DE3808216A1

DE3808216A1 - Rueckspiegel

Info

Publication number: DE3808216A1
Application number: DE3808216A
Authority: DE
Inventors: Eung-Sang Lee; Sung-Joon Park
Original assignee: Samsung Electron Devices Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 1987-05-28
Filing date: 1988-03-11
Publication date: 1989-01-05
Also published as: HK61491A; GB2205075B; SE8800831D0; US4848878A; FR2615802A1; SE468845B; GB2205075A; IT1216497B; SE8800831L; IT8819896A0; CA1331913C; JPS63188636U; GB8729745D0

Description

Die Erfindung betrifft einen Rückspiegel für Fahrzeuge, insbesondere einen Rückspiegel zur Absorption des ein fallenden Lichts durch Verwendung eines Flüssigkristalls von negativer dielektrischer Anisotropie mit einer 2% igen Beimengung eines blauen Farbstoffes.

Wenn Fahrzeuge nachts gefahren werden, so werden die Fahrer durch die Lichtstrahlen geblendet, die von den Scheinwerfern der nachfolgenden Fahrzeuge durch den Rückspiegel in das Sichtfeld reflektiert werden. Um ein derartiges Blenden durch reflektiertes Licht zu verhin dern, ist eine Verbesserung des Rückspiegel erforder lich.

Als Mittel zur Abschwächung der Lichtreflexion wurden anfangs hauptsächlich Polarisatoren, Farbfilter und Prismen zusammen mit einem Verfahren zur Streuung des Lichts mittels einer unebenen reflektierenden Oberfläche verwendet.

Da jedoch ein derartiger Rückspiegel das einfallende Licht auf ein bestimmtes Niveau wesentlich abschwächt oder im übrigen das einfallende Licht in eine bestimmte Richtung reflektiert wird, ist das Bild eines auf den Spiegel projizierten Gegenstandes immer unscharf, werden falsche Bilder erzeugt usw., so daß seine praktische Verwendung unmöglich wird.

In jüngster Zeit hat ein Rückspiegel Beachtung gefunden, der eine Flüssigkristalleinrichtung verwendet, die die Eigenschaft der Lichtabsorption aufweist. Bei dieser Ausbildung ist eine Flüssigkristalleinrichtung in den Rückspiegel eingebaut, so daß die Orientierungen der Flüssigkristallmoleküle verändert werden, um Licht zu absorbieren, wenn die Menge des auf den Spiegel einfal lenden Lichts eine gewisse Grenze überschreitet.

Der Flüssigkristall, das in dem vorgenannten Spiegel Verwendung findet, ist von der Art, bei der ein dichro matischer Farbstoff einem nematischen Flüssigkristall von positiver oder negativer dielektrischer Anisotropie beigemischt ist.

Der nematische Flüssigkristall von positiver dielektri scher Anisotropie und der nematische Flüssigkristall von negativer dielektrischer Anisotropie sind parallel zu den Elektroden ausgerichtet und absorbieren Licht, wenn die Spannung nicht anliegt bzw. die Spannung anliegt. Daher müßte der nematische Flüssigkristall von positiver dielektrischer Anisotropie stets mit Spannung versorgt werden, um seine Orientierung senkrecht zur Elektrode aufrecht zu erhalten, was zu einem hohen Energiever brauch und einer Herabsetzung der Lebensdauer führt. Demgegenüber scheint der nematische Flüssigkristall von negativer dielektrischer Anisotropie im Hinblick auf Energieverbrauch und Lebensdauer am geeignetsten zu sein, weist jedoch das Problem auf, daß die Betriebs spannung zu Beginn verhältnismäßig hoch ist und das projizierte Bild infolge eines geringen Ein-Aus-Kon trastverhältnisses unscharf wird.

Außerdem wird die Lebensdauer eines Flüssigkristalls durch ultraviolette Strahlen beeinträchtigt, was dazu führt, daß der dichromatische Farbstoff des Flüssig kristalls einer chemischen Reaktion ausgesetzt ist und unbrauchbar wird.

Im übrigen fließen, da die vertikalen Orientierungs schichten nicht elektrisch isoliert sind, elektrische Ströme zwischen den Elektroden infolge der elektrisch leitenden Verunreinigungen, die während der Herstellung in den Flüssigkristall eindringen, so daß sich Nachteile ergeben.

Weiterhin werden, da in den die Flüssigkristalleinrich tung verwendenden Vorrichtungen viel Glas zum Einsatz kommt, beim Zersplittern des Spiegels beträchtliche Splitter verstreut, die zu Sicherheitsproblemen führen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Rückspiegel zu schaffen, der ein großes Ein-Aus-Kon trastverhältnis aufweist und einen geringen Energiever brauch erfordert.

Der erfindungsgemäße Spiegel verwendet einen Flüssigkri stall von negativer dielektrischer Anisotropie mit einer 2%-igen Beimengung eines blauen Farbstoffs. Ein cho lesterisches Material wird dem Flüssigkristall in geeig neter Weise zugesetzt, um die fokal-konische Textur (focal conic pitch) zu steuern. Das Verhältnis der Dicke der Flüssigkristallschicht zu der fokal-konischen Textur sollte vorzugsweise im Bereich von 0.4 bis 0.6 gehalten werden. Dies dient dazu, das gute Ein-Aus-Kontrastverhältnis zu erreichen. Außerdem ist die durchsichtige Elektrode innerhalb des Spiegels mit einem isolierenden Film überzogen, der eine Siliciumni tridschicht mit einer Stärke von 300 bis 1000 A sein kann.

Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, einen Spiegel derart zu schaffen, daß zwischen den beiden durchsichtigen Elektroden eine elektrische Iso lierung gewährleistet ist, daß zur Erhöhung der Lebens dauer eine Schicht zum Abschirmen der ultravioletten Strahlen ausgebildet ist und daß beim Zerplittern des Spiegels keine Splitter verstreut werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorlie genden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be schreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Schnittansicht, die den Aufbau eines Rück spiegels gemäß einer Ausführungsform der Erfin dung veranschaulicht;

Fig. 2 eine Schnittansicht, die den Wechsel der Orien tierung entsprechend der angelegten Spannung zeigt;

Fig. 3 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Spannung und der Lichtabsorption entsprechend dem Verhältnis der Dicke der Flüssigkristallschicht zur fokal-konischen Textur zeigt; und

Fig. 4 eine Schnittansicht, die den Aufbau eines Rück spiegels gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.

Ein erfindungsgemäßer Rückspiegel wird durch das fol gende Verfahren erhalten. Zuerst werden die ITOs (In dium-Zinn-Oxid) 3, 4 auf der oberen bzw. der unteren Glasplatte 1, 2 abgelagert. Nachdem die obere und die untere vertikale Orientierungsschicht 5, 6 unter Verwen dung eines Schleuderbeschichtungsverfahrens auf den ITOs 3, 4 ausgebildet worden sind, werden die Abstandshalter zwischen die Glasplatten 1, 2 eingebracht, so daß die Abstandshalter dazwischen einen bestimmten Zwischenraum aufrechterhalten und die Peripherie der Abstandshalter mit Dichtungsmaterialien 7 abgedeckt sind. Danach wird die Oberfläche der oberen Glasplatte 1 mit einem Magne siumfluoridfilm 8 überzogen und die untere Glasplatte 2 mit einem dünnen Aluminiumfilm 9 von einer Dicke von 1500-3000 A überzogen, um die reflektierende Oberflä che auszubilden.

Anschließend wird durch einen Einlaß ein Flüssigkristall eingebracht. Als Flüssigkistall wird gemäß der Erfindung ein nematischer Flüssigkristall von negativer dielek trischer Anisotropie mit einer 2%-igen Beimengung eines blauen Farbstoffs verwendet. Solche Flüssigkristalle sind speziell 4-4′-Methoxyphenyl-azoxybenzol, 4-Me thoxyphenyl-4′-pentylbenzoat und 4-Pentoxyphenyl 4′-n-pentcyclo-hexylcarboxylat, und zwar jedes von ihnen allein oder in geeigneter Mischung mit anderen. Für die blauen Farbstoffe dienen verschiedene Arten als Bei spiele, jedoch sollte ihre Auswahl unter Beachtung der Verträglichkeit mit dem Flüssigkeitskristall, allen Pa rametern und der Absorptionswellenlänge erfolgen.

Für die vorliegende Erfindung wird das von der Firma E. Merck, Bundesrepublik Deutschland, hergestellte ZLI 3292 verwendet, welches das sichtbare Licht absorbiert.

Wenn der Flüssigkristall in den Raum zwischen der oberen und der unteren Glasplatte 1, 2 durch den Einlaß hindurch eingebracht worden ist, wird das cholesterische Material hinzugefügt. Das cholesterische Material steuert die fokal-konische Textur des Flüssigkristalls; je mehr cholesterisches Material hinzugefügt wird, umso kürzer wird die Textur. Das Verhältnis der Dicke d der Flüs sigkristallschicht zu der fokal konischen Textur p des Flüssigkristalls in dem Rückspiegel beeinflußt das Ein- Aus-Kontrastverhältnis in signifikanter Weise. Um das beste Ein-Aus-Kontrastverhältnis zu erreichen, wird die Menge des additiven cholesterischen Materials reguliert, so daß das Verhältnis d/p in der vorliegenden Erfindung zwischen 0.4 und 0.6 liegt.

Da die Orientierung des Flüssigkristalls bei nicht an gelegter Spannung senkrecht zu den ITOs 3, 4 ist, absor biert bei dem hier beschriebenen erfindungsgemäßen Rückspiegel der Flüssigkristall das Licht nicht. In diesem Zustand reflektiert daher der Spiegel das ein fallende Licht durch den dünnen Aluminiumfilm 9, der auf der unteren Glasplatte 2 aufgebracht ist. Wenn jedoch die Menge des einfallenden Lichts ein bestimmtes Niveau übersteigt, wird an die auf die obere und die untere Glasplatte 1, 2 aufgebrachten ITOs 3, 4 Spannung angelegt und der Flüssigkristall wird um 90° gedreht und nimmt eine zu den ITOs 3, 4 parallele Lage ein, wie in Fig. 2 dargestellt.

Als Ergebnis nimmt die molekulare Achse des Flüssigkri stalls eine zur Richtung des einfallenden Lichtes senk rechte Lage ein, so daß der Flüssigkristall das Licht absorbiert und die Oberfläche des Spiegels aufgrund des dem Flüssigkristall beigemengten Farbstoffs blau er scheint. Bei diesem Verfahren kann das von außen kom mende Licht leicht durch einen herkömmlichen Fotosensor erfaßt werden. Andererseits verändert sich der Farbstoff nicht, da der ultraviolette Anteil des einfallenden Lichts durch die Magnesiumfluoridschicht 8 abgeschirmt wird.

Die Beziehung zwischen der Lichtabsorption und der Spannung entsprechend dem Verhältnis d/p wird für den erfindungsgemäßen Rückspiegel in dem Diagramm gem. Fig. 3 angezeigt.

Wenn der Wert d/p, wie in dem Diagramm bekannt ist, kleiner als 0.4 ist, kann ein Rückspiegel wegen der Er zeugung des Beugungspunkts der Lichtabsorption nicht zum praktischen Einsatz gelangen; liegt jedoch der Wert d/p innerhalb des Bereichs von 0.4 bis 0.6, so scheinen die Kenndaten der Lichtabsorption gut zu sein.

Fig. 4 veranschaulicht eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rückspiegels.

In dieser Ausführungsform liegt zwischen der oberen durchsichtigen Elektrode 3 und der vertikalen Orientie rungsschicht 5 ein isolierender Film 10. Der isolierende Film 10 ist eine Siliciumnitridschicht, die mit einer Dicke von 300 bis 1000 Å aufgebracht ist. Anstelle der Magnesiumfluoridschicht 8 wird die durchsichtige Haft schicht 11 auf die obere Oberfläche der oberen Glas platte 1 mit einer Dicke von etwa 1 mm aufgebracht und auf der Schicht 11 eine Glasplatte 12 angeordnet, die bei einer Temperatur von 40° bis 60°C aufgedrückt wird. Als durchsichtige Haftschicht 11 wird Polyvinylbutyral verwendet, das eine geeignete Menge von Benzophenon ent hält. Da die obere und die untere durchsichtige Elek trode 3, 4 mit Sicherheit durch den isolierenden Film isoliert sind, können sie selbst bei eingebrachten elektrisch leitenden Verunreinigungen keine elektrische Leitung herstellen. Außerdem werden, da die Glasplatte 12 an der durchsichtigen Haftschicht 11 anhaftet, bei einem zufälligen Zersplittern des Spiegels keine Split ter nach außen verstreut, so daß dem menschlichen Körper keine Schäden zugefügt werden. Da das in der Haftschicht 11 enthaltene Benzophenon in der Lage ist, ultraviolette Strahlen abzuschirmen, schützt es außerdem den dichro matischen Farbstoff vor Verschlechterung infolge ultra violetter Strahlen.

Claims

1. Rückspiegel zur Absorption von Licht bei Änderung der Orientierung eines Flüssigkristalls des Spie gels, dadurch gekennzeichnet, daß dem nematischen Flüssigkristall von negativer dielektrischer An isotropie mit einer 2%-igen Beimengung eines blauen Farbstoffs eine geeignete Menge von chole sterischem Material hinzugefügt ist, und daß das Verhältnis der Dicke der Flüssigkristallschicht zu der fokal-konischen Textur d/p im Bereich von 0.4 bis 0.6 liegt.

2. Rückspiegel nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Siliciumnitridschicht mit einer Dicke von 300 bis 1000 A auf die obere durchsich tige Elektrode 3 aufgebracht ist, um einen isolie renden Film 10 zu bilden, und daß eine durchsich tige Haftschicht 11, die mit einer geeigneten Menge an Benzophenon vermischtes Polyvinylbutyral auf weist, auf der oberen Oberfläche der oberen Glas platte 1 ausgebildet ist, wobei eine Glasplatte 12 auf die Haftschicht 11 aufgedrückt ist.

3. Rückspiegel mit einer reflektierenden Oberfläche, mit einem sich über die reflektierende Oberfläche erstreckenden Flüssigkristall und mit einer Ein richtung, die auf die Intensität des auf die re flektierende Oberfläche auftreffenden Lichts an spricht und bei Erreichen einer vorbestimmten In tensität den Kristall von einem durchsichtigen Zu stand in einen Licht absorbierenden Zustand um schaltet, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssig kristall eine negative dielektrische Anisotropie aufweist und einen blauen Farbstoff enthält, wel cher mit einem cholesterischen Material in solchen Verhältnissen gemischt ist, daß die fokal-konische Textur im Bereich von 0.4 bis 0.6 liegt.