DE2138063C3

DE2138063C3 - Anzeigevorrichtung für Kleinuhren isbesondere Armbanduhren, mit einer flüssigkristallinen Schicht

Info

Publication number: DE2138063C3
Application number: DE2138063A
Authority: DE
Inventors: Hubert Saint-Imier Portmann (Schweiz)
Original assignee: Compagnie des Montres Longines Francillon SA
Current assignee: Compagnie des Montres Longines Francillon SA
Priority date: 1970-09-16
Filing date: 1971-07-29
Publication date: 1978-12-07
Also published as: CH1370870A4; DE2138063A1; DE2138063B2; CH534916A; US3768887A; FR2106550B1; FR2106550A1; GB1346348A

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung für Kleinuhren, insbesondere Armbanduhren, mit einer flüssigkristallinen Schicht, einer hinteren, einen Spiegel bildenden Schicht und einer lichtabsorbierenden Fläche. Derartige Anzeigevorrichtungen sind für vollelektronische Uhren, die keine mechanisch-funktionellen Teile aufweisen, bestLnmt.

Damit eine Anzeige mit flüssigkristalliner Schicht wi bezüglich des Kontrastes zufriedenstellend ist, muß man das künstliche oder das umgebende Licht so richten, daß es sich nicht in den Augen des Beobachters spiegelt. Der Beobachter sollte vielmehr die Anzeigeelemente auf einem schwarzen Untergrund wahrnehmen können. Ein ·> ■ aktiviertes Anzeigeelemenl wird durchscheinend und streut daher das einfallende Licht nach allen Richtungen, insbesondere auch in Richtung zum Beobachter, der so dieseses Element in bezug auf den schwarzen Untergrund beleuchtet sieht, wie dies aus der US-PS 33 22 485 hervorgeht

Dieses Anzeigeelement weist jedoch wesentliche Nachteile auf, handelt es sich doch lediglich um ein Laborelement, mittels welchem der Effekt, daß die nematische Flüssigkeit zwischen den Elektroden durch ein an sie angelegtes elektrisches Feld seine optischen Eigenschaften ändert, gezeigt werden kann. So spielt beispielsweise der Lichteinfallswinkel sowie der Beobachtungswinkel eine wesentliche Rolle. Weiter bedingt die Tatsache, daß die spiegelnde Fläche außerhalb des Trägerelementes aufgebracht ist, nebst optischen Störeffekten auch einen besonderen mechanischen Schutz gegen Beschädigungen. Ferner sind bei dem vorbekannten Element keine lichtabsorbierende Teile vorgesehen, die das durch die Spiegelfläche reflektierte Licht auffangen und dem Blick des Beobachters entziehen. Mit anderen Worten kann gesagt werden, daß sich dieses vorbekannte opto-elektrische Element nicht für eine industrielle Anwendung eignet

Die US-PS 34 99 112 zeigt einige Ausführungsbeispiele von Anzeigeelementen mit flüssigkristalliner Schicht und einer lichtabsorbierenden Fläche. In einer ersten Anordnung ist die lichtabsorbierende Fläche hinter der zweiten Elektrode angebracht. Diese Anordnung ist wie es schon in der Patentschrift erwähnt ist, auch bei aktiviertem Medium wenig vorteilhaft, da der größte Teil des einfallendes Lichtes absorbiert wird, denn dieses Medium streut zu etwa 90% in Vorwärtsrichtung, d. h. in Richtung Absorber. Beim zweiten Ausführungsbeispiel wird das absorbierende Material des ersten Beispiels durch ein spiegelnd reflektierendes ersetzt, was aber bei höherer Lichtausbeute keinen sehr hohen Kontrast ergibt. Eine dritte Ausführungsform beschreibt einen relativ groß dimensionierten Kasten mit einer geneigten reflektierenden Schicht und einer lichtabsorbierenden Fläche auf der Einfallsseite, die mit einem Milchglas abgedeckt ist Diese Anordnung zeigt wohl einen großen Kontrast, ist jedoch auch bei Miniaturisierung für einen Einbau in eine Uhr nicht geeignet.

Die DE-OS 20 42 180 gebraucht wohl auch lichtabsorbierende Teile, ist jedoch ausschließlich für Durchsichtbetrachtungen ausgelegt und benötigt zudem eine Lichtquelle, so daß selbst wenn eine Verkleinerung der Bauteile gelänge, eine Anwendung dieser Anzeigevorrichtung für die Uhrentechnik nicht möglich ist.

Es ist demgegenüber ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Anzeigevorrichtung anzugeben, die klein und kompakt ist und daher auch für eine Armbanduhr geeignet ist und die es gestattet, die Anzeigeelemente auf einem schwarzen Untergrund und daher mit hohem Kontrast zu sehen.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß durch eine Anzeigevorrichtung erreicht, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die lichtabsorbierende Fläche auf der Beobachtungsseite angeordnet ist, derart, daß sie die Beobachtung der Anzeigezone gestattet und daß das im Bereich der Anzeigezone einfallende Licht mit Hilfe mindestens einer geneigten, optischen Fläche und einer einen Spiegel bildenden Elektrode gegen die absorbierende Fläche gerichtet ist, und daß sich sowohl die lichtabsorbierende Fläche als auch die geneigte optische Fläche am Uhrenglas befinden.

Die Vorteile einer derartigen Anzeigevorrichtung liegen darin, daß einerseits sowohl die einfallenden als auch die ausfallenden Lichtstrahlen in vorbestimmte

Richtungen gelenkt werden, so daß für das Erzielen des gewollten Effektes weder der Lichteinfallswinkel noch der Beobachtungswinkel von Bedeutung sind und daß andererseits die Bauweise es erlaubt, diese Vorrichtung auch in Armbanduhren einzubauen. Erstmals wird damit die Möglichkeit geboten, eine opto-elektrische Anzeigevorrichtung mit flüssigem Kristall in de·" Uhrenindustrie industriell auszuwerten.

Die Zeichnung zeigt zwei mögliche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

F i g. 1 ist e^:n schematischer Schnitt des ersten und

F i g. 2 ein analoger Schnitt des zweiten Beispiels.

Die Anzeigevorrichtung gemäß F i g. 1 hat einen hinteren, also von der Beobachterseite abgekehrten Träger 1, der eine einen Spiegel bildende Elektrode 2 trägt. Die Elektrode 2 ist mit einer Schicht 3 aus flüssigem Kristall bedeckt. Ein Glas 4 mit durchsichtigen Elektroden 5 von der Form der anzuzeigenden Zeichen bedeckt die Schicht 3. Eine äußere geneigte Fläche des Glases 4 ist von einer das Licht absorbierende Schicht 6 überzogen. Neben dieser Schicht 6 ist eine Schicht 7 aus leuchtendem Material angebracht zwecks Beleuchtung der im Bereiche der Elektroden 5 liegenden Anzeigezone. Gegenüber den Elektroden 5 befindet sich eine äußere geneigte Fläche 8 des Glases 4.

Das längs den eingezeichneten Linien und Pfeilen auf das Glas 4 einfallende Licht wird nach der Anzeigezone hin gelenkt, tritt durch die normalerweise durchsichtige, flüssigkristalline Schicht 3 und wird durch den Spiegel 2 gegen die absorbierende Schicht 6 reflektiert. Dem Beobachter erscheint daher die Anzeigezone praktisch schwarz. Wird eine Elektrode 5 aktiviert, so wird die unter dieser Elektrode befindliche flüssigkristalline Schicht durchscheinend und streut das einfallende Licht nach allen Richtungen. Der Beobachter sieht so das oder die aktivierten, beleuchteten Zeichen mit genügendem Kontrast auf einem schwarzen Untergrund.

Die dargestellte Vorrichtung kann von irgendwelcher Form, z. B. kreisrund oder rechteckig sein, und die Elektroden 5 können irgendwelche gewünschte Form

ίο von z. B. die Zeit angebenden Zeichen haben.

Das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 unterscheidet sich von demjenigen nach F i g. 1 nur durch die Form der äußeren Fläche des Glases 4, das mit seinem äußeren Teil einen Prismeneffekt erzeugt und das die Schichten 6 und 7 auf einem zur Ebene der Anzeigezone parallelen Teil trägt

Die ebene äußere Fläche 9 des Glases 4 kann aufgerauht sein, um das eintreffende Licht zu streuen und es teilweise gegen die Anzeigezone hin zu richten.

Mit den dargestellten Vorrichtungen kann man die gewünschten optischen Eigenschaften mit Hilfe eines dünnen, als Uhrglas verwendbaren Systems erhalten. Die Dicke kann noch reduziert werden, wenn die optischen Flächen 8 zur Bildung eines Prismas oder einer Fresnel-Linse in mehrere Elemente unterteilt sind.

Anstatt oder zusätzlich zu den geneigten Flächen 8

der Gläser 4 kann man auch die entsprechenden Teile des Spiegels 2 neigen, um analoge optische Wirkungen zu bekommen. Der Spiegel 2 und die Schicht 3 aus flüssigen Kristallen können im äußeren Teil gemäß den punktierten Linien der F i g. 1 geneigt sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

!. Anzeigevorrichtung für !Gebühren, insbesondere Armbanduhren, mit einer flüssigkristallinen s Schicht, einer hinteren, einen Spiegel bildenden Schicht und einer lichtabsorbierenden Fläche, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtabsorbierende Fläche (6) auf der Beobachtungsseite angeordnet ist, derart, daß sie die Beobachtung der ι ο Anzeigezone (5) gestattet und daß das im Bereich der Anzeigezone (5) einfallende Licht mit Hilfe mindestens einer geneigten, optischen Fläche (8) und einer einen Spiegel bildenden Elektrode (2) gegen die lichtabsorbierende Fläche (6) gerichtet ist, und daß sich sowohl die lichtabsorbierende Fläche (6) als auch die geneigte optische Fläche (8) am Uhrenglas (4) befinden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die optische Fläche (8) auf der Außenseite des Uhrglases (4) befindet
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Fläche (8) eine ringförmige Fläche auf einem kreisrunden Uhrenglas (4) bildet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere ein Prisma oder eine Fresnel-Linse bildende optische Flächen (8) vorgesehen sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel (2) mindestens zum Teil so ausgebildet oder angeordnet ist, daß er die in bezug auf die äußere Fläche des Uhrenglases (4) geneigte optische Fläche bildet.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtabsorbierende Fläche (6) gegenüber der Ebene der Anzeigezone (5) geneigt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtabsorbierende Fläche (6) zur Ebene der Anzeigezone (5) parallel ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Zone (7) aus leuchtendem Material zur Beleuchtung der Anzeigezone (5).
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zone (7) aus leuchtendem Material auf dem Uhrenglas (4) neben der lichtabsorbierenden Fläche (6) angeordnet ist.