NL8801164A

NL8801164A - Weergeefinrichting voor gebruik in reflectie.

Info

Publication number: NL8801164A
Application number: NL8801164A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1987-06-10
Filing date: 1988-05-04
Publication date: 1989-01-02
Also published as: DE3853698T2; ATE122158T1; CN1030144A; EP0294899A2; CN1015941B; EP0294899A3; EP0294899B1; DE3853698D1; JP2896897B2; JPS647021A; US4999619A; KR890000917A

Description

<? * PHN 12.548 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Weergeefinrichting voor gebruik in reflectie.

De uitvinding betreft een weergeefinrichting voor gebruik in reflectie, voorzien van een laag vloeibaar kristallijn materiaal tussen een eerste doorzichtige steunplaat met tenminste een doorzichtige eerste stuurelektrode en een door afstandbepalende middelen op afstand 5 gehouden tweede steunplaat voorzien van tenminste een halfgeleider-lichaam met één of meer schakelelementen voor het aansturen van een in rijen en kolommen opgedeelde matrix van beeldelementen met elektrisch afzonderlijk aanstuurbare beeldelektroden,welke beeldelektroden het halfgeleiderlichaam tenminste ter plaatse van de schakelelementen 10 practisch volledig bedekken

Een weergeefinrichting van de in de aanhef genoemde soort is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift nr. 4,239,346. Het daarin gebruikte effect (dynamic scattering) is traag.

De uitvinding stelt zich ten doel een weergeefinrichting 15 van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen die een voldoend hoge dichtheid van beeldelementen bezit en zo snel is dat snel variërende beelden kunnen worden weergegeven.

Daarnaast stelt zij zich ten doel een weergeefinrichting te verschaffen waarin op reproduceerbare wijze grijsschalen kunnen 20 worden verkregen.

Een weergeefinrichting volgens de uitvinding heeft hiertoe het kenmerk, dat de laag vloeibaar kristallijn materiaal via elektrische spanningen op de beeldelektroden schakelbaar is tussen twee toestanden, en de inrichting afhankelijk van de aangelegde elektrische 25 spanning een gebied van continu afnemende of toenemende waarden van de reflectie doorloopt tussen een eerste toestand, waarin de moleculen van het vloeibaar kristalmateriaal een eerste oriëntatierichting bezitten, en een tweede toestand waarin de moleculen van het vloeibaar kristal een tweede oriëntatierichting bezitten nagenoeg loodrecht op de eerste 30 oriëntatierichting, waarbij voor een invallende lichtbundel met centrale golflengte XO het verschil in het effectief optisch weglenteverschil tussen de beide toestanden na reflectie nagenoeg 1/2 XO

88011 64 PHN 12.548 2 bedraagt en waarbij in één van beide toestanden een maximale hoeveelheid licht wordt gereflecteerd, terwijl in de andere toestand een minimale hoeveelheid licht wordt gereflecteerd.

De uitvinding berust op het inzicht dat voor een goede 5 werking het effectief weglengteverschil tot nagenoeg 1/2 XO beperkt moet blijven. Dit houdt in dat de dikte van de laag vloeibaar kristal-materiaal moet afnemen, met als gevolg dat de schakeltijden tot enkele miliseconden kunnen afnemen.

Bij toepassing van materialen met negatieve 10 diëlectrische anisotropie bezitten in spanningsloze toestand de moleculen van het vloeibaar kristal een oriëntatierichting nagenoeg loodrecht op de steunplaten. Nagenoeg loodrecht invallend licht ondervindt dan geen dubbele breking en wordt na reflectie afhankelijk van het gebruik van polarisatoren wel of niet doorgelaten.

15 Vanaf een zekere drempelspanning treedt dubbele breking op, afhankelijk van de tilthoek. Bij toenemende spanning neemt de dubbele breking snel toe tot een waarde waarbij het effectief optisch weglengteverschil reflectie 1/2 XO bedraagt. De instelling van deze waarde is in de tot nu toe gebruikelijke inrichtingen zeer kritisch 20 omdat de daar gebruikte laagdikten te groot zijn ; samen met de snelle toename van de dubbele breking maakt dit de instelling van intermediaire toestanden (grijsschalen) erg moeilijk.

Een voorkeursuitvoering van een inrichting volgens de uitvinding heeft dan ook het kenmerk, dat de moleculen van het vloeibaar 25 kristal materiaal in spanningsloze toestand een oriëntatierichting bezitten in hoofdzaak evenwijdig aan de steunplaten of met een kleine hoek ten opzichte van het vlak van de steunplaten. Hiermee is een goede instelling van grijsschalen mogelijk.

Bij voorkeur zijn de steunplaten hiertoe voorzien van 30 oriëntatielagen die de moleculen een oriëntatierichting geven in hoofdzaak evenwijdig aan het vlak van de steunplaten, of een vlak dat daarmee een zekere hoek maakt (tilt), waarbij de polarisatierichting van de polarisator een hoek maakt (van bij voorkeur 45°) met de oriëntatierichting van de moleculen ter plaatse van de eerste 35 steunplaat.

In een dergelijke inrichting, die gebruik maakt van vloeibaar kristal materiaal met positieve diëlectrische anisotropie 8801164 PHN 12.548 3 kunnen op reproduceerbare wijze grijsschalen worden verkregen. Bij spanning nul is de dubbele breking maximaal zodat de voorwaarde geldt 2dAn=1/2XQ waarin Δη het verschil in brekingsindices voor de gewone en buitengewone golf is en d de dikte van de vloeibaar kristallaag.

5 Tussen gekruiste polarisator en analysator wordt nu maximale reflectie bereikt. Bij toenemende spanning worden de moleculen nu gericht in de richting van de as loodrecht op de steunplaten. Hierbij wordt een tamelijk slappe spanningstransmissiekarakteristiek verkregen.

Om in deze inrichting een zodanige toestand te krijgen, 10 dat de reflectie nul wordt, moet een relatief hoge spanning worden aangelegd (theoretisch oneindig hoog) om alle moleculen loodrecht op de steunplaten te kunnen oriënteren.

Om dit te vermijden wordt bij voorkeur een faseplaatje met tegengestelde dubbele breking aangebracht, bijvoorbeeld met een 15 fasedraaiing over een hoek -δ. De dikte van de voeibaar kristal laag wordt dan zodanig gekozen dat voor een gegeven X geldt 2d.An=1/2XQ+25. Bij spanning nul treedt dan de maximale transmissie op, terwijl uitdoving wordt bereikt bij een zodanige hoek tussen de as loodrecht op de steunplaten en de vloeibaar kristalmoleculen dat de 20 dubbele breking een fasedraaiing over δ veroorzaakt. Dit wordt bij veel lagere spanningen bereikt. In de praktijk werden hiermee alle grijsschalen doorlopen in een spanningsgebied van 0,5 Volt tot 2,5 V over het vloeibaar kristal materiaal.

Doorgaans wordt hiertoe een maximale dikte d gekozen 25 waarbij geldt d ± a^s λ0 de gebruikte golflengte is. Bij een golflengtegebied tot circa 800 nanometer en waarden van Δη-0,15 betekent dit dat de dikte van de vloeibaar kristallaag ten hoogste 2 pm bedraagt.

De oriëntatie van de vloeibaar molecuulkristallen aan 30 de beide steunplaten mag een onderlinge verdraaiing vertonen. Dit kan de schakelsnelheid van de inrichting gunstig beïnvloeden.

De gewenste uniformiteit in de dikte van de laag vloeibaar kristalmateriaal kan bijvoorbeeld worden verkregen door middel van de werkwijze zoals beschreven in de niet-voorgepubliceerde 35 Octrooiaanvrage NL· 8701347 (PHN 12.145). Een voorkeursuitvoering die eenvoudiger te fabriceren is heeft het kenmerk, dat een steunplaat voorzien is van uit een uniforme laag door etsen verkregen 88011 64 PHN 12.548 4 * afstandselementen (spacers) en de beide steunplaten door drukmiddelen worden samengehouden. Om een uniform verdeelde druk te verkrijgen wordt hierbij bijvoorbeeld siliconenrubber als intermediair gebruikt.

Om het reflecterend vermogen nog te vergroten is de 5 tweede steunplaat bij voorkeur voorzien van een extra reflecterende laag (diëlectrische spiegel) die de beeldelementen en (eventuele) tussenliggende delen van het halfgeleidermateriaal bedekt. Het tussenliggende halfgeleidermateriaal is daarmee nu nog beter afgeschermd van invallend licht.

10 De tweede steunplaat kan een glazen plaat of kwartsplaat zijn met halfgeleiderelementen (bijvoorbeeld TFT-schakelaars uit amorf silicium of polykristallijn silicium) ter plaatse van de beeldelementen, welke plaat bijvoorbeeld vóór het aanbrengen van de diëlektrische spiegel en (eventueel) de spacers een planarizatiebehandeling 15 ondergaat. Bij voorkeur kiest men hiervoor echter één halfgeleidersubstraat voorzien van aanstuurschakelingen. Met de aanstuurschakelingen en besturingslijnen kan hierin eventueel een extra laag (of patroon van) geleidend materiaal worden aangebracht ter voorkoming van overspraak van rijen en kolommen naar de 20 beeldelektroden. Verder kan dit halfgeleidersubstraat nog voorzien zijn van een laag warmtegeleidend materiaal (bijvoorbeeld een metaallaag) ten behoeve van koeling van hét substraat. Dit laatste kan ook plaatsvinden door middel van bijvoorbeeld een losse metalen plaat tussen het halfgeleidersubstraat en het siliconenrubber.

25 De beschreven weergeefinrichting is, zoals besproken,bijzonder geschikt voor inrichtingen ten behoeve van (kleuren)projectietelevisie.

De uitvinding zal thans nader worden omschreven aan de hand van enkele uitvindingsvoorbeelden en de tekening, waarin 30 Figuur 1 schematisch een bovenaanzicht toont van een gedeelte van één van de steunplaten.

Figuur 2 schematisch een dwarsdoorsnede toont langs de lijn ΙΙ-Π in figuur 1,

Figuur 3 schematisch de werking van een vloeibaar kristal 35 effect gebaseerd op positieve diëlektrische anasotropie toont,

Figuur 4 de bijbehorende spanning-lichtintensiteit-karakteristiek toont, terwijl 8801164 a PHN 12.548 5

Figuur 5 schematisch de toepassing van de inrichting van figuur 1, 2 in projectietelevisie toont.

De figuren 1 en 2 tonen schematisch in bovenaanzicht respectievelijk in dwarsdoorsnede een weergeefinrichting 1 voorzien van 5 een eerste steunplaat 2 van bijvoorbeeld glas. De steunplaat 2 is voorzien van een doorzichtige elektrode 3 van indium-tin oxyde of een ander geschikt materiaal en zonodig een oriënterende laag 4 die tevens kan dienen om ongewenste reacties tussen het vloeibaar kristal materiaal 5 en de elektroden te voorkomen. Het vloeibaar kristal materiaal 5, 10 bijvoorbeeld ZLI 1132 (Merck) bevindt zich tussen de eerste steunplaat en een tweede steunplaat die gevormd wordt door een halfgeleiderlichaam 6; de steunplaten worden op afstand gehouden door middel van afstandbepalende elementen (spacers) 7. Het geheel wordt afgesloten met een rand 8.

15 Op de tweede steunplaat (het halfgeleiderlichaam) is in dit voorbeeld een matrix van beeldelementen aangebracht bestaande uit reflecterende beeldelektroden 9 van bijvoorbeeld aluminium. Deze beeldelektroden kunnen elektrisch aangestuurd worden met behulp van in het halfgeleiderlichaam 6 gerealiseerde schakelelementen. Dit 20 halfgeleiderlichaam dat bijvoorbeeld bestaat uit een p-type substraat 10 bevat hiertoe aan een hoofdoppervlak 11 n-MOS-transistoren 12, waarvan de n-type aanvoerzónes 13 verbonden zijn met n+-type begraven lagen 14 die voor de beeldelementen in één kolom gemeenschappelijk zijn en dus als kolomgeleiders fungeren. De n-type afvoerzönes 15 van de M0S-25 transistoren 12 zijn verbonden met n+-type contactzönes 16 voor het contacteren van de beeldelektroden 9.

Het hoofdoppervlak 11 is bedekt met een laag isolerend materiaal 17, bijvoorbeeld siliciumoxyde dat ter plaatse van poortelektroden 18 als poortoxyde fungeert. Hierbij zijn de 30 aanvoerzöne 13 en de afvoerzóne 15 zelfregistrerend aangebracht ten opzichte van de poortelektrode met behulp van een ondiepe ionenimplantatie. De poortelektroden 18 van een aantal beeldelementen in een rij vormen hierbij onderdelen van een rijelektrode 19. Via de rijelektroden 19 en de kolomgeleiders 14 kan elk van de transistoren 12 35 en de bijbehorende beeldelektrode 9 afzonderlijk worden aangestuurd. Om de poortelektroden elektrisch te isoleren is een tweede isolerende laag 20 aangebracht. Op deze laag 20 is in dit voorbeeld een geleiderpatroon 8θθ11 Bi PHN 12.548 6 21 aangebracht dat zich uitstrekt boven de n+-type lagen 14 en de rijelektroden 19. Door dit geleiderpatroon van een vaste spanning (bijvoorbeeld aardpotentiaal) te voorzien wordt overspraak van de kolomen rijgeleiders naar de beeldelektroden 9 voorkomen. Het geleiderpatroon 5 21 kan zich uiteraard ook uitstrekken tot boven de schakelelementen en overige delen van het halfgeleiderlichaam; uiteraard zijn hierin dan uitsparingen voorzien ter plaatse van contactgaten 22 in de isolerende lagen 17, 20 en 23, welke laatste laag 23 het geleiderpatroon 21 isoleert van de beeldelektroden 9. Teneinde een vlak spiegelend 10 oppervlak te verkrijgen kan deze isolerende laag 23 geplanariseerd worden alvorens de contactgaten 22 en de contactmetallisering 25 ten behoeve van de elektrische verbinding tussen de contactzónes 16 en de beeldelektroden 9 worden aangebracht. Ter verhoging van het reflecterend vermogen kan het gehele oppervlak bedekt zijn met een diëlectrische 15 spiegel 24. Voor een goede koeling is het halfgeleiderlichaam 6 aan zijn onderzijde voorzien van een geleidende laag 26.

Het halfgeleiderlichaam kan zich uitstrekken tot voorbij de rand 8, bijvoorbeeld wanneer in dit halfgeleiderlichaam ook nog aansturingselektronica, zoals schuifregisters etc., gerealiseerd is.

20 De beeldelektroden bezitten in dit voorbeeld een oppervlakte van circa 30 x 30 (pm) , terwijl de eigenlijke

. , O

transistoren 12 bijvoorbeeld een oppervlak van circa 12 x 15 (pm)*1 bezetten. Onder een beeldelektrode 9 kunnen ten behoeve van redundantie ook meerdere transistoren (of andere schakelelementen) gerealiseerd 25 worden.

De inrichting van figuur 1 en 2 bevat verder een aantal afstandbepalende middelen (spacers) 7. Deze worden verkregen door, na voltooiing van de diëlektrische spiegel 24, het oppervlak 27 van het voltooide halfgeleiderlichaam 6 te bedekken met een laag magnesiumoxyde 30 met een dikte van bijvoorbeeld 0,8 pm. Deze dikte is onder meer afhankelijk van het te gebruiken vloeibaar kristal materiaal. Door middel van fotolithografisch etsen worden dan de spacers verkregen. De hoeveelheid spacers kan variëren van 1 a 2 per beeldelement tot 1 per 10 na 20 beeldelementen, afhankelijk van de oppervlaktevariaties 35 in het uiteindelijke oppervlak van de tweede steunplaat. Dit oppervlak ondergaat vóór het aanbrengen van de laag magnesiumoxyde nog een vloeibaar kristal oriënterende behandeling zoals wrijven. De 8801164 PHN 12.548 7 * betreffende etsstap kan ook gebruikt worden voor het gelijktijdig definiëren van de rand 8.

De uiteindelijke laag 5 van vloeibaar kristal materiaal, wordt bepaald door de dikte van de laag waaruit de spacers worden 5 geëtst. In dit voorbeeld bedraagt deze 0,8 pm. Bij het in dit voorbeeld te gebruiken planaire vloeibaar kristal-effect gebaseerd op positieve diëlektrische anasotropie zal deze laag echter kunnen variëren tussen bijvoorbeeld 0,25 pm en 2 pm. Om de hiervoor benodigde uniforme dikte van de vloeibaar kristallaag 5 te verkrijgen wordt het 10 halfgeleiderlichaam 6 tegen de eerste steunplaat 2 gedrukt nadat vooraf hiertussen het vloeibaar kristal materiaal is aangebracht. Bij voldoende druk wordt middels de spacers 7 een practisch uniforme dikte van de vloeibaar kristallaag 5 verkregen, ondanks eventuele oneffenheden op macroscopisch niveau in het oppervlak 27.

15 Het aandrukken geschiedt in dit voorbeeld met behulp van een siliconenrubber 28, waarbij de totale combinatie bijvoorbeeld door één of meer schroefverbindingen 29 wordt samengehouden en zo in een uniforme druk ondervindt. Het geheel kan worden ondergebracht in een schematisch aangegeven omhulling 30.

20 Het gebruik van het genoemde planaire vloeibaar kristal effect met positieve diëlektrische anisotropie wordt nu nader verklaard aan de hand van figuur 3 en 4. De oppervlaktelagen 4 en 27 zijn hierbij zodanig voorbereid dat in spanningsloze toestand de vloeibaar kristalmoleculen zich in een zekere richting evenwijdig aan de 25 oppervlakken van de steunplaten 2, 6 richten.

Door middel van een polarisator 31 waarvan de polarisatierichting een hoek van 45° maakt met de oriëntatielaag van de vloeibaar kristalmoleculen (schematisch weergegeven door de director 32) wordt lineair gepolariseerd licht met bijvoorbeeld een 30 polarisatierichting 33 (figuur 3a) doorgelaten. Doordat deze trillingsrichting een hoek van 45° maakt met de oriëntatierichting van het vloeibaar kristal, wordt de invallende gepolariseerde golf opgedeeld in een gewone golf (met trillingsrichting 34, evenwijdig aan de oriëntatierichting van het vloeibaar kristal) en een buitengewone 35 golf (met trillingsrichting 35) loodrecht op trillingsrichting 34).

Het verschil in optische weglengte voor de gewone en buitengewone golf bedraagt bij verlaten van het vloeibaar kristal na 8801 1 6 4 ** PHN 12.548 8 reflectie 2dAn (d = dikte vloeibaar kristallaag; Δη verschil in brekingsindices van de gewone en de buitengewone golf). Dit verschil in optische weglengte is in de situatie van figuur 3a maximaal aangezien de vloeibaar kristal moleculen practisch evenwijdig aan de steunplaten 5 georiënteerd zijn (Δη = Anmax). Bij een zodanige keuze van de dikte d dat voor een gekozen golflengte λΟ geldt 2dAninax = 1/2 XO zijn de in-en uitgaande abnormale bundel 180° uit fase (respectievelijk weergegeven door trillingsrichtingen 35 en 35'). De polarisatierichting van het uittredend licht is dan over 90° gedraaid (weergegeven door 10 33' in figuur 3a), zodat dit licht een analysator 36 waarvan de polarisatierichting 90° gedraaid is ten opzichte van die van de polarisator 31 kan passeren. Bij V = 0 wordt de maximale hoeveelheid licht gereflecteerd.

In de situatie van figuur 3c stan de directoren 32 van 15 het vloeibaar kristal loodrecht op de beide steunplaten. Een invallende gepolariseerde bundel wordt nu niet opgesplitst en behoudt (2dhn = 0) zijn polarisatierichting. Deze bundel wordt door de analysator 36 niet doorgelaten.

In de tussenliggende situatie van figuur 3b geldt 20 0 < 2dAn < 1/2 X0. De uittredende bundel is nu elliptisch of circulair gepolariseerd en wordt in meer of mindere mate doorgelaten door de analysator 36, afhankelijk van de aangelegde spanning V en de daarbij behorende hoek tussen de directoren en de steunplaten.

Voor volledige uitdoving in figuur 3c, dat wil zeggen 25 alle directoren loodrecht op de steunplaten, is een zeer (in theorie oneindig) hoge spanning nodig (kromme 37 in figuur 4).

In de praktijk kan een dergelijke hoge spanning worden voorkomen door een uit-spanning te kiezen (figuur 4) waarbij nog een zekere hoeveelheid licht wordt gereflecteerd, overeenkomend met een 30 fasedraaiing δ van het gepolariseerde licht. Volledige uitdoving (kromme 38 in figuur 4) wordt hierbij verkregen door de inrichting van figuur 1 uit te breiden met een faseplaatje 39 van bijvoorbeeld polaroid, cellophaan of een ander geschikt dubbelbrekend materiaal dat een tegengestelde fasedraaiing -δ veroorzaakt. Om te voorkomen dat deze 35 fasedraaiing -δ bij spanning nul al aanleiding geeft tot dubbele breking wordt de dikte d van de vloeibaar kristallaag zodanig gekozen dat dhnmax = 1/4 XO+δ. In de praktijk voldoen waarden tot 8801164 PHN 12.548 9 d= Door een geschikte keuze van d, afhankelijk van de dubbele breking van het faseplaatje 39 en de fasedraaiing δ wordt bereikt dat het verschil in effectief optisch weglengteverschil tussen de beide toestanden na reflectie 1/2 λΟ 5 bedraagt.

De directoren 32 kunnen al bij V = 0 een zekere hoek ten opzichte van de steunplaten bezitten (tilt). Ook in dit geval kan weer een dikte d met $5 « i W2 10 gekozen waarbij Δη het verschil in brekingsindex is voor de gewone en de buitengewone golf (bij V = 0).

In een reflectiecel gebaseerd op het hier beschreven effect werden alle tussenliggende intensiteitswaarden (grijstinten) waargenomen van volledig reflecterend naar volledig niet-reflecterend in 15 een spanningsgebied van nagenoeg 0 Volt tot circa 2,5 Volt, terwijl schakeltijden werden gerealiseerd in de orde van 5 a 10 milliseconden. Deze schakeltijden kunnen nog verder verlaagd worden (tot circa 2 msec.) door de oriëntatierichtingen op de beide steunplaten een onderlingen verdraaiing (twist) te geven.

20 Figuur 5 toont schematisch een projectie-inrichting gerealiseerd met een inrichting 1 zoals beschreven in figuur 1, 2.

Een (schematisch aangegeven) lamp 40 zendt een lichtbundel uit die na collimatorlenzen 41, 42 te zijn gepasseerd een spiegel 43 treft en daardoor over een kleine hoek ten opzichte van de 25 normaal 48 in de richting van de vloeibaar kristalinrichting 1 wordt gereflecteerd.

Via een platbolle lens 44 bereikt het licht de reflecterende elektroden van de halfgeleiderinrichting, die onder invloed van aansturingselektronica de toestand van het vloeibaar kristal 30 (al of niet reflecterend) bepalen. De informatie kan bijvoorbeeld een TV-signaal zijn, schematisch aangegeven door het antennesymbool 41.

Na reflectie verlaat de bundel de inrichting 1 weer onder een kleine hoek ten opzichte van de normaal 48 om via de platbolle lens 44 en een tweede lens 45 het vlak van afbeelding 46 te bereiken. Dit 35 vlak kan bijvoorbeeld samenvallen met een projectiescherm. De polarisator en analysator bevinden zich hierbij bijvoorbeeld tussen de spiegel 43 en de platbolle lens 44 respectievelijk tussen de lenzen 44 8801164 t η· PHN 12,548 10 en 45.

Bij gebruikmaking van het beschreven effect is de spreiding tussen de spanning waarbj voor verschillende kleuren uitdoving optreedt zo klein dat voor zwart-wit weergave volstaan kan 5 worden met een lamp 41 met breed spectrum, terwijl voor de dikte d van de vloeibaar kristallaag een gemiddelde waarde, bijvoorbeeld behorend bij λ = 0,6 pm wordt gekozen.

Voor kleurenweergave toont figuur 5 de optelling voor één van drie samenstellende kleuren, bijvoorbeeld blauw, groen en 10 rood. De bron zendt dan bij voorkeur een spectrum uit met een centrale golflengte Xi (i = 1, 2, 3) terwijl voor de dikte d bij voorkeur 2^ wordt gekozen.

Uiteraard is de uitvinding niet beperkt tot de hier getoonde voorbeelden maar zijn binnen het kader van de uitvinding voor 15 de vakman diverse variaties mogelijk. Zo kan het aandrukken van de tweede steunplaat ook met andere drukmiddelen worden uitgevoerd, terwijl in plaats van siliconenrubber ook bijvoorbeeld een elastomeer of een andere geschikte stof kan worden gekozen.

880 1 1 64

Claims

1. Weergeefinrichting voor gebruik in reflectie, voorzien van een laag vloeibaar kristallijn materiaal tussen een eerste doorzichtige steunplaat met tenminste een doorzichtige eerste stuurelektrode en een door afstandbepalende middelen op afstand gehouden 5 tweede steunplaat voorzien van tenminste een halfgeleiderlichaam met één of meer schakelelementen voor het aansturen van een in rijen en kolommen opgedeelde matrix van beeldelementen met elektrisch afzonderlijk aanstuurbare beeldelektroden,welke beeldelektroden het halfgeleiderlichaam tenminste ter plaatse van de schakelelementen 10 praktisch volledig bedekken, met het kenmerk, dat de laag vloeibaar kristallijn materiaal via elektrische spanningen op de beeldelektroden schakelbaar is tussen twee toestanden, en de inrichting afhankelijk van de aangelegde elektrische spanning een gebied van continu afnemende of toenemende waarden van de reflectie doorloopt tussen een eerste 15 toestand, waarin de moleculen van het vloeibaar kristalmateriaal een eerste oriëntatierichting bezitten, en een tweede toestand, waarin de moleculen van het vloeibaar kristal een tweede oriëntatierichting bezitten nagenoeg loodrecht op de eerste oriëntatierichting, waarbij voor een invallende lichtbundel met centrale golflengte X0 het verschil 20 in het effectief optisch weglenteverschil tussen de beide toestanden na reflectie nagenoeg 1/2 λ0 bedraagt en waarbij in één van beide toestanden een maximale hoeveelheid licht wordt gereflecteerd, terwijl in de andere toestand een minimale hoeveelheid licht wordt gereflecteerd.

2. Weergeefinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, 25 dat de moleculen van het vloeibaar kristal materiaal in de spanningsloze toestand een oriëntatierichting bezitten in hoofdzaak evenwijdig aan de steunplaten of met een kleine hoek ten opzichte van het vlak van de steunplaten.

3. Weergeefinrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, 30 dat de inrichting een polarisator en een analysator bevat en de steunplaten voorzien zijn van oriëntatielagen die de moleculen van het vloeibaar kristal een oriëntatierichting geven in hoofdzaak evenwijdig aan de steunplaten of een met een kleine hoek ten opzichte van de steunplaten en de polarisatierichting van de polarisator een hoek maakt 35 met de oriëntatierichting van de moleculen ter plaatse van de eerste steunplaat.

4. Weergeefinrichting volgens conclusie 2 of 3, met het ken 880. f 64 (- PHN 12.548 12 merk, dat de hoek van de oriëntatierichting van de vloeibaar kristal moleculen ten opzichte van de steunplaten ten hoogste 15° bedraagt.

5. Weergeefinrichting volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat de hoek tussen de polarisatierichting van de polarisator en 5 de oriëntatierichting van de moleculen ter plaatse van de eerste steunplaat practisch 45° bedraagt.

6. Weergeefinrichting volgens conclusie 3, 4, of 5, met het kenmerk, dat de oriëntatierichting op de eerste steunplaat een verdraaiing vertoont ten opzichte van die op de tweede steunplaat.

7. Weergeefinrichting volgens één der conclusies 1 tot en met 6, met het kenmerk, dat de inrichting voorzien is van een extra laag dubbelbrekend materiaal zodanig dat deze laag een zekere hoeveelheid dubbele breking in de vloeibaar kristallaag compenseert.

8. Weergeefinrichting volgens één der vorige conclusies, 15 met het kenmerk, dat de dikte van de laag vloeibaar kristal materiaal * ten hoogste 2 pm bedraagt.

9. Weergeefinlichting volgens conclusie 1 tot en met 8, met het kenmerk, dat een steunplaat voorzien is van door etsen uit een practisch uniforme laag verkregen afstandbepalende elementen en de beide 20 steunplaten door drukmiddelen worden samengehouden, zodanig dat de laag vloeibaar kristallijn materiaal een practisch uniforme dikte bezit.

10. Weergeefinrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de drukmiddelen siliconenrubber bevatten.

11. Weergeefinrichting volgens één der conclusies 1 tot 25 en met 10, met het kenmerk, dat de weergeefinrichting een laag reflecterend materiaal bevat tussen de beeldelementen en de laag vloeibaar kristal materiaal.

12. Weergeefinrichting volgens conclusie 1 tot en met 11, met het kenmerk, dat de beeldelementen ter plaatse van het vloeibaar kristal 30 materiaal vrijwel volledig de tweede steunplaat bedekken.

13. Weergeefinrichting volgens één der conclusies 1 tot en met 12, met het kenmerk, dat de steunplaat één halfgeleidersubstraat voorzien van aanstuurschakelingen bevat.

14. Weergeefinrichting volgens conclusie 12 of 13, met het 35 kenmerk, dat althans ter plaatse van besturingslijnen zich tussen deze lijnen en de beeldelektroden een daarvan elektrisch geïsoleerde laag van elektrisch geleidend materiaal bevindt. 8801164 „4 PHN 12.548 13

15. Weergeefinrichting volgens conclusie 12 of 13, met het kenmerk, dat de inrichting aan de van het vloeibaar kristal materiaal afgewende zijde van het halfgeleiderraateriaal voorzien is van een laag warmtegeleidend materiaal.

16. Inrichting ten behoeve van projectietelevisie, met het kenmerk, dat deze tenminste een lichtbron bevat waarvan het licht invalt op een weergeefinrichting volgens één der vorige conclusies en afhankelijk van de optische toestand van de beeldelementen wordt gereflecteerd, en het aldus gemoduleerde licht via projectiemiddelen 10 wordt afgebeeld, 8801164