DE2238429A1 - Verbesserungen an fluessigkristallvorrichtungen - Google Patents

Description

Potentanwälte DipL-Ing. Richard Müller-Börncr 2238429

DipL-lng. Hans-Heinrich Wey Berlin-Dahlem, Podbielskiaüee 68

Berlin, den 1. August 1972

Ing. C. Olivetti & C. S.p.A.
Ivrea (Torino) / Italien

Verbesserungen an Flüssigkristall-Vorrichtungen

Gegenstand dieser Erfindung sind MuI tip lex -An.tr iebsstroinkreise und insbesondere Multiplex-Antriebsstromkreise für eine Flüssigkristall-Änzeigevorrichtung.

Flüssigkristall-Substanzen sind normalerweise durchsichtig; unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes streuen sie jedoch einfallendes Licht und sind dann nahezu undurchsichtig. Fl^issigkristall-Substanzen in Form dünner Schichten werden als Anzeigevorrichtung benutzt, indem man bildweise und selektiv ein elektrisches Feld an bestimmte Teile der Flüssigkristallschicht legt. Normalerweise

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befindet sich die Flüssigkristall-Substanz einer solchen Anzeigevorrichtung zwischen in geringem Abstand voneinander angeordneten, transparenten Platten etwa aus Glas, auf welche die Elektroden aufgebracht worden sind. Eine dieser Anzeigeeinrichtungen, die zur Darstellung alphanumerischer Informationen Verwendung findet, besitzt eine auf eine der transparenten Tafeln aufgebrachte, herkömmliche Elektrode, die aus sieben, in Form einer Acht angeordneten Segmenten besteht, sowie auf der anderen Tafel direkt gegenüber der Siebenaagment-Elektrode, eine gemeinsame Elektrode« Werden zwischen bestimmten Siebensegment-Elektroden und der gemeinsamen Elektrode elektrische Felder angelegt, so veranlassen sie die dazwischen befindliche Flüssigkristall-Substanz, undurchsichtig;;zu werden. Normalerweise ist sowohl die Siebensegment-Elektrode als auch die gemeinsame Elektrode durchsichtig; es sind jedoch natürlich auch andere Elektrodenformen möglich.

Bei bisherigen Flüssigkrietall-Anzeigeeinrichtungen mit mehrstelliger Anzeige mussten Parallel-Steuerschaltungen benutzt werden. Schaltungen dieser Art erfordern für jede Stelle der Anzeige eigene Decodierer zum Umwandeln der Eingabeinformationen in selektive Erregungssignale für die einzelnen Segmente der Siebensegment-Elektrode und sieben Aussenanschlüsse, die für jedes Zeichen aus der Anzeigeeinrichtung herausgeführt werden müssen, so dass 7 x N plus 1 Aussenanschlüsse notwendig sind, wobei N die Anzahl der Zeichen darstellt. .

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Multiplex-Steuerschaltungen haben demgegenüber insofern viele Vorzüge, als für alle Stellen der Anzeigeeinrichtung nur ein einziger Decodierer benötigt wird und nur 7 + N Außenanschlüsse zur Anzeigeinrichtung benötigt werden. Bisher ist aber die Multiplex-Steuerung mehrstelliger Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtungen deshalb nicht möglich gewesen, weil die Flüssigkristall-Substanz einen hohen spezifischen Widerstand besitzt und ihr niedriges Erregungs-Schwellenpotential bei herkömmlichen Multiplex-Steuerschaltungen zu sehr starken Einstreuungserscheinungen führte. Das äußerte sich in einem zu geringen Kontrast und in der Erregung von Segmenten, die nicht erregt werden sollten.

Versuche, diese Probleme dadurch zu beseitigen, daß man Trenndioden in Serie mit jedem Segment der Mehrsegment-Elektrode schaltete, haben nicht den gewünschten Erfolg gebracht, da die Kapazität der Dioden in der gleichen Größenordnung wie die Kapazität der Flüssigkristall-Zelle liegt und bei hohen Abtastgeschwindigkeiten immer noch starke Einstreungserscheinungen auftreten.

Außerdem ist normalerweise der Reststrom der Diode stark genug, um die Zelle zu betätigen, da der Widerstand der Flüssigkristall-Zelle in der Größenordnung von einigen Hundert Megaohm liegt.

Weiterhin hat sich bei Flüssigkristall-Vorrichtungen bisher die Schwierigkeit ergeben, daß sie auch dann etwas trübe und nicht höchst durchsichtig sind, wenn sie nicht erregt werden. Das ist eine Folge der zufälligen Orientierung einzelner Flüssigkristall-Moleküle

parallel zur Oberfläche. Diese Trübung macht sich auch dann bemerkbare wenn die Oberflächen von Substrat und Elektroden sorgfältig gereinigt worden sind.

Eine bessere Lichtdurchlässigkeit und Textur kann man dadurch erreichen, dass vor dem Zusammenbau die Oberfläche des mit der Elektrode beschichteten Substrats in einer Richtung gerieben wird, so dass sich die Flüssigkristall-Moleküle an der Oberfläche ebenfalls gerichtet orientieren. Diese Methode ist jedoch einerseits sehr mühsam und andererseits kehren so vorbehandelte Vorrichtungen nach einer gewissen Zeit wieder zur ungeordneten Orientierung zurück.

Wurden Flüssigkristall-Vorrichtungen, hergestellt durch Einschluss von Flüssigkristall-Substanz zwischen sauberen oder gerichtet orientierten Elektroden, bis zum isotropen Bereich einer Flüssigkristall-Substanz erhitzt und wieder auf den Mesophasen-Bereich abgekühlt, so wurden sie fleckig. Man führt das auf die Orientierung von Flüssigkristall-Zonen um durch eine höhere Oberflächenenergie gekennzeichnete Stellen der Oberfläche herum zurück. Ein anderes unerwünschtes Phänomen ist die elektrolytische Abscheidung von Verunreinigungen in der Flüssigkristall-Stibstanz und von elektrolytischen Zersetzungsprodukten dieser Substanz auf der Anzeigeelektrode, die sich besonders dann bemerkbar macht, wenn die Vorrichtung mit Gleichstrom- oder niederfrequenten Wechselstrom-Feldern erregt wird.

In US-Patent 3.597.0^3 wird vorgeschlagen, die Innenflächen der Substrate mit einem Schmiermittel zu behandeln, wie etwa LeciiJln oder K<ii ionrn-Netzmittel n, die physikalisch

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am Substrat haften, um die Auswirkungen der Oberflächenorientierung der Flüssigkristall-Substanz durch die Substrate zu beseitigen. Das führt zu irgendeiner Bewegung der Substrate, die dann eine Bewegung der Flüssigkristallschicht und daher sichtbare Bewegungserscheinungen im Flüssigkristall hervorruft.

Die Verwendung dieser Schmierschichten macht zwar eine Flüssigkristall-Anzeige zunächst klarer, sie verunreinigen aber bald die Flüssigkristall-Substanz -insbesondere unter der Wirkung von Wärme- und verkürzen deren Lebensdauer, so dass sie keine technische Anwendung gefunden haben.

Gemäss der bisherigen Theorie von der Arbeitsweise von Vorrichtungen unter Verwendung nematischer Flüssigkristalle fand man bisher, dass es notwendig sei, die Elektroden auf beiden Seiten der Anzeigeeinrichtung mit der Flüssigkristall-Substanz in Berührung zu bringen, damit Ionen durch die Flüssigkristall-Substanz hindurchwandern und dadurch eine Turbulenzverursachen könnten.

Diese Forderung hat zu beträchtlichen Schwierigkeiten beim Abdichten der Anzeigeinrichtung und bei der Herstellung von Anschlüssen von den Elektroden zu ausserhalb,gelegenen Bauelementen geführt. Auch setzt beim Betrieb mit niederfrequenten Wechsel- oder Gleichspannungen der Kontakt zwischen den Elektroden und der Flüssigkristall-Substanz die Lebensdauer der letzteren stark herab, da·sie durch die Elektroden elektrolysiert wird, wobei sich Gasbläschen bilden oder Nebenreaktionen im Flüssigkristall stattfinden»

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Gemäss einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird ein Multiplex-Steuerungskreis für eine Mehrzeichen-Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung erhalten, die Einrichtungen umfasst, mit deren Hilfe nacheinander ein Bezugs-Potential an die gemeinsame Elektrode aufeinanderfolgender Zeichen und eine Lösch-Wechselspannung an die gemeinsame Elektrode der übrigen Zeichen gelegt wird, und mit den Einrichtungen zum Anlegen eines Bezugs-Potentials synchronisierte Einrichtungen zum selektiven Erregen entsprechender, einzeln erregbarer Elektroden der Zeichen.

Gemäss einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird die Trübung der bisher bekannten Flüssigkristall-Vorrichtungen dadurch vermieden, dass durch Chemisorption eine dünne Schicht eines Alkylgruppen enthaltenden Silan-Berivats auf die Oberfläche des Substrats und der auf einen Teil des letzteren aufgebrachten Elektroden aufgebracht wird, wodurch die Oberfläche hydrophob wird und die Flüssigkristall-Substanz abstösst. Dieses Silan-Derivat wird durch chemische Kräfte fest an die Oberfläche des Substrats gebunden und verkürzt die Lebensdauer der Flüssigkristall-Substanz nicht. Die Alkylgruppen bilden eine hydrophobe Oberfläche, die keine Stellen aufweist, an denen sich die Flüssigkristall-Substanz festsetzen könnte, so dass die Tafeln völlig sauber sind und einen viel besseren Kontrast aufweisen.

Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird zur Verlängerung der Lebensdauer der Anzeigeeinrichtung eine mit Wechselstrom oder pulsierendem Gleichstrom betriebene Flüssigkristall-Vorrichtung erhalten, bei der sich

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die Elektroden auf einer Platte oder auf beiden Platten auf der Aussenfläche der letzteren befinden. Dadurch wird das Problem der Herstellung der Aussenanschlüsse der Elektroden stark vereinfacht, die Zersetzung der Flüssigkristall-Substanz durch Elektrolyse verhütet und eine viel bessere Abdichtung der Zelle ermöglicht.

Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird eine Matrix-Flüssigkristall^Anzeigeinrichtung erhalten, bei der sowohl die horizontalen als auch die vertikalen Elektroden der Anzeigeeinrichtung unter Zwischenschaltung einer dielektrischen Schicht auf eines der Substrate aufgebracht werden. Um einen bestimmten Teil der Anzeigeeinrichtung zu erregen, wird zwischen jeweils den beiden benachbarten horizontalen Elektroden und den beiden benachbarten vertikalen Elektroden eine Spannung angelegt, die sich im gewünschten Punkt schneiden. Das Randfeld um die Elektroden herum erregt dann in der durch den Schnittpunkt der erregten Elektrodenpaare definierten Zone die Flüssigkristall-« Siibstanz. Auf das andere Subtrat kann eine Vorspannungselektrode und zwischen der letzteren und einer Elektrode des anderen Elektrodenpaares eine Vorspannung angelegt werden, um die Hohe derjenigen Spannung herabzusetzen, die Lichtstreuung bewirkt.

Figur 1 ist eine vereinfachte Ansicht der Frontfläche einer

vierstelligen Flüssigkri^stall-Anzeigetafel, Figur 2 ist eineSchnittansicht der Anzeigetafel von Fig. Ϊ,

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Figur 3 ist ein Blockschaltbild eines vorzuziehenden Ausführungsbeispiels einer Multiplex-Steuerungsschallung gemäss der Erfindung,

Figur k zeigt eineSchnittansicht eines vorzuziehenden Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Flüssigkristall-Zelle,

Figur 5 zeigt eine Sbhnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Flüssigkristall-Zelle,

Figur 6 zeigt eine Sbhnittansicht eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Flüssigkristall-Zelle,

Figur 7 ist eine Sbhnittansicht eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Flüssigkristall-Anzeige einrichtung,

Figur 8 ist eine Draufsicht der Anzeigeeinrichtung von Fig. 7»

Figur 9 ist eine Sbhnitt^Asicht eines fünften Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung,

Figur 10 ist eine Draufsicht der Anzeigeeinrichtung von Fig. 9,

Figur 11a zeigt eine herkömmliche Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung, die in der strahlungsdurchlässigen Betriebsart benutzt wird, und Figur Uta zeigt eine Platte einer herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung,

Figur 12 zeigt eine herkömmliche Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung, die in der reflektierenden Betriebsart benutzt wird,

Figur 13 zeigt eine Platte einer Anzeigeeinrichtung, bei der Vorsprüiige benutzt werden, die in Register mit der Anordnung von Segmenten auf der gegenüberstehenden Platte

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angeordnet sind,

Figur Ik zeigt die Anordnung von Segmenten, mit einer Isolierschicht beschichtet,

Figur 15 zeigt eine Seitenansicht einer Anzeigeeinrichtung, bei der Aluminiumoxidglas als Kantenabstandsstück benutzt wird,

Figur l6 a und l6b zeigen beide Platten einer mit inneren Abstandsstücken aufgebauten Anzeigeeinrichtung,

Figur 17 a zeigt eine strahlungsdurchlässige Anzeigeeinrichtung, die für den Betrieb mit gewöhn-lichem Tageslicht eingerichtet ist und Figur 17b zeigt ein Bündel optischer Fasern, das für die Anordnung von Fig» I7& benutzt werden kann«

Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Flüssigkristall-Anzeigetafel 11 für vier Zeichen, bei der jede der Zeichen-Zellen 13 aus einer lichtdurchlässigen Siebensegment-Elektrode besteht, die auf die Oberfläche eines lichtdurchlässigen Substrats 17 (bei dem es sich um Glas handeln kann) aufgebracht worden ist. Eine gemeinsame Elektrode 19 ist auf ein Substrat 21 aufgebracht, das in geringem Abstand parallel zum Substrat I9 angeordnet ist. Die gemeinsame Elektrode 19 ist direkt gegen_über der Siebensegment-Elektrode 15 angeordnet. Die Elektrode 21 kann aus lichtdurchlässigem Material wie Glas gefertigt sein oder kann reflektierend oder lichtundurchlässig;sein, je nach der Art, in der der Flüssigkristall benutzt werden soll. Elektroden und Substrate könnetrz.B,, sehr-cmt aus NESA-GI.as (.eingetra- , genes Warenzeichen)^: her'gest eil t werden» Der · Raum- -zwischen

den Subtraten ist mit einer Flüssigkristall-Substanz gefüllt.

Damit die Anzeigeeinrichtung nach dem Multiplexverfahren gesteuert werden kann, müssen die entsprechenden Segmente der Siebensegment-Elektroden 15 für jedes der Zeichen 13 miteinander parallelgeschaltet werden. Man kann dies entweder mit Aussenanschlüssen oder aber zweckmässiger durch -nicht dargestellte- Leiterbahnen tun, die auf das Substrat 17 aufgebracht worden sind. Die letztgenannte Alternative vermindert die erforderliche Zahl von Aussenanschlüssen und ist daher vorzuziehen. An Punkten, an denen sie sich kreuzen, können die Leiterbahnen dadurch voneinander isoliert werden, dass man an den Kreuzungsstellen eine Schicht Dielektrikum zwischen die Leiterbahnen aufbringt. Auch jede der gemeinsamen Elektroden 19 wird einzeln angeschlossen.

Figur 3 zeigt ein Blockschaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Steuerungsschaltung. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die anzuzeigende Information in Form von binär verschlüsselten Dezimalen von einer Datenquelle 23 geliefert, bei der es sich z.B. utn einen Rechner, einen Taktgeber oder sonst eine andere Vorrichtung zum Erzeug.en von numerischen Daten handeln kann. Jede üezimalziffer ist aus vier Binär-Bits zusammengesetzt.

Die als Binär-Bits verschlüsselten Dezimaldaten werden von der Datenquelle 23, durch TaktgeberinipuLse vom Taktgeber veranlasst, zum Dreib.L t-Ser Len/Parallel-Umse tzer 2'l geleitet. Di ο Tftk L gehe;r iinpiiL se werdü ί aticii noch in den Daten-

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Übertragungsimpuls-Generator 27 eingespeist, der die Taktgeberfrequenz durch Vier teilt; dann überträgt jeder vierte Taktgeberimpuls einen Steuerimpuls zum Einzelstellen-Zwischenspeicher 29· Das Eintreffen des Steuerimpulses im Zwischenspeicher 29 veranlaßt den letzteren zuerst die drei Bits der Zahl zu lesen und zu speichern, die im Serien/Parallel-Umsetzer 2h gespeichert sind, woraufhin dann das vierte Bit von der Datenquelle 23 erzeugt wird. Der Zwischenspeicher 29 speichert diesen Vierbit-Zeichencode für vier Taktgeberperioden, bis der nächste Datenübertragungsimpuls erzeugt wird.

Der Binär-/Siebensegment-Decodierer 31 empfängt und entschlüsselt die im Vierbit-Zwischenspeicher 29 gespeicherte, binär verschlüsselte Dezimalzahl und leitet in der jeweils entsprechenden ihrer Sieben Ausgangsleitungen einen GIeichspannungs-Erregungspegel zur Anzeigetafel 11. Jede der sieben Ausgangsleitungen vom Binär/Siebensegment-Decodierer 31 ist mit einem der entsprechenden Segmente der Siebensegment-Elektroden 15 jeder Zeichen-Zelle 13 verbunden, so daß diejenigen Segmente der Siebensegment-Elektrode 15 sämtlicher Zellen 13» die der im Zwischenspeicher 29 gespeicherten Ziffer entsprechen, für vier Taktgeberperioden angesteuert werden. Die Übertragung der nächsten Ziffer aus dem Serien/Parallel-Umsetzer 2k zum Zwischenspeicher 29 veranlaßt dann den Decodierer 31» diese nächste Ziffer zu entschlüsseln und die ihr entsprechenden Ausgangsleitungen unter Strom zu setzen.

3 Π ·'- '■ ^ri 7 / 1 ? L 3

Das Ausgangssignal vom Datenübertragungsimpuls-Generator wird auch noch als Schrittimpuls an das Vierbit-Schieberegister 33 übertragen. Einer der Ausgänge des Schieberegisters 33 befindet sich auf einem Bezugspotential (etwa Masse), während die anderen praktisch offene Stromkreise darstellen. Die Impulse vom Datenübertragungsimpuls-Generator 27 zum Schieberegister 33 veranlassen, dass die einzelnen Ausgänge des Schieberegisters 33 nacheinander an Masse gelegt werden, während die übrigen jeweils offen bleiben.

Die vier Ausgänge des Vierbit-Schieberegisters 33 sind an die gemeinsame Elektrode 19 jeder Flüssigkristall-Zelle 13 angeschlossen. Das Schieberegister 33 arbeitet demzufolge so, dass es die gemeinsame Elektrode 19 der Flüssigkristall-Zellen 13 nacheinander an Masse legt, und zwar jeweils für vier Taktgeberperioden.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemassen Multiplex-fiteuerungsschnltung beruht auf der Tatsache, dass sich die Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung schnell wieder löschen lässt, indem man eine Wechselspannung mit einer Frequenz zwischen 500 und 5OOO Hz anlegt. So ist erfindungsgemäss ein Oszillator 35 über Widerstände 37 an jede der Ausgangsleitungen des Schieberegisters 33 angeschlossen. Der Oszillator 35 speist in die gemeinsame Elektrode 19 der einzelnen Flüssigkristall-Zellen 13 eine Lösch-Wechselspannung ein, und zwar jeweils mit Ausnahme derjenigen gemeinsamen Elektrode 19t di^e en den an Masse gelegten Ausgang des Schieberegisters 33 angeschlossen ist. Somit empfangen sämtliche nicht an

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Masse liegenden Zellen 13 ständig eine Lösch-Wechselspannung und können durch die vom Binär Siebensegment-Decodierer kommenden Erregungsspannungs-Pegel nicht betätigt werden»

Es legt also die erfindungsgemässe Schaltung eine Betätigungs-Gleichspannung nur an die jeweils gewählten Segmente der gewählten 2telle 13· Alle anderen Segmente der vier Zellen 13 empfangen entweder einen Löschspannungs-Impuls -wenn die Zelle nicht gewählt ist- oder einen Gleichspannungspegel, der unter der Betätigungsschwelle der Zelle liegt, wenn die Zelle zwar gewählt ist, jedoch durch den Binär/Siebensegnent-Decodierer 31 nicht gesteuert wird, so dass Einstreuungen vollständig verhindert werden. Auch ist die Ansprechgeschwindigkeit beim Datenwechsel der Anzeigeeinrichtung viel höher, da das Abschalten der Anzeigeeinrichtung nicht durch die recht langsam ablaufende Relaxation der Flüssigkristall-Substanz bestimmt wird, sondern mit Hilfe der Löschspannung erfolgt.

Weiterhin erfolgt das Anlegen der Löschspannung stets vor und nach jeder Betätigung eines Segments einer Siebensegment-Elektrode 15, was eine weitere Gewähr für die Verhütung von Einstreuungen bedeutet.

Der Betätigungsgleichspannungs-Pegel an den Ausgangsleitungen des Decodierers 31 muss ausreichend hoch sein, um eine volle "EIN"-Spannung an die angesteuerten Segmente der angesteuerten Zelle 13 legen zu können. Da bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die gemeinsame Elektrode

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-Ik-

der angesteuerten Zelle 13 durch das Schieberegister 33 ^an Masse gelegt wird, muss der Ausgangs des Decodierers zumindest gleich der Einschaltspannung der Flüssigkristall-Substanz sein, die normalerweise in der Grössenordnung von 30 Volt liegt.

Die Ausgangsspannung an den nicht angesteuerten Ausgangsleitungen des Decodierers 31 muss unterhalb der SchwäLlenspannung der Flüssigkristall-Substanz liegen, die normalerweise in der Grössenordnung von sieben Volt liegt.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird an jede der Ausgangsleitungen des Binär/Siebensegment-Decodierers 31 über Widerstände -von z.B. etwa 100 Kiloohm, an den Schleifer des Potentiometers 41 angeschlossen- eine Vorspannung angeschlossen. Das Potentiometer 4l liegt zwischen einer Spannungsquelle V und Masse und kann im dargestellten Ausführungsbeispiel einen Wert von etwa 10 Kiloohm haben. Die Vorspannung wird so eingestellt, dass sie etwas unter der Schwellenspannung der Flüssigkristall-Zelle liegt, normalerweise etwa sieben Volt. Diese Vorspannung hält einerseits die sieben Ausgangsleitungen vom Binär/Siebensegment-Decodierer 31 auf einem ganz bestimmten Pegel, wenn die Leitung stromlos ist anstatt sie erdfrei zu lassen, und trägt andererseits zum Kompensieren der von Null abweichenden Mittelwerte des Ausgangs des Oszillators 35 bei. Wenn nämlich diese von Null abweichenden Mittelwerte des Ausgangs des Oszillators 35 nicht kompensiert werden und an die nicht an Masse liegenden, gemeinsamen Elektroden 19

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gelangen, können sie eine ungewollte Betätigung einiger der Segmente 15 hervorrufen. Dieser Mittelwert kann von Null abweichen, wenn das Schieberegister 33 tätig wird, um die an die Ausgangsleitung angelegte Wechselstromspannung teilweise zu beschneiden oder gleichzurichten, wenn die Leitung nicht geerdet ist.

Die Anzahl der mit einer einzigen Multiplex-Steuerungsschaltung ohne wahrnehmbares Flimmern ansteuerbaren Flüssigkristall-Zellen 13 ist durch die spezifische Einschaltzeit der gegenwärtig bekannten Flüssigkristall-Substanzen 22 begrenzt. Damit die Anzeigeeinrichtung frei von erkennbarem Flimmern arbeiten kann, muß jede Zelle min— destens 30 mal pro Sekunde angesteuert werden und die Steuerungs-Gleichspannung mindestens 8 Millisekunden angelegt bleiben, damit der größtmögliche Kontrast erreicht werden kann, so daß dies die Kriterien sind, die die Anzahl der mit einer einzigen Multiplex-Schaltung ansteuerbaren Zellen begrenzen. Wenn Flüssigkristall-Substanzen gefunden werden sollten, die ein schnelleres Ansprechvermögen haben, so könnte man natürlich mit einer erfindungsgemäßen Multiplex-Schaltung eine größere Zahl von Zellen 13 ansteuern. Wenn man eine unterschiedlich große Anzahl Zellen ansteuern will, so braucht man lediglich die Anzahl Stufen im Schieberregister 33 antsprechend zu ändern.

Die Multiplex-Steuerungsschaltung gemäß der Erfindung ist bisher im Zusammenhang mit dem Ansteuern von Zellen mit Siebensegment-Elektroden beschrieben worden, es dürfte jedoch klar sein, daß die Steuerungsschaltung auch zum Ansteuern von Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtungen anderen Aufbaus benutzt werden kann.

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Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden das Substrat und die auf dessen Oberfläche aufgebrachten Elektroden hydrophob gemacht, indem man durch Chemisorption eine sehr dünne Schicht eines kationischen Bilan-Derivats auf die Oberfläche aufbringt. Das Silan-Derivat hat die allgemeine Formel R SiX, , wobei R eine funktionelle organische Gruppe ist, die ein Alkyl umfasst, und

X eine hydrolysierbare, an das Silizium gebundene Gruppe, wie z.B. eine Alkoxy-Gruppe (gewöhnlich Methoxy) oder ein Halogen.

Der durch Chemisorption aufgebrachte Überzug aus Silan-Derivat kann dadurch aufgebracht werden, dass man das elektrodenbeschichtete Substrat in eine Lösung des Silan_Derivats in Wasser oder einem organischen Lösungsmittel taucht oder es Dämpfen des Silan-Derivets aussetzt. Im Falle von Glas-Substraten und den meisten Elektrodenwerkstoffen reagiert die Gruppe X mit OH-Gruppen auf Substrat oder Elektroden unter Freisetzung eiier flüchtigen Verbindung, wie z.B. eines Alkohole oder von HCl, so dass das Silizium eine feste chemische Bindung mit dem Substrat oder dem darauf aufgebrachten Metall eingeht und die nichtpolare Alkylgruppe die Oberfläche hydrophob macht. Die Silan-Derivate werden durch Chemisorption auch an Kunststoffsubstrate gebunden.

Eine sehr wichtige Auswirkung hydrophober, freiliegender Oberflächen von Substrat und Elektroden ist die starke

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Verbesserung des Kontrestes. Der Grund dafür ist nicht nur eine viel grossere Klarheit der nicht erregten Teile (Hintergrund-teile) des Flüssigkristalls, sondern auch die Tatsache, dass der Flüssigkristall auf der hydrophoben Oberfläche bei einer etwas über der Schwellenspannung liegenden Spannung anstelle der gewöhnlichen, "wurst"-förraigen Struktur eine engmaschige Struktur aus wabenförmigen Zonen bildet; diese Wabenstruktur streut Licht viel-wirksamer. Bei höheren Spannungen sehen die Flüssigkristall-Zonen wie sehr kleine Kugeln aus, die eine wirksame Lichtstreuung ergeben.

Unter den im Handel erhältlichen, wasserlösliche, kationischen Silan-Derivaten, die sich für die Verwendung im Zusammenhang mit dieser Erfindung als brauchbar erwiesen haben, seien "XZ-2-2300" und "Z-4l4l" der Dow Corning

(Warenzeichen) Corporation und "Siliclad"/der Clay Adams Division of Becton, Dickinson and Co. erwähnt. Diese Substanzen können als wässrige Lösungen mit Konzentrationen zwischen etwa 0,02 und 5 % zur Anwendung kommen. Besteht das Substrat aus Glas, so verwendet man vorzugsweise Lösungen mit einer Konzentration zwischen 0,02 und 0,5 %> während die Lösungen mit höheren Konzentrationen beim Überziehen von Metallen vorzuziehen sind. Ebenfalls brauchbar sind die Glasharze Nr. 100 und Nr. 650 von Owens Illinois und ChIorsilane, die in organischen Lösungsmitteln löslich sind.

Die Strukturformel von Dow-Corning "XZ-2-2300" ist

R'

Γ
Si-(CH₂)₃ -+N - R»

R'

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wobei R und R¹ kleine Alkylgruppen (CH_ oder C_OH_) und R" ein langkettiges Alkyl (C.r bis C₁O) darstellen.

Auch alle anderen Substanzen entsprechen der oben angegebenen, allgemeinen Formel R SiX. .

In den folgenden Beispielen werden brauchbare Verfahren zur Herstellung von erfindungsgemässen Anzeigeeinrichtungen eingehender beschrieben.

Beispiel 1

Zwei Stücke NESA-Glas (eingetragenes Warenzeichen) werden in einer Lösung von Chromsäure oder in einer Lösung von Natronlauge mit einem pH-Wert von 8-9 gereinigt und dann zunächst mit sauberem Leitungswasser und schliesslich mit destilliertem Wasser gründlich gespült. Das gereinigte Glas wird für etwa 5 Sekunden in eine 1 %ige, wässrige "Siliclad"-Lösung gebracht, wird dann zur Entfernung überschüssigen "Siliclads" gründlich mit destilliertem Wasser gewaschen und die beschichteten Flächen dann an der Luft getrocknet. Die Eintauchzeit in die "Siliclad^M-Lösung ist unkritisch. Bei längerem Eintauchen kann man lediglich eine grössere Schichtdicke des Überzuges erhalten; ein ungünstiger Einfluss auf die Oberflächeneigenschaften ist jedoch nicht festzustellen.

Das Trocknen an der Luft ergibt einen voll ausgehärteten Überzug, man erwärmt ihn jedoch oft, um den Aushärtungsvorg;ing zu beschleunigen, wobei die behandelten Oberflächen

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10 Minuten lang auf eine Temperatur von 100 C erhitzt werden. Man kenn jedoch bei {jeder Temperatur bis hinauf zu etwa 26O C trocknen.

Die behandelten Oberflächen sind mit einen glatten, harten Film beschichtet, der hydrophob ist und mit Flüssigkristall einen grossen Kontaktwinkel bildet.

Das NESA-Glas wird zur Herstellung einer Flüssigkristall-Anzeigetafel benutzt, die eine Flüssigkristallschicht von 1 mil Dicke enthält, völlig klar ist und beim Erregen mit 30 Volt Gleich- oder Wechselspannung einen starken Kontrast ergibt. Die Tafel weist auch nach wiederholtem Erwärmen und Abkühlen keine Fleckenbildung auf.

Beispiel 2

Eine saubere Glasplatte, die durch Vakuumaufdampfung mit einer reflektierenden Aluminiumschicht beschichtet worden ist, wird für 10 Minuten in eine 5 ?<>ige, wässrige "Silicläd"-Lösung gelegt. Nach dem Tauchen wird die Platte herausgenommen und zur Entfernung überschüssigen "Siliclads" von der Oberfläche gründlich in destilliertem Wasser gespült. Die Platte wird 2k Stunden an der Luft getrocknet und dann daraus eine Anzeigetafel hergestellt, indem man Flüssigkristall zwischen sie und eine v>rie in Beispiel 1 behandelte NESA-Glasplatte bringt, und zwar bei einem Elektrodenabstand von 1 mil.

Die Tafel zeißt ein lieflektionsvermögen, das nahezu gleich dorn nackten Aluminiumteil ist, der nicht mit Flüssigkristall

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bedeckt ist. Der Kontrast ist viel stärker als bei einer Tafel, die aus einer unbehandeltcn, aluminiumbeschichteten Glasplatte hergestellt ist.

Beispiel 3

Anstelle des "Siliclad" in den Beispielen 1 und 2 wird eine Lösung von Dow-Curning "XZ-2-2300" verwendet. Es wird angenotniaen, dass das quaternäre Stickstoffatom im "XZ-2-2300" die Bindung dieser Verbindung an die Oberfläche des Substrats durch Chemisorption noch verstärkt.

Die Substanz ist in Form einer 50 %igen Lösung in einem inerten, mit Wasser mischbaren Lösungsmittel im Handel. Diese Lösung wird mit destilliertem Wasser auf eine zwischen 1 % iind 0,1 % liegende Konzentration verdünnt. Die Eintauchzeit beträgt 1 Minute oder langer. Auf diese Weise hergestellte Zellen haben dieselben ausgezeichneten Eigenschaften wie bei den vorstehenden Beispielen.

Beispiel k

Eine gleichartige* Oberflächenvorbehandlung kann man mit einer 50 %igen Lösung von Dichlor-dimethyl-silan (CH„)_SiCl_o in

Glas-, ^{3 2 2}

Toluol durchführen. Die/NESA- oder Metallfläche wird bei gewöhnlicher Temperatur 5 bis 10 Minuten eingetaucht und dann 5 Minuten bei 80 C getrocknet. Die Silanverbindung reagiert mit d«m Oberflächen-Hydroxylgruppen unter Abgabe von Chlorwasserstoff und Bildung einer neuen hydrophoben Oberfläche, die aus inerten Methylgruppen besteht. Die auf diese Weise erhaltenen Zellen haben dieselben optischen und elektrischen Eigenschaften wie in den vorstehenden Beispielen·

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Beispiel 5

Die zu behandelnden Oberflächen werden der Einwirkung von Dichlor-dimethyl-silan-Dampf in einem geschlossenen Behälter 5 Minuten lang ausgesetzt. Wie zuvor bildet sich eine Oberflächenschicht; das Material wird hydrophob. Auf·diese Weise hergestellte Zellen haben dieselben guten Eigenschaften wie in den vorstehenden Beispielen.

Beispiel 6

Eine 0,1 %±ge Lösung von Owens-Illinois Glasharz Nr. 100 oder Nr. 650 in Isopropanol wurde zum Beschichten von NESA- und Glasoberflächen benutzt. Die Oberflächen wurden getrocknet und auf Temperaturen bis zu 400 C erhitzt. Eine,wie oben beschrieben, aus diesem NESA- Glas gefertigte Zelle zeigte bei der Untersuchung unter gekreuzten Polarisatoren keine Orientierung des Flüssigkristalls durch die Oberflächen und zeigte an Gleich- und Wechselspannung eine dynamische Streuung.

Figur 4 zeigt eine Flüssigkristall-Zelle 4l, in der sich eine Schicht Flüssigkristall-Substanz 43 zwischen zwei in geringem Abstand angeordneten Platten 45 und 47 befindet, die z.B. aus Glas bestehen können. Auf die Aussenfläche der Platte 45 ist eine Elektrode 49 und auf die Aussenf lache von Platte 47 eine Elektrode 51 aufgebracht. Für eine nach dem Durchlassprinzip arbeitende Vorrichtung, sind die Elektroden 49 und 51 lichtdurchlässig und können aus einer Substanz wie Zinnoxid, Indiumoxid oder einem anderen, dünnen Metallüberzug bestehen. Bei einer nach dem Reflexionsprinzip arbeitenden Vorrichtung ist die

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Elektrode 49 lichtdurchlässig und die Elektrode 51 ein stärkerer, reflektierender Überzug. Die in der Nähe der Kanten liegenden Teile der Platten 45 und 47 können mit einer Metallschicht 55 metallisiert sein; das luftdichte Verschliessen der Zelle 4l kann dann durch Lötmetall 57 oder durch Schweissen erfolgen.

Die Elektroden 49 und 51 sind an eine selektiv betätigbare Quelle 5 3 für eine aus Wechselspannung oder zerhackter Gleichspannung bestehende Erregungsspannting für die Zelle 4l angeschlossen. Die Platten 45 und 47 wirken als eine dielektrische Schicht und wirken daher als Kondensator, der zusammen mit dem spezifischen Widerstand der Flüssigkristall-Schicht eine aus zerhackter Gleichspannung bestehende Steuerungsspannung differenziert und sie in ein Wechselstrom-Steuerungssignal umwandelt, das an die Flüssigkristall-Substanz selbst angelegt wird. ₍

Das an den Elektroden 49 und 51 der Zelle 41 liegende, durch Wechselspannung oder zerhackter Gleichspannung erzeugte Feld veranlasst die Schicht aus Flüssigkristall-Substanz 43, einfallendes Licht so zu streuen, wie dies die Flüssigkristall-Zellen mit Innenelektroden tun. Da jedoch die Elektroden 49 und 51 aussen angeordnet sind, entfällt die Zersetzung der Flüssigkristall-Substanz 43 durch elektrolytische Effekte; dadurch wird die Lebensdauer der Substanz stark verlängert. Das Problem des Anbringens von Aussenanschlüssen zu den Elektroden der Zelle 4l wird stark veroin-

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facht, da es hier nicht nötig ist, die Leitungen durch die Abdichtung 57 der Zelle Λΐ hindurchzuführen. Das wiederum macht es möglich, ein metallisches Dichtungsmittel zu verwenden, das eine viel höhere Festigkeit als die bisher benutzten Dichtungsmittel auf 'Epoxyd-Basis besitzt.

Die Höhe der Spannung, die zum Ansteuern der Flüssigkristall-Zelle 41 benötigt wird, hängt von der Dicke der Platten %5 und 47 sowie von deren Dielektrizitätskonstante ab. Je höher der Wert der Dielektrizitätskonstanten ist und je dünner die Platte ist, mxiso geringer ist die Ans te tue rungs- " spannung, die benötigt wird. Werden z.B„ die Platten 45 und 47 und die Elektroden 49 und. 51 aus 0,51" dicken Stücken NESA-Glas gefertigt, so sind für die Lichtstreuung Betriebsspannungen in der Grössenordnung von 750 Volt erforderlieh, während bei Platten ems 0,076⁸' dickem-Glas mit durch Aufdampfen von AluminituH erzeugten, lichtdurchlässigen Elektroden eine Streuung bei etwa 80 Volt festgestellt wurde. Wenn im Falle einer reflektierenden Anzeigeeinrichtung die Rückenplatte der Zölle aus einer dünnen Schicht keramisebe» Werkstoffs mit hoher Dielektrizitätskonstante wie etwa Bariumtitanat besteht, so wäre die erforderliche Betriebs= spannung nicht viel höher ale im Falle von Zellen mit Innenelektroden (d.h. grösaenordmmgsmäeeig JO Volt)β

Figur 5 zeigt ein anderes Ausführungsbeiepiel der Erfindung, bei dem sich eine Flüssigkristall-Siabstanz 59 zwischen zwei Platten 6l und 63 befindet. Auf die Aussenfläche

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der Platte 6l ist eine Elektrode 65 aufgebracht und auf die Innenfläche der Platte 63 eine Elektrode 67· Die Zelle wird genau wie beim Ausführungsbeispiel Fig. h aus einer Quelle 69 für eine aus Wechselspannung oder zerhackter Gleichspannung bestehende Erregungsspannung gespeist. Da sich nur eine Elektrode 67 in Berührung mit der Flüssigkristall-Subst'-inz 59 befindet, findet keine Zersetzung der Flüssigkristall-Substonz 59 durch Elektrolysewirkung statt.

Dieses Ausführungsbeispiel hat den Vorzug, dass die erforderliche Betriebsspannung niedriger ist als beim Ausführungsbeispiel Fig. k. Es hat jedoch auf der anderen Seite den Nachteil, dass keine metallisierte Dichtung benutzt werden kann, da die Leitungen zur Elektrode 67 durch das Dichtungsmaterial hindurch herausgeführt werden müssen, und hat weiterhin den Nachteil, dass dos Anschliessen der Elektrode 67 dadurch erschwert wird, dass es sich um eine Innenelektrode handelt.

Figur 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem eine leitfähige Salzlösung 71 als Elektroden verwendet wird. Dieses Ausführungsbeispiel eignet sich besonders für Anwendungen von Licht sperren und Flüssigkristallfenster usw.

Die Flüssigkristall-Substanz 73 befindet sich wie üblich zwischen zwei Platten 75 und 77· Die leitfähige SaIzflüseigkeit 71 befindet sich zwischen der Aussenfläche der Platten 75 und 77 und den lichtdurchlässigen Platten 79 und 81. Die Elektroden 71 werden wie üblich aus einer Quelle

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83 für Wechselspannung oder pulsierende Gleichspannung gespeist. Dieses Ausführungsbeispxel ist in der Herstellung billiger als das von Fig. 4, da die Doppelplatten und die Flüssigelektrode billiger sind als die in Fig. 4 benutzten Elektroden aus NESA-Glas (eingetragenes Warenzeichen).

Die Figuren 7 und S zeigen eine Schicht Flüssigkristall-Substanz 85 zwischen zwei Substraten 87 und 89, von denen mindestens eines lichtdurchlässig ist. Senkrecht zur Ebene von Fig. 7 ist auf das Substrat 89 ein Satz parallel zueinander angeordneter Elektrodenstreifen 91 aufgebracht. Eine dielektrische Schicht 93 aus z.B. Siliziummonoxid, Bariumoxid oder Aluminiumoxid befindet sich als Schicht auf den Elektrodenstreifen 91· Auf die dielektrische Schicht 93 ist gegenüber dem Elektrodenstreifen 91 um einen bestimmten Winkel versetzt ein zweiter Satz ebenfalls parallel zueinander angeordneter Elektrodenstreifen 95 aufgebracht, und zwar im dargestellten Falle unter einem Winkel von 90 , so dass ein Matrix-Gitter entsteht. Breite und Abstand der aneinandergrenzenden Elektroden sind dabei unkritisch. Es haben sich Elektrodenbreiten in der Grössenordnung von 5 mil und Abstände in der Grössenordnung von 10 mil als geeignet erwiesen, jedoch könnten es genauso gut andere Abstände sein.

Beim Ausführungsbeispiel von Fig. 8 reicht ein Teil 97 des Substrats 89 über die Fläche der Anzeigeeinrichtung hinaus. Die Elektroden 101 und 95· erstrecken sich auch über den Teil 97 hinaus, um sie durch Aussenanschlüsse mit Aussenstromkreisen verbinden zu können. Die Elektroden

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sind an Zeilen-Steuerungskreise 99 angeschlossen, während

die Elektroden 95 an Spalten-Steuerungskreise 101 angeschlossen sind. Die Zeilen- und Spaltenkreise 99 und 101 sind an die Quelle 103 für Erregungsspannung angeschlossen und legen die aus der Quelle IO3 kommende Erregungsspannung zwischen die jeweils angesteuerten Paare benachbarter Zeile-Elektroden 9I und Spalten-Elektroden 95.

Legen z.B. (Fig. ß) der Zeilen-Steuerungskreis 99 und der Spalten-Steuerungskreis 101 die von der Spannungsquelle 103 kommende Spannung zwischen das Zexlenelektrodenpaar IO5 und 107 und das Spaltenelektrodenpaar IO9 und 111, so veranlasst das elektrische Randfeld um die Elektroden herum die Flüssigkristall-Substanz, in der durch den Schnittpunkt der Elektroden IO5 bis 111 definierten Zone II3 in den erregten Zustand überzugehen und Licht zu streuen. Die Höhe der zum Streuen benötigten Spannung hängt von der Flüssigkristall-Substanz, dem Abstand zwischen benachbarten Elektroden 91 und 95 und den Parametern des dielektrischen Materials 93 ab; sie liegt jedoch im allgemeinen zwischen 30 und 50 Volt. Als geeignet haben sich Spannungen mit Frequenzen zwischen 30 und 500 Hz erwiesen.

Die Elektroden 9I und 95 können nach bekannten Verfahren und aus bekannten Werkstoffen hergestellt werden. Die jeweils erforderliche Dicke der dielektrischen Schicht 93 hängt von der Dielektrizitätskonstante des Werkstoffs und der Höhe der angelegten Spannungen ab. Besteht die Isolierschicht

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93 aus Siliziummonoxid, so haben sich Dicken in der Grössenordnung von einem Mikron als geeignet erwiesen.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, das durch niedrigere Steuerspannungen gekennzeichnet ist, zeigen die Figuren 9 und 10. Dieses Ausführungsbeispiel entspricht weitgehend dem von Fig. 7 und 8, so dass entsprechende Bestandteile durch die gleichen Bezugszahlen gekennzeichnet sind.

Wie beim Ausführungsbeispiel von Fig. 7 und 8 befindet sich eine Flüssigkristall-Schicht 85 zwischen zwei Substraten

87 und 89. Auf die Innenfläche von Substrat 89 sind zwei Satz paralleler Elektroden 91 und 95 aufgebracht, die rechtwinklig zueinander angeordnet sind und zwischen denen sich eine dielektrische Schicht 93 befindet.

Um die zxim Erregen ausgewählter Teile der Flüssigkristall-Substanz 85 erforderliche Spannung herabzusetzen, wird auf die Innenfläche von Substrat 87 eine Vorspannungs-Elektrode 115 aufgebracht* Man stellt sich vor, dass diese Vorspannungselektrode das elektrische Randfeld um die angesteuerten Elektroden 91 und 95 herum verzerrt, so dass ein grösserer Anteil davon in der Flüssigkristall-Substanz wirkt;, das führt bei einer gegebenen Erregungsspannung zu einem stärkeren elektrischen Feld in der Flüssigkristall-Substanz.

Wie die Fig. 10 zeigt, wird mit Hilfe einer Spannungsquelle 117 durch den Zeilen-Steuerungskreis II9 eine Vorspannung V₁ zwischen der Vorspannüngselektrode 115 Auf.dem Substrat 87 und den Zeilen-Elektroden 91 angelegt. Die Spannungsquelle IO3

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legt über den Zeilen-Steuerungskreis 119 und den Spalten-Steuerungskreis 101 eine Steuerungsspannung V₀ zwischen ausgewählte benachbarte Paare Zeilenelektroden 91 und Spaltenelektroden 95· Zeilen- und Spalten-Steuerungskreise und 101 und die Spannungequelle IO3 können genauso arbeiten, wie es anhand des Ausführungsbeispiels von Fig. 8 beschrieben worden ist. Die Spannungen V₁ und V₀ -die voneinander getrennt werden müssen- können Frequenzen zwischen 50 und 500 Hz aufweisen, wobei die genauen Grenzwerte von der Flüssigkristall-Substanz abhängen. Die Frequenzen von Steuerungs- und Vorspannung sind unkritisch und müssen nicht dieselben sein.

Bei Verwendung der Flüssigkristall-Substanz MDBA und für eine Vorspannung V.. von 5 Volt wird die Umschaltschwelle dann erreicht, wenn die Steuerungsvorspannung V₀ in der

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Grössenordnung von 5 Volt liegt; volle Erregung der ausgewählten Zone erhält man, wenn die Steuerungspannung V„ etwa 15 Volt beträgt. Natürlich können für Steuerungs- und Vorspannung auch andere Werte gewählt werden.

Beim Anlegen von Vorspannungen und Stcuerungsspannungen können auch andere Permutationen der Elektroden 91, 95 und 115 benutzt werden. So könnte man z.B. die Vorspannung V₁ zwischen die Spaltenelektroden 95 und die Elektrode 115 legen. Es ist jedoch die dargestellte Anordnung vorzuziehen, da sie dazu führt, daes eich sowohl zwischen den im Steuerungskreie liegenden Elektroden als auch zwischen dem im Vorepannungskreis liegenden Elektroden die Schicht dielektrischen Materials 93 befindet, so dass niederfre-

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quente Wechselspannung oder pulsierende Gleichspannung als Steuerungsspannungen benutzt werden können. Benutzt man als Steuer-ungs- und Vorspannung pulsierende Gleichspannung, so vereinfacht das auch die Zeilen- und Spalten-Steuerungsschaltungen 119 und 101.

Wird die Anzeigeeinrichtung mit polarisierten Filtern ausgerüstet, so kann sie auch in der Polarisations-Betriebsart anstelle der Betriebsart mit dynamischer Streuung des Lichts gemäss der vorstehenden Beschreibung benutzt werden. Dieses Polarisations-Verfahren ist in einer Veröffentlichung in "Applied Physics Letters", .L8 (15.2.1971), Nr. k, S. 127 unter dem Titel "Spannungsabhängige optische Aktivierung eines verwundenen, nematischen Flüssigkristalls·¹ beschrieben.

Die Figuren 11a und 11b zeigen eine für den bisherigen Stand der Technik typische Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, die aus zwei parallelen Glasplatten 121 und 123 besteht, zwischen denen sich eine Schicht Flüssigkristall-Substanz 125 befindet. Die Innenflächen der Glasplatten sind mit lichtdurchlässigen und leitenden Überzügen 127 und 129 beschichtet, die im allgemeinen aus Zinnoxid bestehen, und die so aufgebracht werden, dass die bekannte Siebensegment-Anordnung entsteht, wie sie Fig. 11b zeigt, während sie auf die andere Platte so aufgebracht werden, dass sie die gesamte umschlossene Fläche der Glasplatte bedecken. Zusammen mit der Anordnung 127 werden Elektroden 131 (Fig. lib) aufgebracht und die leitenden, lichtdurchlässigen

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Überzüge 127 und 129 beide an eine Spannungequelle angeschlossen. Aus Polymer bestehende Abstandsstücke 133 sind zur Vervollständigung der Vorrichtung mit Epoxydharz auf die Platten geklebt.

Fig. 11a zeigt eine Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung, die für die strahlungsdurchlässige Betriebsart ausgelegt oder

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in dieser Betriebsart benutzt wird. Ein Lichtstrahl 139 wird auf die dem Beobachter 137 abgekehrte Seite der Anzeigeeinrichtung gerichtet. Da die Glasplatten und die leitenden Überzüge lichtdurchlässig sind, sieht der Beobachter den Lichtstrahl l4l, der unverändert durch die Anzeigeeinrichtung hindurchgeht, so dass der Beobachter eine gleichmässig helle obere Fläche sieht. Wird aber an die Anordnung 127 und die Tafel 129 ein elektrisches Feld gelegt, so wird der Flüssigkristall in diesem Feld trübe, so dass der einfallende Lichtstrahl 139 gestreut wird. Dieses gestreute Licht erreicht den Beobachter nicht; vielmehr sieht er ein milchiges Muster in einem hellen Feld, wobei dieses Muster den jeweils angesteuerten Segmenten der Anordnung 127 entspricht.

Fig. 12 zeigt eine Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung, die für eine in der reflektierenden Betriebsart benutzte typisch ist. Auf die dem Beobachter 137 abgekehrte Aussenflache der Glasplatte 123 wird eine reflektierende Folie 135 aufgebracht. Ein einfallender Lichtstrahl 139 wird veranlasst, auf die Oberfläche der oberen Platte 121 zu fallen. Da der Flüssigkristall lichtdurchlässig ist, wird der Licht-

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strahl 139 in normaler Weise (Einfallswinkel = Ausfallswinkel) reflektiert; das Auge des Beobachters 137 wird vom Licht nicht Erreicht. Wird nun an die leitende Folie 129 und an die leitende Anordnung 127 eine Spannung gelegt, so verliert der Flüssigkristall unter der Wirkung des durch die Spannung erzeugten elektrischen Feldes seine Lichtdurchlässigkeit und bewirkt, dass der einfallende Lichtstrahl 139 gestreut wird. Ein Teil 1^3 des gestreuten Lichts wird in das Auge des Beobachters 137 zurüclcgeleitet 5 er sieht auf einem dunklen Feld ein Lichtmuster, das den jeweils angesteuerten Segmenten der Anordnung 127 entspricht.

Fig. 13 zeigt eine der Glasplatten der gemäss einer Ausführungsform der Erfindung aufgebauten Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung. Die andere (-gegenüberliegende) Platte, die die oben beschriebene Siebensegment-Anordnung enthält, ist dabei nicht dargestellt. Die Glasplatte 1^5 ist mit einer dünnen Folie reflektierenden Metalls 147 (z.B. Aluminium oder Silber) beschichtet, die an eine Wechselspannungsquelle angeschlossen ist. Die Folie 1^7 trägt Vorsp,rünge l49, die so angeordnet sind, dass sie sich in Register mit der aus lichtdurchlässigem Zinnoxid bestehenden Siebensegment -Anordnung auf der oberen Platte befinden. Die Metallfolie übt eine doppelte Funktion aus, denn erstens erzeugt sie zusammen mit der Zinnoxid-Anordnung ein den Flüssigkristall durchdringende«, elektrisches Feld und zweitens reflektiert sie von oben einfallende Lichtstrahlen. Die Platte

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von Fig. 13 wird daher nur für die reflektierenden Anzeigeeinrichtungen benutzt werden, wie sie anhand von Fig. 12 beschrieben worden sind. (Eine lichtdurchlässige Anzeigeeinrichtung könnte dadurch erhalten werden, dass man das reflektierende Metall durch Zinnoxid ersetzt).

Die Vorsprünge 1^9 werden durch herkömmliches Aufwachsen auf eloktrolytischem Wege hergestellt, d.h. die Folie 147 wird mit einer isolierenden Substanz beschichtet, und zwar bis auf die Stellen, an denen man Vorsprünge erhalten will; die Platte wird dann in ein Elektrolysebad (z.D. Aluminium oder Silber) gelegt, als Kathode geschaltet, wobei dann die Vorsprünge aufwachsen. Durch Überwachen der Gesamt-Ladungsübertragung kann man die Dicke der Vtrsprünge mit grosser Genauigkeit regulieren. Üblicherweise haben die Vorsprünge eine Dicke von 15 Mikron, wobei der Abstand zwischen der oberen Platte und der Folie 147 einen Wert von 25 Mikron hat, so dass der Abstand zwischen der oberen Platte und der Oberfläche der Vorsprünge 149 einen Wert von 10 Mikron besitzt.

Die physikalischen Grundlagen der an Flüssigkristallen beobachteten Erscheinungen sind noch nicht völlig bekannt, man weise aber, dass die Eigenschaft des Umschaltens lichtdurchlässig/lichtundurchlässig durch einen mechanischen Resonanzvorgang in den Kristallmolekülen hervorgerufen wird, wobei diese Resonanz sowohl von der Dicke der Flüssigkristalle als auch von der Frequenz der Erregungsspannung abhängt.

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Es hat sich.herausgestellt, dass es bei gegebener Dicke einen bestimmten Frequenzwert gibt, oberhalb dessen kein Umschalten stattfindet und dass dieser Frequenzwert mit geringer werdender Dicke in Richtung auf höhere Frequenzen verschoben wird.

Der genaue Wert der Frequenz, oberhalb dessen kein Umschal-.: ten erfolgt, ist stark von der Natur des jeweils benutzten Flüssigkristalls abhängig und kann zwischen 50 und 5000 Hz liegen. Auf jeden Fall ist bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die Srenzfrequenz zairischen der oberen Platte und den Vorsprüngen 10 mal hoher als die Grenzfrequenz zwischen der oberen Platte und den nicht erhöhten Stellen der unteren Platte.

Durch Anbringen der aufgewachsenen Vorsprünge 149 lässt sich die Trübung im Flüssigkristall auf exakt denjenigen Kristall beschränken, der sich zwischen den VorSprüngen-und der Zinnoxid-Anordnung befindet. Deshalb sind die angezeigten Zahlen schärfer abgegrenzt als die einer herkömmlichen Anzeigeeinrichtung; ausserdem gibt es keine überflüssigen Glimmerscheinungen, die durch die elektrischen Felder verursacht werden, welche von den Zuleitungen I3I zur Zinnoxid-Anordnung I27 (Fig. lib) ausgehen. Die durch diese Zuleitungen I3I verursachten Gliinmerscheiiiungen sind recht störend, und um ihre Auswirkungen in Grenzen zu halten, ist bei den Vorrichtungen nach dem bisherigen Stand der Technik erforderlich, jede Einheit der Anzeigeeinrich-

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tung (Fig. lib) mit einer Bildmaske zu umgeben, die die stärkeren Glimmerscheinungen abdeckt, die um die Ränder jeder Einheit herum auftreten. Diese Masken führen bei einer mehrstelligen Anzeigeeinrichtung dazu, dass sie als eine Reihe von Fensterrahmen erscheint, bei der jedes Zeichen von den benachbarten durch dunkle Maskierungsstreifen getrennt ist. Das sieht unschön aus und bringt es mit sich, dass der Beobachter mehr dazu neigt, einzelne Stellen abzulesen als die ganze mehrstellige Zahl. Die Verwendung der offenbarten Vorsprünge macht die Verwendung dieser Masken überflüssig.

Fig. l'i zeigt die Zinnoxid-Anordnung 127, die auf die Glasplatte 121 nach dem üblichen Verfahren aufgebracht worden ist. Jedoch ist hier die Platte 121. und die Anordnung 127 mit einer dünnen Schicht 151 einer isolierenden Substanz (z.B. SiO ) überzogen (diese Isolierschicht ist zwar so dargestellt, dass sie die gesamte Fläche der Platte 121 überdeckt, sie braucht jedoch nur die Segmente der Anordnung 127 zu bedecken). Die Isolierschicht 151 führt dazu, dass sich die Anzeigeeinrichtung wie ein Kondensator verhält, so dass an den Flüssigkristallspalt gelangende Gleichströme gesperrt werden, während Wechselströme durchgelassen werden. Die Isolierschicht 151 filtert alle Gleichstromteile heraus; da es diese Gleichstronianteile sind, die Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtungen versagen lassen, ermöglicht die Isolierschicht 151 eine längere Lebensdauer der Anzeigeeinrichtung als die die herkömmlichen Vorrichtungen hatten.

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Eines der schwierigeren Probleme, die bei der Fertigung von Flüssigkristsll-Anzeigeeinrichtungen auftreten, besteht darin, dafür zu sorgen, dass die Glasplatten immer im richtigen Abstand voneinander bleiben. Das herkömmliche Verfahren, wie es im Zusammenhang mit Fig. 11a beschrieben wurde, besteht darin, dass man Abstandsstücke aus polymeren Substanzen 133 verwendet, die mit Epoxydharz an den Glasplatten befestigt werden. Dieses Verfahren hat jedoch einige recht schwerwiegende Nachteile, von denen einer der ist, dass der organische Flüssigkristall das Abstandsstück und das Harz, die beide eben foils organische Substanzen sind, allmählich auflöst.

Eine Lösung dieses Problems zeigt Fig. 15 j bei der es sich um eine stark vereinfachte Darstellung einer Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung handelt, worin nur die Glasplatten 121 und 123 dargestellt sind. Hierbei versteht es sich aber, dass die Siebensegment-Anordnung und die anderen für eine Flüssigkristall-Vorrichtung notwendigen Elemente ebenfalls vorhanden sind. An den Kanten einer Glasplatte wird ringsherum eine Mischung aus Glaspulver und Alumittiumoxidpulver aufgebracht, wozu sich das herkömmliche Siebdruckverfahren eignet. Aluminiumoxidpulver, das aus Teilchen genau bekannten Durchmessers besteht, ist heutzutage im Handel erhältlich. Aluminiumoxidkörner von 8 bis 10 Mikron Durchmesser werden mit Glaspulver gemischt, die Mischung riigsum auf die Kanten einer der Glasplatten aufgebracht und die andere Platte auf die untere Platte gedrückt,

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so dass sich die Mischung dazwischen befindet; dann wird das Ganze bis zur Schmelztemperatur des Glases erhitzt. Die Aluminiunioxidteilchen (die einen höheren Schmelzpunkt als das Gins haben) bilden einen Abstcndsring, während das Glas, nachdem es wieder erstarrt;ist, die beiden Platten fest miteinander verbindet. Fig. 15 zeigt Aluminiumoxidkörnchen 15 3 in eine Giftsgrundmasse 155 eingebettet. Sollte das Aliiminiumoxidpulver eine vergleichsweise kleine Anzahl Körner mit einem übergrossen Durchmesser haben, so werden diese in die Überfläche der Glasplatten eindringen, da Aluminiumoxid weit härter als Glas ist. Die Platten werden also selbst in Gegenwart von ausser Toleranz liegenden Aluminiumoxidkörnchen im richtigen Abstand voneinander gehalten.

Die Figuren 16a und l6b zeigen die obere bzw. die untere Platte einer nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung aufgebauten Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung. Das Problem des richtigen Abstandes der Platten einer Flüssigkristall-Vorrichtung ist durch die Tatsache, dass man dafür sorgt, dass die Platten längs ihrer Kanten den richtigen Abstand haben, noch nicht vollständig gelöst, denn man muss auch die Gewissheit haben, dass auch die Mittelbereiche der Anzeigeeinrichtung durch genau den erforderlichen Abstand voneinander getrennt aind. Fig. l6a zeigt die obere Platte mit der Siebeneegment-Anordnung, sowie weiterhin zwei aufge brachte, leitende Bereiche 157 und 159 mit Endplättchen l6l und 163. Diese Bereiche und Plättchen können aus Zinnoxid

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oder aus Metall bestehen; wenn es sich um Zinnoxid handelt, können sie gleichzeitig mit der Siebensegm^ntr-Anordnung aufgebracht werden. Die untere Platte, die Fig. l6b zeigt, hat zwei VorSprünge 165 und 16?, die elektrolytisch auf der Metallfolie 169 erzeugt worden sind, und zwar auf dieselbe Weise, wie es im Zusammenhang mit Fig. 13 beschrÜBhen worden ist* Die Vorsprünge 165 und l67 jedoch sind mit einer Dicke erzeugt worden, die gleich dem gewünschten Abstand zwischen den Platten ist. Die Plättchen l6l und I63 sind so angeordnet, , dass beim Aufeinanderlegen der Glasplatten Plättchen und Vorsprünge einander berühren. Wenn beim Zusammenbau die Platten aufeinandergelegt worden sind, wird an die Metallfolie I69 eine niedrige Spannung V angeschlossen, während die leitenden Bereiche 157 und 159 en ein Measgerät angeschlossen werden» Wird die Spannung zu den Bereichen 157 und 159 geleitet, so ist das ein Zeichen dafür, dass die Platten auch innen den richtigen Abstand haben. Sollte an 157 und 159 keine Spannung festgestallt werden, so weise man, dass ein Fehlsr gemacht worden ist, wobei dann die Anzeigeeinrichtung noch einmal zusammengebaut oder ersetzt werden muss.

Die Plättchen und Bereiche 157-163 werden nur beim Zusammenbau benutzt, und wenn festgestellt worden ist, dass die Platten den richtigen Abstand haben, werden sia nicht mehr benötigt. Im Gegensatz dazu kommt den Vorsprüngen I65 und 167 weiter die Funktion zu, die Platten im richtigen Abstand zu halten; sie bieten die Gewähr dafür, dass die Platten

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während der gesamten Lebensdauer der Anzeigeeinrichtung nicht zueinandergebogen werden können.

(Eine Variante von Fig. 16b besteht darin, jeden Vorsprung elektrisch r6n day; Folie 169 zu trennen, indem man Bahnen durch die Folie bis hinunter auf die Glasplatte ätzt. Jede Bahn würde dann jeden Vorsprung nahezu vollständig umgeben und würde sich bis zur Kante der Platte erstrecken, um eine schlüsselloch-förmige Konfiguration zu ergeben. Dann wäre jeder Vorsprung zusammen mit einem dünnen Kanal der Folie I69 vom Rest der Folie elektrisch getrennt. Während des Anzeigebetriebes wurden die Vorsprünge daher nicht mit Strom versorgt werden, wobei keine Gefahr eines überflüssigen Glimmen« besteht. Eine weitere Variante wäre die, die Prüfspannung auf eine der leitenden Bereiche (z.B. 137) aufzudrücken und den anderen Bereich 159 an das Messgerät anzuachliessen; in diesen Fall braucht man keine Prüfspannung an die untere Platte zu legen).

Wie im Zusammenhang mit Fig. 11a erwähnt wurde, können Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtungen auch in der strahlungsdurchlässigen Betriebsart benutzt werden, d.h. so, dass das Licht, bevor es den Beobachter erreicht, vollständig durch die Anzeigeeinrichtung hindurchgeht. Dabei buss jedoch eine künstliche Lichtquelle hinter die Anzeigeeinrichtung gebracht werden, ua einen ausreichenden Lichtdurchgang zu erhalten. Fig. 17a zeigt nun ein Verfahren, mit dessen Hilfe die Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung 171 in der strahlungsdurchlässigen Betriebsart benutzt werden kann und doch lediglich gewöhnliches Tageslicht zur Anwendung kommt.

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Hinter der Anzeigeeinrichtung befindet sich ein Prisma 173 (es kann ein gewöhnliches, rechtwinkliges Prisma sein), das so angeordnet ist, dass durch das Prisma fallendes Licht um die -nicht dargestellte- Siebensegment-Anordnung der Anzeigeeinrichtxmg I7I herum konzentriert wird, wobei anstelle des Prisma 173 auch ein Lichtleitstab I8I benutzt werden kann (siehe Fig. 17b).

Die Anzeigeinrichtung wird gewöhnlich unter einem Winkel von etwa k5 abgelesen, denn das ist normalerweise der bequemste Winkel,bei dem ein Beobachter 175 auch ein Schrift stück lesen würde. Bei diesem Winkel ist die Rückseite der Anzeigeeinrichtung auf den Fussboden des Raumes gerichtet, wo das Tageslicht am schwächsten ist« Bringt man das Prisma 173 hinter der Anzeigeeinrichtung an, so wird das stärkere Tageslicht weiter oben in einem Raum ausgenutzt. Weiterhin kann das Prisma so gewählt werden,, dass man jeden gewünschten Grad von Lichtkonzentration erhalten kann.

Zusätzlich zum Prisma 173 oder dem Lichtleitstab I8I (Fig. 17b) wird hinter der Anzeigeeinrichtung ein "Einweg"-Spiegel 177 angebracht, bei dem es sich um einen herkömmlichen Spiegel dieser Art handelt (d.h. mit einer Vakuumbeschichtung mit Metall oder mit einer Aufeinanderfolge von Isolatoren auf Glas). Der Spiegel 177 ermöglicht es dem Prisma, konzentriertes Licht zur Anzeigeeinrichtung durchzulassen und reflektiert weiterhin das Tageslicht 179 so, dass es durch die Anzeigeeinrichtung hindurdigeht. Das reflektierte Tegeslicht 179 ist vergleichsweise intensiv, da es aus den

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oberen Teilen des Raumes stammt.

Die verschiedenen Erfindungsgedanken sind zwar im Zusammenhang mit Ziffern-Anzeigeeinrichtungen beschrieben worden, es dürfte jedoch klar sein, dass die Erfindung nicht auf diese besonderen Vorrichtung beschränkt istj vielmehr können sie für viele andere Zwecke der Flüssigkristalle verwendet werden.

Des besseren Verständnisses wegen sind die verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung getrennt voneinander beschrieben worden, es dürfte jedoch klar sein, dass zwei oder mehr dieser Ausführungsformen in einer einzigen Vorrichtung verkörpert werden können, je nach den Absichten, die der Konstrukteur mit der Vorrichtung verfolgt.

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Claims (3)

PATENTANSPI3vÜCHE

1. Multiplex-Steuex-ungsschaltung für eine Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung zur Darstellung mehrerer Zeichen, wobei jedes dieser Zeichen mehrere einzeln ansteuerbare Elektroden und eine gemeinsame Elektrode umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus Einrichtungen, mit denen nacheinander ein Bezugspotential an die gemeinsame Elektrode der aufeinanderfolgenden Zeichen gelegt werden kann und mit denen eine Lösch-Wechselspannung an die gemeinsamen Elektroden der anderen Zeichen gelegt werden kann, und aus mit diesen aufeinanderfolgenden Einrichtungen synchronisierten Einrichtungen zum Anlegen eines Steuerungspotentials an entsprechende dieser einzeln ansteuerbaren Elektroden der Zeichen in Parallelschaltung besteht.

2. Multiplex-Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin Einrichtungen zum Anlegen einer Vorspannung an die einzeln ansteuerbaren Elektroden der Zeichen umfasst, um die letzteren auf ein Potential zu bringen, das unter dem Schwellen-Steuerungspotential der Flüssigkristall-Substanz liegt.

3· MuItipiex-Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zum selektiven Anlegen eines Steuerungspotentials Einrichtungen zum Speichern einer kodierten Anzeige eines anzuzeigenden Zeichens und Einrichtungen zum Entschlüsseln dieser Anzeige zum Anlagen eines Steuerungspotentials an ausgewählte dieser einzeln ansteuerbaren Elektroden umfassen, um das dieser kodierten Anzeige entsprechende Zeichen darzustellen.

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k» Multiplex-Schaltung nach Anspruch 3t dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich Einrichtungen zum Synchronisieren des Auslesens des nächsten darzustellenden Zeichens durch die Speichereinrichtungen und des Anlegens des Bezugspotentials an die gemeinsame Elektrode des nächsten anzusteuernden Flüssigkristall-Zeichens durch die Einrichtungen zum aufeinanderfolgenden Anlegen umfasst.

5· Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung mit einer Schicht Flüssigkristall-Substanz zwischen zwei Substraten, wobei auf diese Substrate Elektroden aufgebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Substrate einen durch Chemisorption an die Innenflächen der Substrate gebundenen Film aus einem Silan-Derivat umfassen, um diese Substrate hydrophob und gegenüber der Flüssigkristall-Substanz abstossend zu machen.

6. Flüssiglcristall-Substanz nach Anspruch 5» dadurch gekenn-■eichnet, dass das Silan-Derivat die chemische Struktur Si-R hat, wobei R eine ein Alkyl enthaltende, funktionelle, organische Gruppe darstellt.

7· Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich eine dielektrische Schicht zwischen der Elektrode und dem hydrophoben Film umfasst.

8. Flüssigkristall-JSnzeigeeinrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass diese dielektrische Schicht aus einem Oxid des Siliziums besteht.

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9· Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristall-Anzeige, einrichtung, dadurch 'gekenlizeiehnfet, -.dass es die folgenden Verfahrensschritte des Bindens eines Films aus einem Silan-Derivat durch Chemisorption an eine Oberfläche jedes zweier Substrate, von denen ein Teil einer ihrer Oberflächen mit Elektroden beschichtet ist, um diese Oberfläche der Substrate hydrophob zu machen, und des Einschliessens einer Schicht Flüssigkristall-Substanz zwischen den Substraten umfasst, und zwar so, dass die durch Chemisorption aufgebrachten Filme mit der Flüssigkristall-Substanz in Berührung s t eh en.

10. Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt des Bindens eines Films aus ,einem Silan-Deriirat durch Chemisorption an die Oberfläche dieser Substrate den Schritt einschliesst, bei dem diese Substrate in eine wässrige Lösung eines Silan-Deriiffats mit der chemischen Strukturformel R SiX. getaucht wird, wobei R ein Alkyl und X eine an das Silan-Serivat gebundene, hydrolysierbare Gruppe darstellt und diese Substrate mit Wasser gewaschen und dann getrocknet werden.

11. Verfahren nach Anspruch 9i dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt des Bindens eines Silan-Derivats durch Chemisorption an die Oberfläche des Substrats den Schritt einschliesst, bei dem das Substrat in den dampfförmigen Zustand eines Silan-Derivats mit der Strukturformel R -SiX, gebracht wird, wobei R ein Alkyl ist und

X eine mit dem Silizium hydrolyeierbare Gruppe bezeichnet. 0 4 8 0 7/1243

12. Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt dos Bindens eines Filmes eines Silan-Derivats durch Chemisorption an die Oberfläche der Substrate den Schritt einschliesst, bei dem die Substrate in die Lösung eines Silan-Derivets mit der Strukturformel R -SiX. getaucht werden, wobei R ein Alkyl ist und X eine an das Silan-Derivat gebundene, hydrolysierbare Gruppe bezeichnet und bei dem die Substrate dann getrocknet werden.

13. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich den Verfahrensschritt umfasst, bei dem eine Schicht eines dielektrischen Werkstoffs auf dieses Substrat aufgebracht wird, wobei dann das Silan-Derivat durch Chemiesorption an die Oberfläche dieser dielektrischen Schicht gebunden wird.

14. Flüssigkristall-Vorrichtung, die eine Schicht Flüssigkristall-Substanz zwischen zwei in geri^em Abstand voneinander angeordreten Platten eingeschlossen enthält, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Elektrode auf jeder dieser Platten aufweistν wobei sich eine dieser Elektroden auf der Aussenfläche der zugehörigen Platte befindet.

15» Flüssigkristall-Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich die andere dieser Elektroden auf der Aussenfläche der zugehörigen Platte befindet.

16. Flüssigkristall-Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich eine metallisierte Abdichtung zum Einschlichen der Flüssigkristall-Substanz

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zwischen den Platten umfasst.

17· F'üssigkristall-Vorrichtung nach Anspruch l4, dadurch geicennzelehnet, dass sie zusätzlich eine selektiv zu betätigende Quelle für Steuerungs-Wechselspannung ximfasst.

Iu. Flüssigkristall-Vorrichtixng nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich eine selektiv zu betä* tagende Quelle für ans zerhackter Gleichspannung bestehende Erregungsspannung umfasst»

19* Flüssigkristall-Vorrichtung nach Anspruch 151 dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden eine Schicht leitfä- . higer Flüssigkeit an den Aussenflächen der Platten umfassen.

20. Flüssigkristall-Vorrichtung nach Anspruch l4, dadurch gekennzeichnet, dass diejenige Platte, bei der sich die Elektrode auf ihrer Aussenfläche befindet, aus einem keramischen Werkstoff mit hoher Dielektrizitätskonstante besteht.

21. Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung mit einer Schicht Flüssigkristall-Substanz zwischen zwei Substraten, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere erste, parallel zueinander angeordnete Elektroden auf einem der Substrate, dielektrisches Material, das die mehreren ersten Elektroden bedeckt, mehrere zweite, parallel zueinander angeordnete Elektroden, die auf das eine Substrat über dem dielektrischen Material unter einem bestimmten Winkel gegenüber den mehreren ersten Elektroden aufgebracht sind, und Einrichtungen zum Anlegen einer Erregungsspannung zwischen einem ausgewählten Paar benachbarter Elektroden der mehreren ersten Elektroden und einem ausgewählten Paar benachbarter Elektroden der meh-

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reren zweiten Elektroden umfasst.

22. Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren zweiten, parallel zueinander angeordneten Elektroden auf ein Substrat rechtwinklig zu den Elektroden der mehreren ersten, parallel zueinander angeordneten Elektroden aufgebracht werden·

23· Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich eine Vorspannungselektrode, die auf das andere der Substrate aufgebracht ist, sowie Einrichtungen zum Anlegen einer Vorspannung zwischen der Vorspannungselektrode und den Elektroden der mehreren ersten oder zweiten, parallel zueinander angeordneten Elektroden umfasst.

24· Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannung zwischen der Vorspannungselektrode und den Elektroden der mehreren ersten, parallel zueinander angeordneten Elektroden angelegt wird.

25· Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zum Anlegen einer Erregungsspannung aus Zeilen- und Spalten-Steuerungskreisen und einer Quelle für Steuerungsspannung bestehen, die zwischen die Zeilen- und die Spalten-Steuerungskreise geschaltet ist.

26. Verbesserung an einer Vorrichtung mit zwei im Abstand voneinander angeordneten, parallelen Elementen zum Aufnehmen

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von Flüssigkristall-Substanz zwischen sich, die so eingerichtet ,sind, dass sie ein elektrisches Feld durch den Flüssigkristall passieren lassen, das von bestimmten, leitenden Bereichen auf einem ersten dieser Elemente ausgeht, dadurch gekennzeichnet, dass das gvreite der Elemente leitende Vorsprünge besitzt, die auf dem zweiten Element so angeordnet sind, dass sie in Register mit den bestimmten Bereichen des ersten Elements stehen, wobei der Abstand zwischen irgendeinem bestimmten Bereich und ihrem Vorsprung geringer ist als der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Element.

27· Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtungs-Einheit mit einer lichtdurchlässigen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich Einrichtungen zum

Umleiten von Tageslichtstrahlen von einer ersten in 3ine zweite Richtung umfasst, wobei die zweite Richtung der der Oberfläche der Anzeigevorrichtung entspricht, die einem Beobachter gegenüber liegt.

23. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass di?e Umleitungseinrichtungen durch ein Prisma dargestellt werden.

29· Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Umleitungseinrichtungen durch einen Lichtleitstab dargestellt werden.

30. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen den Umleitungseinrichtungen und der einem

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Beobachter zu gewandten Oberfläche ein Einweg-Spiegel befindet, der so angebracht ist, dass er Licht von den Umleitungseinrichtungen zu dieser Oberfläche leitet.

31· Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Umleitungseinrichtungen durch ein Prisma dargestellt werden.

32. Vorrichtung nach Anspruch 3°» dadurch gekennzeichnet, dass die Umleitungseinrichtungen durch einen Lichtleitstab dargestellt werden.

33« Vorrichtung mit zwei im Abstand voneinander angeordneten, parallelen Elementen, die zwischen sich Flüssigkristall-Substanz aufnehmen können, wobei diese Elemente durch Abstandsstück-Einrichtungen in Abstand voneinander gehalten und miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsstück-Einrichtungen aus AIuniiniumoxidteilchen in einer Glasgrundmasse bestehen, wobei der Durchmesser der Teilchen der des gewünschten Abstandes zwischen den Elementen ist und wobei diese Elemente durch die Glasgrundmassen miteinander verbunden werden, die sich beim Zusammenbau der Vorrichtung in einem geschmolzenen Zustand befindet und erstarrt, wenn die Elemente mit Hilfe der Teilchen im Abstand voneinander angeordnet sind.

34. Vorrichtung mit zwei Im Abstand voneinander angeordneten, parallelen Elementen, die Flüssigkristall-Substanz zwischen sich aufnehmen können und ein elektrisches Feld durch den Flüssigkristall schicken können, dadurch gekcim-

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zeichnet, dass auf eines der Elemente eine Schicht isolierenden Materials aufgebracht ist, die verhindert, dass Gleichstrom von einem Element zum anderen fliesst.

35· Vorrichtung mit zwei im Abstand voneinander angeordneten, parallelen Elementen, die Flüssigkristall-Substanz zwischen sich aufnehmen können und die ein elektrisches Feld durch den Flüssigkristall schicken können, dadurch gekennzeichnet, dass das erste der Elemente zumindest einen leitenden Vorsprung mit einer Dicke besitzt, die gleich dem Abstand zwischen den Elementen ist, xind wobei das zweit-e der Elemente zumindest eine leitende Zone besitzt, die den Vorsprung berührt.

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