DE2619352C2 - Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einer Platte aus fluoreszierendem Material - Google Patents

Description

dadurch gekennzeichnet, daß die Fluoreszenzpiatte (6) parallel zu der Flüssigkristallzelle (1 bis 5 und 7) in Betrachtungsrichtung hinter der Flüssigkristallzelle angeordnet ist.

2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallzelle in eine Ausnehmung (8) der Fluoreszenzplatte (6) mit bündigem Abschluß eingelassen ist.

Die Erfindung betrifft eine /. nzeigevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solches Display gehört zürn Gegenstand einer älteren Patentanmeldung(DE-OS 26 16 669).

Die Anzeigevorrichtung gemäß Fig. 3 der zitierten Offenlegungsschrift hat folgenden Aufbau. Vor einer Flüssigkristallzelle, deren Flüssigkristallschicht unter Einfluß eines elektrischen Feldes lichtstreuend wird, befindet sich eine Fluoreszenzplatte. Die Platte enthält seitliche Ansätze, die nach hinten geknickt sind und mit den Schmalseiten der Flüssigkristallzelle in einem optischen Kontakt stehen. Die gesamte Einheit wirkt als ein optisch in sich geschlossenes System, das in seinem von der Fluoreszenzplatte gebildeten Teil Licht aus der Umgebung auffängt, durch Fluoreszenzstreuiing und nachfolgender Totalreflexionen über die Plattenansätze in die Flüssigkristallzelle weiterleitet und dort, und zwar an den eingeschalteten Flüssigkris'allbereichen. mit relativ hoher Intensität wieder auskoppelt. Ein solcher Anzeigentyp, bei dem die Flüssigkristallanzeige Bestandteil der Lichtfalle ist, zeichnet sich vor allem dadurch aus, daß das Fluoreszenzlicht nur dort aus der Lichtfalle austritt, wo es zur Darstellung auch benötigt wird, und daß er keine Polarisatoren benötigt. Nachteilig ist allerdings, daß die Konstruktion eine gewisse Bautiefe verlangt und nicht ganz einfach ist. Hinzu kommt, daß das Display in Richtung der Plattennormalen relativ wenig Licht abgibt, so daß man nicht umhin kommt, zwischen Zelle und Platte lichtablenkende, nur auf das Fluoreszenzlicht ansprechende Zwischenglieder einzufügen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Anzeigevorrichtung der eingangs genannten Art so abzuwandeln, daß sie eine kompakte Bauform erhält, problemlos hergestellt werden kann und überdies auch ohne zusätzliche Vorkehrungen eine akzeptable Streulichtverteilung hat. Diese Aufgabe wird durch ein Display mit den gekennzeichneten Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der Vorschlag geht von dem folgenden Phänomen aus. Beschichtet man die Grenzfläche eines Mediums mit mehreren zueinander parallelen Lagen beliebiger

ίο Dicke und beliebiger optischer Dichte, dann erflhrt ein im Inneren des Mediums befindlicher Lichtstrahl, der ohne die Existenz dieser Lagen an der Mediengrenzfläche totalreflektiert würde, nach wie vor an einer der zueinander parallelen Grenzflächen eine Totalreflexion und kehrt in das Medium zurück. Der Strahl kann nur dann aus dem Schichtenverbund entweichen, wenn er durch Streuung eine neue Richtung erhält. Gerade diese Auskoppelbedingung stellt sich in den Flüssigkristallbereichen ein, die durch Anlegen einer elektrischen Spannung etwa in den Zustand der sogenannten »dynamischen Streuung« gebracht werden oder ihre Doppelbrechungseigenschaften ändern, beispielsweise eine Domänenstruktur mit zur Plattenebene schrägen Grenzflächen annehmen.

Man kann dem vorgeschlagenen Display auch allseitig vollkommen glatte Oberflächen geben, wenn man die FK-ZeIIe in einer geeigneten Aussparung der Fluoreszenzplatte r.-it bündigem Abschluß einläßt. Dabei brauchen die Seitenflächen der Ausnehmung nicht eigens verspiegelt zu werden, da die Trägerplatten im Normfall eine allenfalls nur unwesentlich geringere optische Dichte als die Fluoreszenzplatte haben und somit auch keine hellen Ränder des Anzeigeschirms zu befürchten sind. Die Maßnahme, eine Flüssigkristallzclle in eine transparente Lichtleiterplatte bündig einzubetten, ist an sich bekannt (DE-GM 74 26 201).

Die Erfindung wird nun an Hand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der einzigen Figur der Zeichnung näher erläutert.

Die Figur zeigt in einem schemati5ierten Querschnitt, von oben gesehen, ein Sieben-Segment-Display vom dynamisch streuenden Typ. Das Display enthält im einzelnen eine vordere Trägerplatte 1. die auf ihrer Innenseite mit Segmentelektroden 2 versehen ist. eine Flüssigkristallschicht 3, eine auf ihrer Innenseite mit einer durchgehe;¹ lcn Rückelekirode 4 versehene hintere Trägerplatte 5 sowie eine an ihren Seitenflächen verspiegelte Fluoreszenzplatte 6. Die beiden Trägerplatten sind über einen Distanzierungsrahmen 7 gegeneinander beabstandet.

Die von den beiden Trägerplatten begrenzte Baugruppe, die eigentliche FK-ZeIIe, ist in einer auf der Vorderseite der Fluoreszenzplatte befindlichen zentralen Ausnehmung 8 eingelassen und schließt mit der Plattenvorderfläche9bündigab.

Sämtliche Teile der Anordnung bestehen aus den üblichen Werkstoffen, geeignete Fluoreszenzplatten befinden sich bereits im Handel.
Zur Veranschaulichung des Anzeigeprinzips der vorgeschlagenen Anordnung ist der Gang eines in die Fluoreszenzplatte gelangenden Strahles 10 eingeschaltet: Der Strahl wird zunächst an einem Fluoreszenzzentrum absorbiert. Das vom Frequenzzentrum emittierte Licht wird an der verspiegelten Seitenfläche reflektiert, an der Rückseite totalreflektiert, durchsetzt dann die Schichten der FK-Anzeige mit von den jeweiligen Brechungsindizes abhängigen Einfallswinkeln, wird in der doppeltbrechenden FK-Schicht möglicherweise in

zwei Teilstrahlen aufgespalten und an der Vorderseite der Trägerplatte 1 infolge Totalreflexion zurückgeworfen. Im weiteren Verlauf trifft dieses Strahlenbündel auf einen — in der Figur schwarz eingezeichneten — FK-Bereich U, der durch Ansteuerung der zugehörigen Elektroden dynamisch streut. In diesem Bereich erhält der Strahl 11 eine neue Richtung und kann die Anzeige verlassen.

liwrzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, enthaltend

a) eine Flüssigkristallzelle mit zwei transparenten, zueinander parallelen Trägerplatten, die auf ihren Innenseiten transparente Elektrodenbeläge tragen und eine Flüssigkristallschicht zwischen sich einschließen, die bei Anlegen einer elektrischen Spannung in einen lichtstreuenden Zustand versetzbar ist,

b) eine Platte (Fluoreszenzplatte), die aus einem Material besteht, das einen Brechungsindex größer eins besitzt und einen fluoreszierenden Zusatz enthält, und die in optischem Kontakt mit der Flüssigkristallzelle steht, derart, daß die Fluoreszenzplatte und die Flüssigkristallzelle zusammen eine L.ichtfalle bilden und die in den lichtstreuenden Zustand versetzten Bereiche der Flüssigkristallschicht die Lichtaustrittsbereiche sind,