Жидкокристаллический индикатор иСпОСОб ЕгО изгОТОВлЕНия Советский патент 1981 года по МПК G02F1/13 

1

Изобретение относится к жидкокристаллическим индикаторам и к способу изготовления одного из типов таких индикаторов и может быть использотвано в устройствах в иэуального представления информации.

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

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, содержащий слой ЖК, находящийся между двумя пластинами, с электродами иа 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 толщ1 ны, например из фторопласта. Сохранность ЖК обеспечивается герметизирующей прокладкой.

В отсутствие управлягацего напряжения и- при наблюдении на отражение слой ЖК ВЫГЛ5ЩИТ 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 станоrtiire в положение, при котором поIjiv.itenne света минимально.

Таким образом осуществляется переключение между исходными темным, oKpaiuGHHtJM состоянием и прозрачным, неокрашенным состоянием, и становится возможной индикация нео ходимых символов, причем наблюдение возможно и без поляроидов при достаточно высоком контрасте. Для увеличени 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 2J.

Недостатком известного индикатор 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 планарной или гомеотропной ориентации { и 12.

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

Цель изобретения - исключение , возможности наблюдения подводящей части электродов.

Поставленная цель достигается тем, что отражателъ выполнен из взаимно изолированных меташлических 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 из алюминиевого пигмента и нанесены с толщиной слоя от 0,2 до 50 микрон.

Для обеспечения пoлyпpoзpaчнocт, 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 индикатор отражатель изготавливают путем покрц тия заднего электрода и внутренней поверхности задней пласти-ны электрически взаимно изолированными металлическими частицами.

При этом aiuiiKiio ги1Л(,;тину и электрод. на ней покрывают ciJioeM смеси, состоящей из связующего и металлических частиц, толщиной от 2 до 20 микрон, затем подвергают термической обработке при температурах от 200 5 до .

Причем покрытие задней пластины

и электрода на ней проводятметодом шелкографии.

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

Кроме того, задняя плартина-и 5 электрод на ней могут быть покрыты, 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.

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 6 атмос

ФеР0. Заднюю пластину после напыления в течение, по крайней мере, одной минуты подвергают термической обработке при температуре от 400 до .

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

0 Жидкокристаллический 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,

5 по периметру индикатора расположена герметизирую цая прокладка б. Слой жидкого кристалла 5 имеет исходно закрученную окрашенную, темную на вид, структуру 7, которая подачей управ0 лягацего 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,

5 состоит из изолированных друг от

JU-j Мгта.члических часгнц 16 (алюминий-) .

В качестве жидкого кристалла 5 может быть использована смесь, состоящая из нематических жидких кристаллов, производных бензонитрилов, например, трех компонент в весовом со9тношении 1:1:1 - и-бутокси, И-гексилокси, и-октонилокси-бензилиден-п-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 стела, а электроды на ней в форме сегментов т.акже прозрачны и выполнены, например, из двуокиси олова. Задняя пластина 3 может быть из прозрачног или молочного стекла, электрод 4 на ней выполняется прозрачным,например из двуокиси олова, или может быть из металла, например алюминия.

Отражатель 12 покрывает всю поверхность второй пластины, как занятую электродом 4,так и вне электрода 4, благодаря чему индикатор имее одинаковый вид по всей площади, несмотря на наличие или отсутствие электродов и подводящих проводников Различные варианты исполнения отражателя 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 нанесения слоя смеси толщиной от 2 до 20 микрон, связующее - металлические частицы. В процессе сушки и нагрева до температуры 200-500 С связующее выгорает, образуя однородный по толщине диффузий отражатель, имею1ций проводимость в направлении, перпендикулярном плоскости электродов не более 10 микросименсо 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(нанесение электродов, герметизация, заправка ячейки ЖК), производятся аналогично.

При изготовлении просветного варианта индикатора толщина слоя смеси связующего и пигмента составляет от 2 до 12 мик):, 1три весовом

cooTHOUJeniMi пигмента к спип.ч-.чиему от 50:1 до 20:1.

В этом случае пигмент cMOiuni.iKvr с легколетучим свяэуктцим, нлпримор дифторднхлорметаном, и напьитяют под 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 400-500С.

Предлагаемая конструкция, индикатора и способ его изготовления позволяют производить массовый выпуск эстетически хорошо оформленных ин5дикаторов при низкой стоимости изготовления

Формула изобретения

0

1.Жидкокристаллический индикатор, содержащий жидкокристаллический слой между двумя пластинами ячейки с передним и задним электродами, введенный внутрь ячейки отражатель, источ5ник электрического потенциала, причем по крайней мере, передний электрс, состоит из сегментов, отличающийся тем, что,с целью иск;лочения возможности наблюдения под0водящей части электродов,.отражатель BF.inojiHen и взаимно изолированных металмических частиц, нанесенных на зад)ий электрод и внутреннюю понерхност э задней пластины, причем отра5жатель имеет проводимость не более

10 мнкросименс на квадрат в направлении, перпендикулярном поверхности электродов.

2.Индикатор по п.1, о т л и ч а0ю 1Д и II с я,тем, что взаимно изолированные металлические частицы выпо.шгены из алюминиевого пигмента и нанесены с толщиной слоя от 0,2 До ,50 микрон.

3.Индикатор по п.2, о т л и ч а5ю щ и и с я тем, что, с целью обеспечения полупрозрачности отражателя, последний вьшолнен из алюминиевого пигмента с длиной от 2 до 12 микрон с толщиной слоя от 0,2 до 5 микрон.

0

4.Способ изготовления индикатора по п.1, отличающийся тем, что отражатель изготавливают путем покрытия заднего электрода

и внутренней поверхности задней

5 пластины электрически взаимно изолированными металлическими частицами.

5.Способ по п.4, отличают и и с я тем, что заднюю пласти0ну и электрод на ней покрывают слоем смеси, состоящей из связующего и металлических частиц, толщиной от

2 до 20 микрон, затем подвергают термической обработке при температурак от 200 до 500с.

5

6.Способ по.п.4, о т л и ч а ющ. и и с я тем,- что покрытие задней пластины и электрода на ней прово.дят методом шелкографии.

7.Способ по п,4, отличающий с я тем, что после покрытия задней пластины и электрода в неотвердейшйй. слой смеси покрытия вносят непроводящие частицы, задающие поминальное расстояние между пластинами.

8.Способ ПОП.4, отли.чаго щ и и с я тем/ что заднюю пластину и электрод на ней покрывают слоем смеси, состоящей из связующего и алюминиевога 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, от ли ч а ю щ и и с я тем, что нанесение смеси производят посредством мелкоячеистой сетки с более чем 100 нитями на сантиметр по методу шелкографии.

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

11.Способ по п.10, от л и ча ющ и и с я тем, что заднюю пластину после напыления в течение, по крайней мере, одной минуты подвергают термической обработке при температуре от 400 до .

Приоритет по пунктам:.

16.06.76по. nn.l,2,4-7v

16.03.77по пп.3,8-11

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Франции 2245973, кл. G 02 F 1/13, оаублик. 1975.

2. J. Арр1. Phys, 45,- 4718-4723, 1974 (прототип).