DE2360486C2 - Elektrooptische Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung - Google Patents
Elektrooptische Flüssigkristall-AnzeigevorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine elektrooptische Flüssigkristall-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, bei
dem dem auf der Betrachterseite angeordneten linearen Polarisator eine λ/4-Schicht beigeordnet ist, wobei der
lineare Polarisator und die λ/4-Schicht gemeinsam einen zirkularen Polarisator bilden.
Die Wirkungsweise derartiger Vorrichtungen kann z. B. auf der Steuerbarkeit der optischen Aktivität eines
nematischen Flüssigkristalles mit Wandorientierung mittels eines elektrischen Feldes beruhen. Flüssigkristall-Anordnungen
mit steuerbarer optischer Aktivität sind bekannt aus den DE-OS 21 58 563, DE-OS 22 02 555, DE-OS 22 14 891 und US-PS 37 31 986. Sie
bestehen im allgemeinen aus zwei parallelen, transparenten Glasplatten, welche auf der Innenseite mit
Elektroden entsprechend einem darzustellenden Zeichen beschichtet sind und weiche Polarisatoren
aufweisen. Als Elektrodenmaterial kann beispielsweise eine dünne, optisch durchlässige Schicht aus elektrisch
leitendem Material, z. B. Zinnoxid, verwendet werden. Zwischen den beiden Glasplatten, welche 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 die Elektroden bzw. mit diesen
verbundene Leiter nach außen geführt
Darüber hinaus ist es aus der DE-OS 2213 337
bekannt, bei einem Flüssigkristallanzeigeelement einen Zirkularpolarisator vorzusehen, bei welchem ein
A/4-Blättchen hinter einem betrachterseitigen Linearpolarisator angeordnet ist.
Ein Problem bei den üblichen Flüssigkristallanzeigen besteht darin, daß aufgrund der Linearpolarisatoren das
Licht auf der Betrachterseite linear polarisiert austritt. 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 ungünstigten Fall kann der Kontrast vollständig verschwinden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Flüssigkristall-Anzeägevorrichtung zu schaffen, welche ihren Anzeigekontrast auch bei Betrachtung durch
einen beliebig gedrehten vorgesetzten linearen Polarisator beibehält Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß
bei der eingangs definierten Anzeigevorrichtung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs
gelöst Das aus der Anzeigevorrichtung austretende Licht ist nunmehr zirkulär polarisiert
Zirkular polarisiertes Licht wird jedoch von einem vorgesetzten linearen Polarisator, beispielsweise 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 tvird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert
Die Figur zeigt in schematischer Darstellung den Aufbau einer reflektierenden FlüssigkristaH-Anzeigevorrichtung.
Auf einem diffusen Reflektor 1 liegt ein erster linearer Polarisator 2. Darüber ist eine elektrooptische Schichtstruktur
3 angebracht, welche aus einer ersten Glasplatte 4, einer zweiten Glasplatte S 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 4 und 5
sind Elektroden entsprechend den dazustellenden Zeichen aufgebracht An die Elektroden ist eine äußere,
nicht dargestellte Spannungsquelle anschließbar. Auf der elektrooptischen Schichtstruktur 3 liegt ein zweiter
linearer Polarisator 7, dessen Polarisationsrichtung Y gegenüber der Polarisationsrichtung X des ersten
Polarisators 2 um 90° gedreht ist Auf dem zweiten Polarisator 7 ist eine λ/4-Schicht 8 aufgebracht, welche
zusammen mit dem zweiten linearen Polarisator 7 einen zirkularen 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 4 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 Schicht 6 beibehalten wird. Diese
Erscheinung hat bei einer gekreuzten Anordnung der beiden Polarisatoren 2 und 7 zur Folge, daß die
Anzeigevorrichtung normalerweise einfallendes Umgebungslicht 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 aufgebra.- hte zusätzliche λ/4-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. R«i Betrachtung der Anzeigevorrichtung
durch einen linearen Polarisator, beispielsweise durch eine polarisierende Sonnenbrille, wird der Kontrast 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 Λ/4-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
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Elektrooptische Flüssigkristall-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, bei dem dem auf der Betrachterseite angeordneten linearen Polarisator eine λ/4-Schicht beigeordnet ist, wobei der lineare Polarisator und die λ/4-Schicht gemeinsam einen zirkulären Polarisator bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Λ/4-Schicht (8) auf der Betrachterseite des betrachterscitigen Polarisators (7) angeordnet ist.
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