CH617281A5

CH617281A5 -

Info

Publication number: CH617281A5
Application number: CH939777A
Authority: CH
Inventors: Allan R Dr Ing Kmetz; Klaus Dr Mueller; Terry J Dr Scheffer
Original assignee: Bbc Brown Boveri & Cie
Priority date: 1977-07-29
Filing date: 1977-07-29
Publication date: 1980-05-14
Also published as: US4241344A; US4281902A; HK76185A; DE2738679A1; EP0000594B1; EP0000594A1; DE2738679C2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektroopti-sche Anzeigevorrichtung gemäss dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 und auf ein Verfahren zur Ansteuerung einer derartigen Anzeigevorrichtung.

Aus der DT-OS 2 450 698 ist eine Anzeigevorrichtung der vorgenannten Art bekannt, bei der jede Teilelektrodenfläche der Frontelektrode deckungsgleich mit der Fläche des Anzeigeelements ist. Das zwischen den Teilelektroden der Front- und Rückelektrode eines Symbols befindliche flüssigkristalline Medium wird durch elektrisches Ansteuern der entsprechen-

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den Elektroden optisch aktiviert und streut das einfallende Farbstoff versehenen Flüssigkristall als elektro-optisch akti-

Umgebungslicht, so dass ein Betrachter das angesteuerte Sym- vierbares Medium in der erfindungsgemässen Vorrichtung zu bol ablesen kann. Solche Anzeigevorrichtungen sind zur Aus- verwenden, ist auch der Einsatz einer mit einem negativ oder hutzung des dynamischen Streueffekts von Flüssigkristallen positiv geladenen Pigment versehenen elektrophoretischen konzipiert. 5 Suspension in bestimmten Anwendungsfällen, etwa bei Anzei-

Für elektro-optische Medien, deren Aktivierung auf einem gevorrichtungen mit einer minimalen Energieaufnahme, beson-

andèren physikalischen Effekt beruht, sind derartige Anzeige- ders geeignet.

Vorrichtungen nicht immer mit Vorteil einzusetzen. So stellen Um einen besonders gleichmässig erhellten Untergrund zu diese Vorrichtungen etwa bei Verwendung einer cholesterini- erhalten, in dem die Zuleitungen zu den Teilelektroden unsicht-

schen Gast-Wirt-Substanz helle Symbole auf dunklem Unter- 10 bar bleiben, empfiehlt es sich, dass auf der Frontplatte jede bis grund dar. Dies ist nicht immer erwünscht, da die optimale auf eine Teilelektrode das elektro-optisch aktivierbare Medium

Ablesbarkeit eines dargestellten Symbols dann gegeben ist, je eines Anzeigeelemente überdeckt, dass auf der Rückplatte wenn es wie die Lettern einer Zeitung als dunkle Markierung zwei Teilelektroden vorgesehen sind, von denen die eine das gegen einen hellen Untergrund vorliegt. Mit cholesterinischen elektro-optisch aktivierbare Medium aller Anzeigeelemente

Gast-Wirt-Substanzen versehene Anzeigevorrichtungen sind 15 überdeckt, und dass die in keinem der Anzeigeelemente enthal-

aber besonders vorteilhaft, da sie etwa verglichen mit Anzeige- tene Teilelektrode der Frontplatte die Zuleitung der in jedem

Vorrichtungen, die auf dem dynamischen Streueffekt eines flüs- der Anzeigeelemente enthaltenen Teilelektrode der Rück-sigkristallinen Mediums beruhen, eine geringere Ansteuerspan- platte und die in keinem der Anzeigeelemente enthaltene Teil-

nung benötigen und weniger Energie verbrauchen, und da sie, elektrode der Rückplatte die Zuleitungen der in den Anzeigeele-

etwa verglichen mit Anzeigevorrichtungen, die auf dem Prin- 20 mènten enthaltenen Teilelektroden der Frontplatte überdeckt,

zip des verdrillten nematischen Flüssigkristalls beruhen, keine Eine erhebliche Verringerung des Energieverbrauchs der

Polarisatoren und keine spezielle Oberflächenbehandlung der erfindungsgemässen Anzeige wird dadurch bewirkt, dass die an die Flüssigkristalle angrenzenden Innenflächen der Steuer- Zuleitung jeder frontseitigen, das elektro-optisch aktive zelle benötigen. Medium je eines Anzeigeelementes überdeckenden Teilelek-

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Anzeigevorrich- 25 trode eine im Vergleich zur betreffenden Teilelektrode geringe tung der vorgenannten Art zu schaffen, bei der eine kontrast- Fläche aufweist.

reiche Darstellung von dunklen Symbolen auf hellem Unter- Die vorteilhafte Verwendung genormter Steckanschlüsse grund durch Ansteuerung mit geringen Spannungen und ohne lässt sich bei der erfindungsgemässen Anzeigevorrichtung die Verwendung von Polarisatoren erzielt wird, und bei der die dadurch erzielen, dass an einem Rand der Frontplatte

Ansteuerung zudem durch ein einfaches, einen geringen Ener- 30 Anschlussfahnen vorgesehen sind, an welche die Zuleitungen gieverbrauch aufweisendes Verfahren erfolgt. aller Teilelektroden geführt werden.

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch Eine besonders kontraststarke Anzeige ergibt sich dann,

eine Anzeigevorrichtung gelöst, welche durch die kennzeich- wenn auf der Rückelektrode ein schichtförmiger metallisch nenden Merkmale des Patentanspruchs 1 bestimmt ist. Das reflektierender und elektrisch isolierender, die Ausnehmung erfindungsgemässe Verfahren ist durch die kennzeichnenden 35 ausfüllender Reflektor vorgesehen ist.

Merkmale des Patentanspruchs 10 bestimmt. Ein für flüssigkristalline Medien mit Übergangsspannungen

Mit der erfindungsgemässen Anzeigevorrichtung lassen bis zu 7,5 [V] und für herkömmliche integrierte, auf Spannunsich selbst bei Beleuchtung mit unpolarisiertem Licht und bei gen <15 Volt begrenzte Schaltkreise geeignetes Verfahren zur Ansteuerung mit vergleichsweise niedrigen Signalen noch äus- Ansteuerung der erfindungsgemässen Anzeigevorrichtung ist serst kontraststarke Darstellungen der angezeigten Symbole 40 dadurch gekennzeichnet, dass an die Elektroden der ange-auf hellem Untergrund erzielen. Hierbei ist es besonders vor- steuerten Anzeigeelemente rechteckförmige Signale, deren teilhaft, dass die Ansteuerung der Vorrichtung mit denselben Amplituden mindestens gleich das Doppelte der Übergangsintegrierten Schaltkreisen, die bei den sehr gebräuchlichen Spannung sind und an die übrigen frontseitigen Elektroden um Drehkristall-Anzeigevorrichtungen eingesetzt sind, erfolgen höchstens eine halbe Periode gegenüber diesen Signalen pha-kann. 45 senverschobene, aber mit gleicher Amplitude, Frequenz und

Durch die Massnahme, dass nämlich wenigstens ein Wellenform wie diese versehene Signale angelegt werden, und

Abschnitt der Ausnehmung der Frontelektrode bei mindestens dass an die in keinem der Anzeigeelemente enthaltene Elek-

einem angesteuerten Anzeigeelement eines dargestellten Sym- trode der Rückplatte eine Gleichspannung, deren Potential die bols einen ersten, mindestens ein Drittel umfassenden Teil und Hälfte der Amplitude der vorgenannten Signale beträgt, ange-

ein Abschnitt der Ausnehmung der Rückelektrode einen zwei- 50 legt wird.

ten, mindestens ein Drittel umfassenden Teil der Begrenzung Lediglich eine Spannungsquelle ist erforderlich, wenn an des elektro-optisch aktivierbaren Mediums des darzustellenden die frontseitigen Elektroden der nicht angesteuerten Anzeige-

Anzeigeelementes bewirkt, ist es nun nicht mehr notwendig, elemente sowie an die weitere frontseitige, in keinem Anzeige-

die gesamte mit der Fläche des darzustellenden Anzeigeele- element enthaltene Elektrode Signale angelegt werden, die mentes deckungsgleiche Fläche aller Teilelektroden auf der 55 gegenüber den an den Elektroden der angesteüerten Anzeige-

Frontplatte aufzubringen. elemente liegenden um höchstens eine halbe Periode phasenver-

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es emp- schoben sind, aber die gleiche Amplitude, Frequenz und Wel-

fehlenswert, als elektro-optisch aktivierbares Medium eine flüs- lenform wie diese aufweisen, und wenn an die in keinem der sigkristalline Gast-Wirt-Substanz, insbesondere einen mit min- Anzeigeelemente enthaltene Elektrode der Rückplatte ein destens einem pleochroitischen Farbstoff versehenen choleste- 60 Signal mit einer höheren Frequenz - vorzugsweise ein harmo-

rinischen Flüssigkristall vorzusehen, an dem zwischen den nisches Signal - als die der anderen Signale angelegt wird. Wird

Elektroden der optisch angesteuerten Anzeigeelemente eine die erfindungsgemässe Anzeigevorrichtung nach diesem Ver-

Differenzspannung anliegt, die kleiner als seine Übergangs- fahren angesteuert, so ist es nicht erforderlich, dass die Pegel

Spannung ist. Eine derartige Anzeigevorrichtung zeichnet sich zweier verschiedener Spannungsquellen exakt eingehalten durch eine gute Ablesbarkeit auch bei grossen Sehwinkeln 65 werden müssen, damit im Flüssigkristall keine schädlichen, eine sowie die leichte Realisierbarkeit der Wiedergabe farbig darge- Zersetzung des Flüssigkristalls bewirkende Gleichstromkom-

stellter Informationen aus. ponenten auftreten können. Darüber hinaus ist dieses Verfah-

Anstatt einen cholesterinischen mit einem pleochroitischen ren auch zur Ansteuerung von erfindungsgemässen Anzeigen

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mit Übergangsspannungen grösser 7,5 [V] durch integrierte Schaltkreise mit 15 Volt Spannung geeignet.

In der Zeichnung sind nachfolgend Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes vereinfacht wiedergegeben. Es zeigt: 5

Fig. 1 eine Aufsicht auf die Elektrodenmuster der Front-und der Rückelektrode einer Anzeigevorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Aufsicht auf die Anzeigeelemente der Anzeigevorrichtung nach Fig. 1, 10

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Anzeigevorrichtung nach Fig. 1, wobei die Teilelektroden als zweizeilige Matrix geschaltet und drei Anzeigeelemente optisch angesteuert sind,

Fig. 4 eine schematische Darstellung der an die Elektroden 15 der Anzeigevorrichtung nach Fig. 3 angelegten Ansteuersi-gnale,

Fig. 5 die funktionale Abhängigkeit der Helligkeit des Untergrundes der Anzeigevorrichtung nach Fig. 1 von der an die Elektroden angelegten wirksamen Spannungsdifferenz U 20 [Volt]

Fig. 6 eine schematische Darstellung der Mittel zum Ansteuern einer bekannten Drehkristall-Anzeigevorrichtung,

Fig. 7 eine schematische Darstellung der Mittel zum Ansteuern der Anzeigevorrichtung nach Fig. 1, 25

Fig. 8 ein Adressierschema zum Ansteuern der Anzeigevorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 9 eine Aufsicht auf die Elektrodenmuster der Front-und Rückelektrode einer weiteren Anzeigevorrichtung nach der Erfindung, und 30

Fig. 10 die zur Einstellung und Aufrechterhaltung der nema-tischen Phase eines cholesterinischen Flüssigkristalls in einer gemäss Fig. 8 angesteuerten Anzeigevorrichtung notwendige minimale Spannungsdifferenz in Abhängigkeit von der Frequenz des an die Teilelektrode i gelegten höherfrequenten 35 Signals.

In Fig. 1 ist auf der linken Seite die Aufsicht auf das Elektrodenmuster der auf einer transparenten Frontplatte aufgebrachten Front- und auf der rechten Seite das Elektrodenmuster der auf einer Rückplatte aufgebrachten Rückelektrode einer mogli-40 chen Ausführungsform der erfindungsgemässen Anzeigevorrichtung dargestellt. Mit a, b,.., g, h sind die Teilelektroden der Front- und mit i, j die Teilelektroden der Rückplatte bezeichnet, Von den Elektroden erstrecken sich Zuleitungen zu den am Rand der Frontplatte gelegenen Anschlussfahnen a", b",..., i", j". 45 Die schwarzen Linien zwischen den Elektroden bezeichnen Ausnehmungen A, A', B, B', durch welche die die Front- bzw. Rückplatte nahezu vollständig bedeckenden Teilelektroden voneinander elektrisch isoliert sind.

In Fig. 2 sind die durch optische Ansteuerung sichtbar wer- so denden Anzeigeelemente a', b',g' dieser Anzeigevorrichtung dargestellt. Die Fläche jedes dieser Anzeigeelemente wird vollkommen von einer entsprechenden Teilelektrode der Frontplatte einerseits und vollkommen von der Fläche der Gegenelektrode j der Rückplatte andererseits überdeckt. Die Begren- 55 zung jedes Anzeigeelementes ist durch den Überlappungsbereich der entsprechenden Teilelektrode der Frontplatte und der Teilelektrode j der Rückplatte gegeben.

Neben den zur Darstellung der Anzeigeelemente a',..., g' notwendigen Teilelektroden a,g weist die Frontplatte noch eo eine weitere Teilelektrode h auf, deren Fläche mit keinem der Anzeigeelemente koinzidiert. Auf der Frontplatte sind neben den Anschlussfahnen der auf der Frontplatte befindlichen Teilelektroden auch die Anschlussfahnen i",j" der beiden Teilelektroden i,j der Rückplatte angebracht. Diese Frontplatte kann 65

beispielsweise in ein standardisiertes Verbindungsstück gesteckt werden, so dass jede Elektrode der Anzeigevorrichtung leicht anzusteuern ist. Der Kontakt von den Zuleitungen der Elektroden i und j der Rückplatte zu den Anschlussfahnen i" und j" kann in einfacher Weise durchgeführt werden, da die Zuleitungen der Elektroden i und j ebenfalls an den Rand der Rückplatte geführt werden und den zugehörigen Anschlussfahnen unmittelbar gegenüberliegen.

Die Elektrode h der Frontplatte bedeckt vollständig die Zuleitung der Teilelektrode j der Rückplatte und die Elektrode i der Rückplatte bedeckt vollkommen die Zuleitungen der Teilelektroden a, b,..., g der Frontplatte, wobei unter Zuleitung derjenige Teil der Teilelektrode zu verstehen ist, der nicht mit der Fläche der Anzeigeelemente koinzidiert. Hierdurch wird vermieden, dass bei Betrieb der Vorrichtung die Zuleitungen sichtbar werden.

Eine vereinfachte Darstellung der Anzeigevorrichtung nach Fig. 1, wobei die Teilelektroden als zweiteilige Matrix geschaltet sind, ist in Fig. 3 wiedergegeben. Die beiden Teilelektroden i und j der Rückplatte sind durch zwei horizontale und die Teilelektroden a, b,..., h der Frontplatte durch acht vertikale Linien dargestellt. Die Schnittpunkte dieser Linien entsprechen denjenigen Bereichen der Anzeigevorrichtung, wo sich die entsprechenden Front- und Rückelektroden überlappen und ein lokales elektrisches Feld angelegt werden kann.

Soll etwa die Ziffer «7» angezeigt werden, so bedeutet dies, dass gemäss den Fig. 1 und 2 die Anzeigeelemente a', b' und c' optisch angesteuert werden und daher dunkel bleiben, d. h.,

dass die betreffende Flüssigkristallschicht feldfrei ist, während sich die verbleibende, den Untergrund bildende Flüssigkristallschicht in einem ausreichend starken elektrischen Feld befindet, so dass ein heller Untergrund vorliegt

Dies kann z. B. durch Ansteuerung der Teilelektroden a, b, ..., j mit den in Fig. 4 angegebenen Signalen erfolgen. Hiernach wird die Elektrode j mit einem gepulsten Gleichspannungssignal Ugj der Amplitude 2 V und in einem 50%igen Zyklus betrieben, während an der zweiten Teilelektrode i der Rückplatte ein kontinuierliches Gleichspannungssignal Ugi des Potentials V anliegt. Die frontplattenseitigen Elektroden a, b, c der optisch angesteuerten Anzeigeelemente werden mit dem gleichen gepulsten Gleichspannungssignal USi betrieben, welches an der rückplattenseitigen Elektrode j anliegt. Alle anderen frontplattenseitigen Elektroden d, e, f, g und h werden mit einem gepulsten Gleichstromsignal USn betrieben, welches um 180° zu dem an den optisch angewählten Elementen liegenden Signal phasenverschoben ist, also die gleiche Amplitude wie dieses aufweist. An den optisch angewählten Elementen a', b' und c' liegt daher eine verschwindende Potentialdifferenz, während an den optisch nicht angewählten Elementen d', e', f' und g' und dem Überlappungsbereich zwischen den Elektroden h und j eine Potentialdifferenz von 2 V und an allen anderen Bereichen eine Potentialdifferenz von V liegt. Kein Bereich der Anzeigefläche erhält daher eine konstante Gleichspannung, so dass eine elektrochemische Zersetzung des Flüssigkristalls weitgehend vermieden wird.

Der Spannungspegel V wird so gewählt, dass er oberhalb einer kritischen Spannung U0 bei der die cholesterinische Phase des Flüssigkristalls vollständig in die nematische Phase übergeht, liegt. Diese Spannung wird in der Folge «Übergangsspannung» genannt. Oberhalb der Übergangsspannung kann keine weitere Umorientierung des Flüssigkristalls mehr stattfinden und das die elektro-optische Eigenschaft charakterisierende Merkmal erreicht einen Sättigungswert.

In Fig. 5 ist bei einer den Gast-Wirt-Effekt zeigenden Substanz der folgenden Zusammensetzung:

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1 % 411^ ~ N = N ~ "vT~ ^ - N = N - ~ N ( CH3 ) 2

+ 5 % ch3 ch2"ch(ch3)ch2 - " c N

+94% einer nematischen Flüssigkristallmischung auf Biphenyl- quenz, vorzugsweise einer harmonischen zur Frequenz der an basis, welche in einer 8 |i dicken Anzeigezelle untergebracht ist, die Elektroden der Frontplatte gelegten Signale, betrieben. Die • die Abhängigkeit der Helligkeit I des von der Zellrückwand io Potentialdifferenz zwischen den Überlappungsbereichen der reflektierten Umgebungslichtes in Abhängigkeit von der an die Frontelektroden und der Rückelektrode i weist dann die in

Zelle gelegten Spannung U [Volt] aufgetragen. Wegen des stei- Fig. 8 dargestellte Form auf. Bei einer 50%igen Spannungsän-

len Anstiegs und des raschen Erreichens eines Sättigungswer- derung und einer Impulshöhe U des höherfrequenten Signals,

tes ist bei dieser Substanz das optische Ansprechvermögen ändert sich die Polarität dieser Spannungsdifferenzen mit der einer oberhalb der Übergangsspannung Uc liegenden Span- 15 Periode der niederfrequenten Signale. Solange U ausreichend nung V ebenso gross wie das einer Spannung 2 V. Daher weisen hoch über der Übergangsspannung liegt und die Pulsfrequenz alle hellen, als Untergrund wirkenden Bereiche der Anzeige- ausreichend hoch ist, bleibt die von der Fläche der Rückelek-

vorrichtung, also gemäss Fig. 3 alle Anzeigeelemente, an denen trode begrenzte Flüssigkristallschicht im nematischen und die Differenzspannung V oder 2 V anliegt, das gleiche optische wenig Licht absorbierenden Flüssigkristallzustand, und zwar Erscheinungsbild auf. 20 unabhängig von den Phasen der an Frontelektroden liegenden

Von grosser Bedeutung ist hierbei natürlich der Energiever- Signalen.

brauch, da fast die gesamte Fläche der Anzeigezelle unter Die Frontelektrode h wird so wie ein optisch nicht ange-

Spannung steht. Es ist daher ratsam, die Anzeige mit einer mög- wähltes Element betrieben. Daher befindet sich die Flüssigkri-

lichst geringen Frequenz, etwa 2 Hz, zu betreiben, um die kapa- stallschicht des gesamten Untergrundes mit den optisch nicht zitiven Verluste des Zellenstromes zu minimalisieren. 25 angewählten Elementen und den Zuführungen im nematischen

Das vorstehend beschriebene Verfahren zum Ansteuern Zustand, während sich lediglich die optisch angewählten Eleder Anzeigevorrichtung hat den Vorteil, dass die gleichen inte- mente im lichtabsorbierenden cholesterinischen Zustand befin-grierten Schaltkreise, die üblicherweise beim Ansteuern nema- den.

tischer Drehzellen Verwendung finden, eingesetzt werden kön- Da das höherfrequente Signal beispielsweise bei Uhren von nen. Die einzigen zusätzlichen Elemente sind ein einfacher logi- 30 der Frequenzkette der zur Ansteuerung üblicher Drehkristall-

scher Inverter und ein Spannungsteiler. anzeigen verwendeten Mittel abgegriffen wird, besteht ein

In Fig. 6 sind die Mittel zum Ansteuern einer bekannten besonderer Vorteil dieses Verfahrens darin, dass nun keine nematischen Drehkristallanzeige dargestellt. Hierbei liegt eine zwei Spannungsquellen, deren Pegel zur Verwendung schädli-

Gleichspannung U an einem integrierten Schaltkreis IC, von eher Gleichstromkomponenten sorgfältig aufeinander abge-dem 50°/oig gepulste Signale-Ua,..., Ug an die Frontelektroden a, 35 stimmt sein müssen, notwendig sind. Darüber hinaus ist dieses

..., g sowie ein Signal UBp an die Rückelektrode BP einer Flüssig- Verfahren auch bei Flüssigkristallen mit Übergangsspannun-

kristallzelle D gelangen. gen grösser 7,5 V in handelsüblichen, mit 15 V Spannung betrie-

In Fig. 7 sind die Mittel zum Ansteuern der erfindungsge- benen integrierten Schaltkreisen verwendbar.

mässen Anzeigevorrichtung nach Fig. 1 dargestellt. Diese Mit- In Fig. 10 ist die zur Einstellung und Aufrechterhaltung der tel umfassen denselben integrierten Schaltkreis IC, an dem 40 nematischen Phase eines cholesterinischen Flüssigkristalls in diesmal jedoch die Gleichspannung 2 U liegt. Ein Teil des einer (wie vorgenannt beschrieben angesteuerten) Anzeigevor-

Signals UBp wird nun aber an die Frontelektrode h und ein wei- richtung notwendige minimale Spannungsdifferenz U in terer Teil in einem Inverter I (etwa einen des Typs RCA CD Abhängigkeit von der Frequenz f des an die Teilelektrode i

4041A) um 180° phasenverschoben und danach an die Rück- gelegten höherfrequenten Signals dargestellt. Hierbei ist ein elektrode j gelegt. Die andere Rückelektrode i wird mit einer 45 Flüssigkristall mit einer Übergangsspannung von 7,5 [V] vorge-

kontinuierlichen Gleichspannung V versorgt, welche beispiels- sehen. Unterhalb 20 [Hz] kann das Flimmern der Anzeige auch weise in einem einfachen Spannungsteiler R', R" erzeugt wer- bei Anheben der Spannung nicht eliminiert werden. Eine geeig-

den kann. Die Verbindungen zu den anderen Elektroden der nete, fast flimmerfreie Anzeige ergibt sich bei ji = 10 [V] und f =

Anzeigevorrichtung entsprechen denen bei der bekannten 30 [Hz].

Vorrichtung gemäss Fig. 6. 50 Da wegen der kapazitiven Verluste an den Stellen der

Nachfolgend wird ein weiteres Verfahren zum Ansteuern Anzeige, wo die hochfrequenten Spannungen anliegen, die ver-

der erfindungsgemässen Anzeigevorrichtung angegeben. Ein brauchte Energie am grössten ist, empfiehlt es sich, die Flächen vereinfachtes Adressierschema dieses Verfahrens ist der Fig. 8 dieser Stellen zu verringern. Dies kann etwa durch eine Ände-

zu entnehmen. Alle Signale sind unipolare Pulszüge mit einer rung der Elektroden gemäss Fig. 9 geschehen. Bei dieser

50%igen Spannungsänderung und einer Amplitude U. Bei den 55 Anordnung sind die Zuleitungen der Elektroden a,..., g der optisch angewählten Elementen a', b' und c' liegen sowohl an Frontplatte sowie entsprechend der Elektrode i der Rückplatte der Front- als auch an der Rückelektrode die gleichen Signale, so klein wie möglich gehalten. Es ist auch möglich, die Zuleitun-

so dass keine Potentialdifferenz besteht und sie im cholesterini- gen der Elektroden a,..., g auf einander gegenüberliegende Rän-

schen lichtabsorbierenden Zustand bleiben. Die optisch nicht der der Frontplatte zu führen. Durch diese und die vorgenannte gewählten Anzeigeelemente d', e', f' und g' erhalten an der 6o Massnahme kann der Energieverlust der erfindungsgemässen

Front-und an der Rückelektrode um je 180° phasenverscho- Anzeigevorrichtungen etwa um den Faktor 2 herabgemindert bene Pulse, so dass die Potentialdifferenz eine bipolare Recht- werden.

eckspannung der Amplitude U und ohne Gleichstromkomponente ist. Solange U grösser als die Übergangsspannung Uc ist, Die erfindungsgemässe Anzeigevorrichtung ist nicht nur befinden sich diese Anzeigeelemente im nematischen, nur 65 auf Zellen mit flüssigkristallinen Gast-Wirt-Substanzen wenig Licht absorbierenden Zustand. beschränkt, sie ist beispielsweise auch für den Einsatz von elek-

Die Teilelektrode i der Rückplatte, welche die Zuleitungen tro-phoretischen Suspensionen als elektro-optisch aktivierba-

der Frontelektroden abdeckt, wird mit einer höheren Fre- rem Medium verwendbar und dies vor allem deswegen, da bei t

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derartigen Substanzen an der gesamten Anzeigefläche ein elek- von besonderem Vorteil, dass etwa die 7-Segment-Anzeige trisches Potential anliegen muss, um einen voll definierten opti- einer Zahl geschaltet werden kann, ohne dass die Zuleitungen sehen Zustand beizubehalten oder einzustellen. Hierbei ist es zu diesen Segmenten sichtbar werden.

G

4 Blatt Zeichnungen

Claims

617281 PATENTANSPRÜCHE

1. Elektro-optische Anzeigevorrichtung zur Darstellung von dunklen, aus getrennt ansteuerbaren Anzeigeelementen bestehenden Symbolen auf hellem Untergrund mit einer zwischen einer Front- und einer Rückelektrode angeordneten Schicht eines elektro-optisch aktivierbaren Mediums, wobei die Elektroden jeweils auf Trägerplatten aufgebracht sind und die eine Elektrode durchsichtige und voneinander elektrisch isolierte Teilelektroden und die andere Elektrode mindestens zwei ihre Trägerplatte fast vollständig bedeckende, durch eine schmale Ausnehmung voneinander isolierte Teilelektroden enthält, und alle Teilelektroden Zuleitungen aufweisen,

dadurch gekennzeichnet, dass die eine Elektrode bis auf eine, verglichen mit den Abmessungen der dargestellten Symbole, schmale, der elektrischen Isolierung der Teilelektroden (a,..., h) dienende Ausnehmung (A) ihre Trägerplatte nahezu vollständig bedeckt.

2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Abschnitt (A') der Ausnehmung (A) der einen Elektrode bei mindestens einem angesteuerten Anzeigeelement (e') eines dargestellten Symbols (8) einen ersten, mindestens ein Drittel umfassenden Teil und ein Abschnitt (B') der Ausnehmung (B) der anderen Elektrode einen zweiten, mindestens ein Drittel umfassenden Teil der Begrenzung des elektro-optisch aktivierbaren Mediums des darzustellenden Anzeigeelementes (e') bewirkt.

3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als elektro-optisch aktivierbares Medium eine flüssigkristalline Gast-Wirt-Substanz, insbesondere ein mit mindestens einem pleochroitischen Farbstoff versehener cholesterinischer Flüssigkristall vorgesehen ist, an dem zwischen den Elektroden (e, j) der optisch angesteuerten Anzeigeelemente (e*) eine Differenzspannung anliegt, die kleiner als seine Übergangsspannung (Uc) ist.

4. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als elektro-optisch aktivierbares Medium eine mit einem elektrisch geladenen Pigment versehene elek-tro-phoretische Suspension vorgesehen ist.

5. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass auf der einen Trägerplatte jede bis auf eine Teilelektrode (h) das elektro-optisch aktivierbare Medium je eines Anzeigeelementes (a', b',..., g') überdeckt, und dass auf der anderen Trägerplatte zwei Teilelektroden (i, j) vorgesehen sind, von denen die eine (j) das elektro-optisch aktivierbare Medium aller Anzeigeelemente (a',.., g') überdeckt.

6. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die in keinem der Anzeigeelemente (a',g') enthaltene Teilelektrode (h) der einen Trägerplatte die Zuleitung der in jedem der Anzeigeelemente (a',g') enthaltenen Teilelektrode (j) der anderen Trägerplatte und die in keinem der Anzeigeelemente (a',..., g') enthaltene Teilelektrode (i) der anderen Trägerplatte die Zuleitungen der in den Anzeigeelementen (a',..., g') enthaltenen Teilelektroden (a,..., g) der einen Trägerplatte überdeckt.

7. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitung jeder das elektro-optisch aktivierbare Medium je eines Anzeigeelementes (a',..., g") überdeckenden Teilelektrode (a,..., g) eine im Vergleich zur betreffenden Teilelektrode (a,..., g) geringe Fläche aufweist.

8. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Rand der einen Trägerplatte Anschlussfahnen (a",..., j") vorgesehen sind, an welche die Zuleitungen aller Teilelektroden (a,.., j) geführt sind.

9. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass auf der anderen Elektrode ein schichtförmiger, metallisch reflektierender und elektrisch isolierender, die Ausnehmung (B) ausfüllender Reflektor vorgesehen ist.

10. Verfahren zum Betrieb einer elektro-optischen Anzeigevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an die Teilelektroden (a, b, c, j) der zur Darstellung des gewünschten Symbols (7) angesteuerten Anzeigeelemente (a', b', c') unipolare, rechteckförmige Signale (USi, Ugj) mit gleichen Amplituden, Frequenzen, Phasen und Wellenformen und an die Teilelektroden (d,e,f,g,h,i,j) der im Untergrund enthaltenen, übrigen Anzeigeelemente (d', e', f', g') sowie des restlichen Untergrundes Signale (USh. Ugi, Ugj) deren Differenzspannung (U) an jeder Stelle des Untergrundes grösser als die Übergangsspannung (Uc) des elektro-optisch aktivierbaren Mediums ist, angelegt werden.

11. Verfahren nach Anspruch 10 zum Betrieb der Anzeigevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an die Teilelektroden (d, e, f, g) der übrigen Anzeigeelemente (d', e', f', g') sowie an die in keinem Anzeigeelement (a',..., gO enthaltene Teilelektrode (h) der einen Elektrode Signale (USn) angelegt werden, die gegenüber den an den Teilelektroden (a, b, c, j) der angesteuerten Anzeigeelemente (a', b', c') liegenden um höchstens eine halbe Periode phasenverschoben sind, aber die gleiche Amplitude, Frequenz und Wellenform wie diese aufweisen, und an die in keinem der Anzeigeelemente (a',..., g') enthaltene Teilelektrode (i) der anderen Elektrode ein Signal (Ugj) mit einer höheren Frequenz als die der anderen Signale angelegt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das höherfrequente Signal (Ugj) ein harmonisches Signal zu dem an den angesteuerten Elektroden (a, b, c, j) liegenden Signal (USI) ist.

13. Verfahren nach Anspruch 10 zum Betrieb der Anzeigevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an die Teilelektroden (a, b, c, j) der angesteuerten Anzeigeelemente (a, b, c) rechteckförmige Signale (Usi), deren Amplituden (2V) mindestens gleich das Doppelte der Übergangsspannung (Uc) sind und an die übrigen Teilelektroden (d, e, f, g, h) um höchstens eine halbe Periode gegenüber diesen Signalen (USi) phasenverschobene, aber mit gleicher Amplitude, Frequenz und Wellenform wie diese versehene Signale (USn) angelegt werden, und dass an die in keinem der Anzeigeelemente (a',...,

g') enthaltene Teilelektrode (i) der anderen Elektrode eine Gleichspannung, deren Potential (V) die Hälfte der Amplitude der vorgenannten Signale beträgt, angelegt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10-13, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz der an den angesteuerten Elementen liegenden Signale (USi) höchstens 10 [Hz] beträgt.

15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz des höherfrequenten Signals (Ugj) zwischen 20 und 50 [Hz] liegt.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem elektro-optisch aktivierbaren Medium mit einer Übergangsspannung (Uc) von ca. 7,5 V die Amplitude des höherfrequenten Signals (Ug;> bei ca. 10 [V] und die Frequenz desselben bei ca. 30 [Hz] liegt.