CH637772A5

CH637772A5 - Mehrschichtige fluessigkristall-anzeigeeinrichtung mit matrix-elektrodenmuster.

Info

Publication number: CH637772A5
Application number: CH991678A
Authority: CH
Inventors: Keisaku Nonomura; Toshiaki Takamatsu; Hisashi Uede; Tomio Wada
Original assignee: Sharp Kk
Priority date: 1977-09-22
Filing date: 1978-09-22
Publication date: 1983-08-15
Also published as: DE2840772B2; US4487480A; JPS5823607B2; DE2840772A1; DE2840772C3; JPS5448266A

Description

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PATENTANSPRUCH Mehrschichtige Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit Matrix-Elektrodenmuster, bestehend aus zwei oder mehr Flüssigkristallschichten zwischen jeweils zwei benachbarten von drei oder mehr übereinanderliegenden Trägerplatten für die Elektroden, wobei die Trägerplktten in ihren Abmessungen derart abgestuft sind, dass Randbereiche für die Elektrodenanschlüsse der jeweils darunterliegenden Trägerplatte entsprechende Randbereiche der darüberliegenden Trägerplatte überragen, dadurch gekennzeichnet, dass bei der jeweils darunterliegenden Trägerplatte die langen Seiten länger und die kurzen Seiten kürzer als bei der darüberliegenden Trägerplatte sind oder umgekehrt, und dass die jeweils zu einer Flüssigkristallschicht (33, 34) gehörigen Elektrodenanschlussbereiche (28, 29 bzw. 31, 32) auf den benachbarten Trägerplatten (21, 22 bzw. 22, 23) auf demjenigen Randbereich ausgebildet sind, der grösser ist als bei der benachbarten Trägerplatte.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine mehrschichtige Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit Matrix-Elektroden-muster gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Je grösser die Anzahl der Zeilenelektroden bei einer Matrix-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ist, um so höher ist auch das Auflösungsvermögen bei der Darstellung bzw. Anzeige. Mit zunehmender Anzahl an Zeilenelektroden wird der Zeitraum, während dem ein Signal an ein ganzes Zeilenintervall angelegt wird, oder anders ausgedrückt, die Tastgeschwindigkeit bzw. das Tastverhältnis (duty ratio) verkürzt, so dass dadurch Schwierigkeiten hinsichtlich eines Übersprechens auftreten. Wenn eine Anzeigevorrichtung Flüssigkristallmaterial aufweist, ist ein zufriedenstellendes Konstrastverhältnis nicht zu erzielen, weil ein Schwellenspannungspegel des Flüssigkristallmaterials nicht eindeutig bzw. konstant ist und das Flüssigkristallmaterial daher nur schwach anspricht bzw. matt und schwach strahlt. Es wurden bereits verschiedene Vorschläge gemacht, um diese Schwierigkeiten zu beseitigen:

(I) Es wurde ein neues Flüssigkristallmaterial entwickelt, das definierte, konstante Schwellwerteigenschaften besitzt,

(II) es wurde ein Matrixadressierschema bei optimalen Voraussetzungen entwickelt, um einen breiten Arbeitsbereich

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(a = —— ) zu erhalten, und

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(III) es wurde eine Elektrodenanordnung entwickelt, um die scheinbare Auflösung eines Bildes bzw. einer Anzeige zu verbessern. Wie in Fig. l(a) beispielsweise dargestellt ist, sind die Spaltenelektroden in eine obere Hälfte Yi, Y2,... Yn und in eine untere Hälfte Yi', X2',... Yn' aufgeteilt, und die Zeilenelektroden Xi, X2,... Xm sind zusammen der oberen und unteren Hälfte funktionsmässig zugeordnet. Eine andere Möglichkeit, die in Fig. 1 (b) dargestellt ist, besteht darin, zwei benachbarte Spaltenelektroden Yj und Yj kamm-zahnförmig auszubilden, so dass sie innerhalb einer entsprechenden Zeilenelektrode Xj ineinandergreifen.

Bei den ersten beiden Verfahren (I) und (II) ist keine Änderung des Aufbaus der Flüssigkristallzelle erforderlich. Allerdings ist es nicht möglich, die Anzahl der anzusteuernden Zeilenelektroden wesentlich zu erhöhen. Bei dem letztgenannten Verfahren (III) lässt sich dagegen die Anzahl der ansteuerbaren oder verwendbaren Zeilenelektroden durchaus erhöhen, jedoch wird dadurch der Zellenaufbau komplizierter.

Es gibt zwei mögliche Arten von Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen im Matrixform, bei denen die Elektrodenanordnung in der in Fig. l(a) dargestellten Weise vorgenommen werden kann. Eine Möglichkeit besteht darin, alle Zeilenelektroden in eine obere und eine untere Gruppe innerhalb desselben Zellenaufbaus aufzuteilen (das ist der Typ mit oberer und unterer Aufteilung), und die andere Möglichkeit besteht darin, zwei Flüssigkristallzellen übereinanderzulegen (das ist der zweischichtige Matrix-Typ). Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Matrixtyp mit mehreren Flüssigkristallschichten.

Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, umfasst die Matrix-Anzeigevorrichtung mit zwei Schichten eine erste lichtdurchlässige Trägerplatte (im folgenden kurz Träger genannt) 11, einen zweiten lichtdurchlässigen Träger 12 und einen dritten Träger 13, die in der genannten Reihenfolge von der Ansichtsseite her angeordnet sind. Der erste Träger 11 trägt Spaltenelektroden 14a, 14b ..., der zweite Träger 12 trägt Elektroden 15a, 15b ... in der oberen Hälfte, die dem ersten Träger 11 zugewandt ist. Der zweite Träger 12 besitzt weiterhin Zeilenelektroden 16a, 16b,... in der unteren Hälfte, die dem dritten Träger 13 zugewandt ist. Der dritte Träger 13 trägt Spaltenelektroden 17a,

17b, Die zweischichtige Matrix-Anzeigevorrichtung ermöglicht daher ein Tastverhältnis, das doppelt so gross wie bei anderen Anzeigevorrichtungen ist, jedoch sind damit erhebliche Schwierigkeiten verbunden:

(a) Die Zelle weist einen zweischichtigen Aufbau auf, so dass eine Parallaxe auftritt. Um dies zu vermeiden, muss der mittlere dieser drei Träger so dünn wie möglich sein. Da diese Träger üblicherweise aus Glas hergestellt sind, ist eine dünne und zerbrechliche Glasplatte recht schwierig und gefährlich bei der Herstellung der Anzeigevorrichtung zu handhaben.

(b) Die dünne Glasplatte ist auch hinsichtlich des Anschliessens der darauf aufgebrachten Zeilenelektroden mit einer Ansteuerschaltung von Nachteil, gefährlich und störanfällig.

(c) Wenn man die jeweiligen Elektroden an den Enden der Glasplatten anschliessen will, ist es erforderlich, die Elektroden von acht Kanten aus anzuschliessen, so dass sich einige Elektroden gegenseitig überlappen und dadurch eine sehr komplizierte Elektrodenanschlussanordnung (electrode lead assembly) entsteht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs genannten Art zu schaffen, bei der die Elektrodenanschlussanordnung einfach ist und die Anschlüsse leicht herzustellen sind. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit den im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs angegebenen Merkmalen gelöst. Dank dieser Ausbildung des Erfindungsgegenstandes ist es möglich, Platz für die Elektrodenanschlüsse zu schaffen.

Das Wesen und ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sind nächstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. l(a) und l(b) Diagramme, die schematisch bereits vorgeschlagene Verfahren angeben, um die Zahl der Abtastelektroden einer matrixförmigen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung zu erhöhen,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer mehrschichtigen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung in Matrixform,

Fig. 3(a) bis 3(c) schematische Darstellungen, die eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung in Matrixform wiedergeben, wobei Fig. 3(a) eine Aufsicht, Fig. 3(b) ein Querschnitt entlang der Schnittlinie A-A und Fig. 3(c) ein Querschnitt entlang der Schnittlinie B-B ist, und

Fig. 4 ein vergrösserter Querschnitt eines Teils von Fig. 3(c) mit einer etwas verschiedenen Ausbildung der Abdichtung.

Die Abmessungen der drei lichtdurchlässigen Glasträger 21, 22, 23 sind entsprechend den in Tabelle 1 angegebenen

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

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Werten gewählt, wobei a die Höhe, b die Breite einer Anzeigefläche (einschliesslich einer Abdichtung 30) und c die Breite der Elektrodenanschlussbereiche ist. Es sei erwähnt, dass c nicht notwendigerweise für alle Elektrodenanschlussbereiche gleich sein muss.

Tabelle 1

Glasabmessungen

Höhe

Breite

Glasträger 21

a b + 4c

Glasträger 22

a + 2c b + 2c

Glasträger 23

a + 4c b

Man erkennt, dass hinsichtlich der relativen Abmessungen der Trägerplatten jeweils von einer der beiden von der Vorschrift des Patentanspruchs umfassten Möglichkeiten Gebrauch gemacht wird.

Der Glasträger 21 ist rückseitig nur auf der unteren Hälfte 20 mit Zeilenelektroden 24a, 24b,... versehen. Der zweite Träger 22 ist an der Sichtseite mit Spaltenelektroden 25a, 25b,... und die obere Hälfte der Rückseite dieses zweiten Trägers 22 mit den Zeilenelektroden 26a, 26b,... ausgestattet. Der dritte und letzte Träger 23 trägt auf der Si'chtseite die Spaltenelektroden 25 27a, 27b,... Die mit 28 bezeichneten Elektrodenanschlussbereiche für die Elektroden 24 befinden sich auf den seitlich über den benachbarten Träger 22 ragenden Randbereichen des Trägers 21.

Die Elektrodenanschlussbereiche 29 für die Elektroden 25 30 befinden sich auf dem oben und unten über den Träger 21 ragenden Bereich des Trägers 22, und zwar auf dessen Sichtseite. Ferner befinden sich auf der Rückseite des Trägers 22, auf den den Träger 23 links und rechts überragenden Abschnitten,

die Elektrodenanschlussbereiche 31 für die Elektroden 26.

Schliesslich lässt die Zeichnung erkennen, dass auf den den Träger 22 nach oben und unten überragenden Teilen des

35

Trägers 23 die Elektrodenanschlussbereiche 32 für die Elektroden 27 angebracht sind.

Da der Träger 22 aus einer äusserst dünnen Glasplatte besteht, ist es vorteilhaft, seine vier Kanten abzurunden oder ihn derart auszubilden, dass er gegenüber den übrigen Trägern 21, 23 keine vorstehenden freien Ecken aufweist.

Das Flüssigkristallmaterial 33 wird zwischen die Träger 21, 22 eingebracht, so dass die erste Schicht der Flüssigkristallzelle dadurch gebildet wird, und das Flüssigkristallmaterial 34 wird zwischen die Träger 22, 23 eingebracht, so dass dadurch die zweite Schicht der Flüssigkristallzelle gebildet wird.

Bei der beschriebenen, als zweischichtige Matrixanzeigezelle ausgebildeten Flüssigkristallanzeigevorrichtung entspricht das Elektrodenmuster dem in Fig. l(a) dargestellten . Schema.

Der mittlere Träger 22 aus dünnem Glas liegt zwischen den beiden dicken Trägern 21 und 23. Die Elektrodenanschlussbereiche 29 des dünnen Glasträgers 22 sind über die Abdichtungen 301 gegen den rückwärtigen Träger 23 und die anderen Elektrodenanschlussbereiche 31 des Trägers 22 über die Abdichtungen 30 gegen den vorderen Träger 21 abgestützt. Dadurch, dass sich die Abdichtung 30 (Fig. 4) unterhalb der Elektrodenträgerbereiche 31 befindet, kann der Träger 22 eine ebenso hohe mechanische Festigkeit wie die Träger 21,23 bieten. Der Träger 22 ist daher gegen Zerstörung oder Absplittern auch dann gefeit, wenn die Elektrodenanschlussbereiche 29, 31 extern mit einem flexiblen Plättchen oder einem Elektrodenstift verbunden werden. Die Elektrodenanschlussbereiche, die auf die acht unterschiedlichen Trägerkanten verteilt sind, überlappen sich gegenseitig nicht. Es ist auch möglich, die jeweiligen Elektroden über ein flexibles Plättchen, einen Elektrodenstift oder dergleichen nach aussen zu führen. Bei dem dargestellten, zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine zweischichtige Matrixanzeigeeinrichtung. Die Merkmale der vorliegenden Erfindung sind jedoch genauso bei drei- oder mehrschichtigen Matrixanzeigevorrichtungen anwendbar.

2 Blatt Zeichnungen