DE2360486A1 - Elektrooptische fluessigkristall- anzeigevorrichtung - Google Patents

Elektrooptische fluessigkristall- anzeigevorrichtung

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Description

120/73 Lü/SL
BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie. 51JOO Baden (Schweiz)
Elektrooptische Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
Die Erfindung betrifft eine elektrooptische Flüssig-.kristall-Anzeigevorrichtung mit zwei linearen Polarisatoren, und einer dazwischen liegenden elektrooptischen Schichtstruktur, bestehend aus zwei parallelen, mit Elektroden versehenen transparenten Platten und einer von den Platten eingeschlossenen Schicht eines nematischen Flüssigkristalles mit Wandorientierung.
Die Wirkungsweise derartiger Vorrichtungen beruht auf der Steuerbarkeit mittels eines elektrischen Feldes der optischen Aktivität,feines nematischen Flüssigkristalles mit Wandorientierung
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So sind Flüssigkristall-Anordnungen bekannt, (z.B. DT-OS
2 158 563, DT-OS 2 202 555, DT-OS 2 214 891, US-PS
3 731 986) welche Polarisationswirkung zeigen und. ihre Polarisationseigenschaften im elektrischen Feld ändern.
Wird das elektrische Feld aufgehoben, nehmen die Stoffe wieder ihre ursprüngliche Polarisationseigenschaft an. Eine- entsprechende elektrooptische Anzeigevorrichtung besteht im allgemeinen aus zwei parallelen, transparenten Glasplatten, welche auf der Innenseite mit Elektroden entsprechend einem darzustellenden Zeichen beschichtet sind und welche von Polarisatoren umgeben sind. Als Elektordenmaterial kann beispielsweise eine dünne, optisch durchlässige Schicht aus elektrisch leitendem Material, z.B. Zinnoxid, verwendet werden. Zwischen den beiden Glasplatten,welche beispielsweise mit Hilfe einer Kunststoffolie, z.B. Polytetrafluoräthylen ("Teflon")-, in einem definierten Abstand voneinander gehalten werden, befindet sich die Schicht aus einem nematischen Flüssigkristall, wobei die beiden Glasplatten an ihren dem Flüssigkristall zugewandten Oberflächen eine Wandorientierung aufweisen. Zum Anlegen einer äusseren Spannung sind
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die Elektroden bzw. mit diesen verbundene Leiter nach aussen geführt. Fremdlicht, welches die Schichtstruktur durchdringt, tritt auf der Betrachterseite der Vorrichtung als linear polarisiertes Licht aus. Wird eine solche Anzeigevorrichtung durch eine linear polarisierende Anordnung, z»B'. durch eine polarisierende Sonnenbrille betrachtet, so ist der vom Auge wahrnehmbare Anzeigekontrast von der Drehorientierung der Brille gegenüber der Anzeigevorrichtung abhängig. Im ungünstigsten Fall kann der Kontrast vollständig verschwinden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden- Erfindung, diesen Nachteil zu beheben und eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung zu schaffen, welche ihren Anzeigekontrast auch bei Betrachtung durch einen beliebig gedrehten vorgesetzten linearen Polarisator beibehält. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss· dadurch gelöst, dass dem auf der Betrachterseite angeordneten linearen Polarisator eine XM-Schicht beigeordnet ist, wobei der lineare Polarisator und die X/4-Schicht gemeinsam einen zirkulären Polarisator bilden. Das aus der Anzeigevorrichtung austretende Licht ist nunmehr zirkulär polarisiert. Zirkular polarisiertes Licht wird jedoch von einem vorgesetzten linearen Polarisator, bei-
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spielsweise von einer polarisierenden Sonnenbrille, gleichmässig und nicht mehr orientierungsabhängig durchgelassen. Der Anzeigekontrast bleibt daher auch bei Betrachtung durch eine polarisierende Sonnenbrille, unabhängig von deren Drehorientierung -gegenüber der Anzeigevorrichtung, erhalten.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
Die Figur zeigt in schematischer Darstellung den Aufbau einer reflektierenden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung.
Auf einem diffusen Reflektor 1 liegt ein erster linearer Polarisator 2. Darüber ist eine elektrooptische Schichtstruktur 3 angebracht, welche aus einer ersten Glasplatte · Jj, einer zweiten Glasplatte 5 sowie der dazwischen liegenden Schicht 6 eines nematischen Flüssigkristalles besteht. Die Glasplatten weisen auf ihren dem Flüssigkristall zugewandten Oberflächen zueinander gekreuzte Wandorientierungen auf, sind also z.B. durch einen Wattebausch entsprechend gerieben. Auf den Innenseiten der Glasplatten 1I und 5 sind Elektroden entsprechend den darzustellenden Zeichen aufgebracht. An die Elektroden ist eine äussere, nicht dargestellte Spannungs-
quelle anschliessbar. Auf der elektrooptischen Schichtstr-iktur
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liegt ein zweiter linearer Polarisator 7, dessen Polarisationsrichtung Y gegenüber der Polarisationsrichtung X des ersten Po'larisators 2 um 90° gedreht ist. Auf dem zweiten Polarisator 7 ist eine ΛΜ-Schicht 8 aufgebracht, welche zusammen mit dem zweiten linearen Polarisator 7 einen zirkulären Polarisator bildet.
Durch die besonderen Massnahmen bei der Herstellung der elektrooptischen Schichtstruktur 3 sowie durch Auswahl geeigneter Flüssigkristall-Stoffe lässt sich erreichen, dass die Moleküle der Flüssigkristalle wandorientiert sind, d.h. an der Oberfläche der ersten Glasplatte k in einer ersten Richtung ausgerichtet sind, während sie an der Oberfläche der zweiten Glasplatte 5 in einer senkrecht dazu stehenden Richtung ausgerichtet sind. Die nematische Schicht 6 verursacht damit eine Verdrehung der Polarisationsrichtung für durchtretendes, polarisiertes,Licht um 90°. Linear polarisiertes Licht, welches in einer bestimmten Richtung in die Schicht einfällt, tritt also mit einer um 90° gedrehten Polarisationsrichtung aus der Schicht aus. Die Verdrehung der Polarisationsrichtung verschwindet jedoch bei anliegendem elektrischem Feld, so dass in diesem Fall der Polarisationsrichtung des Lichtes bei Durchgang durch die nematische
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Schicht 6 beibehalten wird. Diese Erscheinung hat bei einer gekreuzten Anordnung der beiden Polarisatoren 2 und 7 zur Folge, dass die Anzeigevorrichtung normalerweise einfallendes ümgebungslicht reflektiert, also hell wiedergibt, und unter der Wirkung.eines elektrischen Feldes, also bei angelegter Spannung, lichtdurchlässig, und damit wegen der Wirkung der gekreuzten Polarisatoren dunkel wird.
Das von der Oberfläche des zweiten Polarisators 7 austretende Licht ist linear polarisiert, was bedeutet, dass der Kontrast der Anzeigevorrichtung durch einen weiteren vorgesetzten linearen Polarisator von der Drehorientierung dieses zusätzlichen Polarisators abhängig wäre. Durch die gemäss der Figur auf den zweiten Polarisator 7 aufgebrachte zusätzliche X/Jl-Schicht 8 wird jedoch dieses Licht zirkulär polarisiert. Zirkular polarisiertes Licht wird jedoch durch einen eventuell vorgesetzten linearen Polarisator konstant und nicht mehr orientierungsabhängig durchgelassen. Bei Betrachtung der Anzeigevorrichtung durch einen linearen Polarisator, beispielsweise durch eine polarisierende Sonnenbrille, wird der Kontrast
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der Anzeige also nicht mehr von der Drehorientierung der Brille beeinflusst. Die Anzeige ist damit auch durch eine polarisierende Sonnenbrille mit hoher Sicherheit und Zuverlässigkeit ablesbar. Dies ist besonders wichtig bei der Anwendung einer derartigen Anzeigevorrichtung in Fahrzeugen oder öffentlichen Verkehrsmitteln, bei denen die Sicherheit der Passagiere von der Zuverlässigkeit der Ablesung abhängt.
Es sei noch bemerkt, dass ausser der beschriebenen reflektierenden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung auch transmittierende Vorrichtungen bekannt sind, bei denen eine vorgesetzte XM-Schicht die gleichen Verbesserungen . bringt. Bei solchen transmittierenden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen fehlt der diffuse Reflektor 1. Dafür ist hinter der Vorrichtung eine Lichtquelle angeordnet, deren Licht bei Durchgang durch die Vorrichtung normalerweise ausgelöscht und bei anliegendem elektrischen Feld durchgelassen wird. Zu diesem Zweck sind die beiden Polarisatoren 2 und 7 nicht gekreuzt, sondern parallel ausgerichtet.
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Claims (1)

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    Patentanspruch
    Elektrooptische Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit zwei linearen Polarisätoren und einer dazwischen liegenden elektrooptischen Schichtstruktur, bestehend aus zwei parallelen, mit Elektroden versehenen transparenten Platten und einer von den Platten eingeschlossenen Schicht eines nematischen Plüssigkristalles mit Wandorientierung, dadurch gekennzeichnet, dass dem, auf der Betrachterseite angeordneten linearen Polarisator (7) eine λ/lj-Schicht (8) beigeordnet ist, wobei der lineare Polarisator und die /X/if-Schicht gemeinsam einen zirkulären.. Polarisator bilden.
    BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie.
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