ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ ЭКРАН И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 1994 года по МПК G02F1/13 

Описание патента на изобретение RU2017186C1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в качестве устройства отображения информации в портативных персональных ЭВМ, а также в мини-телевизорах, контрольно-вычислительной аппаратуре.

Известен жидкокристаллический (ЖК) экран [1], содержащий две параллельно расположенные стеклянные пластины, образующие замкнутый объем, заполненный ЖК материалом, на внутренних сторонах пластин сформированы группы взаимно ортогональных прозрачных проводящих полосковых электродов, на внешних сторонах пластин сформированы поляризующие покрытия, отражающее покрытие, а зазор между пластинами контролируется калиброванным стекловолокном. Изготовление известного ЖК экрана заключается в последовательном формировании на стеклянных пластинах с нанесенным слоем диэлектрика прозрачных проводящих электродов из оксида индия-олова, пассивирующего и ориентирующего покрытий, нанесении калиброванного стекловолокна, сборке пластин, заполнении ЖК материалом, герметизации, наклейке на внешние поверхности собранного экрана поляризующих покрытий и на нижнюю сторону - отражающего покрытия.

Недостатками известного ЖК экрана являются его низкие быстродействие и контраст изображения за счет использования супер-твист эффекта, а также сложность его изготовления из-за высоких требований к плоскостности стеклопластин, стекловолокну и прецизионности сборки.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному устройству является отражательный ЖК экран [2], содержащий две параллельно расположенные изолирующие пластины, образующих замкнутый объем, заполненный ЖК материалом. На внутренней стороне первой пластины сформированы группа прозрачных полосковых электродов из оксида индия-олова с периферийными контактными площадками, пассивирующее и ориентирующее покрытия. На внутренней стороне второй пластины сформирована группа танталовых полосковых электродов с периферийными контактными площадками, перпендикулярных группе прозрачных полосковых электродов, расположенных на первой пластине, матрица прозрачных электродов элементов отображения из оксида индия-олова, матрица тонкопленочных нелинейных элементов со структурой металл-диэлектрик-металл (МДМ), через которые прозрачные электроды элементов отображения последовательно соединены с танталовыми полосковыми электродами, пассивирующее и ориентирующее покрытие из полимерного материала. На одной из внешних сторон экрана выполнены поляризующее покрытие и отражатель в виде сплошной металлической пленки, на другой стороне - поляризующее покрытие, зазор между стеклопластинами контролируется посредством калиброванного стекловолокна. Изготовление известного ЖК экрана заключается в последовательном формировании на одной стеклянной пластине с нанесенным слоем диэлектрика, выполняющего функции стоп-слоя, прозрачных полосковых электродов из оксида индия-олова, пассивирующего и ориентирующего покрытий из полимерного материала. На второй стеклянной пластине с нанесенным слоем диэлектрика последовательно формируются танталовые полосковые электроды с верхним пассивирующим диэлектриком из пятиокиси тантала и боковым тонким также из оксида тантала, верхние электроды МДМ структуры из хрома, прозрачные электроды элементов отображения из оксида индия-олова, пассивирующее и ориентирующее покрытия из пленки полимерного материала. Затем производится сборка ЖК экрана путем нанесения калиброванного стекловолокна на сформированные структуры, склейки пластин между собой, заполнения ЖК материалом, герметизации и наклейки на одну из внешних сторон поляризующего покрытия с отражателем, на другую - поляризующего покрытия.

Недостатками известного ЖК экрана являются его низкие функциональные возможности за счет ограничений, возникающих из-за значительной собственной емкости управляющих МДМ элементов, что значительно усложняет изготовление экранов с высоким разрешением, а также малый контраст изображения за счет поглощения при прохождении света до отражателя и обратно.

Целью изобретения является увеличение угла обзора, повышение яркости и контраста изображения.

Это достигается тем, что в жидкокристаллическом экране, содержащем замкнутый объем, образованный двумя параллельно расположенными изолирующими пластинами, одна из которых должна быть прозрачна, в котором заключен слой ЖК материала, на внутренней стороне прозрачной пластины сформирован слой диэлектрика, на котором размещены группа параллельных проводящих полосковых электродов с периферийными контактными площадками, матрица прозрачных проводящих электродов элементов отображения, размещенных между прозрачными полосковыми электродами. Матрица нелинейных элементов со структурой МДМ, первые металлические слои которых совмещены с соответствующими проводящими полосковыми электродами, а через вторые металлические слои МДМ структуры прозрачные проводящие электроды элементов отображения последовательно соединены с проводящими полосковыми электродами, а также слой пассивирующего и ориентирующего покрытий, на внешней стороне прозрачной пластины сформировано поляризующее покрытие, на второй изолирующей пластине сформированы группа параллельных проводящих полосковых электродов с периферийными контактными площадками, пространственно пересекающихся с полосковыми электродами, размещенными на первой пластине, металлическое отражающее, пассивирующее, ориентирующее и поляризующее покрытия, вторая изолирующая пластина выполнена непрозрачной из слоя алюминия или его сплава, покрытого слоем пористого оксида алюминия с рельефной поверхностью, на которой последовательно размещены параллельные полосковые электроды, которые совмещены с отражающим покрытием, и используемая в качестве пассивирующего, ориентирующего и поляризующего покрытий пленка дихроичного красителя, непрозрачная пластина выполнена с выступами для удержания зазора в ЖК экране, высота которых определяется толщиной слоя ЖК и размещенными по поверхности пластины с шагом не менее 500 мкм по горизонтали и вертикали, а вершины выступов имеют площадь не менее 5х5 мкм.

В жидкокристаллическом экране в качестве ЖК смеси использована смесь состава: ЖК-1289 - 99,9%, холестерилпеларгомат - 0,1 % и удельным сопротивлением не менее 5х10Е10 Ом/см.

При способе изготовления жидкокристаллического экрана, заключающемся в том, что на внутреннюю сторону изолирующей пластины из прозрачного материала наносят слой диэлектрика, на котором формируют группу параллельных проводящих полосковых электродов с периферийными контактными площадками, матрицу прозрачных проводящих электродов элементов отображения, которые размещены между полосковыми электродами, и матрицу нелинейных МДМ элементов, первые металлические слои которых совмещены с полосковыми электродами, затем наносят пассивирующее и ориентирующее покрытия, на второй изолирующей пластине формируют группу параллельных проводящих полосковых электродов с периферийными контактными площадками, пространственно пересекающихся с полосковыми электродами, сформированными на первой пластине, а также наносят отражающее, пассивирующее, ориентирующее и поляризующее покрытия, осуществляют сборку изолирующих пластин с зазором, равным толщине слоя ЖК, который заполняют жидкокристаллической смесью, герметизируют и формируют на внешней стороне первой пластины поляризующее покрытие, вторую пластину изготавливают из алюминия или его сплавов, на котором затем формируют слой пористого оксида алюминия, затем подвергают травлению слой оксида алюминия по рисунку выступов для получения рельефной поверхности и формирования выступов для удержания зазора в ЖК экране и напыляют слой металла с высоким коэффициентом отражения, проводят фотолитографию по рисунку проводящих полосковых электродов с периферийными контактными площадками, затем наносят на сфоpмированную структуру пленку дихроичного красителя и ориентируют ее.

Травление осуществляют составом: Н3РО4 - 30 мл, CrO3 - 20 г Н2О - 1000 мл, температура - 90оС.

Пленку дихроичного красителя ориентируют путем нанесения на нее лавсановой пленки, раскатки ее резиновым валиком и отрывания лавсановой пленки за край со скоростью 50-100 см/мин.

На фиг. 1 изображен схематически ЖК экран, разрез; на фиг. 2 - фрагмент нижней изолирующей пластины.

ЖК экран имеет прозрачную изолирующую пластину 1, на которую нанесен слой диэлектрика 2, выполняющий функции стоп-слоя, и выполнена группа полосковых проводящих электродов 3, матрица прозрачных проводящих электродов элементов отображения 4, матрица тонкопленочных управляющих элементов 5, через которые прозрачные электроды элементов отображения 4 соединены с проводящими полосковыми электродами 3, поверх сформированной структуры нанесен слой 6 пассивирующего и ориентирующего покрытий, изолирующую пластину 7, представляющую собой пластину из алюминия или его сплавов, покрытую слоем 8 пористого оксида алюминия, на котором выполнены выступы 11 определенной формы и высоты для контроля зазора между изолирующими пластинами и сформирована рельефная поверхность 9 отражающего покрытия 10, из которого заодно сформированы проводящие полосковые электроды с периферийными контактными площадками, поверх данной структуры нанесена пленка 12 пассивирующего, ориентирующего и поляризующего покрытий, на внешней стороне прозрачной изолирующей пластины 1 нанесено поляризующее покрытие 14, а пространство между изолирующими пластинами заполнено слоем 13 ЖК материала.

Высота выступов определяется толщиной слоя ЖК вещества, имеющего оптимальное значение для каждого конкретного ЖК вещества. Форма выступов прямоугольная и должна иметь размеры верхней части после травления не менее 5х5 мкм. По одной стороне размер может быть 2 мкм, если другая сторона не менее 10 мкм. Это было установлено проведенными исследованиями, иначе при сборке ЖК экрана выступы могут "проколоть" вторую пластину и вследствие этого возникнут отклонения от величины требуемого зазора. В примере конкретной реализации были использованы выступы размером 20х20 мкм. После травления верхняя часть выступа равнялась 8х8 мкм. Так при использовании травителя указанного состава уход размеров составил по 6 мкм на сторону. Экспериментально также установлено, что выступы по площади ЖК экрана должны располагаться с шагом не менее 500 мкм по горизонтали и вертикали. Естественно для конкретного ЖК экрана логично, чтобы выступы по площади располагались кратно шагу элементов отображения. Поэтому в примере конкретной реализации указано, что в изготовленном ЖК экране выступы располагаются 1 на 4 элемента отображения, и шаг выступов равен 400 мкм по вертикали и 480 мкм по горизонтали соответственно. Таким образом, можно сформулировать следующие основные требования к выступам: вершина выступов должна иметь площадь не менее 5х5 мкм; выступы должны располагаться с шагом не менее 500 мкм по горизонтали и вертикали.

Как видно из фиг. 1, отражающее покрытие 10 выполнено в непосредственной близости к ЖК слою 13.

Угол обзора такого ЖК экрана близок к круговому. Следует отметить, что микрорельеф рельефной поверхности не влияет на электрооптические свойства ЖК слоя; во-первых, ввиду того, что начальная глубина растравленных пор (не превышающая 0,5-0,6 мкм, затем сглаживается слоем дихроичного красителя: во-вторых, получаемые неровности за счет равномерности травления не нарушают средней величины начального значения плоскостности изолирующей пластины. Кроме того, требования к плоскостности изолирующих пластин в предлагаемом ЖК экране ниже, чем в известных решения (хотя используемый зазор может быть и меньше, чем у экранов на основе супер-твист эффекта), поскольку формируемые выступы располагаются в определенных местах топологии, имеют, с высокой точностью, фиксированную высоту и, следовательно, рельеф топологических элементов не влияет на получение требуемого зазора, что нельзя сказать при использовании, даже калиброванного с высокой точностью, стекловолокна.

Изолирующую пластину с отражающим покрытием благодаря тому, что последний располагается на внутренней стороне, можно выполнять различной толщины, позволяющей в случае необходимости использовать эту пластину как несущую, что существенно расширяет функциональные возможности предлагаемого устройства.

На фиг. 2 схематично изображен фрагмент поверхности изолирующей пластины со сформированной рельефной поверхностью 9 и выступами 11 определенной высоты и формы на пористом оксиде алюминия. Поры представляют собой каналы, которые направлены вглубь пленки и имеют форму шестигранника. Во время травления по рисунку выступов происходит одновременно с травлением пленки пористого оксида алюминия растравливание каналов пор. В результате на пленке образуются углубления с достаточно пологими краями, причем травление на глубину более чем 2 мкм в дальнейшем практически не изменяет формы углублений, поскольку наступает равновесие между скоростью растравливания пор и травлением поверхности оксида алюминия. Форму углублений можно регулировать составом электролита используемого для травления. При предлагаемом способе изготовления устройства используемый электролит позволяет формировать микрорельеф с углами наклона в углублениях не более 30о, что позволяет получить при запылении металлом с высоким коэффициентом отражения отражатель с оптимальными оптическими характеристиками, а поскольку отражатель сформирован на внутренней стороне изолирующей пластины, то потери светового потока на двукратное прохождение через стекло, прозрачные электроды как в известных конструкциях, отсутствуют.

Совокупность расположения отражающего покрытия и его строения дает выигрыш в увеличении фона белого цвета в предлагаемом ЖК экране, тогда как поглощение света в выбранном состоянии остается прежним. В результате повышается контраст изображения.

ЖК экран работает следующим образом.

Сканирующие импульсы напряжения определенной амплитуды и длительности последовательно прикладываются к шинам строк 10. Одновременно с каждым сканирующим импульсом отображаемая информация в виде ряда информационных импульсов напряжения противоположной полярности (также определенной амплитуды и длительности) прикладываются к соответствующим шинам столбцов 3. В результате в соответствующих пересечениях шин столбцов и строк МДМ элементы 5 переходят в низкоомное состояние и через них происходит заряд емкости элементарных ЖК ячеек, образуемых на пересечении проводящих полосковых электродов 10, прозрачных электродов элементов отображения 4, которые через МДМ элементы 5 соединены с полосковыми проводящими электродами 3, и выполняющих функции запоминающих конденсаторов, т.е. происходит запоминание информации, которая сохраняется в течение времени кадра (для предлагаемого устройства время кадра составляло 20 мс). Свет на выбранной ячейке поступает через поляризующее покрытие 14, прозрачную изолирующую пластину 1, прозрачный электрод элемента отображения 4. Слой 6 ориентирующего и пассивирующего покрытий 6, слой 13 ЖК материала, пленку 12 ориентирующего, пассивирующего и поляризующего покрытий 12 на отражающее покрытие проводящих полосковых электродов 10. Затем, отражаясь, проходит обратно, если ячейка в этот момент находится в выбранном состоянии (т.е. "включено"), или не проходит, а поглощается, если ячейка в этот момент находится в невыбранном состоянии (т.е. "выключено").

Предложенный способ изготовления включает следующие основные операции:
фотолитография по рисунку выступов на изолирующей пластине со слоем пористого оксида алюминия и травление оксида на глубину, равную зазору между пластинами в ЖК экране (4-8 мкм):
напыление слоя алюминия (1-2 мкм) и формирование методом фотолитографии проводящих полосковых электродов:
нанесение на сформированную структуру пасты дихроичного красителя (из расчета 0,02 мл на 1 см2) из концентрированного водного раствора, покрытие вспомогательной поверхностью (гибкая гидрофильная поверхность полимера, например лавсан), создание между поверхностью сформированной структуры и вспомогательной поверхностью тонкой пленки исходного материала (например, раскатыванием резиновым валиком), удаление вспомогательной поверхности путем отрыва со скоростью 50-100 см/мин и сушка красителя, который после высыхания сохраняет степень ориентации молекул в пределах 0,85-0,90. Ориентация агрегатов молекул происходит растягивающим усилием движущегося мениска, который образуется в момент отрыва пленки полимера в направлении, перпендикулярном линии отрыва. Поскольку ориентация молекул ЖК материала вблизи пластины определяется направлением укладки молекул дихроичного красителя в поляроиде, то специального ориентирующего слоя не требуется. Указанная пленка также служит защитным слоем;
нанесение на прозрачную изолирующую пластину слоя диэлектрика (например Та2О5, Al2O3, SiO2 и др.), толщиной 50-200 нм;
нанесение слоя металла и формирование методом фотолитографии и травления проводящих полосковых электродов;
формирование слоя диэлектрика управляющих МДМ структур;
нанесение прозрачного проводящего материала и формирование методом фотолитографии и травления матрицы прозрачных проводящих электродов элементов отображения;
формирование верхних электродов МДМ структур;
нанесение на сформированную структуру слоя полимерного материала и ориентация последнего в определенном направлении;
сборка ЖК экрана, включающая совмещение изолирующих пластин со сформированными структурами, проклейку экрана, заполнение ЖК материалом герметизацию и наклейку поляроида на верхнюю прозрачную изолирующую пластину.

По сравнению с прототипом в процессе изготовления отсутствуют специальные операции для формирования одного поляризующего покрытия, отражающего покрытия, так как они формируются одновременно с другими элементами на внутренней стороне изолирующей пластины. Исключена также операция нанесения калиброванного стекловолокна, что благодаря указанным причинам устраняет возможность получения неравномерного зазора в ЖК экран. Предлагаемый способ изготовления выгодно отличается от известных решений за счет использования операций, позволяющих одновременно формировать различные по своему функциональному назначению слои. Это делает процесс технологичным и, следовательно, более воспроизводимым. Кроме того, повышается процент выхода годных.

П р и м е р. На основании предложенной конструкции изготовлены ЖК экраны информационной емкостью 640х400, шаг элементов отображения 200х240 мкм, используемый эффект - твист, рабочая зона экрана 128х96 мм. ЖК экран управлялся матрицей тонкопленочных элементов со структурой Та-Та2О5-Cr.

Способ изготовления включает следующие операции: нанесение фоторезиста на алюминиевую пластину, покрытую слоем пористого оксида алюминия, и фотолитография по рисунку выступов для контроля зазора между пластинами в ЖК экране. Размеры выступов 20х20 мкм, располагаются они по подложке из расчета 1 выступ на 4 элемента отображения; травление по сформированному рисунку пленки оксида алюминия на глубину 4 мкм в травителе следующего состава: Н3РО4 30 мл СrO3 20 г Н2О 1000 мл Температура 90оС
Травление в указанном травителе позволяет получить одновременно с выступами рельефную поверхность на пленке пористого оксида алюминия за счет растравливания пор. Глубина углублений составляет 0,5-0,6 мкм, угол наклона профиля травления в углублениях составляет 30-40о. Многочисленными экспериментами установлено, что такие параметры микрорельефа позволяют получить при напылении пленки алюминия отражающую поверхность с оптимальными характеристиками. Кроме того, указанная выше глубина углублений не влияет на электрооптические свойства слоя ЖК материала, поскольку они достаточно сглаживаются последующими слоями. Оптимальные характеристики получаемого диффузного отражателя обеспечиваются еще тем, что пористый оксид имеет нерегулярное строение пор и за счет имеющихся отклонений в диаметрах каналов пор и радиусов пор получаемые углубления имеют некоторую дисперсию по размерам и расположены хаотично. Поэтому видимый свет рассеивается на сформированном микрорельефе с одинаковым коэффициентом рассеивания практически для всех длин волн, что немаловажно для получения качественного фона белого.

Способ также включает напыление слоя алюминия (1.2 мкм) методом электронно-лучевого испарения: Фотолитографию по рисунку проводящих полосковых электродов и травление алюминия в травителе на основе ортофосфорной, азотной и уксусной кислот; нанесение на сформированную структуру отражателя пасты дихроичного красителя из концентрированного водного раствора дисульфоиндатрона 4-5 мл, лавсановой пленки толщиной 30 мкм и шириной 150 мм, раскатку резиновым валиком диаметром 20 мм пасты по всей поверхности и удаление со скоростью 50-100 см/мин лавсановой пленки отрыванием последней за край и сушку полученной таким образом ориентированной поляроидной пленки при температуре 110оС; нанесение на прозрачную изолирующую пластину слоя пятиокиси тантала толщиной 100 нм методом ВЧ магнетронного распыления танталовой мишени в среде кислорода и азота; напыление танталовой пленки толщиной 250 нм методом магнетронного ВЧ распыления; фотолитографию по рисунку управляющих шин; плазмо-химическое травление танталовой пленки по сформированному рисунку в элегазе (SF6): электрохимическое окисление танталовых электродов в 0,01 %-ном водном растворе лимонной кислоты до толщины оксида тантала 60 нм; напыление пленки хрома толщиной 100 нм методом электронно-лучевого испарения; фотолитографию и травление пленки хрома по рисунку верхних электродов управляющих МДМ элементов в травителе на основе сернокислого церия; напыление пленки оксида индия-олова (ρ=100 Ом/кв). Фотолитографию и травление по рисунку прозрачных электродов элементов отображения в травителе на основе бромистой и иодистой кислот; нанесение на сформированную структуру пленки полиимида методом центрифугирования, имидизация и ориентация методом механического натирания; сборка ЖК экрана включает совмещение изолирующих пластин, проклейку ЖК экрана, заполнение ЖК материалом (ЖК-1289, предварительно очищенный до ρ не менее 5х10Е10 Ом/см), герметизацию и наклейку поляроида на верхнее стекло.

Зазор в собранных ЖК экранах составлял 4 мкм, что в общем характерно только для экранов на основе супер-твист эффекта. В разработанных экранах закрутка молекул ЖК на 90о при таком зазоре обеспечивалась добавлением к основной ЖК смеси хиральной добавки - холестерилпеларгомат в количестве 0,1 мас.%.

Таким образом, используемый зазор в 1,5-2,0 раза меньше, чем в устройствах аналогичного назначения (прототипе). Соответственно при одинаковых параметрах управляющей матрицы соотношение собственной емкости и емкости ЖК ячейки в соответствующее количество раз лучше. Этого достаточно, чтобы влияние емкостного делителя, образованного указанными емкостями, на управляющие напряжения значительно уменьшилось. Поэтому предлагаемый экран имеет более широкие функциональные возможности с точки зрения организации управления.

При мультиплексном режиме работы со следующими параметрами управляющих сигналов:
Амплитуда импульсов,
подаваемых на строки
(импульсы сканиро- вания) не более ±18 В
Амплитуда импульсов,
подаваемых на столбцы
(информационные им- пульсы) не более ±3 В
Число мультиплекси- руемых строк 400 Время кадра 20 мс
Экспериментальные ЖК экраны обеспечивали следующие светотехнические характеристики: Контраст не менее 24:1 Угол обзора по горизонтали не менее ±80 Угол обзора по вертикали не менее ±85
Исследования экспериментальных образцов показали, что отражательный ЖК экран предлагаемой конструкции по основным характеристикам (величинам управляющих напряжений, разрешающей способности, энергопотреблению и др.) не уступает устройству аналогичного назначения (прототипу). В то же время было достигнуто увеличение угла обзора, яркости и контрастности изображения.

Преимущества предлагаемой конструкции ЖК экрана.

Расширенные возможности за счет улучшенного соотношения собственной емкости МДМ управляющих элементов и емкости элементарной ЖК ячейки, которое достигается применением выступов определенной высоты и формы, сформированных из пленки пористого оксида алюминия;
высокий контраст изображения за счет использования эффективного отражателя, который позволяет получить лучший фон белого цвета, а также за счет расположения отражателя на внутренней стороне изолирующей подложки, что приводит к уменьшению потерь светового потока при прохождении через одну из изолирующих пластин;
возможность отображения информации в цвете, что достигается при использовании окрашенных поляризующе-ориентирующих пленок дихроичного красителя;
расширенные функциональные возможности ЖК экрана за счет применения изолирующей пластины из алюминия, покрытого слоем пористого оксида алюминия, так как при необходимости использования изолирующей пластины в качестве несущей, ее можно сделать достаточной толщины;
широкий угол обзора, близкий к круговому, за счет приближения отражателя к слою ЖК;
Преимущества предлагаемого способа изготовления ЖК экрана.

Технологичность процесса за счет возможности одновременного получения слоев, выполняющих различные функции;
возможность получения рельефной поверхности, оптимальной для диффузного отражателя формы без использования субмикронной фотолитографии;
возможность получения зазора между пластинами в ЖК экране (единицы микрон) с высокой точностью за счет применения выступов, сформированных на одной из изолирующих пластин, причем использование пористого алюминия в качестве материала выступов исключает трудности, возникающие при травлении стекла.

Возможность применения технического решения для пассивных отражательных ЖК экранов, а также для экранов, управляемых матрицами тонкопленочных транзисторов.

Похожие патенты RU2017186C1

название год авторы номер документа
ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ ЭКРАН 1990
  • Бобров Юрий Александрович[Ru]
  • Быков Виктор Алексеевич[Ru]
  • Василевич Анатолий Михайлович[By]
  • Высоцкий Владимир Александрович[By]
  • Иванова Татьяна Дмитриевна[Ru]
  • Моисеева Ольга Георгиевна[By]
  • Паничев Михаил Иванович[By]
  • Смирнов Александр Георгиевич[By]
  • Сокол Виталий Александрович[By]
  • Усенок Андрей Брониславович[By]
  • Царев Валерий Павлович[By]
RU2031424C1
ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ ЭКРАН 1991
  • Высоцкий Владимир Александрович[By]
  • Жуйков Владимир Александрович[Ru]
  • Зырянов Виктор Яковлевич[Ru]
  • Сморгон Сергей Леонидович[Ru]
  • Смирнов Александр Георгиевич[By]
  • Усенок Андрей Брониславович[By]
RU2027204C1
СИСТЕМА УПРАВЛЯЮЩИХ И ОТОБРАЖАЮЩИХ ЭЛЕКТРОДОВ ДЛЯ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ЭКРАНА И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 1991
  • Высоцкий В.А.
  • Моисеева О.Г.
  • Смирнов А.Г.
  • Усенок А.Б.
RU2019863C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ УПРАВЛЕНИЯ МАТРИЧНОГО ЖК-ЭКРАНА (ЕГО ВАРИАНТЫ) 1991
  • Высоцкий В.А.
  • Моисеева О.Г.
  • Смирнов А.Г.
  • Усенок А.Б.
RU2019864C1
ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ ИНДИКАТОРНЫЙ ЭЛЕМЕНТ 1996
  • Хан И.Г.(Ru)
  • Бобров Ю.А.(Ru)
  • Быков В.А.(Ru)
  • Игнатов Л.Я.(Ru)
  • Лазарев П.И.(Ru)
RU2120651C1
ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ ИНДИКАТОРНЫЙ ЭЛЕМЕНТ 1998
  • Беляев С.В.
  • Малимоненко Н.В.
  • Мирошин А.А.
  • Хан И.Г.
RU2140663C1
ПАНЕЛЬ ДИСПЛЕЯ И МНОГОСЛОЙНАЯ ПЛАСТИНА ДЛЯ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2001
  • Лазарев П.И.
  • Паукшто М.В.
RU2226293C2
ПАССИВНО-МАТРИЧНЫЙ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ ДИСПЛЕЙ И СПОСОБ ЕГО УПРАВЛЕНИЯ 2008
  • Студенцов Сергей Александрович
  • Брежнев Владимир Алексеевич
  • Жуков Николай Дмитриевич
  • Горфинкель Борис Исаакович
  • Чигринов Владимир Григорьевич
  • Муравский Александр Анатольевич
RU2393517C2
МОДУЛЬ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ 1999
  • Назаров В.В.
  • Лазарев П.И.
  • Бобров Ю.А.
RU2183864C2
ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ ДИСПЛЕЙ 1997
  • Беляев С.В.(Ru)
  • Бобров Ю.А.(Ru)
  • Лазарев П.И.(Ru)
RU2139559C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 017 186 C1

Реферат патента 1994 года ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ ЭКРАН И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Сущность изобретения: отражающее покрытие в жидкокристаллическом экране выполнено на внутренней стороне второй изолирующей пластины, представляющей собой пластину из алюминия или его сплава, покрытого слоем пористого оксида алюминия, в виде рельефной поверхности, сформированной на пленке пористого оксида алюминия с нанесенным слоем металла с высоким коэффициентом отражения, являющимся одновременно материалом параллельных полосковых электродов, поверх которой нанесена пленка дихроичного красителя, выполняющего функции пассивирующего, ориентирующего и поляризующего покрытий, а зазор между пластинами контролируется выступами определенной формы и высоты, сформированными также в пленке пористого оксида алюминия. При способе изготовления отражающее покрытие формируется путем расстравливания пор оксида алюминия для получения рельефной поверхности и напыления слоя металла с высоким коэффициентом отражения, из которого после проведения операции фотолитографии формируются проводящие полосковые электроды с периферийными контактными площадками. Выступы определенной формы и высоты для контролирования зазора между пластинами при сборке жидкокристаллического экрана формируются заодно с рельефной поверхностью при травлении пор по рисунку выступов. Ориентирующее, пассивирующее и поляризующее покрытия формируются также заодно путем нанесения на сформированную структуру пленки дихроичного красителя и его обработки для получения ориентированной матрицы молекул красителя. 2 с.п. ф-лы, 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения RU 2 017 186 C1

1. Жидкокристаллический экран, содержащий замкнутый объем, образованный двумя параллельно расположенными изолирующими пластинами, одна из которых прозрачна, в котором заключен слой ЖК-материала, на внутренней стороне прозрачной пластины сформирован слой диэлектрика, на котором размещены группа параллельных проводящих полосковых электродов с периферийными контактными площадками, матрица прозрачных проводящих электродов элементов отображения, размещенных между проводящими полосковыми электродами, матрица нелинейных элементов со структурой МДМ, первые металлические слои которых совмещены с соответствующими проводящими полосковыми электродами, а через вторые металлические слои МДМ-структуры прозрачные проводящие электроды элементов отображения последовательно соединены с проводящими полосковыми электродами, а также слой пассивирующего и ориентирующего покрытий, на внешней стороне прозрачной пластины сформировано поляризующее покрытие, на второй изолирующей пластине сформированы группа параллельных проводящих полосковых электродов с периферийными контактными площадками, пространственно пересекающихся с полосковыми электродами, размещенными на первой пластине, металлическое отражающее, пассивирующее, ориентирующее и поляризующее покрытия, отличающийся тем, что, с целью увеличения угла обзора, повышения яркости и контраста изображения, вторая изолирующая пластина выполнена непрозрачной из слоя алюминия или его сплава, покрытого слоем пористого оксида алюминия с рельефной поверхностью, на которой последовательно размещены параллельные полосковые электроды, которые совмещены с отражающим покрытием, и используемая в качестве пассивирующего, ориентирующего и поляризующего покрытий пленка дихроичного красителя, непрозрачная пластина выполнена с выступами для удержания зазора в ЖК-экране, высота которых определяется толщиной слоя ЖК и размещенными по поверхности пластины с шагом не менее 500 мкм по горизонтали и вертикали, а вершины выступов имеют площадь не менее 5 · 5 мкм. 2. Экран по п.1, отличающийся тем, что в качестве ЖК смеси использована смесь состава, мас.%, ЖК-1289-99,9, холестерилпеларгомат - 0,1 и удельным сопротивлением не менее 5 · 10Е10 Ом/см. 3. Способ изготовления жидкокристаллического экрана, заключающийся в том, что на внутреннюю сторону изолирующей пластины из прозрачного материала наносят слой диэлектрика, на котором формируют группу параллельных проводящих полосковых электродов с периферийными контактными площадками, матрицу прозрачных проводящих электродов элементов отображения, которые размещены между полосковыми электродами и матрицу нелинейных МДМ-элементов, первые металлические слои которых совмещены с полосковыми электродами, затем наносят пассивирующее и ориентирующее покрытия, на второй изолирующей пластине формируют группу параллельных проводящих полосковых электродов с периферийными контактными площадками, пространственно пересекающихся с полосковыми электродами, сформированными на первой пластине, а также наносят отражающее, пассивирующее, ориентирующее и поляризующее покрытия, осуществляют сборку изолирующих пластин с зазором, равным толщине слоя ЖК, который заполняют жидкокристаллической смесью, герметизируют и формируют на внешней стороне первой пластины поляризующее покрытие, отличающийся тем, что, с целью увеличения угла обзора, повышения яркости и контраста изображения, вторую пластину изготавливают из алюминия или его сплавов, на котором формируют слой пористого оксида алюминия, затем подвергают травлению слой оксида алюминия по рисунку выступов для получения рельефной поверхности и формирования выступов для удержания зазора в ЖК экране и напыляют слой металла с высоким коэффициентом отражения, проводят фотолитографию по рисунку проводящих полосковых электродов с периферийными контактными площадками, затем наносят на сформированную структуру пленку дихроичного красителя и ориентируют ее. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что травление осуществляют при 90oС составом: H3PO4 - 30 мл, CrO3 - 20 г, H2O - 1000 мл. 5. Способ по пп.3 и 4, отличающийся тем, что пленку дихроичного красителя ориентируют путем нанесения на нее лавсановой пленкой, раскатки ее резиновым валиком и отрывания лавсановой пленки за край со скоростью 50-100 см/мин.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1994 года RU2017186C1

Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Morozumi C., Active matrix LCD displays find new in consumer products, JEE, 1986, V 41, N 1, p.66-69.

RU 2 017 186 C1

Авторы

Высоцкий В.А.

Коновалов В.А.

Моисеева О.Г.

Муравский А.А.

Ржеусский В.В.

Смирнов А.Г.

Усенок А.Б.

Яковенко С.Е.

Даты

1994-07-30Публикация

1991-04-30Подача