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Mehrfarbige Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung Die Erfindung betrifft
eine aehrfarbige FlU^igkristall-Anzeigeeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches
1.
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Eine solche Anzeigeeinrichtung ist aus der DE-OS 30 32 988 bekannt.
Als großflächige Beleuchtungsanordnung weist sie einen prismatischen Lichtleiter
auf, der über eine Seitenfläche angestrahlt wird und der Lichtaustrittsfläche gegenüber
mit einem Reflektor ausgestattet ist. Zwischen der Flüssigkristallzelle und der
Lichtaustrittsfläche des Beleuchtungs-Keiles ist eine Symbolaaske lit - in Betrachtungsrichtung
der Anzeigeeinrichtung - dahinter angeordnetem Farbfilter vorgesehen. Das Farbfilter
weist gegeneinander abgegrenzte unterschiedliche Farbregionen auf, die unterschiedlich
positionierten Syabolen der insgesamt darzustellenden Information zugeordnet sind.
Die Anzeigeeinrichtung arbeitet also rein transinissiv mit fest vorgegebenen Farben
für die einzelnen gegeneinander versetzten und darstellbaren Symbole. Nachteilig
an dieser vorbekannten Anzeigeeinrichtung ist der fertigungstechnische Aufwand für
die Erstellung und den Einbau der keilförmig profilierten und hinsichtlich der optischen
Ankopplung kritischen Beleuchtungsanordnung. Nachteilig ist darüberhinaus inabesondere,
daß Jene Anzeigeeinrichtung nur einen mäßigen und Je nach der Farbe des anzuzeigenden
Symbols sogar sehr unterschiedlichen Kontrast erbringt; wobei der Kontrast - also
die Erkennbarkeit - noch wesentlich verschlechtert wird, wenn, gemäß den praktischen
Einsatzgegebenheiten einer solchen Anzeigeeinrichtung, Licht der Umgebungshelligkeit
in Betrachtungsrichtung auf die Anzeigeeinrichtung fällt und die Symbol-Darstellung
der Flüs-
sigkristallzelle verblassen lässt oder sogar ganz Uberstrahlt.
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Dem kann durch Steigerung der transmissiven Beleuchtungsintensität
aus der Beleuchtungsanordnung heraus aufgrund der Verluste in dem keilförmigen Lichtleiter
und aufgrund der Verlustwärme-Abstrahlung üblicher Lichtquellen - zumal sie üblicherweise
in die ohnehin kleinvolumigen Gehäuse der Anzeigeeinrichtung eingebaut sind und
das Betriebsverhalten der Flüssigkristallzelle aufgrund deren Temperaturabhängigkeit
zusätzlich beeinträchtigen - nur in beschränktem Maße entgegengewirkt werden.
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In Erkenntnis dieser Mängel und Gegebenheiten liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, eine mehrfarbige Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung gattungsgemäßer
Art dahingehend weiterzubilden, daß sich eine wesentliche Kontrastverbesserung sowohl
in Bezug auf die Umgebungshelligkeit wie auch in Bezug auf die unterschiedlichen
Farbdarstellungen ergibt. Dabei soll Jedoch die inzwischen bewährte Technologie
zur Herstellung langlebiger Drehzellen-Flüssigkristallanzeigen nicht aufgegeben,
noch durch funktionskritische oder teure zusätzlich technologische Maßnahmen belastet
werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst,
daß die mehrfarbige Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des
Anspruches 1 zusätzlich mit den Teilmerkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruches
1 ausgestattet ist.
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Die Einfügung des Transflektors zwischen der Flüssigkristallzelle
und den Farbfolien bewirkt, daß die Anzeigeeinrichtung nachts, also bei niedriger
Umgebungs-Helligkeit in Betrach' tungsrichtung, rein transmissiv und somit in der
Darstell-Farbe der JeweiligenFarbfolie arbeitet. Mit zunehmender Umgebungshelligkeit
hellt diese Nachtbetriebs-Einfärbung der Informationsdarstellung auf, um bei Betrieb
in Sonnenlicht
zu einer praktisch weißen Informationsdarstellung
zu werden.
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Bei Betrieb in Umgebung mit farbigem Umlicht erfolgt die Inforaationsdarstellung
in einer Mischiarbe, bei der fUr dunkles Umfeld die Farbfolien-Farbe überwiegt,
bei hellem Umfeld dagegen die Farbe des Umgebungslichts. Auf diese Weise ändert
sich der Farbeindruck der Informationsdarstellung in Abhängigkeit von der Umgebungshelligkeit;
was aufgrund der farbabhängigen Empfindlichkeit des menschlichen Auges eine optimale
Kontrastanpassung an alle Umgebungsgegebenheiten bei gleitenden Farbübergang ermöglich.
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Diese Möglichkeit ist von besonderer Bedeutung bei Armaturenbrett-Anzeigen
in Land- oder Luftfahrzeugen, in denen der Fahrzeuglenker die üblichen Umwelt-Ablenkungen
erfährt und deshalb nicht dadurch noch zusätzlich belastet werden sollte, daß durch
wechselnde Umlichtbedingungen die Aufnahmefähigkeit der, mit kurzem Blick zu erfassenden,
Instrumenten-Information stark schwankt. Da die rückwärtige Durchstrahlung des Transflektors
auch bei hellen Umlicht-Gegebenheiten auirechterhalten bleibt, kommt es kaum zu
Schattenwurf-Parallaxeerscheinungen, da auf dem Transflektor der Schattenwurf der
reflektiven Betriebskomponente durch die rückwärtige Lichteinstrahlung Uberblendet
wird.
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Besonders zweckmäßig in Hinblick auf die optische Differenzierbarkeit
unterschiedlicher darstellbarer Informationen kann es sein, die Mischfarben-Informationsdarstellung
bei Übergang von Nachtbetrieb auf Tagbetrieb (also Übergang von niedriger auf hohe
Umgebungshelligkeit in Betrachtungsrichtung) dadurch gezielt und bereichsweise zu
modifizieren, daß unterschiedlichen rückrrrtigen Bestrahlungs-Lichtfarben auf dem
weißen oder metallisch-hellen Transflektor (nämlich auf seiner der Flüssigkristallzelle
zugewandten Oberfläche) unterschiedlich eingefärbte Beschichtungen - etwa als Farbaufdrucke
- zugeordnet sind.
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Dadurch ergibt sich im Nachtbetrieb eine Mischfarbe aus der Transmissionslichtfarbe
und der Aufdruckfarbe; während bei Tagesumlicht mit einheitlicher (beispielsweise
weißer) Lichtfarbe dennoch unterschiedliche Informations-Bereiche in untersohiedlicher
Einfärbung aufscheinen und so die unterschiedlichen Informationsarten leichter voneinander
unterscheiden lassen. Als besondere Möglichkeit ergibt sich in diesem Rahmen, bestimmte
Informationen gar keinem Farbwechsel bei übergang von Nachtbetrieb auf Tagbetrieb
zu unterwerfen, indem der regional zugeordnete Farbaufdruck auf dem Transflektor
die gleiche Farbe aufweist, wie die rückwärtige farbige Transmis5ionsbeleuchtung;
50 daß also beim (transmissiven) Nachtbetrieb diese Informationsdarstellung in gleicher
Farbe erscheint, wie beim <fast reflektiren) Tagesbetrieb, In Hinblick auf weitere
Möglichkeiten erheblicher Kontraststeigerung besteht eine besonders vorteilhafte
Weiterbildung der Erfindung darin, den unterschiedlichen Farblichtbereichen bei
der Durchstrahlung des Transflektors gegeneinander abgegrenzte kammetförmige Bereiche
innerhalb der FlUssigkristallzelle zuzuorden. Unter Beibehaltung der bewährten und
kostengUnstigen Herstellungsprozesse einer solchen Flüssigkristallzelle kann diese
dann gleich mit mehreren, durch Klebebahnen voneinander getrennten Kammern ausgestattet
sein, in die geringfügig gegeneinander modifizierte Flüssigkristallmaterial-Mischungen
eingefüllt werden. Diese Modifikation liegt darin, die käuflichen Standard-Flüssigkristallmaterialien
nach Maßgabe der zugeordneten Transinissionslicht-Farben zu mischen. Auch können,
nach Maßgabe der Transmissionslicht-Farben, als Gast-Farbstoffe für GH-Displays
handelsübliche Farbstoff-Zusätze zur Jeweiligen Flüssigkristall-Kaamerfüllung vorgesehen
werden, um einen breiteren Temperaturbereich maximaler Absorption zu gewinnen.
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Es ist also sichergestellt, daß selbst in dunkelster Umgebung die
nicht elektrisch durchgesteuerten Segmente einer Informationsdarstellung nur äußerst
geringftlgig vom Transmissionslicht durchatrahlt werden - daß also optimaler Kontrast
zwischen durchgesteuerten Segmenten und nicht durchgesteuerten Segmenten bzw. umgebendem
Bereich gegeben ist.
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Eine weitere Verbesserung des Kontrastes insbesondere bei Übergang
der Betriebsbedingungen von dunkler zu heller Umgebung ergibt sich, wenn der vordere
Polarisator, also der Analysator der TN-Flüssigkristallzelle, mit einer dünnen Rauhlackschicht
überzogen wird, was eine Maßnahme von auch eigenständiger Bedeutung darstellt, Diese
Schicht kann aus einem Material bestehen, wie es für die Oberflächen-Entspiegelung
in der Optik handelstiblich ist. Zwar ist es bekannt tEP-OS 39 770), die Frontfläche
eines Analysators einer FlUssigkristallzelle mechanisch aufzurauhen, um dadurch
eine Entspiegelung der Frontfläche der Anzeigeeinrichtung zu erreichen. Diese Aufrauhung
bedarf aber einer relativ aufwendigen Behandlungsweise des Analysators, wenn er
dadurch keine funktionelle Beeinträchtigung erfahren soll; und sie lässt nicht die
feine Rauhigkeit einstellen, die mit einer hauchdünnen Beschichtung aus Rauhlack
technologisch unkritisch erzielbar ist. Diese Rauhlackschicht mag zusätzlich auch
entspiegelnde Wirkung haben; entscheidend Jedoch ist, daß die rückwärtige ProJektion
des auch in heller Umgebung stets noch transmissiven Betriebs auf die Rauhlackschicht
in dieser zu einer Lichtstreuung und damit zu einer bedeutenden Vergrößerung des
Blickwinkels führt; während gerade auch bei hellem Umgebungslicht diese Raüiackschicht
als dünne Mattscheibe eine zusätzliche Abschattung von störendem Schattenwurf auf
dem Transflektor erbringt.
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So ist durch konstruktiv einfache und technologisch unkritische Zusatzmaßnahmen
bei einer herkömmlichen TN-Flüssigkristallzelle mit Negativkontrastdarstellung in
unterschiedlichen Farb-Anzeigebereichen, bei wesentlicher Kontrastverbesserung infolge
Abstimmung auf die einzelnen Farbbereiche, eine bereichsweise individuelle Farbänderung
nach Maßgabe der Änderung der Umgebungshelligkeit und somit eine optimale Anpassung
an die Auffaßbarkeit durch das menschliche Auge erreicht. Hinsichtlich zusätzlicher
zweckmäßiger Abstimmungsmöglichkeiten zur weiteren Steigerung des Kontrastes bei
herkömmlichen Flüssigkristallzellen wird hier vollinhaltlich auf die prioritätsgleiche
Parallelanmeldung unter der Bezeichnung Verfahren zum Optimieren des Kontrastes
von Feldeffekt-Flüssigkristallzellen" Bezug genommen.
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Zusätzliche Weiterbildungen sowie weitere Merkmale und Vorteile der
Erfindung ergeben sich ferner aus den Unteransprüzehen und aus nachstehender Beschreibung
eines in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche vereinfacht dargestellten
bevorzugten Ausführungsbeispiels zur erfindungsgemäßen Lösung.
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Es zeigt: Fig, 1 eine Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtnng mit unterschiedlichen
Informationsdarstell-Bereichen in Ansicht, Fig. 2 die Anzeigeeinrichtung in Schnittdarstellung
entsprechend dem Schnitt-Sichtpfeil II in Fig. 1, bei etwas auseinandergezogener
Darstellung des Innenaufbaues der Anzeigeeinrichtung, und
Fig.
3 entsprechend den Schnitt-Sichtpfeilen III in Fig. 1 und Fig. 2 bei stark vergrößerter
Darstellung eine abgebrochene Schnittdarstellung durch benachbarte Bereiche der
Flüssigkristallzelle in der Anzeigeeinrichtung.
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Die in Fig. 1 in Ansicht auf die Informationsdarstellung ihrer Flüssigkristallzelle
1 skizzierte mehrfarbige Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung 2 weist mehrere Informations-Bereiche
3 auf, die örtlich gegeneinander versetzt und farblich voneinander abgesetzt sind.
So erscheinen beispielsweise in einem Zifferaanzeige-Bereich 3.1 alphanumerische
Symbole in Sieben-Segment-Anordnung rot eingefärbt, während Informations-Bereiche
3.2 und 3.3 mit beispielsweise unveränderlichen Symbolen zur einfacheren optischen
Unterscheidung voneinander beispielsweise grüne bzw. gelbe Symboldarstellungen auSweisen.
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Im Falle des Einsatzes dieser Anzeigeeinrichtung 2 als Universalinstrument
im Kraftfahrzeug-ArmaturEnbrett wUrde die alphanumerische Darstellung des Informations-Bereiches
3.1 mit variabler Informationsdarstellung beispielsweise Je nach Informationsaufruf
eine momentan gefahrene Geschwindigkeit, einen zurückgelegten Weg oder eine Zeitangabe
vermittelen; dagegen würden die festen Symbole in den anderen Bereichen 3.2 und
3.3 Jeweils nur dann (in ihrer Jeweiligen Einfärbung)optisch in Erscheinung treten,
wenn bestimmte Ereignisse eingetreten sind,beispielsweise wenn das Kühlwasser eine
zu hohe Temperatur angenommen hat (Bereich 3.2) oder der Eraftstoffvorrat zur Neige
geht (Bereich 3.3).
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Gemäß der Längsschnitt-Darstellung der Fig. 2 sind, eingefasst in
ein Gehäuse 4, in der AnzeigeeinrichtungZin Betrach-
tungsrichtung
5 hintereinander eine großflächige Standard-Flüssigkristallzelle 1 (vgl. auch Fig.
3), ein Transflektor 6, Farbfolien 7 und eine großflächige, sich im wesentlichen
über den gesamten Querschnitt der Anzeigeeinrichtung 2 und damit der Flüssigkristallzelle
1 erstreckende Beleuchtungsanordnung 8 montiert.
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Die Beleuchtungsanordnung 8 besteht beispielsweise aus einem Lichtkasten
9, in den rückwärtig, also der Betrachtungsrichtung 5 entgegen, Glühlampen 10 hineinragen,
deren Licht 11 durch eine Mattscheibe 12 homogenisiert (diffus gestreut) entgegen
der Betrachtungsrichtung 5 austritt, die zugleich eine gewisselhermische Abschottung
der Glühlampen 10 gegenüber der eigentlichen Zelle 1 erbringt.
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Praktisch unabhängig von der momentan in Betrachtungsrichtung 5 auf
die Anzeigeeinrichtung 2 einfallenden Umgebungshelligkeit 13 überwiegt transmissiver
Betrieb der in die einzelnen Bereiche 3 untergliederten Flüssigkristallzelle 1,
Hierfür wird Jeder der Bereiche 3 für unterschiedlich eingefärbte Informationsdarstellung,
der Betrachtungsrichtung 5 entgegen, mit entsprechend farbigem Licht 14 rückwärtig
angestrahlt, im Falle der feldgesteuerten Durchschaltung der Flüssigkristallzelle
also durchstrahlt. Zur Gewinnung dieses bereichsweise unterschiedlich eingefärbten
Lichts 14 sind gegeneinander versetzt unterschiedlich eingefärbte Farbfolien 7hinter
den zugeordneten Darstellbereichen 3 vorgesehen.
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Diese Farbfolien 7 können als farbig-durchsichtige Abdeckungen auf
entsprechend angeordneten Öffnungen in einer Blendenwand 15 zwischen der Beleuchtungsanordnung
8 und der in die Bereiche 3 aufgeteilten Flüssigkristallzelle 1 oder beispielsweise
auch als aneinandergeklebte farbige Filmstücke entsprechender Flächenausdehnung
und Anordnung ausgebildet sein.
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Der in seiner Grundfarbe weiße oder metallisch-helle Transflektor
6, also der teil-durchlässige Reflektor zwischen der Flüssigkristallzelle 1 und
den Farbfolien 7 als Quellen bereichsweise unterschiedlich eingefärbten Transmissions-Lichts
14, wird in seinen den Informations-Bereichen 3 zugeordneten Bereichen 16 für die
farbige Informationsdarstellung farbig durchschienen. Wenn am Transflektor 6, gegenüber
dem rückwärtig eingestrahlten farbigen Licht 14, das durch die Flüssigkristallzelle
1 (nach Maßgabe der Symbolansteuerung) durchtretende Licht der Umgebungshelligkeit
13 Uberwiegt, wirkt der Transflektor 6 primär als heller Reflektor, und die farbige
Informationsdarstellung erscheint in entsprechend hellerem Farbton (bzw. in der
Mischfarbe mit dem Licht der Umgebungshelligkeit 13). Beim Übergang von geringer
zu hoher Umgebungshelligkeit 13 hellt sich also die Informations-Darstellfarbe der
Anzeigeeinrichtung 2 zunehmend auf, geht also beispielsweise von Rot (bei Nachtbetrieb)
über Orange(bei Dämmerungsbetrieb) zu Hellorange (bei Tagesbetrieb) - und gegebenenfalls
(bei Sonneneinstrahlung als Umgebungshelligkeit 13) zu Weißlicht Informationsdarstellung
- über. Das entspricht einer optimalen Anpassung an die dämmerungsabhängige Empfindlichkeit
des menschlichen Auges im Interesse angenähert konstanten und somit stets optimierten
Darstell-Kontrastes.
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Es kann zur leichteren Auffaß-Differenzierung bei der Darstellung
unterschiedlicher Informationen in den unterschiedlichen Bereichen 3 zweckmäßig
sein, einzelne Informationsdarstellungen nicht diesem. Farbwechsel nach Maßgabe
der Schwankungen der Umgebungshelligkeit 13 zu unterwerfen. Dafür ist z.B. der dem
entsprechenden Anzeige-Teilbereich 3.2. räumlich zugeordnete Transflektor-Teilbereich
16.2 auf der der Flüssigkristallzelle 1 zugewandten Oberfläche in der Farbe des
räumlich
zugeordneten farbigen Transmis sions-Li chts 14.2, also in der Farbe der dahinter
gelegenen Farbfolie 7.2, eingefärbt, vorzugsweise mit einem entsprechenden Farbaufdruck
17.2 versehen. Auf diese Weise erfolgt die Informationsdarstellung im zugeordneten
Bereich 3.2 auch bei schwach transmissivem Betrieb (wegen großer Umgebungshelligkeit
13) noch mit der gleichen Einfärbung, wie bei stark transmissivem Betrieb.
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Umgebungslichtabhängige Farbschwankungen zwischen Jenem Ubergang auf
helle oder sogar weiße Informationsdarstellung und dieser Aufrechterhaltung der
Darstell-Farbe trotz ansteigender Helligkeit des Umgebungslichts 13 sind dementsprechend
realisierbar, wenn der bereichsweise Farbaufdruck 17 auf dem Transflektor 6 in einer
Farbe vorgesehen ist, die von deren nigen des bereichsweise zugeordneten Transmissions-Lichts
14 abweicht. Dann überwiegt bei Nachtbetrieb, also bei stark transmissivem Betrieb
der Flüssigkristallzelle? die Mischfarbe aus dem farbigem Licht 14 und dem Farbaufdruck
17, dagegen bei Uebergang auf Tagesbetrieb zunehmend die Mischfarbe aus dem Licht
der Umgebungshelligkeit 13 und dem Farbaufdruck 17. Auf diese Weise lassen sich
Anzeige-Bereiche 3 unterschiedlicher Bedeutung durch entsprechend abgestaffelte
Darstellfarben und insbesondere auch angepasste Farbänderungen deutlich voneinander
unterscheiden, was die Aufnahmefähigkeit des Betrachters und seine Konzentration
auf die wesentlichen Informationen in wünschenswerter Weise fördert.
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Dieses Ergebnis wird mit einer Ublichen Negativkontrast-Drehzelle(TN-Flüssigkristallzelle)
erreicht, also ohne unter Abkehr von den bewährten Standard-Herstellungsprozessen
auf teurere Spezialverfahren und Sonderbauformen solcher Fldssigkristallzellen 1
übergehen zu müssen; nämlich allein durch die beschriebene Zuordnung entsprechender
farbiger Transflektor-Bereiche 17 zu farbigem Transmissions-Licht 14 4 hinter ei-
ner
Standard-Flüssigkristallzelle 1, in der unterschiedliche Informations-Bereiche 3
gegeneinander versetzt sind. Insbesondere erfolgen diese Maßnahmen außerhalb der
Zelle 1, weshalb Beeinträchtigungen des Verhaltens des Flüssigkristallmaterials
durch Farbstoffe vermieden sind; und Standard-Zellen 1 können mit beliebig gruppierbaren
Farbfolien 7 und Transflektoren 6 kombiniert werden, um besondere. Informationsanzeige-Anforderungen
an die Einrichtung 2 zu erfüllen.
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Es kann aber zweckmäßig sein, zur weiteren Steigerung der optischen
Eigenschaften dieser Mehrbereichs-Anzeigeeinrichtung 2 die einzelnen Informations-Bereiche
3 auch strukturell innerhalb der Flüssigkristallzelle 1 gegeneinander abzugrenzen,
indem Jedem Informations-Bereich 3 eine eigene Kammer 18 zugeordnet wird, die individuell
mit kontrast-optimierten F1ussigkeit-Mischungen gefüllt sind.
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Wie aus der Prinzipdarstellung in Fig. 1 ersichtlich, sind diese Kammern
18 durch Klebebahnen 19 eingefasst (und dadurch von benachbarten Kammern 18 räumlich
getrennt), wie sie auch parallel zu den Rändern 20 einer Flüssigkristallzelle 1
ausgebildet sind, um deren Frontscheibe 21 (Fig. 3) mit der Rückscheibe 22 zu verbinden.
Die Klebebahnen 19 zur Definition der Jeweiligen Kammer 18 können deshalb in gleicher
Weise, und gleichzeitig wie die Klebebahnen 19 längs der Ränder 20 der Scheiben
21, 22, im gängigen Siebdruckverfahren auf eine der Scheiben 21, 22 aufgebracht
und mit Distanzpartikeln 23 für den definierten Scheibenabstand der FlUssigkristallzelle
1 versetzt werden, was auch eine wünschenswerte Steigerung der Stabilität des Zellenaufbaues
erbringt.
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Die übliche Belegung der kammerseitigen Oberflächen der Scheiben 21,
22 mit individuell elektrisch ansteuerbaren Symbolelektroden (entsprechend den Informationsdarstellungen
gemäß Fig. 1) ist in der Zeichnung nicht näher dargestellt.
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Diese Aufteilung der großflächigen Flüssigkristallzelle 1 in einzelne
Kammern 18, die direkt den Informations-Bereichen 3 zugeordnet sind, erbringt ferner
eine Ersparnis an einzufüllendem Flüssigkristallmaterial, weil nun nicht der gesamte
Hohlraum zwischen den Scheiben 21, 22 aufgefüllt werden muß, sondern die Füllung
sich auf die Volumina der einzelnen gegeneinander abgegrenzten Kammern 18 beschränkt.
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Für das Füllen mit Flssigkristallmaterial verJüngt Jede der Kammern
18 sich zu Kanälen 24, die am Rand 20 der Flüssigkristallzelle 1, in einer Unterbrechung
der dortigen Klebebahn 19, als Füllöffnung 25 enden. Diese Füllöffnungen 25 liegen
vorzugsweise nebeneinander am selben Rand 20, so daß - bei Orientierung nach oben
- alle Kammern 18 ohne Wendeerfordernisse und gleichzeitig oder nacheinander gefüllt
werden können, um anschließend alle Füllöffnungen 25 in üblicher Weise hermetisch
zu versiegeln.
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Die Unterteilung der Flüssigkristallzelle 1 in getrennte, den einzelnen
Bereichen 3 farbiger Informationsdarstellung zugeordnete Kammern 18 erbringt ferner
den Vorteil, Jede FlUssigkristall-Füllung optimal an das, dem entsprechenden Bereiche
2 zugeordnete, farbige Transmissions-Licht 14 anpassen zu können. Gegenstand dieser
Optimierung ist der Kontrast der Informationsdarstellung (durch elektrisch angesteuerte
Elektroden)gegenüber der Umgebung (momentan nicht angesteuerte Elektroden und Umfeld);
dieses Optimum bedeutet, daß ein Durchscheinen des farbigen Transmissions-Lichts
14 durch Informationssegmente mit momentan nicht angesteuerten Elektroden minimiert
wird. Dafür wird nicht Jede der Kammern 18 mit identischem Flüsaigkristall-Material
gefüllt; sondern Füllmaterialien werden nach Maßgabe des örtlich zugeordneten farbigen
Transmissionslichts 14 so gemischt, daß sie bei fehlender Zellenansteuerung maximale
Absorption für den spektralen Mittelpunkt des ausgefilterten farbigen
Lichts
14 erbringen. Eine gewisse spektrale Bandbreite des Transmissions-Lichts 14 erbringt
dabei in wünschenswerter Weise eine höhere Leuchtdichte, als der - auch technisch
aufwendigere - Einsatz monochromatischer Lichtquellen. Zur Temperaturstabilisierung
können dem Flüssigkristallmaterial Farbpartikel, wie sie als Gast-Stoffe (Dyes)
für Guest-Host-Displays bekannt sind, beigemengt sein. Dieser Farbstoffzusatz ist
aber sehr viel geringer, als bei Jenen GH-Displays; so daß durch diesen Zusatz im
vorliegenden Falle der individuellen Füllung der Kammern 18 weder unerwünschte zusätzliche
Feldeffekte auftreten, noch die Betriebseigenschaften der Anzeigeeinrichtung 2 durch
etwaigen Viskositätsanstieg merklich gemindert werden. Bezüglich dieser Optimierungsmaßnahmen
im Einzelnen wird auf die oben zitierte Parallelanmeldung verwiesen.
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Da der Transflektor 6 in Betrachtungsrichtung 5 hinter dem rückwärtigen
Polarisator 26 und somit hinter der Ebene der Kammern 18 liegt, tritt bei Tagesbetrieb
unter schrägem Lichteinfall aus der Umgebungshelligkeit 13 ein gegenüber der Längsachse
der Anzeigeeinrichtung 2 und somit der Nenn-Betrachtungsrichtung 5 verschobener
Schattenwurf der Informationsdarstellung auf der (gegebenenfalls teilweise farbig
belegten) Vorderseite des Transflektors 6 auf, was an sich in Betrachtungsrichtung
5 als Parallaxe störend inErscheinung tritt. Indem aber auch bei Tagesbetrieb der
Transflektor 6 rückwärtig mit Licht 11 aus dem Lichtkasten 9 durchstrahlt bleibt,
wird der auf dem Transflektor 6 zu erwartende Schattenwurf transmissiv überstrahlt,
wodurch unter normalen Gegebenheiten der Umgebungshelligkeit 13 diese störende Parallaxe
ausgeschaltet ist.
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Die parallaxeähnlichen störenden Wirkungen eines solchen Schattenwurfs
auf der der Flüssigkristallzelle 1 zugewandten Vorderseite des Transflektors 6 werden
zusätzlich noch da-
durch gemindert, daß die Frontfläche eines
Analysators 27 -also des Frontpolarisators vor der Frontscheibe 21 - mit einer extrem
dünnen Schicht eines Antireflex-Lackes belegt wird, wie er beispielsweise unter
Bezeichnungen wie "Teleflex" oder Glarecheque" handelsüblich ist. Diese (im Vergleich
zu gängiger Antireflex-Beschichtung) extrem dünn angelegte Rauhlackschicht 28 führt
nur zu einer geringen Minderung des Kontrastes zwischen Informationsdarstellung
und Umgebung auf der Flüssigkristallzelle 1. Andererseits ist die direkte Einblickiöglichkeit
in Betrachtungsrichtung 5 durch angesteuerte Regionen der Flüssigkristallzelle 1
hindurch infolge der außen aufgebrachten mattscheibenähnlichen Rauhlackschicht 28
gedämpft. Zugleich erfährt das Licht von entgegen der Betrachtungsrichtung 5 auf
die Rauhlackschicht 28 innen aufgestrahlten Informations-ProJektionen die in Fig.
2 angedeutete Streuung, was eine wünschenswerte Vergrö-Berung des Betrachtungs-Blickwinkels
ergibt; ohne daß in Betrachtungsrichtung 5 restliche Schattenwirkungen auf der Vorderseite
des Transflektors 6 hierbei noch störend in Erscheinung treten.
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Der Streugrad der Rauhlackschicht 28 sollte zur Ausnutzung der Blickwinkelvergrößerung
möglichst hoch sein; das bedeutet, das projizierte Licht sollte von der Rauhlack-
oder Nattlackoberfläche möglichst diffus abgestrahlt werden. Andererseits wird mit
steigendem Streugrad der Kontrast im reflexiven Betrieb durch direkte Reflexion
an der Lackoberfläche (wegen Aufhellung des ansonsten dunklen Hintergrundes) drastisch
vermindert. Zudem wird in Abhängigkeit vorder Glasdicke der Zelle 1 Wi steigendem
Streugrad die Ablesbarkeit der dargestellten Information infolge der sich eins tellenden
Unschärfe verschlechtert.
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Legt man Bbg einen Mindestkontrast im reinen Reflexionsbetrieb fest
(hier wirkt die Streuschicht kontrastvermindernd), so lässt sich der maximal zulässige
Streugrad bei gegebenen Zelleneigenschaften bestimmen, der dann im Transmissionsbetrieb
blickwinkelerweiternd wirkt.
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Dieser Streugrad lässt sich durch Beeinflussung der Lackoberfläche
(Mattlack-Rauhigkeit), durch die Art des Lackes bzw. Lackgemisches, durch ausgewählte
Trocknungstemperaturen oder durch Zufügen von weißen bzw. lichtstreuenden Materialien
(Farbstoffe auf Si 02-Basis) einstellen.
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Bezugs zeichenliste 1 Flüssigkristallzelle (vor 2) 2 Anzeigeeinrichtung
(mit 1) 3 Informations-Bereiche (von 1) 4 Gehäuse (um 2) 5 Betrachtungsrichtung
(von 1/3) 6 Transflektor (hinter 1) 7 Farbfolien (hinter 6) 8 Beleuchtungsanordnung
(hinter 7) 9 Lichtkasten (als 8) 10 Glühlampen (in 9) 11 Licht (aus 8) 12 Mattscheibe
(in 9 vor 10) 13 Umgebungshelligkeit (in 5 vor 1) 14 farbiges Licht(vor 7) 15 Blendenwand
(mit 7) 16 Transflektor-Bereiche (in 6; 3 zugeordnet) 17 Farbaufdruck (auf 6 vor
14) 18 Kammer (in 1) 19 Klebebahnen (für 18 und 21/22) 20 Rand (von 21/22) 21 Frontscheibe
(von 1/28) 22 Rüekseheibe (von 1/18) 23 Distanzpartikel (in 19 zwischen 21/22) 24
Kanal (von 18 nach 20) 25 Füllöffnung (für 24/18 in 19/20) 26 Polarisator (auf der
rtickseitigen Oberflächen von 22) 27 Analysator (auf der vorderen Oberfläche von
21) 28 Rauhlackschicht (auf der Vorderfläche von 27)
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