DE2310219A1 - Unter verwendung eines fluessigkristallinen materials gebildete anzeigeeinrichtung - Google Patents
Unter verwendung eines fluessigkristallinen materials gebildete anzeigeeinrichtungInfo
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Description
Dr. W. P. Radt Dipl.-Ing. E. E. Finkener |
2310219 INTERNATIONAL LIQUID XTAL COMPANY |
Patentanwälte | CLEVELAND, OHIO, USA |
463 Bochum Helnrich-König-Strage 12 Fernsprecher 4 IS SO, 4 23 27 Telegrammadresse: Radtpatent Bochum |
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73 113 WE/GN |
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Unter Verwendung eines flüssig-kristallinen Materials gebildete Anzeigeeinrichtung |
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Die Erfindung betrifft eine unter Verwendung eines flüssigkristallinen Materials gebildete Anzeigeeinrichtung, insbesondere
zur Darstellung von Zeichen, wie Buchstaben, Ziffern u. dgl.
Es ist bekannt, daß die Anwendung von Flüssigkristallen in Zeichen- oder Ziffernanzeigegeräten große Vorteile bietet.
Einer der wichtigsten Vorteile ist der relativ geringe Energiebedarf für den Betrieb einer mit Hilfe von Flüssigkristallen
gebildeten Anzeigeeinrichtung, der die Verwendung von modernen aus Halbleitern gebildeten Schaltkreisen ermöglicht
und zu einer Verlängerung der Lebensdauer der gegebenenfalls erforderlichen stationären Energiequelle beiträgt.
Der relativ geringe Energiebedarf bietet die Möglichkeit, Flüssigkristalle zur Steuerung von Umgebungslicht
oder künstlichem Licht, das durch eine andere Lichtquelle als die Anzeigeeinrichtung erzeugt wird, einzusetzen. Bei
den meisten Anzeigeeinrichtungen dieser Art ist die für die Lichtausstrahlung notwendige Energiemenge unbedeutend»
Um mit Hilfe eines Flüa&gkristails Licht, insbesondere
Umgebungslicht, zu steuern, muß ein Verfahren zur Reflektion des Lichts durch den Flüssigkristall angewendet werden.
Zur Steuerung von Licht mit Hilfe von Flüssigkristallen werden zwei Verfahren angewendet. Bei einem dieser Ver-
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fahren wird ein Lichtzerstreuungseffekt ausgenutzt; dieses Verfahren ist allgemein als dynamische Zerstreuung bekannt.
Bei dem anderen Verfahren wird mit Hilfe von polarisiertem
Licht der Flüssigkristall veranlaßt, sich wie ein Lichtventil zu verhalten. Das zuletzt genannte Verfahren ist
beispielsweise in einer anderen deutschen Patentanmeldung der gleichen Anmelderin beschrieben, die mit der J)T-OS
2 214- 891 offengelegt wurde.
Die nach den beiden vorgenannten Verfahren arbeitenden Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtungen, bei denen entweder
eine dynamische Zerstreuung oder polarisiertes Licht angewendet wird, können so eingesetzt werden, daß ein Heflektor
irgendeiner Bauart hinter der Anzeigeeinrichtung angeordnet wird, um Umgebungslicht oder Licht einer schwachen
Lichtquelle für die Beleuchtung der Anzeigeeinrichtung verwenden zu können. In einer mit Lichtzerstreuung
arbeitenden Anzeigeeinrichtung wird das Licht in dem Flüssigkristall, wenn dieser aktiviert ist, nach vorn zeisfcreut,
wonach es von einem Reflektor hinter der Anzeigeeinrichtung in Sichtung auf den Flüssigkristall reflektiert wird,
indem es erneut nach vorn zerstreut wird· Als Folge dieser Zerstreuung des Lichtes erscheint der aktivierte Flüssigkristall
dem Betrachter trübe oder opalisiert.
Bei einer Anzeigeeinrichtung mit polarisiertem Licht bewirkt die Flüssigkristall-Zelle eine Drehung der Polarisationsebene
des polarisierten Lichtes um 90°. Wenn sich die Flüssigkristall-Zelle zwischen Kreuzpolarisatoren befindet,
kann bei nicht aktiviertem Flüssigkristall das Licht durch ihn hindurchtreten. Befindet sich hinter dem
flüssigkristall ein Heflektor und ist ein Polarisator mit genügender Polarisationswirkung nach der Heflektion am
Reflektor vorhanden, so erscheint die Anzeige, wenn der
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flüssigkristall nicht aktiviert ist. Wird dagegen eine
Art
Flüssigkristall-Zelle dieser/aktiviert, indem ein Potential angelegt wird, so wird die Fähigkeit des Flüssigkristalls, die Rotationsebene zu drehen, aufgehoben, und die Flüssigkristall-Zelle erscheint dunkel oder lichtundurchlässig, da das eigene, vom Reflektor stammende Licht blockiert ist· Die Flüssigkristall-Zelle kann im übrigen auch so ausgebildet sein, daß sie normalerweise den Lichtdurchtritt verhindert, solange der Flüssigkristall nicht aktiviert ist. Das Ergebnis ist im wesentlichen das gleiche mit dem Unterschied, daß die Anzeige weiß auf dunklem Hintergrund erscheint anstatt umgekehrt, wenn die Flüssigkristall-Zelle lichtdurchlässig ist, wenn sie nicht aktiviert ist.
Flüssigkristall-Zelle dieser/aktiviert, indem ein Potential angelegt wird, so wird die Fähigkeit des Flüssigkristalls, die Rotationsebene zu drehen, aufgehoben, und die Flüssigkristall-Zelle erscheint dunkel oder lichtundurchlässig, da das eigene, vom Reflektor stammende Licht blockiert ist· Die Flüssigkristall-Zelle kann im übrigen auch so ausgebildet sein, daß sie normalerweise den Lichtdurchtritt verhindert, solange der Flüssigkristall nicht aktiviert ist. Das Ergebnis ist im wesentlichen das gleiche mit dem Unterschied, daß die Anzeige weiß auf dunklem Hintergrund erscheint anstatt umgekehrt, wenn die Flüssigkristall-Zelle lichtdurchlässig ist, wenn sie nicht aktiviert ist.
Es ist bekannt, bei einer Flüssigkristall-Zelle mit dynamischer Zerstreuung einen Spiegel mit hohem Reflexionsvermögen
als Reflektor zu verwenden, um eine mit Umgebungslicht arbeitende Anzeigeeinrichtung zu schaffen. Es kann
auch die hintere Elektrode der Flüssigkristall-Zelle mit einer reflektierenden metallischen Oberfläche versehen sein.
Eine Anordnung dieser Art ergibt zwar eine brauchbare An- " Zeigeeinrichtung, es können aber hierbei sehr leicht störende
Reflektionen auftreten. Hinzu kommt, daß der sich ergebende Betrachtungswinkel nicht besonders groß ist,
da die Winkel, unter denen das Licht zerstreut wird, im wesentlichen von dem flüssig-kristallinen Material abhängen,
welches Licht überwiegend in eine Richtung nach vorn zerstreut. Die Nachteile eines metallischen Reflektors bei
Anzeigeeinrichtungen mit lichtzerstreuendem Flüssigkristall führen zu störenden Hintergrundreflektionen und einem
kleinen Betrachtungswinkel.
Bei einer aus einer Flüssigkristall-Zelle bestehenden Anzeigeeinrichtung,
die mit polarisiertem Licht arbeitet,
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kann auch ein metallisierter Reflektor verwendet werden,
der an der Rückseite des hinteren Polarisators angeordnet wird. Dies könnte der ideale Weg für den Aufbau einer Anzeigeeinrichtung
dieser Art unter Verwendung von polarisiertem Licht sein, da die Polarisation eines Lichtstrahls
erhalten bleibt, nachdem dieser an einem metallischen Reflektor reflektiert worden ist. In der Praxis hat sich aber
gezeigt, daß bei Verwendung eines einfachen metallisierten Reflektors hinter einer Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung
mit polarisiertem Licht die Anzeige einen außerordentlich schmalen Betrachtungswinkel hat. Als weiterer Nachteil
kommt hinzu, daß auch bei einer solchen Anordnung störende Hintergrundreflektionen auftreten und daß die Anzeige
einen metallischen Schein dzw. Glanz hat, der aus psychologischen Gründen unerwünscht ist.
Um die vorstehend, erwähnten Schwierigkeiten und Nachteile bei der Verwendung von Spiegelreflektoren für Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtungen
mit polarisiertem Licht zu vermeiden, wurden auch stark reflektierende weiße Hintergrundflächen
untersucht. Dazu gehören in erster Linie stark reflektierende Hintergrundflächen aus Aluminium, Keramik
und Aluminiumplatten mit einem Anstrich aus einer stark reflektierenden Farbe, weißes Papier, weißer Kunststoff
u. dgl. Dabei wurde festgestellt, daß diese weißen xieflektoren eine Verbesserung gegenüber einem metallischen Keflektor
ergeben, indem eine Verbesserung hinsichtlich des Betrachtungswinkels als .b'olge ihrer zerstreuenden üeflelction
eintritt und sich ein relativ gutes jiontrastverhältnis zwischen den nicht aktivierten und den aktivierten iiereichen
ergibt. Allerdings waren bei diesen Anordnungen die Kontrastverhältnisse nicht so gut, wie es erwünschc
ist und wie es von der Reflektivität her erwartet wurde.
Dies hängt vielleicht damit zusammen, daß alle stark re-
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flektierenden weißen Flächen dazu neigen, das auf sie auftreffende
Licht zu depolarisieren, was zwangsläufig zu einem Verlust an Kontrastverhältnis führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine unter Verwendung eines flüssigkristallinen Materials gebildete Anzeigeeinrichtung,
die mit polarisiertem Licht arbeitet, dahingehend zu verbessern, daß die bekannten Nachteile vermieden
werden, d.h, insbesondere, daß ein großer Betrachtungswinkel, eine gute Reflektion des polarisierten Lichtes
und ein hohes Kontrastverhältnis erzielt wird und daß keinerlei unerwünschte Heflektionen auftreten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das flüssigkristalline Material zwischen zwei parallelen
transparenten Platten angeordnet ist, die an bestimmten Bereichen ihrer Oberfläche mit einem dünnen Überzug aus
einem transparenten elektrisch leitenden Stoff versehen sind, daß auf entgegengesetzten Seiten der Schicht aus dem
flüssigkristallinen Material Licht-Polarisatoren angeordnet sind, die parallel zu den Platten auf beiden Seiten der
Schicht aus flüssigkristallinem Material verlaufen und mit diesen Platten einen Schichtkörper bilden, durch den Licht
hindurchtreten kann, daß Mittel für die Bildung einer Potentialdifferenz
zwischen den dünnen Überzügen auf den Platten vorhanden sind, so daß einige ausgewählte Bereiche
des Schichtkörpers lichtdurchlässig und andere lichtundurchlässig sind und dadurch ein optisches Bild entsteht,
und daß eine Reflektoranordnung neben einem der Licht-Polarisatoren
vorhanden und derart ausgebildet ist, daß Licht, welches durch das flüssigkristalline Material hindurchtritt,
an dem Reflektor zurückgeworfen wird und erneut durch das flüssigkristalline Material hindurchgeht,
wobei die Keflektoranordnung eine dritte transparente Plat-
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te mit einer lichtzerstreuenden Oberfläche auf der dem Licht-Polarisator benachbarten Seite und einer reflektierenden
Oberfläche auf der anderen Seite aufweist.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist wenigstens an einer Seite des Schichtkörpers eine Leuchte für eine
Lichtausstrahlung in die betreffende Seite der dritten transparenten Platte vorhanden. Gemäß der Erfindung bewirkt
die lichtzerstreuende Oberfläche der dritten transparenten Platte, daß das Licht einerseits bei seinem Eintritt
in diese Platte und andererseits bei seinem Austritt aus dieser Platte, nachdem es an der Heflektionsoberflache
reflektiert worden ist, zerstreut wird.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die reflektierende Oberfläche eine metallisierte
Oberfläche ist.
Die Anzeigeeinrichtung kann erfindungsgemäß auch so ausgebildet sein, daß sie aus einem Film aus flüssigkristallinem
Material, der zwischen transparenten elektrisch leitenden Flächen enthalten ist, und einem Heflektor besteht,
der an einer Seite der Flüssigkristall-Zelle angeordnet ist und eine diffuse, lichtzerstreuende Oberfläche
aufweist, wobei das durch die Flüssigkristall-Zelle hindurchtretende Licht so reflektiert wird, daß es erneut
durch die Flüssigkristall-Zelle hindurchgeht.
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann ein vorderer und ein hinterer Licht-Polarisator vorhanden sein, zwischen
denen der Film aus flüssigkristallinem Material liegt. Der Heflektor ist erfindungsgemäß so ausgebildet,
daß er eine Zerstreuung des polarisierten Lichtes bewirkt, ohne daß eine Depolarisierung eintritt.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend an
einem zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiel näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in einer schaubildlichen Darstellung die Hauptteile einer Flüssigkristall-Einheit, die der besseren
Übersicht wegen auseinandergezogen dargestellt sind,
ij'ig. 2 in einer weiteren schaubildlichen Darstellung das
Ende einer Flüssigkristall-Einheit, in der gezeigt
ist, in welcher Weise eine Lichtquelle an der Seite der Flüssigkristall-Einheit angeordnet werden kann,
um Ziffern oder andere Zeichen mit Hilfe der Flüssigkristall-Einheit darzustellen und
Fig. 3 in einer schauoildlichen Darstellung eine Teilansicht
eines ü'lüssigkristall-Anzeigegerätes, das in einem geeigneten Gehäuse angeordnet ist.
Die bei dem Ausführungsbeispiel der figuren 1 und 2 verwendete
ü'lüssigkristall-Einheit entspricht grundsätzlich der in der Patentanmeldung P 22 14 8cj1.0 vom 27. März 1972
beschriebenen Art, die mit einem optischen Verschluß für polarisiertes Licht vergleichbar ist. Diese Flüssigkristall-Einheit
enthält ein Paar transparenter Platten 10 und. 12, die durch eine geeignete Zwischenlage 14 voneinander getrennt
sind. Die Zwischenlage 14 halt die beiden Platten in einem Abstand von etwa O,O12S mm. In dem Zwischenraum
zwischen den Platten 10 una 12, der von der rahmenförmigen
Zwischenlage 14 umschlossen ist, befindet sich eine Schicht eines in nematischer Phase vorliegenden flussigkristallinen
Materials mit positiver dielektrischer Anisotropie. Das flussigkristallxne haterial enthält beispielsweise
20 bis 60 Gewichtsprozent bis-(4'-n-okx;yloxybenzal)-
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2-chlorphenylendiamin und p-methylbenzal-p'-n-butylanilin,
wobei diese beiden Bestandteile 60 bis 97 Gewichtsprozent bezogen auf das Gesamtgemisch ausmachen und die restlichen
3 bis 4-0 % aus p-cyanbenzal-p'-butylanilin bestehen. Diese
Bestandteile sind im einzelnen in der Patentanmeldung P 22 02 555.4 vom 20. Januar 19/2 der gleichen Anmelderin
beschrieben.
Wie aus ii'ig. 1 ersichtlich ist, sind die entgegengesetzten
Oberflächen der transparenten Platten 10 und 12 mit Überzügen aus einem dünnen transparenten elektrisch leitenden
Material, wie beispielsweise Zinnoxid oder Indiumoxid, überzogen. Auf der Oberfläche der Platte 12 sind vier Flächen
16,18,20 und 22 aus dem transparenten elektrisch leitenden Material gebildet. Demgegenüber enthält die Oberfläche
der Platte 10 vier untereinander gleiche Ansammlungen 24,26,28 und 30 nicht miteinander verbundener Einzelflächen
aus einem transparenten elektrisch leitenden Material. Wenn die Platten 10 und 12 an entgegengesetzten
Seiten der Zwischenlage 14 an dieser befestigt sind, stimmen die Flächen 16 bis 22 mit den vier Ansammlungen 24 bis
30 der Einzelflächen überein. Weiterhin kommt ein auf der Platte 10 vorhandener Punkt 32, der neben jeder Ansammlung
vorhanden ist, mit einem entsprechenden Punkt 34- auf der
Platte 12 zur Deckung.
Wenn alle Flächen der Ansammlung 24, die durch einen Überzug gebildet sind, beispielsweise lichtundurchlässig und
alle übrigen Flächen lichtdurchlässig sind, entsteht eine Figur in Form der Ziffer "8". Dadurch, daß einzelne ausgewählte
Flächen der Ansammlung 24 lichtundurchlässig gemacht werden können, ist es möglich, alle Ziffern von 1
bis 0 darzustellen.
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Die verschiedenen voneinander isolierten elektrisch leitenden Flächen in den Ansammlungen 24 bis 30' sind durch eine
entsprechende Anzahl von untereinander isolierten Streifen 36 eines transparenten elektrisch leitenden Materials mit
äußeren, nicht dargestellten Leitungen verbunden. Wie aus
Pig. 2 hervorgeht, steht das untere Ende der Platte 10 mit den Streifen 36 gegenüber der Flüssigkristall-Einheit, die als Ganzes mit 38 bezeichnet ist, über, um ein geeignetes
elektrisches Kontaktelement an den unteren Abschnitt der
Platte 10 anlegen zu können, um dadurch eine Verbindung
der elektrisch leitenden Streifen 36 mit einem äußeren
Stromkreis zu schaffen. Es ist zu bemerken, daß der Streifen 36A sich vom unteren Ende der Platte 10 bis zum oberen · Ende derselben erstreckt und hier in einen quer verlaufenden Abschnitt 40 übergeht, dem ein entsprechender Abschnitt 42 auf der Platte 12 gegenübersteht, der mit der Fläche
16 dieser Platte verbunden ist. Die in der Zwischenlage 14 enthaltene Aussparung 44 wird mit einem elektrisch leitenden Epoxy-Material ausgefüllt, so daß die Abschnitte 40
und 42 leitend miteinander verbunden sind.
entsprechende Anzahl von untereinander isolierten Streifen 36 eines transparenten elektrisch leitenden Materials mit
äußeren, nicht dargestellten Leitungen verbunden. Wie aus
Pig. 2 hervorgeht, steht das untere Ende der Platte 10 mit den Streifen 36 gegenüber der Flüssigkristall-Einheit, die als Ganzes mit 38 bezeichnet ist, über, um ein geeignetes
elektrisches Kontaktelement an den unteren Abschnitt der
Platte 10 anlegen zu können, um dadurch eine Verbindung
der elektrisch leitenden Streifen 36 mit einem äußeren
Stromkreis zu schaffen. Es ist zu bemerken, daß der Streifen 36A sich vom unteren Ende der Platte 10 bis zum oberen · Ende derselben erstreckt und hier in einen quer verlaufenden Abschnitt 40 übergeht, dem ein entsprechender Abschnitt 42 auf der Platte 12 gegenübersteht, der mit der Fläche
16 dieser Platte verbunden ist. Die in der Zwischenlage 14 enthaltene Aussparung 44 wird mit einem elektrisch leitenden Epoxy-Material ausgefüllt, so daß die Abschnitte 40
und 42 leitend miteinander verbunden sind.
Bei der Anordnung in der vorstehend geschilderten Ausführung kann eine Klemme einer Spannungsquelle mit dem Streifen
36 A und somit mit der Fläche 16 auf einer Seite der
Schicht des Flüssigkristalls verbunden sein, während einer der nach unten ragenden Streifen 36 mit der anderen Klemme der Spannungsquelle verbunden wird, so daß die entstehende Potentialdifferenz an einzelnen ausgewählten Bereichen ein quer zu der Schicht aus flüssigkristallinem Material verlaufendes elektrisches Feld hervorruft, das in seiner Ausbreitung und Form davon abhängt, wacher der Streifen 36 mit der Spannungsquelle verbunden ist.
Schicht des Flüssigkristalls verbunden sein, während einer der nach unten ragenden Streifen 36 mit der anderen Klemme der Spannungsquelle verbunden wird, so daß die entstehende Potentialdifferenz an einzelnen ausgewählten Bereichen ein quer zu der Schicht aus flüssigkristallinem Material verlaufendes elektrisches Feld hervorruft, das in seiner Ausbreitung und Form davon abhängt, wacher der Streifen 36 mit der Spannungsquelle verbunden ist.
Bei der Herstellung einer Flüssigkristall-Einheit dieser
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Art kommt es darauf an, daß die Schichten aus dem transparenten elektrisch leitenden Material, die mit dem in nematischer
Phase vorliegenden flüssigkristallinen Material in Kontaktberührung kommen, entsprechend vorbereitet werden,
indem sie in einer vorgegebenen dichtung, beispielsweise mit einem ßaumwolltuch, gestrichen oder gerieben werden.
Weiterhin ist es notwendig, daß das transparente elektrisch leitende Material auf der Platte 12 in einer Richtung gerieben
wird, die rechtwinklig zu der Richtung verläuft, in der das transparente elektrisch leitende Material auf
der Platte 10 gerieben wurde. Durch dieses Reiben wird eine verdrehte nematische Struktur in dem zwischen den beiden
Platten befindlichen flüssigkristallinen Material hervorgerufen, wie sie mehr ins einzelne gehend in der DT-OS
2 214 891 erläutert ist.
Bei der Anordnung nach Fig. 1 ist weiterhin in Kon takt be rührung mit der Platte 10 eine erste Polarisationsplatte
46 und auf der Rückseite der Platte 12 eine zweite Polarisationsplatte 48 vorhanden. Die Polarisationsebenen der
beiden Platten 46 und 48 stehen rechtwinklig zueinander, wobei die Polarisationsebene der Platte 46 parallel zur
Reibrichtung des transparenten elektrisch leitenden MateiLals
auf der Platte 10 verläuft. Hinter der zweiten Polarisationsplatte 48 ist eine transparente Platte 50 aus Glas,
Plastik oder einem anderen ähnlichen Material angeordnet, die auf ihrer Frontseite 52 geschliffen oder mit einem
Sandstrahl bearbeitet ist, um eine lichtzerstreuende Oberfläche hervorzurufen, während die andere Oberfläche der
Platte 50 mit einer Schicht 54 aus Metall, beispielsweise
Aluminium, Nickel oder Chrom, mit stark reflektierenden Eigenschaften überzogen ist. Die in Fig. 1 einzeln dargestellten
Platten sind zu einer aus Schichten aufgebauten Einheit 58, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, zusammengefaßt.
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In der Umgebung vorhandenes Licht, das auf die Frontseite der Platte 46 auftritt, gelangt durch diese Platte als
polarisiertes Licht entsprechend der Reibrichtung des transparenten elektrisch leitenden Materials auf der Platte
10. Dieses polarisierte Licht wird beim Durchgang durch die Schicht des flüssigkristallinen Materials zwischen den
Platten 10 und 12 um 90° gedreht. Eine solche Drehung tritt
auf der gesamten Fläche der Schicht des flüssigkristallinen Materials auf, vorausgesetzt, daß zwischen den Überzügen
aus elektrisch leitendem Material auf den Platten 10 und 12 kein elektrisches Potential angelegt ist. Die Polarisationsebene
der Polarisationsplatte 48 ist, wie vorstehend erwähnt, in bezug auf die Polarisationsebene der Platte
46 um 90° gedreht. Dies hat zur Folge, daß ohne das Vorhandensein eines elektrischen Potentials zwischen den Überzügen
der elektrisch leitenden Flächen an den Platten 10 und 12 das polarisierte Licht durch die gesamte Anordnung
der Flüssigkristall-Einheit sowie durch die lichtzerstreuende Oberfläche 52 der transparenten Platte 50 hindurchtritt
und dann an der Oberfläche 5^ reflektiert wird, so daß es wieder durch die Polarisationsplatte 48, die
Flüssigkristall-Einheit und die Polarisationsplatte 46 hindurchgeht. Die gesamte vordere Anzeigefläche wird in
diesem ij'alle als weiße Fläche erscheinen.
Wenn nun ein elektrisches Potential in der Größenordnung von 5 V oder mehr zwischen den elektrisch leitenden Überzügen
auf den Platten 10 und 12 angelegt wird, so tritt die Drehung der Polarisationsebene um 90 in den Bereichen
zwischen den unter Spannung stehenden Streifen der Platte 10 nicht auf. Das heißt aber, daß die Polarisationsplatte
48 den Durchtritt des polarisierten Lichtes verhindert, und die Flächenbereiche, an denen ein elektrisches
Potential vorhanden ist, erscheinen als dunkle Flächen auf einem weißen Hintergrund.
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Die Darstellung der Ziffer "2", wie es in Fig. 2 wiedergegeben
ist, wird beispielsweise dadurch erreicht, daß einerseits ein Potential einer bestimmten Polarität an den leitenden
Streifen 36A angelegt wird, so daß der Überzug 16 auf der Platte 12 ebenfalls dieses Potential erhält, und
andererseits ein Potential entgegengesetzter Polarität gleichzeitig an die leitenden Streifen 56,5ö,6C£2und 64 der
Ansammlung 24 angelegt wird. In gleicher Weise, können andere
Ziffern dargestellt werden, indem an ausgewählte Streifen jeder der Ansammlungen 26 bis 30 ein Potential angelegt
wird, während gleichzeitig die elektrisch leitenden Flächen 16 bis 22 auf der anderen Seite des flüssigkristallinen
Materials mit einem anderen Potential verbunden werden.
Der Zusammenbau der Flüssigkristall-i^inheit geht so vor
sich, daß zunächst die transparenten elektrisch leitenden Überzüge auf die Platten 10 und 12 aufgebracht und danach
in senkrecht zueinander stehenden .Richtungen, wie es vorstehend beschrieben ist, gerieben werden. Anschließend
wird die als Rahmen ausgebildete Zwischenlage 14 aufgelegt und ein Tropfen flüssigkristallines Material in den vom
Rahmen umschlossenen Bereich eingebracht. Nunmehr wird die Platte 10 mit der rahmenförmigen Zwischenlage 14 verbunden,
wobei sich der Tropfen flüssigkristallines Material zu einem dünnen Film ausbreitet. Schließlich werden die Polarisationsplatten
46 und 48 und ebenso die Reflektoranordnung mit der transparenten Platte bO, die eine lichtzertreuende
vordere Oberfläche i?2 und eine metallisierte hintere
Oberfläche 54 hat, hinzugefügt. Die auf diese Weise erhaltene
Flüssigkristall-Üinheit 3&, von der ein Teil in Fig.
2 dargestellt ist, kann beispielsweise in einem Gehäuse entsprechend der Darstellung nach Fig. 3 angeordnet werden.
Wenn das Umgebungslicht nicht ausreicht, um die gewünschten Ziffern darzustellen, wenn ausgewählte Flächen der
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transparenten elektrisch leitenden Flächen an ein Potential angelegt werden, können auch Leuchten 68 und 70 in der Nähe
der Enden der Flüssigkristall-Einheit 38 angeordnet werden, wie es in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist. Von diesen
Leuchten gelangt Licht in die transparente Platte 50, und ein gewisser Anteil dieses Lichtes wird von der metallisierten
Oberfläche 5^ reflektiert und tritt danach durch das flüssigkristalline Material sowie durch die Polarisatoren,
so daß auch auf diese Weise die darzustellenden Ziffern als dunkle Zeichen auf einem hellen Hintergiund erscheinen.
Wie vorstehend erläutert wurde, hat die metallisierte Oberfläche 5^ hervorragende Eigenschaften in bezug auf die Heflektion
von Licht. Die auf der anderen Seite liegende diffuse Oberfläche 52 der Heflektoranordnung bewirkt dagegen
eine Zerstreuung des Lichtes. Der Zerstreuungswinkel wird zweimal vergrößert, und zwar, wenn das Licht durch die
transparente Platte 10 hindurchtritt und wenn es reflektiert worden ist und erneut die, diffuse Oberfläche durchdringt.
Das Ergebnis ist also eine zweimalige Zerstreuung, die eine wesentliche Steigerung des Betrachtungswinkels
verursacht, aber die Polarisation des Lichtes in keiner Weise beeinträchtigt.
Auf diese Weise ergibt sich für eine Betrachtung der Anzeigeflache
von vorn ein hohes Maß an Kontrast zwischen dem Lichtanteil, der durch die aktivierten Überzüge aus transparentem
elektrisch leitendem Material hindurchtritt, und jenem Lichtanteil, der durch nicht aktivierte Flächenanteile
hindurchtritt. Bei der Anordnung nach der bereits
erwähnten D'i'-OS 2 214 8^1, bei der Parallelpolarisatpren
anstelle von Kreuzpolarisatoren verwendet werden, ist dagegen ein aktivierter Flächenbereich lichtdurchlässig, so
daß dieser Bereich sich gegenüber einem dunklen Hintergrund hell abhebt.
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Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend erläuterten Anwendungsbeispiele
beschränkt, sondern kann hinsichtlich der Art der Darstellung und der Anwendung vielseitig verändert
werden.
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Claims (6)
- PatentansprücheM.J Unter Verwendung eines flüssig-kristallinen Materials gebildete Anzeigeeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssig-kristalline Material zwischen zwei parallelen transparenten Platten angeordnet ist, die an bestimmten Bereichen ihrer Oberfläche mit einem dünnen Überzug aus einem transparenten elektrisch leitenden Stoff versehen sind, daß auf entgegengesetzten Seiten der Schicht aus dem flüssig-kristallinen Material Licht-Polarisatoren angeordnet sind, die parallel zu den Platten auf beiden Seiten der Schicht aus flüssig-kristallinem Material verlaufen und mit diesen Platten einen Schichtkörper bilden, durch den Licht hindurchtreten kann, daß Mittel für die Bildung einer Potentialdifferenz zwischen den dünnen Überzügen auf den Platten vorhanden sind, so daß einige ausgewählte Bereiche des Schichtkörpers lichtdurchlässig und andere lichtundurchlässig sind und dadurch ein optisches Bild entsteht, und daß eine Eeflektoranordnung neben einem der Licht-Polarisatoren vorhanden und derart ausgebildet ist, daß Licht, welches durch das flüssig-kristalline Material hindurchtritt, an dem Reflektor zurückgeworfen wird und erneut durch das flüssig-kristalline Material hindurchgeht, wobei die Reflektoranordnung eine dritte transparente Platte mit einer lichtzerstreuenden Oberfläche- auf der dem Licht-Polarisator benachbarten Seite und einer reflektierenden Oberfläche auf der anderen Seite aufweist.
- 2. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens an einer Seite des Schichtkörpers eine Leuchte für eine Lichtausstrahlung in die betreffende Seite der dritten transparenten Platte vorhanden ist.309838/0425
- 3. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtzerstreuende Oberfläche das Licht einerseits bei seinem Eintritt in die dritte transparente Platte und andererseits bei seinem Austritt aus dieser Platte, nachdem es an der Reflektionsoberfläche reflektiert worden ist, zerstreut.
- H-, Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierende Oberfläche eine metallisierte Oberfläche ist.
- 5e Anzeigeeinrichtung bestehend aus einem Film aus flüssig-kristallinem Material, der zwischen transparenten elektrisch leitenden Flächen enthalten ist, und einem Reflektor mit einer diffusen, lichtzerstreuenden Oberfläche an einer Seite der Flüssigkristall-Zelle, der das durch die Flüssigkristall-Zelle hindurchtretende Licht reflektiert, so daß es erneut durch die Flüssigkristall-Zelle hindurchgeht.
- 6. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß ein vorderer und ein hinterer Licht-Polarisator vorhanden ist, zwischen denen der Film aus flüssig—kristallinem Material liegt.7«. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 7? dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor eine Zerstreuung des polarisierten Lichtes bewirkt, ohne daß eine Depolarisierung eintritt.309838/0425
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