DE2735195C2 - Blendfreier Rückspiegel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Rückspiegel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solcher Spiegeltyp wird in der DE-OS 24 16 172 beschrieben.

Der vorbekanntc Rückspiegel ist so gestaltet, daß sich die Flüssigkristallschicht mit zunehmendem Lichteinfall eintrübt Dieser Effekt, der auf der sogenannten »dynamischen Streuung« von leitfähigen Flüssigkristallsubstanzen unter Einwirkung eines hinreichend großen elektrischen Feldes beruht sorgt dafür, daß der Rückspiegel bei inakiiver Flüssigkristallschicht verlustarm spiegelt und bei streuenden Flüssigkristallmolekülen nicht blenden kann. Nachteilig ist allerdings, daß bei der Abblendung zugleich auch die Konturen des gespiegelten Bildes verschwimmen und somit Information verloren geht.
Die Bildschärfe bliebe gewahrt, wenn man statt einer dynamisch streuenden Zelle eine sogenannte »Drehzelle«, wie sie beispielsweise in der DE-OS 2158 563 beschrieben wird, verwendet In diesem Fall müßte man jedoch mit einem relativ lichtschwachen Bild im Ruhezustand der Flüssigkristallschicht vorlieb nehmen, da bei einer Drehzelle die Flüssigkristallschicht zwischen zwei Polarisatoren gesetzt werden muß. Dieser Umstand ist vor allem deshalb unbefriedigend, weil der Fahrer ständig und gerade auch bei ungünstigen Umgebungslichtverhältnissen einen Überblick über das Verkehrsgeschehen hinter seinem Fahrzeug haben muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rückspiegel auf Flüssigkristall-Basis zu schaffen, der im ungeschalteten Zustand ein nur wenig gedämpftes.

kontrastreiches Bild liefert und dieses Bild im geschalteten Zustand scharf läßt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Rückspiegel mit den Merkmalen gpmäß einem der vier Ansprüche I bis 4 gelöst.

Den vier vorgeschlagenen Alternativen ist gemein-

sam, daß sie mit höchstens einem Polarisator auskommen.

Eine Flüssigkristallzelle, die sich für die vorliegenden Zwecke eignet, galt bisher als minderwertig. Denn man hatte sich bei Flüssigkristallanzeigen bzw. elektrochromen Displays stets darum bemüht, der Transmissionskennlinie eine möglichst steile Flanke zu geben, damit das Darstellungsmcdiiim in einem möglichst schmalen Spannungsbereich gleichsam sprunghaft seinen optischen Zustand ändert. Ventile mit weichen optischen Übergängen lassen sich besonders einfach herstellen; beispielsweise eignen sich hierzu sogenannte »Drehzellen« mit einem relativ großen Anstellwinkel der Flüssigkristallmoleküle. Um das Ventil noch lichtemp-

Tindlicher zu machen, könnte man daran denken, mit einer Vorspannung zu arbeiten, die etwas kleiner als die Schwellspannung ist Eine solche »Nullpunktverschiebung« ließe sich beispielsweise bei einer Serienschaltung mit einem Photoleiter und einer Wechselspannung durch Abstimmung des Flüssigkristall-Widerstandes, des Photowiderstandes und der Spannung der Wechselspannungsquelle bewerkstelligen.

Bei den Rückspiegeln gemäß den Ansprüchen 1 und 2 ist die Flüssigkristallzelle im Ruhezustand transparent und nähert sich mit zunehmender Spannung in seinem optischen Verhalten einem aus einem Linearpolarisator und ekierA/4-Schicht zusammengesetzten Zirkularpolarisator. In diesem Zustand absorbiert der Rückspiegel nur noch, denn ein vor einem Spiegel befindlicher Zirkularpolarisator läßt das reflektierte Licht, dessen Drehsinn durch die Spiegelung bekanntlich umgekehrt wird, nicht passieren. In der Ausführung des Anspruchs ι ist die Flüssigkristallschicht im Ruhezustand optisch inaktiv und wirkt im angeregten Zustand als Linearpolarisator; gemäß Anspruch 2 ist die Flüssigkristallschicht iip. Ruhezustand ebenfalls optisch inaktiv und verhält sich im angeregten Zustand wie eine λ/4-SchichL

Es wurde beobachtet, daß eine Anordnung gemäß Anspruch 3 nicht nur im Anregungszustand sperrt, sondern darüber hinaus im ausgeschalteten Zustand einen überraschend hohen Transmissionsgrad hat. Dieses Ruhestandsverhalten liegt wohl daran, daß die verdrillte Flüssigkristallschicht die Zirkularpolarisation von durchtretendem Licht in einer Weise zerstört, daß ein sehr hoher Anteil den Zirkularpolarisator durchdringen kann.

Bei dem in Anspruch 4 angegebenen Aufbau erscheint das Ventil im ausgeschalteten Zustand transparent und im eingeschalteten Zustand farbig.

Die Erfindung soll nun an Hand besonders bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren der Zeichnung näher erläutert werden. In den Figuren sind einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeich :n versehen. Es zeigt

F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel,

F i g. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel und

F i g. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel.

Alle Figuren sind sehr schematisch gehaltene Seitenschnitte, in denen für ein Verständnis der Erfindung nicht unbedingt erforderliche Einzelheiten, beispielsweise Halterungsorgane oder elektrische Zuleitungen, unbezeichnet oder ganz weggelassen sind.

Der in Fig. 1 dargestellte Rückspiegel enthält ein Glassubstrat 1, eine Spiegelschicht 2, eine λ.'4-Schicht 3, eine Flüssigkristallzelle 4 und ein auf der Zelle angebrachtes Fotoelement 5. Die Flüssigkristallzelle besteht im Einzelnen aus zwei zueinander parallelen, transparenten Trägerplatten 6 und 7 die auf ihren einander zugewandten Seiten jeweils mit einem transparenten leitfähigen Belag (Elektroden 8 und 9) versehen sind und durch einen umlaufenden Rahmen 11 voneinander distanziert werden. Die vom Rahmen und

ίο den beiden Trägerplatten gebildete Kammer wird mit einer Ffässigkristallsubstanz 12 gefüllt. Die Flüssigkristallsubstanz hat im vorliegenden Fall eine negative dielektrische Anisotropie und ist außerdem mit einem pleochroitischen Farbstoff versehen. Die Flüssigkristallmoleküle sind im Ruhezustand plattensenkrecht (homöotrop) und im angeregten Zustand, in Abhängigkeit von der angelegten Spannung, mehr oder weniger plattenparallel (homogen) orientiert. Die homogen ausgerichteten Moleküle sind dabei bevorzugt auch noch in Richtung der Plattennormalen um einen Winkel von 90° verdrillt. Um den Übergang in den 'verdrillt) homogenen Zustand zu ermöglichen, sino' die Moleküle im Ruhezustand leicht verkippt.
Bei der Ausführung der F i g. 2 ist eine Flüssigkristallzelle zwischen der Spiegelschicht und einem Linearpolarisator 13 eingefügt. Die Flüssigkristallschicht 12 ist hier so beschaffen, daß sie im Ruhezustand optisch inaktiv ist und sich mit zunehmender Spannung in ihrem optischen Verhalten einer λ/4-Schicht nähert

jo Die Ausführungsform der Fig.3 kommt ohne Polarisatorfolien aus. Vor der Reflexionsschicht befindet sich eine im Ruhezustand homöotrop orientierte Flüssigkristallschicht mit einem eingelagerten pleochroitischen Farbstoff. Diese Schicht geht mit zunehmender Spannung allmählich in einen planar-cholesterinischen Zustand über, in dem sie vom einfallenden Licht — je nach Wahi des Farbstoffzusatzes — einem mehr oder weniger großen Wellenlängenanteil absorbiert.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten Beispiele mit Feldeffekt-Flüssigkristallventilen. So bleibt es dem Fachmann unbenommen, Eirzelmerkmale aus verschiedenen Ausführungen, vor allem die jeweiligen Orientierungen, dielektrischen Anisotropien und Farbstoffzusätze, in anderer Weise miteinander zu verbinden. Dabei ergeben sich zusätzliche Kombinationsmöglichkeiten, wenn inan berücksichtigt, daß auch pleochroitische Farbstoffe zur Verfügung stehen, die dann absorbieren, wenn sie sich in Fortpflanzungsrichtung des Lichtes erstrecken, und in

so Querlagen das Licht ungehindert passieren lassen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Blendfreier Rückspiegel für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, enthaltend eine Spiegelschicht, ein vor der Spiegelschicht befindliches streufreies Lichtventil mit zwei zueinander parallelen Trägerplatten, die auf ihren einander zugewandten Flächen mit elektrisch leitenden transparenten Belägen (Elektroden) versehen sind und zwischen sich eine zwischen verschiedenen optischen Zuständen schaltbare Flüssigkristallschicht einschließen, sowie ein lichtempfindliches Element (Lichtsensor), das mit dem Lichtventil elektrisch verbunden ist und dessen Lichtdurchlässigkeit sich in Abhängigkeit von der Intensität der auf den Lichtsensor fallenden Lichtstrahlung stetig ändert, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Spiegelschicht (2) und der Flüssigkristallschicht (12) eine λ/4-Schicht (3) angeordnet ist, daß in die Flüssigkristallschicht (12) ein pleochroitischer Farbstoff eingelagert ist und daß die Flüssigkristallschicht (12) im Ruhezustand hornöotrop und im angeregten Zustand homogen, vorzugsweise homogen mit einer 90°-Verdrillung in Richtung der Plattennormalen, orientiert ist

2. Blendfreier Rückspiegel für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, enthaltend eine Spiegelschicht ein vor der Spiegelschicht befindliches streufreies Lichtventil mit zwei zueinander parallelen Trägerplatten, die auf ihren einander zugewandten Flächen mit elektrisch leitenden transparenten Belägen (Elektroden) versehen sind und zwischen sich eine zwischen verschiedenen optischen Zuständen schaltbare Flüssigkristallschicht einschließen, sowie ein lichtempfindliches Element (Lichtsensor), das mit dem Lichtventil elektrisch verbunden ist und dessen Lichtdurchlässigkeit sich in Abhängigkeit von der Intensität der auf den Lichtsensor fallenden Lichtstrahlung stetig ändert, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallschicht (12) im Ruhezustand optisch inaktiv ist und sich mit zunehmender Spannung dem optischen Verhalten einer λ/4-Schicht nähert und daß sich vor der Flüssigkristallschicht (12) ein Linearpolarisator (13) befindet.

3. Blendfreier Rückspiegel für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, enthaltend eine Spiegelschicht, ein vor der Spiegelschicht befindliches streufreies Lichtventil mit zwei zueinander parallelen Trägerplatten, die auf ihren einander zugewandten Flächen mit elektrisch leitenden transparenten Belägen (Elektroden) versehen sind und zwischen sich eine zwischen verschiedenen optischen Zuständen schaltbare Flüssigkristallschicht einschließen, sowie ein lichtempfindliches Element (Lichtsensor), das mit dem Lichtventil elektrisch verbunden ist und dessen Lichtdurchlässigkeit sich in Abhängigkeit von der Intensität der auf den Lichtsensor fallenden Lichtstrahlung stetig ändert, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallschicht (12) im Ruhezustand homogen verdrillt ist und mit zunehmender Spannung in eine homöotrope Orientierung übergeht und daß vor der Flüssigkristallschicht (12) ein Zirkularpolarisator angeordnet ist.

4. Blendfreier Rückspiegel für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, enthaltend eine Spiegelschicht, ein vor der Spiegelschicht befindliches streufreies Lichtventil mit zwei zueinander parallelen Trägerplatten, die auf ihren einander zugewandten Flächen mit elektrisch leitenden transparenten Belägen (Elektroden) versehen sind und zwischen sich eine zwischen verschiedenen optischen Zuständen schaltbare Flüssigkristallschicht einschließen, sowie ein lichtempfindliches Element (Lichtsensor), das mit dem Lichtventil elektrisch verbunden ist und dessen Lichtdurchlässigkeit sich in Abhängigkeit von der Intensität der auf den Lichtsensor fallenden Lichtstrahlung stetig ändert, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallschicht (12) einen pleochroitischen Farbstoff enthält sowie im Ruhezustand homöotrop ausgerichtet ist und mit zunehmender Spannung in eine planar-cholesterinische Orientierung übergeht