DE3243614A1

DE3243614A1 - Fluessigkristall-anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE3243614A1
Application number: DE19823243614
Authority: DE
Inventors: Wolfram Dr. 7906 Blaustein Wiemer
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1982-11-25
Filing date: 1982-11-25
Publication date: 1984-05-30
Also published as: DE3243614C2

Abstract

Zur Verbesserung des Kontrastes einer transmissiv und reflektiv zu betrachtenden Flüssigkristallanzeige wird vorgeschlagen, zwei Flussigkristallzellen hintereinander zu schalten. wobei die betrachterseitige Zelle helle und die beleuchlungsseitige Zelle dunkle Polarisationsfilter aufweist.

Description

Beschreibung
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung E)iQ vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit wei hintereinander angeordneten Flüssigkristallzellen, die im s.pannungsloen Zustand die Polarisationsrichtung von durchfalleñdem Licht äszdorn, von denen die betrachternähere Flüssigkristallzelle zwischen zwei Polarisationsfiltern angeordnet ist und die betrachterfernere Flüssigkristallzelle zumindest an ihrer einer Beleuchtungseinrichtung zugewandten Seite ein Polarisationsfilter aufweist.
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen der vorgenannten Art sind bereits bekannt. Es sind ferner Flüssigkristall-Anzeigesysteme mit rückwärtiger Beleuchtung bekannt, die sowohl bei niedriger als auch bei hoher Umgebungshelligkeit einsetzbar sind. Bei solchen, sowohl im reflektiven als auch im transmissiven Betrieb arbeitenden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen läßt der Kontrast der Anzeige, insbesondere bei Darstellung heller oder farbiger Zeichen auf dunklem Grund bei größerer Umgebungshelligkeit noch zu wünschen übrig. Eine gewisse Kontrastverbesserung läßt sich dadurch erreichen, daß man die rückwärtige Beleuchtung in ihrer Intensität entsprechend der Umgebungshelligkeit regelt. Jedoch ist auch hier der Kontrastumfang verhältnismäßig gering, da die rückwärtige Beleuchtung im allgemeinen nicht so weit reduziert werden konnte, daß im Aus-Zustand das Anzeigefeld neutral schwarz erschien.
Der vorliegenden Efindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Kontrastumfang einer eingangs genannten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit zwei hintereinanderliegenden Flüssigkristallzellen sowohl bei dunkler als auch bei heller Umgebungsbeleuchtung zu verbessern.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch folgende Merkmale gelöst: Die der betrachternahen Flüssigkristallzelle zugeordneten Polarisationsfilter besitzen in Durchlaßstellung eine möglichst hohe Transmission; die der betrachterfernen Flüssigkristallzelle zugeordneten Polarisationsfilter besitzen in Sperrstellung eine möglichst hohe Sperrwirkung; zwischen den beiden Flüssigkristallzellen befindet sich eine teildurchlässige Reflektorfläche.
Durch die Verwendung von sogenannten hellen Polfiltern im Zusammenhang mit der betrachterseitigen Flüssigkristallzelle und von sogenannten dunklen Polarisationsfiltern im Zusammenhang mit der betrachterfernen Flüssigkristallzelle wird ein wesentlich verbesserter Kontrast der Anzeige sowohl im reflektiven als auch im transmissiven Betrieb und bei unterschiedlicher Umgebungshelligkeit erreicht.
Es ist mit der beschriebenen Anzeigevorrichtung sogar möglich, auf eine der Umgebungshelligkeit angepaßte Regelung der rückwärtigen Beleuchtung völlig zu verzichten.
Unter den Begriffen helle bzw. dunkle Polarisationsfilter soll folgendes verstanden werden. Technisch realisierbare Polarisationsfilter lassen sich nicht so herstellen, daß sie in der Offen-Stellung eine ziege Transmission bei gleichzeitiger 100Figur Sperrwirkung in Sperrstellung besitzen. Hingegen ist es möglich, Polarisationsfilter herzustellen, die besonders auf hohe Transmission in Offen-Stellung zu Lasten einer guten Sperrwirkung gezüchtet sind, oder die auf besonders hohe Sperrwirkung zu Lasten einer guten Transmission gezüchtet sind. Unter hellen Polarisationsfiltern werden nun solche verstanden, die auf möglichst gute Transmission gezüchtet sind, sie haben in Paralellstellung Transmissionswerte um 40%, in gekreuzter Stellung Transmissionswerte von einigen % und einen Polarisationsgrad um 85wo. Unter dunklen Polarisationsfiltern werden solche verstanden, die auf möglichst hohem Polarisationsgrad nahe an 100% gezüchtet sind (Offentransmission ca. 20%, Sperrtransmission deutlich unter 1%).
Die Erfindung nutzt nun die vorgenannten Gegebenheiten dazu aus, eine Anzeige zu schaffen, die sowohl bei transmissivem als auch bei reflektivem Betrieb einen hohen Kontrast aufweist und gleichzeitig eine sehr große Änderung der Umgebungshelligkeit zuläßt. Es werden erfindungsgemäß zwei Flüssigkristallzellen-Anordnungen hintereinander geschaltet. Dabei ist die vordere Anzeigeeinheit für reflektiven Betrieb optimiert, während die vom Betrachter B aus gesehen hintere Anzeige mit stark sperrenden Polarisationsfiltern ausgerüstet ist, d. h. für den transmissiven Betrieb optimiert ist. Die beiden hintereinandergeschalteten Flüssigkristallzellen FK1 und FK2 sind mit deckungsgleichen Elektrodenstrukturen versehen und werden elektrisch gleichzeitig und parallel betrieben.
Anhand des in der Figur schematisch dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert.
In Figur ist der Betrachter mit B und die hintere Beleuchtungsquelle mit L bezeichnet. Betrachterseitig ist eine erste Flüssigkristallzellenvorrichtung vorgesehen, die aus einer zwischen den beiden Polarisationsfiltern P11 und P12 befindlichen Flüssigkristallzelle FK1 besteht. Eine zweite Klüssigkristallzellenvorrichung besteht aus der Flüssigkristallzelle FK2 und den beiden ihr zugeordneten Polarisationsfilter P21und P22. Das Polarisationsfilter P21 kann ggf. entfallen. Zwischen diesen beiden Flüssigkristallzellenvorrichtungen befindet sich eine teildurchlässige Reflektorfläche R und ggf. noch ein Farbfilter F. Diese beiden Teile bilden zweckmäßig eine Einheit, wobei das Farbfilter F zweckmäßig dem Betrachter zugewandt ist. Die Reflektorfläche R ist so ausgelegt, daß ein bestimmter Prozentsatz (im allgemeinen 10 bis 20%) des Lichtes aus der rückwärtigen Beleuchtungseinrichtung in Richtung auf den Betrachter B durchgelassen wird.
Die beiden Flüssigkristallzellen FK1 und FK2, die in Abhängigkeit von den an ihnen anliegenden Steuerspannungen die Polarisationsebene hindurchgehenden Lichtes ändern, weisen deckungsgleiche Elektrodenstrukturen auf und sind so hintereinander angeordnet, daß ihre Elektrodenstrukturen in der Projektion deckungsgleich hintereinanderliegen. Sie werden auch elektrisch parallel und gleichzeitig angesteuert.
Die Polarisationsfilter P und P sind helle Polari-11 12 sationsfilter, also auf optimale Transmission gezüchtete Polarisationsfilter, während die der Flüssigkristallzelle FK2 zugeordneten Polarisationsfilter P21 und P22 auf optimale Sperrwirkung gezüchtet sind.
Die Lichtquelle L sendet weißes oder farbiges Licht aus, bevorzugt ein Licht mit hoher Intensität im Wellenlängenbereich des Filters F.
Leerseite

Claims

Patentansprüche 1. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit zwei hintereinander angeordneten Flüssigkristallzellen, die im spannungslosen Zustand die Polarisationsrichtung von durchfallendem Licht ändern, von denen die betrachternähere Flüssigkristallzelle zwischen zwei Polarisationsfiltern angeordnet ist und die betrachterfernere Flüssigkristallzelle zumindest an ihrer, einer Beleuchtungseinrichtung zugewandten Seite ein Polarisationsfilter aufweist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: Die der betrachternahen Flüssigkristallzelle (FKl)-zugeordneten Polarisationsfilter (P11 und P12) besitzen in Durchlaßstellung eine möglichst hohe Transmission; die der betrachterfernen Flüssigkristallzelle (FK2) zugeordneten Polarisationsfilter (P21, P22) besitzen in Sperrstellung eine möglichst hohe Sperrwirkung; zwischen den beiden Flüssigkristallzellen (KK FK2) 1' 2 befindet sich eine teildurchlässige Reflektorfläche (R).
2. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach anspruch 1, dadurch geknnzeichnet, daß sich zwischen den beiden Flüssigkristallzellen (FK1, FK2) zusätzlich ein Farbfilter (F) befindet.
3. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbfilter (F) betrachternäher angeordnet ist als die Reflektorfläche (R).
4. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Flüssig kristallzellen (FK1 FK2) mit deckungsgleichen Elektrodenmustern versehen sind und derart angeordnet sind, daß diese Elektrodenmuster in der Projektion deckungsgleich hintereinander liegen.
5. Verfahren zum Betrieb einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Ansteuerung der beiden Flüssigkristallzellen (FK1, FK2) gleichzeitig und parallel erfolgt.