristallschicht verwendete Flüssigkristallzusammensetzung vorzugsweise um 240 bis 250 Grad verdreht.
Bei einer Einstellung auf diese Bereiche erhält man bevorzugte Resultate.
Bei der transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung liegt die Doppelbrechungs-Verzögerung (Δnd_LC) der Flüssigkristallzelle vorzugsweise im Bereich von 700 bis 730 nm (bei einer Temperatur von 25°C und einer Messwellenlänge von 589 nm), wobei sie in weiter bevorzugter Weise im Bereich von 710 bis 725 nm liegt.
Bei der transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung liegt der durch die Absorptionsachse α des ersten Polarisators in Bezug auf die Referenzrichtung X gebildete Winkel (φ_pol1) bei Betrachtung von oben (von der Seite des Betrachters) im Uhrzeigersinn vorzugsweise im Bereich von 40 bis 50 Grad.
Bei der transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung liegt die Doppelbrechungs-Verzögerung (Δnd_RF1) der ersten Verzögerungsschicht bei einer Messwellenlänge von 546 nm vorzugsweise im Bereich von 155 bis 185 nm sowie in weiter bevorzugter Weise im Bereich von 165 bis 175 nm, und ferner liegt der durch die langsame Achse β der ersten Verzögerungsschicht in Bezug auf die Referenzrichtung X gebildete Winkel (φ_RF1) bei Betrachtung von oben (der Seite des Betrachters) im Gegenuhrzeigersinn im Bereich von 70 bis 90 Grad, wobei er in weiter bevorzugter Weise im Bereich von 76 bis 80 Grad liegt.
Bei der transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung liegt die Doppelbrechungs-Verzögerung (Δnd_RF2) der zweiten Verzögerungsschicht bei einer Messwellenlänge von 546 nm vorzugsweise im Bereich von 360 bis 400 nm und in weiter bevorzugter Weise im Bereich von 370 bis 380 nm, wobei ferner der durch die langsame Achse γ der zweiten Verzögerungsschicht in Bezug auf die Referenzrichtung X gebildete Winkel (φ_RF2) bei Betrachtung von oben (der Seite des Betrachters) im Gegenuhrzeigersinn im Bereich von 100 bis 130 Grad und in weiter bevorzugter Weise im Bereich von 110 bis 120 Grad liegt.
Bei der transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung liegt die Doppelbrechungs-Verzögerung (Δnd_RF3) der dritten Verzögerungsschicht bei einer Messwellenlänge von 546 nm vorzugsweise im Bereich von 120 bis 130 nm und in weiter bevorzugter Weise bei 125 nm.
Bei der transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung liegt der durch die Absorptionsachse ε des zweiten Polarisators in Bezug auf die Referenzrichtung X gebildete Winkel (φ_pol2) bei Betrachtung von oben (der Seite des Betrachters) im Gegenuhrzeigersinn vorzugsweise im Bereich von 20 bis 30 Grad.
Wenn bei der transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Ausrichtungsrichtung a der Ausrichtungsschicht nahe bei dem anderen transparenten Substrat sowie die Ausrichtungsrichtung b der Ausrichtungsschicht nahe bei dem einen transparenten Substrat von oben (der Seite des Betrachters) betrachtet werden, steht die Referenzrichtung X in Relation zu einem Winkel, der durch die vorstehend genannten Ausrichtungsrichtungen a und b gebildet ist. Wenn z.B. die Betrachtungsrichtung der Flüssigkristallzelle in Richtung auf die proximale Seite (in Richtung der 6-Uhr-Richtung auf einem Zifferblatt) geht und ferner die Flüssigkristallzusammensetzung mit einer spiraligen Verdrehung nach links gewählt wird, entspricht die Referenzrichtung X in etwa der 3-Uhr-Position auf dem Zifferblatt, die nahe bei der Reibausrichtungsprozessrichtung von dem einen transparenten Substrat (dem unteren transparenten Substrat) liegt, und wenn die Betrachtungsrichtung der Flüssigkristallzelle in Richtung auf die entfernte Seite (in Richtung der 12-Uhr-Position auf dem Zifferblatt) geht, entspricht die Referenzrichtung X in etwa der Richtung der 9-Uhr-Position auf dem Zifferblatt, die nahe der Reibausrichtungsprozessrichtung des anderen transparenten Substrats (dem oberen transparenten Substrat) liegt.
Bei der transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sind die optischen Bedingungen der ersten, zweiten und dritten Verzögerungsschicht sowie des ersten und des zweiten Polarisators, d.h. die Beziehungen zwischen den Absorptionsachsen des ersten und des zweiten Polarisators, der langsamen Achsen der ersten, zweiten und dritten Verzögerungsschicht usw. nach Bedarf modifizierbar. Da insbesondere die Anordnungen der Absorptionsachsen der Polarisatoren in dominantester Weise die Anzeigeeigenschaften der Flüssigkristallanzeigevorrichtung beeinflussen, wenn z.B. die Absorptionsachse des ersten Polarisators nahe der Seite des Betrachters im Uhrzeigersinn (oder im Gegenuhrzeigersinn) verlagert wird, werden auch die langsame Achse der dritten Verzögerungsschicht und die Absorptionsachse des zweiten Polarisators, die beide auf die untere Oberfläche der Flüssigkristallzelle auflaminiert sind, in einer derartigen Weise modifiziert, dass sie entsprechend den vorstehend beschriebenen Anordnungen im Uhrzeigersinn (oder im Gegenuhrzeigersinn) verla gert werden. Durch Modifizieren der vorstehend beschriebenen Anordnungen, während die winkelmäßige Beziehung zwischen einer oberen optischen Schicht, die den ersten Polarisator, die erste und die zweite Verzögerungsschicht usw. beinhaltet, und einer unteren optischen Schicht, die den zweiten Polarisator, die dritte Verzögerungsschicht usw. beinhaltet, im Wesentlichen aufrechterhalten wird, lassen sich gute Resultate erzielen.
Der erste oder der zweite Polarisator, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, wird nach Bedarf aus Polarisatoren mit hohem Kontrast ausgewählt, bei denen eine spiegelfreie bzw. blendfreie Bearbeitung und eine Antireflexionsbearbeitung auf den entsprechenden Oberflächen von diesen vorgenommen worden sind. Die bei der vorliegenden Erfindung verwendete erste und zweite Verzögerungsschicht werden nach Bedarf aus Schichten ausgewählt, die man durch Ziehen von Polymerschichten, wie z.B. Polycarbonat, Polyarylat und dergleichen erhält, wobei der Ziehvorgang entlang einer einzigen Achse gesteuert wird. Es kann auch eine so genannte Verzögerungsschicht vom Z-Typ verwendet werden, deren Brechungsindex in Richtung ihrer Dicke gesteuert wird (wobei ihr Z-Koeffizient im Bereich von ca. 0,2 bis 0,6 liegt). Diese Verzögerungsschichten beinhalten einen Vorteil dahingehend, dass sie die Betrachtungswinkeleigenschaften verbessern.
Durch Anordnen des Transflektors mit der Schicht mit hohem Reflexionsvermögen, die die diffuse Reflexionsoberfläche beinhaltet, an der oberen Oberfläche von diesem, wobei die Charakteristik der reflektierten Leuchtdichte von diesen in der Flüssigkristallzelle gesteuert wird, bietet die transflektive Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung im Reflexionsmodus eine Reflexionsanzeige mit hoher reflektierter Leuchtdichte bei einem Betrachtungswinkel, der im Bereich von ca. 5 bis 45 Grad (ca. 5 bis 45 Grad zu der Normalen) variiert, und bietet auch im Transmissionsmodus eine ausgezeichnete Transmissionsanzeige, bei der das Transmissionsvermögen des übertragenen Lichts nicht über einen vorbestimmten Winkelbereich variiert.
Die diffuse Reflexionsoberfläche des Transflektors mit den vorstehend beschriebenen Eigenschaften hat keine Charakteristik der reflektierten Leuchtdichte gegenüber dem Einfallswinkel, die eine herkömmliche, in etwa symmetrische Kurve (ungefähre Gauss'sche Verteilung, wie bei einer Kurve (7) in 13) in Bezug auf den Öffnungswinkel der spiegelnden Reflexionsrichtung zeigt, sondern besitzt eine Charakteristik mit einer Kurve (einer Kurve (3), wie sie in 13 dargestellt ist) mit einem im Wesentlichen ebenen Bereich bei ihrer hohen reflektierten Leuchtdichte in Bezug auf einen Öffnungswinkel.
Den Transflektor mit der diffusen Reflexionsoberfläche mit der vorstehend beschriebenen Charakteristik erhält man z.B. durch Bilden der Schicht mit hohem Reflexionsvermögen auf dem Basiselement, das an seiner oberen Oberfläche eine Mehrzahl von feinen konkaven Bereichen oder konvexen Bereichen aufweist, durch Ausbilden einer Mehrzahl von feinen konkaven Bereichen oder konvexen Bereichen auf der oberen Oberfläche der Schicht mit hohem Reflexionsvermögen, d.h. auf der diffusen Reflexionsoberfläche, sowie in der in 16 dargestellten Weise durch Ausbilden der Querschnittsform der diffusen Reflexionsoberfläche 36c in einer derartigen Weise, dass diese gekrümmte Oberflächen aufweist, deren Neigungen nicht kontinuierlich sind, sowie ferner durch Ausbilden einer Mehrzahl von feinen konkaven Oberflächen oder feinen konvexen Oberfläche, ohne dass dazwischen im Wesentlichen Zwischenräume verbleiben. Ferner erhält man auch die diffuse Reflexionsoberfläche mit der vorstehend beschriebenen Charakteristik derart, dass jede feine konkave Oberfläche 36a oder konvexe Oberfläche derart ausgebildet ist, dass sie eine asymmetrische Querschnittsform aufweist, und dass Verbindungsbereiche (Grenzflächen) 36d zwischen einander benachbarten konkaven Bereichen 36a durch ein solches Verfahren, wie lithographische Bearbeitung, Strahlbearbeitung oder mechanische Pressbearbeitung, bearbeitet werden, damit man keine stumpfen Spitzen hat.
16 veranschaulicht ein Beispiel der diffusen Reflexionsoberfläche 36c, in der eine Mehrzahl von feinen konkaven Flächen (feinen konkaven Bereichen) 36a ausgebildet sind, ohne dass im Wesentlichen Zwischenräume verbleiben. Die feinen Öffnungen, die in der Schicht mit hohem Reflexionsvermögen ausgebildet sind, sind in 16 nicht dargestellt.
Es ist bekannt, dass ein Öffnungswinkelbereich, bei dem ein hohes Ausmaß an reflektierter Leuchtdichte erzielt wird, in etwa das doppelte des Neigungswinkels der feinen konkaven Oberfläche (oder der feinen konvexen Oberfläche) beträgt.
Andererseits werden bei einem bekannten Transflektor mit einer Charakteristik der reflektierten Leuchtdichte gegenüber dem Öffnungswinkel, die eine in etwa Gauss'sche Verteilung zeigt (eine in 13 gezeigte Kurve (7)), konkave Bereiche und konvexe Bereiche 74c auf der oberen Oberfläche einer Metallschicht 74a gebildet, wie dies in 15 gezeigt ist, wobei die Querschnittsform von diesen eine kontinuierliche Kurvenform mit kontinuierlichen Neigungen zeigt, d.h. Verbindungsbereiche (Grenzflächen) 74d zwischen den einander benachbarten konkaven Bereiche weisen gekrümmte Oberflächen auf. In den Metallschichten ausgebildete Öffnungen sind in 15 nicht dargestellt.
13 zeigt die Beziehung zwischen der reflektierten Leuchtdichte und einem Öffnungswinkel, die erzielt wird, wenn die obere Oberfläche des Transflektors 75 mit Einfallslicht (externem Licht) L, bei einem Einfallswinkel θ, (einem Winkel zu der Normalen H) bestrahlt wird, ein Photodetektor 105 reflektiertes Licht R₁, das Bestandteil des Einfallslichts L₁ ist und an der vorstehend genannten Oberfläche reflektiert wird, bei einem Öffnungswinkel θ_a zu der Normalen H (0°) detektiert und die reflektierte Leuchtdichte durch Variieren des Öffnungswinkels θ_a von der Normalen H (0°) auf beispielsweise 60° variiert wird, während der Winkel θ₁, der die spiegelnde Reflexionsrichtung in Bezug auf die Oberfläche des Transflektors darstellt, als Mittenwinkel vorgegeben ist.
Das bei dem Transflektor gemäß der vorliegenden Erfindung verwendete Basiselement kann derart gesteuert werden, dass es eine Oberflächenstruktur mit einer asymmetrischen Querschnittsform in Bezug auf die Normale des Substrats aufweist. Bei dieser Anordnung kann die auf dem Basiselement ausgebildete Schicht mit hohem Reflexionsvermögen derart gesteuert werden, dass sie eine hohe reflektierte Leuchtdichte nur über einen gewünschten Betrachtungswinkelbereich aufweist. Die Oberflächenstrukturen des Basiselements und der Schicht mit hohem Reflexionsvermögen sind vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie die konkaven oder konvexen Bereiche im Wesentlichen ohne Zwischenräume aufweisen.
Der Transflektor mit der vorstehend beschriebenen Konstruktion kann selektiv nach Bedarf durch photolithographische Verfahren und unter Verwendung einer Metallschicht, die mit einer elektrolytischen Plattierung versehen ist, unter Verwendung eines Energiestrahls mit steuerbarer Intensität, unter Verwendung eines mechanischen Verfahrens zum Bilden der gewünschten Formgebungen oder dergleichen gebildet werden.
Die vorstehend erwähnte Schicht mit hohem Reflexionsvermögen ist vorzugsweise aus einer Metallschicht auf Al-Basis oder Ag-Basis gebildet. Alternativ hierzu kann sie z.B. aus einer Metallschicht auf Al-Nd-Basis gebildet werden.
Das Öffnungsverhältnis einer jeden feinen Öffnung in der vorstehend beschriebenen Schicht mit hohem Reflexionsvermögen liegt vorzugsweise im Bereich von 15% bis 35% in Bezug auf die Fläche von einer Pixelmittenbeabstandung der Flüssigkristallzelle.
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung lediglich anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die schematischen Begleitzeichnungen beschrieben; darin zeigen:
1 eine Frontansicht zur Erläuterung eines Anzeigebereichs eines tragbaren Informationsterminals mit einer transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 eine Schnittdarstellung zur Erläuterung der Konstruktion der transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom STN-Typ gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
3 eine auseinandergezogene Darstellung zur Erläuterung des Hauptbereichs der transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zum Erzielen der optimalen Bedingungen, die für eine hohe Leuchtdichte erforderlich sind;
4 eine Draufsicht zur Erläuterung der anordnungsmäßigen Beziehungen zwischen der Absorptionsachse α eines ersten Polarisators, der lang samen Achse β einer ersten Verzögerungsschicht, der langsamen Achse γ einer zweiten Verzögerungsschicht, der Ausrichtungsrichtung a einer oberen Ausrichtungsschicht, der Ausrichtungsrichtung b einer unteren Ausrichtungsschicht, der langsamen Achse δ einer dritten Verzögerungsschicht sowie der Absorptionsachse ε eines zweiten Polarisators der transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zum Erzielen der optimalen Bedingungen, die für eine hohe Leuchtdichte erforderlich sind;
5 eine Draufsicht zur Erläuterung der positionsmäßigen Beziehung zwischen einer Schicht mit hohem Reflexionsvermögen sowie einer oberen und einer unteren transparenten Elektrode bei Betrachtung der transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel von der Seite eines Betrachters;
6 eine Darstellung der Charakteristik der transmittierten Leuchtdichte gegenüber der Spannung;
7 eine Darstellung eines Verfahrens zum Messen von elektrooptischen Eigenschaften eines ersten Beispiels einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung unter Verwendung einer Ansteuerwellenform mit einem Tastverhältnis von 1/160;
8 eine Darstellung der reflektierten Leuchtdichteeigenschaften in einem Reflexionsmodus von Beispielen der transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung sowie von einem Vergleichsbeispiel;
9 eine Darstellung einer partiellen, im Schnitt dargestellten Konstruktion einer bekannten Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einem eingebauten Transflektor;
10 eine Darstellung der reflektierten Leuchtdichteeigenschaften eines Transflektors mit diffuser Reflexion, der in der bekannten Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit eingebautem Transflektor vorhanden ist;
11 eine Darstellung eines Verfahrens zum Messen der reflektierten Leuchtdichteeigenschaften des in 10 dargestellten Transflektors;
12A eine partielle im Schnitt dargestellte Konstruktion einer weiteren bekannten Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einem eingebauten Transflektor;
12B eine Draufsicht zur Erläuterung der positionsmäßigen Beziehungen zwischen Öffnungen sowie der oberen und der unteren transparenten Elektrode der Flüssigkristallanzeigevorrichtung bei Betrachtung von der Seite des Betrachters;
13 eine Darstellung der reflektierten Leuchtdichteeigenschaften des bekannten Transflektors sowie eines Transflektors gemäß der vorliegenden Erfindung;
14 eine vergrößerte Schnittdarstellung zur Erläuterung einer Metallschicht des Transflektors, die bei der in 9 dargestellten bekannten transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung vorhanden ist;
15 eine vergrößerte Schnittdarstellung zur Erläuterung einer Metallschicht des Transflektors, der bei der bekannten transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung der 12A und 12B vorhanden ist; und
16 eine vergrößerte Schnittdarstellung zur Erläuterung einer Schicht mit hohem Reflexionsvermögen des Transflektors, der bei der transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorhanden ist.
BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
1 zeigt eine Frontansicht zur Erläuterung eines Beispiels eines Anzeigebereichs eines tragbaren Informationsterminals mit einer transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom STN-Typ, die mit einem Tastverhältnis von 1/200 arbeitet (entsprechend einer Matrixansteuerung mit 200 Abtastzeilen), wobei es sich um eine Anwendung einer transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung handelt.
Der Anzeigebereich des tragbaren Informationsterminals besitzt zumindest einen Rahmen 200 und eine transflektive Flüssigkristallanzeigevorrichtung 201 gemäß dem Ausführungsbeispiel, die in dem Rahmen 200 angebracht ist.
Wie in 2 gezeigt ist, beinhaltet die transflektive Flüssigkristallanzeigevorrichtung 201 gemäß dem Ausführungsbeispiel eine Flüssigkristallzelle 1 mit einem unteren Glassubstrat (dem einen transparenten Substrat) 12 und einem oberen Glassubstrat (dem anderen transparenten Substrat) 11, eine erste Verzögerungsschicht (eine dem anderen transparenten Substrat benachbarte Verzögerungsschicht) 14, eine zweite Verzögerungsschicht (eine einem ersten Polarisator 17 benachbarte Verzögerungsschicht) 15, sowie den ersten Polarisator 17, die in dieser Reihenfolge auf der äußeren Oberfläche des oberen Glassubstrats 11 angeordnet sind. Die transflektive Flüssigkristallanzeigevorrichtung 201 besitzt ferner eine dritte Verzögerungsschicht 13 (eine zweite optische Ausgleichsplatte) und einen zweiten Polarisator 16, die an der äußeren Oberfläche des unteren Glassubstrats 12 angeordnet sind. Die erste und die zweite Verzögerungsschicht 14 und 15 bilden eine obere optische Ausgleichsplatte (eine erste optische Ausgleichsplatte). Ferner weist der zweite Polarisator 16 eine Hintergrundbeleuchtungseinheit 300 auf, die unter diesem angeordnet ist.
Die vorstehend genannte Flüssigkristallzelle 1 beinhaltet eine Flüssigkristallschicht 34, das obere und das untere Glassubstrat 11 und 12, die einander gegenüberliegen und die Flüssigkristallschicht 34 sandwichartig zwischen sich schließen, einen Transflektor 30, eine Farbfilterschicht 20 mit einer Farbschicht, eine Planarisierungsschicht 21, transparente Elektroden 23 sowie eine untere Ausrichtungsschicht (eine Ausrichtungsschicht nahe bei dem einen transparenten Substrat) 27, die in dieser Reihenfolge auf der inneren Oberfläche des unteren Glassubstrats 12 angeordnet sind. Die transflektive Flüssigkristallanzeigevor richtung 201 weist ebenfalls transparente Elektroden 24, eine obere Beschichtung (nicht gezeigt) sowie eine obere Ausrichtungsschicht (eine Ausrichtungsschicht nahe bei dem anderen transparenten Substrat) 26 auf, die in dieser Reihenfolge auf der inneren Oberfläche des oberen Glassubstrats 11 angeordnet sind.
Die transflektive Flüssigkristallanzeigevorrichtung 201 mit der vorstehend beschriebenen Konstruktion arbeitet in einem Reflexionsmodus, in dem die Hintergrundbeleuchtungseinheit 300 nicht beleuchtet wird, wenn ausreichend externes Licht vorhanden ist, sowie in einem Transmissionsmodus, in dem die Hintergrundbeleuchtungseinheit 300 beleuchtet wird, wenn kein ausreichendes externes Licht vorhanden ist.
Im Reflexionsmodus wird auf den ersten Polarisator 17 einfallendes Licht durch den ersten Polarisator 17 linear polarisiert, und das polarisierte Licht wird bei der Passage durch die erste und die zweite Verzögerungsschicht 14 und 15 sowie die Flüssigkristallschicht 34 elliptisch polarisiert. Das elliptisch polarisierte Licht wird an einer ein hohes Reflexionsvermögen aufweisenden Schicht 36 des Transflektors 30 reflektiert und durchläuft wiederum die Flüssigkristallschicht 34 sowie die erste und die zweite Verzögerungsschicht 14 und 15 und wird durch den ersten Polarisator 17 wiederum linear polarisiert, bevor es austritt.
Im Transmissionsmodus wird von der Hintergrundbeleuchtungseinheit 300 emittiertes Licht durch den zweiten Polarisator 16 linear polarisiert, und das polarisierte Licht wird durch die dritte Verzögerungsschicht 13 im Wesentlichen zirkular polarisiert und anschließend elliptisch polarisiert, wenn es durch die Flüssigkristallschicht 34 sowie die erste und die zweite Verzögerungsschicht 14 und 15 hindurchgeht. Anschließend wird das elliptisch polarisierte Licht beim Hindurchgehen durch den ersten Polarisator 17 linear polarisiert, und es tritt aus dem ersten Polarisator 17 aus. Der zwischen dem unteren Glassubstrat 12 und der Flüssigkristallschicht 34 angeordnete Transflektor 30 weist die Schicht 36 mit hohem Reflexionsvermögen, die eine Mehrzahl von im Folgenden noch zu beschreibenden, feinen Öffnungen 36b aufweist, an seiner oberen Oberfläche auf, so dass ein Teil des von der Hintergrundbeleuchtungseinheit 300 emittierten Lichts durch Transmission durch die Öffnungen 36b durch diesen hindurchgehen kann.
Somit weist die transflektive Flüssigkristallanzeigevorrichtung 201 gemäß dem Ausführungsbeispiel eine Konstruktion auf, bei der Licht nur im Transmissionsmodus durch die dritte Verzögerungsschicht 13 (die untere optische Ausgleichsplatte) und den zweiten Polarisator 16 übertragen wird.
Die obere und die untere Ausrichtungsschicht 26 und 27 sind gemeinsam genutzte transparente Ausrichtungsschichten, die z.B. durch Reibbearbeitung einer Polymerschicht, wie z.B. Polyimid, gebildet sind.
Wenn die Ausrichtungsrichtung a der oberen Ausrichtungsschicht 26 und die Ausrichtungsrichtung b der unteren Ausrichtungsschicht 27 von oben betrachtet werden (von der Seite des Betrachters), wie dies in den 3 und 4 dargestellt ist, liegt eine Referenzrichtung X (eine Referenzachse X) zwischen den Ausrichtungsrichtungen a und b und verläuft durch den Schnittpunkt 0 der Ausrichtungsrichtungen a und b und verläuft ferner entlang einer Linie, die den durch die Ausrichtungsrichtungen a und b gebildeten inneren Winkel in zwei Hälften teilt.
In den 3 und 4 ist eine Richtung Z orthogonal zu den oberen Oberflächen der Flüssigkristallzelle 1, der ersten, zweiten und dritten Verzögerungsschicht 14, 15 und 13 sowie des ersten und des zweiten Polarisators 17 und 16.
Die Flüssigkristallschicht 34 ist aus einer Flüssigkristallzusammensetzung mit einer positiven dielektrischen Anisotropie und einer spiraligen Konstruktion gebildet, die um 220 bis 260 Grad, vorzugsweise um 240 bis 250 Grad in Richtung ihrer Dicke verdreht ist. Die Flüssigkristallzusammensetzung beinhaltet Flüssigkristallmoleküle, die bei Raumtemperatur in einem nematischen Zustand vorliegen und in dem von der oberen und der unteren Ausrichtungsschicht 26 und 27 umschlossenen Bereich dicht eingeschlossen sind, die auf der entsprechenden inneren Oberfläche des oberen und des unteren Glassubstrats 11 und 12 angeordnet sind, wobei die Moleküle ferner durch ein Dichtungsmaterial 22 dicht eingeschlossen sind, das die obere und die untere Ausrichtungsschicht 26 und 27 unter Bildung eines vorbestimmten Spalts dazwischen miteinander verbindet. Die Flüssigkristallmoleküle sind für den supertwisted nematischen Typ mit spontaner Verdrehbarkeit ausgestattet. Die Flüssigkristallmoleküle besitzen einen Vorneigungswinkel von beispielsweise etwa 4 bis 5 Grad.
Vorzugsweise hat die Flüssigkristallzusammensetzung eine Charakteristik der transmittierten Leuchtdichte gegenüber der Spannung, deren Steilheitsindex λ (λ = V₉₀/V₁₀) im Bereich von 1,030 bis 1,060 liegt. Den Steilheitsindex λ erhält man aus der Charakteristik der transmittierten Leuchtdichte gegenüber der Spannung. 6 veranschaulicht eine solche Charakteristik der transmittierten Leuchtdichte gegenüber der Spannung. Durch Verwendung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit dem ersten und dem zweiten Polarisator 17 und 16, die über bzw. unter der Flüssigkristallzelle 1 angeordnet sind (ohne Verzögerungsschicht, mit einer Flüssigkristallschicht, die um 240° verdreht ist, und mit einer Anzeige im Gelb-Modus) erhält man die Charakteristik der transmittierten Leuchtdichte gegenüber der Spannung in einer Atmosphäre mit konstanter Temperatur (20°C) durch Emittieren von Einfallslicht bei einem vorbestimmten Einfallswinkel (0° von der Normalen) von einer Lichtquelle, die unter der Flüssigkristallanzeigevorrichtung angeordnet ist, sowie durch anschließendes Anlegen einer statischen Ansteuerspannung mit einer Frequenz von 100 Hz und einer Rechteckwellenform zwischen den transparenten Elektroden der Flüssigkristallzelle 1, wenn ein über der Flüssigkristallanzeigevorrichtung angeordneter Photodetektor eine transmittierte Lichtkomponente des einfallenden Lichts bei einem vorbestimmten Öffnungswinkel θ_a (0° zu der Normalen) detektiert. Wenn effektive Spannungen, die eine Variation der transmittierten Leuchtdichte T um 10% und 90% hervorrufen, als V₁₀ bzw. V₉₀ definiert sind, erhält man den Steilheitsindex λ durch das Verhältnis V₉₀/V₁₀. Bei dem Steilheitsindex λ handelt es sich um einen Parameter, der die Steilheit der optischen Charakteristik aufgrund von Änderungen bei der elektrischen Feldausrichtung des Flüssigkristalls darstellt. Wenn der Steilheitsindex λ geringer ist als 1,030, führen aufgrund der zu hohen Steilheit der Flüssigkristallanzeigevorrichtung geringe Schwankungen in dem Zellenspalt oder dem Ausrichtungsvorgang zu solchen Problemen, wie so genannten Streifendomänen und einem verschlechterten Ansprechen. Auch wenn der Steilheitsindex λ 1,060 übersteigt, wird die erforderliche Steilheit nicht erzielt, so dass sich keine Anzeige mit hohem Kontrast erzielen lässt. Durch Einstellen des Steilheitsindexes λ auf den Bereich von 1,030 bis 1,060 können somit die Flüssigkristallanzeigevorrichtungen in stabiler Weise hergestellt werden, wobei sich zusätzlich dazu eine Anzeige mit hohem Kontrast erzielen lässt.
Die vorstehend genannte obere Beschichtung ist derart angeordnet, dass sie eine Isolierung schafft, wobei sie aus anorganischem Material, wie z.B. Siliziumoxid oder ZrO₂ besteht.
Das obere Glassubstrat (das andere transparente Substrat) 11 bei dem Ausführungsbeispiel ist aus Kalknatronglas oder dergleichen gebildet. Die Dicke des oberen Glassubstrats 11 liegt im Bereich von 0,3 bis 1,1 mm, wobei dies jedoch von dem Typ der Flüssigkristallanzeigevorrichtung abhängig ist.
Das untere Glassubstrat (das eine transparente Substrat) 12 bei dem Ausführungsbeispiel ist aus Kalknatronglas gebildet und beinhaltet Alkalioxid, wie z.B. Natriumoxid oder dergleichen. Obwohl die Dicke des unteren Glassubstrats 12 normalerweise im Bereich von 0,3 bis 1,1 mm liegt, ist es auch möglich, die transflektive Flüssigkristallanzeigevorrichtung so zu fertigen, dass insbesondere das untere Glassubstrat dünn ausgebildet wird und dessen Dicke im Bereich von 0,1 bis 0,3 mm liegt, und dass ein filmartiger Transflektor, der aus einer Harzschicht mit konkaven Bereichen an seiner Oberfläche gebildet ist, um eine Schicht mit hohem Reflexionsvermögen zu schaffen, auf der äußeren Oberfläche des unteren Glassubstrats angeordnet wird.
5 zeigt eine Draufsicht zur Erläuterung der positionsmäßigen Beziehung zwischen der Schicht mit hohem Reflexionsvermögen sowie der oberen und der unteren transparenten Elektrode bei Betrachtung der transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel von der Seite des Betrachters. 16 zeigt eine Schnittdarstellung zur Erläuterung der Schicht mit hohem Reflexionsvermögen des Transflektors, der bei der transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorhanden ist.
Wie in den 2, 5 und 16 gezeigt ist, besitzt der Transflektor 30 ein Basiselement 35 mit einer Mehrzahl von konkaven Bereichen 35a sowie die Schicht 36 mit hohem Reflexionsvermögen, die eine Mehrzahl konkaver Flächen 36a auf weist, die den jeweiligen, in dem Basiselement 35 ausgebildeten konkaven Bereichen 35a entsprechen. In der Schicht 36 mit hohem Reflexionsvermögen ist eine große Anzahl feiner Öffnungen 36b gebildet.
Der Transflektor 30 ist auf der Innenfläche des unteren Glassubstrats 12 der Flüssigkristallzelle 1 angeordnet, wobei das Basiselement 35, das aus einem bekannten organischen Material, wie z.B. einem Material auf Acryl-Basis oder auf Epoxy-Basis oder aus einer Harzschicht mit einer Dicke von mehreren Nanometern gebildet ist, auf der Innenfläche des unteren Glassubstrats 12 gebildet ist, und die Schicht 36 mit hohem Reflexionsvermögen entweder auf dem Basiselement 35 oder der Harzschicht gebildet ist, so dass sie der Flüssigkristallschicht 34 zugewandt gegenüberliegt.
Das Basiselement 35 ist derart angeordnet, dass reflektiertes Licht in effektiver Weise gestreut wird, indem die darauf ausgebildete Schicht 36 mit hohem Reflexionsvermögen mit konkaven Bereichen und konvexen Bereichen ausgebildet ist. Durch Ausbilden der Schicht 36 mit hohem Reflexionsvermögen mit konkaven Bereichen und konvexen Bereichen kann auf die transflektive Flüssigkristallanzeigevorrichtung 201 auftreffendes Licht in wirksamer Weise reflektiert werden, so dass im Reflexionsmodus eine helfe Anzeige erzielt wird.
Die Schicht 36 mit hohem Reflexionsvermögen ist auf dem Basiselement 35 derart angeordnet, dass eine helle Anzeige durch Reflektieren und Streuen von auf die Flüssigkristallschicht 34 auftreffendem Licht erzielt wird. Die Schicht 36 mit hohem Reflexionsvermögen ist vorzugsweise aus einem Metallmaterial mit hohem Reflexionsvermögen, wie z.B. Al, Ag oder Al-Nd, gebildet und ist durch Aufbringen des Metallmaterials beispielsweise durch Sputtern oder Vakuum-Aufbringung gebildet.
Die Dicke der Schicht 36 mit hohem Reflexionsvermögen liegt vorzugsweise im Bereich von 800 bis 2000 nm und in weiter bevorzugter Weise im Bereich von 1000 bis 2000 nm.
Vorzugsweise liegt das Öffnungsverhältnis jeder feinen Öffnung 36b der Schicht 36 mit hohem Reflexionsvermögen im Bereich von 15% bis 35% relativ zu der Fläche von einer Pixelmittenbeabstandung der Flüssigkristallzelle 1. Wie in 5 gezeigt ist, ist das Öffnungsverhältnis jeder Öffnung 36b definiert als das Verhältnis der Fläche der Öffnung 36b (Breite p × Länge q der Öffnung) zu der Fläche von einem einzelnen Pixel (Breite A × Länge B von einem Pixel).
Die vorstehend genannten Öffnungen 36b sind in der Schicht 36 mit hohem Reflexionsvermögen beispielsweise durch lithographische Verfahren gebildet.
Die Schicht 36 mit hohem Reflexionsvermögen weist die vorstehend genannte Mehrzahl konkaver Flächen 36a auf und besitzt somit eine diffuse Reflexionsoberfläche 36c an ihrer oberen Oberfläche, die derart gesteuert wird, dass eine Charakteristik der reflektierten Leuchtdichte geschaffen wird, bei der die Leuchtdichte einen im Wesentlichen flachen Spitzenwert aufweist. Beispiele der Charakteristik der reflektierten Leuchtdichte der Schicht 36 mit hohem Reflexionsvermögen finden sich in den Kurven (4) und (5), wie diese in 8 dargestellt sind, die die Charakteristika der Flüssigkristallanzeigevorrichtungen bei Beispielen der vorliegenden Erfindung veranschaulichen, wie diese im Folgenden noch beschrieben werden, oder in einer Kurve (3), wie diese in 13 dargestellt ist.
Anstatt der Schaffung einer der bekannten Kurven (7) in 13 und (6) in 8, bei der jede bekannte Kurve eine im Wesentlichen symmetrische Formgebung (eine im Wesentlichen Gauss'sche Verteilung) aufweist, die im Wesentlichen symmetrisch in Bezug auf den Winkel ihrer spiegelnden Reflexionsrichtung ist, ist die Charakteristik der reflektierten Leuchtdichte gegenüber dem Öffnungswinkel bei der diffusen Reflexionsoberfläche mit der gesteuerten reflektierten Leuchtdichte-Charakteristik des Transflektors derart ausgebildet, dass sie eine beliebige der Kurven (4) und (5) in 8 sowie (3) in 13 aufweist, wobei jede Kurve einen im Wesentlichen ebenen Bereich in ihrem Bereich mit hoher reflektierter Leuchtdichte in Bezug auf einen Öffnungswinkel aufweist. Damit lässt sich eine besser sichtbare Anzeige erzielen.
Den Transflektor mit der diffusen Reflexionsoberfläche mit der vorstehend beschriebenen Charakteristik erhält man z.B. durch Ausbilden der Schicht 36 mit hohem Reflexionsvermögen auf dem Basiselement 35, das eine Mehrzahl von feinen konkaven Bereichen oder konvexen Bereichen an seiner oberen Oberflä che aufweist, durch Ausbilden einer Mehrzahl von feinen konkaven Bereichen oder konvexen Bereichen an der oberen Oberfläche der Schicht 36 mit hohem Reflexionsvermögen, d.h. auf der diffusen Reflexionsoberfläche 36c und in der in 16 dargestellten Weise durch Ausbilden der Querschnittsform der diffusen Reflexionsoberfläche 36c in einer derartigen Weise, dass sie gekrümmte Oberflächen aufweist, deren Neigungen nicht kontinuierlich sind, sowie durch Ausbilden einer Mehrzahl von feinen konkaven Oberflächen oder feinen konvexen Oberflächen, ohne dass im Wesentlichen Zwischenräume verbleiben.
Ferner wird die diffuse Reflexionsoberfläche mit der Charakteristik der reflektierten Leuchtdichte, wie diese durch die Kurven (4) und (3) in den 8 und 13 dargestellt ist, in einer derartigen Weise erzielt, dass jede feine konkave Oberfläche 36a oder konvexe Oberfläche derart ausgebildet ist, dass sie eine asymmetrische Querschnittsform besitzt und Verbindungsbereiche (Grenzflächen) 36d zwischen den einander benachbarten konkaven Oberflächen 36a durch ein solches Verfahren wie ein lithographisches Verfahren, eine Strahlbearbeitung oder eine mechanische Pressbearbeitung bearbeitet werden, so dass keinen stumpfen Spitzen vorhanden sind. Bei der diffusen Reflexionsoberfläche mit der Charakteristik der reflektierten Leuchtdichte, wie diese durch die Kurve (5) in 8 dargestellt ist, ist jedoch jede feine konkave Oberfläche 36a oder konvexe Oberfläche nicht so ausgebildet, dass sie eine asymmetrische Querschnittsform aufweist.
Da der vorstehend beschriebene Transflektor 30 durch das Basiselement 35 mit den an seiner oberen Oberfläche ausgebildeten konkaven Bereichen 35a sowie durch die Schicht 36 mit hohem Reflexionsvermögen gebildet ist, die die konkaven Oberflächen 36a entsprechend den jeweiligen konkaven Bereichen 35a aufweist, ergeben sich eine hohe Lichtsammeleffizienz sowie ein verbessertes Reflexionsvermögen. Mit einer derartigen Konstruktion ist die Anzeigehelligkeit im Reflexionsmodus verbessert, so dass sich ausgezeichnete Anzeigeeigenschaften ergeben.
Da ferner jede Öffnung 36b der Schicht 36 mit hohem Reflexionsvermögen derart ausgebildet ist, dass diese im Bereich des vorstehend genannten Öffnungsverhältnisses liegt, wird die Anzeigehelligkeit im Transmissionsmodus ebenfalls verbessert, so dass sich ausgezeichnete Anzeigeeigenschaften ergeben.
Die Doppelbrechungs-Verzögerung (Δnd_LC) der vorstehend beschrieben Flüssigkristallzelle 1 ist derart gewählt, dass sie im Bereich von 690 bis 735 nm (bei einer Temperatur von 25°C und einer Messwellenlänge von 589 nm) liegt. Wenn die Doppelbrechungs-Verzögerung Δnd_LC außerhalb des vorstehend genannten Bereichs liegt, wird die Anzeigeoberfläche dunkel oder die Anisotropie des Brechungsindexes des Flüssigkristalls wird im Gebrauch hoch, so dass Probleme hinsichtlich einer höheren Temperaturabhängigkeit und dergleichen entstehen.
Ferner liegt der vorstehende genannte Wert Δnd_LC vorzugsweise im Bereich von 700 bis 730 nm (bei einer Temperatur von 25°C und einer Messwellenlänge von 589 nm), wobei er in noch weiter bevorzugter Weise im Bereich von 710 bis 725 nm liegt.
Die transflektive Flüssigkristallanzeigevorrichtung 201 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist derart ausgebildet, dass Licht nur im Transmissionsmodus durch die dritte Verzögerungsschicht 13 und den zweiten Polarisator 16 hindurchgeht, wie dies vorstehend beschrieben worden ist. Somit sind die erste und die zweite Verzögerungsschicht 14 und 15 sowie der erste Polarisator 17 sowohl im Transmissionsmodus als auch im Reflexionsmodus am Betrieb der Flüssigkristallanzeigevorrichtung beteiligt; jedoch sind die dritte Verzögerungsschicht 13 und der zweite Polarisator 16 nur im Transmissionsmodus am Betrieb beteiligt.
Die erste, zweite und dritte Verzögerungsschicht 14, 15 und 13 werden nach Bedarf aus verschiedenen Schichten ausgewählt, die man durch Ziehen von Polymerschichten, wie z.B. Polycarbonat und Polyarylat unter Steuerung des Ziehvorgangs entlang einer einzelnen Achse erhält. Die Ziehrichtungen von diesen werden langsame Achsen. Auch kann eine so genannte Verzögerungsschicht vom Z-Typ verwendet werden, deren Brechungsindex in Richtung ihrer Dicke gesteuert wird (wobei ihr Z-Koeffizient im Bereich von ca. 0,2 bis 0,6 liegt). Diese Verzögerungsschichten haben den Vorteil, dass sie die Betrachtungswinkeleigenschaften verbessern.
Die erste Verzögerungsschicht 14 hat eine Doppelbrechungs-Verzögerung (Δ nd_RF1) im Bereich von 150 bis 190 nm bei einer Messwellenlänge von 546 nm. Wenn die Doppelbrechungs-Verzögerng Δnd_RF1 außerhalb des vorstehenden Bereichs liegt, können die Doppelbrechungs-Verzögerung und die Wellenlängenabhängigkeit der Flüssigkristallanzeigevorrichtung nicht kompensiert werden.
Die vorstehend genannte Doppelbrechungs-Verzögerung Δnd_RF1 liegt vorzugsweise im Bereich von 155 bis 185 nm und in weiter bevorzugter Weise im Bereich von 165 bis 175 nm.
Wie ferner in den 3 und 4 gezeigt ist, besitzt die erste Verzögerungsschicht 14 eine langsame Achse β, die einen Winkel (φ_RF1) bildet, der in Bezug auf die vorstehend genannte Referenzrichtung X im Gegenuhrzeigersinn bei Betrachtung von oben (von der Seite des Betrachters, d.h. von der Seite gegenüber von der Hintergrundbeleuchtungseinheit 300) im Bereich von 65 bis 95 Grad liegt. Wenn die langsame Achse β nicht in dem vorstehend genannten Bereich liegt, hat die Flüssigkristallanzeigevorrichtung einen verminderten optischen Ausgleichseffekt sowie verschlechterte Betrachtungseigenschaften in der lateralen Richtung oder in der vertikalen Richtung. Der Winkel φ_RF1 liegt bei Betrachtung von oben im Gegenuhrzeigersinn vorzugsweise im Bereich von 70 bis 90 Grad und liegt in weiter bevorzugter Weise im Bereich von 76 bis 80 Grad.
Die zweite Verzögerungsschicht 15 weist eine Doppelbrechungs-Verzögerung (Δ nd_RF2) auf, die bei einer Messwellenlänge von 546 nm im Bereich von 350 bis 400 nm liegt.
Wenn die Doppelbrechungs-Verzögerung Δnd_RF2 außerhalb des vorstehend genannten Bereichs liegt, wird der optische Ausgleichseffekt der Flüssigkristallanzeigevorrichtung nicht erreicht.
Die vorstehende Doppelbrechungs-Verzögerung Δnd_RF2 liegt vorzugsweise im Bereich von 360 bis 400 nm und in weiter bevorzugter Weise im Bereich von 370 bis 380 nm.
Wie in den 3 und 4 gezeigt ist, besitzt die zweite Verzögerungsschicht 15 eine langsame Achse γ, die bei Betrachtung von oben (von der Seite des Betrachters, d.h. von der Seite gegenüber von der Hintergrundbeleuchtungseinheit 300) in Bezug auf die vorstehend genannte Referenzrichtung X im Gegenuhrzeigersinn einen Winkel (φ_RF2) im Bereich von 90 bis 135 Grad bildet.
Wenn die langsame Achse γ nicht in dem vorstehend genannten Bereich liegt, hat die Flüssigkristallanzeigevorrichtung einen geringeren optischen Ausgleichseffekt sowie schlechtere Betrachtungseigenschaften.
Der Winkel φ_RF2 liegt bei Betrachtung von oben im Gegenuhrzeigersinn vorzugsweise im Bereich von 100 bis 130 Grad und in weiter bevorzugter Weise im Bereich von 110 bis 120 Grad.
Wie in den 3 und 4 gezeigt ist, weist der erste Polarisator 17 eine Absorptionsachse α auf, die bei Betrachtung von oben (von der Seite des Betrachters, d.h. von der Seite gegenüber von der Hintergrundbeleuchtungseinheit 300) in Bezug auf die vorstehend genannte Referenzrichtung X im Gegenuhrzeigersinn einen Winkel (φ_pol1) im Bereich von 35 bis 55 Grad bildet.
Wenn die Absorptionsachse α nicht in dem vorstehend genannten Bereich liegt, hat die Flüssigkristallanzeigevorrichtung einen geringeren optischen Ausgleichseffekt sowie schlechtere Betrachtungseigenschaften.
Der Winkel φ_pol1 liegt bei Betrachtung von oben im Gegenuhrzeigersinn vorzugsweise im Bereich von 40 bis 50 Grad.
Die dritte Verzögerungsschicht 13 hat eine Doppelbrechungs-Verzögerung (Δ nd_RF3), die bei einer Messwellenlänge von 546 nm im Bereich von 115 bis 135 nm liegt.
Wenn die Doppelbrechungs-Verzögerung Δnd_RF2 außerhalb des vorstehend genannten Bereichs liegt, wird die Polarisationsanpassung an die Verzögerung der Flüssigkristallanzeigevorrichtung im Transmissionsmodus nicht erreicht, was dazu führt, dass unerwünschte Farben oder dergleichen entstehen.
Die vorstehend genannte Doppelbrechungs-Verzögerung Δnd_RF3 liegt vorzugsweise im Bereich von 120 bis 130 nm und in weiter bevorzugter Weise bei 125 nm.
Wie in den 3 und 4 gezeigt ist, hat die dritte Verzögerungsschicht 13 eine langsame Achse δ, die einen Winkel (φ_RF3) bildet, der bei Betrachtung von oben (von der Seite des Betrachters, d.h. von der Seite gegenüber der Hintergrundbeleuchtungseinheit 300) in Bezug auf die vorstehend genannte Referenzrichtung X im Gegenuhrzeigersinn in einem Bereich von 55 bis 85 Grad liegt.
Wenn die Doppelbrechungs-Verzögerung Δnd_RF3 außerhalb des vorstehend genannten Bereichs liegt, wird die Polarisierungsanpassung an die Doppelbrechungs-Verzögerung der Flüssigkristallanzeigevorrichtung im Transmissionsmodus nicht erreicht, so dass unerwünschte Farben oder dergleichen entstehen.
Der Winkel φ_RF3 liegt bei Betrachtung von oben im Gegenuhrzeigersinn vorzugsweise im Bereich von 65 bis 75 Grad.
Wie in den 3 und gezeigt ist, hat der vorstehend genannte zweite Polarisator 16 eine Absorptionsachse ε, die einen Winkel (φ_pol2) bildet, der bei Betrachtung von oben (von der Seite des Betrachters, d.h. von der Seite gegenüber von der Hintergrundbeleuchtungseinheit 300) in Bezug auf die vorstehend genannte Referenzrichtung X im Gegenuhrzeigersinn im Bereich von 10 bis 40 Grad liegt.
Wenn die Absorptionsachse ε nicht in dem vorstehend genannten Bereich liegt, wird im Transmissionsmodus keine Polarisierungsanpassung an die Doppelbrechungs-Verzögerung der Flüssigkristallanzeigevorrichtung erreicht, so dass unerwünschte Farben oder dergleichen entstehen.
Der Winkel φ_pol2 liegt bei Betrachtung von oben im Gegenuhrzeigersinn vorzugsweise im Bereich von 20 bis 30 Grad.
Wie in den 3 und 4 gezeigt ist, ist ein durch die langsame Achse δ der dritten Verzögerungsschicht 13 und die Absorptionsachse ε des zweiten Polarisators 16 gebildeter Winkel im Bereich von 30 bis 50 Grad gewählt. Wenn der durch die langsame Achse δ und die Absorptionsachse ε gebildete Winkel nicht in dem vorstehend genannten Bereich liegt, wird im Transmissionsmodus keine Polarisierungsanpassung an die Doppelbrechungs-Verzögerung der Flüssigkristallanzeigevorrichtung erzielt, so dass unerwünschte Farben oder dergleichen entstehen.
Die Hintergrundbeleuchtungseinheit 300 ist durch eine transparente Lichtleitplatte 301, ein Reflexionsrohr 303 mit U-förmigem Querschnitt, das einer der Seitenflächen der Lichtleitplatte 301 gegenüber angeordnet ist, eine weiße Lichtquelle 302, wie z.B. eine Kalt-Kathoden-Fluoreszenzlampe (CCFL), eine Lichtemittierende Diode für weißes Licht, oder dergleichen in in dem Reflexionsrohr 303 untergebrachter Weise sowie durch eine Reflexionsplatte 304 gebildet, die an einer äußeren Oberfläche (der unteren Oberfläche in der Zeichnung) der Lichtleitplatte 301 angeordnet ist.
Bei der transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung 201 vom STN-Typ gemäß dem Ausführungsbeispiel, der mit einem Tastverhältnis von 1/200 (entsprechend einer Matrixansteuerung mit 200 Abtastzeilen) arbeitet, ist die Flüssigkristallschicht 34 aus einer Flüssigkristallzusammensetzung mit einer positiven dielektrischen Anisotropie gebildet, wobei die Flüssigkristallzusammensetzung von dem Paar der transparenten Substrate 11 und 12 sandwichartig eingeschlossen ist, wobei sie um 220 bis 260 Grad verdreht ist. Ferner ist bei der Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die die optische Ausgleichsplatte und den Polarisator über bzw. unter der Flüssigkristallzelle 1 aufweist, der Transflektor 30 auf der Innenfläche des transparenten Substrats 11 der Flüssigkristallzelle 1 gebildet, wobei der Transflektor 30 die Schicht 36 mit hohem Reflexionsvermögen aufweist, in der die Mehrzahl von feinen Öffnungen 36b vorhanden ist, und wobei die Schicht 36 mit hohem Reflexionsvermögen die diffuse Reflexionsoberfläche 36c an ihrer Oberfläche aufweist, die eine derart gesteuerte Charakteristik der reflektierten Leuchtdichte aufweist, dass sich eine Kurve mit einem flachen Bereich in ihrem Bereich mit hoher reflektierter Leuchtdichte ergibt. Mit dieser Konstruktion wird im Reflexionsmodus eine Reflexionsanzeige mit einer hohen reflektierten Leucht dichte über einen großen Betrachtungswinkel erzielt, und im Transmissionsmodus wird eine Anzeige mit ausgezeichneter Transmission erzielt, bei der das Transmissionsvermögen von transmittiertem Licht über einen großen Betrachtungswinkel nicht variiert.
Bei der transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel wird durch Vorgabe der optischen Bedingungen der Flüssigkristallschicht 34, der Flüssigkristallzelle 1, der ersten, zweiten und dritten Verzögerungsschicht 14, 15 und 13 sowie des ersten und des zweiten Polarisators 17 und 16 in der vorstehen beschriebenen Weise im Reflexionsmodus eine helle Farbanzeige mit besonders gutem Kontrast in dem Betrachtungswinkelbereich sowie mit guter Farbreproduzierbarkeit erzielt, wobei man auch im Transmissionsmodus eine helle Farbanzeige mit gutem Kontrast und guter Farbreproduzierbarkeit erhält.
Obwohl die Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel einen Bildschirm 205 aufweist, der breiter als hoch ist, kann sie auch einen Bildschirm aufweisen, der höher als breit ist. Das obere und das untere transparente Substrat sind nicht auf Glassubstrate beschränkt, sondern diese können auch aus einem filmartigen Basiselement, wie z.B. einem transparenten Harzsubstrat, gebildet sein.
Obwohl die obere Beschichtung zwischen der oberen Ausrichtungsschicht 26 und den transparenten Elektroden 24 angeordnet ist, ist die obere Beschichtung nicht immer notwendig, sondern diese kann in Abhängigkeit von dem Typ oder den erforderlichen Eigenschaften der Flüssigkristallanzeigevorrichtung vorgesehen werden.
Obwohl es sich bei der transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel um eine farbige Flüssigkristallanzeigevorrichtung handelt, kann es sich auch um eine transflektive Schwarz-Weiß-Flüssigkristallanzeigevorrichtung handeln, bei der die Farbfilterschicht nicht vorhanden ist.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf Beispiele und ein Vergleichsbeispiel noch ausführlicher beschrieben; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt.
Experimentelles Beispiel 1
Die Charakteristik der reflektierten Leuchtdichte im Reflexionsmodus der transflektiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß dem in den 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiel wurde gemessen.
Bei diesem Experiment wurden die Ausrichtungsschichten auf den Innenflächen des oberen und des unteren Glassubstrats derart ausgerichtet, dass eine nach links gehende spiralige Verdrehung von 250° zwischen dem oberen und dem unteren Glassubstrat gebildet wurde (durch Einmischen einer geringen Menge von Cholesterylnanoat als chiralen Dotierstoff in die Flüssigkristallzusammensetzung), so dass die Betrachtungsrichtung in Richtung auf die proximale Seite (in Richtung der 6-Uhr-Position auf dem Zifferblatt) geht.
Bei der Flüssigkristallschicht verwendetes Flüssigkristallmaterial besitzt eine positive dielektrische Anisotropie (ε|| = 15,0 und ε⊥ = 4,1 bei einer Temperatur von 20°C), eine Doppelbrechung Δn = 0,121 (bei einer Temperatur von 20°C und einer Messwellenlänge von 589 nm), einen Steilheitsindex λ = 1,036 (bei einer Temperatur von 20°C bei einer transmissiven gelben Anzeige sowie gemessen in einer Richtung orthogonal zu der Flüssigkristallzelle).
Ein Transflektor ist derart gebildet, dass ein fotoempfindliches Acrylharz (hergestellt von der JSR Corp.) durch Spin-Beschichtung auf das untere Substrat aufgebracht wird, um eine Schicht mit einer Dicke von ca. 2,0 bis 3,0 μm zu schaffen, und anschließend wird die obere Oberfläche der Schicht durch Belichtung und Entwicklung mit konkaven Bereichen und konvexen Bereichen ausgestattet. Die konkaven Bereiche und die konvexen Bereiche besitzen eine Tiefe im Bereich von 0,5 bis 3,0 μm, und ihre Formgebungen in der Draufsicht bilden ungefähre Kreise mit Durchmessern im Bereich von 5 bis 40 μm oder Ellipsen. Die konkaven Berei che und die konvexen Bereiche sind unter Anordnung dieser Formgebungen im Wesentlichen ohne Zwischenräume in ungeordneter Weise oder in im Wesentlichen ungeordneter Weise in einem vorbestimmten Bereich gebildet.
Durch Sputtern einer Metallschicht auf Al-Nd-Basis bei einer niedrigen Temperatur auf die obere Oberfläche des Basiselements, das die vorstehend beschriebenen konkaven und konvexen Bereiche aufweist, wird die Schicht mit hohem Reflexionsvermögen mit einer Dicke von ca. 150 nm (1500 Å) gebildet. Die Charakteristik der reflektierten Leuchtdichte der oberen Oberfläche (der diffusen Reflexionsoberfläche) der Schicht mit hohem Reflexionsvermögen ist in 8 veranschaulicht.
Die Charakteristik der reflektierten Leuchtdichte veranschaulicht die Beziehung zwischen dem Öffnungswinkel θ_a und der reflektierten Leuchtdichte (relativer Wert), die unter Veränderung des Öffnungswinkels θ_a von –10 auf 70 Grad gemessen wurde, und zwar in der gleichen Weise wie bei dem in 11 veranschaulichten Messverfahren, wenn Einfallslicht (externes Licht) L, bei einem Einfallswinkel von –30° (in Bezug auf die Normale, wobei die Einfallsseite als negativer Winkel definiert ist und die Betrachtungsseite als positiver Winkel definiert ist) eingetreten ist und der Photodetektor 105 das reflektierte Licht R₁, das Bestandteil des Einfallslichts L₁ war, detektiert hat, welches an der oberen Oberfläche der Schicht mit hohem Reflexionsvermögen (Metallschicht) reflektiert wurde. Die Messresultate sind in 8 dargestellt. In 8 veranschaulicht die Kurve (4) die Charakteristik der reflektierten Leuchtdichte in einem Fall, in dem ein Teil der Mehrzahl der auf der diffusen Reflexionsoberfläche im Wesentlichen ohne Zwischenräume und in ungeordneter Weise gebildeten feinen konkaven Bereiche derart ausgebildet ist, dass diese konkave Oberflächen mit unterschiedlichen Krümmungen aufweisen, so dass die feinen konkaven Bereiche mit asymmetrischen Querschnittsformgebungen ausgebildet sind. Ferner veranschaulicht die Kurve (5) die Charakteristik in einem Fall, in dem die feinen konkaven Bereiche keine asymmetrischen Querschnittsformgebungen aufweisen.
Für Vergleichszwecke wurde die Charakteristik der reflektierten Leuchtdichte einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß 12A und 12B, die einen herkömmlichen Transflektor beinhaltet, dessen Charakteristik der reflektierten Leuchtdichte in Bezug auf den Öffnungswinkel der spiegelnden Reflexionsrichtung im Wesentlichen symmetrisch ist, in der gleichen Weise wie bei dem vorstehend genannten Verfahren gemessen. Die Messresultate sind in 8 durch eine Kurve (6) veranschaulicht.
Ferner wurde der Transflektor gebildet durch Ausbilden einer feinen Öffnung in der vorbereiteten Schicht mit hohem Reflexionsvermögen bei jedem Pixel durch ein lithographisches Verfahren, so dass diese ein Öffnungsverhältnis von 25% aufweist, wie dies in 5 gezeigt ist.
Anschließend wurden die Farbfilterschicht, die Planarisierungsschicht, die transparenten Elektroden und die Ausrichtungsschicht auf den Transflektor auflaminiert.
Außerdem wurden die anderen transparenten Elektroden und die andere Ausrichtungsschicht auf der Innenfläche des oberen Glassubstrats gebildet.
Die Flüssigkristallzelle wurde unter Aufrechterhaltung des Spalts (Zellenspalts) zwischen dem oberen und dem unteren Glassubstrat bei einem Wert von ca. 5,9 μm geschaffen (wobei die Doppelbrechungs-Verzögerung Δnd_LC der Flüssigkristallzelle nahezu 714 nm entspricht).
Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung 400 gemäß Beispiel 1, wie diese in 7 dargestellt ist, wurde gebildet durch Anordnen einer ersten und einer zweiten Verzögerungsschicht sowie eines ersten Polarisators über der in der vorstehend beschriebenen Weise ausgebildeten Flüssigkristallzelle sowie durch Anordnen einer dritten Verzögerungsschicht und eines zweiten Polarisators unter der Flüssigkristallzelle, um auf diese Weise die in 3 veranschaulichten optischen Bedingungen zu erfüllen, sowie durch Anschließen einer integrierten Ansteuerschaltung mit TCP bzw. Bandträgerbaustein an einen Plattenanschlussbereich 310 der Flüssigkristallanzeigevorrichtung.
Mit einer in 7 dargestellten Messvorrichtung (LCD7000, hergestellt von Otsuka Electronics Co.) wurden die elektrooptischen Eigenschaften der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 400 des Beispiels 1 unter Anlegen einer Ansteuerwellenform mit einem Tastverhältnis 1/160 (einer Rahmenfrequenz von 70 Hz) mit einer alternierenden Antriebsquelle 315 gemessen, wenn eine unter der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 400 in der normalen Richtung angeordnete Lichtquelle 311 weißes Licht emittiert hat und ein über der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 400 in der normalen Richtung angeordneter Photosensor 312 das emittierte weiße Licht über den Winkelbereich von ±45 Grad in Bezug auf die Normale detektiert hat. In der Transmissionskonfiguration waren die Lichtquelle 311 und der Photosensor 312 in der vorstehend beschriebenen Weise angeordnet.
Auch wurden die elektrooptischen Eigenschaften der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 400 unter Anlegen einer Ansteuerwellenform mit einem Tastverhältnis von 1/160 (einer Rahmenfrequenz von 70 Hz) gemessen, wobei die über der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 400 angeordnete Lichtquelle 311 weißes Licht auf die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 400 bei einem Einfallswinkel von 20 Grad (20 Grad zu der Normalen) emittiert hat und der Photosensor 312 das reflektierte Licht über den Öffnungswinkelbereich von 0 bis 40 Grad (0 bis 40 Grad von der Normalen) detektiert hat. In der reflektiven Konfiguration waren die Lichtquelle 311 und der Photosensor 312 in der vorstehend beschriebenen Weise angeordnet.
Bei dieser Anordnung lag bei der Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Beispiels 1 in der reflektiven Konfiguration das gemessene Reflexionsvermögen bei 32% oder mehr (relativ zu dem Reflexionsvermögen von 10% bei der standardmäßigen weißen Platte) über den gesamten Öffnungswinkelbereich (von 0 bis 45 Grad), und der gemessene Kontrast lag bei 13 oder mehr, während der maximale Kontrast bei 32 lag. Auch in der transmissiven Konfiguration war das gemessene Transmissionsvermögen (relativ zu dem Transmissionsvermögen von 100% der Luft) im Bereich von 1,5% bis 2,5%, und der gemessene Kontrast lag bei 25 oder mehr. Insbesondere lag über den Öffnungswinkelbereich von 0 bis 20 Grad das Transmissionsvermögen bei 1,8% bis 2,2%, und der Kontrast lag bei 28 oder mehr, während der maximale Kontrast bei 40 lag.
Experimentelles Beispiel 2
Flüssigkristallanzeigevorrichtungen gemäß Beispielen 2 bis 12 wurden in der gleichen Weise hergestellt wie für das experimentelle Beispiel 1, mit Ausnahme der optischen Bedingungen, die in den Tabellen 1 und 2 dargestellt sind und von der ersten, zweiten und dritten Verzögerungsschicht sowie dem ersten und dem zweiten Polarisator erfüllt werden. Die Tabellen 1 und 2 veranschaulichen die Messresultate des Reflexionsvermögens und des Kontrasts in dem Reflexionsmodus sowie die Messresultate des Transmissionsvermögens und des Kontrasts in dem Transrnissionsmodus der Flüssigkristallanzeigevorrichtungen der Beispiele 2 bis 12.
Tabelle 2
In den Tabellen 1 und 2 handelt es sich bei den Öffnungsverhältnissen um die der Öffnungen, die in den Schichten mit hohem Reflexionsvermögen gebildet sind, und bei den Steilheitsindizes λ handelt es sich um diejenigen der Charakteristik der transmittierten Leuchtdichte gegenüber der Spannung (wobei die Steilheitsindizes in den Beispielen 2 bis 9 und 11 durch ein APT-Ansteuerverfahren erzielt wurden und die Steilheitsindizes in den Beispielen 10 und 12 durch ein MLA-Ansteuerverfahren erzielt wurden), und die Werte Z in den Spalten der ersten und der zweiten Verzögerungsschicht bezeichnen Z-Koeffizienten.

Claims

Transflektive Flüssigkristallanzeigevorrichtung, aufweisend: eine Flüssigkristallzelle (1), wobei die Flüssigkristallzelle (1) Folgendes aufweist: eine Flüssigkristallschicht (34); ein erstes und ein zweites transparentes Substrat (11, 12), die einander gegenüber liegen und die Flüssigkristallschicht (34) sandwichartig zwischen sich schließen; transparente Elektroden (24) und eine Ausrichtungsschicht (26), die in dieser Reihenfolge auf der Innenfläche des ersten transparenten Substrats (11) gebildet sind; weitere transparente Elektroden (23) und eine weitere Ausrichtungsschicht (27), die in dieser Reihenfolge auf der Innenfläche des zweiten transparenten Substrats (12) gebildet sind; sowie einen Transflektor (30), der auf dem zweiten transparenten Substrat (12) angeordnet ist, wobei die transflektive Flüssigkristallanzeigevorrichtung ferner Folgendes aufweist: eine erste optische Ausgleichsplatte (14, 15) und einen ersten Polarisator (17), die in dieser Reihenfolge auf der Außenfläche des ersten transparenten Substrats (11) gebildet sind; eine zweite optische Ausgleichsplatte (13) und einen zweiten Polarisator (16), die in dieser Reihenfolge auf der Außenfläche des zweiten transparenten Substrats (12) gebildet sind; und eine Beleuchtungseinrichtung (300), die auf der Außenfläche des zweiten Polarisators (16) angeordnet ist und Beleuchtungslicht in Richtung auf die Flüssigkristallzelle (1) emittiert, wobei die Flüssigkristallschicht (34) eine Flüssigkristallzusammensetzung mit einer positiven dielektrischen Anisotropie aufweist, die um 220 bis 260 Grad verdreht ist, wobei der Transflektor (30) eine Schicht (36) mit hohem Reflexionsvermögen aufweist, die eine Mehrzahl von Öffnungen (36b) sowie eine Mehrzahl konkaver Bereiche oder konvexer Bereiche (36a) an der oberen Oberfläche aufweist, wobei die erste optische Ausgleichsplatte (14, 15) eine erste und eine zweite Verzögerungsschicht (14, 15) aufweist und die zweite optische Ausgleichsplatte (13) eine dritte Verzögerungsschicht (13) aufweist, und wobei bei Betrachtung einer Ausrichtungsrichtung a der Ausrichtungsschicht (26) auf dem ersten transparenten Substrat (11) und einer Ausrichtungsrichtung b der Ausrichtungsschicht (27) auf dem zweiten transparenten Substrat (12) von oben eine Referenzrichtung X zwischen den Ausrichtungsrichtungen a und b verläuft, durch den Schnittpunkt 0 der Ausrichtungsrichtungen a und b hindurch geht und ferner entlang einer Linie verläuft, die den durch die Ausrichtungsrichtungen a und b gebildeten inneren Winkel in zwei Hälften teilt, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlicht-/Spannungs-Charakteristik der Flüssigkristallzusammensetzung einen Steilheitsindex aufweist, der im Bereich von 1,030 bis 1,075 liegt, dass die Flüssigkristallzelle (1) eine Doppelbrechungs-Verzögerung (Δnd_LC) aufweist, die bei einer Messwellenlänge von 589 nm im Bereich von 690 bis 735 nm liegt, dass die konkaven oder konvexen Bereiche (36a) derart angeordnet sind, dass eine winkelmäßige Intensitätsverteilung eines von der Schicht (36) mit hohem Reflexionsvermögen reflektierten Lichtstrahls von einer Gauss'schen Verteilung um einen Winkel seiner spiegelnden Reflexion versetzt ist, dass die erste Verzögerungsschicht (14) eine Doppelbrechungs-Verzögerung (Δnd_RF1) aufweist, die bei einer Messwellenlänge von 546 nm im Bereich von 150 bis 190 nm liegt sowie ferner eine langsame Achse β aufweist, die einen Winkel (φ_RF1) bildet, der bei Betrachtung von oben in Bezug auf die Referenzrichtung X im Gegenuhrzeigersinn im Bereich von 65 bis 95 Grad liegt, dass die zweite Verzögerungsschicht (15) eine Doppelbrechungs-Verzögerung (Δnd_RF2) aufweist, die bei einer Messwellenlänge von 546 nm im Bereich von 350 bis 400 nm liegt sowie ferner eine langsame Achse γ aufweist, die einen Winkel (φ_RF2) bildet, der bei Betrachtung von oben in bezug auf die Referenzrichtung X im Gegenuhrzeigersinn im Bereich von 90 bis 135 Grad liegt, dass der erste Polarisator (17) eine Absorptionsachse α aufweist, die einen Winkel (φ_pol1) bildet, der bei Betrachtung von oben in Bezug auf die Referenzrichtung X im Gegenuhrzeigersinn im Bereich von 35 bis 55 Grad liegt, dass die dritte Verzögerungsschicht (13) eine Doppelbrechungs-Verzögerung (Δnd_RF3) aufweist, die bei einer Messwellenlänge von 546 nm im Bereich von 115 bis 135 nm liegt sowie ferner eine langsame Achse δ aufweist, die einen Winkel (φ_RF3) bildet, der bei Betrachtung von oben in Bezug auf die Referenzrichtung X im Gegenuhrzeigersinn im Bereich von 55 bis 85 Grad liegt, dass der zweite Polarisator (16) eine Absorptionsachse ε aufweist, die einen Winkel (φ_pol2) bildet, der bei Betrachtung von oben in Bezug auf die Referenzrichtung X im Gegenuhrzeigersinn im Bereich von 10 bis 40 Grad liegt, und dass ein durch die langsame Achse δ der dritten Verzögerungsschicht (13) und die Absorptionsachse ε des zweiten Polarisators gebildeter Winkel im Bereich von 30 bis 50 Grad liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkristallzelle (1) eine Farbfilterschicht (20) aufweist, die auf der Seite der inneren Oberfläche von einem von dem ersten und dem zweiten transparenten Substrat (11, 12) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbfilterschicht (20) auf der Schicht (36) mit hohem Reflexionsvermögen des Transflektors (30) gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Doppelbrechungs-Verzögerung (Δnd_LC) der Flüssigkristallzelle (1) bei einer Messwellenlänge von 589 nm im Bereich von 700 bis 730 nm liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Absorptionsachse α des ersten Polarisators (17) in Bezug auf die Referenzrichtung X gebildete Winkel (φ_pol1) bei Betrachtung von oben im Gegenuhrzeigersinn im Bereich von 40 bis 50 Grad liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Doppelbrechungs-Verzögerung (Δnd_RF1) der ersten Verzögerungsschicht (14) bei einer Messwellenlänge von 546 nm im Bereich von 155 bis 185 nm liegt, und dass der durch die langsame Achse β der ersten Verzögerungsschicht (14) in Bezug auf die Referenzrichtung X gebildete Winkel (φ_RF1) bei Betrachtung von oben im Gegenuhrzeigersinn im Bereich von 70 bis 90 Grad liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Doppelbrechungs-Verzögerung (Δnd_RF2) der zweiten Verzögerungsschicht (15) bei einer Messwellenlänge von 546 nm im Bereich von 360 bis 400 nm liegt, und dass ferner der durch die langsame Achse γ der zweiten Verzögerungsschicht (15) in Bezug auf die Referenzrichtung X gebildete Winkel (φ_RF1) bei Betrachtung von oben im Gegenuhrzeigersinn im Bereich von 100 bis 130 Grad liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (36) mit hohem Reflexionsvermögen eine Metallschicht auf Al-Basis oder Ag-Basis aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Öffnungsverhältnis jeder feinen Öffnung (36b) in Bezug auf die Fläche (A × B) von einer Pixel-Mittenbeabstandung der Flüssigkristallzelle (1) im Bereich von 15 % bis 35 % liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkristallzusammensetzung eine Durchlicht-/Spannungs-Charakteristik aufweist, deren Steilheits-Index bei Ansteuerung mit einem Spannungsmittelungsverfahen im Bereich von 1,030 bis 1,060 liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkristallzusammensetzung eine Durchlicht-/Spannungs-Charakteristik aufweist, deren Steilheits-Index bei Ansteuerung mit einem Mehrzeilen-Adressierverfahen im Bereich von 1,040 bis 1,075 liegt.