DE3310427A1 - Method for optimising the contrast of field-effect liquid crystal cells - Google Patents

Method for optimising the contrast of field-effect liquid crystal cells

Info

Publication number
DE3310427A1
DE3310427A1 DE19833310427 DE3310427A DE3310427A1 DE 3310427 A1 DE3310427 A1 DE 3310427A1 DE 19833310427 DE19833310427 DE 19833310427 DE 3310427 A DE3310427 A DE 3310427A DE 3310427 A1 DE3310427 A1 DE 3310427A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
liquid crystal
light
cell
contrast
wavelength
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19833310427
Other languages
German (de)
Other versions
DE3310427C2 (en
Inventor
Rolf A. Dr. 7501 Marxzell Cremers
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Borg Instruments AG
Original Assignee
Borg Instruments AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Borg Instruments AG filed Critical Borg Instruments AG
Priority to DE19833310427 priority Critical patent/DE3310427A1/en
Priority to IT20116/84A priority patent/IT1196057B/en
Priority to US06/591,533 priority patent/US4630894A/en
Priority to GB08407274A priority patent/GB2137394B/en
Priority to FR8404547A priority patent/FR2543335A3/en
Publication of DE3310427A1 publication Critical patent/DE3310427A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE3310427C2 publication Critical patent/DE3310427C2/de
Priority to JP1991040858U priority patent/JPH0645934Y2/en
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60QARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q3/00Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors
    • B60Q3/10Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors for dashboards
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133377Cells with plural compartments or having plurality of liquid crystal microcells partitioned by walls, e.g. one microcell per pixel
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2203/00Function characteristic
    • G02F2203/34Colour display without the use of colour mosaic filters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)

Abstract

A method for optimising the contrast of field-effect liquid crystal cells without having to depart from the technically proved, cost-effective technology for the production of large-area liquid crystal display devices having negative contrast representation, such as are applied, in particular, for motor vehicle instrumentation, consists in measuring for a given cell with liquid crystal filling that transmitted light wavelength at which the cell driven electrooptically to block passes through a minimum in its characteristic of the residual transmission over the light wavelength, that is to say experiences maximum absorption. The transmission operation of the liquid crystal cell is then performed by means of light in the spectral region about this wavelength, which light is filtered out from the light of an illuminating arrangement by means of a colour foil. The temperature dependence of the residual transmission is decisively reduced if a dichroitic dye is added at low concentration to the liquid crystal material, being chosen in accordance with the transmitted light colour. Pole filter pairings which optimally block for the light wavelength previously determined can be selected experimentally for the purpose of further contrast optimisation.

Description

Verfahren zum Optimieren des Kontrasts Method for optimizing the contrast

von Feldeffekt-Flussigkristallzellen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Optimieren des Kontrasts von Feldeffekt-Flüssigkristallzellen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Insbesondere bezieht es sich auf großflächige TN-FlUssigkristallzellen mit Negativ-Kontrastdarstellung bei transmissivem (also Durchleucht-)Betrieb selbst noch bei großer Umgebungshelligkeit und mit Informations-Darstellungen auf unterschiedlichen Flächenbereichen in unterschiedlichen Farben, wie sie insbesondere bei der Fahrzeug-Instrumentierung Einsatz finden. of field effect liquid crystal cells The invention relates to a method for optimizing the contrast of field effect liquid crystal cells according to the preamble of claim 1. In particular, it relates to large-area TN liquid crystal cells with negative contrast display in transmissive (i.e. fluoroscopic) operation itself even with great ambient brightness and with information displays on different Surface areas in different colors, such as those in vehicle instrumentation in particular Find use.

Solche Flüssigkristallzellen sind beispielsweise aus der DE-OS 30 16 396 bekannt. Vorzugsweise ist das vorliegende Verfahren jedoch bestimmt, bei Mehrkammer-Zellen gemäß der prioritätsgleichen Parallelanmeldung mit der Bezeichnung Mehrfarbige Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung angewandt zu werden; wobei auf diese Parallelanmeldung hier zur Vermeidung von Wiederholungen vollinhaltlich Bezug genommen wird.Such liquid crystal cells are for example from DE-OS 30 16 396 known. Preferably, however, the present method is intended at Multi-chamber cells according to the parallel registration with the same priority with the designation Multi-color liquid crystal display device to be applied; being on this Parallel registration here in full to avoid repetitions will.

Es ist bekannt, daß infolge nicht-idealer Eigenschaften technisch verfügbarer Flüssigkristallmaterialien linear polarisiertes Licht nach dem Durchgang durch die Flüssigkristallzelle wieder elliptisch polarisiert ist; daß also im Zellen-Material wieder ein Polarisationsanteil entsteht, der senkrecht zur Polarisationsrichtung des in die Zelle eintretenden Lichts steht. Dieser senkrechte Polarisationsanteil wird somit vom Analysator vor der Zelle, dessen Polarisationsrichtung quer zu derjenigen des Polarisators hinter der Zelle orientiert ist, nicht absorbiert. Aufgrund dieser Unvollkommenheiten der optischen Eigenschaften des Flüssigkristallmaterials wird der Darstell-Kontrast verschlechtert, weil dieses quer zum Hauptanteil polarisierte Licht im Bereiche nicht angesteuerter Symbolsegmente neben den tatsächlich angesteuerten (optisch durchlässigen) Symbolsegienten durchscheint.Das stört ganz besonders bei geringer Umgebungshelligkeit (Nachtbetrieb) der Anzeigeeinrichtung.It is known that due to non-ideal properties, technical of available liquid crystal materials, linearly polarized light after passage is elliptically polarized again by the liquid crystal cell; that is, in the cell material again a polarization component arises which is perpendicular to the polarization direction of the light entering the cell. This perpendicular polarization component will thus from the analyzer in front of the cell, its polarization direction is oriented transversely to that of the polarizer behind the cell, is not absorbed. Because of these imperfections in the optical properties of the liquid crystal material the display contrast is worsened because it polarized across the main component Light in the area of not activated symbol segments next to the actually activated (optically transparent) symbol segments shine through, which is particularly annoying low ambient brightness (night operation) of the display device.

Um diese systembedingte Kontrasteinbuße zu kompensieren, also den Kontrast (zwischen durchgesteuerten und nicht-durchgesteuerten Segmenten) zu optimieren, ist es bekannt (DE-OS 30 48 024; DE-OS 31 48 447), zwei entgegengesetzt drehende Flüssigkristallzellen hintereinander anzuordnen, um dadurch die innerhalb der Zelle unerwünscht auftretende Querpolarisation aufgrund deren entgegengesetzter Orientierung insgesamt gerade zu kompensieren. Diese Optimierungs-Maßnahme verteuert die Herstellung von Anzeigeeinrichtungen mit solchen Flüssigkristallzellen aber überproportional. Denn einerseits ist die Materialabstimmung für gerade gegensinnige Komponenten der unerwünschten Querpolarisierung kritisch; und vor allem ist der Aufbau einer aus zwei separaten Zellen bestehenden Gesamtanordnung aufgrund des Erfordernisses exakter geometrischer Zuordnungen der Symboldarstellungen aufwendig. Außerdem vergrößert sich dadurch in unerwünschter Weise der Bedarf an Flüssigkristallmaterial und der Bedarf an Einbauraum für die kombinierte, also doppellagige Zelle.To compensate for this system-related loss of contrast, i.e. the To optimize contrast (between controlled and not controlled segments), it is known (DE-OS 30 48 024; DE-OS 31 48 447), two oppositely rotating Liquid crystal cells to be arranged one behind the other to thereby reduce the inside of the cell undesirably occurring transverse polarization due to their opposite orientation overall just to compensate. This optimization measure makes production more expensive of display devices with such liquid crystal cells, however, disproportionately. Because on the one hand, the material coordination for components in the opposite direction is the unwanted cross polarization critical; and most importantly, one is building one out two separate cells existing overall arrangement due to the requirement more exact complex geometrical assignments of the symbol representations. Also enlarged thereby undesirably the need for liquid crystal material and the Installation space required for the combined, i.e. double-layer, cell.

Schließlich wird die Darstell-Brillianz infolge einer solchen Doppelanordnung verschlechtert, weil die effektive FlUssigkristallschicht dicker ist und eine Mehrzahl zusätzlicher, grundsätzlich optisch verlustbehafteter Bauteile hintereinandergeschaltet ist.Finally, the display brilliance is due to such a double arrangement deteriorated because the effective liquid crystal layer is thicker and a plurality additional, basically optically lossy components connected in series is.

In Erkenntnis dieser Gegebenheiten und Mängel liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Optimieren des Kontrasts von Feldeffekt-Flüssigkristallzellen gattungsgemäßer Art anzugeben, bei dem die p rteile der bewährten Standard-Technologie üblicher (einlagiger) Zellenaufbauten gewahrt bleiben - also keine die Massenfertigung verteuernden speziellen zusätzlichen Herstellungsprozesse erforderlich werden -, gleichwohl aber, gegenüber dem bei herkömmlichen Zellen bisher erreichten Kontrast, eine merkliche Kontrast-Steigerung und damit einhergehende Brillianz-Verbesserung erzielt wird.The invention lies in recognition of these circumstances and deficiencies the object is based on a method for optimizing the contrast of field effect liquid crystal cells of the generic type, in which the advantages of the tried and tested standard technology conventional (single-layer) cell structures are preserved - i.e. no mass production expensive special additional manufacturing processes are required -, nevertheless, compared to the contrast achieved so far with conventional cells, a noticeable increase in contrast and the associated improvement in brilliance is achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß gesäß den Teilmerkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruches 1 vorgegangen wird.According to the invention, this object is essentially achieved by that according to the partial features of the characterizing part of claim 1 proceeded will.

Für elektrooptische Anzeigen unter kritischen Bedingungen (insbesondeFe hinsichtlich der Schwankungen der Umgebungshelligkeit und hinsichtlich der Konzentrations-Ablenkung eines Betrachters), wie sie etwa beim Lenken eines Fahrzeugs gegeben sind, wird für die Negativkontrast-Informationsdarstellung ein Kontrast zwischen Informationssymbol und Umgebung (insbesondere momentan nicht angesteuerten Informationsteilen) im Verhältnis von 1 : 25 verlangt. Herkömmliche für die Automobilindustrie gefertigte TN-Flüssigkristallzellen bringen es auf ein Kontrastverhältnis von fast 1 : 30. Nach Keinung der Fachwelt ist eine weitere Steigerung nur unter Abkehr der herkömmli chen Fertigungstechnologien oder Zellenaufbauten erzielbar. Die bloße Farbabstimmung gemäß dem vorliegenden, er£indungsgemäßen Verfahren dagegen erbringt mit gleichen Einsatzstoffen bei unveränderter Fertigungstechnologie einen Kontrast von wenigstens 1 : 80 und damit Flüssig kristall-Informationsdarstellungen mit einer Brillianz, wie sie bisher mit gängigen (aufgrund der Herstellungskosten für den Masseneinsatz geeigneten) Flüssigkristallzellen nicht erwartet werden konnte.For electro-optical displays under critical conditions (especially in terms of fluctuations in ambient brightness and in terms of concentration diversion of a viewer), as they are given when driving a vehicle, for example for the negative-contrast information display, a contrast between information symbols and the environment (in particular parts of information that are not currently activated) in relation to each other 1: 25 required. Conventional TN liquid crystal cells made for the automotive industry bring it to a contrast ratio of almost 1: 30. According to none of the experts is a further increase only by turning away from conventional manufacturing technologies or cell structures achievable. The mere color matching according to the present, The process according to the invention, on the other hand, yields the same starting materials with unchanged Manufacturing technology has a contrast of at least 1:80 and thus liquid crystal information displays with a brilliance that has been prevalent so far (due to the manufacturing costs liquid crystal cells suitable for mass use could not be expected.

Zur erfindungsgemäßen Lösung des Problems der Kontrast-Optimierung ohne Übergang auf kostspieligere Fertigungstechnologien wird somit von der Erkenntnis ausgegangen, daß die Resttransmission einer gesperrten Zelle für eine bestimmte Wellenlänge (also Farbe) des entgegen der Betrachtungsrichtung rückwärtig eingestrahlten Lichts (also des Lichts für den Transmissionsbetrieb der Zelle) über der Licht-Wellenlänge (wenigstens) in Minimum durchläuft. Die Wellenlänge, bei der die Absorptionskurve ein Maximum aufweist, variiert in Abhängigkeit von der Zellen-Dicke (also von der in Durchstrahlrichtung gemessenen Dicke der Flüssigkristall-Schicht zwischen den, zum Zelleninnern hin mit Symbolelektroden und zum Zellenäußeren hin mit Polarisator-Analysator belegten, Zellenplatten); und diese Lage des Transmissions-Minimums variiert ferner in Abhängigkeit von der Anisotropie der optischen Brechungszahl des Flüssigkristallmaterials (Delta n).To solve the problem of contrast optimization according to the invention without a transition to more costly manufacturing technologies is thus of the knowledge assumed that the residual transmission of a blocked cell for a certain Wavelength (i.e. color) of the beam that is radiated backwards against the viewing direction Light (i.e. the light for the transmission operation of the cell) over the light wavelength runs through (at least) a minimum. The wavelength at which the absorption curve has a maximum, varies depending on the cell thickness (i.e. on the Thickness of the liquid crystal layer measured in the transmission direction between the to the inside of the cell with symbol electrodes and to the outside of the cell with a polarizer analyzer occupied, cell plates); and this position of the transmission minimum also varies depending on the anisotropy of the optical refractive index of the liquid crystal material (Delta n).

Für die herkömmliche Flüssigkristallzellen-Fertigungstechnologie ist die Flussigkristall-Schichtdicke technologisch optimierbar; nämlich insbesonder nach Maßgabe des erforderlichen konstanten Zellenplatten-Abstandes auch bei großen Zellenflächen durch die Verwendung von Distanzpartikeln bestimmte Dicken unter Berücksichtigung einer Rückwirkung der Flüssigkristall-Viskosität auf die technologischen Möglichkeiten eines reproduzierbaren Füllvorganges und der quadratischen Abhängigkeit der Schaltzeit von der Schichtdicke. In bewährter Technologie mit verfügbaren Glas-Distanzpartikeln und für gängige, für Kraftfahrzeugarmaturen geeignete, Flüssigkristallmaterialien (beispielsweise die Typen ZLI 1694 oder 1957 der Firma MERCK) beträgt die Schichtdicke (Zellenplattenabstand) ca. 8 ym. Schon wegen nicht beliebig verfügbarr Distanzpartikel wäre es unzweckmäßig, für die Kontrast-Optimle rung die Schichtdicke variieren zu wollen. Bei gleichzeitiger Darstellung mehrerer nebeneinander gelegener Informations- Symbole mit unterschiedlichen Transmissionslicht-Farben kommt eine auf die Farben abgestimmte Schichtdicke wegen der einheitlichen Distanzpartikel ohnehin praktisch nicht in Betracht, wenn die Mahrfarben-Nehrfachinformationsdarstellung aus Kostengrlnden mit einer einzigen großflächigen Flüssigkristallzelle realisiert werden soll, da regionale dünne Glasschicht-Einlagen unpraktikabel wären.For the conventional liquid crystal cell manufacturing technology is the liquid crystal layer thickness can be technologically optimized; namely in particular in accordance with the required constant cell plate spacing, even with large ones Cell areas by using spacer particles, taking into account certain thicknesses a reaction of the liquid crystal viscosity on the technological possibilities a reproducible filling process and the quadratic dependence of the switching time on the layer thickness. In proven technology with available glass spacer particles and for common liquid crystal materials suitable for automotive dashboards (for example types ZLI 1694 or 1957 from MERCK) the layer thickness is (Cell plate spacing) approx. 8 ym. If only because spacer particles are not freely available it would be inexpedient to vary the layer thickness for contrast optimization want. With the simultaneous display of several adjacent information Symbols with different transmission light colors comes one that is matched to the colors Layer thickness is practically not in any case because of the uniform spacer particles Consider if the multicolor multiple information display for cost reasons to be realized with a single large-area liquid crystal cell, since regional thin glass layer inserts would be impractical.

Eine praktikable Möglichkeit, ein Resttransmissionsminimum für eine bestimmte Wellenlänge und eine durch die verfügbaren Distanzpartikel festgelegte Schichtdicke zu erzielen, liegt aber in der Anpassung der Brechungsanisotropie (An) der verwendeten Flüssigkristall-Materialmischungen.A practicable way to get a residual transmission minimum for a certain wavelength and one determined by the available spacer particles Achieving layer thickness, however, lies in the adaptation of the refraction anisotropy (An) of the liquid crystal material mixtures used.

Gemäß vorliegender Erfindung wird deshalb für die Kontrastoptimierung der Weg eingeschlagen, daß fifr die gewünschte Informationsfarbe bei einer produktionstechnisch möglichen Schichtdicke Jeweils das Flüssigkristallmaterial durch Mischung verschiedener Basis-Materialien mit genau dem An verwendet wird, mit dem das Minimum der spektralen Resttransmissionskurve im Spektralbereich der gewünschten Informationsfarbe liegt.According to the present invention, therefore, is used for contrast optimization the path taken that for the desired information color in a production-technical possible layer thickness In each case the liquid crystal material by mixing different Base materials are used with exactly the type with which the minimum of the spectral Residual transmission curve lies in the spectral range of the desired information color.

Für ein Lichtspektrum aus einer vorgegebenen Beleuchtungseinrichtung wird dann unter Zwischenschaltung eines entsprechend ausgesuchten Farbfilters diese Lichtwellenlänge schwerpunktmäßig innerhalb der global vorgegebenen Display-Farbe (also z.B. für die Forderung grünes Display" der entsprechendespektrale Bereich um 550 nm mittlerer Wellenlänge) ausgefiltert und als rückwärtige Beleuchtung für den Transmissionsbetrieb - vorzugsweise über einen Transflektor-Schirm, wie im einzelnen in der eingangs zitierten Parallelanmeldung hierzu erläutert und dargestellt - herangezogen.For a light spectrum from a given lighting device then this is done with the interposition of an appropriately selected color filter Light wavelength mainly within the globally specified display color (e.g. for the requirement of a green display "the corresponding spectral range around 550 nm mean wavelength) and used as backlighting for the transmission operation - preferably via a transflector screen, as in detail explained and illustrated in the parallel application cited at the beginning - used.

Für Darstellung von Informationen in unterschiedlichen Farben auf unterschiedlichen Bereichen der Flüssigkristallzelle wird die Zelle zweckmäßigerweise - wie im einzelnen in der zitierten Parallelanmeldung beschrieben - in mehrere Kammern unterteilt, die mit nach Maßgabe der Farbvorgabe voneinander abweichenden Flüssigkristallmaterialien (Jeweils anderes tn) gefüllt werden. Für Jede dieser FUllungen wird dann das Transmissionslicht dieses Wellenlängenbereichs über ein bereit hsweise der Jeweiligen Kammer zugeordnetes Farbfilter aus der Beleuchtungseinrichtung ausgefiltert.For displaying information in different colors The cell is expediently different areas of the liquid crystal cell - as described in detail in the cited parallel application - in several chambers divided with liquid crystal materials which differ from one another according to the color specification (Different tn each time) are filled. The transmission light then becomes for each of these fillings this wavelength range is already assigned to the respective chamber Color filter filtered out of the lighting device.

Die genaue Lage des verwendbaren Minimums der Transmissionskurve (also die Wellenlänge optimaler Absorption) schwankt mit der Umgebungstemperatur, nämlich mit der Betriebstemperatur des Flüssigkristallmaterials in der Zelle. Um diese Temperaturabhängigkeit (der optimierten Wellenlängeneinstellung für verbesserten Kontrast der Negativdarstellung) zu mindern, hat es sich gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung als vorteilhaft erwiesen, der Flussigkristall-Zellenkammerfüllung in geringer Konzentration dichroitische Farbstoffe beizumengen, wie sie als Guest-Farbstoffe für GH-Flüssigkristallzellen für verschiedene Grundfarben handelsüblich sind. Diese Zuschlag-Konzentration liegt hier aber bei höchstens 1 % bis 2 % und beschränkt sich auf nur eine Farbstoffkomponente, die mit ihrer Hauptabsorption im spektralen Bereich der höchsten Resttransmission der Zelle liegt. Somit ist die Konzentration wesentlich geringer als in üblichen GH-Mischungen (6% - 896) die zudem aus mehreren Farbmolekülarten bestehen; so daß die übliche, die elektrischen Ansteuerungsmöglichkeiten (Schaltzeiten) beeinträchtigende spürbare Erhöhung der Viskosität des Flüssigkristallmaterials hier nicht eintritt.The exact position of the usable minimum of the transmission curve (i.e. the wavelength of optimal absorption) varies with the ambient temperature, namely with the operating temperature of the liquid crystal material in the cell. To this temperature dependence (the optimized wavelength setting for improved contrast of the negative image) to reduce, it has according to an expedient development of the invention Solution proved to be advantageous, the liquid crystal cell chamber filling in lower Add concentration dichroic dyes, such as those used as guest dyes for GH liquid crystal cells for various basic colors are commercially available. These However, the aggregate concentration here is at most 1% to 2% and is limited on only one dye component, which is its main absorption in the spectral The area of the highest residual transmission of the cell is. So is the concentration much less than in common GH mixtures (6% - 896) which also consist of several Types of color molecules exist; so that the usual, the electrical control options (Switching times) impairing noticeable increase in the viscosity of the liquid crystal material does not enter here.

Als weitere Abstimm-Maßnahme zur Optimierung des Kontrastes der TN-Negativdarstellung ist es zweckmäßig, eine im Mittel geeignete Polfilter-Paarung, oder sogar auf die Jeweiligen Kammer-Bereiche regional begrenzte Polfilter-Paarungen, auszusuchen. Denn die Absorption des farbigen Lichts in der gekreuzten Polfilteranordnung findet in den Farbdyes (also in den eingelagerten dichroitischen Farbstoffen) der Polfilterstrukturen statt; weshalb eine Anpassung an die für Absorptions-Optimum eingestellte genaue Lichtwellenlänge, wie auch an die zur Temperaturkompensation in das FlUssigkristallmaterial eingelagerten Dyes, experimentell leicht bestimmbar eine noch weitergehende Kontraststeigerung der Informationsdarstellung erbringt.As a further adjustment measure to optimize the contrast of the TN negative representation it is advisable to use a polar filter pairing that is suitable on average, or even to the Regionally delimited polarizing filter pairings to be selected for the respective chamber areas. Because the absorption of the colored light takes place in the crossed polarization filter arrangement in the color dyes (i.e. in the embedded dichroic dyes) of the polarizing filter structures instead of; which is why an adjustment to the exact set for absorption optimum Light wavelength, as well as that for temperature compensation in the liquid crystal material stored dyes, an even greater increase in contrast that can be easily determined experimentally the presentation of information.

Claims (4)

Ansprüche Verfahren zum Optimieren des Kontrasts von transmissiv, insbesondere für Negativkontrast-Darstellung, betreibbaren Feldeffekt-Flüssigkristallzellen, insbesondere von großflächigen Flüssigkristallzellen für die Fahrzeuginstrumentierung, bei denen Flüssigkristallmaterial mit anisotroper optischer Brechungszahl zwischen durchsichtigen Platten eingefasst ist, deren aufeinanderzuweisenden Oberflächen mit Informationssymbol-Elektroden und deren voneinanderfortweisenden Oberflächen mit Polfiltern (Polarisator und Analysator) belegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß, für eine vorgegebene Farbe des Transmissionslichts und damit der Anzeige sowie für den Platten-Abstand (Flüssigkristall-Schichtdicke) einer gängigen Flüssigkristallzellen-Fertigungstechnologie aus handelsüblichen Flüssigkristallmaterialien unterschiedlicher Anisotropie ihrer optischen Brechungszahlen aber einander gleicher oder ähnlicher Viskositäten eine Flüssigkristall-Mischung gewonnen wird, deren resultierende Anisotropie der Brechungszahlen für den Platten-Abstand wenigstens angenähert auf die gewünschte Anzeige-Farbe abgestimmt ist, daß sodann für eine mit dieser Mischung gefüllte Zelle die genaue Licht-Wellenlänge ausgemessen wird, bei der der Verlauf der Transmissionslichtintensität huber der Lichtwellenlänge ein Minimum durchläuft, und daß schließlich,für für den Betrieb der Flüssigkristall-Zellen, mittels einer Farbfolie aus dem nicht-monochromatischen Licht e iner Beleuchtungsanordnung Transmissionslicht ausgefiltert wird, dessen spektraler Mittelwert wenigstens angenähert bei gerade jener ausgemessenen optimalen Wellenlänge liegt. Claims method for optimizing the contrast of transmissive, especially for negative contrast display, operable field effect liquid crystal cells, in particular of large-area liquid crystal cells for vehicle instrumentation, in which liquid crystal material with anisotropic optical refractive index between transparent plates is bordered, their surfaces facing each other with information symbol electrodes and their surfaces facing each other are covered with polarizing filters (polarizer and analyzer), characterized in that that, for a given color of the transmitted light and thus the display as well for the plate spacing (liquid crystal layer thickness) of a common liquid crystal cell manufacturing technology from commercially available liquid crystal materials of different anisotropy of their optical refractive indices but viscosities that are the same or similar to one another Liquid crystal mixture is obtained, the resulting anisotropy of the refractive indices for the plate spacing at least approximately matched to the desired display color is that then for a cell filled with this mixture the exact wavelength of light is measured in which the course of the transmission light intensity over the Light wavelength passes through a minimum, and that eventually, for operation the liquid crystal cells, by means of a colored film from the non-monochromatic Light e ner lighting arrangement transmission light is filtered out, the spectral mean value at least approximately at precisely that optimal measured value Wavelength lies. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, bei Informationsdarstellungen in unterschiedlichen Grund-Farben in gegeneinander versetzten Bereichen auf der Flussigkristallzelle, in der Zelle diesen Bereichen, örtlich zugeordnet, Kammern gegeneinander abgegrenzt sind, die nach Maßgabe der unterschiedlichen Farben mit unterschiedlichen Flüssigkristallmaterial-Mischungen gefüllt sind, deren Anisotropie der Brechungszahlen jeweils auf die mittlere Transmissionslicht-Farbwellenläne ge der einzelnen Bereichs-Kammern für minimale Resttransmission abgestimmt sind, und daß aus einer großflächigen Beleuchtungsanordnung mittels den Kammern räumlich zugeordneter Farbfolien unterschiedlich eingefärbte Transmissionslicht-BUndel mit nach Maßgabe der tatsächlichen Kammerfüllungen optimierten spektralen Mittelwerten ihrer Lichtwellenlängen ausgefiltert werden.2. The method according to claim 1, characterized in that, in the case of information displays in different basic colors in staggered areas on the Liquid crystal cell, in the cell these areas, locally assigned, chambers are delimited from each other according to the different colors with different liquid crystal material mixtures are filled, their anisotropy of the refractive indices in each case on the mean transmission light color wavelength ge the individual area chambers are matched for minimal residual transmission, and that spatially assigned from a large-area lighting arrangement by means of the chambers Color foils differently colored transmission light bundles with according to specification of the actual chamber fillings optimized spectral mean values of their light wavelengths be filtered out. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Flüssigkristallmaterial nach Maßgabe der vorgegebenen Informationsdarstell-Grundfarbe ein dichroitischer Farbstoff, dessen Absorptionsmaximum im spektralen Bereich des Absorptionsminimums der Zelle liegt, in so geringer Konzentration beigesetzt wird, daß keine erheblichen Viskositätsanstiege auftreten.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the Liquid crystal material in accordance with the predetermined basic information display color a dichroic dye whose absorption maximum is in the spectral range of Absorption minimum of the cell, is buried in such a low concentration, that no significant increases in viscosity occur. 4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den Teilbereichen unterschiedlicher Darstellfarbe auf der Flüssigkristallzelle unterschiedliche, jeweils für das Flüssigkristallmaterial und das Transmissionslicht im betreffenden Bereich experimentell optimierte, Polfilter-Paarungen zugeordnet werden.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in, that the sub-areas of different display colors on the liquid crystal cell different ones, respectively for the liquid crystal material and the transmission light Experimentally optimized polarizing filter pairings assigned in the relevant area will.
DE19833310427 1983-03-23 1983-03-23 Method for optimising the contrast of field-effect liquid crystal cells Granted DE3310427A1 (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19833310427 DE3310427A1 (en) 1983-03-23 1983-03-23 Method for optimising the contrast of field-effect liquid crystal cells
IT20116/84A IT1196057B (en) 1983-03-23 1984-03-16 POLYCHROME LIQUID CRYSTAL INDICATOR DEVICE AND PROCEDURE TO OPTIMIZE THE CONTRAST OF LIQUID CRYSTAL CELLS WITH FIELD EFFECT
US06/591,533 US4630894A (en) 1983-03-23 1984-03-20 Multi-colored liquid crystal display with color transflector and color filter
GB08407274A GB2137394B (en) 1983-03-23 1984-03-21 Liquid crystal display device
FR8404547A FR2543335A3 (en) 1983-03-23 1984-03-23 MULTIPLE LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR OPTIMIZING THE CONTRAST OF FIELD EFFECT LIQUID CRYSTAL CELLS
JP1991040858U JPH0645934Y2 (en) 1983-03-23 1991-05-02 Multicolor liquid crystal display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19833310427 DE3310427A1 (en) 1983-03-23 1983-03-23 Method for optimising the contrast of field-effect liquid crystal cells

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3310427A1 true DE3310427A1 (en) 1984-09-27
DE3310427C2 DE3310427C2 (en) 1988-06-01

Family

ID=6194328

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19833310427 Granted DE3310427A1 (en) 1983-03-23 1983-03-23 Method for optimising the contrast of field-effect liquid crystal cells

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3310427A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10027635A1 (en) * 2000-02-19 2001-08-23 Mannesmann Vdo Ag Display device
EP1126311A3 (en) * 2000-02-19 2003-11-05 Siemens Aktiengesellschaft Display device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3048024A1 (en) * 1979-12-20 1981-10-08 Sharp K.K., Osaka "LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE WITH TWISTED NEMATIC LIQUID CRYSTAL FILLING"
DE3016396A1 (en) * 1980-04-29 1981-11-05 Vdo Adolf Schindling Ag, 6000 Frankfurt PASSIVE ELECTROOPTIC DISPLAY ELEMENT
DE3148447A1 (en) * 1980-12-09 1982-10-21 Sharp K.K., Osaka LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE WITH TWO TWISTED NEMATIC LAYERS
DE3244248A1 (en) * 1982-11-30 1984-05-30 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart METHOD FOR REDUCING REMAINING TRANSMISSION IN LCD DISPLAYS

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3048024A1 (en) * 1979-12-20 1981-10-08 Sharp K.K., Osaka "LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE WITH TWISTED NEMATIC LIQUID CRYSTAL FILLING"
DE3016396A1 (en) * 1980-04-29 1981-11-05 Vdo Adolf Schindling Ag, 6000 Frankfurt PASSIVE ELECTROOPTIC DISPLAY ELEMENT
DE3148447A1 (en) * 1980-12-09 1982-10-21 Sharp K.K., Osaka LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE WITH TWO TWISTED NEMATIC LAYERS
DE3244248A1 (en) * 1982-11-30 1984-05-30 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart METHOD FOR REDUCING REMAINING TRANSMISSION IN LCD DISPLAYS

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10027635A1 (en) * 2000-02-19 2001-08-23 Mannesmann Vdo Ag Display device
EP1126311A3 (en) * 2000-02-19 2003-11-05 Siemens Aktiengesellschaft Display device

Also Published As

Publication number Publication date
DE3310427C2 (en) 1988-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69934500T2 (en) TRANSFLECTIVE LIQUID CRYSTAL DISPLAY
DE3148447C2 (en)
DE3423993C2 (en)
DE3825697C2 (en)
DE60206964T2 (en) TRANSLECTIVE LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE
DE69937776T2 (en) Device for controlling the optical transmission by means of perforated metallic films with hole diameter in the sub-wavelength range
DE4029838C2 (en) Liquid crystal display device
DE4000451B4 (en) Electro-optical liquid crystal switching element
DE2835863C2 (en) Liquid crystal display with LC mixture of a nematic liquid crystal and an optically active substance as well as a pleochroic additive
DE2617924A1 (en) COLORED LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE
DE3543235C2 (en)
EP0509025A1 (en) Electro-optical liquid crystal switch element.
CH638624A5 (en) ELECTRIC OPTICAL LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE.
DE2418364B2 (en) Electro-optical display element with a nematic liquid crystal system with positive dielectric anisotropy
EP1116988A2 (en) Liquid crystal display with fluorescent front panel
DE3310427A1 (en) Method for optimising the contrast of field-effect liquid crystal cells
DE3446474A1 (en) LIQUID CRYSTAL MODULATOR FOR VOICE AND INFORMATION TRANSFER IN THE VISIBLE AND INFRATER AREA
DE2619368A1 (en) Alphanumeric liq. crystal display - includes fluorescent plate having light apertures each with dielectric reflector
EP1558965B1 (en) Electro-optical light control element and display having a control medium with an optically isotropic phase
DE3310444C2 (en) Multi-color liquid crystal display device
EP0100112A1 (en) Liquid crystal display device
DE4128631A1 (en) DISPLAY DEVICE
DE4103720A1 (en) Liquid crystal display unit with high multiplexing performance - has liquid crystal cell with helical crystal layer between electrode substrate subject to alignment process
DE2735199C3 (en) Liquid crystal based temperature sensor
DE3034181A1 (en) Liq. crystal cell with electrically-selected colour change - uses two liq. crystal layers in series one of which includes cholesteric substance

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: BORG INSTRUMENTS VERWALTUNG-GMBH, 7537 REMCHINGEN,

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: VALEO BORG INSTRUMENTS VERWALTUNG GMBH, 75196 REMC

8339 Ceased/non-payment of the annual fee