DE2402749A1 - Fluessigkristallanzeigeschirm mit mehrfachelektrodenanordnung - Google Patents

Fluessigkristallanzeigeschirm mit mehrfachelektrodenanordnung

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Description

Flüssigkristallanzeigeschirm mit Mehrfachelektrodenanordnung
Die Erfindung "betrifft einen Flüssigkristallanzeigeschirm bestehend aus zv/ei transparenten Tragplatten mit einer Flüssigkristallschicht dazwischen, die zur zeitlich getrennten Anzeige von mindestens zwei Ziffern ansteuerbar ist.
Zur Anzeige von Ziffern mittels flüssigen Kristallen sind z.B. aus der DT-OS 2 122 689 Anzeigeschirme bekannt, die in Form von Siebensegmentanzeigen ausgebildet sind. Durch Ansteuerung verschiedener Segmente lassen sich nacheinander die Ziffern O bis 9 darstellen.
Bei diesem Anzeigesystem besteht jedoch die Gefahr, daß unerwünschte Ziffern dargestellt v/erden, wenn ein oder mehrere Segmente infolge eines technischen Fehlers nicht angesteuert v/erden.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Flüssigkristallanzeigeschirm zu schaffen, bei welchem alle Ziffern unabhängig voneinander angesteuert werden können.
Diese Aufgabe v/ird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwM-schen den Tragplatten eine Schichtenfolge von transparenten durchgehenden elektrisch leitenden Schichten, isolierenden Schichten und durch die Ziffernformen und Zuleitungen begrenzten elektrisch leitenden Ziffernschichten angeordnet ist, \ >;: I
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Durch eine solche Anordnung wird eine Fehlanzeige ausgeschlossen. Es wird nur eine Flüssigkristallschicht benötigt.
Des besseren Verständnisses wegen werden vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung an Hand der nachfolgenden Figurenbeschreibung erläutert.
Die Figur 1 zeigt einen Flüssigkristallanzeigeschirm mit zwei Ziffern,
Figur 2 dasselbe mit drei Ziffern und Figur 3 einen farbigen Flüssigkristallanzeigeschirm mit drei Ziffern.
In der Figur 1 ist schematisch eine Schichtenfolge zwischen zwei Tragplatten 1 und 2 aus Glas dargestellt. An die beiden Tragplatten schließt sich je eine durchgehend elektrisch leitende Schicht 3 bzw. 4 an, welche aus SnOp, InpO SnO2 . In2 0', Al, Ni oder Ta besteht. Über die Anschlüsse 5 und 6 lassen sich bestimmte Potentiale anlegen. An die elektrisch leitenden Schichten 3 und 4 schließen sich Isolationsschichten 7 und 8 an, welche aus SiOp» AIpO.,, SiOp.AIpO^, Si2B2O., oder Ta2O1- bestehen. Auf diesen Isolationsschichten 7 "und 8 sind elektrisch leitende Schichten 9 und 10 in den dargestellten Ziffernformen 1 und 2 angeordnet. Diese Ziffernfelder sind über die elektrischen Anschlüsse 11 und 12 mit bestimmten Potentialen ansteuerbar. Zwischen diesen beiden Schichtenfolgen ist eine flüssigkristalline Schicht 13 angeordnet. Die Ziffernschichten 9 und 10 bestehen aus dem gleichen Material wie die durchgehend elektrisch leitenden Schichten 3 und 4. Alle aufgebrachten Schichten weisen Dicken zwischen 0,1 /um und 1 /um auf. Als flüssigkristalline Schicht (ca. 10/Um) wird z.B. ein speichernden cholesterisches Flüssigkristallgemisch gewählt. Diese weist eine transparente odeijeine lichtstreuende Textur auf. Jede der transparenten und streuenden Texturen werden durch elektrische Felder ineinander übergeführt.
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Die Ziffer 1 wird angezeigt, wenn die Elektroden 12 und 6 an Masse liegen, während an die Elektrode 11 eine Spannung angelegt wird, durch welche eine Textur in eine weitere Textur umgewandelt wird. Wird zusätzlich an die Elektrode die gleiche Spannung wie an die Elektrode 11 angelegt, so ist die gesamte Anzeigefläche erregt.
Bei Erdung der Elektroden 5 und 11 und einer Spannung an der Elektrode 12 wird die Ziffer 2 angezeigt.
Liegen die Elektroden 5 bzw. 6 an Masse, während jeweils die übrigen Elektroden 11, 12 und 6 bzw. 11, 12 und 5 mit der Spannungsquelle verbunden sind, so ist die gesamte Anzeigefläche mit Ausnahme der Ziffer 1 bzw. 2 sichtbar.
Das Löschen einer speichernden Anzeige erfolgt durch Anlegen einer. Spannung an die Elektroden 3 und 6.
Die für diese Anzeigen^ notwendigen Spannungen liegen in der Größenordnung von einigen Volt. Die Anzeigen erfolgen jeweils bei Beleuchtung des Anzeigeschirmes in Transmission oder beim zusätzlichen Einbau einer Spiegelschicht in Reflexion.
Zur Darstellung der Ziffern 1, 2 und 3 wird gemäß Figur 2 insbesondere auf der Tragplatte 1 eine elektrisch leitende Ziffernschicht 3 in Form der darzustellenden Ziffer 1 angeordnet. Die Ziffer 1 ist mit der Elektrode 14 verbunden. Daran schließt sich eine Isolationsschicht 15 und daran eine elektrisch leitende Ziffernschicht 16 an. Diese Ziffernschicht 16 ist jedoch nicht durchgehend elektrisch leitend ausgebildet, sondern in Form von waagrechten, einigen Mikrometern dicken elektrisch miteinander verbundenen Leiterbahnen 17» welche durch die Form der darzustellenden Ziffern begrenzt sind und an welche über die Elektrode 18 ein bestimmtes Potential angelegt werden kann. Es folgt darauf wieder
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eine Isolationsschicht 19 und danach eine Ziffernschicht 20, welche aus senkrechten elektrischen Leiterbahnen 21 "besteht, welche über die Elektroden 22 angesteuert werden können. Nach der darauf folgenden nematischen flüssigkristallinen Schicht 15a ist eine elektrisch durchgehende leitende Schicht mit der Elektrode 24 angeordnet, an welche sich die Tragplatte 2 anschließt.
Zur Darstellung der Ziffern 1, 2 bzw. 3 wird die Elektrode geerdet und die Elektrode 14, 18 bzw. 22 an die Spannungsquelle angelegt. Bei der Anzeige der Ziffer 1 bzw. 2 greift das elektrische Feld zwischen der Ziffernschicht 1 bzw. 2 und der durchgehend elektrisch leitenden Schicht 23 durch die Ziffernschichten der Ziffern 2 und 3 bzw. 3 hindurch, da die Ziffernschichten der Ziffern 2 und 3 rasterfö'rmig unterbrochen sind.
In der Figur 3 ist schematisch eine Schichtenfolge dargestellt, mit der es möglich wird, die Ziffern 1, 2 bzw. 3 in beliebigen Farben darzustellen. Dazu enthält die hier dargestellte Anordnung eine Schadt-Helfrig-Zelle. Die flüssigen Kristalle weisen eine positive Dielektrizitätskonstanteanisotropie zwischen gekreuzten Polarisataren 40 und 41 auf. Die homogene Orientierung zwischen der Schicht 37 und der Ziffernschicht 20 ist um 90 verdrillt. Eine linearpolarisierte Lichtwelle folgt dieser Verschraubung. Die Lage der Polarisationsebene ist nach dem Durchgang des Lichtes durch die feldfreie flüssigkristalline Schicht um 90° gedreht und die gesamte Anordnung ist lichtdurchlässig. Bei voller Betriebsspannung ergibt sich eine homöotrope Textur und die gesamte Anordnung wird lichtundurchlässig.
Auf die Tragplatte 1 ist bis zur Flüssigkristallschicht 13b > die gleiche Schichtenfolge angeordnet, wie in der Figur 2 dargestellt. Auf die andere Tragplatte 2 schließt sich ein
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Farbstreifensystem 25 an, welches aus einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden rot-grün-blauen Farbstreifentrippeln besteht. Der Übersichtlichkeit halber sind nur zwei Farbstreifentrippel mit den Farben rot (26), grün (27) und blau (28) eingezeichnet. Auf diese ParbStreifenschicht 25 folgt eine kammartig ausgebildete Elektrodenschicht 29, deren streifenförmige Elektroden 30 über den Farbstreifen liegen und über die Elektrode 31 angesteuert werden können. Nach dieser Elektrodenschicht 29 folgt eine Isolationsschicht 32 und darauf wieder eine weitere kammartig ausgebildete Elektrodenschicht 33, deren Elektrodenstreifen 34 genau über den grünen Farbstreifen 27 zu liegen kommen. Die Elektrodenstreifen 34 sind über eine Elektrode 35 ansteuerbar. Nach einer weiteren Isolationsschicht 36 folgt die kammartig ausgebildete Elektrodenschicht 37 mit den Elektrodenstreifen 38, welche mit den roten Farbstreifen 26 zur Deckung kommen. Die Elektrodenstreifen 38 sind über die Elektrode ansteuerbar. An die Elektrodenschicht 37 schließt sich die flüssigkristalline Schicht 13b an. Z.B. zur roten Anzeige der Ziffer 2 werden die Elektroden 18 und 39 geerdet, die Elektroden 35 und 31 jedoch an eine Spannungsquelle angelegt. In diesem Fall wird die Polarisationsrichtung des linear polarisierten Lichtes nur im Gebiet der Flüssigkristallschicht hinter den Elektrodenstreifen 38 um 90° gedreht. Nur rote Lichtanteile passieren deshalb im Gebiet der Zahl 2 den gekreuzt aufgebauten zv/eiten Polarisator. Die grünen und blauen Lichtanteile werden am zweiten Polarisator ausgelöscht, da in den Gebieten der Flüssigkristallschicht hinter den Elektrodenstreifen 30 und 34 keine 90°-Drehung bei Polarisationsrichtung des linear polarisierten Lichtes erfolgt.
Da in einer Schadt-Helfrig-Zelle die Lichtdurchlässigkeit in Abhängigkeit von der angelegten Betriebsspannung gesteuert
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werden kann, lassen sich durch Anlegen unterschiedlicher Betriebsspannungen an die Elektroden 31, 35 und 39 Mischfarben - ähnlich dem Verfahren in Farbfernsehempfängern erzeugen.
Diese Anzeigeschirme können z.B. bei Anzeigen in Waagen oder bei der Eisenbahnsignaltechnik eingesetzt werden.
3 Figuren 5 Patentansprüche
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Claims (5)

  1. Patentansprüche
    ·
    1.'Flüssigkristallanzeigeschirm "bestehend aus zwei transparenten
    / Tragplatten mit einer flüssigkristallinen Schicht dazwischen, die zur zeitlich getrennten Anzeige von mindestens zwei
    .' Ziffern ansteuerbar ist, dadurch gekennzeich net , daß zwischen den Tragplatten (1, 2) eine Schichtenfolge von transparenten durchgehend elektrisch leitenden Schichten (3, 4, 23) isolierende Schichten (7, 8, 15, 19, 32, 36) und durch die Ziffernformen und Zuleitungen begrenzten elektrisch leitenden Ziffernschichten (9, 10, 3, 16, 20) angeordnet ist.
  2. 2. Plüssigkristallanzeigeschirm mit zwei ansteuerbaren Ziffern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Ziffernfelder (9, 10) vollständig leitend ausgebildet sind und zwischem.den beiden Ziffernfeldern (9, 10) die flüssigkristalline Schicht (13) angeordnet ist.
  3. 3. Flüssigkristallanzeigeschirm mit mehr als zwei ansteuerbaren Ziffern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net , daß auf der ersten Tragplatte (1) eine Schichten-
    ' folge Ziffernschicht (3), Isolierschicht (15), Ziffernschicht (16), Isolierschicht (19), Ziffernschicht (20), auf der zweiten Tragplatte (2) eine durchgehende Leiterschicht (23) und daß die flüssigkristalline Schicht (13a) zwischen · der letzten Ziffernschicht (20) und der durchgehenden Leiterschicht (23) angeordnet ist, wobei alle auf die erste Ziffernschicht (3) folgenden Ziffernschichten (15, 20) rasterförmig unterbrochen sind.
  4. 4-. Flüssigkristallanzeigeschirm nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet , daß zur farbigen Anzeige der Ziffern auf der zweiten Tragplatte (2) zwischen
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    dieser und der flüssigkristallinen Schicht (13b) eine Farbstreifenschicht (25) mit einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden rot-grün-blau-Farbstreifentripeln (26, 27, 28), dahinter drei gegeneinander durch je eine Isolierschicht (52, 36) getrennte kammartige Elektrodenstreifenschichten (29, 33» 37) derart angeordnet sind, daß jede Elektrodenstreifenschicht (29, 33, 37) mit allen Farbstreifen (26, 27, 28) je einer Farbe der Farbstreifenschicht (25) zur Deckung gebracht ist.
  5. 5. Flüssigkristallanzeigeschirm nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net , daß außerhalb der Tragplatten gekreuzte oder parallele Polarisatoren (40, 41) angeordnet sind.
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