DE2247250B2 - Vorrichtung mit einer Schicht aus einem flüssigen Kristall - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit zwei parallelen Stützplatten, einer Schicht aus flüssigem Kristall zwischen den Stützplatten und Mitteln, mit deren Hilfe die Stützplatten in einem gegenseitigen Abstand gehalten werden.

Eine derartige Vorrichtung ist aus dem Artikel »Dynamic Scatiering: A new electro-optic effect in certain classes of nematic liquid crystals« in Proceedings of the I.EE.E, Bd. 56, Nr. 7, JuIi 1968, S. 1162-1171, bekannt. Flüssige Kristalle sind Stoffe mit den Strömungseigenschaften von Flüssigkeiten und mit einer gewissen Ordnung der Moleküle, wie sie sich bei Kristallen ergibt Je nach der Orduung der Moleküle unterscheiden sich drei Klassen flüssiger Kristalle:

smektische, nematische und cholesterische Kristalle. Eine Vorrichtung der im ersten Absatz erwähnten Art ist mit einer dieser Arten flüssige Kristalle versehen und wird im allgemeinen zur Wiedergabe von Information, z. B. in Form von Symba'en, verwendet Zu diesem Zweck wird die Ordnung der Moleküle unter der Einwirkung z. B. eines elektrische- Feldes örtlich gestört, wodurch sich die optischen Eigenschaften der Schicht aus einem flüssigen Kristall ändern. Dadurch wird die Schicht z. B. örtlich trübe. Diese Änderung der optischen Eigenschaften wird zur Wiedergabe von Symbolen benutzt. Eine derartige Vorrichtung ist passiv, d. h., daß die Vorrichtung selber kein Licht emittiert, sondern Umgebungslicht moduliert. Dies hat den Vorteil, daß nur wenig Energie zugeführt zu werden braucht.

Vorrichtungen der beschriebenen Art enthalten im allgemeinen eine äußerst dünne Schicht aus einem flüssigen Kristall mit einer Dicke in der Größenordnung von einigen Mikrons bis zu einigen Zehn Mikrons. Es ist besonders wichtig, daß der Abstand zwischen den Stützplatten genau die richtige Größe aufweist und über die ganze Oberfläche der Schicht aus flüssigem Kristall gleich ist. In bekannten Vorrichtungen der erwähnten Art werden Stützplatten im allgemeinen durch Foliestreifen aus Isoliermaterial, z. B. Mylan oder Teflon, in einem gegenseitigen Abstand gehalten. Es stellt sich nun heraus, daß die Anwendung von Folie große Schwierigkeiten mit sich bringt. Wenn nämlich die Folie ausgeschnitten wird, stellt sich heraus, daß die geschnittenen Ränder etwas kräuseln und Gräte aufweisen. Versuche haben ergeben, daß bei Anwendung ausgeschnittener Folie mit einer Dicke von 12 μιη der gegenseitige Abstand der Stützplatten zwischen 20 und 24 μΓη liegen kann. Diese Ungewißheit in bezug auf den Abstand zwischen den Stützplatten ist unakzeptabel. Daher werden die Foliestreifen meistens mit Hilfe eines Photoätzverfahrens hergestellt. Es ist einleuchtend, daß dieses Verfahren zur Herstellung solcher Streifen verhältnismäßig kompliziert ist. Außerdem weisen auch geätzte Streifen noch den Nachteil auf, daß sie durch elektrostatische Aufladung Staubteilchen anziehen. Diese Staubteilchen führen ebenfalls eine Ungewißheit in bezug auf den Abstand zwischen den Stützplatten herbei.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die sehr einfache Mittel enthält, mit deren Hilfe die Stützplatten in einem gegenseitigen Abstand gehalten werden und die dennoch einen genau bestimmten

ίο Abstand gewährleisten.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die erwähnten Mittel drahtförmig gestaltet sind und einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen.
Draht aus Metall oder aus irgendeiner Kunststoffart laut sich einfach in vielerlei gewünschten Dicken erhalten, wobei außerdem die Dicke sehr konstant ist Ferner hat sich herausgestellt, daß, wenn mehrere Drahtstücke, z. B. vier gerade zu den vier Rändern der Vorrichtung parallele Stücke, verwendet werden, diese sich kreuzen dürfen. An den Kreuzpunkten wird im Zusammenhang mit dem sehr kleinen Durchmesser des Drahtes bei der Montage der Vorrichtung eine derart große Materialspannung erhalten, daß einer der Drähte an dieser Stelle bricht und der Kreuzpunkt nicht dicker als der Durchmesser der sich kreuzenden Drähte wird. Für die Drähte kann nahezu jede Art Material Anwendung Finden, obgleich sich herausgestellt hat daß Glasdrähte im Zusammenhang mit ihrer geringen Festigkeit zu leicht brechen. Sehr günstige Ergebnisse wurden mit Metall- und Kunststoffdrähten und insbesondere mit Nylon- und Wolframdrähten erzielt

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert in der eine Vorrichtung mit einer Schicht aus einem flüssigen Kristall dargestellt ist Die dargestellte Vorrichtung enthält eine in der Zeichnung teilweise im Schnitt dargestellte Stützplatte 1 und eine Stützplatte 2. Die Platten 1 und 2, die aus Glas hergestellt sind, werden durch vier Nylondrähte 3, 4, 5 und 6 mit einer Dicke von 10 μιη in ehsKTi gegenseitigen Abstand gehalten und sind am Rand 16 entlang miteinander verkittet. Wenn die Platten 1 und 2 aufeinander gedrückt werden, sind diese Drähte an den Kreuzpunkten 7, 8 und 9 und an einem vierten in der Zeichnung nicht dargestellten Kreuzpunkt gebrochen.

Der Raum 10, der von den Platten 1 und 2 und den Drähten 3, 4, 5 und 6 begrenzt ist, ist mit einem nematischen flüssigen Kristall ausgefüllt. Auf den einander zugekehrten Seiten der Platten 1 und 2 sind Elektroden angebracht. Auf der Platte 1 befindet sich eine in der Zeichnung nicht dargestellte Elektrode in Form einer dünnen Aluminiumschicht, die sich über den grö3ten Teil des Raumes 10 erstreckt. Auf der Platte 2 befinden sich eine Anzahl Elektroden, die aus einer durchsichtigen Zinnoxydschicht hergestellt und in vier Gruppen 11, 12, 13 und 14 unterteilt sind. Jede dieser Gruppen besteht aus sieben Elektroden. Bei der Gruppe 14 sind die Anschlüsse der Elektroden teilweise dargestellt. Diese Anschlüsse sind bei 11,12 und 13 der Deutlichkeit halber weggelassen. Dadurch, daß an bestimmte Kombinationen von Elektroden ein bestimmtes Potential in bezug auf die Elektrode auf der Platte 1 angelegt wird, werden bestimmte Ziffern dargestellt, die über die durchsichtige Platte beobachtet werden können. Diese Beobachtbarkeit wird dadurch erhalten, daß in der Schicht aus flüssigem Kristall an der Stelle spannungsführender Elektroden Wirbel auftreten, die das Umgebungslicht diffus zerstreuen. Die Ziffern werden dann sichtbar infolge ihrer matten Oberfläche in

bezug auf die spiegelnde Aluminiumelektrode auf der Platte 1. Die Vorrichtung wird mit dem flüssigen Kristall über eine sehr kleine öffnung in der Platte 1 oder der Platte 2, die nicht dargestellt ist, ausgefüllt Diese öffnung wird nach dem Ausfüllen verschlossen. Wenn die Vorrichtung bei atmosphärischem Druck ausgefüllt wird, ist eine zweite öffnung erforderlich, die gestattet, daß die Luft aus dem Raum 10 entweicht Wenn die erwähnte dünne Aluminiumschicht auf der Platte 1 durch eine durchsichtige Elektrode aus Zinnoxyd ersetzt wird, können die Ziffern in Durchsicht beobachtet werden, was für bestimmte Anwendungen erforderlich sein kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung mit zwei parallelen Stützplatten, einer Schicht aus flüssigem Kristall zwischen den Stützplatten und Mitteln, mit deren Hilfe die Stützplatten in einem gegenseitigen Abstand gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Mitteln drahtförmig gestaltet sind und einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen.