DE2222276B2

DE2222276B2 - Optisches Anzeigeelement mit Flüssigkristallschicht

Info

Publication number: DE2222276B2
Application number: DE19722222276
Authority: DE
Inventors: Ewald Dipl.-Phys. 3224 Gruenenplan Hillmann
Original assignee: Deutsche Spezialglas AG
Current assignee: Deutsche Spezialglas AG
Priority date: 1972-05-06
Filing date: 1972-05-06
Publication date: 1974-10-03
Also published as: JPS49101041A; CH552862A; FR2184300A5; IT987608B; DE2222276A1; GB1373206A

Description

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Die Erfindung betrifft eine optische Anzeigevorrichtung mit einer Flüssigkristallschicht, die zwischen zwei an der dieser Schicht zugewandten Seite mit für lichtbares Licht transparenten, elektrisch leitfähigen Schichten bedeckten durchsichtigen Platten angeordnet ist, wobei die anzuzeigenden Informationsele mente, Zahlen, Buchstaben od. dgl., in eine der Leit schichten oder in beide Leitschichten eingeätzt sind.

Bei bekannten Anzeigevorrichtungen dieser Art ist die Flüssigkristallschicht mit einer Dicke von etwa μ zwischen zwei Glasplatten angeordnet, deren der Flüssigkristallschicht zugewandte Fläche mit einer dünnen, transparenten Edelmetallschicht, beispielsweise Gold oder Silber, von etwa 50 nm bedeckt sind. Α,η Stelle dünner transparenter Edelmetallschichten können als transparente Leitschichten auch Schichten aus mit Antimonoxid dotierem Zinnoxid oder aus mit Zinnoxid dotierem Indiumoxid von etwa 80 nm Dicke verwendet werden. In die vom Betrachter her vordere Leitschicht oder aber in beide Leitschichten sind Informationselemente, beispielsweise Buchstaben, Zahlen oder entsprechende Muster, eingeätzt, die, so-

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lange an die Umschichten eine Spannung angelegt ist, bei rückwärtiger Beleuchtung des Anzeigeelementes for den Betrachter erkennbar sind. Diese bekannten Anzeigevorrichtungen werden also in Transmission benutzt, wobei sie von hinten beleuchtet werden müssen.

Die Flüssigkristallschicht besteht allgemein aus einer Schiffscben Base. Sobald an die Leitschichten eine Spannung angelegt wird, bilden sich innerhalb der Flüssigkristallschicht Ucbtstreuende Domänen, so daß die Hüssigkristallscbicht eine undurchsichtige, milchige optische Sperrschicht bildet. Unter dem Ein fhiß des durch die an die Leitschichten angelegte Spannung hervorgerufenen elektrischen Feldes verändert die Flüssigkristallschicht also ihre optischen Eigenschaften, so daß die Informationseleuiente der Anzeigevorrichtung je nach der angelegten Spannung sichtbar oder unsichtbar werden.

Während es sich bei der vorstehend beschriebe μ Anzeigevorrichtung um solche mit Durchstrahl· .^ handelt, sind auch Anzeigevorrichtungen mit ah;·,:■"-" chem Aufbau bekannt, die sich von den für Du: -i, strahlung verwendeten Anzeigevorrichtungen Ii >mv hch dadurch unterscheiden, daß die hintere, ·.ο·υ Betrachter entferntliegende elektrische Leitschi-.'·..· aus einem undurchsichtigen, metallisch reflektier :. den Belag besteht. Dabei kann es sich beispielswc .-.-um eine entsprechend dicke Edelmetallschicht h.i 1-deln. In diesem Fall ist keine rückwärtige Beleuchtung erforderlich, vielmehr lassen sich die Anzeigevorric h tungen bei Beleuchtung von der Vorderseite her, bc spielsweise bei Tageslicht, verwenden. Durch ύ\ USA.-Patentschrift 3499 112 ist bereits eine Ar.» gevorrichtung dieser Art bekannt, bei der auf der hin teren durchsichtigen Platte eine Iichtundurchläss^v Reflexionsschicht angeordnet ist, so daß diese Anzeigevorrichtung nur in Reflexion verwendet werden kann.

Die bekannten Anzeigevorrichtungen mit Flussigkristallschichten haben somit die Eigenart, daß sie entweder nur als Durchstrahlungselemente oder aber als Reflexionselemente verwendet werden können. Es gibt jedoch zahlreiche Anwendungsgebiete, beispielsweise bei der Verwendung derartiger Anzeigevorrichtungen am Armaturenbrett von Automobilen, in denen die Anzeigevorrichtung teilweise in Reflexion, teilweise aber in Transmission verwendet werden müssen. Ein Übergang von reflektiver Anzeige zu transmittierender Anzeige ist immer dann erforderlich, wenn die Anzeigevorrichtung sowohl bei Tageslicht als auch bei schwacher äußerer Beleuchtung, also unter Verwendung von künstlicher, rückwärtiger Beleuchtung, verwendet werden soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anzeigevorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, weiche sowohl in Durchstrahlungsstellung als auch in Reflexionsstellung verwendet werden kann.

Erfindungsgemäß Wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß auf der hinteren, dem Betrachter abgewandten Platte zusätzlich zur hinteren Leitschicht eine für sichtbares Licht halbdurchlässige, halbreflektierende Interferenzschieht angeordnet ist.

Hierdurch ist es möglich, je nach Umfeldleuchtdichte die Anzeigevorrichtung entweder in Reflexion oder, bei rückwärtiger Beleuchtung, in Transmission zu verwenden. Eine Anregung zu der vorgesehenen Maßnahme, auf der hinteren, dem Betrachter abtre-

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wandten Platte zusätzlich zur Lettschicht eine für sichtbares Liebt halbdurchlassige,, halbreflektierende Interferenzschicht anzuordnen, konnte dem Stand der Technik nicht entnommen werden. Erst die Verwendung dieser Interferenzschiebt ermöglicht es, sowohl in Transmission als auch in Reflexion verwendbare Anzeigevorrichtungen mit auch bei schräger Betrachtung befriedigender Auflösung zu erbalten, ohne daß bei einer der genannten Verwendungsweisen nicht erwünschte TeSe der darzustellenden Informationselemente siebtbar würden. Mittels einer halbreflektierenden Metallschicht an Stelle der erfindungsgemäß vorgesehenen Interferenzschicht ließe sieb dieser überraschende Effekt nicht erzielen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, daß die Interferenzschicht aus isolierendem Material besteht und zwischen der hinteren Platte und der hinteren Leitschicht angeordnet ist. Auch kann die Interferenzschicht auf der Rückseite der hinteren Platte angeordnet sein. Eine besonders starke Reflexionswirkung wird erzielt, wenn sowohl auf der Rückseite der hinteren Platte als auch zwischen der hinteren Platte und der hinteren Leitschicht je eine halbdurchlässige, halbreflektierende Interferenzschicht angeordnet ist. Das Reflexionsvermögen der Anzeigevorrichtung läßt sich in vorteilhafter Weise dadurch steigern, daß auf die dem Betrachter zugewandte Seite der vorderen Platte eine reflexmindernde Schicht, vorzugsweise eine Interferenzschicht aufgebracht ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der zwei Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnung irn einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Anzeigeelementes im Schnitt, und

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel, ebenfalls im Schnitt.

F i g. 1 zeigt eine Anzeigevorrichtung, bei der eine Flüssigkristallschicht 10 zwischen zwei Glasplatten 12, 14 angeordnet ist. Die dem Betrachter zugewandte, vordere Glasplatte 12 ist mit einer elektrisch leitfähigen, transparenten Schicht 16 bedeckt, die beispielsweise eine Edelmetallscbicht mit einer Dicke von etwa 50 mm oder eine mit Antimonojdd dotierte Zranowdschicht oder eine mit Zinnoxid dotierte Indiumoxidschicht mit einer Dicke von etwa 80 mn &iin kann.

s Auf der hinteren Glasplatte 14 ist eine balbdurchlässige, halbreflektierende Interferenzschicht 18 angeordnet, auf die, in Richtung auf die Flüssigkristallschicht 10, eine elektrisch leitfäbige Schiebt 20 folgt, die ähnlich aufgebaut ist wie die Leitschicht I6.

tQ Die halbdurchlässige Interferenzschiebt 18 besteht bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus einer λ/4-Schicht aus TiO₂, bezogen auf eine licbtwellenlange von 550 ηαμ. Statt dessen kann auch eine entsprechend dimensionierte Interferenzschicht der

Schichtenfolge TlO₂ - SiO₂ - TiO₂ verwendet werden. In die vordere Leitschicht 16 sind Informationselemente eingeätzt, die, je nach der ar« die Flüssigkristallschicht 10, die allgemein aus einer Schiffseben Base besteht, angelegten elektrischen Spannung siebtbar

»ο oder unsichtbar sind. Bei Tageslicht, d. h. bei hoher Umfeldleuchtdichte, werden die sichtbaren Informationselemente an der halbaurchlässigen, halbreflektierenden Interferenzschicht 18 gespiegelt und sind daher für den Betrachter erkennbar, während sie bei niedriger Umfeldleuchtdichte und rückwärtiger Beleuchtung der Anzeigevorrichtung in Transmission, unter Ausnutzung der Teildurchlässigkeit der Schicht 18, betrachtet werden können.

Auch bei dem in Fi g. 2 gezeigten Ausführungsbei-

spiel ist die Flüssigkristallschicht 10 zwischen zwei Glasplatten 12,14 angeordnet. Auf beide Glasplatten 12, 14 sind an der der Flüssigkristallschicht 10 zugewandten Seite elektrisch leitfähige, transparente Schichten 16, 20 aufgebracht, die ähnlich aufgebaut sind wie bei dem in F i g. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel. Die Rückseite der hinteren Glasplatte 14 trägt eine halbdurchlassige, halbreflektierende Interferenzschicht 22, die ähnlich aufgebaut ist, wie die Schicht 18 bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungs-

beispiel. Auf die Vorderseite der vorderen Glasplatte 12 ist eine reflexmindernde Schicht 24 aufgebracht. Dabei handelt es sich vorzugsweise um eine Interierenzschicht aus SiO₂ und TiO₂, wobei eine mittelbrechende mit einer hochbreche.iden und einer niedrigbrechenden Schicht kombiniert ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Optische Anzeigevorrichtung mit einer Flüssigkristallschicbt, die zwischen zwei an der dieser s Schicht zugewandten Seite mit für sichtbares Licht transparenten, elektrisch leitfähigen Schichten bedeckten durchsichtigen Platten angeordnet ist, wobei die anzuzeigenden Inforraationseleraente, Zahlen, Buchstaben od. dgl. in eine der Leit- « schichten oder in beide Leitschiebten eingeätzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf der hinteren, dem Betrachter abgewandten Platte (14) zusätzlich zur hinteren Leitschicht (20) eine für sichtbares licht halbdurcblässige, balbrefißk- »5 tierende Interferenzschieht (18, 22) angeordnet ist.

2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Interferenzschieht (18) aus isolierendem Material besteht und zwi- »o sehen uer hinteren Platte (14) und der hinteren Leitschicht (20) angeordnet ist.

3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Interferenzschieht (22) auf der Rückseite der hinteren Platte (14) *5 angeordnet ist.

4. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Interferenzschieht (18, 22) aus TiO₃ besteht.

5. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Interferenzschieht (18, H) aus der Kombination TiO₂ - SiO₂ - TiO; au' gebaut ist.

6. Anzeigevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf die dem Betrachter zugewandte Seite der vorderen Platte (12) eine reflexmindernde Schicht (24), vorzugsweise eine Interferenzschieht, aufgebracht ist.