DE2546081A1

DE2546081A1 - Fluessigkristallanzeige mit feldeffekt und mit einer beleuchtungseinrichtung

Info

Publication number: DE2546081A1
Application number: DE19752546081
Authority: DE
Inventors: Marco Dr Donati; Markus Egloff; Meinolph Kaufmann
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1975-09-23
Filing date: 1975-10-15
Publication date: 1977-03-24
Also published as: SU713544A3; CH590491A5

Description

Flüssigkristallanzeige mit Feldeffekt und mit einer Beleuch-
tungseinrichtung.
Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristallanzeige mit Feldeffekt und mit einer Beleuchtungseinrichtung, bei welcher eine als Lichtverteiler dienende, auf der Rückseite der FlUssigkristallzelle angeordnete, aus einem einheitlichen Körper bestehende lichtdurchlässige Platte, die auf ihrer der Flüssigkristallzelle zugewandten Oberfläche aufgerauht ist, vorgesehen ist.
Flüssigkristallanzeigegeräte mit Feldeffekt und seitlichen Beleuchtungseinrichtungen mit Licht eintritt parallel zur Plattenebene an der Kante der Schmalseite sind in ver¢«hiedenen Anordnungen und Ausführungsformen zum Beispiel nach DT-OS 2 310 219 und Electronic Design 14, July 5, 1974 sowie 16, August 2, 1974 bekannt. Derartige zusätzliche Fremdlichtquellen sind für die Ablesbarkeit im Dunkeln unerlässlich.
Bei den bestehenden marktgängigen Ausführungsarten ist die Lichtausbeute wegen mangelhafter Kopplung der Lichtstrahlen zum zu beleuchtenden Medium hin schlecht. Die Verteilung der Lichtintensität über die gesamte Plattenoberfläche ist ungleichmässig oder ungenügend zur Ablesung im Dunkeln. Bei Verwendung metallischer Reflektoren zur Verbesserung der Lichtkopplung erscheinen die der Lichtquelle näher liegenden Zonen heller als der übrige Körper.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hohen Uebertragungswirkungsgrad der Lichtenergie und eine gleichmässige Lichtverteilung auf der gesamten Plattenoberfläche zu erzielen und jegliche störenden spiegelnden Reflexionen zu vermeiden.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die Platte eine verdickte Schmalseite aufweist, in welcher in einer Aussparung die Lichtquelle angeordnet ist, dass die der Zelle abgewandte Oberfläche glatt und mit einem diffusen Reflektor mit Textur oder aufgerauht und mit einem spiegelnden Reflektor versehen ist und dass mindestens ein Teil der die Lichtquelle umgebenden Oberflächen mit einer diffus reflektierenden, nichtmetallischen Schicht als Belag abgedeckt ist.
Im folgenden werden anhand der beiliegenden Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben.
Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt I-I und Fig. 2 einen Grundriss der Flüssigkristallanzeige mit Beleuchtungseinrichtung, Fig. 3a eine Variante mit Stromzuführung von der Mitte der Schmalseite, Fig. 3b eine Variante mit Stromzuführung Von einer Seite her, Fig. 3c eine Variante mit Stromzuführung von zwei verschiedenen Seiten her, z.B. für eine Soffitten-Lampe, Fig. 4 Details der diffuß reflektierenden Schicht, Fig. 5 eine Variante mit senkrecht zur Plattenebene einzuführender Lichtquelle, Fig. 6 eine Variante mit in einer Längsnut untergebrachter Lichtquelle und Fig. 7 einen Längsschnitt durch die Flüssigkristallanzeige mit Beleuchtungseinrichtung und halbdurchlässigem Reflektor.
Die in Fig. 1 in einem Längsschnitt I-I und in Fig. 2 im Grundriss dargestellte Einrichtung ist wie folgt aufgebaut: Die eigentliche Flüssigkristallzelle 3 besteht aus zwei parallelen, durch einen Separator getrennten und hiermit in geringem Abstand zueinandergehaltenen Glasplatten, die eine flache Kammer bilden, in welcher sich der flüssige Kristall befindet. In Beobachtungsrichtung gesehen sind auf der Vorder-und der Rückseite der Flüssigkristallzelle 3 in bekannter Weise die Polarisatoren 10 bzw. 11 vorgesehen. Die Beleuchtungseinrichtung besteht aus einer als Lichtverteiler wirkenden Platte 1 aus Polymethacrylsäureester-Kunststoff (Plexiglas), Polystyrol oder durchsichtigen Thermoplasten, die aus einem einzigen fugenlosen Stück gearbeitet ist. Die Platte 1 weist an ihrer der Flüssigkristallzelle 3 zugekehrten Seite eine aufgerauhte Oberfläche 9 auf. Die der Flüssigkristallzelle 3 abgewandte Oberfläche 4 der Platte 1 ist entweder glatt und mit einem diffusen Reflektor 5 mit Oberflächentextur verstehen, oder aufgerauht und mit einem spiegelnden Reflektor 5 versehen. Die Platte 1 besitzt eine verdickte Schmalseite 12, in welcher sich eine Aussparung 13 zur -Aufnahme der Lichtquelle 2 befindet. Die Aussparung 13 kann in verschiedener Art, z.B.
als Sackloch ausgeführt sein. Desgleichen kann die Befestigung der Lichtquelle 2 auf verschiedene Weise, z.B. durch Einbetten in die Aussparung 13 erfolgen. Eine andere Art der Verwirklichung besteht im Einpressen der Lichtquelle 2 oder darin, dass man dieselbe lediglich in die Aussparung 13 hineinragen lässt und konstruktiv mit einem anderen, hier nicht gezeichneten Bauelement verbindet.
In Fig. 3 sind weitere Varianten für die Unterbringungsmöglichkeit der Lichtquelle 2 dargestellt.
Fig. 3a zeigt einen Grundriss der Platte 1 mit der abgesetzten verdickten Schmalseite 12 und als Sackloch ausgebildeten Aussparung 13 zur Aufnahme der Lichtquelle 2. In diesem Anwendungsbeispiel mit zur Längsachse 17 der Platte 1 parallelen symmetrischen Zuführungen ist der Grundriss der verdickten Schmalseite 12 in der Weise abgesetzt, dass die Aussparung 13 gerade noch knapp umhüllt wird, andererseits noch genügend Material für eine einwandfreie Lichtkopplung vorhanden ist.
Fig. 3b zeigt einen Grundriss der Platte 1, wobei die verdickte Schmalseite 12 eine Aussparung in Form eines Sackloches 13a aufweist, dessen Längsachse auf der Plattenlängsachse 17 senkrecht steht.
Fig. 3c zeigt einen Grundriss der Platte 1, bei welcher die verdickte Schmalseite 12 eine Durchgangsbohrung 18 zur Aufnahme einer Soffitten-Lampe 2a aufweist. In diesem Beispiel ergeben sich symmetrische Zuleitungen von verschiedenen Seiten her, die auf der Längsachse 17 der Platte 1 senkrecht stehen.
In Fig. 4 sind Details der diffus reflektierenden Sch ht dargestellt.
Alle die verdickte Schmalseite 12 begrenzenden Oberflächen sid mit einer diffus reflektierenden, nichtmetallischen Schicht, die den Belag 6 bildet, abgedeckt. Die diffus reflektierende, nichtmetallische Schicht kann ausserdem an der der Lichtquelle 2 abgekehrten Schmalseite als Belag 7 und /oder an den Längsseiten über einen Teil oder die ganze Länge der Kante als Belag 8 vorgesehen werden. Die Beläge 6, 7 und 8 sind durch fette Umgrenzungslinien hervorgehoben.
Diese Beläge sind zur Erzielung einer über die gesamte Plattenoberfläche gleichmässigen Lichtverteilung von grundlegender Bedeutung. Der diffus reflektierende Belag 7 auf der der Lichtquelle 2 abgekehrten Seite ist insbesondere für die schmalen Ausführungsformen des Lichtverteilers von massgebender Wichtigkeit für optimale Lichtausbeutung und gleichmässige Intensität. Dies gilt umsomehr, als bei der Anwendung für Armbanduhren entsprechend kleinen Moduls mit Plattendicken von nur 0,5 mm gearbeitet werden muss.
Die diffus reflektierende, nichtmetallische Schicht kann aus irgendwelchen Materialien mit hohem Reflektionsvermögen bestehen. Es werden hierzu vorzugsweise weisse Anstriche verwendet, die Magnesiumoxyd, Bariumsulfat, Titandioxyd, Magnesiumkarbonat, Zinkoxyd, Antlmonoxyd oder Mischungen dieser Stoffe enthalten. In diesem Fall erscheint der Hintergrund der Flüssigkristallanzeige je nach Lichtintensität hellgrau bis weiss. Um Farbeffekte zu erzielen, können die diffus reflektierende Schicht und/oder der Körper der Platte 1 zusätzlich Farbstoffe enthalten.
In Fig. 5 ist ein Längsschnitt einer Ausführungsform dargestellt, wobei die Lichtquelle 2 in eine als Sackloch 14 ausgebildete Vertiefung in der verdickten Schmalseite 12, welche senkrecht auf der Ebene der Platte 1 steht, eingeführt wird.
Die Lichtquelle 2 kann mit der Platte 1 fest verbunden sein oder vorzugsweise einem anderen, nicht gezeichneten-Bauelement angehören und lediglich in das Sackloch 14 hineinragen.
Fig. 6 zeigt einen Längsschnitt einer zu Fig. 5 ähnlichen Ausführung, bei der jedoch eine in Richtung der Längsachse 17 verlaufende nicht durchgehende Nut 15 in der verdickten Schmalseite 12 die Lichtquelle 2 aufnimmt. Auch hier kann letztere mit der Platte 1 eine Einheit bilden oder vorzugsweise einem anderen, nicht gezeichneten Bauelement gehören.
In Fig. 7 ist ähnlich wie in Fig. 1 ein Längsschnitt durch die Einrichtung dargestellt, wobei die einzelnen Elemente bis auf eines in beiden Figuren dieselben sind. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ist jedoch zwecks Beseitigung der Parallaxe und der dadurch auftretendenaunter gewissen Umständen störenden Doppelbilder ein halbdurchlässiger Reflektor 16 zwischen der Platte 1 und dem hinteren Polarisator 11, der auf der dem Betrachter abgewandten Seite der Flüssigkristallzelle 3 sitzt, vorgesehen.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche Flüssigkristallanzeige mit Feldeffekt und mit einer Beleuchtungseinrichtung, bei welcher eine als Lichtverteiler dienende, auf der RUckseite der Flüssigkristallzelle angeordnete, aus einem einheitlichen Körper bestehende lichtdurchlässige Platte, die auf ihrer der Flüssigkristallzelle zugewandten Oberfläche aufgerauht ist, vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (1) eine verdickte Schmalseite (12) aufweist, in welcher in einer Aussparung (13) die Lichtquelle (2) angeordnet ist, dass die der Zelle (3) abgewandte Oberfläche (4) glatt und mit einem diffusen Reflektor (5) mit Textur oder aufgerauht und mit einem spiegelnden Reflektor (5) versehen ist, und dass mindestens ein Teil der die Lichtquelle (2) umgebenden Oberflächen mit einer diffus reflektierenden, nichtrnetallischen Schicht als Belag (6) abgedeckt ist.
2. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich an der der Lichtquelle (2) abgekehrten Schmalseite und/oder an den Längsseiten der Platte (1) eine diffus reflektierende Schicht als Beläge (7, 8) vorgesehen ist.
3. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die diffus reflektierende Schicht ein weisser Anstrich ist, welcher Magnesiumoxyd, Bariumsulfat, Titandioxyd, Magnesiumkarbonat, Zinkoxyd, Antimonoxyd oder Mischungen dieser Stoffe enthält.
4. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Platte (1) und dem hinteren Polarisator (11) zusätzlich ein halbdurchlässiger Reflektor (16) vorgesehen ist.
5. Flüssigkristallanzeige nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der verdickten Schmalseite (12) in Richtung der Längsachse (17) oder senkrecht dazu ein Sackloch (13, 13a, 14), oder eine in Richtung der Längsachse (17) verlaufende nicht durchgehende Nut (15) zur Aufnahme der Lichtquelle (2) mit symmetrischen Zuleitungen, oder eine sich in Längsrichtung der verdickten Schmalseite (12) erstreckende Durchgangsbohrung (18) zur Aufnahme einer Soffitten-Lampe (2a) vorgesehen ist.
6. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die diffus reflektierende Schicht und/ oder die Platte (1) farbig sind.