NL7904883A - Weergeefinrichting met vloeibaar kristal. - Google Patents

Description

♦f* % PHN 9499 1 2T.V. Philips1 Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Veergeefinrichting met vloeibaar kristal.

5 De uitvinding heeft betrekking op een weer geef inrichting voorzien van twee steunplaten, een patroon van electroden op de naar elkaar toegekeerde oppervlakken van de steunplaten, een laag vloeibaar kristal tussen de steunplaten, polarisatoren op de van elkaar afgekeerde 10 oppervlakken van de steunplaten en een halfdoorlatende spiegel aangebracht op één van de polarisatoren.

Een dergelijjce weergeef inrichting is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 4,096,550· De weergeef inrichting is aan de van de waarnemer afgekeerde 15 zijde voorzien van een halfdoorlatende spiegel. Bij voldoende omgevingslicht reflekteert de halfdoorlatende spiegel een groot deel van het invallende licht, zodat in dit geval de inrichting in de reflektie-mode werkt.

Bij onvoldoende omgevingslicht, zoals * s nachts, wordt 20 van een achter de weergeefinrichting geplaatste hulp- lichtbron gebruik gemaakt. Een deel van het licht van de hulplichtbron wordt door de halfdoorlatende spiegel doorgelaten zodat de inrichting in de transmissie-mode werkt.

Op deze wijze wordt bereikt, dat zowel overdag als *s nachts 25 een voldoende kontrastrijk beeld kan worden waargenomen.

Bij de bekende weergeefinrichting is de hulplichtbron ondergebracht in een achter de weergeefinrichting aangebrachte lichtgeleider. De halfdoorlatende spiegel wordt met behulp van een spuitproces als een film 30 op deze lichtgeleider aangebracht. Aan het materiaal van .een de halfdoorlatende spiegel kaïy daarin oplosbare kleurstof worden toegevoegd, zodat een halfdoorlatende spiegel van één kleur kan worden verkregen.

7904883

IT

PHN 9k99 2

Met een dergelijk spuitproces voor liet aanbrengen van de halfdoorlatende spiegel kunnen echter geen weergeefinrichtingen met verschillende kleuren worden vervaardigd, Het is dan ook het doel van de uitvinding een 5 weergeefinrichting aan te geven waarmee diverse kleuren kunnen worden waargenomen.

Een weergeefinrichting van de in de aanhef genoemde soort wordt volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat tussen de halfdoorlatende spiegel en de polarisator 10 lichtdoorlatende kleurfliters zijn aangebracht. Hierdoor kunnen zowel in transmissie-raode als in reflektie-mode verschillende kleuren worden waargenomen. Wordt de inrichting bedreven in transmissie-mode dan passeert het licht de kleurfliters één maal en wordt de inrichting be-15 dreven in reflektie-mode dan passeert het licht de kleur-fliters twee maal.

Volgens een uitvoeringsvorm van een weergeef-inrichting volgens de uitvinding worden de kleurfilters gevormd door verschillend gekleurde, lichtdoorlatende 20 folies. De folies worden overeenkomstig het gewenste gekleurde elektrodenpatroon op de halfdoorlatende spiegel aangebracht. De folies kunnen daarbij groter gekozen worden dan de desbetreffende te bedekken electroden. Bij twee aangrenzende elektroden dient er alleen voor 25 gezorgd te worden, dat de grens tussen de twee folies nauwkeurig overeenkomt met de grens tussen de desbetreffende twee electroden . De folies en de halfdoor latende spiegel worden bij voorkeur aangebracht op een kleurloze, doorzichtige tussenlaag. De kleurfolies en de 30 halfdoorlatende spiegel zijn beide zeer dun. Het aanbrengen op een iets dikkere tussenlaag is op eenvoudigere wijze te verwezenlijken dan het aanbrengen van twee dunne folies op elkaar.

Volgens een andere uitvoeringsvorm van een 35 weergeefinrichting volgens de uitvinding worden de kleurfilters gevormd door lichtdoorlatende, gekleurde inkten, waarmee de halfdoorlatende spiegel is bedrukt. Het bedruk- 7904883 ΡΗΝ 9499 - 3 ken kan op eenvoudige -wijze geschieden met uit de druktechniek op zich. bekende technieken.

Een weergeefinrichting volgens de uitvinding wordt bij voorkeur gekenmerkt, doordat de laag vloeibaar 5 kristal tussen de steunplaten een getwist nematisch vloeibaar kristal is.

Volgens een verder kenmerk van de uitvinding kunnen de polarisatierichtingen van de polarisatoren gelijk gericht of onderling loodrecht gekozen worden. Hier-10 door kunnen de gekleurde symbolen tegen een donkere omgeving respektievelijk gekleurde symbolen tegen een lichte omgeving worden waargenomen.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van bijgaande tekening waarvan: 15 figuur 1 een doorsnede van een weergeefin- richting volgens de uitvinding weergeeft, figuur 2 een'uitvoeringsvoorbeeld van de opbouw van de laag met kleurfilters weergeeft, figuur 3 de waarnemingszijde van een uit- * 20 voeringsvoorbeeld van een weergeefinrichting met een bedrukte halfdoorlatende spiegel weergeeft, figuur 4 de waarnemingszijde van een ander uitvoeringsvoorbeeld van een weergeefinrichting met een bedrukte half doorlatende spiegel weergeeft.

25 De in figuur 1 weergegeven inrichting bevat twee evenwijdige glazen steunplaten 2 en 3· De steunplaten 2 en 3 worden op afstand gehouden en de inrichting wordt afgedicht door een polyethyleen raam 4. Op de steunplaat 3 is een patroon van individueel aan te sturen transparante 30 elektroden 5> 6 en 7 van tinindiumoxide aangebracht. Op de steunplaat 2 is een transparante gemeenschappelijke tegenelektrode 8 van tinindiumoxide aangebracht. De inrichting is gevuld met een getwist nematisch vloeibaar kristal 9, zoals N- (p-ethoxybenzylidene) p-n-bytyllaniline 35 (verkrijgbaar onder de naam EBBA van de firma Hoechst).

Op de buitenoppervlakken van de steunplaten 2 en 3 zijn polarisatiefolies 10 en 11 gekleefd, waarvan de polarisatie- 79 0 Λ 8 8 3 phn 9b99 b r- richtingen gelijk gericht zijn. Dergelijke polarisatie-folies 10 en 11 zijn bekend, bijvoorbeeld de typen THN b2 of TKN b2 van de firma Polaroid. De polarisatiefolies 10 en 11 hebben een dikte van ongeveer 0,15 mm. Aan de van 5 de steunplaat 3 afgekeerde zijde van de pdLarisator 11 zijn achtereenvolgens aangebracht een laag 12, die is opgebouwd uit kleurfilters 13, 14 en 15» een kleurloze, doorzichtige tussenlaag 16 en een halfdoorlatende spiegel 17· De kleurfilters 13» 1b en 15 zijn lichtdoorlatende 10 folies met een dikte van ongeveer 40^um en zijn bijvoorbeeld rood, groen en blauw gekleurd. Zoals aan de hand van figuur 2 nader zal worden verduidelijkt kunnen de folies groter gekozen worden dan de te bedekken elektroden. De halfdoorlatende spiegel 17 is vervaardigd van biaxiaal 15 gestekt polypropyleen folie (verkrijgbaar onder de naam Trespaphan van de firma Hoechst) en heeft een dikte van ongeveer 35 yum. De kleurfilters 13» 1^ en 15 en de halfdoorlatende spiegel 17 zijn aan weerszijden aangebracht op een kleurloze, doorzichtige tussenlaag 16 met 20 een dikte van 200^um. Indien gewenst kunnen de kleurfilters 13» 1b en 15 ook direkt op de halfdoorlatende spiegel 17 geplakt worden. Vanwege de geringe dikte van de kleurfilters 13, 1b en 15 en de halfdoorlatende spiegel 17 is het op een iets dikkere tussenlaag plakken eenvou-25 diger dan het direkt op elkaar plakken. Achter de van de waarnemer 18 afgekeerde zijde van de inrichting is een lichtgeleider 19 geplaatst, waarvan het achteropper-vlak 20 ten minste op de plaatsen overeenkomend met het elektrodenoppervlak is geruwd. Aan weerszijden van de 30 lichtgeleider 19 zijn één of meer lampjes 21 geplaatst.

De werking van de weergeefinrichting is als volgt. Zonder spanning over de elektroden 5» 6 of 7 en de tegenelektrode 8 is het naar de waarnemer 18 gekeerde oppervlak van de weergeefinrichting donker gekleurd. Het 35 opvallende licht wordt namelijk door, het polarisatie-filter 10 gepolariseerd, waarna tijdens het doorlopen van de laag getwist nematisch vloeibaar kristal 9 de pola- 7904883 ΡΗΝ 9^99 5 risatierichting van het liclit over ongeveer 90° wordt gedraaid. De polarisatierichting van het polarisatiefilter 11 is dezelfde als van liet polarisatiefilter 10, zodat door het polarisatiefilter 11 nagenoeg geen licht wordt doorge-5 laten. Evenzo wordt de polarisatierichting van het uit de lichtgeleider 19 tredende licht, na te zijn gepolariseerd door het polarisatiefilter 11, over ongeveer 90° gedraaid, zodat door het polarisatiefilter 10 nagenoeg geen licht wordt doorgelaten. Wordt tussen de electroden 5» 6 of 7 10 en de tegenelectrode 8 een spanning aangelegd, dan verdwijnt de twist in de laag vloeibaar kristal en ontstaat er ter plaatse een homeotrope oriëntering van de vloeibare kristalmoleculen, welke oriëntering de polarisatierichting van het licht niet verandert. Het opvallende 15 omgevingslicht wordt door het polarisatiefilter 10 gepolariseerd, doorloopt achtereenvolgens de vloeibare kristallaag 9, het polarisatiefilter 11, de kleurfliters 13, 14 of 15, de transparante laag 16 en wordt vervolgens gereflekteerd .door de halfdoorlatende spiegel 17, waarna 20 het licht in omgekeerde richting de weergeefinrichting doorloopt. De waarnemer 18 neemt in dit geval gekleurde symbolen op een donkere achtergrond waar. Het doorvallend licht, dwz. licht dat uit de lichtgeleider 19 treedt, wordt door de halfdoorlatende spiegel 17 doorgelaten 25 en passeert achtereenvolgens de transparante laag 16, de kleurfliters 13, 1¾ en 15 en wordt vervolgens gepolariseerd door het polarisatiefilter 11. Het licht passeert de homeotrope laag vloeibaar kristal en wordt door het polarisatiefilter 10 doorgelaten, zodat de waarnemer 18 in 30 dit geval eveneens gekleurde symbolen op een donkere achtergrond waarneemt.

De keuze tussen het werken van de inrichting in de transmissie-mode of in de reflektie-mode is afhankelijk van de belichting van de weergeefinrichting. Is de 35 omgevingsverlichting sterker als de verlichting door de achter de inrichting geplaatste hulplichtbron, dan werkt de inrichting in de reflektie-mode. Is de omgevingsverlichting kleiner dan werkt de inrichting in de trans- 7904883 y PHN 9^99 6 missie-mode.

De opbouw van de laag-met kleurfilters wordt aan de hand van figuur 2 nader verduidelijkt. De projektie van een mogelijke uitvoeringsvorm van een patroon van 5 individueel aan te sturen elektroden op de laag met kleurfilters is gestippeld aangegeven. De elektroden 30a, b en c dienen, indien aangestuurd, met een oranje kleur te worden waargenomen. De elektroden 31 & t/m d, 32a t/m c en 32d t/m h dienen respektievelijk met een groene, rode 10 en blauwe kleur te worden waargenomen. Uitgegaan wordt van een oranje kleurfolie 33, waarin stukken bestemd voor het groene kleurfolie 34, het rode kleurfolie 35 en het blauwe kleurfolie 3$ zijn uitgesneden. De kleurfolies 33, 34, 35 en 36 kunnen groter gekozen worden dan de te bedekken 15 elektroden, omdat alleen het elektrodenoppervlak zichtbaar gemaakt kan worden. Alleen de grens tussen de kleurfolies 35 en 36 dient nauwkeurig overeen te komen met de grens tussen de elektroden 32c en 32d.

Naast het gebruik van een laag met kleur-20 folies, al of niet onder tussenvoeging van een kleurloze transparante tussenlaag, op de halfdoorlatende spiegèl aangebracht, kunnen kleuren eveneens verkregen worden door de halfdoorlatende spiegel te bedrukken met transparante gekleurde inkten. Het is bijvoorbeeld bekend om Trespaphan 25 eenzijdig voor te behandelen om het met op zich bekende druktechnieken te bedrukken met transparente gekleurde inkten.

Figuur 3 toont de waarnemingszijde van een uitvoer ings voorbeeld van een weergeefinrichting volgens de 30 uitvinding met een bedrukte half-doorlatende spiegel.

De weergeefinrichting is hierbij voorzien van, polarisatoren waarvan de polarisatierichtingen onderling loodrecht zijn.

De individueel aan te sturen elektroden worden gevormd door een rij van naast elkaar gelegen elektroden 40a t/m 35 40 i. Op de half-doorlatende spiegel, is een met het elektroden patroon overeenkomstig patroon gedrukt in verschillende kleuren. Uitgegaan wordt van een situatie, waarin alle elektroden 40a t/m 40i zijn aangestuurd. Door de 7904883 PHN 9499 7 onderling loodrechte polarisatierichtingen van de polarisatoren wordt een donkere balk van de elektroden 40a t/m 40i waargenomen tegen een lichte omgeving 41.

Door de aansturing van één of meer elektroden 40a t/m 40i 5 uit te schakelen, worden de niet-aangestuurde elektroden gekleurd waargenomen. Xn figuur 3 is de situatie weergegeven waarin de elektroden .40a, b en c niet zijn aangestuurd, dus gekleurd worden waargenomen, bijvoorbeeld in de kleuren rood, groen, en blauw en de elektroden 40d t/m 10 40i zijn aangestuurd en dus donker worden waargenomen.

Het is eveneens mogelijk om een aantal opeenvolgende elektroden indien deze niet zijn aangestuurd in één kleur weer te geven, bijvoorbeeld door de half-door-latende spiegel ter plaatse van de elektroden 40a t/m 40 c 15 in de kleur rood te bedrukken en ter plaatse van de elektroden 40d t/m 40i in de kleur groen te bedrukken.

Op de half-do'orlatende spiegel kan buiten het oppervlak overeenkomend met het eigenlijke elektrodenoppervlak extra informatie, zoals cijfers, letters en 20 dergelijke, worden gedrukt in verschillende kleuren.

Figuur 4 toont de waarnemingszijde van een ander uitvoeringsvoorbeeld van een weergeefinrichting volgens de uitvinding met een bedrukte halfdoorlatende spiegel. De weergeefinrichting is hierbij eveneens voor-25 zien van polarisatoren waarvan de polarisatierichtingen onderling loodrecht zijn. Het patroon van individueel aan te sturen elektroden wordt gevormd door zich radiaal uitstrekkende elektroden 50a t/m 50g. Op de half-doorlatende spiegel is een patroon van in het verlengde van de elek-30 troden 50a t/m 5Og liggende verschillend of gelijk gekleurde vlakjes 51a t/m 51g niet bijbehorende cijferaanduiding gedrukt. Uitgegaan wordt van de situatie dat de elektroden 50a t/m 50g niet zijn aangestuurd, zodat alleen de gekleurde vlakjes 51a t/m 51g met cijferaan-35 duiding zichtbaar zijn.Door het achtereenvolgens aansturen van de elektroden 50a t/m 50g wordt een donkere, langs een gekleurde schaal verlopende wijzer weergegeven. In figuur 4 7904883

Claims (6)

1. 5 CONCLUSIES; 1 . , Weergeefinricliting voorzien van twee steun- platen, een patroon van elektroden op de naar elkaar toe-een laag vloeibaar kristal tussen de steunplaten gekeerde oppervlakken van de steunplaten,/polarisatoren op 10 de van elkaar afgekeerde oppervlakken van de steunplaten en een halfdoorlatende spiegel aangebracht op één van de polarisatoren, met het kenmerk, dat tussen de halfdoorlatende spiegel en de polarisator lichtdoorlatende kleur-filters zijn aangebracht.
2. 2. Weergeefinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de kleurfilters worden gevormd door lichtdoorlatende, gekleurde folies.'
3. 3. Weergeefinrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de lichtdoorlatende, gekleurde folies 20 en de halfdoorlatende spiegel aan weerszijden zijn aangebracht op een doorzichtige, kleurloze tussenlaag. k. Weergeefinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de kleurfilters worden gevormd door lichtdoorlatende, gekleurde inkten, waarmee de halfdoorlatende 25 spiegel is bedrukt.
4. 5. Weergeefinrichting volgens één der voorgaande conclusies, met hêt kenmerk, dat de laag vloeibaar kristal tussen de steunplaten een getwist nematisch vloeibaar kristal is.
5. 6. Weergeefinrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de polarisatierichtingen van de polarisatoren gelijk gericht zijn.
6. 7. Weergeefinrichting volgens één der voorgaande conclusies 1 t/m 5 met het kenmerk, dat de polarisatie-35 richtingen van de polarisatoren onderling loodrecht zijn, 7904883