жидкокристаллический индикатор и способ его изготовления

Формула изобретения

1. Жидкокристаллический индикатор, состоящий из двух прозрачных стеклянных пластин с нанесенными на них последовательно прозрачными токопроводящим слоем в виде заданного рисунка индикации и ориентирующим слоем, соединенных в пакет, и слоя жидкокристаллического вещества, размещенного внутри пакета, отличающийся тем, что в него дополнительно введены изоляционный и токопроводящий слои, которые расположены на каждой пластине между токопроводящим и ориентирующим слоями, причем топологические рисунки токопроводящих слоев имеют конфигурацию, отличную друг от друга.

2. Способ изготовления жидкокристаллического индикатора, заключающийся в том, что на электродные пластины наносят прозрачные проводящие слои, формируют электроды, наносят диэлектрические ориентирующие слои, соединяют электродные пластины в пакет с межэлектродным расстоянием, герметизируют его по контуру, заполняют пакет жидкокристаллическим веществом, герметизируют заливочное отверстие, отличающийся тем, что операции нанесения на электродные пластины прозрачных проводящих слоев и формирование электродов изображения проводят по крайней мере в двух уровнях, между которыми наносят изоляционный слой, причем формирование электродов изображения осуществляют методом фотолитографии, при этом в первом и втором уровнях используют фотошаблоны с разными рисунками.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам и способам изготовления устройств отображения информации и может быть использовано для создания устройств отображения визуальной информации индивидуального коллективного пользования.

Практически конструкция всех жидкокристаллических индикаторов (ЖКИ) состоит из следующих элементов: корпуса ЖКИ, поляроидов, отражателя. Корпус состоит из двух стеклянных пластин, на которые нанесены прозрачные электроды с заданным рисунком индикации, а поверх них ориентирующий слой, формирующий необходимую молекулярную структуру жидкого кристалла (далее электродные пластины ЖКИ).

Электродные пластины соединяют герметиком по периметру с образованием полости заданной толщины для заполнения этой полости ЖК веществом с последующей герметизацией отверстия (Блинов Л.М. Электро- и магнитооптика жидких кристаллов. М. Наука, 1978, гл. 8, 4.1, с.114-115, 334).

Известно несколько способов изготовления жидкокристаллического индикатора, каждых из которых включает следующие операции:

нанесение на электродные пластины прозрачных проводящих слоев;

формирование электродов изображения;

нанесение ориентирующих слоев;

соединение электродных пластин в пакет герметизацией по периметру;

заполнение пакета смесью жидкого кристалла;

герметизация заливочного отверстия.

Важным элементом технологии изготовления ЖКИ является способ изготовления электродных пластин.

Одним из известных способов является напыление прозрачного проводящего слоя, по которому электроды изображения формируются на одном уровне (Белеков В.А. Сонин А.С. Оптика холестерических жидких кристаллов. М. Наука, 1982, с. 360; Блинов Л. М. Электро- магнитооптика жидких кристаллов. М. Наука, 1978 гл. IV-VIII).

Однако такие способы позволяют получить цифровые индикаторы с относительно несложной информацией, что ограничивает зону их применения.

Наиболее близким аналогом прототипом по своей технической сущности к изобретению является конструкция жидкокристаллического индикатора, состоящего из двух прозрачных стеклянных пластин с нанесенными на них последовательно прозрачными электропроводящими покрытиями и ориентирующего слоя, соединенных в пакет, и слоя жидкокристаллического вещества, размещенного внутри пакета (Сухариера А.С. Жидкокристаллические индикаторы. М. Радио и связь, 1991, с. 53-57).

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ изготовления жидкокристаллического индикатора, включающий нанесение на электродные пластины прозрачных проводящих слоев, формирование электродов, нанесение диэлектрических ориентирующих слоев, соединение электродных пластин в пакет герметизацией по периметру, заполнение пакета жидкокристаллическим веществом, герметизация заливочного отверстия (Сухариера А.С. Жидкокристаллические индикаторы. М. Радио и связь, 1991, с.177-178).

Недостатком известного устройства жидкокристаллического индикатора и способа его изготовления является то, что данная конструкция и способ его изготовления позволяют получить цифровые индикаторы с несложной информацией, что ограничивает зону их применения.

Задачае изобретения заключается в создании высокоинформативного жидкокристаллического индикатора.

Указанный технический результат достигается тем, что в известный жидкокристаллический индикатор, состоящий из двух прозрачных стеклянных пластин с нанесенными на них последовательно прозрачными токопроводящим слоем в виде заданного рисунка индикации и ориентирующим слоем, соединенных в пакет, и слоя жидкокристаллического вещества, размещенного внутри пакета, дополнительно введены изоляционный и токопроводящий слои, которые расположены на каждой пластине между токопроводящим и ориентирующим слоями, причем топологические рисунки токопроводящих слоев имеют конфигурацию, отличную друг от друга.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе изготовления жидкокристаллического индикатора, заключающемся в том, что на электродные пластины наносят прозрачные проводящие слои, формируют электроды, наносят диэлектрические ориентирующие слои, соединяют электродные пластины в пакет с межэлектродным расстоянием, герметизируют его по контуру, заполняют пакет жидкокристаллическим веществом, герметизируют заливочное отверстие, операции нанесения на электродные пластины прозрачных проводящих слоев и формирование электродов изображения проводят по крайней мере в двух уровнях, между которыми наносят изоляционный слой, причем формирование электродов изображения осуществляют методом фотолитографии, при этом в первом и втором уровнях используют фотошаблоны с разным рисунком.

На фиг. 1 показан схематически жидкокристаллический индикатор; на фиг. 2 информация, изображенная на лицевой панели жидкокристаллического индикатора.

Введены следующие обозначения: 1 и 2 прозрачные стеклянные пластины; 3 6 прозрачные токопроводящие слои; 7 и 8 изоляционные слои; 9 и 10 - ориентирующие слои; 11 слой жидкокристаллического вещества; 12 электроды (буквенно-цифровой разряд); 13 сегменты электрода (буквенно-цифрового разряда); 14 информационная графика; 15 токопроводящие дорожки.

Жидкокристаллический индикатор состоит из прозрачных стеклянных пластин 1 и 2 с последовательно нанесенными на их внутренние поверхности прозрачными токопроводящими слоями 3 и 4 в виде заданного рисунка индикации, изоляционными слоями 5 и 6, прозрачными токопроводящими покрытиями 7 и 8 и ориентирующими слоями 9 и 10, и слоя жидкокристаллического вещества 11.

Жидкокристаллический индикатор работает следующим образом.

При подаче напряжения на электроды (буквенно-цифровые разряды) 12 (фиг. 2), изготовленные из прозрачного токопроводящего покрытия 3 6 и нанесенные на стеклянные пластины 1 и 2, происходит переориентация молекул жидкокристаллического вещества 11.

В результате такой переориентации молекул резко уменьшается поглощение света красителем, что приводит к образованию слабо окрашенного состояния на выбранных сегментах буквенно-цифровых разрядов 12 на фоне индикатора (или лицевой панели индикатора).

Согласно прототипу по существующей технологии (без отличительных признаков) была изготовлена партия ЖКИ типа ИЖМ 10-21-Р в количестве 10 штук.

Одновременно была изготовлена партия ЖКИ в количестве 100 штук по существующей технологии со следующими отличиями: дополнительно введены изоляционные 7 и 8 и токопроводящие 5 и 6 слои, которые расположены на каждой пластине 1 и 2 между токопроводящим 3,4 и ориентирующим 9, 10 слоями, причем топологические рисунки токопроводящих слоев 3, 4 и 5, 6 имеют конфигурацию, отличную друг от друга, при этом операции нанесения на электродные пластины 1 и 2 прозрачных проводящих слоев 3 6 и формирование электродов осуществляют методом фотолитографии, кроме того, в первом и втором уровнях используют фотошаблоны с разным рисунком.

Предлагаемый способ был опробован на жидкокристаллических индикаторах типа ИЖВ1-5/21Р, применяющихся в вычислительной и электронной технике.

Измерения электрооптических параметров на соответствие общепринятым техническим условиям показали, что при контрастности изображения не менее 97% ток потребления не менее 0,7 мкА, времена реакции и релаксации не более 200 мс, контрастность при 45^o азимутального не менее 85% что соответствует требованиям, определенным в 339.214ТУ.

Жидкокристаллические индикаторы, изготовленные данным способом, обладают улучшенными эксплуатационными характеристиками по сравнению с прототипом и известными аналогами, среди этих преимуществ можно выделить более высокие эргономические характеристики, а также увеличить количество индуцируемой информации и тем самым обеспечить возможность широкого применения индикатора.