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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sichtbarmachen von Zeichen unter Verwendung flüssiger Kristalle, die in einer dünnen Schicht zwischen zwei zueinander parallelen Platten eines nicht leitenden Materials eingebracht sind, wobei wenigstens eine Platte durchscheinend ist und diese Platten untereinander verkittet sind sowie auf ihre Flächen gegenüberstehende Elektroden tragen, die den sichtbar zu machenden Zeichen entsprechen, und Leiter, welche vom Randbereich der Platten zu den Elektroden führen.
Derartige Körper, wenn sie vom nematischen Typ sind und in sogenannter mesomorphen Phase vorliegen, erscheinen in dünner Schicht vollkommen durchsichtig. Wenn man sie zwischen zwei Elektroden bringt und mit diesen berührt, dann werden sie stark diffus, sobald man an die Elektroden eine elektrische Potentialdifferenz anlegt. Daraus ergibt sich, dass, falls die Materialien, aus denen die Elektrodenträger und die Elektroden bestehen, selbst durchsichtig sind, jener Teil der Schicht aus den flüssigen Kristallen, welche mit den Elektroden in Berührung ist, durch Lichttransmission und/oder Lichtreflexion stärker kontrastiert sind als die umgebende Schicht und so die Form der darunterliegenden Elektroden sichtbar und folglich diese Form unterscheidbar machen von jener anderer Elektroden.
Man kann daher so viele Zeichen sichtbar machen, als es möglich ist, diese durch paarweise Verbindung von Elektroden zu bilden, welche beiderseits der Schicht, die zwischen den beiden Trägern eingeschlossen ist, aus flüssigen Kristallen vorhanden sind.
DerartigeVorrichtungen erlaubendaher insbesondere die Verwirklichung von Platten zur Sichtbarmachung von Zeichen, in welchen jede unter der Schicht aus flüssigen Kristallen liegende Elektrode einzeln betrachtet ein Zeichen, oder gegebenenfalls ein Element des sichtbar zu machenden Zeichens bildet.
Vorrichtungen dieser Art sind an sich bekannt : so ist es üblich, derartige Platten zu Sichtbarmachung von Zeichen herzustellen, wobei man die Schicht aus flüssigen Kristallen in Form einer dünnen Schicht herstellt, die man erhält, indem man die flüssigen Kristalle in den Zwischenraum aus zwei Platten aus isolierendem Material einbringt, von denen wenigstens eine transparent ist und die parallel zueinander in einer der Dicke der gewünschten Schicht entsprechenden Entfernung angeordnet und am Umfang abgedichtet sind ; die Dichtung ist dabei aus einem hiezu geeigneten Material hergestellt.
Die optimale Dicke der Schicht aus flüssigen Kri- stallen beträgt hiebei etwa 10 bis 20M-
Die bisher vorgeschlagenen Mittel zur Herstellung derartiger Vorrichtungen besassen ungenügende Wirk- samkeit oder waren schwierig anzuwenden, weshalb die so hergestellten Vorrichtungen zur Sichtbarmachung von Zeichen sehr teuer waren. Die durch die Erfindung bewirkten Verbesserungen erlauben hingegen die Her- stellung solcher Vorrichtungen in einfacher, wirksamer und wirtschaftlicher Weise.
Aus der DE-OS 2058104 ist eine Ausfürhungsform einer solchen Vorrichtung bekannt, bestehend aus einer oberen und einer unteren Platte und einem metallischen Ring, der als Abschluss des zwischen den beiden Platten befindlichen Zwischenraumes dient und der die flüssigen Kristalle einschliesst.
Durch die Erfindung soll im wesentlichen das im Abstandhalten von zwei Elektrodenträgerplatten durch Einsetzen von Klemmzungen zwischen die Ränder dieser Platten gewährleistet werden, wobei die Klemmzungen aus einem Metallband ausgeschnitten sind, dessen Dicke jener der zu erzielenden Schicht aus dem flüssigen Kristall entspricht, und diese Klemmzungen über die Kontur der Platten vorstehen, damit gleichzeitig eine elektrische Verbindung nach aussen hergestellt werden kann.
Die Vorrichtung gemäss der Erfindung ist demnach dadurch gekennzeichnet, dass voneinander getrennte Kontaktzungen auf einem Teil ihrer Länge zwischen den Platten eingelegt sind, im Randbereich der Platten jeweils mit mindestens einem der gegebenenfalls gedruckten oder gravierten Leiter in Kontakt stehen und zugleich das die beiden Platten trennende Distanzstück bilden und dass auf dem ganzen Umfang der Platten ein dichtender, nichtleitender, sowohl am Werkstoff der Platten als auch am Werkstoff der Kontaktzungen haftender Werkstoff aufgetragen ist. Dabei entspricht die Stärke der Zungen der zu erzielenden Schicht aus dem flüssigen Kristall.
Ein besonderes Material der Erfindung besteht darin, dass die Kontaktzungen die Platten voneinander im Abstand halten. Weiter ist es vorteilhaft, dass der aus den Platten vorstehende Teil der Kontaktzungen eine grössere Stärke besitzt als der die Platten im Abstand voneinander haltende Teil der Kontaktzungen. Dabei ist es zweckmässig, dass die Platten über ihren Umfang an den Innenrändern Abschrägungen zur Abnahme des dichtenden und nichtleitenden Werkstoffes aufweisen.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung, das darin besteht, dass zur Bildung der Kontaktzungenaus einem Metallband einenends offene Schlitze unter Belassung eines ihnen gemeinsamen Randsteges, insbesondere gleichzeitig, z. B. durch Stanzen, ausgeformt werden, wobei gegebenenfalls der Randsteg einen geschlossenen Rahmen bildet und die Schlitze in den Innenrand des Rahmens münden. In dieser Weise ist ein sehr rationeller Zusammenbau der Teile möglich. Vorteilhaft kann dabei auch so verfahren werden, dass das mit den Schlitzen versehene Metallband zwischen die Platten eingelegt wird, derart, dass die Mündungen der Schlitze von den Plattenrändern überdeckt werden, worauf nach Festlegen des Metallbandes zwischen den Platten, z.
B. durch Verkitten der Fuge zwischen den Platten, der Steg zum Vereinzeln der zwischen den Schlitzen entstandenen Kontaktzungen abgetrennt wird, wodurch die Herstellungskosten weiterhin reduzierbar sind.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. Die Zeichnungen veran- schaulichen zwei erfindungsgemässe Vorrichtungen zur Sichtbarmachung von Zeichen u. zw. zeigt die erste eine Anzeigevorrichtung, die eine bestimmte Zahl an Zeichen aus Grundteilen umfasst, von welchen jeder eine Elektrode der Vorrichtung bildet und deren Gesamtheit es erlaubt, eine bestimmte Anzahl von Buchstaben und Zahlen darzustellen, während die zweite Vorrichtung ein Beispiel einer Matrixzelle ist.
Es zeigen : die Fig, 1 bis 3 Schaubildteile einer erfindungsgemässen Vorrichtung zur Sichtbarmachung von Zeichen, vorbereitet zum Zusammenbau, Fig, 4 einen Grundriss der Vorrichtung, wie sie durch Zusammenbau der Teile gemäss Fig. 1 bis
3 erhalten wird, Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie IV - IV der Fig. 4, Fig. 6 einen Grundriss der gleichen Vorrichtung, aber nachdem durch Aus scheiden der äussere Teil des Rahmens der Fig. 2 entfernt wurde, Fig, 7 im Schaubild die eine alphanumerische Anzeigeanordnung darstellende fertige Vorrichtung, Fig. 8 einen Teilschnitt einer an Fig. 5 vorgenommenen Abänderung eines Details, Fig, 9 einen Grundriss einer erfindungsge- mässen Vorrichtung zur Sichtbarmachung von Zeichen in Form einer Matrixzelle XY und Fig.
10 einen Grundriss der gleichen Zelle, nachdem durch Herausschneiden der äussere Teil des anfänglichen Rahmens entfernt wurde.
Auf die Platte --1-- der Fig, 1 wurde, wie bei allen bekannten Verfahren, eine mehrgliedrige und gegebenenfalls durchscheinende oder reflektierende Elektrode --4-- graviert oder aufgetragen, deren Glieder untereinander und an den beiden gegenüberliegenden Rändern der Platte durch Leiter -- 4a --, verbunden sind.
Auf der Platte --2-- der Fig. 2, die die gleiche Abmessungen wie die Platte --1-- besitzt und daher auf diese aufsetzbar ist, wurde durch Gravieren oder Ablagern, ebenfalls nach bekannten Verfahren, eine leitende und durchscheinende Elektrode-5-- mit voneinander unabhängigen Segmenten aufgebracht, wobei diese Segmente an zwei gegenüberliegenden Rändern der Platte durch Leiter --5a-- elektrisch verbunden sind und welche, wenn die beiden Platten --1 und 2--, wie nachfolgend erläutert, aufeinandergelegt sind, mit den nicht gravierten Rändern der Platte-l-korrespondieren.
Die beiden Platten --1 und 2-- besitzen einen einfachen geometrischen Umriss, etwa quadratisch oder rechteckig, wie das für die beiden Beispiele zur Sichtbarmachung von Zeichen mit flüssigen Kristallen zutrifft.
Es ist klar, dass die Platten jeden anderen Umriss aufweisen können, ohne aus dem Rahmen der Erfindung zu fallen.
Der Rahmen --3-- der Fig. 3 wird aus einem Metallband ausgeschnitten, dessen Stärke gleich dem zwischen den Platten --1 und 2-- zu erzielenden Abstand ist, der seinerseits wieder gleich der erwünschten Schichtdicke der flüssigen Kristalle ist. Der äussere Umriss des Rahmens ist einfach, vorzugsweise gleich gestaltet mit der Umrissform der Platten --1 und 2--. Seine innere Kontur weist zumindest einen Ausschnitt in Form von Klemmzungen-9, 10-auf. Diese Klemmzungen sollen, in erfindungsgemässer Weise, soviel Aus- trittsanschlüsse bilden, als es äussere elektrische Anschlüsse zwischen den Teilen der Elektroden --4 und 5--, die durch die Platten --1 und 2-- getragen werden, und dem Aussenteil der Platten gibt.
Zu diesem Zweck sind die Form, die Abmessungen und die Anordnungen der Klemmzungen --9 und 10-derart, dass sie den Leitern --4a und 5a--, die auf die Platten --1, 2-- gleichzeitig mit den Elektroden --4 und 5-- aufgetragen oder graviert wurden, gegenüberstehen, wenn der Rahmen --3-- in eine zu den Platten - l und 2-- genau gekennzeichnete Lage gebracht wird, wobei die Platten --1, 2-- einander gegenüberliegen, Insbesondere ist es möglich, durch eine sinnvolle Anordnung der Klemmzungen und der Leitungszonen auf den beiden Platten einerseits die äussere Verbindung jeder dieser Zonen derselben Platte und sowohl die äussere gleichzeitige Verbindung der beiden gegenüberliegenden Zonen als auch die einfache innere Verbindung der beiden gegenüberliegenden Zonen sicherzustellen.
WennmanunterdiesenBedingungen die drei Teileaufeinander anbringt, erhält man die durch Fig. 4 wiedergegebene Vorrichtung. In dieser Abbildung sind gleiche Teile wie in den Fig. l, 2 und 3 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnetund überdies zwei Ftillrohre--8-- in Nuten --7-- eingesetzt, die zuvor, wie beispielsweise in Fig. 2 auf der inneren Fläche der Platte --2-dargestellt, in eine der Platten --1 oder 2-- eingeschnitten wurden. Diese Füllrohre --8-- sollen eine Verbindung des Hohlraumes, der durch die beiden Platten --1 und 2--, die Klemmzungen und die später noch zu
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--1rücksichtigung der zahlreichen Verbindungen, die solche Vorrichtungen zur Sichtbarmachung von Zeichen umfassen können, genau, mit Leichtigkeit und mit Zeitgewinn montierbar.
Diese Vorteile werden noch durch die folgenden erfindungsgemässen Einzelheiten verstärkt.
Eine Dichtung --20-- aus einem dichtenden, nichtleitenden, mit dem Werkstoff der beiden Platten --1 und 2-- und dem Werkstoff des Rahmens --3-- gut haftenden Material, wie z. B. Kitt, Leim oder eine glasige Masse wird, wie in Fig. 5 gezeigt, auf dem ganzen äusseren Umfang der Platten --1 und 2-- an jeder Seite der Klemmzungen --9-- aufgetragen.
Das Material soll einerseits beim Auftragen mittels bekannter Werkzeugen nachgeben, anderseits aber
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nach dem Auftragen sofort oder durch eine herkömmliche Behandlung, die die Eigenschaften der Vorrichtung nicht ändert, erhärten.
Zwei Abschrägungen-11-an den Innenrändern der erwähnten Platten erleichtern dieses Auftragen und ermöglichen das Aufbringen einer erheblichen Menge dieses Verbindungsmaterials und verbessern so die Güte der erhaltenen Dichtung. Ebenso stehen, wie der Seitenriss der Fig. 5 zeigt, die Füllrohre --8-- auf beiden Seiten der Dichtung --20-- vor, wodurch verhindert wird, dass die Öffnungen dieser FUllrohre, durch das Verkittungsmaterial verstopft werden.
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Hauptbestandteile der Vorrichtung in erfindungsgemässer Weise zueinander fixiert wurde. Alle bekannten Klemmeinrichtungen, welche die Platten --1 und 2-- auf dem Innenteil des Rahmens --3--, der durch die Klemmzungen gebildet wird, festhalten, sind für diesen Zweck geeignet.
Was das Aufbringen der Dichtung - betrifft, so ist ihr Material so zu wählen, dass es hinreichend flüssig ist, um in die Zwischenräume zwischen den Klemmzungen einzudringen und auch dort die Dichtheit sicherzustellen.
NachAufbringen des Verbindungsmaterials wird die Vorrichtung, wie sie Fig. 5 darstellt, ob sie nun mit einer Klemmvorrichtung verbunden ist oder nicht, jedenfalls unter Vermeidung einer Lageänderung der Teile in eine Behandlungsvorrichtung gebracht, in der das Abbinden und Erhärten des Materials erfolgt. Dadurch erzielt man anschliessend den Verschluss aller Zwischenräume am Umfang des zu dichtenden Spaltes zwischen den Platten --1 und 2-- und den Klemmzungen dieses Rahmens --3-- und ihre gegenseitige Verbindung, wie z. B, Verschweissung bzw. Verlötung. Die so erhaltene Verldttung verleiht dem umschlossenen Raum eine vollkommene Abdichtung.
Die Verbindung nach aussen erfolgt durch die Füllrohre --8-- sowie durch eine Aussparung --7a-- an den Enden der Nuten --7-- in der Tragplatte dieser Füllrohre, wodurch verhindert ist, dass die Füllrohre in Wände münden, die sie verstopfen könnten.
Im allgemeinsten Falle, wenn diese Platten aus Glas sind, empfiehlt sich der Gebrauch einer Dichtung aus einem Glasmaterial, das in Form einer Paste aufgetragen und bei einer geeigneten Temperatur in einem Ofen geschmolzen wird, um die Verschweissung zwischendenbeidenGlasplatten und den Klemmzungen, welche die Dichtung durchsetzen, sicherzustellen.
Im Falle der Verwendung eines Rahmens oder eines Bandes wird die Vorrichtung nach dem Härten, in erfindungsgemässerweise, wie oben beschrieben, einem Schneidewerkzeug zugeführt, welches vorzugsweise in einem einzigenArbeitsschritt unter Erzielung des gewünschten Profils die Trennung der Klemmzungen bewerkstelligt, wie es die Fig. 6 veranschaulicht, die mit Fig. 4 bis auf den Teil des Rahmens --3-- überein- stimmt, der durch den oben beschriebenen Abtrennungsschritt entfernt und der mit unterbrochenen Linien dargestellt wurde.
Man kann hernach leicht die erhaltene Vorrichtung füllen, beispielsweise indem man den eingeschlossenen Raum über das Füllrohr oder die Füllrohre --8-- entleert und anschliessend den flüssigen Kristall durch ein geeignetes Zusammenwirken der Füllrohre und Ventile einbringt, die ohne zum Gegenstand der Erfindung zu gehören, an dem Füllrohr oder den Füllrohren befestigt sind.
Der endgültige Verschluss des Rahmens kann dauurch erfolgen, dass man das Füllrohr oder die Füllrohre mit bekannten Mitteln verschliesst. Fig. 7 gibt in isometrisch perspektivischer Ansicht die Gesamtansicht einer solchen erfindungsgemässen, alphanumerischen Anzeigeanordnung, wobei die Zahl der sichtbar gemachten Zeichen selbstverständlich durch die hier beispielhaft angeführte Anzeigeanordnung nicht beschränkt sei.
In dieser Figu1l''wurde übrigens, da es nicht Gegenstand der Erfindung ist, nicht die Gesamtheit der elektrischen Zufuhrleitungen einer solchen Anzeigeanordnung dargestellt, wobei deren Verbindungen zu den Klemmzungen tatsächlich nach jedem bekannten Verfahren ausgeführt sein kann.
Eine Abänderung kann in der Ausführung der Klemmzungen aufscheinen, wobei der zwischen die Platten eingesetzte Abschnitt eine Dicke aufweist, die durch den zu erzeilenden Abstand vorgegeben ist, während der ausserhalb der Platten sich befindliche Teil eine wesentlich grössere Stärke aufweist, um diese Teile als Einsteckzapfen oder-lamellen zumEinbringen in ein Kupplungsstück auszubilden. Der Abstand und die Festigkeit dieser Einsteckzapfen oder-lamellen ist durch den Einbau in die verkittete Dichtung gewährleistet, wie es Fig. 8 zeigt. In einem solchen Fall können, wenn es die Verwendungsweise erfordert, die Klemmzungen gebogen sein, wie es in strichpunktierten Linien bei --9a, 10a-- in dieser Abbildung dargestellt ist.
Die Matrixzelle XY, wie sie im Grundriss in Fig. 9 dargestellt ist, entspricht der gleichen Bauweise wie die der alphanumerischen Anzeigeanordnung, die Gegenstand der Fig. 7 ist. In dieser Fig. 9 erkennt man die beiden Matrizen, die wechselweise in Zeilen und Kolonnen angeordnet sind, wobei sich jede auf eine Platte --31-- und Platte --32-- bezieht und die Klemmzungen --34--, die innen aus dem Rahmen --33-- ausgeschnitten wurden und zwischengeschaltet sind. Fig, 10 zeigt dieselbe Matrix, nachdem innen der Rahmen ausgeschnitten und sein äusserer Teil entfernt wurde, wodurch die Klemmzungen, die am Ende einer Zeile oder Kolonne angebracht wurden, voneinander getrenntwurden. Mit --38-- sind die Füllrohre zum Füllen dieser Matrix gezeigt.