DE2441042A1

DE2441042A1 - Liquid crystal reproduction cell - has pair of electrodes and liquid crystal between electrodes

Info

Publication number: DE2441042A1
Application number: DE2441042A
Authority: DE
Inventors: Yukitoshi Okubo
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1973-08-28
Filing date: 1974-08-27
Publication date: 1975-03-13

Abstract

The cell which consists of a pair of electrodes, at least one of which is transparent, and a liquid crystal between the electrode, is located in the path of incident light. A reflecting element reflects a reproduction part of the liquid crystal cell. This element can be a mirror which is either plane or convex or concave, although it may be cylindrical with a concave or convex surface. The crystal reproduction cell may also contain a polarisation plate consisting of two linear polarisation plates, whose directions of polarisation intersect at right angles.

Description

Flüssigkristall-Wiedergabevorrichtung l)ie Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkristall-Wiedergabevorrichtung. Liquid crystal display device l) The invention relates to a liquid crystal display device.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flüssigkristall-Wiedergabevorrichtung zu schaffen, bei der äußeres Licht bis zum äußersten möglichen Maß benutzt werden kann, bei der ferner der Bereich oder Sichtwinkel beliebig gewählt werden kann, ohne daß ein reflektiertes Licht des Hintergrundes gesehen wird, und bei dem genügende Helligkeit des Bildes mit hohem Kontrast erzielt werden.The invention is based on the object of a liquid crystal display device to create using outside light to the utmost extent possible can, in which the area or viewing angle can also be selected as desired, without a reflected light of the background being seen, and with sufficient light Brightness of the image can be achieved with high contrast.

Die gestellte Aufgabe wird durch die Kombination einer Flüssigkristall-Wiedergabezelle mit einem Reflexionsglied erzielt, wobei die Flüssigkristall-Wiedergabezelle aus einem Paar Elektroden, von denen mindestens eine lichtdurchlässig ist, und einem Flüssigkristall zwischen den Elektroden besteht und in dem Strahlenweg von einfallendem Licht angeordnet ist, wobei ferner das Reflexionsglied zur Reflexion eines W iedergabeteils der Flüssigkristall-Wiede rgabezelle ange -ordnet ist.The task set is achieved by the combination of a liquid crystal display cell obtained with a reflective member, the liquid crystal display cell from a couple Electrodes, at least one of which is translucent and a liquid crystal exists between the electrodes and in the beam path of incident light is arranged, wherein further the reflection member for reflection a display part of the liquid crystal display cell is arranged.

Mit der Erfindung wird eine Flüssigkristall-Wiedergabevorrichtung guter Qualität erhalten, bei der verhindert wird, daß Doppelbitder zur Zeit der Wiedergabe ins Gesichtield kommen. Als weiterer Vorteil kann gewertet werden, daß das wiedergegebene Teilstffck in vergrößertem oder verkleinertem Maßstab wiedergegeben wird. Vorteilhaft ist ferner der Umstand, daß die Wiedergabe des Bildes mr den Beobachter auf einer Vorderseite erfolgt, und daß der Verbrauch an elektrischer Leistung gering ist. Schließlich kann das Bild an einem Ort wiedergegeben werden, wo die Umgebung heller als gewöhnlich ist, während selbst an einem dunklen Ort das wiedergegebene Bild noch gelesen oder entziffert werden kann, wenn nur die Helligkeit so groß ist, daß auf gewöhnlichem weißen Papier gedruckte Buchstaben lesbar sind. Schließlich kann bei der neuen Flüssigkristall-Wiedergabevorrichtung eine positive oder negative Wiedergabe erzielt werden.The invention provides a liquid crystal display device good quality that prevents double bits from being generated at the time of the Playback in the face Another advantage can be seen that the reproduced part reproduced on an enlarged or reduced scale will. Another advantage is the fact that the reproduction of the image mr the observer takes place on a front side, and that the consumption of electrical power is low is. Finally, the picture can be reproduced in a place where the surroundings is brighter than usual while reproduced even in a dark place Image can still be read or deciphered, if only the brightness large enough to read letters printed on ordinary white paper. Finally, in the new liquid crystal display device, a positive or negative reproduction can be achieved.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprachen. Ausf(ihrungsbeispiele werden anhand der Zeichnung erläutert, dabei zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung zur ErlAuterung einer Ausbildung der Flüssigkristall-Wiedergabezelle, bei der die dynamische Streumode (DSM) verwendet ist, Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Aufbaues einer Flüssigkristall-Wiedergabezelle, bei der die Feldeffektmode (FEM) verwendet wird, Fig. 3 und Fig. 4 jeweils schematische Darstellungen des grundlegenden Aufbaues der Flüssigkristall-Wiedergabe vorrichtung gemäß Erfindung, Fig. 5a bis 5d jeweils Querschnitte von Teilen der Flüssigkristall-Wiedergabe zelle, welche die Flüssigkristall-M'iedergabevorrichtung gemäß Fig. 1 enthält, Fig. 6 ein schematisches Diagramm zur Erläuterung des Totaldiffusions- und Permeations-Faktors und der Zerstreuungsfähigkeit einer Diffusions-Permeations-Platte, Fig. 7 eine grafische Darstellung von gemessen optisehen Charakteristiken der Diffusions-Permeations-Platte zur Anwendung in der Flüssigkristall-Wiedergabevorrichtung gemäß Erfindung, Fig. 8 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der optischen Anordnung der Diffusions-Permeations-Platte zur Bildung der Fifissig kristall-Wiedergabevorrichtung gemäß Erfindung und Fig. 9, 10 und 11 jeweilige Querschnitte eines elektronischen Tischrechners, in welchem die Flüssigkristall-Wiedergabe vorrichtung gemäß Erfindung eingebaut ist.Further details of the invention emerge from the sub-claims. Exemplary embodiments are explained with reference to the drawing, which shows: FIG. 1 a schematic illustration to explain a design of the liquid crystal display cell, in which the dynamic scattering mode (DSM) is used, FIG. 2 is a schematic representation to explain the structure of a liquid crystal display cell in which the Field effect mode (FEM) is used, FIGS. 3 and 4 are each schematic Illustrations of the basic structure of the liquid crystal display device according to the invention, FIGS. 5a to 5d each have cross sections of parts of the liquid crystal display cell containing the liquid crystal display device according to FIG. 1, FIG. 6 is a schematic diagram to explain the total diffusion and permeation factor and the dispersibility of a diffusion-permeation plate, FIG. 7 a graph Representation of measured optical characteristics of the diffusion-permeation plate for use in the liquid crystal display device according to the invention, Fig. 8 is a schematic illustration to explain the optical arrangement of the diffusion-permeation plate to form the Fifissig crystal display device according to the invention and Fig. 9, 10 and 11 are respective cross-sections of an electronic desktop calculator in which the liquid crystal display device according to the invention is incorporated.

Bekanntlich wird der Flüssigkristall in Übereinstimmung mit dem Zustand der molekularen Orientierung, welche den Flüssigkristall ausmacht, in drei Arten klassifiziert, nämlich die smektische, die cholesterische und die nematische Art und zeigt als Eigenart eine relativ große Anisotropie mit Bezug auf den Brechungsindex, die dielektrische Konstante, die magnetische Suszeptibilität, usw. und spricht auf Wärme, das elektrische Feld und das magnetische Feld an. Es kommt auch ein Phasenübergang zustande.As is known, the liquid crystal becomes in accordance with the state the molecular orientation that makes up the liquid crystal in three ways classified, namely the smectic, cholesteric and nematic types and shows as a peculiarity a relatively large anisotropy with respect to the refractive index, the dielectric constant, the magnetic susceptibility, etc. and speaks up Heat, the electric field and the magnetic field. There is also a phase transition conditions.

Wegen dieser einmaligen Charakteristiken wird der Flüssigkristall in einer breiten Vielfach von Bereichen angewendet, beispielsweise Wiede rgabevorrichtungen, elektrooptis che Lichtmodulatoren, weiche Kopien, speichernde Lichtventile und zahlreiche andere Vorrichtungen, ferner erfolgt eine Anwendung in der analytischen Chemie, der Synthetikehemle, usw.Because of these unique characteristics, the liquid crystal becomes used in a wide variety of areas, e.g. playback devices, electro-optical light modulators, soft copies, storing light valves and numerous other devices, also used in analytical chemistry, the synthetic hemle, etc.

Insbesondere ist in letzter Zeit eine stürmische Entwicklung auf dem Gebiet der Wiedergabevorrichtungen unter Verwendung des elektrooptischen Effektes des Flüssigkristalls festzustellen und zahlreiche Vorschläge sind mit Bezug auf Wiedergabevorrichtungen unter Verwendung dieses elektrooptischen Effektes des nematischen Flüssigkristalls gemacht worden.In particular, there has been a stormy development on the lately Field of playback devices using the electro-optical effect of the liquid crystal and numerous suggestions are with reference to Playback devices using this electro-optical effect of the nematic Liquid crystal.

In Weiterklassifizierung können zwei Moden des Flüssigkristals unterschieden werden, nämlich die dynamische Streuungsmode (DSM) und die Feldeffektmode (FEM), wie dies von G. H. Heilmeier der Radio Corporation of America in seinem Aufsatz in "Proc. IEEE, Band 56, (19B8) Seite 1162" vorgeschlagen worden ist. Von diesen beiden Moden wird die Feldeffektmode (FEM) weiter unterteilt in zwei Arten, nämlich Deformation von vertikal ausgerichteten Phasen (DAP), wie dies von M. F.In further classification, two modes of liquid crystal can be distinguished namely the dynamic scattering mode (DSM) and the field effect mode (FEM), as reported by G. H. Heilmeier of the Radio Corporation of America in his essay in "Proc. IEEE, Vol. 56, (19B8) page 1162". Of these field effect mode (FEM) is used in both modes further subdivided into two types, namely Deformation of Vertically Aligned Phases (DAP) like this by M. F.

Schiekel und K. Fahrenschon in der Schrift "Applied Physics Letters, Band 19 (1971) Nr. 10, Seite 391" enthalten ist, und gedrehte Strukturen der nematischen FlAssigkristall-Phasen (TN), wie dies von M. Schadt und W. Helfrich in "Applied Physics Letters, Band 18 (1971) Nr. 4, Seite 124" vorgeschlagen wird.Schiekel and K. Fahrenschon in the text "Applied Physics Letters, Volume 19 (1971) No. 10, page 391 ", and rotated structures of the nematic Liquid crystal phases (TN), as described by M. Schadt and W. Helfrich in "Applied Physics Letters, Vol. 18 (1971) No. 4, page 124 ".

Flüssigkristall-Wiedergabezellen, die auf der Basis der oben klassifizierten Flüssigkristalle erzeugt sind, werden ferner von ihrer Konstruktion her in eine Permeationsart und eine Reflexionsart unterteilt und ferner klassifiziert in einen negativen Wiedergabetyp und einen positiven Wiedergabetyp, abhängig von der Art der Wiedergabe. Die folgende Tabelle ist eine Zusammenstellung der Arten und hauptsächlichen Komponenten bekannter Fiüssigkristall-Wiedergabezellen gemäß zuvor beschriebener Klassifikation. Elektro-optische Art Hauptsächliche Komponenten Wiedergabe- Mängel Mode art DSM Permeation Flüssigkristall-Zelle negativ Der Hintergrund wird gesehen, wie er allein ist. Der Kontrast ist ungenügend. DSM Permeation Flüssigkristall-Zelle negativ Großer Leistungsverbrauch. und Lichtquelle DSM Reflexion Flüssigkristall-Zelle negativ Einreflektiertes Bild ist im Hinter- mit einer Spiegelober- grund sichtbar. fläche-Reflexionsplatte DSM Reflexion Flüssigkristall-Zelle negativ Der Sichtwinkel ist beschränkt. mit einer Spiegelober- fläche-Rflexionsplatte und einer Abschirmung FEM Reflexion Flüssigkristall-Zelle+ positiv Doppelbilder sind sichtbar, wenn Diffusions-Reflexions- die Wiedergabe auf Hell gestellt platte + Polarisations- wird, oder der Kontrast ist unge- Platte nügend. Elektro-optische Art Hauptsächliche Komponenten Wiedergabe- Mängel Mode art F FEM Reflexion Flüssigkristall-Zelle + negativ Für ein helles Bild steht nicht Diffusions-Reflexions- genügend Licht zur Verfügung. Platte + Polarisations- Platte G FEM Permeation Flüssigkristall-Zelle + negativ Die Anordnung der hauptsäch- Diffusions-Permeations- & positiv lichen Komponenten für einen Platte + Polarisations- guten Kontrast ist schwierig. Platte Das zur Verfügung stehende Licht wird knapp, wenn die Wiedergabevorrichtung zur Ab- lesung von oben angeordnet wird. H FEM Permeation Flüssigkristall-Zelle + negativ Großer Leistungsverbrauch. Diffusions-Permeations- & positiv oder Difusions-Reflexions- Platte + Polarisations- Platte + Lichtquelle Von den in obiger Tabelle aufgezählten Flussigkristall-Wiedergabezellen bekannter Art wird berichtet, daß sie eine klare Anzeige und leichte Lesbarkeit bieten, wenn das einfallende Licht von außen genügend stark ist, d. h.iRnn die Umgebung heller ist. Wenn in Wahrheit die Umgebung zu hell ist, kommt es unvermeidlich zu dem Nachteil, daß ein oder mehrere zu unterscheidende Muster von reflektiertem äußeren Licht oder Streulicht an der Oberfläche der Filussig kristall-Wiedergabezelle gestört werden mtt der Folge, daß der erscheinende Kontrast auf der Wiedergabeoberfläche sich absenkt und die Lesbarkeit des wiedergegebenen Bildes verringert. Wenn andererseits genügender Kontrast erhalten werden soll, wird die Wiedergabe dunkel und macht es notwendig, flir eine Hilfsbeleuchtungseinrichtung Vorsorge zu treffen oder wenn die Wiedergabe in Farbe erfolgen soll, um dem Erzeugnis eine größere Marktgänggigkeit zu verschaffen, ist es schwierig, den erforderlichen Helligkeitspegel mr die Wiedergabe und zahlreiche andere Wiedergabeoperationen bereitzustellen.Liquid crystal display cells produced on the basis of the liquid crystals classified above are further divided into a permeation type and a reflection type in construction, and further classified into a negative display type and a positive display type depending on the type of display. The following table is a summary of the types and main components of known liquid crystal display cells according to the above-described classification. Electro-optical type Main components Reproduction defects Fashion art DSM permeation liquid crystal cell negative The background is seen as he is is alone. The contrast is insufficient. DSM permeation liquid crystal cell negative. High power consumption. and light source DSM reflection liquid crystal cell negative The reflected image is in the background visible with a mirror surface. surface reflection plate DSM reflection liquid crystal cell negative The viewing angle is limited. with a mirror surface reflection plate and a shield FEM reflection liquid crystal cell + positive double images are visible when Diffusion-reflection - the display is set to bright plate + polarization, or the contrast is un- Sufficient plate. Electro-optical type Main components Reproduction defects Fashion art F FEM reflection liquid crystal cell + negative Does not mean a bright picture Diffusion-reflection- enough light available. Plate + polarization plate G FEM permeation liquid crystal cell + negative The arrangement of the main Diffusion-permeation & positive components for one Plate + polarization- good contrast is difficult. Plate The one available Light is scarce when the Playback device for reading arranged from above will. H FEM permeation liquid crystal cell + negative Large power consumption. Diffusion permeation & positive or diffusion reflection Plate + polarization Plate + light source The liquid crystal display cells of the known type listed in the table above are reported to offer a clear display and easy readability if the incident light from outside is sufficiently strong that the surroundings are brighter. If in truth the environment is too bright, the disadvantage inevitably arises that one or more distinguishable patterns of reflected external light or scattered light on the surface of the fuzzy crystal display cell are disturbed, with the result that the contrast that appears on the display surface lowers and the legibility of the reproduced image is reduced. On the other hand, if sufficient contrast is to be obtained, the display becomes dark and it is necessary to make provision for auxiliary lighting, or if the display is to be in color to make the product more marketable, it is difficult to obtain the required level of brightness To provide playback and numerous other playback operations.

1} Fig. 1 zeigt die grundlegende Struktur der Flüssigkristall- Wiedergabezelle A gemäß Tabelle, und diese Zelle besteht aus durchsichtigen oder transparenten Basisplatten 1 und 2, beispielsweise aus Glas mit sichtigen überstehenden, an der Oberflächen aufgebrachten transparenten Elektroden 3 und 4 und einen Fltssigkristall 6 zwischen den Elektroden. An beiden Enden des Flussigkristalls 6 sind elektrisch isolierende Abstandstücke 5 vorgesehen. Wenn in dieser Ausbildung der Flüssigkristall-Wiedergabezelle eine elektrische Spannung an die Elektroden 3 und 4 angelegt wird, unterliegt der FlAssigkristall 6 der optischen Variation und zeigt das sogenannte dynamische Streuphänomen. Mit anderen Worten, die Wiedergabezelle, welche so lange transparent war, wie keine elektrische Spannung an den Elektroden angelegt war, gelangt zur weißen Trübe (Milchigkeit) bei der Anlage des elektrischen Potential6, und zwar weil der Flüssigkristall 6 der dynamischen Streuung unterliegt und das Licht dispergiert. Auf diese "eise unterscheidet die Flü ss igkristall-Wiede rgabe -zelle A ein vorbestimmtes Muster infolge der optischen Differenz zwischen der Lichtzerstreuung und des Fehlens der Zerstreuung.1} Fig. 1 shows the basic structure of the liquid crystal Rendering cell A according to the table, and this cell consists of clear or transparent base plates 1 and 2, for example made of glass with visible protruding, on the surfaces applied transparent electrodes 3 and 4 and a liquid crystal 6 between the electrodes. At both ends of the liquid crystal 6 are electrically insulating Spacers 5 are provided. If in this formation the liquid crystal display cell an electrical voltage is applied to the electrodes 3 and 4, subject to the Liquid crystal 6 shows the optical variation and shows the so-called dynamic scattering phenomenon. In other words, the display cell, which was transparent for as long as none electrical voltage was applied to the electrodes, leads to the white cloudiness (milky) during the application of the electrical potential6, namely because the liquid crystal 6 is subject to dynamic scattering and disperses the light. This is how it differs the liquid crystal display cell A has a predetermined pattern as a result of the optical difference between the light scattering and the lack of scattering.

Jedoch ist beim bisher entwickelten Stand der Teclmik die Intensität der Lichtzerstreuung nicht genügend hoch, so daß unvermeidlich äußerste Schwierigkeiten bei der Unterschei -dung eines Bildes auftreten, wenn das infolge Zerstreuung gebildete Bild zwischen den durchsichtigen Elektroden von einem Beobachter 7 vor einem dunklen llintergrund beobachtet werden soll. Um diesen Nachteil bei der W ledergabezelle A zu beseitigen, wird eine Lichtquelle 8 entgegengesetzt zur Seite des Beobachters 7 angeordnet, was zu der Flüssigkristall-Wiedergabezelle B nach Tabelle führt. Diese Wiedergabezelle B wird deshalb nicht als vorteilhaft betrachtet, weil viel elektrische Energie im Niederspannungsbereich verloren geht, was sonst der große Vorteil bei der Flüssigkristall-Wiede rgabezelle ist.However, the level of technology developed so far is the intensity the light scattering is not sufficiently high, so that extreme difficulties inevitably arise occur in the distinction of an image, if that formed as a result of dispersion Image between the transparent electrodes from an observer 7 in front of a dark one ll background should be observed. To this disadvantage with the W leather dispensing cell To eliminate A, a light source 8 becomes opposite to the observer's side 7, which leads to the liquid crystal display cell B according to the table. These Display cell B is not considered advantageous because it is much electrical Energy is lost in the low voltage range, which is otherwise the great advantage of of the liquid crystal display cell.

Als eine Verbesserung der Wiedergabe zelle A ist die Wiedergabezelle C vorgeschlagen worden, bei der eine der Elektroden, nämlich die Elektrode 3, reflektierend gemacht wird, oder eine reflektierende Schicht, beispielsweise ein Spiegel, an einer Zwischenfläche zwischen der Basisplatte 1 und der k;lektrode 3 oder an einer Oberfläche gegenüber der Zwischenfläche vorgesehen ist, um dadurch im wesentlichen die niedrige Lichtzerstreuung auf einen hohen Zerstreuungswert zu bringen, indem das einfallende Licht auf dem Lichtweg hin und her geschickt wird.As an enhancement to display cell A is the display cell C has been proposed in which one of the electrodes, namely the electrode 3, reflective is made, or a reflective layer, for example a Mirror, at an interface between the base plate 1 and the electrode 3 or is provided on a surface opposite the intermediate surface to thereby essentially the low light scattering towards a high scattering value by sending the incident light back and forth on the light path.

Bei dieser Ausbildung der Flüsslgkristall-Wiedergabezelle C bleibt das Teilstück, an dem kein optischer Wechsel stattgefunden hat, lichtdurchlässig, so daß die spiegelnden Oberflächenteile das Gesicht des Beobachters und den Hintergrund reflektieren, wie diese gerade sind, wodurch wiederum die Unterscheidung der wiedergegebenen Muster von diesen störenden Bildern schwierig wird. Gleichzeitig wird der Kontrast der Muster bei einem hellen Hintergrund im großen und ganzen niedriger. Zur teilweisen Vermeidung dieses Nachteils wird eine Abschirmung vorgesehen, welche ein schwarzes Objekt als Hintergrund mit Bezug auf die exakte Reflexionslage des Beobachters 7 schaffen soll, wie dies in der SusL)ildung der Flüssigkristall-W ie(lergabezelle D realisiert ist. Diese Ausbildung hat jedoch den Nachteil, daß der Beobachter 7 daran gehindert ist, auf das wiedergegebene Muster aus einer Position vor der Miedergabefläche zu schauen, so daß der Bereich bzw. der Blickwinkel beschränkt ist.In this configuration, the liquid crystal display cell C remains the section where no optical change has taken place is translucent, so that the reflective surface parts the face of the observer and the background reflect how these are straight, thereby in turn distinguishing the reproduced Pattern from these disturbing images becomes difficult. At the same time the contrast the pattern on a light background is by and large lower. For partial To avoid this disadvantage, a shield is provided which has a black Object as a background with reference to the exact reflection position of the observer 7 should create like this in the susL) formation of the liquid crystal W ie (output cell D is realized. However, this design has the disadvantage that the observer 7 is prevented from looking at the reproduced pattern from one position to look in front of the display area so that the area or the viewing angle is limited is.

Neben der Flüssigkristall-Wiedergabezelle, welche die dynamische Streumethode (DSM) benutzt, ist neulich eine unterschiedliche Klasse von Flüssigkristall-Wiedergabezellen unter Verwendung der Feldeffektmode (FEM) entwickelt und aktiv angewendet worden, welche als Charakteristikum einen hohen Musterkontrast mit geringer elektrischen Potential und geringem Leistungsverbrauch zu erzielen ermöglicht.In addition to the liquid crystal display cell, which uses the dynamic scattering method (DSM) is recently a different class of liquid crystal display cells developed and actively applied using field effect mode (FEM), which as a characteristic a high pattern contrast with low electrical To achieve potential and low power consumption.

Der Ausdruck "Feldeffektmode (FEM)", wie dieser in der vorliegenden Anwendung verwendet wird, bezieht sich auf die sich ändernde Molekularorientierung des Flüssigkristalls infolge des elektrischen Feldes, wobei die Änderung durch zwei Schichten oder Folien der polarisierenden Platte nachgcv. jesen werden kann. Die Ausbildung zur Erzielung dieser Fedeffektmode ist in lig. 2 dargestellt, woraus die strukturellen Unterschiede zwischen der I'litse igkristall-Wie de rgabezelle unter Verwendung der dynamischen Streumode und der Flüssigkristall-Wiedergabezelle unter Verwendung der Feldeffektmode klar erkenntlich sind. Der Schlüsselunterschied in dieser FEM-Flüssigkristall-Wiedergabezelle beruht darauf, daß zwei sich orthogonal schneidende Polarisationsplatten 10 und 11 auf beiden äußeren Oberflächen der Flüssigkristallzelle 9 vorgesehen sind, die aus sich gegenüberstehenden transparenten Basisplatten 1 und 2 mit Elektroden 3 und 4 an den inneren sich gegenüberliegenden Seiten aufweist, zwischen denen der Flüssigkristall 6 gehalten wird. Durch diese Ausbildung wird es möglich, den Teil zu unterscheiden, welcher einem effektiven elektro-optischen Wechsel unterlegen hat.The term "field effect mode (FEM)" as used herein Application used refers to the changing molecular orientation of the liquid crystal as a result of the electric field, the change being by two Layers or foils of the polarizing plate according to gcv. jesen can be. The training to achieve this Fedeffektmode is in lig. 2 shown, from which the structural differences between the litse ig-crystal reproducing cell using the dynamic scattering mode and the liquid crystal display cell are clearly recognizable using the field effect mode. The key difference in this FEM liquid crystal display cell relies on two being orthogonal intersecting polarizing plates 10 and 11 on both outer surfaces of the liquid crystal cell 9 are provided which consist of opposed transparent base plates 1 and 2 with electrodes 3 and 4 on the inner opposite sides, between which the liquid crystal 6 is held. Through this training will it is possible to distinguish the part which is an effective electro-optical Has lost out on bills.

Nachfolgend wird das Prinzip der Feldeffektmode (FEM) kurz erläutert. In den gedrehten Strukturen der nematischen Flüssigkristallphase (TN) gibt die Flüssigkristall-Zelle einer Ausbildung, in welcher die lange oder Hauptachse des Flüssigkristall-MolekAls mit einer positiven dielektrischen Anisotropie parallel zu den transparenten Elektroden 3, 4 und in gleicher Richtung hierzu orientiert ist, und bei der der Flüssigkristall zu einer spiralischen Struktur im Bereich von 0 bis 90 Grad senkrecht zu der Elektrodenoberfläche zwischen den beiden Elektroden gebracht ist, linear polarisiertes Licht ab, welches senkrecht auf die Elektrodenoberfläche mit einer bei 90 Grad gedrehten Polarisationsebene im Falle der spiralischen Struktur der Flüssigkristall-Zelle projiziert worden ist, die auf 90 Grad und in einem Zustand ohne angelegtes elektrisches Feld ist. Wenn mit anderen Worten die Flüssigkristall Zelle zwischen gekreuzten Nicols im durchscheinenden Licht betrachtet wird, ist das Gesichtsfeld hell, während im Falle, wenn die Flüssigkristall-Zelle zwischen parallelen Nicols liegt, das GesichtSeld dunkel erscheint. Wenn in diesem Zustand eine geeignete Spannung (oder eine gesättigte Spannung) an die Flüssigkristall-Zelle 9 angelegt wird, werden die Langachsen der Flüssigkristall-Moleküle senkrecht auf die Elektrodenoberfläche ausgerichtet mit der Folge, daß das Gesichtsfeld dunkel wird, wenn die Flüssigkristall-Zelle zwischen gekreuzten Nicols angeordnet wird und daß das Gesichtsfeld hell zwischen parallelen Nicols wird, im Gegensatz zum Fall, bei dem keine Spannung angelegt ist. Als Ergebnis kann ein erforderliches Muster durch den Kontrast zwischen dem hellen Teil und dem dunklen wiedergegeben werden. Im Falle der "f)eformation von vertikal ausgerichteten Phasen (DAP) " werden die langen Achsen der Flüssigkristall-Moleküle mit einer negativen dielektrischen Anisotrople senkrecht auf die Elektrodenoberfläche ausgerichtet (homeotrope Ausrichtung) . Wenn die anzulegende elektrische Spannung allmählich von O Volt ansteigt, wird der Winkel zwischen der langen Achse des Flüssigkristall- MolekQls und der Elektrodenoberfläche entsprechend groß. Wenn die Spannung die Sättigung erreicht, wird der Winkel 90 Grad mit der Folge, daß die Elektrodenoberfläche und die lange Achse der Flüssigkrstall-Moleküle parallel zueinander werden. Wenn demnach die Flussigkristall-Zelle derartiger Ausbildung zwischen gekreuzten Nicols gebracht wird, ist das Gesichtsfeld bei angelegter Spannung 0 dunkel, während es am Punkt der gesättigten Spannung hell wird, wobei ein erforderliches Muster wiedergegeben werden kann. An einer Stelle der Spannung zwischen der Spannung 0 und der gesättigten Spannung ist eb Phänomen zu beobachten, welches ähnlich dem Fall ist, daß zwei diaxiale Kristalle zwischen zwei Schichten von polarisierenden Platten gegeneinandergedreht werden und Licht einer speziellen Wellenlänge durch die Polarisationspiatten infolge Verzögerung hindurchgelangt, wobei eine Wiedergabe in Farbe möglich wi rd.The principle of the field effect mode (FEM) is briefly explained below. The liquid crystal cell is in the twisted structures of the nematic liquid crystal phase (TN) one Formation in which the long or major axis of the liquid crystal molecule with a positive dielectric anisotropy parallel to the transparent electrodes 3, 4 and is oriented in the same direction to this, and in which the liquid crystal to a spiral structure ranging from 0 to 90 degrees perpendicular to the electrode surface is brought between the two electrodes, linearly polarized light, which perpendicular to the electrode surface with a plane of polarization rotated by 90 degrees has been projected in the case of the spiral structure of the liquid crystal cell, which is at 90 degrees and in a state with no electric field applied. if in other words the liquid crystal cell between crossed nicols in the translucent Light is viewed, the field of view is bright, while in the case when the liquid crystal cell lies between parallel Nicols, the face appears dark. If in this Condition a suitable voltage (or a saturated voltage) to the liquid crystal cell 9 is applied, the long axes of the liquid crystal molecules are perpendicular to the Electrode surface aligned with the result that the field of view becomes dark, when the liquid crystal cell is placed between crossed nicols and that the field of view becomes bright between parallel nicols, in contrast to the case with to which no voltage is applied. As a result, a required pattern can go through the contrast between the light part and the dark part can be reproduced. In the event of the "f) formation of vertically aligned phases (DAP)" become the long axes of liquid crystal molecules with a negative dielectric anisotropy perpendicular aligned with the electrode surface (homeotropic alignment). If the to be applied electrical voltage gradually increases from 0 volts, the angle between the long axis of the liquid crystal molecule and the electrode surface accordingly great. When the voltage reaches saturation, the angle becomes 90 degrees with the Consequence that the electrode surface and the long axis of the liquid crystal molecules become parallel to each other. If, accordingly, the liquid crystal cell has such a design brought between crossed nicols is that Facial field when voltage 0 is applied, it is dark, while it is light at the point of saturated voltage a required pattern can be reproduced. At one point the voltage between the voltage 0 and the saturated voltage is eb phenomenon to observe, which is similar to the case where two diaxial crystals are between two layers of polarizing plates are rotated against each other and light a special wavelength through the polarization plates as a result of delay passed through, whereby a reproduction in color is possible.

Nunmehr wird auf die Erläuterungen der Flüssigkristall-Wiedergabezellen nach der Tabelle rückgegriffen und zwar wird ein Ausmhrungsbeispiel der Flflssigkristall-Wiedergabezelle mit Verwendung der Feldeffektmode (FEM), von welcher die praktische Entwicklung weiterführt, nachfolgend erläutert.We now turn to the explanations of the liquid crystal display cells in accordance with the table, an exemplary embodiment of the liquid crystal display cell is used with the use of the field effect mode (FEM), of which the practical development continues, explained below.

Die Flüssigkristall-Wiedergabezelle E ist das typische Beispiel der Verwendung der Feldeffektmode, wobei diese Zelle aus einer eigentlichen Flüssigkristall-Zelle 9, einer Polarisationsplatte 10 und einer Diffusion-Reflexionsplatte 1 aufgebaut ist, welche, von der Zelle 9 aus gesehen, auf der entgegengesetzten Seite zur Polarisationsplatte 10 angeordnet ist. I)ie Flüssigkristall-Zelle ist vom positiven Typ, wobei das wiederzugebende Muster dunkel erscheint, während die Umgebung hell ist.The liquid crystal display cell E is the typical example the Use of the field effect mode, whereby this cell consists of an actual liquid crystal cell 9, a polarizing plate 10 and a diffusion reflection plate 1 are constructed which, as seen from the cell 9, is on the opposite side to the polarizing plate 10 is arranged. I) The liquid crystal cell is of the positive type, and that is to be reproduced Pattern appears dark while the surrounding area is light.

Eine der schwerwiegenden Probleme mit dieser Flilssigkristall-Wiedergabeeinrichtung steht mit der Verwendung der linearen Polarisationsplatte in Zusammenhang. Die lineare Polarisationsplatte, welche gewöhnlich praktisch benutzt werden kann, ist dadurch hergestellt worden, daß ein gestreckter oder gelenkter Kunststoff-Filtn, in welchem bichrome Moleküle, usw. vorhanden sind, mit der Basisplatte durch Kleben verbunden ist.One of the serious problems with this liquid crystal display device is related to the use of the linear polarizing plate. The linear Polarizing plate which can usually be put to practical use is thereby been made that a stretched or steered plastic filtn in which bichrome molecules, etc. are present, bonded to the base plate by gluing is.

Diese Kunststoff-Polarisationsplatte, welche im allgemeinen einen hohen praktischen Nutzen hat, weist jedoch einen Lichtdurchlaßfaktor auf, der vom Standpunkt der Theorie einerseits nicht genügend groß ist, wenn auch der Standpunkt der praktischen Herstellungskosten andererseits berücksichtigt wird.This plastic polarizing plate, which generally has a has high practical utility, but has a light transmission factor that differs from The theory's point of view on the one hand is not big enough, though the point of practical manufacturing cost on the other hand is also taken into account will.

Aus diesem Grund kann nur eine Polarisationsplatte mit einer Durchlässigkeit von ungefahr 50% des linear polarisierten Lichtes mit Bezug auf nichtpolarisiertes Licht erhalten werden. lm Maße, wie sich der Lichtdurchlaßfaktor dem kritischen Wert nähert, nimmt die Fähigkeit der I olarisation ab, was wiederum zu einer Einschränkung der Helligkeit der Wiedergabe führt, welches infolgedessen das wesentliche Problem darstellt. Wenn in Betracht gezogen wird, daß die helligkeit der Wiedergabe so weit wie möglich mit der Konstruktion gemäß Beispiel der Flüssigkristall-Zelle E vergrößert werden muß, sollte der Beobachter 7, um ein Muster mit einem tiefen Ton und einem genügend hellen Hintergrund zu erhalten, auf den wiederzugebenden Teil des Musters blicken, welches direkt durch das elektrische Feld modifiziert worden ist, und zwar durch zwei Blätter oder Schichten der Polarisationsplatten 10 und 11 und gleichzeitig sollte er auf den Schatten des Teils des Musters blicken, welches dieser elektrischen Feldmodifikation mittels äußerem Licht unterworfen ist, und als I;:rgebnis hiervon blickt der Beobachter an das wiederzugebende Muster in dem Zustand des Teils, welches der sichtbaren Modifikation durch überlappung des vom elektrischen Feld modifizierten Musters über die Polarisationsplatten und dessen Schatten infolge des äußeren Lichtes, welcher zweimal so tiei als das ursprungliche Muster geworden ist. Während es wünschenswert ist, daß die Dicke der Basisplatte 1 so dünn wie möglich ist, besteht jedoch eine Begrenzung bezüglich der Dicke der Basisplatte bei der Anwendung in einer Flilssigkristall-Wiedergabe zelle vom praktischen Standpunkt aus.For this reason, only one polarizing plate with one permeability can be used of about 50% of linearly polarized light with respect to unpolarized Light are preserved. To the extent that the light transmission factor becomes critical Approaching value, the ability to polarize decreases, which in turn leads to a limitation the brightness of the display, which is the main problem as a result represents. If it is taken into account that the brightness of the reproduction so far enlarged as possible with the construction according to the example of the liquid crystal cell E. must be, the observer should 7 to find a pattern with a low tone and a To get enough light background on the part of the pattern to be reproduced look that has been modified directly by the electric field, namely through two sheets or layers of polarizing plates 10 and 11 and at the same time should he be looking at the shadow of the part of the pattern which of these electrical Field modification by means of external light, and as I;: As a result of this, the observer looks at the pattern to be reproduced in the state of the part, which is the visible modification by overlapping that of the electrical Field of modified pattern over the polarizing plates and its shadow as a result of the external light, which has become twice as true as the original pattern is. While it is desirable that the thickness of the base plate 1 be as thin as possible however, there is a limit to the thickness of the base plate in the Application to a liquid crystal display cell from a practical point of view the end.

Wenn die Basisplatte demnach dicker als der in Frage stehende Grenzwert ist, tritt unvermeidlich eine Diskrepanz zwischen dem direkt zu beobachtenden Teil und dem Schatten uuf mit der Folgt der Bildung eines Doppelbildes. Die Bildung eines derartigen Doppelbildes infolge der Dicke der Platte hängt von der Größe des wiederzugebenden Musters ab. Wenn das W Wiedergabemuster aus einer Kombination von speziell großen Flächen besteht, ist die Bildung des Doppelbildes weniger ausgepräft. Wenn dagegen das wiederzugebende Muster eine Kombination von dünnen Linien und Punkten ist, wird die Unbequemlichkeit infolge des Doppelbildes notorisch und der Ärger mit diesem Doppelbild wird speziell dann unertäglich, wenn das wiederzugebende Muster aus einer schräg abliegenden Lage beobachtet werden muß. Zwar iet es möglich, diesen auf das Doppelbild zurückgehende Defekt dadurch zu beheben, daß der Zwischenraum zwischen der Polarisationsplatte 10 und der vom Beobachter 7 aus gesehenen Rückseite der Diffusions-Reflexionsplatte 1 breit gemacht wird oder indem die Zersrreuungsfähigkeit der Diffus lons - Re flexions plat -te 1 vergrößert wird, so daß der Schatten dieses Musters so undeutlich wie möglich für den Beobachter 7 gemacht wird, diese Maßnahme mhrt aber unvermeidlich zu anderen Nachteilen, nämlich der verringerten optischen Dichte. Wenn außerdem die Zerstreuungs fähigkeit der Diffusions-Reflexionsplatte 1 zu sehr vergrößert wird, wird der Lichts trag von dem hellen Feld des Musters, welcher bis zu dem Auge des Beobachters gelangt, reduziert, was zu einem wesentlichen Abdunkeln des TTintergrundes führt. Die positive Wiedergabe, welche durch die Flüssigkristall-Wiedergabezelle E mit der zuvor beschriebenen Re flexionstyp-Wiedergabekonstruktion gelie -fert wird, besitzt diese Nachteile, wie zuvor erläutert wurde. Obzwar diese Art der Wiedergabezelle in der Lage ist, einen genügenden Kontrast zwischen dem Muster und dem Hintergrund zu liefern, wenn die Beobachtung direkt frontseitig erfolgt, - und dort hat die Einrichtung praktische NUtzlichkeit - werden zahlreiche Wünsche an die Flüssigkristall-M iedergabevorrichtung bezüglich einer breiteren Anwendung nicht erfüllt, insbesondere die Anwendung in einem dunklen Raum oder die Wiedergabefühigkeit des Musters in einer dunklen Umgebung, bei der gerade noch gewöhnlich gedrucktes Material gelesen werden kann, wobei natürlich auch eine Anwendung in einem hellen Raum gegeben sein soll.If the base plate is therefore thicker than the limit in question is, a discrepancy inevitably occurs between the part directly observed and the shadow, with the result that a double image is formed. The formation of a such double image due to the thickness of the plate depends on the size of the display Pattern. When the W rendering pattern is a combination of specially large Areas is the formation of the double image less pronounced. On the other hand, if the pattern to be reproduced is a combination of thin lines and dots is, the inconvenience due to the double image becomes notorious and the anger with this double image is especially unbearable when the pattern to be reproduced must be observed from an inclined position. It is possible to do this to correct the defect going back to the double image by removing the gap between the polarization plate 10 and the rear side seen from the observer 7 of the diffusion reflection plate 1 is made wide or by increasing the dispersibility the diffuse lons - Re flexions plat -te 1 is enlarged, so that the shadow of this Pattern is made as indistinct as possible for the observer 7, this measure but inevitably leads to other disadvantages, namely the reduced optical appearance Density. In addition, if the dispersive ability of the diffusion reflection plate 1 is enlarged too much, the light is transmitted from the bright field of the pattern, which gets as far as the eye of the observer, reduces what becomes an essential Darken of the background leads. The positive rendition, which by the liquid crystal display cell E having the above-described Re flexion type display construction Delivered, has these disadvantages, as explained above. Although this Type of display cell is able to provide sufficient contrast between the To provide the pattern and the background if the observation is made directly from the front, - and there the facility is of practical use - there are numerous wishes to the liquid crystal display device for wider application not fulfilled, especially the use in a dark room or the reproducibility of the pattern in a dark environment that is barely ordinary printed Material can be read, with of course also an application in a bright Space should be given.

Die Flüssigkristall-Wiedergabezelle F vom negativen Wiedergabetyp kann theoretisch wie zuvor erwähnt ausgebildet sein.The negative display type liquid crystal display cell F can theoretically be designed as mentioned above.

Diese Wiedergabezelle F besitzt jedoch den Nachteil, daß, wenn ein wiederzugebendes Muster aus einer T(ombination von relativ kleinflächigen C)bjelcten ist, wie dünnen Linien und kleinen Punkten, gelangen die beiden Polarisationsplatten, welche in einem gewissen Abstand dazwischen angeordnet sind, dazu, einen Schlitzeffekt zu liefern, wobei die Schlitze nur ffir die Oben-Untenrichtung dieser kleinen, der optischen Modulation unterworfenen Teile offen sind, gerade im Gegensatz zu der W wirkung der bereits erwähnten FlüssigkristalI-Vt'iedergabezelle E, was dazu führt, daß das Licht der Umgebung Schwierigkeiten hat, bis zu der Diffusions-Reflexionsplatte zu gelangen. Wenn die Lichtstrahlen, außer denen mit relativ vertikalem Einfall nur schwierig das helle Feld erreicht, tritt der Nachteil auf, daß das helle Feld des Musters zu wenig Licht erhält. Aus diesem Grunde ist der praktische Wert der Wiedergabezelle F vom negativen Wiedergabetyp geringer als der der Wiedergabezelle E mit positiver Wiedergabe und der Ausbildung nach dem Reflexionstyp.However, this display cell F has the disadvantage that if a pattern to be reproduced from a T (combination of relatively small-area C) objects is, like thin lines and small dots, get the two polarizing plates, which are arranged at a certain distance between them, in addition to a slit effect to deliver, the slits only for the top-bottom direction of this small, the parts subject to optical modulation are open, just in contrast to the Effect of the already mentioned liquid crystal display cell E, which leads to that the light of the environment has difficulty up to the diffusion reflection plate to get. When the rays of light, except those with relatively vertical incidence difficult to reach the bright field, there is a disadvantage that the bright field the pattern receives too little light. Because of this, the practical value is the Display cell F of the negative display type is less than that of the display cell E with positive rendering and training according to the reflection type.

Die Wiedergabe zelle vom Permeationstyp mit Verwendung der Feldeffektmode (FPT) besitzt die gleiche Wiedergabezelle wie Ile vom Reflexionstyp und es wird eine Diffuisons-Permeations-Platte auf der Rückseite der Zelle anstelle der Diffusions-Reflexions-Platte verwendet, aus deren Richtung das äußere Licht zur Verwendung als hintergrund der hellen Stellen verwendet wird. dieses System ist nunmehr in den Wiedergabezellen G und I-I aufgenommen. Es treten jedoch ähnliche Nachteile wie bei den Wiedergabezellen unter Verwendung der dynamischen Streumode (DSM) auf, wie bereits im Vorhergehenden erläutert.The reproduction cell of the permeation type with the use of the Field effect fashion (FPT) has the same display cell as reflection type Ile, and it becomes a Diffuisons permeation plate on the back of the cell instead of the diffusion reflection plate used from the direction of the external light for use as a background of the bright spots is used. this system is now in the display cells G and I-I added. However, there are disadvantages similar to those of the display cells using the dynamic scattering mode (DSM), as before explained.

Bei der Wiedergabezelle G kann extrem günstiger Kontrast und helligkeit erzielt werden, wenn die Rückseite der Wiedergabezelle ein helles Fenster oder eine Deckenleuchte ist. Wenn dagegen die Wiedergabezelle auf einem Pult oder Stand in einer Position plaziert ist, daß man auf das wiedergegebene Muster bei nach unten gerichtetem Winkel betrachten muß, wird der hintergrund ganz natürlich dunkel, so daß kein genügender Kontrast ffir das Muster erhalten werden kann, was für die beobachtung ungünstig ist. Die Anwendung der Lichtquelle in der Nviedergabezelle H führt zu einer Vergrößerung des Verbrauchs an elektrischer IRistung, so daß die Anwendung eingeschränkt ist.The display cell G can offer extremely favorable contrast and brightness can be achieved if the back of the display cell has a light window or a Ceiling light is. If, on the other hand, the display cell is on a desk or stand in a position is placed that you can look at the reproduced pattern at downwards must look at a directed angle, the background is naturally dark, so that sufficient contrast cannot be obtained for the pattern, what for observation is unfavorable. The application of the light source in the display cell H leads to an enlargement of the Consumption of electrical power, see above that the application is restricted.

Unter Berücksichtigung der Nachteile der bisher bekannten Flüssigkristall-Wiedergabe zellen wird nunmehr die bevorzugten Ausrnhrungsformen der Flüss Igkristall-Wiedergabezellen gemäß der Erfindung nachfolgend beschrieben.Taking into account the disadvantages of the previously known liquid crystal display cells is now becoming the preferred embodiment of liquid crystal display cells according to the invention described below.

Fig. 3 stellt skizzenmäßig die Anordnung der Flüssigkristall-Wiedergabevorrichtung gemäß Erfindung dar, und zwar ist eine Flüssigkristall-Wiedergabezelle 12 vom Permeationstyp (mit Lichtdurchfall), ein reflektierender Spiegel 13, ein Gehäuse 14 fflr die zur Wiedergabe erforderliche Einrichtung vorgesehen. Das äußere Licht 10 durchdringt die Flüssigkristall-Wiedergabezelle 12, welche an der Stelle 15 als virtuelles Bild fur den Betrachter 7 erscheint. Diese Anordnung (lay-out) der Wiedergabevorrichtung ist für einen Fall geeignet, in welchem der Beobachter 7 die Einrichtung bei abwärts gerichtetem Win -kel handhabt und ist ;nsbesondere angepaßt für die Anwendung als strukturelle Komponente eines tragbaren Rechners oder einer Armbanduhr. Im Falle der Beobachtung des daegestellten Musters in gleicher Ebene zwischen dem Auge des Beobachters und der AR'iedergabe oder bei Beobachtung in relativ horizontaier Richtung wird die Flüssigkristall-Wiedergabezelle vorzugsweise um etwa 45 Grad gedreht, um das virtuelle Bild 15 in die gleiche Ebene wie das Auge des Beobachters zu bringen, wie aus Fig. 4 hervorgeht. Die Bezugszeichen und Symbole in dieser Figur entsprechen der nach Fig. 3, und die Anordnung ist derart, als ob das wiedergegebene Muster in der vertikalen Position wäre. Diese Art der Wiedergabe kann fflr Tischuhren und Meßinstrumente verwendet werden. Der Wiedergabeteil, wie bereits bekannt, ist aus einer Flüssigkristall-Wiedergabezelle 12 vom Permeationstyp hergestellt, welche Muster, beispielsweise Ziffern und Buchstaben auf transparenten Elektroden auf der Innenseite der transparenten Basisplatten mittels der Feldeffektmode (FEM) und der dynamischen Streumode (DSM) licht moduliert und welche das zu unterscheidende Muster von dem nicht wiedergegebenen Teil infolge des Unterschiedes in dem Ausmaß der T ichtdurchdringung oder des Zustandes der Lichtzersreuung zu unterscheiden ermöglicht. Wenn bei dieser Ausbildung die Flüssigkristall-Wiedergabezelle ein vom äußeren Licht 10 durchdrungenes Muster zeigt, wird dieses von dem Spiegel 13 reilektiert und das reflektierte Bild des Musters wird für den Beobachter 7 zur Beobachtung bereitgestellt. In diesem Fall entspricht die Stelle des virtuellen Bildes 15 des Musters der Stelle des wiedergegebenen Musters.Fig. 3 is an outline of the arrangement of the liquid crystal display device according to the invention, namely a liquid crystal display cell 12 is of the permeation type (with light transmission), a reflecting mirror 13, a housing 14 for the Reproduction required facility provided. The external light 10 penetrates the liquid crystal display cell 12, which at the point 15 as a virtual image for the viewer 7 appears. This layout of the playback device is suitable for a case where the observer 7 controls the device at downward directed angle and is specially adapted for the application as structural component of a portable computer or wrist watch. In the event of the observation of the presented pattern in the same plane between the eye of the Observer and the AR 'playback or when observing in a relatively horizontal direction the liquid crystal display cell is preferably rotated about 45 degrees to to bring the virtual image 15 into the same plane as the observer's eye, as can be seen from FIG. The numerals and symbols in this figure correspond that of Fig. 3, and the arrangement is as if the reproduced pattern would be in the vertical position. This type of display can be used for table clocks and Measuring instruments are used. The playback part, as already known, is off a permeation type liquid crystal display cell 12, which Patterns such as numbers and letters on transparent electrodes on the Inside of the transparent base plates by means of the field effect mode (FEM) and the dynamic scattering mode (DSM) modulates light and which the pattern to be distinguished of the not reproduced Part due to the difference in the extent of light penetration or the state of light scattering enables. In this embodiment, if the liquid crystal display cell is one of the External light 10 shows pattern penetrated, this is reflected by the mirror 13 and the reflected image of the pattern becomes observation for the observer 7 provided. In this case, the location of the virtual image corresponds to 15 of the Pattern of the place of the reproduced pattern.

In der Anordnung der Komponenten der Flüssigkristall- Wiedergabevorrichtung gemäß Erfindung nach Fig. 3 wird das Licht von der oberen Frontseite der Wiedergabevorrichtung bevorzugt eingelassen. Im Falle eines tragbaren Rechners beispielsweise ist die Möglichkeit der Verhinderung der Belichtung durch den Körper des Beobachters vollständig vermieden und darüberhinaus kann die Musterwiedergabe in einer Position direkt gegenüber dem Beobachter erhalten werden, was als vorteilhaft anzusehen ist. Auch wenn auf das wie der gegebene Muster von oben und unten, von rechts oder links gehellen wird, erscheint infolge der Ausbildung der Wiedergabevorrichtung kein direkt einfallendes Licht von außen, d: h. ein Jiintergrundbild auf dem Spiegel wird vermieden und es kann ein breiter Sichtwinkel erhalten werden, was als Vorteil anzusehen ist.In the arrangement of the components of the liquid crystal display device According to the invention of FIG. 3, the light is from the upper front side of the display device preferentially let in. For example, in the case of a portable computer, the Ability to completely prevent exposure through the observer's body avoided and, moreover, the pattern reproduction in a position directly opposite the observer are obtained, which is to be regarded as advantageous. Even if on that like that given patterns from above and below, from the right or is brightened on the left appears as a result of the design of the reproducing device no direct incident light from outside, i.e. a background image on the mirror is avoided and a wide viewing angle can be obtained, which is an advantage is to be seen.

In der Anordnung der Komponenten der b'lüssigkristci11-Wiedergabevorrichtung gemäß Erfindung nach Fig. 4 kann die Beleuchtung vom oberen Teil der Vorrichtung genommen werden, insbesondere, wenn es sich um eine Tischuhr handelt, die auf einem Lilcherbor(1 an der Wand steht, wo es schwierig wäre, Licht aus der Richtung der Wand zu erhalten. In the arrangement of the components of the liquid crystal display device According to the invention according to FIG. 4, the lighting can be from the upper part of the device especially if it is a table clock that is on a Lilcherbor (1 stands on the wall where it would be difficult to get light from the direction of the Wall.

Der Spiegel 13 zur Anwendung in der Flilssigkristall-Wiedergabevorrichtung gemäß Erfindung ist nicht auf einen ebenen Spiegel beschränkt, es können natürlich auch zylindrische Spiegel mit sowohl konkaver als auch konvexer Oberfläche im Quer-5 chnitt benutzt werden. Im Falle der Anwendung des konkaven zylindrischen Spiegels kann der wiederzugebende Teil in vergrößertem Maßstab beobachtet werden, während im Falle der Verwendung eines konvexen zylindrischen Spiegels der wiederzugebende Teil in verkleinertem Maßstab sichtbar ist. Im letzteren Fall nimmt die Helligkeit des wiedergegebenen Musters entsprechend der Verringerung des Maßstabes des Musters zu, was sehr wirksam beim Erhalt einer BIusterwiedergabe hoher Helligkeit und Kontrast ist, wenn die M iedergabevorrichtung so ausgebildet ist, daß die beleuchtete Fläche speziell groß gemacht und die Musterwiedergabefläche in entsprechendem Maße verkleinert ist. The mirror 13 for use in the liquid crystal display device according to the invention is not limited to a flat mirror, it can of course also cylindrical mirrors with both concave and convex surfaces in the transverse 5 cut can be used. In the case of using the concave cylindrical Mirror, the part to be reproduced can be observed on a larger scale, while in the case of using a convex cylindrical mirror, the one to be reproduced Part is visible on a reduced scale. In the latter case the brightness decreases of the reproduced pattern according to the reduction in scale of the pattern to which is very effective in obtaining a pattern reproduction of high brightness and contrast is when the playback device is designed so that the illuminated area Made especially large and the pattern display area reduced accordingly is.

Die Fig. 5a bis 5d zeigen jeweils skizzenmäßig einen teilweisen Querschnitt der Fig. 1 mit Bezug einer Flüssigkristall-Wiedergabezelle 12 vom Permeationstyp (mit l.ichtdurchdringung) und zwar gibt Fig. 5a eine bekannte gewöhnliche FlAssigkristall-Zelle wieder, bei der zwei Basisgläser 1 6 an ihrer inneren Oberfläche transparente Elektroden 17 mit einem vorbestimmten Muster tragen. Der Flüssigkristall 6 wird zwischen der Kombination des transparenten Glases und der transparenten Elektrode gewöhnlich in einem Spalt von 5 bis 50 Mikron Breite gehalten. Bei der Anwendung dieser F,üssigkri6tall-U'ledergabezelle nach Fig. 5a wird gewöhrilich nach einer Methode verfahren, bei der der Nichtwiedergabeteil transparent ist und der Wiedergabeteil durch die dynamische Zerstreuungsmode (DSM) unterscheidbar ist.5a to 5d each show a sketch of a partial cross section 1 with reference to a liquid crystal display cell 12 of the permeation type (with light penetration), namely Fig. 5a shows a known, ordinary liquid crystal cell again, with the two base glasses 1 6 transparent electrodes on their inner surface 17 wear with a predetermined pattern. The liquid crystal 6 will between the combination of the transparent glass and the transparent electrode usually held in a gap 5 to 50 microns wide. In the application This liquid-crystal U-delivery cell according to FIG Method in which the non-reproduction part is transparent and the reproduction part can be distinguished by the dynamic dispersion mode (DSM).

Gemäß dieser Flüssigkristall-Wiedergabezelle wird jedoch der Hintergrund des Nichtwiedergabeteils lichtdurchlässig und verringert in einigen Fällen den Kontrast in dem Muster -wiedergabeteil. Um dieser Schwierigkeit aus dem Weg zu gehen, wird die FEM-Methode angewendet, bei welcher das kombinierte Paar der transparenten Basisgläser und der transparenten Elektroden von zwei Blättern oder Schichten einer polarisierenden Platte 18 umgeben sind, wie aus Fig. 5b hw orgeht. Gemäß dieser FEM-Methode kann der gewöhnliche Hintergrund bei nahe ganz durch diese sich senkrecht schneidenden Polarisationsplatten abgeschnitten werden. Jedoch selbst bei dieser Konstruktion verbleiben einige praktische Unbequemlichkeiten insofern, als die beiden Polarisationsplatten das Licht nicht vollständig abschneiden können, wenn das äußere Licht hohe Intensität aufweist, beispielsweise von einer Fluoreszenzlampe, einer elektrischen Lampe, Sonnenlicht, usw. stammt. Um diesen Eventualitäten vorzugreifen, wird gemäß Erfindung auf der Seite des einfallenden Lichtes 10 eine Diffusions-Permeationsplatte 19 vorgesehen, welche die Bilder bei der Lichtquelle zerstreut, wie aus Fig. 5 c ersichtlich. Diese Maßnahme hat sich als äußerst praktisch und wirksam erwiesen. Es ist auch möglich, daß eine milchglasartige Lichtabschirmplatte 20 mit einer Ausbildung zur Abschirmung des vertikal einfallenden Lichtes auf die Oberfläche der Flüssigkristall-Zelle anstelle der Diffusions- Permeationsplatte 19 benutzt wird, wie aus Fig. 5 d hervorgeht.According to this liquid crystal display cell, however, the background becomes of the non-reproducing part becomes translucent and, in some cases, lowers the contrast in the pattern reproducing part. In order to avoid this difficulty, it is necessary applied the FEM method, in which the combined pair of transparent base glasses and the transparent electrodes of two sheets or layers of a polarizing one Plate 18 are surrounded, as shown in Fig. 5b hw. According to this FEM method, the ordinary background at almost completely through these perpendicularly intersecting Polarizing plates are cut off. But even with this construction there remain some practical ones Inconveniences insofar as the both polarizing plates cannot cut off the light completely, though the external light has a high intensity, for example from a fluorescent lamp, an electric lamp, sunlight, etc. To anticipate these eventualities, is according to the invention on the side of the incident light 10 a diffusion permeation plate 19 is provided, which diffuses the images at the light source, as shown in FIG. 5 c evident. This measure has proven to be extremely practical and effective. It is also possible that a frosted glass-like light shielding plate 20 with a training to shield the vertically incident light on the surface of the liquid crystal cell is used instead of the diffusion permeation plate 19, as can be seen from Fig. 5d.

Auch bei der Fitissigkristall-Wiedergabezelle vom Permeationstyp nach der dynamischen Streumode (DSM) - System, bei dem keine Polarisationsplatte verwendet wird, kann die milchglasartige Lichtabschirmplatte effektiv benutzt werden, was zu einer Verbesserung des Wirkungsgrades der Lichtpermeation oder Durchdringung führt.Also in the Fitissig crystal display cell of the permeation type the dynamic scattering mode (DSM) system that does not use a polarizing plate the frosted glass type light shielding plate can be used effectively, what to improve the efficiency of light permeation or Penetration leads.

Mtle im Vorgehenden mit Bezug und im Vergleich mit zahlreichen alten und neuen Beispielen erläutert wurde, ist es bei der Erfindung kennzeichnend, daß ein virtuelles Bild durch Reflexion eines Musters verwendet wird, das von der Flüssigkristall-Wiedergabezelle vom Permeationstyp erzeugt wird, und zwar wird die wesentliche Darstellung des Musters von dem Spiegel reflektiert. Für die praktische Ausbildung der Wiedergabe vorrichtung sind zahlreiche optische Mittel möglich.Mtle in the foregoing with reference to and in comparison with numerous old and new examples has been explained, it is characteristic of the invention that a virtual image is used by reflecting a pattern produced by the liquid crystal display cell of the permeation type, becomes the essential representation of the pattern reflected from the mirror. For the practical training of the playback device numerous optical means are possible.

De Diffusions-Permeationsplatte 19, welche eine der Komponenten der vorliegenden Vorrichtung darstellt, soll nicht nur eine gute Lichtzerstreuungsfähigkeit, sondern auch ausgezeichnetes optisches Verhalten mit Bezug auf Lichtdurchlässigkeit aufweisen, obwohl im allgemeinen ein Gegensatz darin besteht, daß eine Platte mit einer guten Permeabilität oder Lichtdurchlässigkeit bezüglich der Zerstreuungswirkung weniger gut ist und eine Platte mit guter Zerstreuungsfähigkeit bezüglich Lichtdurchlässigkeit weniger gut ist. Wenn demnach die Lichtzerstreuungsfäbgkeit einer Platte genügend hoch gemacht wird, wird die Lichtdurchlässigkeit niedriger mit der Folge der Verdunkelung der Wiedergabe und gleichzeitig stellt sich eine Verteilung des durch die Diffusions-Permeationsplatte 19 durchtretenden Lichtes ein, welche zu breit ist, so daß das den Beobachter erreichende Licht verringert wird, wodurch wiederum der Wiedergabeteil unvorteilhafterwelse dunkel wird. Wenn andererseits die Lichtdurchlässigkeit der Platte genügend hoch gemacht wird, wird die Zerstreuungsfähigkeit umgekehrt verschlechtert mit dem Ergebnis, daß im Falle, wenn kein vertikal einfallendes Licht auf die Oberfläche der Flüssigkristall-Wiedergabezelle existiert, der Betrag des durchtretenden Lichtes, welches den Beobachter erreicht, so weit vermindert wird, daß der Musterwiedergabeteil unvorteilhafte rweise dunkel wird.De diffusion permeation plate 19, which is one of the components of represents the present device, should not only have good light scattering ability, but also excellent optical behavior in terms of light transmission although there is generally a contradiction in that a plate has a good permeability or light transmission in terms of the diffusion effect is less good and a plate with good dispersibility is less good in terms of light transmission. If then the light scattering ability of a plate is made high enough, the light transmittance becomes lower with the consequence of darkening the reproduction and at the same time a Distribution of the light passing through the diffusion-permeation plate 19 one that is too wide so that it reduces the light reaching the observer which in turn darkens the reproducing part disadvantageously. if on the other hand the transparency of the plate is made sufficiently high conversely, the ability to dissipate deteriorates with the result that in the event that when there is no vertically incident light on the surface of the liquid crystal display cell exists, the amount of light passing through that reaches the observer, is decreased so much that the pattern reproducing part is unfavorably dark will.

In der Ausbildung der Flüssigkristall-Wiedergabevorrichtung gemäß Erfindung, wie in Fig. 3 und 4 gezeigt, ist es möglich, die vertikal einfallende Komponente des äußeren Lichtes I0 auf die Flüssigkristall-Wiedergabezelle 12 vom Permeationstyp mittels des reflektierenden Spiegels 13 so zu lenken, daß dieses einfallende Licht den Beobachter 7 erreicht, daher wird das äußere Licht 7 in keinem Fall in die Flüssigkristall-Wiedergabezelle 12 vom Permeationstyp aus einer extrem schrãgen Position geworfen und die vertikal einfallende Komponente des äußeren Lichtes 10 auf die Flüssigkristall-Wiedergabezelle 12 kann vorteilhaft bis zum maximal möglichen Maß unter Bedingungen von relativer Vielfalt ausgenutzt werden. Aus diesem Grund kann die Diffusions-Permeationsplatte 19 mit einer guten Lichtdurchlassigkeft fUr die Zwecke der vorliegenden Erfindung verwendet werden.In the construction of the liquid crystal display device according to Invention, as shown in Fig. 3 and 4, it is possible the vertical incident component of the external light I0 on the liquid crystal display cell 12 to direct the permeation type by means of the reflecting mirror 13 so that this incident light reaches the observer 7, hence the external light becomes 7 does not enter the permeation type liquid crystal display cell 12 in any case thrown in an extremely inclined position and the vertically dipping component of the external light 10 on the liquid crystal display cell 12 can be advantageous exploited to the maximum possible extent under conditions of relative diversity will. For this reason, the diffusion permeation plate 19 with a good Light transmission can be used for the purposes of the present invention.

Im Nachfolgenden werden die optischen Charakteristiken der Diffusions-Permeationsplatte im einzelnen und konkret ererläutert. Als eh Mittel zum Ausdrücken der Lichtdurchlässigkeit der Diffusions-Permeationsplatte, wird gewöhnlich der gesamte Diffusions-Permeationsfaktor verwendet. Dieser Ausdruck wird nunmehr mit Bezug auf Fig. 6 erläutert. Das einfallende Licht 21, welches senkrecht auf die Diffusions-Permeationsplatte 19 entlang der 7, Achse auftrifft und von dieser Platte 19 zerstreut wird, weist danach einen Zerstreuungswinkel gT mit Bezug auf die Z-Achse auf. Der Ges am diffusions-Permeationsfaktor ist deshalb ein Verhältnis zwischen der Intensität des vertikal einfallenden Lichtes 21 und des Integrales der Lichtintensität des die Diffusions-Permeationsplatte 19 durchdringenden und einen Ausbreitungswinkel 0 aufweisenden Lichtes. Dieser gesamte Diffusions-Permeatlonsfaktor wird gewöhnlich in Prozent angegeben. Die Intensitätsverteilung des zerstreuten und durchdringenden Lichtes wird im allgemeinen durch ein Sphäroid angenähert, wie aus Fig. 6 ersichtlich.The following are the optical characteristics of the diffusion permeation plate explained in detail and concretely. As a means of expressing the transparency of light the diffusion permeation plate, usually becomes the total diffusion permeation factor used. This Expression will now be explained with reference to FIG. The incident light 21, which is perpendicular to the diffusion permeation plate 19 impinges along the 7th axis and is diffused by this plate 19 thereafter an angle of divergence gT with respect to the Z-axis. The total at the diffusion permeation factor is therefore a relationship between the intensity of the vertically incident light 21 and the integral of the light intensity of the diffusion permeation plate 19 penetrating light having an angle of propagation of 0. This entire Diffusion permeation factor is usually given in percent. The intensity distribution of the diffused and penetrating light is generally represented by a spheroid approximated, as can be seen from FIG.

Es gibt zahlreiche Wege zum Ausdrücken der Lichtzerstreuungsfähigkeit der Diffusions-Permeationsplatte. In dieser Anmeldung wird dieser Wert durch einen Winkel (in Grad) bestimmt, bei welcher die Intensität des zerstreuten und durchdringenden Lichtes 9. als dic ITälfte des vertikal durchdringenden Lichtes 22 wir(l. Te größer der Winkel Q ist, umso besser ist die LichtzerstrcuungsfShigkeit .There are numerous ways of expressing the ability to diffuse light the diffusion permeation plate. In this application, this value is represented by a Angle (in degrees) determines at which the intensity of the diffuse and penetrating Light 9. as half of the vertically penetrating light 22 we (l. Te larger the angle Q, the better the ability to dissipate light .

Fig. 7 ist eine grafische Darstellung, welche ein Beispiel eines gernessenen Ergebnisses des Verhältnisses zwischen dem Gesamt-Diffusions-Permeationsfaktor in Prozent und der Lichtzerstreuungsfähigkeit in Grad von zahlreichen Arten von Diffusions-Permeationsplatten angibt. Für die Messung wurde als Lichtquelle eine Wolfram-Lampe von 200 Watt verwendet.Fig. 7 is a diagram showing an example of a measured Result of the ratio between the total diffusion permeation factor in Percent and the light scattering ability in degrees of numerous types of diffusion permeation plates indicates. A tungsten lamp of 200 watts was used as the light source for the measurement.

Im Fall der Verwendung von Diffusions-Permeationsplatten mit der optischen Eigenschaft A und B tritt folgendes auf: Wenn die vertikale Komponente des einfallenden äußeren Lichtes auf die Flüssigkristall-Wiedergabezelle klein ist, ist die Zerstreuungsfähigkeit von Licht gering und der Betrag des durch die Platte zum Beobachter gelangenden Lichtes ist gering, weswegen die Musterwiedergabe dunkel wird. Im Gegensatz hierzu ist bei Diffusions-Permeationsplatten mit der optischen Eigenschaft M, P und R der totale Diffusions-Permeationsfaktor klein, wie in Eig. 6 dargestellt, was dazu führt, daß die Musterwiedergabe unvorteilhafterweise dunkel wird.In the case of using diffusion permeation plates with the optical Property A and B occurs as follows: When the vertical component of the incident external light on the liquid crystal display cell is small, the ability to diffuse is small of light and the amount of light passing through the plate to the observer There is little light, so the pattern rendering becomes dark. In contrast to this is with diffusion permeation plates with the optical characteristic M, P and R the total diffusion permeation factor small, as in Eig. 6 shown, as a result, the pattern reproduction unfavorably becomes dark.

Im Falle einer Diffusions-Permeationsplatte mit der optischen Eigenschaft II ist der gesamte Diffusions-Permeationsfaktor ferner klein und die Diffusionsfähigkeit ist schlecht, deshalb ist eine derartige Platte weniger wünschenswert für die Zwecke der vorliegenden Erfindung.In the case of a diffusion permeation plate with the optical property II, the total diffusion permeation factor is also small and the diffusivity is small is bad, so such a plate is less desirable for the purpose of the present invention.

Die Diffusions-Permeationsplatten mit einem günstigen optischen Verhalten sind durch die gestrichelte Linie in Fig. 7 eingeschlossen, und zwar sollte h der eingeschlossenen Fläche der erforderliche gesamte Diffusions-Permeationsfaktor und die Lichtzersrtreuungsfähigkeit in den erforderlichen und befriedigenden Bedingungen existieren. Mit anderen Worten, die Diffusions -Dispersionsplatten mit einem Gesamtdiffus ions -Permeationsfaktor von 70% und darüber und einer Lichtzerstreuungsfähigkeit von 10 Grad und höher als optische Charakteristiken können mit Vorzug fflr Fmssigkristall-gtiedergabevorrichtung gemäß der Erfindung verwendet werden. Die darüberhinaus noch vorzuziehende Fläche ist durch strichpunktierte Linien eingegrenzt, wobei der gesamte Diffusions-Permeationsfaktor 75% und darüber und die Lichtzerstreuungsfähigkeit zwischen 1 5 und 45 Grad liegt. Diffusions-Permeationsplatten mit den optischen Eigenschaften , E1 G und J fallen unter diese Kategorie. Dioe Flüssgkristall-Wiedergabevorrichtung nach der Erfindung» bei der die Diffusions-Permeationsplatte ein optisclles Verhalten, wie oben angegeben, aufweist, ergibt eine helle und lesbare Wiedergabe unter gleichen oder sogar besseren Bedingungen, wenn Buchstaben und gedruckte Zeichen auf gewöhnlichem weißen Papier klar gelesen werden können.The diffusion permeation plates with a favorable optical behavior are enclosed by the dashed line in Fig. 7, namely h should be the enclosed area the required total diffusion permeation factor and the ability to diffuse light in the required and satisfactory conditions exist. In other words, the diffusion dispersion plates with an overall diffusion ions permeation factor of 70% and above and a light scattering ability of 10 degrees and higher as optical characteristics can be preferred for liquid crystal display device according to of the invention can be used. The more preferable area is delimited by dash-dotted lines, the total diffusion permeation factor 75% and above and the light scattering ability is between 1 5 and 45 degrees. Diffusion permeation plates with the optical properties, E1 G and J fall under this category. The liquid crystal display device according to the invention » in which the diffusion permeation plate exhibits an optimal behavior, as indicated above, has a bright and legible reproduction under the same or even better Conditions when letters and printed characters on ordinary white paper can be read clearly.

Die für die Messung nach Fig. 7 verwendeten Diffusions-Permeationsplatten können nach zahlreichen Verfahren hergestellt werden, wovon einige Beispiele nachfolgend beschrieben werden.The diffusion permeation plates used for the measurement according to FIG can be made by numerous processes, some examples of which are given below to be discribed.

1) Dispersion von durchscheinenden Partikeln in einem transparenten Binder von unterschiedlichen optischen Eigenschaften: Die lichtdurchlässigen Partikel sind aus organischen und anorganischen Stoffen. Beispiele derartiger organischer Partikel sind Benzguanamin, Melamin, Aluminumstearat, Polyamid, Polytetrafluoräthylen, Vinylidenchlorid, Polycarbonat usw.1) Dispersion of translucent particles in a transparent one Binder with different optical properties: the translucent particles are made of organic and inorganic substances. Examples of such organic Particles are benzguanamine, melamine, aluminum stearate, polyamide, polytetrafluoroethylene, Vinylidene chloride, polycarbonate, etc.

Beispiele fur unorganische Partikel sind Bariumsulfat, Silicate, Talkum, Magnesiumoxid, Titanoxid, Aluminumoxid, Calciumcarbonat, usw.Examples of inorganic particles are barium sulfate, silicates, talc, Magnesium oxide, titanium oxide, aluminum oxide, calcium carbonate, etc.

F(1r den transparenten Binder wird Acrylkunstharz, Epoxyharz, Polyamid, Vinylidenchlorid und andere transparente Kunststoffe verwendet.F (1r the transparent binder is made of acrylic resin, epoxy resin, polyamide, Vinylidene chloride and other transparent plastics are used.

FAr die so hergestellten Diffusions-Permeationsplatten sollte zur Erzielung des optischen Verhaltens gemäß Fig. 7 nicht nur die geeignete Wahl der Aufbaumaterialien, sondern auch die Große und Gestalt der zu dispergierenden Partikel, das Verhältnis der die lichtdurchlässigen Partikel bildenden Substanz zu dem Binder und die Steuerung der Dicke der Diffusions-Permeationsplatte in Betracht gezogen werden.The diffusion permeation plates produced in this way should be used for Achieving the optical behavior according to FIG. 7 not only the appropriate choice of Construction materials, but also the size and shape of the particles to be dispersed, the ratio of the constituting the translucent particles substance on the binder and controlling the thickness of the diffusion permeation plate to be pulled.

2) Verwendung von kristallinen organischen Polymerblättern: Jede Art von kristallinen oragnischen Polymeren wie Wachs, Polyäthylen, Polypropylen, usw. wird in Folien ausgeformt und als Diffusions - Pe rme ationsplatte verwendet. Zahlreiche optische Charakteristiken und Fähigkeiten werden in Abhangigkeit von der Größe der Kristalle, ihrer Dichte und der Dicke der geformten Folien erhalten.2) Using Crystalline Organic Polymer Sheets: Any Kind of crystalline organic polymers such as wax, polyethylene, polypropylene, etc. is formed in foils and used as a diffusion perme ation plate. Numerous optical characteristics and capabilities will depend on the size of the Crystals, their density and the thickness of the molded sheets.

3) Aufrauhen von transparenten Blattern oder Folien: Die Oberflache von transparenten Glasplatten oder einer Plastikfolie wird zur Erzielung der gewünschten Lichtzerstreuungsfähig keit aufgerauht. Dies ist die einfachste von allen möglichen Methoden zur Erzeugung der Diffsions -Permeationsplatte.3) Roughening transparent sheets or foils: the surface of transparent glass plates or a plastic sheet is used to achieve the desired Ability to diffuse light roughened. This is the simplest of all Methods for creating the diffusion permeation plate.

Fig. 8 erläutert die Anordnung der Diffusions-Permeationsplatte 19 mit Bezug auf das äußere Licht Io Zusätzlich zu der grundlegenden Ausbildung der Flüssigkristall-Wiedergabevorrichtung gemäß Fig. 3 und 4 wird gemäß Erfindung die horizontale Komponente der Diffusions-Permeationsplatte 19 größer als die vertikale Komponente mit Bezug auf die Richtung des einfallenden äußeren Lichtes Io gemacht. Zu diesem Zweck ist die Diffusions-Permeationsplatte wie in Fig. 8 dargestellt angeordnet, um das äußere Licht in der effektivsten Weise aufzunehmen. Unter der horizontalen und der vertikalen Komponente wird hier wie gewöhnlich die horizontale Ebene h und die vertikale Ebene v mit Bezug auf die Ebene des einfallenden äußeren Lichtes auf die Dffflisions-Permeationsplatte 19 in Anwendung auf eine Einrichtung verstanden, welche die FlDssigkristall-tsT'iedergabevorrichtung gemäß Fig. 8 einschließt. Indem die horizontale Komponente h der Diffusions-Permeationsplatte 19 größer als die vertikale Komponente v gemacht wird, wird mit Bezug auf die Richtung des einfallenden äußeren Lichtes 10 mehr als 70 Prozent dieses äußeren Lichtes auf die Flüssigkristall-Wiedergabezelle 12 vom Permeationstyp projiziert, wobei genügend Licht mr die Musterwiedergabe erhalten werden kann, selbst wenn eine Flüssigkristall-Wiedrgabezelle vom Feldeffekttyp unter Verwendung der Polarisationsplatte 18 benutzt wird. Soweit das Gerät, welches die Flüssigkristall Wiedergabevorrichtung der Erfindung aufnimmt, in eine Lage gebracht wird, bei welcher zum Ablesen des wiedergegebenen Teils nach unten geblickt wird, kann mit anderen Worten noch mehr Beleuchtung von oben genommen werden, ob es sich nun um das Licht einer Raumlampe oder Tageslicht durch ein Fenster oder direktes Sonnenlicht im Freien handelt, daher flihrt die größere horizontale Komponente h der Diffusions-Permeationsplatte 19 wie in Fig. 9 dargestellt dazu, daß der größte Teil des äußeren Lichtes 10 in die Vorrichtung zur Wiedergabe eingeführt wird.8 explains the arrangement of the diffusion permeation plate 19 with reference to the external light Io in addition to the basic education the liquid crystal display device of Figs. 3 and 4 is according to the invention the horizontal component of the diffusion permeation plate 19 is larger than the vertical one Component made with reference to the direction of incident external light Io. For this purpose, the diffusion permeation plate is arranged as shown in Fig. 8, to receive the outside light in the most effective way. Under the horizontal and the vertical component is here, as usual, the horizontal plane h and the vertical plane v with respect to the plane of incident external light the diffusion permeation plate 19 understood in application to a device, which includes the liquid crystal display device shown in FIG. By doing the horizontal component h of the diffusion permeation plate 19 is greater than that vertical component v is made with respect to the direction of the incident external light 10 more than 70 percent of this external light on the liquid crystal display cell 12 projected from the permeation type, with enough light mr to receive the pattern reproduction will even if a liquid crystal display cell is dated Field effect type using the polarizing plate 18 is used. As far as that Apparatus incorporating the liquid crystal display device of the invention, is brought into a position in which to read the reproduced part after Looking below, in other words, even more lighting can be taken from above whether it is the light from a room lamp or daylight through a window or direct sunlight in the open air, so the larger one is horizontal Component h of the diffusion permeation plate 19 as shown in Fig. 9, that most of the external light 10 is introduced into the device for reproduction will.

Der größte Anteil des äußeren Lichtes 10 von oben wird zerstreut und durch die DifNsions-Permeationslatte 19, bei der die horizontale Komponente h größer als die vertikale KDmponente v ist, übertragen. Im Falle der Verwendung der Polarisations-Platte wird das zerstreute und durchgelassene Licht eben polarisiert und wenn dieses polarisierte Licht durch die F1Qssigkristall-Wiede rgabezelle 12 2 vom Pe rmeationstyp hindurchdrückt, gelangt ein Teil davon durch einen elektrisch modulierten Abschnitt entsprechend einem gewünschten Muster der Elilssigkristall-Wiedergabeselle vom Permeationstyp und der andere Teil gelangt durch die Flüssigkristall-Zelle in Übereinstimmung mit den Eigenschaften, welche diese aufweist.Most of the external light 10 from above is scattered and through the diffusion permeation bar 19, in which the horizontal component h is greater than the vertical component v is transmitted. In the case of using the polarizing plate becomes the diffused and transmitted light just polarized and when this polarized light passes through the liquid crystal display cell 12 2 from If the permeation type pushes through, part of it passes through an electrically modulated one Section corresponding to a desired pattern of the Elilssigkristall reproducing company of the permeation type and the other part gets in through the liquid crystal cell Correspondence with the properties it has.

Das gewünschte Muster wird von einer anderen Polarisationsplatte 18 wiedergegeben. Bei der Flüssigkristall-Wiedergabevorrichtung einer Ausbildung in gewöhnlichem Gebrauch schaut der Beobachter auf den wiedergegebenen Teil von dessen unteren Teil, was sehr unbequem ist. Jedoch in der Ausbildung gemäß Erfindung soll der Beobachter 7 ein virtuelles Bild 15 infolge des Spiegels 13 sehen, deshalb ist er in die Lage versetzt, den wiedergegebenen Teil von oben zu sehen, was normal und eine vorteilhafte Bedingung zur Aufnahme des äußeren Lichtes ist.The desired pattern is provided by another polarizing plate 18 reproduced. In the liquid crystal display device of an embodiment in In ordinary use, the observer looks at the reproduced part of it lower part, which is very inconvenient. However, in the training according to the invention should the observer 7 see a virtual image 15 as a result of the mirror 13, therefore is enables him to see the reproduced part from above, which is normal and is an advantageous condition for receiving the external light.

Zusätzlich zu der fundameptalen Ausbildung der Wiedergabe der Muster der Flüssigkristall-Wiedergabezelle 12 vom Permeationstyp gemäß Fig. 3 und 4 durch das virtuelle Bild, welches infolge des Spiegels 13 erscheint, können daher mit der Diffusions-Permeationsplatte 19 weitere zahlreiche Nachteile bei bekannten Flüssigkristall-W iedergabevorrichtungen vom Permeationstyp, bei denen kein Spiegel verwendet wird, beseitigt werden, beispielsweise kann der Beobachtungszustand, im I.'alIe der Ifintergrund direkt auf dem wiedergegebenen Teil erscheint und die ( oberfläche spiegelt, beseitigt werden, oder wenn das äußere Lich io eine punkiförmige Lichtquelle, beispielsweise eine Raumlampe ist, das einfallende Licht nicht gleichmäßig über die gesamte Fläche der Flnssigkristall.Wie dergabezelle vom Permeationstyp ausgebreitet ist, oder wenn ein Gerät mit einer Flüssigkristall-Wiedergabezelle vom Permeationstyp im Raum inneren verwendet wird, die \ Wiedergabe zelle 12 nicht mehr im unbequemen Winkel mit Bezug auf das äußere Licht I0 zur Vergrößerung des Kontrastes der Wiedergabe gehalten werden muß, was bisher die PLatzierung des Gerätes bes schränkt hat. Im Hinblick auf diese Nachteile bekannter Flüssigkristall-Wiedergabevorrichtungen bietet die Erfindung eine sehr effektive und praktische Lösung.In addition to the fundamental formation of reproduction the Patterns of the liquid crystal display cell 12 of the permeation type shown in Figs 4 through the virtual image which appears as a result of the mirror 13 can therefore with the diffusion permeation plate 19 further numerous disadvantages in known Permeation type liquid crystal display devices which do not have a mirror is used, can be eliminated, for example, the observation state, im I.'alIe the I background appears directly on the reproduced part and the ( surface reflects, be eliminated, or if the outer lich io a punk-shaped Light source, for example a room lamp, the incident light is not uniform Over the entire area of the liquid crystal display cell of the permeation type is spread out, or if a device with a liquid crystal display cell of the permeation type is used inside the room, the \ playback cell 12 is not more in the uncomfortable angle with respect to the external light I0 to enlarge the Contrast of the reproduction must be maintained, what was previously the placement of the device bes has restricted. In view of these disadvantages known liquid crystal display devices the invention offers a very effective and practical solution.

Fig. 9 deutet einen elektronischen Tischrechner 24 an, in welchem die Flussigkristall- Wiede rgabevorrichtung nach der Erfindung angewendet ist. Das Bezugszeichen 19 bezeichnet wiederum die Diffusions-Permeationsplatte, das Bezugszeichen 12 bezieht sich auf eine Flüssigkristall-Wiedergabezelle vom Permeationstyp, die Bezugszeichen 18, 18' stehen ffir die Polarisationsplatte, wovon die eine, nämlich 18', separat an der Seite des Beobachtungsfensters angeordnet ist Gemäß dieser Anordnung kann die Anzahl der Herstellungsschritte beim Ankleben und Anordnen der Polarisationsplatte und der FoUs eiglrristall-Wiedergabe zelle vom Permeationstyp herab -gesetzt werden, ferner werden wegen der Doppelverwendung des Fensters Teile gespart und der Nachteil infolge von Verlust durch Fresnel Reflexion, zurückgehend auf die Zunahme von Material in dem Lichtpfad, vermieden und weitere andere Nachteile werden ausgeschaltet. Schließlich macht die Zwischenfügung des Spiegels 13 es möglich, das Polarisationsvermögen der Polarisationsplatte 18 oder 18' dadurch etwas zu vermindern, daß dem Spiegel eine entsprechende Polarisationscharakteristik erteilt wird, wodurch die Polarisationiplatten einen hohen Lichtdurchlaßfaktor aufweisen können. Die zu verwendende Polarisationsplatte 18' wird durch Laminierung dieser auf der Basisplatte erzeugt, welche entweder transparent oder gefärbt ist.Fig. 9 indicates an electronic desk calculator 24 in which the liquid crystal playback device is applied according to the invention. That Reference number 19 in turn denotes the diffusion permeation plate, the reference number 12 relates to a permeation type liquid crystal display cell which Reference numerals 18, 18 'stand for the polarization plate, one of which, namely 18 ', arranged separately on the side of the observation window According to this arrangement can reduce the number of manufacturing steps in sticking and arranging the polarizing plate and the FoUs egg crystal display cell of the permeation type are reduced, furthermore, parts are saved because of the double use of the window and the disadvantage due to fresnel reflection loss due to the increase in material in the light path, and other other disadvantages are eliminated. In the end does the Interposition of the mirror 13 makes it possible to adjust the polarization capacity the polarizing plate 18 or 18 'to reduce something that the mirror a corresponding polarization characteristic is given, whereby the polarization plates can have a high light transmission factor. The polarizing plate to be used 18 'is created by lamination of this on the base plate, which is either transparent or colored.

Die Beobachtung des wiedergegebenen Musters über die Flüssig kristall-Wie de rgabevorrichtung bei derartiger Komponentenanordnung wird gemäß nachfolgendem Verfahren ausgeführt. Das äußere Licht 10 wird diffus gemacht und durchdringt die Difhsions-Permeationsplatte 19, welche demnach als sekundäre Lichtquelle gleichförmigen Diffusionsvermögens verwendet wird. Das Licht dringt durch die Polarisationsplatte 18 und danach durch die Flüssigkristail-Wiedergabezefle vom Permeationstyp. In der Flüssigkristall-Zelle unterliegt ein Teil der Lichtmodulation in Übereinstimmung mit dem gewünschten Muster, indem eine Verbindung der Elektroden mit der erforderlichen Ansteuerschaltung hergestellt wird, und ein anderes Teilstück der Vorrichtung keiner derartten Lichtmodulation unterliegt. Das durch die Polarisationsplatte 18 und die Flüssigkristall-Wiedergabezelle 12 durchtretende Licht wird dann am Spiegel 13 reflektiert, wonach es den Beobachter 7 über die Polarisationsplatte 18' erreicht, wobei es rmterschiedlichem Lichtdurchlaß in Abhängigkeit davon ausgesetzt war, ob es durch den lichtmodulierten Teil oder den nichtmodulierten Teil der Flüssigkristall-Wiedergabezelle gedrungen ist. Für den Beobachter 7 kommt das Licht mit den unterschiedlichen Lichtübertragungsfaktoren scheinbar von der Stelle 15 des virtuellen Bildes, welches durch Reflexion am Spiegel 13 erzeugt ist. Diese Anordnung der Flüssigkristallwiedergabevorrichtung ist nicht nur bei einem elektronischen Tischrechner, sondern auch bei Tischuhren, tischartigen Meßinstrumenten und dergleichen vorteilhaft und kann auch auf anderen Gebieten angewendet werden.Observation of the reproduced pattern via the liquid crystal-like The delivery device with such a component arrangement is according to the following Procedure carried out. The external light 10 is made diffuse and penetrates the Difhsions-Permeationsplatte 19, which accordingly as a secondary light source uniform Diffusivity is used. The light penetrates through the polarizing plate 18 and thereafter through the permeation type liquid crystal display cells. In the Liquid crystal cell undergoes a part of the light modulation in accordance with the desired Pattern by connecting the electrodes is made with the required control circuit, and another section the device is not subject to any such light modulation. That through the polarizing plate Light passing through 18 and the liquid crystal display cell 12 is then reflected on the mirror 13 reflects, after which it reaches the observer 7 via the polarization plate 18 ', it was exposed to different light transmission depending on whether it through the light-modulated part or the non-modulated part of the liquid crystal display cell is squeezed. For the observer 7, the light comes with the different light transmission factors apparently from point 15 of the virtual image, which is caused by reflection on the mirror 13 is generated. This arrangement of the liquid crystal display device is not only with an electronic desk calculator, but also with desk clocks, desk-like Measuring instruments and the like are advantageous and can also be used in other fields will.

Die leig. 10 und 11 zeigen jeweils ähnliche Arten von elektronischen Tischrechnern 24 wie zuvor, bei welcher die Diffusions-Permeationsplatte 19 getrennt von der Flüssigkristall-Wiedergabezelle vom Permeationstyp angeordnet ist. In Fig. 10 ist die Diffusions-Permeationsplatte 19 als sphärische Oberfläche ausgebildet, um den auf die Zelle 12 zu leitenden Lichtbetrag zu erhöhen, während in Fig. 11 die Platte eine gekrrlmmte Oberfläche aufweist. In beiden Fällen ist die horizontale Komponente h der Diffusions-Permeationsplatte 19 größer als die vertikale Komponente v mit Bezug auf die einfallende Oberfläche des äußeren Lichtes in der gewöhnlichen Handhabung des elektronischen Tischrechners.The leig. 10 and 11 show similar types of electronic, respectively Desktop computers 24 as before, in which the diffusion permeation plate 19 is separated from the permeation type liquid crystal display cell. In Fig. 10, the diffusion permeation plate 19 is designed as a spherical surface, in order to increase the amount of light to be conducted onto cell 12, while in FIG. 11 the plate has a curved surface. In both cases the horizontal one Component h of the diffusion permeation plate 19 is greater than the vertical component v with respect to the incident surface of external light in the ordinary Handling of the electronic desktop computer.

Claims

PATENT CLAIMS

Part 5 igkristall playback device, characterized by the following Combination: a liquid crystal display cell (12) consisting of a pair Electrodes, at least one of which is translucent, and a liquid crystal between the electrodes, is placed in the path of incident light; a Reflection member (13) is for reflecting a display part of the liquid crystal display cell (12) arranged.

2. Liquid crystal playback device according to claim 1, characterized characterized in that the reflective member is a mirror (13).

3. Liquid crystal display device according to claim 1, d a d u it is noted that the reflective element is a plane mirror.

4. liquid crystal display device according to claim 1, d a d It is not indicated that the reflective element is convex or concave Mirror is.

5. A liquid crystal display device according to claim 1, d a d u It is noted that the reflective element is a cylindrical mirror with a concave or convex surface.

6. Liquid crystal playback device according to claim 1, characterized characterized in that the device further comprises a polarizing plate (18).

7. Liquid crystal display device according to claim 6, d a d ur c h e k e k e n n n e i n e t, that the polarizing plate consists of two linear polarizing plates exists whose polarization directions intersect perpendicularly.

8. liquid crystal playback device according to claim 6, characterized characterized in that the polarizing plate consists of two linear polarizing plates exists whose polarization direction is parallel to each other.

9. liquid crystal display device according to claim 1, characterized characterized in that the device furthermore before the diffusion permeation plate (19) having.

10. F1Us sigkristall display device according to claim 9, characterized marked, that the diffusion permeation plate in such Way is arranged that a component (h), which is the direction of the incident Light intersects perpendicularly, larger than the other component, which is parallel to the direction of the incident light.

11. A liquid crystal display device according to claim 9, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t that the total diffusion permeation factor of the Diffusion permeation plate is more than 70 percent.

12. A liquid crystal display device according to claim 9, characterized characterized in that the diffusion permeation plate has the following optical property possesses: When the intensity of vertically penetrating light owing to vertical incident light is 1, is the angle at which the intensity of the diffuses penetrated light becomes half due to vertically incident light, more than 10 degrees with respect to the vertically penetrated light (Fig. 6).

13. Liquid crystal playback device, characterized by the combination or consecutive arrangement, seen in the direction of the incident external light: a diffusion permeation plate, a liquid crystal display cell, a reflection mirror, leaving a pattern in the liquid crystal display cell through Reflection of this pattern is reproduced on the reflection mirror.

14, liquid crystal display device characterized by the Combination or sequence in the direction of the incident external light: a diffusion permeation plate, a first polarizing plate, a liquid crystal display cell, a second polarizing plate, and a reflecting mirror, with a pattern in of the liquid crystal display cell by reflecting the pattern on the reflection mirror is reproduced.

15. Liquid crystal playback device, characterized by the combination or sequence in the direction of the incident external light; a diffusion permeation plate, a first polarizing plate, a liquid crystal display cell, a reflecting mirror, a second polarizing plate, with a pattern in the Liquid crystal display cell by reflecting the pattern on the reflecting mirror is reproduced.

16. Liquid crystal playback device according to claim 13, characterized characterized in that the liquid crystal display cell is of the negative type.

17. Liquid crystal display device according to claim 14, characterized characterized in that the liquid crystal display cell is of the positive display type is.

18. A liquid crystal display cell according to claim 14, d a d u r c Note that the liquid crystal display cell differs from the negative Playback type is

19. A liquid crystal display cell according to claim 15, characterized geke nn indicates that the liquid crystal display cell is of the positive display type is.

20. Liquid crystal display cell according to claim 15, characterized in that that the liquid crystal display cell is of the negative display type.

L e r s e i t e