DE10010506A1 - Flüssigkristallanzeige - Google Patents

Abstract

Bei einer Flüssigkristallanzeige mit einer cholesterischen Flüssigkristallzelle (3) ist eine elektrische Heizung (9) vorgesehen, mit welcher die Flüssigkristallzelle (3) vorübergehend auf eine Grenztemperatur von über etwa 90 DEG C aufgeheizt werden kann. Dadurch können aufgrund von Druckkräften erzeugte Inhomogenitäten rückgängig gemacht werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristallanzeige, insbesondere in einem Kraftfahrzueg, mit einer Flüssig­ kristallzelle, welche eine elektrische Heizung aufweist.

Flüssigkristallanzeigen der vorstehenden Art sind in heutigen Kraftfahrzeugen verbreitet und deshalb allgemein bekannt. Sie weisen nematische Flüssigkristallzellen auf. Da bei sehr niedrigen Temperaturen, wie sie im Kraftfahr­ zeug vorkommen können, die Schaltzeiten von Flüssigkri­ stallzellen unzulässig lang sind, ist die elektrische Heizung erforderlich, welche sich bei Minustemperaturen kurzfristig einschaltet und im Regelfall die Flüssigkri­ stallzelle bis etwa Raumtemperatur aufheizt. Ein Aufhei­ zen auf höhere Temperaturen ist nicht sinnvoll, weil dann die bei nematischen Flüssigkristallzellen erforderlichen Polfilter Schaden nehmen würden.

In jüngster Zeit sind cholesterische Flüssigkristallzel­ len bekannt geworden, bei denen die eingeschriebene Information auch nach dem Abschalten der Spannungsversorgung erhalten bleibt, so dass im Kraftfahrzeug beispiels­ weise auf einem Display dargestellte Zifferblätter auch bei ausgeschalteter Zündung des Kraftfahrzeugs sichtbar bleiben könnten. Da cholesterische Flüssigkristallzellen keine Polfilter benötigen, ändert sich der Kontrast der auf diesen Zellen dargestellten Informationen mit dem Blickwinkel nur geringfügig. Für manche Anzeigen kommen cholesterische Flüssigkristallzellen jedoch nicht in Frage, weil sie extrem anfällig gegen mechanischen Druck sind. Drückt man beispielsweise mit einem Finger auf die Displayoberfläche, dann entstehen optisch inhomogene Bereiche, die auch im Laufe der Zeit nicht wieder ver­ schwinden. Selbst wenn eine cholesterische Flüssigkri­ stallzelle nach ihrem Einbau nicht mit den Fingern be­ rührt werden kann, besteht die Möglichkeit, dass während der Montage oder nach der Montage aufgrund mechanischer Spannungen Druckkräfte in die Flüssigkristallzelle gelan­ gen, die sichtbare, mit den bisherigen Mitteln irrever­ sible optische Veränderungen hervorrufen. Aus diesem Grunde hat man cholesterische Flüssigkristallzellen bislang nicht für Displays in Kraftfahrzeugen eingesetzt.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Flüssig­ kristallanzeige der eingangs genannten Art so zu gestal­ ten, dass eingeschriebene Information auch ohne Span­ nungsversorgung erhalten bleibt, auf die Flüssigkristal­ lanzeige einwirkende Druckkräfte jedoch keine irreversib­ len optischen Veränderungen bewirken können.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Flüssigkristallzelle eine cholesterische Flüssigkri­ stallzelle ist und die Heizung zum vorübergehenden Auf­ heizen der Flüssigkristallzelle über eine Grenztemperatur von etwa 90°C ausgebildet ist.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung einer die Flüssig­ kristallzelle vorübergehend auf über etwa 90°C erhitzen­ den Heizung wird es möglich, in der Flüssigkristallzelle durch Druckkräfte entstandene Veränderungen bei Bedarf rückgängig zu machen und erneut eine homogene Struktur zu erzeugen. Da cholesterische Flüssigkristallzellen keine Polfilter benötigen, kommt es durch das kurzfristige Erhitzen auf über 90°C nicht zu Schäden an der Flüssig­ kristallzelle. Flüssigkristallzellen werden ohnehin häufig zur Verkürzung der Schaltzeiten mit einer Heizung ausgestattet. Deshalb kann die Erfindung mit geringem Aufwand verwirklicht werden, indem eine ohnehin erforder­ liche Heizung so gesteuert wird, dass sie durch eine längere Einschaltzeit die Flüssigkristallzelle bis über die Grenztemperatur von über etwa 90°C erhitzt. Eine solche Flüssigkristallanzeige eignet sich besonders für den Einsatz in Kraftfahrzeugen oder als Display für ein Mobiltelefon, also stets für solche Anwendungen, bei denen die Gefahr eines Anfassens des Displays durch den Benutzer besteht. Besonders vorteilhaft ist dabei der Einsatz einer erfindungsgemäßen Flüssigkristallanzeige in Kraftfahrzeugen, weil hier eine gute und sichere Ables­ barkeit der Anzeige für die Verkehrssicherheit von hoher Bedeutung ist.

Die Flüssigkristallanzeige ist für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug optimal gestaltet, wenn gemäß einer vor­ teilhaften Weiterbildung der Erfindung die Heizung eine automatische Temperaturregelung zum Konstanthalten der Temperatur der Flüssigkristallzelle auf einer rasche Schaltzeiten ermöglichenden Betriebstemperatur und zu­ sätzlich einen Schalter zum vorübergehenden Aufheizen der Flüssigkristallzelle aufweist.

Handelsübliche cholesterische Flüssigkristallzellen können mit geringem Aufwand nachträglich mit der erfindungsgemäßen Heizung versehen werden, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung die Heizung durch eine elektrisch leitfähige Beschichtung auf einer gegen die Flüssigkristallzelle anliegenden Scheibe gebildet ist. Durch das Anliegen der Scheibe an der Zelle ergibt sich dabei ein besonders guter Temperaturübergang.

Bei einer reflektiv beleuchtbaren Flüssigkristallzelle könnte man sich vorstellen, dass die Scheibe zusätzlich und in Baueinheit den dann erforderlichen Reflektor aufweist. Insbesondere in Kraftfahrzeugen werden wegen der erforderlichen großen Anzeigehelligkeit jedoch bevor­ zugt transmissiv oder transflektiv beleuchtbare Flüssig­ kristallzellen verwendet, so dass es hierbei von besonde­ rem Vorteil ist, wenn die Scheibe transparent ist. Sie kann dann vorzugsweise in Baueinheit ein reflektives Element aufweisen und somit als Transflektor dienen.

Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon stark schematisch in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.

Die Zeichnung zeigt eine zwei Glasscheiben 1, 2 als Substrate aufweisende cholesterische Flüssigkristallzelle 3. Gegen die innenseitige, einem Betrachter abgewandte Glasscheibe 2 liegt eine weitere Glasscheibe 4 an, welche mit einer elektrisch leitfähigen Beschichtung 5, bei­ spielsweise aus ITO(Indium-Zinn-Oxid)-Metall, versehen ist. Die Glasscheibe 4 bildet zusammen mit der Beschich­ tung 5 eine Heizung 9. Eine Steuerung 6 vermag einen Schalter 7 so anzusteuern, dass dieser bei Minustempera­ turen geschlossen ist, so dass die Temperatur der Flüs­ sigkristallzelle 3 auch bei Frost nicht auf unter etwa 0°C absinkt.

Da es sich bei der Flüssigkristallzelle 3 um eine chole­ sterische Flüssigkristallzelle handelt, kommt es zu Veränderungen auf dem Display, wenn man beispielsweise mit einem Finger auf die Glasscheibe 1 drückt. Wenn solche Veränderungen ein störendes Ausmaß angenommen haben, kann man von Hand einen als Tastschalter ausgebil­ deten Schalter 8 schließen, durch den unabhängig von der Steuerung 6 die Heizung 9 bestromt wird. Dieser Schalter 8 muss so lange geschlossen bleiben, bis durch Erhitzen auf eine Grenztemperatur von über etwa 90°C eine Homoge­ nisierung des Flüssigkristalls eintritt.

Anstelle der Glasscheiben 1, 2, 4 können auch andere transparente Scheiben, beispielsweise aus einem nicht elektrisch leitenden Kunststoff, vorgesehen sein.

Claims (4)

1. Flüssigkristallanzeige, insbesondere in einem Kraft­ fahrzeug, mit einer Flüssigkristallzelle, welche eine elektrische Heizung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkristallzelle (3) eine cholesterische Flüssigkristallzelle (3) ist und die Heizung (9) zum vorübergehenden Aufheizen der Flüssigkristallzelle (3) über eine Grenztemperatur von etwa 90°C ausgebildet ist.

2. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Heizung (9) eine automatische Temperaturregelung zum Konstanthalten der Temperatur der Flüssigkristallzelle (3) auf einer rasche Schaltzeiten ermöglichenden Betriebstemperatur und zusätzlich einen Schalter (8) zum vorübergehenden Aufheizen der Flüssig­ kristallzelle (3) aufweist.

3. Flüssigkristallanzeige nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung (9) durch eine elektrisch leitfähige Beschichtung (5) auf einer gegen die Flüssigkristallzelle (3) anliegenden Scheibe (4) gebildet ist.

4. Flüssigkristallzelle nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Scheibe (4) transparent ist.