DE2448045A1 - DISPLAY DEVICE USING A LIQUID CRYSTAL CELL - Google Patents
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Description
Citizen Watch Co., Ltd.Citizen Watch Co., Ltd.
9-18,1-chome,Nishishinj uku,Shinj uku-ku,Tokio,Japan9-18,1-chome, Nishishinj uku, Shinj uku-ku, Tokyo, Japan
Anzeigevorrichtung unter Verwendung einer Flüssigkristal !zelleDisplay device using a liquid crystal cell
geändertchanged
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anzeigevorrichtung unter Verwendung einer Flüssigkristallzelle mit matischem Flüssigkristallmaterial positiver dielekteLseher Anisotropie zur Anzeige von Buchstaben, Zahlen u.dgl.The invention relates to a display device using a liquid crystal cell matic liquid crystal material positive dielectric viewer Anisotropy for displaying letters, numbers and the like.
Bekannt ist eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit sieben, in Form einer rechteckigen Acht angeordneten Segmenten, mit denen die Ziffern Null bis Neun in" einer monolithischen Scheibe zur Anzeige gebracht werden können Beidieser aus sieben Segmenten aufgebauten Anzeigeanordnung ergeben sich Schwierigkeiten im Zusammenhang mit der Lesbarkeit der auf einer Tafel bzw. Scheibe zur Anzeige gebrachten numerischen Ziffern Null bis Neun.A liquid crystal display device is known with seven, arranged in the form of a rectangular figure eight Segments with which the digits zero to nine can be displayed in "a monolithic disk Difficulties arise in connection with this display arrangement made up of seven segments with the legibility of the numerical digits zero to nine displayed on a board or disc.
Um dem Problem der schlechten Lesbarkeit zu begegnen, wurde eine alternative Anzeigevorrichtung angegeben, bei der anstelle der zur Ziffernbildung einzeln anwählbaren Segmente jede Zahl bzw. Ziffer durch ein leitendesTo address the problem of poor readability, an alternative display device has been specified, instead of the segments that can be selected individually for the formation of digits, each number or digit is replaced by a leading
Z/beZ / be
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Elektrodenmuster vorgeformt ist. Bei dieser alternativen Anzeigevorrichtung wird die Zahl aus einem gewünschten Muster leicht lesbar wiedergegeben, wenn der Flüssigkristall von dem leitenden Elektrodenmuster angesteuert wird. Diese alternative Anzeigemöglichkeit bedingt jedoch für jede Zahl eine entsprechende Flüssigkristallzelle, wobei alle Zellen in Schichtbauweise zur Bildung der Gesamtzelle zusammengesetzt sind. Eine solche Zelle hat zwangsläufig eine so große Dicke, daß sie zur Verwendung in einer Armbanduhr in der Praxis ungeeignet ist. Außerdem sind die Herstellungskosten einer derartigen Anzeigevorrichtung mehrfach größer als diejenigen der sieben Segmente verwendenden herkömmlichen Anzeigevorrichtung. Aus diesem Grunde wurde die Methode des Stapeins einer entsprechenden Anzahl von Flüssigkristallzellen in der Praxis als unzweckmäßig und aufwendig empfunden.Electrode pattern is preformed. In this alternative display device, the number becomes a Desired pattern is easily reproduced when the liquid crystal is off the conductive electrode pattern is controlled. However, this alternative display option requires a corresponding liquid crystal cell for each number, all cells are assembled in a layered construction to form the entire cell. One such a cell inevitably has such a great thickness that it is suitable for practical use in a wrist watch is unsuitable. In addition, the manufacturing costs of such a display device are several times greater than those of the conventional display device using the seven segments. Because of this, the method the stacking of a corresponding number of liquid crystal cells as inconvenient and expensive in practice felt.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung anzugeben, welqhe die Vorteile der oben beschriebenen bekannten Anzeigevorrichtungen vereinigt und deren Nachteile weitgehend beseitigt, d.h. die ausgezeichnete Lesbarkeit mit einer Kompaktbauweise verbindet.In contrast, the invention is based on the object of specifying a liquid crystal display device, welqhe combines the advantages of the known display devices described above and largely eliminates their disadvantages, i.e. which combines excellent legibility with a compact design.
Ausgehend von einer Anzeigevorrichtung der eingangs angegebenen Art, schlägt die Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe vor, daß wenigstens zwei Elektrodenmuster unter wenigstens teilweiser Überlappung mit j.eweils einer dazwischenliegenden, transparenten, isolierenden Dünnschicht geschichtet angeordnet sind. Bei einem typischen Ausführungsbeispiel ist die Ziffer "1", die durch eine transparente, leitende Elektrode gebildet wird, auf der Oberfläche einer Glasunterlage angeordnet, und eine isolierende Dünnschicht aus SiO wird sodann auf dem Zahlenmuster niedergeschlagen. Die Ziffer "2", die ausStarting from a display device of the type specified at the outset, the invention proposes to solve this The task is that at least two electrode patterns with at least partial overlap each with an intermediate, transparent, insulating thin film are arranged in layers. In a typical embodiment is the number "1" formed by a transparent conductive electrode on the Surface of a glass substrate arranged, and an insulating thin layer of SiO is then on the Number pattern knocked down. The digit "2" that consists of
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einer anderen transparenten, leitenden Elektrode gebildet wird, wird über der SiO-Schicht angeordnet und eine zweite SiO-Schicht über dem "2"-Muster niedergeschlagen* Die Ziffern "3" usw. folgen in Schichtkörperbauweise entsprechend. Durch wiederholte Schichtung von leitenden Elektroden für alle Ziffern (0 bis 9) und SiO-Isolierschichten wird eine Flüssigkristallzelle gebildet.Another transparent conductive electrode is formed is placed over the SiO layer and a second SiO layer deposited over the "2" pattern * The numbers "3" etc. follow accordingly in a layered structure. By repeated layering of conductive electrodes for all digits (0 to 9) and SiO insulating layers is a liquid crystal cell educated.
Die Erfindung ermöglicht eine ausgezeichnet lesbare Anzeige von Zahlen, Buchstaben und Symbolen auf einer gemeinsamen Oberfläche einer einzigen Zelle. Das Bauvolumen dieser Zelle ist so gering, daß eine elektronische Uhr, insbesondere eine Armbanduhr mit der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung ausgestattet werden kann.The invention enables an excellent legible display of numbers, letters and symbols on a common surface of a single cell. The size of this cell is so small that an electronic one Clock, in particular a wristwatch, can be equipped with the display device according to the invention.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing. In the drawing show:
Fig. 1 eine Explosionsdarstellung der Flüssigkristallzelle der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung; 1 shows an exploded view of the liquid crystal cell of the display device according to the invention;
Fig. 2 eine Querschnittsansicht der in Fig. 1 dargestellten Anzeigevorrichtung;Figure 2 is a cross-sectional view of the display device shown in Figure 1;
Fig. 3 ein Diagramm der Treiberwellen von zusammengesetzten leitenden Elektroden;Fig. 3 is a diagram of the drive waves of composite conductive electrodes;
Fig. 4 eine Schnittansicht durch ein Ausführungsbeispiel der Anzeigevorrichtung; 4 shows a sectional view through an exemplary embodiment of the display device;
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines anderen Ausführungsbeispiels der Anzeigevorrichtung;5 shows a perspective illustration of another exemplary embodiment of the display device;
Fig. 6 eine Querschnittansicht entlang der Linie 6-6 in Fig. 5; undFigure 6 is a cross-sectional view taken along line 6-6 in Figure 5; and
Fig. 7 eine Querschnittansicht eines gegenüber Fig. abgewandelten Ausführungsbeispiels.FIG. 7 shows a cross-sectional view of an exemplary embodiment modified compared to FIG.
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In Fig. 1 ist eine Explosionsansicht der erfindungsgemäßen Flüssigkristallzelle dargestellt. Ein Zahlenbzw. Ziffernmuster 24 ist auf der Oberfläche eines Glassubstrats 10 in Form einer transparenten, leitenden Elektrode ausgebildet. Eine dünne SiO-Schicht 12 ist beispielsweise unter verwendung eines Vakuum-Verdampfungsbondens auf der Oberfläche des Musters 24 aufgewachsen, und ein Ziffernmuster 26 ist über der dünnen SiO-Schicht 12 angeordnet. Danach wird wieder eine dünne SiO-Schicht 14 auf der Oberfläche des Ziffernmusters 26 niedergeschlagen. Die Ziffernmuster und die SiO-Dünnschichten werden auf diese Weise abwechselnd gebildet, wobei die Ziffernmuster von 9 bis . 0 in einheitlichen Spalten angeordnet und die einzelnen leitenden Elektroden durch eine zwischenliegende SiO-Dünnschicht isoliert sind. Als Dünnschichtmaterial kann selbstverständlich auch ein anderes transparentes, isolierendes Material verwendet werden.1 shows an exploded view of the liquid crystal cell according to the invention. A number or Numeral pattern 24 is on the surface of a glass substrate 10 in the form of a transparent, conductive Electrode formed. A thin SiO layer 12 is made using, for example, vacuum evaporation bonding grown on the surface of the pattern 24, and a number pattern 26 is over the thin one SiO layer 12 arranged. Thereafter, a thin SiO layer 14 is again placed on the surface of the number pattern 26 dejected. The number patterns and the SiO thin films are formed alternately in this way, where the number pattern is from 9 to. 0 in uniform Arranged columns and the individual conductive electrodes through an intermediate SiO thin layer are isolated. Another transparent, insulating material can of course also be used as the thin-film material Material to be used.
Da ein pneumatischer Flüssigkristall positiver dielektrischer Anisotropie bei der Flüssigkristallzelle verwendet wird, muß die mit dem Flüssigkristall in Berührung kommende Oberfläche der Dünnschicht (z.B. der SiO-Dünnschicht 14) "gerieben" werden, um den Flüssigkristall zu verdrillen, oder es muß eine verdrillte Vakuum-Verdampfungs-Bondmethode verwendet werden.Since a pneumatic liquid crystal of positive dielectric anisotropy is used in the liquid crystal cell, the surface of the thin layer that comes into contact with the liquid crystal (e.g. the SiO thin layer 14) "rubbed" to twist the liquid crystal, or it must be a twisted vacuum evaporation bonding method be used.
In Fig. 2 ist die in Fig. 1 dargestellte Anzeigevorrichtung im Schnitt gezeigt. Jede Ziffer der leitenden Elektroden der Zahlen und j.ede Lage der SiO-Isolierschicht sind abwechselnd übereinander angeordnet. Wenn die gleiche Spannung an die oberste Elektrode 24 wie an die unterste Elektrode 28 angelegt würde, so wäre die treibende Kraft für den pneumatischen Flüssigkristall positiver dielektrischer Anisotropie unterschiedlich, da der Abstand zwischen der Elektrode 24 und dem Flüssigkristall ungleich dem AbstandIn Fig. 2, the display device shown in Fig. 1 is shown in section. Each digit of the conductive electrodes the numbers and each position of the SiO insulating layer are alternating arranged one above the other. When the same voltage is applied to the top electrode 24 as to the bottom electrode 28 were applied, the driving force for the pneumatic liquid crystal would be positive dielectric anisotropy different because the distance between the electrode 24 and the liquid crystal is not equal to the distance
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zwischen der Elektrode 28 und dem Flüssigkristall ist. Mit anderen Worten, die Ansteuerleistung für den Flüssigkristall ist vom Abstand zwischen jeder Elektrode und dem Flüssigkristall abhängig. Je größer der Abstand ist, um so geringer ist bei gleicher Spannung die Ansteuer- bzw. Antriebsleistung.between the electrode 28 and the liquid crystal. In other words, the drive power for the liquid crystal depends on the distance between each electrode and the liquid crystal. The bigger the distance is, the smaller the control or drive power is for the same voltage.
Um dieses Problem auszuräumen und jede Ziffernelektrode mit gleicher Leistung anzusteuern, muß eine mit zunehmendem Abstand zwischen jeder Elektrode und dem Flüssigkristall zunehmend höhere Spannung angelegt werden. Zu diesem Zweck wird jede Elektrode an eine Treiberschaltung 58 angelegt.To overcome this problem and each digit electrode to drive with the same power, one must with increasing distance between each electrode and the Liquid crystal increasingly higher voltage are applied. For this purpose, each electrode is connected to a driver circuit 58 created.
Fig. 3 zeigt ein Beispiel für die Änderung der an jede der Elektroden angelegten Spannungsverlaufe, und es ist zu sehen, daß die höchste Spannung der am weitesten vom Flüssigkristall entfernten obersten Elektrode zugeordnet ist. Das Bezugszeichen 52 bezeichnet einen Reflektor und das Bezugszeictei 54 einen Polarisator.Fig. 3 shows an example of changing the to each of the electrodes applied voltage curves, and it is to see that the highest voltage is assigned to the top electrode furthest from the liquid crystal is. Reference numeral 52 denotes a reflector and reference numeral 54 denotes a polarizer.
Fig. 4 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der beschriebenen Flüssigkristall—Anzeigevorrichtung mit einer doppelten Flüssigkristallzelle. Transparente leitende Elektroden 3 2 und 36 sind auf beiden Seiten eines in der Mitte liegenden Glassubstrats angeordnet. Die Flüssigkristalle 30 und 38 werden über SiO-Isolierschichten 40 und 42 erregt, wobei letztere zur Drillung jedes der pneumatischen Flüssigkristalle positiver dielektrischer Anisotropie vorgesehen sind.Fig. 4 shows another embodiment of the one described Liquid crystal display device with a double liquid crystal cell. Transparent senior Electrodes 32 and 36 are arranged on both sides of a central glass substrate. the Liquid crystals 30 and 38 are over SiO insulating layers 40 and 42, the latter being more positive for twisting each of the pneumatic liquid crystals dielectric anisotropy are provided.
Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel werden nur fünf Schichten auf jeder Seite zur Anzeige der Ziffern von q bis 9 benötigt, so daß der Abstand des äußersten Elektrodenmusters zum Flüssigkristall auf die Hälfte gegenüber demjenigen im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 verkürzt ist.In the embodiment shown in Fig. 4, only five layers are used on each side to display the Digits from q to 9 are required, so that the distance of the outermost electrode pattern to the liquid crystal half compared to that in the exemplary embodiment according to Fig. 2 is shortened.
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Die Fig. 5, 6 und 7 zeigen andere Ausführungsbeispiele der Erfindung. Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht und Fig. 6 eine Schnittansicht entlang der Linie 6-6 der Fig. 5.Figs. 5, 6 and 7 show other embodiments of the invention. Fig. 5 is a perspective view and FIG. 6 is a sectional view taken along line 6-6 of FIG. 5.
Fig. 7 ist eine Schnittansicht einer Abwandlung der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform. Für die Digitalanzeige finden nur sieben Segmente Verwendung, und diese Zeichen stellen paarweise die Stunden 44, die Minuten und die Sekunden oder die Daten 48 dar.FIG. 7 is a sectional view of a modification of the embodiment shown in FIG. 6. For the digital display only seven segments are used, and these characters represent the hours 44 and the minutes in pairs and the seconds or dates 48.
Buchstaben und Symbole, welche nicht als numerische Zeichen angezeigt werden können, können mit den Elektroden ebenfalls gebildet werden, wobei verschiedene Buchstaben und Symbole in einer Zone angezeigt werden.Letters and symbols that cannot be displayed as numeric characters can also be used with the electrodes can be formed with different letters and symbols displayed in a zone.
Das in Fig. 5 gezeigte Ausführungsbeispiel hat ein Elektrodenmuster, das sich nur auf die Wochentage, d.h. Sonntag bis Samstag, in einer zone bezieht, wobei die Tage der Woche in regelmäßiger Aufeinanderfolge zur Anzeige gebracht werden. Abgelöst ist daher die herkömmliche Methode, bei der ein bestimmter Tag aus allen auf der Anzeigetafel angezeigten Tagen ausgewählt werden muß.The embodiment shown in FIG. 5 has a Electrode pattern that only relates to the days of the week, i.e. Sunday to Saturday, in a zone, where the Days of the week are displayed in regular succession. The conventional one has therefore been replaced Method in which a particular day must be selected from all the days shown on the display board.
Wenn die Wochentage in zwei Sprachen, z.B. in japanisch und englisch, angezeigt werden sollen, sind an sich vierzehn Schichten erforderlich. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jedoch möglich, diese Anzeige mit nur zwei Schichten zu realisieren, indem die japanische Version auf einem speziellen Segmentenmuster und die englische Version auf einem anderen Segmentenmuster gebildet wird.If the days of the week are in two languages, e.g. in Japanese and English, to be displayed, fourteen layers are required per se. In this embodiment, however, it is possible to display this with only two Layers to be realized by the Japanese version on a special segment pattern and the English Version is formed on a different segment pattern.
Auf diese Weise macht es die Erfindung möglich, im Falle der Anzeige von Buchstaben und Symbolen in einer Segmentanzeige die Anzahl der Schichten zu verringern und eine Überlastung der Segmente zu vermeiden.In this way the invention makes it possible in the event the display of letters and symbols in a segment display to reduce the number of layers and one Avoid overloading the segments.
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Wie vorstehend erläutert wurde, bedingt die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung einen Flüssigkristall, wie den pneumatischen Flüssigkristall positiver dielektrischer Anisotropie, der keinen Stromdurchiritt benötigt. Jedes ■Elektrodenmuster, das durch abwechselnde Schichten aus isolierendem SiO einer Stärke von etwa 0,2 pm und Elektroden besteht, ermöglicht eine Anzeige von Zahlen, Buchstaben und Symbolen an der gleichen Abbildungsstelle.As explained above, the display device according to the invention requires a liquid crystal such as the pneumatic liquid crystal of positive dielectric anisotropy that does not require the passage of electricity. Each ■ Electrode pattern, which is formed by alternating layers of insulating SiO with a thickness of about 0.2 μm and Electrodes enables numbers, letters and symbols to be displayed at the same imaging point.
Daher ist der Anwendung der erfindungsgemäßen Flüssigkristallanzeigevorrichtung in Bezug auf die Form der Zahlen, Buchstaben oder anderen Symbolen keine Grenze gesetzt. Es ist möglich, willkürlich jede Form und Gestaltung von Zahlen, Buchstaben und Symbolen anzuzeigen, und zwar in einer im Verglich zur herkömmlichen Segmentanzeige wesentlich besser lesbaren Weise. Es ist außerdem möglich, lesbare Zahlen, Buchstaben und Symbole an einer Stelle zur Anzeige zu bringen, während der bekannten Segmentanzeige gerade in Bezug auf die Ausführung und Form der Symbole außerordentlich enge Grenzen gesetzt sind.Hence the application of the liquid crystal display device of the present invention There is no limit to the shape of the numbers, letters or other symbols. It is possible to arbitrarily use any shape and design of numbers, letters and symbols, in comparison to the conventional segment display much more readable way. It is also possible to display readable numbers, letters and symbols to bring a place to the display, while the known segment display just in relation to the execution and The shape of the symbols is extremely narrow.
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Legal Events
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