DE2807282A1

DE2807282A1 - Fluessigkristallzelle

Info

Publication number: DE2807282A1
Application number: DE19782807282
Authority: DE
Inventors: Eckhard Dr Ing Krueger
Original assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Current assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Priority date: 1978-02-21
Filing date: 1978-02-21
Publication date: 1979-08-30

Description

Die vorliegende.Erfindung betrifft eine Flüssigkristallzelle nach dem
Oberbegriff von Anspruch 1.
Flüssigkristallzellen dienen der Anzeige von alphanumerischen Zeichen und Bildsymbolen in Uhren, Meßgeräten und Anzeigevorrichtungen.
Dabei erweist es sich als Nachteil, daß der Betriebstemperaturbereich derartiger Anzeigen auf das Intervall von etwa Oo C bis etwa 800 C eingeschränkt ist. Damit können derartige Anzeigen insbesondere nicht in den Bereich der Umgebungstemperatur unterhalb von Oo C, wie er beispielsweise in Kraftfahrzeugen auftritt, eingesetzt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flüssigkristallzelle der eingangs erwähnten Art zu entwickeln, die auch bei Umgebungstemperaturen, die wesentlich unterhalb von Oo C liegen, betrieben werden können.
Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß die Flüssigkristallzelle durch elektrische Widerstände beheizbar ist.
Gemäß vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung wird die Flüssigkristallzelle durch einen flächenhaft ausgebildeten elektrischen Widerstand, der bei einer Flüssigkristallzelle mit einer zwischen Glasplatten angeordneten elektro-optisch wirksamen flüssig-kristallinen Schicht auf mindestens einer der beiden Glasplatten, beispielsweise auf einer der flüssig-kristallinen Schicht abgewandten Seite festgelegt ist, beheizt.
Bei weiteren vorteilhaften Ausbildungen der Erfindung wird der flächenhaft ausgebildete elektrische Widerstand in Dünn- oder Dickschichttechnik aufgebracht.
Dabei ist es günstig, den flächenhaften elektrischen Widerstand lichtdurchlässig auszubilden.
In einer anderen vorteilhaften Ausbildung der Erfindung wird die Flüssigkristallzelle durch einen Widerstandsdraht beheizt und gleichzeitig beleuchtet. Dazu kann der Widerstandsdraht beispielsweise den Glühfaden einer Glühbirne bilden.
Die Vorteile der vorliegenden Erfindung liegen insbesondere darin, daß eine erfindungsgemäße ausgebildete Flüssigkristallzelle auch bei sehr niedrigen Umgebungstemperaturen bei geringem Leistungsbedarf ausreichend beheizt und damit betriebsbereit ist. Die flächenhafte Festlegung des Widerstands auf mindestens einer Glasplatte gewährleistet eine gleichmäßige und direkte Beheizung der Flüssigkristallzelle. Eine lichtdurchmassige Ausbildung des flächenhaften Widerstands hat den Vorteil, daß die Lesbarkeit der Anzeige durch den Heizwiderstand nicht beeinträchtigt wird. Ein Aufbringen des flächenhaften Widerstands in Dünnfilmtechnik ist besonders vorteilhaft, da auf diese Weise auch die Elektroden für die Ansteuerung der Flüssigkristallzelle erzeugt werden. Ferner ist die Dickschichttechnik eine einfache Möglichkeit, die flächenhaften Widerstände auf den Glasplatten festzulegen.
Nachfolgend wird die Erfindung an den Figuren 1 bis 5 näher erläutert.
Dabei zeigt die Figur 1 in einer Seitenansicht eine erfindungsgemäß aufgebaute Flüssigkristallzelle, die nach dem Feldeffektprinzip arbeitet.
In den Figuren 2, 3, 4 und 5 sind vorteilhafte Geometrien des flächenhaft ausgebildeten Widerstands dargestellt.
In Figur 1 zeigt 1 eine erfindungsgemäß aufgebaute, nach dem Feldeffektprinzip, d.h. aufgrund feldabhängiger Polarisationsänderungen des durchtretenden Lichtes in der flüssig-kristallinen Schicht, funktionierende Flüssigkristallzelle. Dazu ist an der Vorderseite ein erstes Polarisationsfilter 2 auf einer Glasplatte 3 angeordnet. Die Glasplatte 3 trägt an ihrer Rückseite eine Leitschicht 4 mit nicht näher dargestellten Segmenten für die Darstellung der alphanumerischen Zeichen und Bildsymbole. Dieser Leitschicht 4 ist auf der rückseitigen Glasplatte 7 eine zweite Leitschicht 6 als Rückelektrode zugeordnet. Zwischen den Leitschichten 4 und 6 ist die elektro-optisch wirksame flüssig-kristalline Schicht 5 angeordnet. Auf der Rückseite der Glasplatte 7 ist der flächenhaft ausgebildete und lichtdurchlässige elektrische Widerstand 8 festgelegt. Auf dieser Widerstandsschicht 8 ist das zweite Polarisationsfilter 9 angeordnet. Die Polarisationsrichtung dieses Polarisationsfilters 9 bildet mit der Polarisationsrichtung des ersten Polarisationsfilters 2 einen durch die gewünschte Betriebsart der Feldeffekt-Flüssigkristallzelle vorgegebenen Winkel. Die Lage der flüssig-kristallinen Schicht 5 zwischen den Leitschichten 4 und 6 wird durch die Abstandselemente 10 und 11 bestimmt. Der elektrischen Widerstandsschicht 8 wird über nicht näher dargestellte Elektroden der Heizstrom zugeführt.
Figur 2 zeigt eine mögliche Widerstandsgeometrie in einer Draufsicht.
Dabei ist der flächenhafte Widerstand 8 als eine zusammenhängende Schicht ausgebildet, die an zwei gegenüberliegenden Rändern mit elektrisch gut leitenden Kontaktstreifen 12 und 13 versehen ist. Diese Kontaktstreifen 12 und 13 weisen Stromanschlüsse 14 und 15 auf, über die der Widerstand 8 8 mit Heizstrom versorgt wird.
Bei einer Ausführung gemäß Figur 3 bedeckt die Widerstandsschicht 8 die Glasplatte 7 in Bahnen zwischen den Kontaktstreifen 12 und 13.
iDie in den Figuren 2 und 3 dargestellten Widerstandsgeometrien sind besonder gut für Feldeffektflüssigkristallzellen geeignet.
Widerstandsgeometrien, die besonders für nach dem Prinzip der dynamischen Streuung arbeitende Flüssigkristallzellen geeignet sind, zeigen die Figuren 4 und 5.
Dabei ist bei einer Anordnung gemäß Figur 4 die Widerstandsschicht 8 mäanderförmig auf der Glasplatte 7 festgelegt und an den beiden Enden mit ;kurzen Kontaktstreifen 12 und 13 und Anschlußdrähten 14 und 15 versehen.
In Figur 5 bedeckt die Widerstandsschicht 8 die Glasplatte 7 und folgt dabei der Form der Steuerelektroden einer 7-Segment-Anzeige.
Der Quadratwiderstand der Widerstandsschicht sollte bei Feldeffekt Flüssigkristallzellen zwischen 100 tt und 500 Q betragen, während er bei nach dem Prinzip der dynamischen Steuerung arbeitenden Flüssigkristallzellen zwischen 10 Q und 500 Q liegen sollte.
So wird beispielsweise bei einer Flüssigkristallzelle von 50 qcm bei einer Leistungsaufnahme von 1 Watt eine Temeperaturerhöhung von 200C erzielt. Bei einer Heizspannung von etwa 12 V beträgt der Quadratwiderstand dabei etwa 150 Q.
Erfindungsgemäße Flüssigkristallzellen zur optischen Anzeige von alphanumerischen Zeichen und Bildsymbolen sind mit den bei der Fertigung von Flüssigkristallzellen üblichen Techniken herzustellen und weisen eine hohe Betriebs zuverlässigkeit auf. Sie sind für Anwendungen bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen, insbesondere auch bei Temperaturen weit unter dem Gefrierpunkt gut geeignet. Mit Flüssigkristallzellen dieser Art lassen sich daher auch besonders zuverlässige Anzeigevorrichtungen für Kraftfahrzeuge aufbauen.

Claims

Flüs sigkristallzelle Ansprüche 1. Flüssigkristallzelle zur optischen Anzeige von alphanumerischen Zeichen und Bildsymbolen, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssig kristallzelle (1) durch elektrische Widerstände beheizbar ist.
2. Flüssigkristallzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallzelle (1) durch einen flächenhaft ausgebildeten elektrischen Widerstand (8) beheizbar ist.
3. Flüssigkristallzelle nach den Ansprüchen 1 und 2 mit einer zwischen Glasplatten angeordneten elektro-optisch wirksamen flüssigkristallinen Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß auf mindestens einer der beiden Glasplatten (3,7) der flächenhaft ausgebildete elektrische Widerstand (8) angeordnet ist.
4. Flüssigkristallzelle nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der flächenhaft ausgebildete elektrische Widerstand (8) auf der der flüssig-kristallinen Schicht (5) abgewandten Seite mindestens einer der beiden Glasplatten (3,7) eingeordnet ist.
5. Flüssigkristallzelle nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekelmzeichnet, daß der flächenhaft ausgebildete elektrisch(l Widerstand (8) in Dünnschichttechnik aufgebracht ist.
6. Flüssigkristallzelle nach den Ansprüchen 1 bis lF, dadurch gekennzeichnet, daß der flächenhaft ausgebildete elektrische Wjdistand -(8) in Dickschichttechnik aufgebracht ist.
7. Flüssigkristallzelle nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der flächenhaft ausgebildete elektrische Widerstand (8) lichtdurchlässig ist.
8. Flüssigkristallzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallzelle (1) durch einen Widerstandsdraht beheizbar ist und dieser Widerstandsdraht zugleich der Beleuchtung der FlüssigkristaLlzelle (1) dient.