DE2723484C3 - Elektronisches Gerät - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein elektronisches Gerät, insbesondere für eine elektronische Uhr, mit mindestens
einer wiederaufladbaren Zelle, sowie photo-elektrischen Zellen für deren Aufladung und einer passiven
elektrooptischen Anzeigezelle, die mit einem Polarisator versehen ist, und einem Diffusor, gebildet durch eine
cholesterische Flüssigkristallschicht.
Es sind sowohl photo-elektrische Zellen als Bauteile
zur Aufladung von wiederaufladbaren Zellen als auch elektro-optische Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen
als Bauteile im allgemeinen wie auch im Armbanduhrenbau im besonderen bekannt (CH-PS 5 64 813; Elektronik 1976, Heft 2, Seiten 67 bis 72, und Funk-Technik 29,
1974, Nr. 15, Seiten 537 bis 538). Bei den bekannten Armbanduhren des obengenannten Typs sind die
Anzeigezelle und die Photo-elektrischen Zellen für die J5
Aufladung der wiederaufladbaren Zellen nebeneinander angeordnet, was mit einer Reihe von Nachteilen
verbunden ist. Derartige Armbanduhren wirken nicht nur wegen der Sichtbarkeit der unschönen photoelektrischen Zellen in ihrer Gestaltung wenig gelungen, es ist «o
auch in der Regel nicht möglich, mehr als 3'/2stellige Anzeigefelder vorzusehen. Letzteres hat darin seine
Ursache, daß die Zellen sowohl für die Anzeige als auch für die Wiederaufladung im Bereich der Frontfläche der
Uhr angebracht sein müssen — die Anzeigezelle, um leicht ablesbar zu sein, die photoelektrischen Zellen,
damit sie dem Umgebungslicht ausgesetzt sind.
Während bisher beide Bauteile, die Anzeigezelle und die photo-elektrischen Zellen, getrennt voneinander
ihre Energie (Licht) bezogen und dadurch nebeneinander auf der lichtausgesetzten Seite eines batteriebetriebenen elektronischen Geräts angebracht sein mußten,
sollen bei der Erfindung beide Bauteile hintereinander angeordnet werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein batteriebetriebenes elektronisches Gerät, z. B. für eine
elektronische Uhr, herzustellen, bei der die Funktion des Diffusors der Flüssigkristallschicht von einer cholesterischen Flüssigkristalle übernommen wird und die von
den obengenannten Nachteilen frei ist. «>
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß die photo-elektrischen Zellen derart hinter der cholesterischen Flüssigkristallschicht angeordnet sind,
daß das nicht von der als Diffusor wirkenden cholesterischen Flüssigkristallschicht reflektierte Licht
die photo-elektrischen Zellen aktiviert.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, daß beim Gebrauch eines batteriebetriebenen elektronischen Geräts kein Batterieaustausch und für die
photo-elektrischen Zellen kein gesonderter Platzbedarf auf der lichtausgesetzten Seite eines solchen Geräts
erforderlich wird.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher
beschrieben. Die einzige Figur zeigt eine schematische perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen
Anzeigezelle und der photo-elekrischen Zellen zur Verwendung in einer Armbanduhr, zerlegt wiedergegeben.
Die dargestellte Anzeigezelle umfaßt eine erste Zelle, bestehend aus zwei Glasplatten 1 und 2, zwischen denen
eine nematische Flüssigkristallschicht 3 angeordnet ist Vor der Zelle befindet sich eine Polarisator 4 und
dahinter ein Viertelwellenlängen-Plättchen 5, welches den üblicherweise bei Flüssigkristail-Anzeigezellen
vorhandenen zweiten Polarisator ersetzt
Eine zweite Zelle, die aus Glasplatten 6 und 7 besteht,
zwischen denen eine cholesterische Flüssigkristallschicht 8 angeordnet ist, befindet sich hinter dem
Viertelwellenlängenplättchen 5.
Schließlich befindet sich hinter der Glasplatte 7 der zweiten Zelle eine Anordnung photo-elektrischer
Zellen 9.
Die dargestellte Anordnung funktioniert wie folgt: Das Licht, das die erste Zelle durchdringt wird durch
den Polarisator 4 in vertikaler Richtung polarisiert, der entsprechend ausgerichtet ist In denjenigen Bereichen
der Flüssigkristallschicht 3, an die kein elektrisches Feld angelegt ist, sind die Moleküle schraubenförmig in der
Weise angeordnet daß das Licht in seiner Polarisationsrichtung um 90° gedreht wird. Daraus folgt, daß das die
Flüssigkristallzelle 3 verlassende Licht in horizontaler Richtung polarisiert ist Nachdem es das Viertelwellenlängen-Plättchen 5 passiert hat, ist es zirkulär
polarisiert, wobei der Rotationsvektor nach !inks gedreht wird und das Viertelwellenlängen-Plättchen
entsprechend ausgerichtet ist Die ofcolesterische Flüssigkristallschicht 8 hat die Eigenschaft das zirkularpolarisierte Licht welches den selben Poiarisationsdrehsinn
aufweist wie die cholesterische Flüssigkristallschicht und einen Wellenlängenbereich, der durch deren
Eigenschaft bestimmt ist, zu reflektieren. Daraus folgt, daß das zirkularpolarisierte Licht mit einer linksdrehenden Rotation teilweise von der cholesterischen Flüssigkristallschicht 8 zurückgeworfen wird. Der reflektierte
Teil durchläuft wiederum das Viertelwellenlängen-Plättchen 5, allerdings im umgekehrten Sinn, so daß es
dieses in horizontaler Richtung linear polarisiert verläßt. Das Licht durchdringt anschließend die
nematische Flüssigkristallschicht 3, wo die Polarisationsebene um 90° gedreht wird, so daß das nun in
vertikaler Richtung polarisierte Licht durch den Polarisator 4 hindurchdringt. Diejenigen Zonen der
Flüssigkristallschicht 3, an die kein elektrisches Feld angelegt ist, erscheinen dem Benutzer hell, in einer
Farbe, die dem Wellenlängenbereich der Reflektion des cholesterischen Flüssigkristalls entsprechen. Derjenige
Teil des Lichts, der sich außerhalb des reflektierten Bandes befindet, durchdringt die cholesterische Flüssigkristallschicht 8 und aktiviert die photo-elektrischen
Zellen 9.
Im Gegensatz dazu nehmen die Moleküle im Bereich der nematischen Flüssigkristallschicht 3, an deren
Anschlüsse eine Spannung angelegt ist, nicht eine schraubenförmige Struktur an, sondern kippen entsprechend der Feldrichtung in die Ebene der Zelle. Dadurch
wird die Polarisation des Lichtes nicht beeinflußt, und die Lichtstrahlen verlassen die Flüssigkristallschicht 3
mit vertikaler Polarisationsrichtung so, wie sie eingetreten sind. Das Viertelwellenlängen-Plättchen 5 polarisiert
das Licht zirkulär, wobei dieses Mal die Polarisationsebene rechtsherum dreht, in der Weise, daß
das Licht nahezu insgesamt die cholesterische Kristallschicht durchdringt und die photo-elektrischen Zellen 9
aktiviert In diesen Bereichen erscheint die Anzeigezelle daher dunkel. Derjenige Bereich der Anzeigezelle, in
dem keine Spannung an die nematische Flüssigkristallschicht 3 angelegt ist, erscheint dem Betrachter hell und
aktiviert daher die photo-elektrischen Zellen nur geringfügig, während das Licht, das nahezu vollständig
zu den photo-elektrischen Zellen 9 gelangt, die wiederaufladbaren Zellen auflädt Der Wirkungsgrad
der Anordnung ist deshalb relativ schwach, wenn man schwarz auf hellem Untergrund anzeigt
Im Gegensatz dazu ist der Wirkungsgrad größer bei der umgekehrten Anordnung, bei der hell auf dunklem
Untergrund angezeigt wird. Dabei erreicht im Bereich der gesamten Untergrundfläche (mit Ausnal«ne der
aktivierten Zonen) das Licht die photo-elektrischen Zellen und wird zur Aufladung der wiederaufladbaren
Zeilen ausgenutzt Eine derartige Zelle läßt sich beispielsweise dadurch realisieren, daß der Polarisator
5 oder das Viertelwellenlängen-Plättchen um 90° gedreht
wird, oder dadurch, daß ein cholesterischer Flüssigkristall gewählt wird, der eine Drehung im umgekehrten
Sinn ausführt
• Die Lichtdichte, welche die photo-elektrischen Zellen aktiviert, bleibt zwar geringfügig unter demjenigen Wert den man erhält wenn die Zellen neben der Anzeigezelle angeordnet sind, dieser Nachteil läßt sich aber zum großen Teil dadurch beseitigen, daß photo-elektrische Zellen mit entsprechend größerer Oberfläche vorgesehen werden.
• Die Lichtdichte, welche die photo-elektrischen Zellen aktiviert, bleibt zwar geringfügig unter demjenigen Wert den man erhält wenn die Zellen neben der Anzeigezelle angeordnet sind, dieser Nachteil läßt sich aber zum großen Teil dadurch beseitigen, daß photo-elektrische Zellen mit entsprechend größerer Oberfläche vorgesehen werden.
Abschließend soll darauf hingewiesen werden, daß es sich bei dem erfindungsgemäßen elektronischen Gerät
nicht nur um eine elektronische Uhr, sondern auch beispielsweise um einen elektronischen Rechner oder
vergleichbare Geräte handeln kann, Milche einerseits
eine Anzeigevorrichtung und andererseits einen elektrischen Energiespeicher benötigen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Elektronisches Gerät, insbesondere für eine elektronische Uhr, mit mindestens einer wiederaufladbaren Zelle, sowie photo-elektrischen Zellen für deren Aufladung und einer passiven elektrooptischen Anzeigezelle, die mit einem Polarisator versehen ist und einem Diffusor, gebildet durch eine cholesterische Flüssigkristallschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die photo-elektrischen Zellen (9) derart hinter der cholesterischen Flüssigkristallschicht (8) angeordnet sind, daß das nicht von der als Diffusor wirkenden cholesterischen Flüssigkristallschicht (8) reflektierte Licht die photo-elektrischen Zellen (9) aktiviert
Applications Claiming Priority (1)
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- 1977-05-20 DE DE2723484A patent/DE2723484C3/de not_active Expired
- 1977-05-20 JP JP5863277A patent/JPS52142497A/ja active Pending
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