Жидкокристаллический индикатор испособ его изготовления

Жидкокристаллический индикатор испособ его изготовления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

< 80801! (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 01. 06. 77 (21) 2488996/18-25

Клз (32) 16.06.76

16.03.77 (33) Швейцария (23) Приоритет (31) 7652 р 3256

G 02 Р 1/13

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 2 302.81. Бюллетень ¹ 7

Дата опубликования описания 23.02.81 (S3) УДК535.511 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Рнно Доригуцци (Италия), Маркус Эглофф (Швейцария).,: .

Майнольф Кауфманн (Швейцария). и Терри Шеффер (СЙК) ° с

4 (": . тес л л

Иностранная фирма

"ББЦАГ Браун, Бовери унд К (Швейцария) (21) Заявитель (54) ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕ:СКИЙ ИНДИКАТОР

И СПОСОБ БГО ИЭГОТ БЯКНИЯ

Изобретение относится к жидкокристаллическим индикаторам и к способу изготовления одного из типов таких индикаторов и может быть использо-.

5 вано в устройствах визуального представления информации.

Известны жидкокристаллические индикаторы, включающие слой нематического жидкого кристалла с положительной диэлектрической анизотропией, имеющий исходную закрученную на

90 структуру. Слой жидкого кристалла (ЖК) заключен между двумя прозрачными пластинами с электродами на внутренних сторонах, причем один из электродов сплошной, а другой выполнен в форме сегментов. На внешних сторонах пластин устанавливаются поляроиды, и при подаче управляющих напряжений на определенные сегменты осуществляется отображение необходимых символов (1).

Недостатком известного устройства является невысокий контраст, малые углы обзора и значительное поглощение световой энергии, благодаря которой только и возможно наблюдение отображаемой информации.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является жидкокристаллический индикатор, содержащии слой

ЖК, находящийся между двумя пласти— нами, с электродами на внутренних сторонах, причем хотя бы одна из пластин и электроды на ней прозрачны.

Электроды на передней пластине выполнены в форме сегментов с подводящими проводниками, а на задней пластине либо сплошные по всей площади пластины, либо находятся только на части площади, занятой отображаемым символом. Толщина слоя ЖК задается прокладками калиброванной толщины, например из фторопласта.

Сохранность ЖК обеспечивается герметиэирующей прокладкой.

В отсутствие управляющего напряжения и при наблюдении на "отражение" слой ЖК выглядит темным, окрашенным в цвет красителя. При подаче на избранные сегменты управляющего напряжения холестерическая закрученная структура ЖК перестраивается, переходя в нематическую, при которой все молекулы ЖК перпендикулярны пластинам.

Молекулы "гостя" — дихроичного красителя - ориентируются вместе с молекулами "хозяина" ЖК, и станои>!Н<>1 !

50

>> н <.. я н ><>.>><>>>(с ни<. > при котором по ! .л.>>>!!» света минимально.

Таким образом осуществляется переключение между исходными темным, окрашенным состоянием и прозрачным, неокрашенным состоянием, и становится возможной индикация нео <ходи— мых символов, причем наблюдение возможно и без поляроидов при достаточно высоком контрасте. Для увеличения контраста применяют диффузный отражатель, который может быть размещен как с внешней стороны одной из пластин, так и размещен между .пластинами в контакте со слоем ЖК (2).

Недостатком известного индикатора является недостаточно большой угол обзора, обусловленный тем фактом, что при размещении отражателя вне пластин, считывание информации в широком угле обзора затруднено наличием паралакса, а при размещении отражателя между пластинами становятся видными подводящие проводники.

Известны способы изготовления индикаторов, состоящие в том, что вначале на пластины наносят прозрачные электроды, на одну — сплошной, на другую — в форме сегментов, Затем наносят ориентирующие слои для получения закрученной и планарнои или гомеотропной ориентаций (1) и 1?).

Недостатком известных способов изготовления является сложность технологии и потребность в большом количестве раэнотипного оборудования.

Цель изобретения — исключение возможности наблюдения подводящей части электродов.

Поставленная цель достигается тем, что отражатель выполнен иэ взаимно изолированных металлических частиц, нанесенных на задний электрод и внутреннюю поверхность задней пластины, причем отражатель имеет проводимость не более 10 микросименс на квадрат в направлении, перпендикулярном поверхности электродов.

При этом взаимно изолированные металлические частицы могут быть выполнены иэ алюминиевого пигмента и нанесены с толщиной слоя от 0,2 до

50 микрон.

Для обеспечения полупроэрачност>> отражателя, последний выполнен из алюминиевого пигмента с длиной от

2 до 12 микрон с толщиной слоя от

0,2 до 5 микрон.

Кроме того, в способе изготовления жидкокристаллического индикатора отражатель изготавливают путем покрь тия заднего электрода и внутренней поверхности задней пластины электрически взаимно изолированными металлическими частицами.

При з том 3 >д>>! >>>> и>! а(! к трод на неи покрыв ают <.лоем смеси, состоящей и з <= вя эующего и металлических частиц, толщиной от 2 до 20 микрон, затем подвергают термической обработке при температурах от 200 до 500 С.

Причем покрытие задней пластины и электрода на неи проводят методом шелкографии.

После покрытия задней пластины и электрода в неотвердевший слой смеси покрытия вводят непроводящие частицы задающие номинальное расстояние между пластинами.

Кроме того, задняя пластина.и электрод на ней могут быть покрыты слоем смеси, состоящей иэ связующего и алюминиевого пигмента с длиной от 2 до 12 микрон при весовом соотношении алюминиевогo пигмента к связующему.от 50:1 до 20:1.

Нанесение смеси можно производить посредством мелкоячеистой сетки с более чем 100 нитями на сантиметр по методу шелкографии.

Либо алюминиевый пигмент, равномерно смешанный с легколетучим свящующим, например дихлорметаном, напыляют под давлением от 4 до б атмос фер.

Заднюю пластину после напыления в течение, по крайней мере, одной минуты подвергают термической обработке при температуре от 400 до

500 С.

На фиг.1 — основной принцип построения жидкокристаллического индикатора с использованием эффекта взаимодействия "гость-хозяин"; на фиг.2 укрупненный разрез части индикатора.

Жидкокристалли еский индикатор состоит из передней пластины 1 с электродом 2 в форме сегментов и задней пластины 3 с электродом 4. Между пластинами 1 и 3 размещен слой ЖК 5, по периметру индикатора расположена герметизирующая прокладка б. Слой жидкого кристалла 5 имеет исходно закрученную окрашенную, темную на вид, структуру 7, которая подачей управляющего напряжения может быть переведена в прозрачную неокрашенную структуру 8. Индикатор в режиме "на отражение" освещается источником 9 освещения, а в режиме "на просвет" источником 10 освещения. Наблюдатель

11 в обоих случаях размещается со стороны передней пластины. На всей площади задней пластины размещен отражатель 12, закрывающий всю ее поверхность, как занятую электродом 4, так и свободную от электрода. Для подведения управляющих напряжений от генератора 13 к электро дам 2 и 4 предусмотрены подводящие проводники 14 и 15. Отражатель 12, состоит из изолированных друг от

40 лру га мета« Iw«eeких час I «ц 16 (алюминий).

8 качестве жидкого крисчалла 5 может быть использована смесь, состоящая из нематических жидких кристаллов, производных бензонитрилов, например, трех компонент в весовом соотношении 1:1:1 — и -бутокси, и -гексилокси, и -октонилокси-бензилиден-и-аминобензонитрола, с добавкой 5-15% ЖК.холестерического типа, например холестерилбензоата, и от

0,2 до. 1% дихроичного красителя, например индефенола голубого.

Передняя пластина 1 выполнена из прозрачного материала, например стекла, а электроды на ней в форме сег- 15 ментов ràêæå прозрачны и выполнены, например, из двуокиси олова. Задняя пластина 3 может быть из прозрачного или молочного стекла, электрод 4 на ней выполняется прозрачным, например Щ из двуокиси олова, или может быть из металла, например алюминия.

Отражатель 12 покрывает всю поверхность второи пластины, как занятую электродом 4,так и вне электРо= да 4, благодаря чему индикатор имеет одинаковый вид по всей площади, несмотря на наличие или отсутствие электродов и подводящих проводников.

Различные варианты исполнения отра— жателя улучшают эстетический вид индикатора и обеспечивают возможность считывания информации на нем как в режиме "на просвет", так и

"на отражение".

Так при работе на "отражение" отражатель выполнен из алюминиевого пигмента с толщиной слоя от 0,7 до

50 микрон. При работе на "просвет" толщина слоя пигмента составляет от 0,2 до 5 микрон, причем длина частиц пигмента составляет от 2 до

12 микрон.

Способ изготовления предлагаемого индикатора заключается в том, что отражатель изготавливают путем 4> нанесения слоя смеси толщиной от

2 до 20 микрон, связующее — металлические частицы. В процессе сушки

О и нагрева до температуры 200-500 С связующее выгорает, образуя однородный по толщине диффузий отражатель, имеющий проводимость в направлении, перпендикулярном плоскости электродов не более 10 микросименсов.

До процесса выжигания Связующего в слой смеси вносят непроводящие частицы, которые задают в дальнейшем толщину слоя ЖК. Остальные операции, необходимые для изготовления индикатора в целом(нанссен<е электродов, герметизация, заправка ячейки ЖК), р) производятся аналогично.

При изготовлении "просветного" варианта индикатора толщина слоя смеси связующего и пигмента составляет от 2 до 12 микрон, ири весовом 65 сорт ноше««!1 «и Г leEl1 ë к св l:> ""%моему от 50:1 до 20:1.

В этом случае пигмент;-. «.. а« ° 1¹т с легколетучим связующим, наприме) лифтордихлорметаном, и напыляют пол давлением от 4 до 6 атмосфер.

Толщину наносимого слоя подбирают по желанию, в зависимости от требуемого соотношения между отраженной частью света и проходящей через индикатор. Выжигание связующего производят при температуре 400-500 C.

Предлагаемая конструкция.индикатора и способ его изготовления позволяют производить массовый выпуск эстетически хорошо оформленных индикаторов при низкой стоимости изготовления

Формула изобретения

1. Жидкокристаллический и ндик атор, содержащий жидкокристалличес кий слой между двумя пластинами ячейки с пе редним и задним электродами, введенный внутрь ячейки отражатель, источник электрического потенциала, причем по крайней мере, передний электр :..: состоит из сегментов, о т л и и а ю щ и и с я тем, что,с целью иск..ючсния возможности наблюдения поднодящеи части электродов, отражатель выполнен и взаимно изолированных метал.шческих частиц, нанесенных на зад«ии электрод и внутреннюю поьерхность задней плаcòèíû, причем отражатель имеет проводимость не более

10 микросименс на квадрат в направле«ии, перпендикулярном поверхности электродов.

2. Индикатор по п.1, о т л и ч ав щ и и с я тем, что взаимно изолированные металлические частицы выпо.« ены из алюминиевого пигмента и нанесены с толщиной слоя от 0,2 до

50 микрон.

3. Индикатор по п.2, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью обеспечения полупрозрачности отражателя, последний выполнен из алюминиевого пигмента с длиной от 2 до 12 микрон с толщиной слоя от 0,2 до 5 микрон.

4. Способ изготовления индикатора по и 1, отличающийся тем, что отражатель изготавливают путем покрытия заднего электрода и внутренней поверхности задней пластичы электрически взаимно изолированными металлическими частицами.

5. Способ по п.4, о т л и ч а ю шийся тем, что заднюю пластину и электрод на ней покрывают слоем смеси, состоящей из связующего и металлических частиц, толщиной от

2 до 20 микрон, затем подвергают термической обработке при температурах от 200 до 500 С.

8()С0 ) ) f2

ВНИИПИ Заказ 340/85 Тираж 550 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

6. Способ по п.4, от л н ч а кшийся тем; что покрытие задней пластины и электрода на ней прово.дят методом шелкографии.

7 ° Способ по п.4, о т л и ч а юшийся тем, что после покрытия задней .пластины и электрода в неотвердейший слой смеси покрытия вносят непроводящие частицы, задающие поминальное расстояние между пластинами.

8. Способ по п.4, о т л и ч а ю шийся тем, что заднюю пластину и электрод на ней покрывают слоем смеси, состоящей из связующего и алюминиевого, пигмента с длиной от 2 до 12 микрон при весовом соотношении алюминиевого пигмента к связующему от 50:1 до 20:1.

9. Способ по п.8, о т л и ч а ю шийся тем, что нанесение смеси производят посредством мелкоячеистой сетки с более чем 100 нитями на сантиметр по методу шелкографии.

20. Способ по п.8, о .1 л и ч аю ц и и с я тем, что алюминиевый пигмент, равномерно смешанный с легколетучим связующим, например дифтордихлорметаном, напыляют под давлением от 4 до 6 атмосфер.

11. Способ по п.10, о т л и ч а ю шийся тем, что заднюю пластину после напыления в течение, по .край(0 ней мере, одной минуты подвергают термической обработке при температуре от 400 до 500 С.

Приоритетпопункт а м:

16.06.76 по.пп.1,2,4-7;

16.03.77 по пп.3,8-11 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Щ . 1. Патент Франции Р 2245973, кл. G 02 F 1/13, опублик. 1975.

2. J App). Phys 45, 4718-4723, 1974 (прототип).