DE2349208B2 - Elektrooptisches Anzeigegerät - Google Patents

Description

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Darstellung ergibt, welche der Ausbildung der Elek- des Anzeigegerätes außerdem die genaue Ausrichtung troden entspricht. Um den Pockels-Effekt bzw. Kerr- der Elektrodenschichten schwierig. Dadurch wird die Effekt einer elektrooptischen Substanz auszunutzen, in einem derartigen Anzeigegerät erzeugte bildliche sollten offenbar zwei linearpolarisierc ade Platten vor- Darstellung oft unklar. Insbesondere wenn ein dergesehen werden. Der Aufbau von mit kristallinen 5 artiges Anzeigegerät als Reflexionstype ausgebildet ist, Flüssigkeiten arbeitenden Anzeigegeräten, wie sie in zeigt es stets ein latentes Bild, selbst wenn es nicht der Technik allgemein bekannt sind, beruht auf dem unter Spannung steht.

vorbeschriebctken Prinzip. Bei diesen bekannten An- Bekannt ist auch ein elektrooptisches Anzeigegerät

zeigegeräten liegt eine dünne Schicht der kristallinen mit einer elektrooptischen Schicht und zwei beidseits Flüssigkeit zwischen einer vorderen Trägerplatte und io der elektrooptischen Schicht angeordneten, elektrisch rner hinteren Trägerplatte, welche in geringem Ab- leitenden Elektrodenschichten (vgl. FR-PS 21 01 608), stand voneinander angeordnet sind und jeweils auf bei welchem zwischen der elektrooptischen Schicht und ihren Innenseiten Elektrodenschichten in Form von einer der beiden Elektrodenschichten eine gegebenen-Buchstaben, Zahlen oder sonstigen Symbolen tragen, falls gegenüber der benachbarten Elektrodenschicht während aus einer dünnen Schicht bestehende An- 15 isolierte, sich über die gesamte Fläche der elektrooptischlußbahnen für die Elektrodenschich??n an eine sehen Schicht erstreckende fotoleitende Schicht angeaußenliegende Spannungsquelle vorgesehen sind, so ordnet ist. Eine Anzeige wird hierbei dadurch gebildet, daß an die kristalline Flüssigkeit ein elektrisches Feld daß ein dem gewünschten Anzeigebild entsprechendes angelegt werden kann. Wenn alle Teile eines derartigen Bild ultravioletter Strahlung auf die fotoleitende Anzeigegerätes optisch transparent sind, handelt es so Schicht projiziert wird, welches seinerseits durch Fotosich um ein lichtdurchlässiges Gerät, bei welchem, effekt in der elektrooptischen Schicht das gewünschte wenn von der Rückseite des Gerätes Licht ausge- Anzeigebild liefert. Bekannt ist ferner ein elektrostrahlt wird, an seiner Vorderseite eine bildliche Dar- optisches Anzeigegerät (vgl. US-PS 32 57 903), welches stellung beobachtet werden kann. Wenn andererseits aus einer Mehrzahl von aufeinandergelegten elektroeine Elektrodenschicht auf der hinteren Trägerplatte as optischen Zellen besteht, deren jede aus einer elektro- oder eine Seite der hinteren Trägerplatte optisch reflek- optischen Schicht und zwei beidseits aufliegenden tierend ausgebildet ist, ergibt sich ein Anzeigegerät, Elektrodenschichten besteht, wobei aufeinanderfolbei welchem eine bildliche Darstellung an der Vorder- gende Elektrodenschichten benachbarter Zellen selbstseite beobachtet werden kann, wenn die Vorderseite verständlich durch eine transparente Isolierschicht mit Licht bestrahlt wird. 30 voneinander getrennt sind. Die elektrooptischen

Unabhängig von der Art des jeweils verwendeten Schichten der Zellen bestehen hier jeweils aus verAnzeigegerätes sollten die als Buchstaben, Zahlen oder schiedenen elektrooptischen Substanzen, so daß durch sonstige Symbole ausgebildeten Elektrodenschichten sukzessives Einschalten der elektrischen Felder in den derart an den einander gegenüberliegenden Innen- aufeinanderfolgenden Zellen dem reflektierten Licht flächen der beiden Trägerplatten angeordnet sein, daß 35 unterschiedliche Farbe gegeben werden kann. Die sie auf den jeweiligen Trägerplatten einander genau beiden zuvor beschriebenen Arten von elektrooptischen gegenüberliegen, während die elektrischen Anschluß- Anzeigegeräten unterscheiden sich von den eingangs bahnen für die Elektrodenschichten zwar ebenfalls an beschriebenen elektrooptischen Anzeigegeräten daden einander gegenüberliegenden Innenflächen der durch, daß sie nach grundsätzlich anderen Prinzipien Trägerplatten angeordnet sein sollten, jedoch nicht 40 arbeiten, weil es bei ihnen durch unterschiedliche geoderart, daß sie einander gegenüberliegen. Selbst wenn metrische Ausgestaltung der beiden Elektrodenschichnur Teile dieser dünnen Anschlußbahnen überein- ten gebildete Anzeigebereiche und nicht der Anzeige anderliegend angeordnet werden, so erfolgt bei Eire- dienende Bereiche nicht gibt.

gung der Elektrodenschichten über diese dünnen An- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elek-

schlußbahnen in einem Teil des Gerätes, welcher außer- 45 trooptisches Anzeigegerät der eingangs genannten halb eines Bereiches liegt, in welchem eine optische Gattung so weiterzuentwickeln, daß auch bei kompli-Darstellung erzeugt werden soll, eine Lichtstreuung, ziert gestalteten Anzeigebereichen auf einfache Weise wodurch die Bildqualität verschlechtert wird. Falls die eine kontrastreiche Anzeige gewährleistet ist. Muster der bildlichen Darstellung relativ einfach sind, Die Erfindung besteht darin, daß außerhalb der Anläßt es sich ohne weiteres erreichen, die dünnen An- 50 zeigebereiche der elektrooptischen Schicht liegenden schlußbahnen an den jeweiligen Trägerplatten derart Bereichen einer Elektrodenschicht eine zusätzliche, anzuordnen, daß sie nicht einander gegenüberliegen. elektrisch leitende Elektrodenschicht zugeordnet ist, Schwierigkeiten ergeben sich jedoch regslmäßig dann, welche unter Zwischenschaltung einer Isolierschicht wenn die bildliche Darstellung verwickelte Muster oder auf einer der beiden Seiten der anderen Elektroden-Figuren zeigen soll. Wenn man in einem derartigen 55 schicht angeordnet ist und gegenüber der auf der gegen-FaIl, um die Bildqualität nicht zu verschlechtern, die überliegenden Seite der elektrooptischen Schicht liedünnen Anschlußbahnen so anordnet, daß sie einander genden Elektrodenschicht eine unter der Ansprechnicht gegenüberliegen, müssen diese dünnen Anschluß- potentialdifferenz der elektrooptischen Schicht liebahnen zwangsläufig sehr lang ausgebildet werden, gende Potentialdifferenz aufweist, wobei jedoch infolge des hohen Leistungswiderstandes 60 Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind der dünnen Anschlußbahnen ein beträchtlicher Span- darin zu sehen, daß ein Anzeigebild hohen Kontrastes nungsverlust entsteht, der zu Schwierigkeiten beim geliefert wird-, weil ein Ansprechen der elektroopti-Betrieb eines derartigen, mit kristalliner Flüssigkeit sehen Schicht in Bereichen außerhalb der Anzeigearbeitenden Anzeigegerätes Anlaß geben kann. Wird bereiche vermittels der zusätzlichen Elektrodenschicht jeweils nur ein Teil der vorderen und hinteren Träger- 65 sicher unterbunden ist. Außerhalb der Anzeigebereiche platte mit der zugeordneten Elektrodenschicht bedeckt, können dabei die beiden Elektrodenschichten in der welche einem Buchstaben, einer Zahl oder einem Projektion auf die elektrooptische Schicht ohne weitesonstigen Symbol entspricht, wird beim Zusammenbau res einander überdecken, so daß auch verwickelt ge-

staltete Anzeigesymbole ohne Schwierigkeiten darge- Fig. 11 einen Schnitt entsprechend Fig. 10 (b

stellt werden können. durch eine Abwandlung,

Für die weitere Ausgestaltung bestehen im Rahmen Fig. 12 (a) eine Draufsicht auf ein anderes Aus

der Erfindung mehrere Möglichkeiten. So sind vor- führungsbeispiel eines elektrooptischen Anzeigege

zugsweise die zusätzliche Elektrodenschicht und die 5 rätes,

auf der gegenüberliegenden Seite der elektrooptischen Fig. 12 (b) einen Schnitt durch den Gegenstanc

Schicht hegende Elektrodenschicht kurzgeschlossen. nach Fig. 12 (a) längs der Linie VI-VI,

Von der Herstellung bzw. vom Aufbau her gesehen ist Fig. 13 und 14 Schnitte durch zwei weitere Aus

es besonders vorteilhaft, wenn eine der Elektroden- führungsbeispiele elektrooptischer Anzeigegeräte,

schichten oder die unter Zwischenschaltung der Isolier- io Fig. 15 (a) eine Draufsicht auf ein weiteres Aus

schicht auf der von der elektrooptischen Schicht abge- führungsbeispiel eines elektrooptischen Anzeigege

wandten Seite der anderen Elektrodenschicht ange- rätes,

ordnete zusätzliche Elektrodenschicht sich über die Fig. 15 (b) einen Schnitt durch den Gegenstanc

gesamte Fläche der elektrooptischen Schicht erstreckt. nach F i g. 15 (a) längs der Linie VII-VII,

In allen Fällen sollten nach Möglichkeit die eine Elek- 15 Fig. 16 bis 20 Schnitte durch fünf weitere Ausfüh

trodenschicht und die unter Zwischenschaltung der rungsbeispiele elektrooptischer Anzeigegeräte,

Isolierschicht mit der zusätzlichen Elektrodenschicht F i g. 21 eine Draufsicht auf ein als Uhr ausgeführte

versehene andere Elektrodenschicht auf den Innen- Anzeigegerät mit elektrischer Zeitgeberschaltung,

Seiten von zwei, die elektrooptisohe Schicht zwischen F i g. 22 eine Draufsicht auf einzelne Teile des An

sich aufnehmenden Trägerplatten angeordnet sein und 20 zeigegerätes gemäß Fig. 21,

zumindest eine der beiden Trägerplatten sowie die F i g. 23 einen Schnitt durch den Gegenstand nacl

dieser zugeordnete Elektrodenscbicht transparent aus- F i g. 21,

geführt sein. An den Außenseiten der Trägerplatten F i g. 24 ein Blockschaltbild der bei dem Anzeige

können Polarisations- und/oder Farbfilter vorgesehen gerät gemäß den F i g. 21 bis 23 verwendeten elektri

werden. In einer bevorzugten Ausführungsform als 25 sehen Zeitgeberschaltung,

Uhr mit elektrischer Zeitgeberschaltung ist die An- Fig. 25 eine Draufsicht auf ein anderes Ausfüh

Ordnung so getroffen, daß eine der beiden Elektroden- rungsbeispiel eines als Uhr ausgeführten Anzeige

schichten und die zusätzliche Elektrodenschicht je- gerätes mit elektrischer Zeitgeberschaltung,

weils in eine gleiche Mehrzahl von Einzelelektroden Fig. 26 ein Blockschaltbild der bei dem Anzeige

aufgelöst sind, daß die äußeren Enden der zeiger- 30 gerät gemäß Fig. 25 verwendeten elektrischen Zeit

förmigen, strahlenartig angeordneten Einzelelektroden geberschaltung,

dieser Elektrodenschicht vermittels der Einzelelektro- Das in den F i g. 1 bis 6 dargestellte elektrooptisch!

den der zusätzlichen Elektrodenschicht maskiert sind Anzeigegerät weist gemäß F i g. 1 eine vordere Elek

und daß die Einzelelektroden sowie die andere Elek- trodenschicht mit mehreren Einzelelektroden al, al

trodenschicht an die Zeitgeberschaltung angeschlossen 35 c3 aus einer transparenten, elektrisch leitenden Schich

sind. auf, welche auf der Unterseite einer transparenter

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer vorderen Trägerplatte 1 angeordnet sind. Diese vorde

Zeichnung ausführlich erläutert, es zeigt ren Einzelelektroden, welche eine bildliche Darstellunj

F i g. 1 (a) eine vordere Trägerplatte in Draufsicht, erzeugen sollen, sind mit aus einer dünnen Schich

F i g. 1 (b) einen Schnitt durch den Gegenstand nach 40 bestehenden Anschlußbahnen 61, 62, 63 versehen

F i g. 1 (a) längs der Linie I-I, die bis zur einen Kante der Trägerplatte 1 verlänger

F i g. 2 (a) eine Draufsicht auf eine vordere Träger- sind. Diese dünnen Anschlußbahnen sind an eine nich

platte mit einer Isoherschicht, dargestellte außenhegende Spannungsquelle ange

F i g. 2 (b) einen Schnitt durch den Gegenstand nach schlossen. Bei der Herstellung werden selbstverständ

F i g. 2 (a) längs der Linie H-II, 45 hch diese vorderen Einzelelektroden und deren An

F i g. 3 (a) eine Draufsicht auf eine vordere Träger- schlußbahnen gleichzeitig auf der vorderen Träger

platte, bei welcher eine zusätzliche Elektrodenschicht platte 1 ausgebildet. Insbesondere werden diese au:

über einer Isolierschicht angeordnet ist, einem Metall, wie Zinnoxid und Indiumoxid oder eine

F i g. 3 (b) einen Schnitt durch den Gegenstand Verbindung dieser Metalle, im Vakuum aufgedampft

nach F i g. 3 (a) längs der Linie III-III, 50 aufgespritzt oder chemisch niedergeschlagen. Ihn

F i g. 4 (a) eine Draufsicht auf eine hintere Träger- Dicke beträgt einige 100 bis 2000 A.

platte, Ein Bereich 2 der Unterseite dieser vorderen Träger

F i g. 4 (b) einen Schnitt durch den Gegenstand nach platte 1 hegt außerhalb des Bereiches der bildlicher

F i g. 4 (a) längs der Linie IV-IV, Darstellung. In diesem Bereich 2 überdeckt eine Iso

F i g. 5 einen Schnitt durch ein elektrooptisches An- 55 Iierschicht3 die dünnen Anschlußbahnen 61, 62, 63

zeigegerät, bestehend aus der vorderen Trägerplatte wie dies F i g. 2 zeigt, so daß diese dünnen Anschluß

gemäß Fig. 3 und der hinteren Trägerplatte gemäß bahnen 61, 62, 63, wenn später die elektrooptisch

F i g. 4, Zelle zusammengebaut wird, nicht mit der dünnei

F i g. 6 einen Schnitt entsprechend F i g. 5 durch Schicht 6 der elektrooptischen Substanz in Berührunj

eine Abwandlung, 60 kommen können. Vorzugsweise wird eine derartig!

Fig. 7, 8 und 9 Diagramme zur Darstellung der Isolierschicht3 aus transparentem Werkstoff ausge

Beziehung zwischen der angelegten Spannung und der bildet, insbesondere wenn es sich darum handelt, eine

Lichtdurchlässigkeit, lichtdurchlässige elektrooptische Zelle herzustellen

Fig. 10 (a) eine Draufsicht auf ein weiteres Aus- In diesem Zusammenhang können beispielsweise SiIi

führungsbeispiel eines elektrooptischen Anzeigege- 65 ziumoxid, Siliziumdioxid, Chromoxid, Germanium

rätes, oxid, Magnesiumoxid, Magnesiumfluorid oder Graphi

Fig. 10 (b) einen Schnitt durch den Gegenstand oder transparente oder auch lichtundurchlässige Harz

nach Fig. 10 (a) längs der Linie V-V, schichten, beispielsweise aus Acryl oder butyrierten

Harz, oder andere Arten elektrisch resistenter Schichten als Isolierschicht 3 verwendet werden. Die Dicke der Isolierschicht 3 beträgt mehr als 1200 bis 1300 Ä.

Wie insbesondere F i g. 3 (b) zeigt, ist außerdem auf dieser Isolierschicht 3 eine zusätzliche, elektrisch leitende Elektrodenschicht 4 als Zwischenelektrode angeordnet. Bei Verwendung einer durchsichtigen Isolierschicht 3 sollte diese zusätzliche Elektrodenschicht 4 auf der Isolierschicht 3 ebenfalls transparent sein. Sie besteht beispielsweise aus Zinnoxid und Indiumoxid oder einer Verbindung dieser Metalle. Die Dicke der zusätzlichen Elektrodenschicht 4 beträgt einige 100 bis 2000 Ä.

Wenn nun die dünnen Anschlußbahnen 61, 62, 63 aus einem Oxid, beispielsweise Zinnoxid, die Isolierschicht 3 aus einem Oxid, beispielsweise Siliziumoxid, und die Elektrodenschicht 4 aus einem Oxid, wie Zinnoxid, hergestellt werden, ergibt eine übermäßige Erhitzung eine chemische Verbindung zwischen den Metallen, was zwangsläufig zu Schwierigkeiten führt. Um dieses doch recht schwerwiegende Problem bei der Herstellung einer elektrooptischen Zelle auszuschalten, kann die Isolierschicht 3 aus Graphit od. dgl. hergestellt werden. Zusätzlich sollte aus praktischen Erwägungen die Elektrodenschicht 4 derart ausgebildet werden, daß die Isolierschicht 3 etwas am Rande übersteht.

Eine rückwärtige Trägerplatte 5, welche praktisch die gleiche Form wie die vordere Trägerplatte 1 besitzt, ist mit einer elektrisch leitenden Elektrodenschicht 1 ganzflächig bedeckt, wobei diese Elektrodenschicht el der vorderen Elektrodenschicht α gegenüberliegt. Für den Aufbau einer lichtdurchlässigen elektrooptischen Zelle sollten die rückwärtige Trägerplatte 5 und die rückwärtige Elektrodenschicht el transparent ausgebildet werden. Für den Aufbau einer reflektierenden elektrooptischen Zelle wird entweder die rückwärtige Trägerplatte 5 verspiegelt oder die rückwärtige Elektrodenschicht el als lichtreflektierende leitende Schicht ausgebildet

Eine derartige lichtreflektierende leitende Schicht läßt sich als Metallauflage beispielsweise als Aluminium, Chrom, Gold oder Silber durch Aufdampfen im Vakuum, durch chemischen Niederschlag oder chemische Plattierung herstellen, während außerdem selbstverständlich das Metall auch aufgedruckt werden kann. Ein im Vakuum aufgedampfter Aluminivunbelag ist in bezug auf seine Festigkeit und chemische Widerstandsfähigkeit relativ schwach. Aus diesem Grunde wird, wenn im Vakuum eine dünne Chromschicht auf die Trägerplatte 5 aufgedampft wurde, anschließend Aluminium im Vakuum aufgedampft.

Den Zusammenbau eines aus den vorgenannten Einzelteilen bestehenden elektrooptischen Anzeigegerätes zeigt F i g. 5, wobei die vordere Trägerplatte 1 auf die rückwärtige Trägerplatte 5 derart aufgelegt wird, daß die vorderen Einzelelektroden al, al, a3 der rückwärtigen Elektrodenschicht el gegenüberliegen. Alsdann wird zwischen die beiden Trägerplatten 1, 5 eine elektrooptische Substanz 6 eingefüllt, wobei der Abstand zwischen den beiden Trägerplatten durch entsprechende Randzwischenstücke 7 festgelegt wird.

Als elektrooptische Substanz können in diesem Zusammenhang organische kristalline Flüssigkeiten oder kolloidale Flüssigkeiten verwendet werden, deren Eigenschaften elektrisch und optisch verändert werden und welche durch Dispersion anorganischer oder organischer feiner Teilchen in Lösungsmitteln hergestellt werden.

Als organische kristalline Flüssigkeiten stehen nematische kristalline Flüssigkeiten gemäß nachstehender Aufstellung oder Mischungen kristalliner Flüssigkeiten mit zwei oder mehr nematischen kristallinen Substanzen zur Verfügung:

Anisal-p-cyanoanilin,
ίο p-Methylbenzal-p-butylanilin,

p-Äthoxybenzal-p-cyanoanilin, p-Cyanobenzal-p'-butylanilin,

p-Cyanobenzalanisidin,

p-Cyanobenzalphenetidin,
4'-Cyanophenyl-4-n-butylbenzoat, 4'-Cyanophenyl-4-n-hepthylbenzoat,

Äthyl-(p-anisalamino)-cinnamat,

Äthyl-p-(p-äthoxybenzal-amino)-cinnamat,

Äthyl-(p-cyanobenzal)-cinnamat, ao n-Butyl-(anisal-p-amino)-cinnamat, n-Butyl-(p-äthoxybenzalamino)-cinnamat, Isoamvl-(anisal-p-amino)-cinnamat,

N-(4'-Äthoxybenzal)-4-aminobenzonitril, 4-(4'-n-Hexylbenzalamino)-benzonitril, 4-(4'-n-Propylbenzalamino)-benzonitril, p-Azoxyanisol,

4-Methoxy-4'-äthoxyazoxybenzol, Anisal-p-aminophenylacetat,

p-Methoxybenzal-p'-butylanilin, p-Methoxyformyl-oxybenzyl-p'-n-butylanilin, N-(p-Methoxy-benzal-p'-(2-propoxycarbonyll-p_ropenyl)-anilin,

p-Äthoxy-benzal-p'-n-butylanilin, p-Methoxy-p'-n-penthylcarbonyl-oxyazobenzol, p-Äthoxy-p'-butoxycarbonylazobenzol, Butyl-p-Cp-äthoxy-phenoxy-carbonyty-phenylcarbonat,

N-(4-Methoxybenzal)-4'-O-n-butylaminophenol,

p-(p-Äthoxyphenylazo)-phenylhexanoat, Bis-(4-n-octyloxybenzal)-2-chlorphenylendiamin, 4,4'-Bis-(hexyloxy)-azoxybenzol, 4,4'-Bis-(hepthyloxy)-azoxybenzol, 4-Caproiloxybeuzoicacid-4'-äthoxyphenylester und
^Caproiloxybenzoicacid^'-butoxyphenylester.

In einigen Fällen wird eine Mischung aus einer geringen Menge einer cholesterischen kristallinen Flüssigkeit und einer nematischen kristallinen Flüssigkeit als elektrooptische Substanz verwendet, während in eini gen Fällen eine nematische kristalline Flüssigkeit zi diesem Zweck verwendet wird, welche mit einem di polaren Additiv versetzt ist. Außerdem wird eine Mi schung aus Alkoxyphenyl-acetyl-chlorid, 4-Alkylphe nyl-acetylchlorid und 4-Acetoxyphenyl-acetyl-chlorii verwendet und schließlich noch eine nematische kri stalline Flüssigkeit, welche mit einer smektischen kri stallinen Flüssigkeit vermischt ist.

Die kolloidalen Suspensionen werden durch D:

spersion in Lösungsmitteln, wie Wasser, von organ sehen oder anorganischen feinen Teilchen aus be spielsweise Wolframoxid, Vanadiumoxid, einem nade förmigen anisotropischen Kristall, wie Bergkristal Wismutkarbonat, Bleikristall, Heraphatit oder Pol; vinylidenfluorid hergestellt. Diese kolloidalen Suspei sionen werden mit dipolaren Additiven versetzt a kolloidale Flüssigkeiten verwendet. Außerdem kann eine organische kristalline Flüssi

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keit, welche den gewünschten Feldeffekt ergibt und bahnen 61, 62, 63 und der Elektrodenschicht el auf aus zwei oder mehr der nachstehend aufgeführten Null gehalten wird, ist aber kein spezieller Grund vorStoffe besteht, als elektrooptische Substanz verwendet handen, diese elektrische Potentialdifferenz unbedingt werden. Diese Stoffe sind: auf Null zu halten. So ergeben sich, selbst wenn eine

Cholesterylbromid, Cholesterylchlorid, Cholesteryl- 5 geringe elektrische Potentialdifferenz Δ V zwischen den

jodid, Cholesterylnitrat, Cholesterylnexanoat, Chole- Anschlußbahnen 61, 62, 63 und der Elektroden-

steryloleat, CholesteryUinoleat, Cholesteryllinolenat, schicht el vorhanden ist, keinerlei besondere Schwie-

Cholesterylnonanoat, Cholesteryldecanoat, Choleste- rigkeiten beim Betrieb der elektrooptischen Zelle,

ryUaurat, Oleyl-cholesteryl-carbonat, 2-(Äthyl-hexyl> wenn diese Potentialdifferenz niedriger ist als der

cholesterylcarbonat.Heptyl-cholesterylcarbonat.Octyl- io SchweUenwert, bei welchem die elektrooptische

cholesterylcarbonat, Nonyl-cholesterylcarbonat, De- Schicht 6 eine elektrooptische Erscheinung hervor-

cyl-cholesterylcarbonat, 2-(Methoxyäthyl)-cholesteryl- bringt.

carbonat, Methyl-cholesterylcarbonat, Butyl-choleste- Wie die F i g. 7, 8 und 9 zeigen, hängt die Verände-

rylcarbonat und p-Nonylphenyl-cholesterylcarbonat. rung der Schwellenspannung, welche die elektroopti-

Diese cholesterischen kristallinen Flüssigkeiten 15 sehe Erscheinung in Gang setzt, von der Art der verstreuen auf dem elektrischen Feld lediglich das Licht wendeten elektrooptischen Substanz ab.
mit ganz spezieUen WeUenlängen und ergeben dadurch Fig. 7 zeigt eine graphische DarsteUung der Befarbige Bilder. Statt der cholesterischen kristallinen Ziehung zwischen der angelegten Spannung und der Flüssigkeiten kann auch eine Suspension eines organi- Lichtdurchlässigkeit bei Verwendung einer kristaUinen sehen Pigments verwendet werden, um farbige elektro- ao Flüssigkeit von 10 μπι Stärke, bestehend aus einer optische Bilder zu erzeugen. kristaUinen Flüssigkeit oder ihrer Mischung, deren

Die Dicke der elektrooptischen Schicht 6 beträgt Dipolmoment relativ stark von der molekularen einige μπι bis mehrere 10 μπι. Dabei dient diese elektro- Achse abweicht, an welche ein elektrisches Feld angeoptische Substanz zur Ausbildung eines weißen oder legt wird, um einen molekularen Wirbelfluß und dafarbigen Bildes im schwachen elektrischen Feld. 35 durch eine Lichtstreuung (dynamische Streuung) her-

F i g. 6 zeigt eine Abwandlung der beschriebenen vorzubringen. Wie F i g. 7 zeigt, tritt beim Anlegen

elektrooptischen ZeUe, bei welcher die den F i g. 1 einer Spannung von weniger als 7 bis 8 Volt keine

bis 5 entsprechenden Teile die gleichen Bezugszeichen Lichtstreuung auf, d. h., die Lichtdurchlässigkeit wird

tragen. Hierbei sind die Isolierschicht 3 und die zu- kaum verändert. Wenn daher in diesem Fall die elek-

sätzliche Elektrodenschicht 4 auf der Elektroden- 30 trische Potentialdifferenz Δ V zwischen den beiden

schicht el auf der Oberseite der rückwärtigen Träger- Seiten der elektrooptischen Schichte im boldlosen

platte 5 derart angeordnet, daß sie den dünnen An- Bereich 2 niedriger als 7 bis 8 Volt ist, ergeben sich

schlußbahnen 61, 62, 63 an der Innenseite der vor- keine Schwierigkeiten beim Betrieb der elektroopti-

deren Trägerplatte 1 gegenüberUegen. Bei dieser Aus- sehen ZeUe.

bildung kann es etwas schwierig sein, die vordere 35 F i g. 8 zeigt ebenfaUs die Beziehung zwischen der

Trägerplatte 1 genau mit der rückwärtigen Träger- angelegten Spannung und der Lichtdurchlässigkeit für

platte 5 auszurichten, doch wird, wie später zu erläu- den FaU, daß eine elektrooptische Erscheinung, wie

tern sein wird, die Leitungsführung der elektroopti- folgt, auftritt: Wenn an eine kristaUine Flüssigkeit von

sehen ZeUe in einigen FäUen einfacher. 10 μπι Stärke, bestehend aus einer kristallinen flüssigen

Die Funktionsweise der elektrooptischen Anzeige- 40 Substanz oder einer Mischung, deren Dipolmoment geräte soU nachstehend an Hand der F i g. 5 und 6 er- relativ stark von der molekularen Achse abweicht, läutert werden. Eine Wechselstrom- oder Gleich- ein elektrisches Feld angelegt wird (ein Zustand, der Strombetriebsspannung wird an die vorderen Einzel- nachstehend als feldloser Zustand bezeichnet wird), elektroden al, αΊ, c3 und die rückwärtige Elektroden- liegen die Moleküle vertikal oder horizontal zur Oberschicht el angelegt. Andererseits wird eine Leitung 8 45 fläche der einander gegenüberliegenden Elektroden von der 7usätzhchen Elektrodenschicht 4 zur Elek- gleichmäßig ausgerichtet. Beim Anlegen eines elektritrodenschicht el bzw. zu den Anschlußbahnen 61, 62, sehen Feldes, wobei die kristaUine Flüssigkeit ihren 63 derart geführt, daß die elektrischen Potentialunter- Zustand von einer optischen Isotropie in einen Zuschiede zwischen der Elektrodenschicht 4 und der stand einer optischen Anisotropie verändert, zeigen Elektrodenschicht el bzw. den Anschlußbahnen 61, 50 die Moleküle, wenn die angelegte Spannung aus-62, 63 praktisch gleich NuU sind. Bei F ig. 5 steUt reichend hoch ist, einen Wirbelfluß so daß eine leichte also die Leitung 8 eine Verbindung zwischen der Elek- Streuung beobachtet werden kann. In diesem Fall trodenschicht 4 und der Elektrodenschicht el her, soUten, wie dies im unteren Teil der F i g 8 dargewährend bei Fig. 6 diese Leitung8 die Elektroden- steUt ist, zwei Polarisationsaterplatten 10a und 106 schicht 4 mit den Anschlußbahnen 61, 62, 63 ver- 55 zusammen mit der elektrooptischen Zelle 9 verwendet bindet. Im letzteren FaU wird die Leitung 8 in der werden, welche mit dieser ein Nicol bilden Wie die gleichen Weise herausgeführt wie die Anschlußbahnen Kurve aus F i g. 8 zeigt, ergeben sich keine Schwierig-61, 62, 63, so daß die Schaltung manchmal einfacher keiten beim Betrieb der elektrooptischen ZeUe, wenn ist, als dies bisher beschrieben wurde. die elektrische Potentialdifferenz Δ V zwischen den

So wird in dem neben dem Bildbereich liegenden 60 beiden Seiten der elektrooptischen Schicht 6 im bild-

Bereich 2, welcher nachstehend als bildloser Bereich losen Bereich 2 niedriger ist als etwa 5 V

bezeichnet werden soU, eine elektrische Potential- Zum Ausrichten oder Orientieren der Moleküle in

differenz zwischen beiden Seiten der elektrooptischen der elektrooptischen Substanz in vertikaler Richtung

Schicht 6 von praktisch NuU aufrechterhalten. Infolge- zur Oberfläche der Elektroden sind verschiedene Verdessen ergibt sich in diesem büdlosen Bereich 2 zu 65 fahren vorgesehen. So wird beispielsweise eine kri-

keiner Zeit eine elektrooptische Erscheinung. stalline Flüssigkeit mit hydrophilen Gruppen an den

Während bei dem vorbeschnebenen Ausführungs- Molekülenden ausgewählt und dann die Oberfläche

beispiel die Potentialdifferenz zwischen den Anschluß- der kristaUinen Flüssigkeit an der SteUe an welcher

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die Elektrode befestigt werden soll, mit anionischem parenten leitenden Elektrode, welche durch Erhitzung Lecithin beschichtet, mit welchem sich die OH-Radi- eines Metalls, wie beispielsweise Zinnoxid, hergestellt kale leicht verbinden, woraufhin eine Wärmebehand- wurde. In einer relaiiv kleinen elektrooptischen Zelle, lung erfolgt. Außerdem kann die Oberfläche der Elek- bei welcher die vorbeschriebene reflektierende Elektrotroden, wo die kristalline Flüssigkeit befestigt werden 5 denschicht oder die transparente leitende Elektrodenkann, einer Säurebehandlung unterzogen werden. schicht in eine Anzahl von Einzelelektroden aufgelöst Ferner kann der kristallinen Flüssigkeit eine geeignete ist, beispielsweise in einer elektrooptischen Zelle für Menge eines Hilfsmittels zur vertikalen Ausrichtung eine Armbanduhr, gelangt die molekulare Ausrichder Moleküle zugesetzt werden, wie beispielsweise tung oft durcheinander, selbst wenn beim Einfüllen p-Nitrozinnsäure-n-butylester und p-Aminozinnsäure- io der elektrooptischen Substanz versucht wird, die MoIeisoamylester. Um die Moleküle der kristallinen Flüs- küle in der Substanz gleichmäßig auszurichten. Eine sigkeit gegenüber der Oberfläche der Elektroden derartige Erscheinung tritt oft dann auf, wenn die gleichmäßig horizontal auszurichten, wird eine kri- Moleküle in der elektrooptischen Substanz der vorstalline Flüssigkeit mit Nitrilgruppen an den Molekül- beschriebenen verdrehten horizontalen Ausrichtung enden, welche in Richtung eines Dipols verläuft, aus- 15 unterworfen werden. Oftmals wird festgestellt, daß gewählt und die Oberfläche der Elektroden, auf denen diese Erscheinung zum Teil dadurch hervorgerufen die kristalline Flüssigkeit befestigt werden soll, mit an- wird, daß die Elektroden oder die dünnen Anschlußionischem Lecithin beschichtet, welches sich leicht mit bahnen derselben eine rauhe oder unebene Oberfläche den Nitrilgruppen verbindet, woraufhin die so be- besitzen. Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung, handelte Oberfläche dann in einer bestimmten Rieh- ao welche diese Schwierigkeiten beheben, sind in den tung geläppt wird. F i g. 10 und 11 dargestellt.

F i g. 9 zeigt die Beziehung zwischen der angelegten Bei dem in F i g. 10 dargestellten Ausführungsbei-Spannung und der Lichtdurchlässigkeit in einem spiel sind mehrere vordere Einzelelektroden all, ο 12, anderen Fall. Bei einer kristallinen Flüssigkeit als α 13 aus einer transparenten leitenden Elektrodenelektrooptische Substanz in einer Stärke von 10 μΐη as schicht zur Erzeugung einer bildlichen Darstellung somit verdrehter horizontaler Ausrichtung, bei welcher wie ebenfalls aus einer transparenten Schicht bedas molekulare Dipolmoment längs der Molekül- stehende Anschlußbahnen 611, 612, 613 an der Unterachse verläuft, sind in feldlosem Zustand die Moleküle seite einer vorderen Trägerplatte 11 ausgebildet, wähhorizontal zur Oberfläche der Elektroden ausgerichtet, rend eine reflektierende Elektrodenschicht clO die gedoch die molekulare Ausrichtung ist unmittelbar an 30 samte Fläche einer rückwärtigen Trägerplatte 5 beder Oberfläche der einander gegenüberliegenden Elek- deckt. Auf die reflektierende Elektrodenschicht c 10 troden um 90° verschoben. Beim Anlegen eines elek- ist außerdem eine Isolierschicht 31 aufgelegt. Diese irischen Feldes ändert sich die molekulare Ausrich- Isoherschicht 31 bedeckt die gesamte Fläche, aufweiche tung, wodurch die kristalline Flüssigkeit ihren Zu- eine elektrooptische Substanz 61 aufgebracht wird, stand von einer optischen Isotropie in einen Zustand 35 Außerdem ist auf diese Isolierschicht 31 eine zusätzeiner optischen Anisotropie verändert. In diesem Fall liehe leitende Elektrodenschicht 41 aufgebracht, und sollten, wie im unteren Teil der F i g. 9 dargestellt ist, zwar an der Stelle, welche den dünnen Anschlußzwei Polarisationsfilierplatten 10α und 106, deren bahnen 611,612, 613 auf der vorderen Trägerplatte 11 Foiarisationsrichtungen parallel zu der der elektro- gegenüberliegt. Im allgemeinen muß diese Isolieroptischen Zelle 9 verlaufen, verwendet werden. Wenn, 4° schicht 31 transparent sein und wird durch Aufwie F i g. 9 zeigt, die elektrische Potentialdifferenz Δ V dampfen eines Metalls im Vakuum, wie Silizium oxid, zwischen den beiden Seiten der elektrooptischen Siliziumdioxid, Chromoxid, Germaniumoxid, Magne-Schicht 6 kleiner ist als 0,9 bis 1,05 V (vorzugsweise siumoxid, Magnesiumfluorid oder Graphit, herge-0,5 V), dann ergibt sich beim Betrieb der elektroopti- stellt, oder es wird ein organisches Siliziumharz aufgesehen Zelle keinerlei Schwierigkeiten. Die Ausrichtung 45 tragen, während die leitende Schicht 41 durch Aufder Moleküle läßt sich durch die vorstehend beschrie- dampfen eines Metalls, wie Zinnoxid und Indiumoxid benen Mittel ohne weiteres steuern. oder einer Verbindung dieser Metalle, im Vakuum auf-

Bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen gedampft wird. Ebenso wie bei der Ausführung nach

sind die vorderen Einzelelektroden el, al, ah sowie F i g. 5 und 6 liegt die vordere Trägerplatte 11 über

die hintere Elektrodenschicht el nach links bzw. nach 50 die elektrooptische Schicht 61 der rückwärtigen Trä-

rechts herausgeführt. Erfindungsgemäß kann jedoch gerplatte 51 gegenüber, während die leitende Schicht 41

die hintere Elektrodenschicht el auch elektrisch gegen- derart geschaltet wird, daß sie das gleiche elektrische

über der Anschlußfläche der vorderen Elektroden al, Potential besitzt wie die Anschlußbahnen 611, 612,

α 2, α 3 verschoben werden und können beide Elek- 613. Im bildlosen Bereich ergibt sich daher, obwohl

troden in der gleichen Richtung herausgeführt werden. 55 die Elektrodenschicht c 10 den Anschlußbahnen 611,

Während außerdem bei den bisher beschriebenen Aus- 612, 613 gegenüberliegt, keinerlei elektrooptische Er-

führungsbeispielen nur die hintere Elektrodenschicht scheinung, wie bereits erläutert wurde. Bei diesem Aus-

el sich über die gesamte Fläche der rückwärtigen führungsbeispiel dient die Isolierschicht 31 dazu, die

Trägerplatte 5 erstreckt, ist es auch möglich, die vor- Elektrodenschicht clO zu verstärken. Aus diesen-

deren Einzelelektroden auf der vorderen Trägerplatte 1 60 Grunde kann sie einfach durch Aufdampfen eines Me-

derart in eine Elektrodenschicht umzuwandeln, daß tails, wie Aluminium, Gold und Silber, auf der rück·

sie die ganze Fläche der vorderen Trägerplatte be- wältigen Trägerplatte 51 im Vakuum ausgebildet wer

deckt, während die hintere Elektrodenschicht in den. Die Vorbehandlung der Elektrodenschicht c 10

mehrere Einzelelektroden aufgelöst wird. wie z. B. das vorhergehende Aufdampfen von Chron

Im allgemeinen ist die Oberflächenfestigkeit einer 65 im Vakuum zu ihrer Verstärkung, kann daher ent

reflektierenden Elektrode, welche durch Aufdampfen fallen.

eines Metalls im Vakuum, wie Aluminium, Gold und Bei dem in Fig. 11 dargestellten Ausführungsbei

Silber, hergestellt wurde, geringer als die einer trans- spiel, bei welchem gleiche Teile mit den gleichen Be

13 14

zugszeichen wie in F i g. 10 bezeichnet sind, liegt die läuterten Weise ausgebildet. Die Einzelelektroden c21, Isolierschicht 31 über dea Oberflächen der vorderen c22, c23 sowie die Anschlußbahnen dll, dll, dli Einzelelektroden all, all, al3 und der dünnen An- können aus einer lichtreflektierenden Schicht bestehen, schlußbahnen 611, 6 12, 613, welche in ihrer Gesamt- welche die gleichen optischen Eigenschaf tee wie die heit unter einer vorderen Trägerplatte 11 angeordnet 5 lichtreflektierende leitende Schicht 42 besitzt, oder sie sind. Außerdem ist die leitende Schicht 41 auf der können durch Aufdampfen im Vakuum von Zinnoxid Unterseite dieser Isolierschicht 31 aufgebracht Da das oder Indiumoxid in der bereits erläuterten Weise auselektrische Potential der leitenden Schicht 41 gleich gebildet werden. Zum Zusammenbau des elektrooptidem der hinteren Elektrode clO gehalten wird, ergibt sehen Anzeigegerätes aus den vorgenannten Einzelsich, daß in dem bildlosen Bereich keinerlei elektro- 10 teilen wird auf die Oberseite der rückwärtigen Trägeroptische Erscheinung auftritt Bei diesem Ausfüh- platte 52 die vordere Trägerplatte 12 mit ihrer Unterrungsbeispiel wird durch die Isolierschicht 31 jegliche seite derart aufgelegt, daß eine elektrooptische SubUnebenheit an den freien Flächen der Elektroden all, stanz als Schicht 62 zwischen diesen beiden Träger-α 12, α 13 ausgeglichen, so daß das erwähnte Problem platten liegt. Um ausreichenden Abstand zwischen den einer Unordnung in der molekularen Ausrichtung 15 beiden Trägerplatten 12 und 52 sicherzustellen, sind beim Einfüllen der elektrooptischen Schicht 61 zwi- Abstandsstücke 72 zwischen ihnen vorgesehen, wie sehen die vordere und rückwärtige Trägerplatte aus- dies Fig. 12(b) zeigt.

geschaltet wird. Vorzugsweise wird bei den Ausfüh- F i g. 13 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines rungsbeispielen gemäß F i g. 10 und 11 die Isolier- elektrooptischen Anzeigegerätes, bei welchem die schicht31 so dünn wie möglich gehalten, um die ao gleichen Teile wie in Fig. 12 mit den gleichen Be-Arbeitsmerkmale der elektrooptischen Zelle nicht zu zugszeichen bezeichnet wurden. Der einzige Unterbeeinflussen, schied besteht darin, daß bei der Ausbildung gemäß

Bei den in den Fig. 1 bis 5,10 und 11 dargestellten Fig. 13 die Isolierschicht32 so weit ausgedehnt ist, Anzeigegeräten wird das elektrische Potential der vor- daß sie die Anschlußbahn 620 abdeckt,
deren und der hinteren Elektrodenschicht praktisch 35 Auch bei dem in F i g. 14 dargestellten Ausführungsgleich dem elektrischen Potential gehalten, welches in beispiel sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugsder Leitung neben der elektrooptischen Substanz zeichen wie in F i g. 12 dargestellt. Der einzige Unterherrscht, so daß diese elektrooptische Substanz keine schied zum Anzeigegerät gemäß F i g. 14 und den Anelektrooptische Erscheinung ergibt. In den nachfol- Zeigegeräten gemäß den F i g. 12 und 13 besteht darin, genden Ausführungsbeispielen eines elektrooptischen 30 daß die unter der vorderen Trägerplatte in Fig. 12 Anzeigegerätes sollen nunmehr andere Möglichkeiten vorgesehene vordere Elektrodenschicht aus mehreren erläutert werden. Einzelelektroden α 24, α25 zur Ausbildung eines Bildes

Ein weiteres Beispiel eines elektrooptischen An- besteht, während die auf der rückwärtigen Trägerzeigegerätes ist in den F i g. 12, 13 und 14 dargestellt, platte 52 ausgebildeten rückwärtigen Elektroden zu wobei das elektrische Potential einer transparenten 35 einer einzigen Elektrode c24 zusammengefaßt sind Elektrode auf einer vorderen Trägerplatte praktisch und die Anschlußbahnen 6 24, 625 sowie d"24 und i/25 gleich dem elektrischen Potential von lichtreflektieren- derart angeordnet sind, daß sie nicht übereinanderden Elektroden auf einer rückwärtigen Trägerplatte liegen,
gehalten wird. Der Betrieb der vorstehenden an Hand der F i g. 12,

Bei dem in Fig. 12 dargestellten elektrooptischen 40 13 und 14 erläuterten elektrooptischen Anzeigegeräte Anzeigegerät sind eine vordere Elektrode a20 aus soll nachstehend beschrieben werden. Eine Wechseleiner transparenten leitenden Schicht und eine mit strom- oder Gleichstrombetriebsspannung wird an die dieser Elektrode a20 verbundene Anschlußbahn 620 vordere Elektrode a20 oder die vorderen Elektroden aus einer transparenten Schicht gleichzeitig unter einer a24, a25 sowie an die rückwärtigen Elektroden c21, transparenten vorderen Trägerplatte 12 ausgebildet, 45 c22, c23 bzw. die rückwärtige Elektrode c24 angelegt, wobei die Anschlußbahn 620 bis zur einen Kante der Gleichzeitig werden die dünne Anschlußbahn 62fl vorderen Trägerplatte 12 herausgeführt ist, um einen bzw. die Anschlußbahnen 624, 625 über eine Leitung Außenanschluß für die Elektrode α20 zu bilden. Die 82 mit der leitenden Schicht 42 verbunden, so daß da: vordere Elektrode α 20 und die Anschlußleitung 620 elektrische Potential beider praktisch gleich ist. Hierbestehen aus Zinnoxid oder Indiumoxid, wie bereits 50 bei werden in einem Bereich außerhalb des bilderläutert wurde. Außerdem ist eine rückwärtige Trä- erzeugenden Bereiches, in welchem die Anschluß gerplatte 52 mit praktisch den gleichen Abmessungen bahnen 620 bzw. 624, 625 vorgesehen sind, d. h. ir wie die vordere Trägerplatte 12 vorgesehen und über dem bereits erwähnten bildlosen Bereich, die Poten seine gesamte Fläche mit einer reflektierenden leiten- tiale auf beiden Seiten der elektrooptischen Schicht 6i den Elektrodenschicht 42 bedeckt. Diese reflektierende 55 praktisch auf Null gehalten, so daß in diesem bildloser leitende Schicht 42 wird durch Aufdampfen eines Bereich zu keiner Zeit eine elektrooptische Erschei Metalls, wie Aluminium, Gold und Silber, im Va- nung auftritt. Infolgedessen lassen sich mit dieser kuum hergestellt, wie dies bereits erläutert wurde. elektrooptischen Zellen wunschgemäß klare bildlicht Außerdem sind hintere Einzelelektroden c21, c22, c23 Darstellungen erzeugen. Während vorstehend nui aus einer leitenden Schicht zur Erzeugung einer bild- 60 elektrooptische Reflexionsanzeigegeräte beschriebei liehen Darstellung und Anschlußbahnen dll, dl2,d23 wurden, ist es selbstverständlich auch möglich, diesi für diese Einzelelektroden auf der rückwärtigen als elektrooptische lichtdurchlässige Anzeigegerät! Trägerplatte 52, d. h. über einer transparenten Isolier- auszubilden. Bei den vorbeschriebenen Ausführungs schicht 32, auf der leitenden Schicht 42 ausgebildet. beispielen ist die Potentialdifferenz zwischen der An Diese Isolierschicht 32 wird durch Beschichtung mit 65 schlußbahn 620 bzw. den Anschlußbahnen 624, 62! Siliziumoxid, Siliziumdioxid, Chromoxid, Germani- im bildlosen Bereich und der zusätzlichen Elektroden umoxid, Magnesiumoxid, Magnesiumfluorid, Graphit schicht 42 praktisch gleich Null. Andererseits lieg oder einem organischen Siliziumharz in der bereits er- kein spezieller Grund vor, warum diese Potentialdiffe

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rcnz unbedingt auf Null eingestellt werden sollte. quelle 94 nunmehr durch die linearpolarisierende Selbst wenn zwischen der Anschlußbahn oder den Platte 91, die elektrooptische Zelle 90, das Farbfilter 93 Anschlußbahnen und der zusätzlichen Elektroden- und die linearpolarisierende Platte 92 hindurch, so schicht eine Potentialdifferenz vorhanden sein sollte, daß das von den Elektroden gebildete Büd farbig erergibt sich kerne Schwiengkeit beim Betrieb des elek- 5 scheint. Bei dem vorbeschriebenen Beispiel ist das trooptischen Anzeigegerätes, wenn die Potentialdiffe- Farbfilter 93 zwischen der elektrooptischen Zelle 90 renz kleiner ist als der Schwellenwert, welcher in der und der linearpolarisierenden Platte 92 angeordnet, elektrooptischen Schicht 62 die elektrooptische Er- Es kann jedoch auch zwischen der elektrooptischen scheinung auslöst. Zelle 90 und der linearpolarisierenden Platte 91 oder

Bei den Ausführungen gemäß F i g. 10 bis 13 sind 10 auch auf der Unken Seite dieser linearpolarisierenden

die vordere Elektrode und die rückwärtige Elektrode Platte 91 angeordnet werden. In einigen Fällen kann

nach rechts bzw. links herausgeführt. Die beiden statt eines Farbfilters 93 auch eine farbige Lichtquelle

Elektroden können jedoch auch in ein und der gleichen 94 verwendet werden. Falls die Seite des Beobachters94

Richtung herausgeführt werden, indem die rückwärtige im Dunkeln liegt, kann das Farbfilter auf der Seite des

Elektrode auf der vorderen Elektrode seitlich ver- 15 Beobachters angeordnet werden. Bei dem vorbe-

schoben wird, wie .dies bereits erläutert wurde. schriebemen Beispiel werden linearpolarisierende Plat-

An Hand der F i g. 5 und 6 sowie 10 bis 14 sind die ten verwendet, doch können auch andere polarisie-

relativ einfachen Fälle erläutert worden, in denen die rende Platten eingesetzt werden, deren Polarisierungs-

elektrooptischen Erscheinungen einfacher Bilder, wie richtungen von denen der vorgenannten Polarisie-

beispielsweise aus drei oder zwei Linien bestehender so ningsplatten abweichen.

Muster, dargestellt werden. Die Erfindung ist jedoch Bei dem in F i g. 17 dargestellten Ausführungsbeinicht nur auf diese Ausführungen beschränkt, sondern spiel ist an Stelle des Farbfilters eine gefärbte Polariläßt sich auch auf den Fall anwenden, in welchem sationsplatte 96 vorgesehen, mit welcher die elektrodurch eine elektrooptische Erscheinung schwierigere optische Zelle 90 und die polarisierende Platte 92 des Bilder wie Buchstaben oder verwickelte Muster er- »5 vorbeschriebenen Beispieles zur Ausbildung einer zeugt werden, wie dies in Fig. 15 angedeutet ist. farbigen bildlichen Darstellung kombiniert sind. Die Außerdem läßt sich die Erfindung auch auf den Fall Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispiels soll nachanwenden, in welchem die Anzeige oder Darstellung stehend erläutert werden. Die farbige linearpolarivon Buchstaben oder Zahlen durch Aufteilung in sierende Platte 96 besteht aus einem Träger 96 a, einer mehrere Segmente ausgeführt wird, oder auf den Fall, 30 farbigen linearpolarisierenden Schicht 96b auf der in welchem verschiedene komplizierte bildliche Dar- einen Fläche des Trägers 96a und einer Schutzschicht Stellungen angezeigt werden, indem eine Anzahl von 96 c für die farbige linearpolarisierende Schicht 966. Mustern übereinander gelagert werden. Die hierbei verwendete linearpolarisierende Platte 92

Wenn außerdem in den elektrooptischen Zellen ge- ist in der gleichen Weise aufgebaut wie bei dem Ausmaß Fig. 5, 6, 10 bis 14 und 15 die Moleküle der 35 führungsbeispiel gemäß F i g. 16. Sie besteht insbeelektrooptischen Substanz unter feldlosen Bedingungen sondere aus einem Träger 92a, einer linearoolarisiegleichmäßig ausgerichtet sind und dann ein elektrisches renden Schicht 926 und einer Schutzschicht 92 c auf Feld zwischen den einander gegenüberliegenden Elek- dieser linearpolarisierenden Schicht 926. In einer elektroden aufgebaut wird, um einen molekularen Wirbel- trooptischen Zelle 90, in welcher die Moleküle in einer strom in dieser elektrooptischen Substanz zu erzeugen, 40 elektrooptischen Substanz eine verdrehte Struktur in so kann beispielsweise durch Kombination einer der- schraubenförmigem Zustand bilden, wenn kein elekartigen elektrooptischen Zelle bei Verwendung bei- trisches Feld angelegt wird, ist die Polarisienmgsrichspielsweise einer nematischen kristallinen Flüssigkeit tung der farbigen linearpolarisierenden Schicht 966 als elektrooptische Substanz mit zwei linearpolarisie- die gleiche wie die der linearpolarisierenden Schicht renden Platten und einem Farbfilter eine farbige bild- 45 926, so daß der Beobachter nur eine schwarze Zellenliche Darstellung durch die Elektroden erzeugt wer- fläche sieht. Beim Aufbau des elektrischen Feldes in den. Es ist daher nicht erforderlich, als elektrooptische der Zelle wird die Richtung der Dipole der Moleküle Substanz eine cholesterische kristalline Flüssigkeit in der elektrooptischen Substanz allmählich in die zu verwenden. Richtung des elektrischen Feldes verschoben, und bei

F i g. 16 zeigt ein Ausfühningsbeispiel eines auf der 50 Verstärkung des elektrischen Feldes zeigt die elektro-Basis dieses Konzepts aufgebauten elektrooptischen optische Zelle 90 eine optische Isotropie, so daß die Anzeigegerätes, welches eine elektrooptische Zelle 90, farbige linearpolarisierende Schicht 966 nur die Lichtzwei linearpolarisierende Platten 91 und 92 und einen strahlen durchläßt, welche eine spezielle Wellenlänge Farbfilter 93 aufweist. Dieses elektrooptische Anzeige- besitzen und die anderen absorbiert, so daß ein eingerät arbeitet folgendermaßen: Wenn unter feldlosen 55 farbiges Bild entsteht.

Bedingungen die Moleküle in der elektrooptischen Das in Fig. 18 dargestellte Ausführungsbeispiel Schicht gleichmäßig ausgerichtet sind und dadurch eines erfindungsgemäßeh elektrooptischen Anzeigeeine optische Isotropie zeigen, gehen die Lichtstrahlen gerate« besitzt eine farbige linearpolarisierende Vervon einer Lichtquelle 94 durch die linearpolarisierende bundplatte 97, eine elektrooptische Zelle 90 und eine Platte 91, die elektrooptische Zelle 90 und den Färb- 60 linearpolarisierende Platte 92. Die farbige linearpolarifilter 93, können jedoch nicht durch die linearpolari- sierende Verbundplätte 97 besteht aus einem Träger sierende Platte 92 hindurchgehen, so daß ein Beob- 97 a und zwei farbigen linearpolarisierenden Schichten achter 95 nur eine schwarze Fläche sieht. Sobald nun- 976 und 97c, welche beiderseits des Trägers auf diesem mehr an die einander gegenüberliegenden Elektroden angeordnet sind und deren Färbung und Polariein elektrisches Feld angelegt wird, ergibt sich eine 65 sationsrichtung voneinander abweichen. Außerdem molekulare Turbulenz in der elektrooptischen Sub- sind diese farbigen linearpolarisierenden Folien 976 stanz, so daß diese eine optische Anisotropie zeigt. und 97c durch Schutzschichten 97a" bzw. 97e abge-Tnfnluedessen können die Lichtstrahlen von der Licht- deckt. Wenn die Moleküle in der elektrooptischen

17 I»

Substanz schraubenförmig verdreht sind, wenn in der Elektroden α31, αΆ .. - einer elektrooptischen ZeUe elektrooptischen ZeUeM kein elektrisches Feld er- 118a gemäß Fig. 21 bis 23 zugeführt werden. Das zeugt wird, sieht der Beobachter eine spezieUe Farbe Ausgangssignal der OR-Schaltung 116 wird einem auf der linearpolarisierenden Platte 92, während bei Steuerkreis 119 eingespeist, dessen Ausgangssignal den Erzeugung des elektrischen Feldes in der ZeUe 90 ein 5 Maskierungselektroden 43a, 436, .. -M der elektroeinfarbiges Bild sichtbar wird, welches sich von dem optischen ZeUe 118a zugeleitet wird. Wenn keine unter feldlosen Bedingungen sichtbaren Büd unter- Signale erfolgen, wird der Ausgangskreis des Steuerscheidet kreises 117 kurzgeschlossen. Bei Eingangssignalen wird

F i g. 19 zeigt ein elektrooptisches Anzeigegerät, bei der Ausgang des Steuerkreises 117 geöffnet, und die welchem auf der einen Fläche der Polarisierungs- io Spannungen werden einer Elektrode αϊ und einer replatte 91 des Gerätes aus Fig. 16 eine Uchtreflek- flektierenden Elektrode c30 in der elektrooptischen tierende Schicht 98 vorgesehen ist. Dadurch entsteht ZeUe 118 a eingespeist, wie vorstehend bereits beein reflektierendes elektrooptisches Anzeigegerät. schrieben wurde. Solange keine Signale vorliegen, ist

Ein reflektierendes elektrooptisches Anzeigegerät der Ausgang des Steuerkreises 119 kurzgeschlossen,

läßt sich auch auf die in F i g. 20 dargesteUte Weise 15 während beim Eintreffen von Eingangssignalen der

hersteUen, indem eine üchtreflektierende Schicht 98 Ausgang des Steuerkreises 119 geöffnet wird und die

auf der einen Seite der farbigen Polarisierungsplatte 96 Spannungen an eine Maskierungselektrode 431 und

in dem Gerät aus F i g. 17 angeordnet wird. eine reflektierende Elektrode c30 in der efektroopti-

In den F i g. 21 bis 26 sind Beispiele eines elektro- sehen ZeUe 118a eingespeist werden. Dementsprechend

optischen Anzeigegerätes in Form einer elektronischen ao zeigt sich in der elektrooptischen Substanz 63 eine

Uhr dargesteUt. elektrooptische Erscheinung entsprechend den jeweils

Wie F i g. 21 und 23 zeigsn, besitzt dieses elektro- eingeschalteten Elektroden, so daß Stunden und Mioptische Anzeigegerät eine transparente vordere Trä- nuten in der gleichen Weise, wie bei einer üblichen gerplatte 13 mit darunter in radialer Richtung und in mechanischen Uhr ohne weiteres abzulesen sind. In gleichen Winkern und Abständen voneinander ange- a₅ Fig. 24 bzw. 21 bedeuten die Bezugszeichen 122 und ordneten Einzelelektroden a31, a32, ... einer leiten- 123 eine SpannungsqueUe bzw. einen Umformer und den Schicht. Diese Einzelelektroden a31, a32, ... sind die Bezugszeichen e31 und e32 zugeordnete Anzeigeentsprechend dem großen Zeiger und dem kleinen felder für »Vormittags« und »Nachmittags« oder aber Zeiger einer Uhr ausgebildet. Auf den äußeren Enden ein Datum und einen Wochentag. Ein Umschalten xl, xl, ... (vorgesehen zur Anzeige des großen Zei- 30 dieser letztgenannten Symbole entsprechend einem gers der Uhr) der Einzelelektroden a31, a32, ... ist Ausgangssignal des Sekundenzählerkreises 114 läßt eine Isolierschicht 33 (vgl. F i g. 22) vorgesehen, auf sich unschwer durchführen.

welcher Maskierungselcktroden 43a, 436, ... einer In den F i g. 25 und 26 ist ein weiteres Ausfuhrungs-

zusätzlichen leitenden Schicht entsprechend der vor- beispiel eines elektrooptischen Anzeigegerätes in

beschriebenen leitenden Schicht 4 konzentrisch und 35 Form einer elektrischen Uhr dargesteUt, bei welcher

radial in gleichen Winkeln und Abständen angeordnet die gleichen Teile wie bei den F i g. 21 bis 24 mit den

sind. Außerdem ist eine leitende Elektrodenschicht c30 gleichen Bezugszeichen versehen sind. Nachstehende

aus auf der gesamten Oberfläche einer rückwärtigen Beschreibung soll lediglich die Teile erläutern, welche

Trägerplatte 53 angeordnet. Diese beiden Träger- von der letztbeschriebenen Ausführung abweichen,

platten 13, 53 werden unter Zwischenfügung einer 40 Die Bilder der Stunde und Minute breiten sich in der

elektrooptischen Schicht 63 derart übereinander ange- elektrooptischen ZeUe 1186 fortlaufend konzentrisch

ordnet, daß die Unterseite der vorderen Trägerplatte 13 vom Abschnitt NuU aus, und die vordere Elektrode ist

der Oberseite der rückwärtigen Trägerplatte 53 genau in Teile a41, a42, ... unterteilt, während zur Anzeige

gegenüberliegt. Die elektrischen Potentialdifferenzen des großen Zeigers die Maskierungselektrode in Teile

zwischen den Einzelelektroden a31, a32, ... und der 45 44a, 446, ... unterteilt ist. Ausgangssignale eines

reflektierenden Elektrode c30 bzw. zwischen den Minutendecoders 114 und eines Stundendecoders 115

Maskierungselektroden 43a, 436, ... und der reflek- werden in einem Minutenspeicher 120 und einem

tierenden Elektrode c30 sind praktisch gleich Stundenspeicher 121 gespeichert, welche jeweils ihre

NuU. Ausgangssignale erzeugen. Dadurch werden an die Die Betriebsweise dieses elektrooptischen Anzeige- 50 vorderen Elektroden a41, o42, ... und die Maskie·

gerätcs wird nachstehend an Hand der Fig. 24 im rungselektroden 44a, 446, ... in der vorbeschriebenei

einzelnen erläutert. Ein Ausgangsimpuls von einem Reihenfolge Spannungen angelegt, so daß der groß«

Taktimpulserzeuger 110 wird einem Sekundenzähler- Zeiger und der kleine Zeiger nacheinander die Zeit be

kreis 111 eingespeist, dessen Ausgangssignal einem ginnend am Teil um 12 Uhr anzeigen. Wenn dies«

Minutenzählerkreis 112 eingespeist wird, dessen Aus- 55 Anzeige eine Umdrehung vollführt, d. h. nach Ablau

gangssignal einem Stundenzählerkreis 113 eingespeist von 60 min oder 12 h, streicht ein Rückstellsignal L

wird, so daß ein Minutensignal A und ein Stunden- und E die in den Speichern 120 und 121 noch vor

signal 5 erzeugt werden. Das Minutensignal A und handenen Angaben, und die Zeitanzeige beginnt er

das Stundensignal B werden jeweils einem Minuten- neut bei 12 h.

decoder 114 und einem Stundendecoder 115 einge- 60 In der beschriebenen Weise lassen sich ohne Schwie

speist. Die Ausgingssignale dieser Decoder 114 und rigkeiten auch elektrooptische Anzeigegeräte für Tem

115 werden einer OR-Schaltung 116 eingespeist. Aus- peratur, Feuchtigkeit, Gewicht, Geschwindigkeit

gangssignale vom Decoder 114 werden einem Steuer- Lichtmenge, Druck u. dgl. in Kombination mit ge

kreis 117 eingespeist, dessen Ausgangssignale den eigneten Übertragern aufbauen.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

sätzliche Elektrodenschicht (43) jeweils in eine Patentansprüche: gleiche Mehrzahl von Einzelelektroden (ai bzw. 43 j) aufgelöst sind, daß die äußeren Enden (Xi) der

1. Elektrooptisch.es Anzeigegerät, bestehend aus zeigerförmigen, strahlenartig angeordneten Einzeleiner elektrooptischen Schicht und zwei beidseits 5 elektroden (ai) dieser Elektrodenschicht (a) verder elektrooptischen Schicht angeordneten, elek- mittels der Einzelelektroden (43 i) der zusätzlichen trisch leitenden Elektrodenschichten, wobei eine Elektrodenschicht (43) maskiert sind und daß die Anzeige von Bereichen der elektrooptischen Schicht Einzelelektroden (ai, 43 i) sowie die andere Elekgebildet ist, welche zwischen solchen Bereichen der trodenschicht (c30) an die Zeitgeberschaltung (110 beiden Elektrodenschichten liegen, die sich in einer io bis 117,119) angeschlossen sind.

Projektion auf die elektrooptische Schicht überdecken und eine über der AnsprechpotentialduTe-

renz der elektrooptischen Schicht liegende Poten-

tiaJdifferenz aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb der Anzeigebereiche 15

der elektrooptischen Schicht (6, 61, 62, 63) liegen- Die Erfindung betrifft ein elektrooptisches Anzeigeden Bereichen einer Elektrodenschicht (a, b, bzw. c, gerät, bestehend aus einer elektrooptischen Schicht d) eine zusätzliche, elektrisch leitende Elektroden- und zwei beidseits der elektrooptischen Schicht angeschicht (4, 41, 42, 43) zugeordnet ist, welche unter ordneten, elektrisch leitenden Elektrodenschichten, Zwischenschaltung einer Isolierschicht (3, 31, 32, ao wobei eine Anzeige von Bereichen der elektrooptischen 33) auf einer der beiden Seiten der anderen Elek- Schicht gebildet ist, welche zwischen solchen Bereichen trodenschicht (c, d bzw. a, b) angeordnet ist und der beiden Elektrodenschichten liegen, die sich in einer gegenüber der auf der gegenüberliegenden Seite der Projektion auf die elektrooptische Schicht überdecken elektrooptischen Schicht (6, 61, 62, 63) liegenden und eine über der Ansprechpotentialdifferenz der Elektrodenschicht (a, b bzw. c, d) eine unter der as elektrooptischen Schicht liegende Potentialdifferenz Ansprechpotentialdifferenz (Δ V) der elektroopti- aufweisen.

sehen Schicht (6, 61, 62, 63) liegende Potential- Man kennt bereits die verschiedensten elektroopti-

differenz aufweist. sehen Substanzen, welche in einem relativ schwachen

2. Anzeigegerät nach Aaspruch 1, dadurch ge- elektrischen Feld eine spezielle elektrooptische Erkennzeichnet, daß die zusätzliche Elektroden- 30 scheinung zeigen (vgl. hierzu »Römpp, Chemieschicht (4, 41, 42, 43) und die auf der gegenüber- Lexikon«, Bd. 2,7. Auflage, Franckhsche Verlagshandliegenden Seite der elektrooptischen Schicht (6, 61, lung, Stuttgart, 1973, S. 992, Stichwort: Elektroopti-62, 63) liegende Elektrodenschicht (α, b bzw. c, d) sehe Kristalle). Derartige elektrooptische Substanzen kurzgeschlossen sind. können in zwei Gruppen unterteilt werden, und zwar

3. Anzeigegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 35 eine Gruppe, welche die sogenannten kristallinen gekennzeichnet, daß eine der Elektrodenschichten Flüssigkeiten umfaßt, d. h. einige der organischen Sub- (a, b bzw. c, d) oder die unter Zwischenschaltung stanzen, welche eine Zwischenphase aufweisen, d. h., der Isolierschicht (32) auf der von der elektroopti- welche sich in einem Phasenzustand zwischen der flüssisehen Schicht (62) abgewandten Seite der anderen gen und der kristallinen Phase befinden, oder deren Mi-Elektrodenschicht (c, d) angeordnete zusätzliche 4° schungen, während die andere Gruppe die sogenannten Elektrodenschicht (42) sich über die gesamte Fläche »kolloidalen Flüssigkeiten« umfaßt, welche durch Dider elektrooptischen Schicht (6, 61, 62, 63) er- spersion eines anorganischen Kristalls, wie Wolframstreckt, oxid und Vanadinoxid, oder eines anisotropen Kri-

4. Anzeigegerät nach einem der Ansprüche Ibis 3, stalls, wie Herapathit, in einem Lösungsmittel entdadurch gekennzeichnet, daß die eine Elektroden- 45 stehen. Die meisten dieser elektrooptischen Substanzen schicht (α, b bzw. c, d) und die unter Zwischen- zeigen den sogenannten Pockels-Effekt oder Kerrschaltung der Isolierschicht (3, 31, 32, 33) mit der Effekt bei einem schwachen elektrischen Feld, während zusätzlichen Elektrodenschicht (4, 41, 42, 43) ver- einige von ihnen lichtstreuende Effekte zeigen. So versehene andere Elektrodenschicht (c, d bzw. a, b) ändern beispielsweise beim Anlegen eines elektrischen auf den Innenseiten von zwei, die elektrooptische 50 Feldes einige Arten kristalliner Flüssigkeiten ihren Schicht (6, 61, 62, 63) zwischen sich aufnehmenden Zustand optischer Isotropie in einen Zustand opti-Trägerplatten (1, 11, 12, 13; 5, 51, 52, 53) ange- scher Anisotropie und zeigen dadurch den Pockelsordnet sind und da3 zumindest eine der beiden Effekt. Beim Anlegen eines elektrischen Feldes an Trägerplatten (1, 11, 12, 13 bzw. 5, 51, 52, 53) so- einige kristalline Flüssigkeiten entsteht ein molewie die dieser zugeordnete Elektrodenschicht (a, b 55 kularer Wirbelfluß, wodurch einfallendes Licht zer- bzw. c, d) transparent ausgeführt sind. streut wird und sich der sogenannte »dynamische

5. Anzeigegerät nach Anspruch 4, dadurch ge- Streueffekt« ergibt, während in einigen anderen krikennzeichnet, daß an den Außenseiten der Träger- stallinen Flüssigkeiten nur das Licht einer speziellen platten Polarisationsfilter (10, 91, 92, 96, 97) ange- Wellenlänge reflektiert wird und dadurch ein farbiges ordnet sind. 60 Bild entsteht.

6. Anzeigegerät nach einem der Ansprüche Ibis 5, Wenn eine derartige elektrooptische Substanz als dadurch gekennzeichnet, daß auf einer ihrer Außen- dünne Schicht zwischen zwei Elektroden angeordnet seite zumindest ein Farbfilter (93, 96, 97) ange- wird, welche eine bildliche Darstellung wie Buchordnet ist. stäben, Zahlen und Symbole ergeben, und dann an die

7. Anzeigegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6 65 Elektroden ein elektrisches Feld angelegt wird, so in der Ausführungsform als Uhr mit elektrischer zeigt die elektrooptische Substanz eine elektrooptische Zeitgeberschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß Erscheinung nur i:i dem Teil, in welchem das elekeine der beiden Elektrodenschichten (α) und die zu- trische Feld angelegt wird, so daß sich eine bildliche