DE2451626A1

DE2451626A1 - Fluessigkristall-anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE2451626A1
Application number: DE19742451626
Authority: DE
Inventors: Toshihide Kawashima; Takashi Oozeki; Tatsuya Yamada
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1973-10-31
Filing date: 1974-10-30
Publication date: 1975-05-15
Also published as: DE2451626C3; US3975085A; HK2180A; FR2250174A1; JPS5074445A; CA1018271A; JPS5343413B2; DE2451626B2; GB1489893A; FR2250174B1

Description

HENKEL, KERN, FEILER &HÄNZEL

OS 9 Q KM HMIfT T> BAYERISCHE HYPOTHEKEN- UND

us 29 802 HNKL D EDUARD-SCHMID-STRASSE 2 wechselbankMünchenNr.318-85in

TELEFON: (0 89) 66 31 97, 66 30 91 - 92 „_ΛΛΛ *■ DRESDNER BANK MÜNCHEN 3 914

TELEGRAMME: ELLIPSOID MÜNCHEN D-8000 MÜNCHEN 90 POSTSCHECK: MÜNCHEN 162147 -

Tokyo Shibaura Electric Co., Ltd. Kawasaki-shi. Japan

Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, insbesondere eine solche mit Kammelektroden, d.h. fingerartig ineinandergreifenden bzw. verschachtelten Elektroden.

Es ist eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einer solchen Schichtkonstruktion bekannt, bei welcher ein Flüssigkristallmaterial zwischen zwei Glasgrundschichten oder -substrate eingefügt ist, wobei eine Treiberspannung zwischen durchsichtigen, einander gegenüberliegend auf den Glassubstraten angeordneten Elektroden angelegt wird. Bei dieser Vorrichtung muß der Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Elektroden und somit zwischen den beiden gegenüberliegenden Glassubstraten ausreichend verkleinert sein, um die Treiberspannung senken zu können· Der Abstand zwischen den GlasSubstraten wird dabei üblicherweise auf 6 - 25 η festgelegt. Es ist dabei jedoch sehr schwierig, diesen Abstand über die Gesamtfläche der Substrate hinweg gleichmäßig zu halten. Aus diesem Grund besteht die Möglichkeit, daß die Wiedergabeeigenschaften, etwa der Kontrast, örtlich unterschiedlich sind. Außerdem läßt sich die Anzeigevorrichtung mit dieser Schichtkonstruktion nur mit niedriger Prodiaktionsleistung und. mit hohen Kosten herstellen, woraus weitere Nachteile resultieren«

vI/Bl/ro . -

5 0 9 8 2 0/0741

Eine Flüssigkristell-Anzeigevorrichtung mit fingerartig ineinandergreifenden bzw. Kammelektroden, welche die Mängel der genannten Vorrichtung zu verbessern vermag, ist in einem Artikel mit dem Titel "Singular Electrooptical Characteristics of Liquid Crystal Display with Interdigital Electrodes" in "SID Symposium Digest of Technical Papers", Seiten 36 und 37, herausgegeben im Jahre 1973 von der Society of Information Display in den Vereinigten Staaten von Amerika, beschrieben. Bei dieser Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ist eine erste Kammelektrode aus zwei Elektroden mit einer Vielzahl von Elektrodenfingern, die fingerartig ineinandergreifend bzw. verschachtelt in der gleichen Ebene angeordnet sind, auf einem ersten Substrat vorgesehen, das zusammen mit einem zweiten Substrat zwischen sich ein Flüssigkristallmaterial einschließt. Auf dem zweiten Substrat ist eine zweite Kammelektrode aus einer dritten und ein©r vierten Elektrode vorgesehen, die mehrere in d©r gleichen Eben© liegende, ineinandergreifende Elektrodenfinger aufweisen«, Die Finger der ersten Kammelektrode schneiden dabei die Finger der zweiten Kammelektrode unter einen Winkel von 90°» Zwischen die erste und

die zweit® sowie zwisohezple dritte und di© vierte Elektrode werden Treiberweehselspaimimgen angelegte Eine der beiden Kammelektroden ist zusammengeschalteti, wad an beide Kammelektroden werden Tr@ib©rspanntmg©n mit der gleichen Phase Da die Kammelektrode in ein und derselben Ebene di© Glelehföralgkeit zwischen dien beiden Glassubstrat®ja im ¥©rgl©i©h zur herkömmlichen Anzeigewrriehtuxig mit Sehiehtkoastruktion keine besondere Schwierigkeit dar, B@i der Flüssigkristall°Anzeigevorri©la- *tung mit sol©&en Haiis®l@l€tr©den Mlngtn die Gleichmäßigkeit des elektrischen Felds- sowie die Verringerung der angelegten SpannuHg worn gegenseitigen Abstand zwischen den Elektrodenfingera afo_e Eb ergeben sieb, dabei Is©in© ernstlichea teehni-

9820/0741

sehen Probleme, wenn die Breite oder der Abstand der Elektrodenfinger in der Größenordnung von etwa 10 - 25 η festgelegt wird. Es ist zu beachten, daß die einander gegenüberliegende Anordnung der beiden Kammelektroden dem Zweck der Verbesserung des Streuwirkungsgrads des Flüssigkristallmaterials dient.

Bei der vorstehend beschriebenen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit Kammelektroden ist jedoch bezüglich der Wiedergabeeigenschaften kein großer Unterschied gegenüber der herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit Schichtkonstruktion zu beobachten, und es kann dabei lediglich ein Kontrast von etwa 30si sowie ein Ansprechverhalten mit einer Ankling- oder Anstiegszeit von einigen zehn Millisekunden bis zu mehreren hundert Millisekunden und eine Auskling- oder Abfallzeit von einigen hundert Millisekunden bis zu mehreren Sekunden realisiert werden.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit Kammelektroden zu schaffen, bei welcher sowohl der Kontrast als auch das Ansprechverhalten erheblich verbessert ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einer ersten, auf einem Substrat angeordneten Kammelektrode, bestehend aus zwei Elektroden mit einer Anzahl von Elektrodenfingern, die in der gleichen Ebene fingerartig ineinandergreifen bzw. verschachtelt sind, mit einer zweiten Kammelektrode, bestehend aus einer dritten und einer vierten Elektrode mit einer Anzahl von Elektrodenfingem, die jeweils in der gleichen Ebene fingerartig ineinandergreifen bzw. verschachtelt sind, wobei die erste und die zweite Kammelektrode einander derart gegenüberliegend angeordnet sind, daß ihre Elektrodenfinger einander

5 0 9820/0741

unter einem vorbestimmten Winkel schneiden, mit einem am Substrat angeordneten Flüssigkristallmaterial und mit einer Treiberspannungsquelle zur Anlegung einer Treiberwechselspannung zwischen die jeweiligen beiden Elektroden der ersten und der zweiten Kammelektrode, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Treiberwechselspannungsquelle so geschaltet ist, daß sie zumindest an die erste und dritte Elektrode der beiden Kammelektroden Treiberwechselspannungen mit einem vorbestimmten Phasenunterschied anlegt.

Die Besonderheit der erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung liegt also darin, daß Treiberwechselspannungen, die zueinander außer Phase sind, an mehrere in einer Anzeigezelle vorgesehene und einander gegenüberliegend angeordnete Kammelektroden angelegt werden.

Bei der erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung werden infolge der Anlegung von außer Phase befindlichen Treiberwechselspanntingen sich drehende bzw. rotierende elektrische Felder erzeugt. Infolgedessen werden die Flüssigkristallmoleküle heftig in Drehung versetzt bzw. gestört, was zu einer erheblichen Verbesserung des Kontrasts sowie der Ankling- und Ausklingzeit führt.

Erfindungsgemäß kann zudem eine gewünschte Graustufungs- oder Halbtonanzeige erzielt werden, indem der Phasenunterschied der Treiberwechselspannungen entsprechend gewählt wird.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Flüsigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, die eine Anzeigezelle

509820/0741

und eine Treiberspannungsquelle aufweist, Fig. 2 eine Schnitt-Seitenansicht der Zelle gemäß Fig. 1,

Fig. 3A eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Arbeitsweise, der Anzeigezelle,

Fig. 3B Wellenformen von an die Anzeigezelle angelegten Treiberspannungen,

Fig. 4 bis 7 Kennlinien zum Vergleich zwischen der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung und einer herkömmlichen Anzeigevorrichtung,

Fig. 8 eine im Schnitt gehaltene Seitenansicht einer Anzeigezelle gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 9 eine schematische Darstellung einer Elektrodenanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 10 eine Schnitt-Seitenansicht einer Anzeigezelle mit der Elektrodenanordnung gemäß Fig. 9»

Fig. 11 eine graphische Darstellung von Wellenformen der an die Elektrodenanordnung gemäß Fig. 9 angelegten Treiberspannungen,

Fig. 12A und 12B ein Beispiel für eine bei einer Ziffernanzeigevorrichtung gemäß der Erfindung angewandte Elektrodenanordnung,

Fig. 13 ein Schaltbild einer Steuerschaltung für die Ziffernanzeigevorrichtung gemäß den Fig, 12Ä und 12B und

509820/07 41

Fig· 14 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Matrixanzeigevorrichtung gemäß der Erfindung.

Fig· 1 veranschaulicht schematisch eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung» bei welcher eine Anzeigezelle 10 und eine Treiberspannungsquelle 30 vorgesehen sind· Die Anzeigezelle 10 weist zwei Glas-Substrate 11 und 21 auf, zwischen welche ein Flüssigkristallmaterial eingefügt ist. Auf dem ersten Substrat 11 ist eine erste Kammelektrode 12 in Form von zwei Elektroden 13 und 14 mit Elektrodenfingern 15 und 16 ausgebildet, die - wie dargestellt - fingerartig ineinandergreifend bzw· verschachtelt angeordnet sind. Auf dem zweiten Substrat 21 ist eine zweite Kammelektrode 22 in.Form von zwei Elektroden 23 und 24 mit Elektrodenfingern 25 bzw. 26 ausgebildet, die ebenfalls fingerartig ineinandergreifen bzw. verschachtelt sind. Die Finger der ersten Kammelektrode 12 und die Finger der zweiten Kammelektrode 22 sind unter einem vorbestimmten Winkel, z.B„ von 90°, zueinander angeordnet.

Die beiden Kammelektroden 12 und 22 sind durch Photoätzung eines dünnen Oxidfilms oder eines aufgedampften Films, etwa aus IndLimoxid, Gold usw., gebildet.

Die beiden Elektroden 13 tand 14 der ersten Kammelektrode 12 sind an Speiseklemmen 17 bzw. 18 angeschlossen, während die beiden Elektroden 23 und 24 der zweiten Kammelektrode 22 mit Speiseklemmen 27 bzw. 2Θ verbunden sind«,

Fig. 2 ist eine im Schnitt gehaltene Seitenansicht der Anzeigezelle 10« In dieser Figur sind die den Teilen von Fig. 1 entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugsziffern

5-0 9820/0741

bezeichnet, so daß eine weitere Erläuterung entfallen kann. Das zwischen die Glas-Substrate 11 und 12 eingefügte Flüssigkristallmaterial 40 ist durch einen Kunststoffeinsatz 41 abgedichtet.

An die Klemmen 17, 27, 18 und 28 der erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung werden von der Treiberspannungsquelle 30 her Treiberwechselspannungen A, B, C bzw. D angelegt, die eine zueinander verschobene Phase besitzen. Die Treiberspannungsquelle 30 weist einen Sinuswellenoszillator 31» Phasenschiebernetze 32 zur Phasenverschiebung einer vom Oszillator 31 gelieferten Sinuswelle von mehreren kHz zur Lieferung der phasenverschobenen Treiberspannungen A-D sowie Verstärker 33» 34, 35 und 36 zur Verstärkung der Treiberspannungen A-D auf zweckmäßige Werte auf.

Beim vorteilhaftesten Phasenverhältnis der an die Anzeigezelle gemäß Fig. 1 angelegten Treiberwechselspannungen sind diese Spannungen A, B, C und D gemäß Fig. 3B der Reihe nach jeweils um 90° phasenverschoben. Dabei sind also die an die erste Kammelektrode 12 angelegten Spannungen A und C ebenso wie die an die zweite Kammelektrode 22 angelegten Spannungen B und D jeweils um 180° außer Phase zueinander.

Wenn die Treiberwechselspannungen A-D mit dem Phasenverhältnis gemäß Fig. 3A an die beiden Kammelektroden 12 und 22 angelegt werden, wird ersichtlicherweise in jedem Raum um die einander schneidenden Elektrodenfinger der beiden Kammelektroden herum ein sich drehendes elektrisches Feld erzeugt, wie es in Fig. 3A jeweils durch einen Pfeil angedeutet ist. Durch das rotierende elektrische Feld werden die Flüssigkristallmoleküle heftig in Drehung versetzt bzw. gestört, so daß sie eine Lichtstreuung bewirken.

509820/0741

O "§ (τϊ?1ί"νϊ>4 ©?"f"J3l 1 ϋ 1ii73ßa "TT"^ VoHi S2| 11 TU* St ¹HHt VlI £§5 Ί Υ% IHfSbTI $ ϊϊϊιΊλ Tf β*!© "E^

S)JlJg₁AIi₁Ji iSüäAAlÄSwSJrXelX iLffiuiiA wXÄI uellcUlgci

Flüssigkristall oder ©in nematisch^eholesteriseher Mischflüssigkristall verwendet werden,, Wenn die Glasoberfläche so behandelt wird₉ daß die Flüssigkristallmolekül© beim Fehl©n eines elektrischen Felds senkrecht oder waagerecht zur GlasoTberfliehe orientiert sind_D kann ©in hoher Kontrast

Unter V@rwend.nang ©in@s Flüssigkristalls aus einem MBBA (4⁸ «Methoxjlb©nEylid©n-4-n-butylanilin)-EBBÄ (4⁵ »Ithoxybenzyliden-°4-n-=butylanilin)»Mischflüssigkristall wurde eine Plüssigkristall^Anzeigezelle durch Behandlung einer Glasoberfläche mit Lecithin hergestellt„ so daß die Flüssigkristallmolekül© beim Fehlen eines elektrischen Felds praktisch senkrecht zur Glasoberfläche orientiert waren« Sodann \furde ein Versuch zur Bestimmung des Verhältnisses zwischen der angelegten Spannung und der Liehtdurchlässigkeit (transmittivity) durchgeführte dessen Ergebnis in Fig«, 4 dargestellt ist_o In Figo 4 gibt die Ordinate die Werte an_? die bei einer Liehtdurchlässigk@it von 100$ bei nicht anliegendem elektrischen Feld erhalten werden, während auf der Abszisse die ©ff©ktiv@-n Spannungswerte des angelegten Wechselstromsignals aufgttragen sind₀ Kurve I geigt die Kennlinie dar Angeigezelle für d©n Fall_p daß die fortlau-

und D an die Sp@is©kl©amen 17? 27 ₉ 18 bzw_o 28 angelegt werden_o Da di© Durehläasigkeit bei ©in©r angelegten Spannung von 30 V etnja 0_p12^ beträgt ₉ kann ■= wie aus Kurve I hervorgeht - ein Kontrast von 100/0,12 = 80O₉ d_oh_o von etwa 800:1, erreicht werden ₉ indem die 30 V-Spannung im lin-Aus-Betrieb gesteuert v/irä_e Kurve II .ieigt die Kennlinie einer herkömmlichen Anzeigeteile^ bei weloher Wechselstroasignale mit der gleichen Phase an di© Klemmen 17 und 27 und Wechselstromsignale mit der gleichen Phase an ,di© Hemmen 18 und

509820/0741

** «7 ™

28 angelegt werden«, Wie aus Kurve II hervorgeht, liegt der Kontrast bei etwa 3Oi1_S da die Durchlässigkeit bei einer angelegten Spannung von 30 V ©twa 30% beträgt. Aus den Kurven I und II ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Anzeigezelle bezüglich der anderen Spannimgswerte im Vergleich zur bekannten Anzeigezelle beträchtlich verbessert ist.

Auch bezüglich des Ansprechverhaltens ist die erfindungsgemäße Anzeigezelle gegenüber der bekannten Anzeigezelle verbessert. Fig. 5 zeigt die Kennlinien für das Verhältnis zwischen der angelegten Spannung und der Ankling- oder Steigzeit, d.h. einer für die Erhöhung des Streuprozentsatzes von 10% auf 90$ erforderlichen Zeitspanne. In Fig. 5 stellt die Kurve I die Kennlinie der erfindungsgemäßen Anzeigezelle und die Kurve II diejenige der bekannten Anzeigezelle dar. Ersichtlicherweise ist die Anklingzeit der erfindungsgemäßen Zelle im Vergleich zu derjenigen der bekannten Zelle erheblich verkürzt.

Fig. 6 veranschaulicht die Kennlinien des Verhältnisses zwischen der angelegten Spannung und der Auskling- oder Abfallzeit, d.h. der für die Verringerung des Streuprozentsatzes von 90% auf 10% erforderlichen Zeitspanne. Die auf der Abszisse aufgetragene Spannung ist dabei die angelegte Spannung vor dem Abschalten der Stromquelle. Kurve I gibt dabei die Kennlinie der erfindungsgemäßen Zelle und Kurve II diejenige der bekannten Zelle wieder.

In Fig. 7 entsprechen die Kurven I und II den gleichen Kurven von Fig. 4. Die Kurve III gibt die Kennlinie der Anzeigezelle für den Fall anj, daß die Klemme 28 (Fig. 1) an Masse liegt und die Spannungen A, B und C gemäß Fig. 3B an die anderen Klemmen 17, 27 bzw«, 18 angelegt werden. Die

509820/0741

Kurve IV veranschaulicht die Kennlinie in dem FaIl₅, daß die Klemmen 18 und 28 an Masse liegen und di© um 90° zueinander phasesversehobenen Spannungen A und B an die Klemmen 17 bzw, 27 angelegt sind₀ Ifi© aus Fig„ 7 ersichtlich ist, besitzt dia ©rfindungegtmäße Anzeigeteile salbst dann, wenn die zueinander phas©B,v©rs©hob@n©n Wechselstromsignale nicht an die Klemmen 17p 27_s 18 und 28 angelegt werden, im Vergleich zur bekannten Anzeigeteile einen ausgezeichneten Kontrast*

Fig. 7 zeigt, daß auch bei gleicher angelegter Spannung eine gewünscht© Anzeige mit mittlerem Kontrast durch zweckmäßige Auswahl <d©e ¥er£ahr@ns d@r Spasmuagsanlegung gewährleistet werden lcann_o Di@s bedeutet auch₉ daß die Anzeig© mit mittlerem Kontrast auch dadurch realisiert wer«=* den kaanj, daß der Phasenunterschied der an die Elektroden angelegten Spannungen-entsprechend variiert wird«, Wenn z.B. di® an zwei benachbarte der Klemmen 17p 27» 18 und 28. anzulegenden Wechselspannungen in einem Bereich von 0 - 90° variiert werden^ kann eine Anzeige mit federn beliebigen mittleren Kontrast im Bereich zwischen dem größten und dem geringsten Kontrast ₉ bei denen der Phasenunterschied 90° bzw. 0° beträgt, erzielt werden,, Ersichtlicherweise wird die genannte Wirkung dadurch erzielt„ daß die Phase der an mindestens eine der Klemmen 17₉ 27 _s 18 und 28 angelegten Wechselspannung gegenüber der an die andere(n) Klemme(n) angelegten Wechselspannung verschieden gewählt wird«

Bei der bekannten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung wird ©ine Anzeige mit mittlerem Kontrast durch Änderung der"Größe der angelegten Spannung bewirkt₀ In dem Teil der. Kurve der angelegten Spannung und d©r Durelllässigkeit ₉ welche ©ine

509820/0741

» 11 -

Änderung der Durchlässigkeit bemerkbar, so daß es schwierig ist, eine Anzeige mit mittlerem Kontrast zu realisieren. Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß eine solche Anzeige mit mittlerem Kontrast durch den Phasenunterschied der Treiberspannungen und nicht durch die Größe der angelegten Spannungen erreicht werden kann.

Die erfindungsgemäße Flüssigkr-istall-Anzeigezelle ist nicht auf die Konstruktion gemäß Fig«, 2 beschränkt. Gemäß Fig. 8 kann eine solche Anzeigezelle beispielsweise dadurch hergestellt werden, daß eine erste Kammelektrode 53 auf dem einen von zwei Glas-Substraten 51 und 52, bei der dargestellten Ausführungsform auf dem Substrat 51> ausgebildet wird, zwischen die ein Flüssigkristallmaterial 50 eingefügt wird, und sodann eine zweite Kammelektrode 55 auf einer Isolierschicht 54, etwa aus Siliziummonoxid, Siliziumdioxid, Yttriumoxid ο·dgl·, die über der ersten Kammelektrode 53 auf dem Substrat 51 angeordnet ist, ausgebildet wird. Bei dieser Konstruktion schneiden die Finger der beiden Kammelektroden 53 und 55 einander auf die gleiche Weise wie in Fig. 1.

Obgleich bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen zwei Kammelektroden vorgesehen sind, ist die Erfindung nicht auf eine solche Flüssigkristall-Anzeigezelle beschränkt. Gemäß Fig. 9 können beispielsweise die Finger von drei Kammelektroden 61, 62 und 63 so angeordnet sein, daß sie einander unter einem Winkel von 120° oder 60° schneiden. Hierbei werden die fortlaufend um 120° zueinander phasenverschobenen Wechselspannungen gemäß Fig. 11, d.h. Dreiphasen-Wechselspannungen A, B und C an die betreffenden Klemmen 64, 66 und 68 der Kammelektroden 61, 62 bzw. 63 angelegt, während gegenüber den Wechselspannungen A, B und C um 180° phasenverschobene Wechselspannungen D, E bzw. F an die anderen

509820/0741

Klemmen 64₉ 66 bzw_o 68 der Kammelektroden 61, 62 bzw. 63 angelegt werden» Unter diesen Spannimgsbedingungen kann die wirksamste Anzeige gewährleistet werden. Bei dieser Ausführungsform ist ersichtlich _ΰ daß zur Gewährleistung einer Anzeige mit mittlerem Kontrast der Phasenunterschied zwischen den We.chselspannungen zwangsläufig geändert werden kann.

Die Konstruktion g@mäß Figo 10 wird als für die Realisierung der Elektrodenanordnung gemäB Figo 9 vorteilhaft angesehen. Bei der Konstruktion gemäB Figo 10 ist eine erste Kammelektrode 61 auf dem einen von zwei Glas-Substraten 71 und 72, im dargestellten Fall auf dem Substrat 71, ausgebildet, zwischen welche ein Flüssigkristallmaterial 70 eingefügt ist. Eine zweite laramelektrod© 63 ist über einer Isolierschicht 73 auf der Kammelektrod© 61 ausgebildet, während eine dritte Kammelektrode 62 auf dem anderen Glas-Substrat 72 vorgesehen ist.

Die Erfindung läßt sich auf eine Digitalanzeigeeinheit mit sieben Anzeigeelementen anwenden» Hierbei wird gemäß Fig. 12A ein erster Satz von Kammelektroden 81 - 87 entsprechend den sieben Elektrodenelem@nt©n auf einem Substrat 80 ausgebildet. Die eine Elektrode jeder Kaim©lektrode ist dabei mit einer Sammelklemme AC verbunden ₉ während die anderen Elektroden der Kammelektroden 81 - 87 jeweils mit einer Klemme A1 - A7 verbunden sind«, Gemäß Fig« 12B kann ein zweiter Satz von sieben Kammelektroden 91 - 97 entsprechend den sieben Elektrodenelementen auf einem anderen Subsixat 90 ausgebildet werden, wobei die eine Elektrode jeder dieser Kammelektroden an eine Sammelklemme BC angeschlossen ist, während die anderen Elektroden der Kammelektroden 91 - 97 mit Klemmen B1 - B7 verbunden sind. Diese Kammelektroden 81 - 87 und 91 - 97 sind dabei so auf dem betreffenden Substrat 80 bzw* 90 angeordnet,

509820/07A1

daß dann, wenn das eine Substrat mit dazwischen befindlichem Flüssigkristallmaterial auf dem anderen Substrat angeordnet ist, die einander entsprechenden bzw. zugeordneten Kammelektroden des ersten und des zweiten Satzes einander zugewandt sind, während ihre Finger einander unter einem vorbestimmten Winkel schneiden.

Fig. 13 veranschaulicht ein Beispiel für eine Steuerschaltung für die vorgenannte Digitalanzeigevorrichtung mit sieben Elementen,, Die beispielsweise von einem Zifferndekoder gelieferten Auswahlsignale al bis a7 werden an die ersten Eingangsklemmen von Torschaltungen 101 - 107 angelegt, während das Wechselstromsignal A gemäß Fig. 3B an die zweite Eingangsklemme jeder Torschaltung 101 - 107 angelegt wird. Die Ansteuer- oder Auswahlsignale al - a7 werden auch an die ersten Eingangsklemmen von Torschaltungen 111 - 117 angelegt, während das Wechselstromsignal B (Fig. 3B) an die zweite Eingangsklemme jeder Torschaltung 111 - 117 angelegt wird. Die Ausgangssignale der Torschaltungen 101 107 liegen an Klemmen A1 - A7 an, während die Ausgangssignale der Torschaltungen 111 - 117 an Klemmen B1 - B7 angekoppelt sind. Ein gemeinsames bzw. Sammelauswahlsignal Cm wird an eine erste Eingangsklemme einer Torschaltung 10.8 angelegt, an deren zweite Eingangsklemme das Wechselstromsignal C gemäß Fig. 3B angelegt wird. Das Sammelauswahlsignal Cm wird außerdem an eine erste Eingangsklemme einer Torschaltung 118 angelegt, deren zweiter Eingangsklemme das Wechselstromsignal D gemäß Fig. 3B aufgeprägt wird. Die Ausgänge der Torschaltungen 108 und 118 sind dabei jeweils an die Klemmen AC bzw. BC angeschlossen. Wenn das Auswahlsignal an die erste Eingangsklemme der Torschaltung angelegt wird, wird diese aktiviert, so daß sie das an ihrer zweiten Eingangsklemme anliegende Wechselstromsignal an ihrer Ausgangski emme erscheinen läßt. Das Sammelauswahlsignal Cm liegt an, wenn mindestens eines der Auswahlsignale al τ a7 anliegt. Das

509820/0741

451626

Sammelauswahlsignal Cm kann somit das Ausgangssignal eines ODER-Gliedes sein;, welchem die Auswahlsignale al - a7 aufgedrückt werden«,

Wenn beispielsweise die Ausi-rahlsignal© al ₀ &3₉ a4₉ a6 und a7 vorhanden sind₀ wird das ¥©ohselstromsignal A (Fig. 3B) an die KlemmenΆ1» AS₅ A4₉ A6 und A7 gemäß Fig_ö 12Δ, das ■ Wechselstromsignal C (Figo 3B) an di© Saume!klemme AC, das Wechselstromsignal B (Fig_s 3B) an die Klemmen BI₉ B3» B4, Bö und B7 gemäß Figo 12B und das Wechselstromsignal D (Fig» 3B) an die Sammelklemm© BC angelegt» Infolgedessen wird eine Ziffer ^M2^M ang@i©igt_e Auch bei di©s©r Digital» anzeigevorriehtung kann ©ine Digitalanzeige mit dea gewünschten Kontrast dadurch erreicht w©rd©n, daß die Spannungszufuiir gu jeder SCleam© od@r d©r Phasenuntarschied der Wechselstromsignal© entsprechend gex-yählt wird₀ Bei einer Digitalanzeigeiforrichtimg zur Wiedergabe iron mehreren Ziffern(stellen) kann" eine "dynamische Treiberanzeige" (dynamic drive display) dadurch erreicht werden, daß unter Ausnutzung der schnellen Anklingeigenschaften der erfindungsgemäßen Flüssigkristall°Ang©ig©¥orri©htung eine Ziffernanzeige sequentiell zu ©in®r weiteren geschaltet wird _β

Im folgenden ist anhand der Fig· 14 di© Anwendung der Erfindung auf eine X»Y-Matrixanzeige erläutert» Gemäß Fig. sind eine Elektrode CY sowie Elektroden H₉ 12 . ·. Yn in der gleichen Ebene angeordnet₉ während eine Elektrode CX sowie Elektroden H₉ JZ _οοο 3öa so angeordnet sind, daß sie die Elektroden CY₉ Up 12 _Oo₀ In unter einem rechten Winkel schneiden. In diesem Fall kann dar gewünschte Abschnitt bzw, können die gewünschten Abschnitte einss Flüssigkristalls dadurch sum L©ueht®n angeregt tferd©n_s daß normalerweise Spaxmtmgseignale C₀ D (Fig, 3B) an di© Elektroden CX und

509820/0741

- 1p -

CY angelegt werden und den anderen Elektroden der X- und Y-Anordnungen selektiv Spannungen aufgeprägt werden. Wenn beispielsweise Spannungssignale A, B gemäß Fig. 3B an die Elektroden X3 und Y3 angelegt werden, kann ein dem durch den gestrichelten Kreis in Fig. 14 angedeuteten Bildelement P33 entsprechender Abschnitt des Flüssigkristalls angeregt werden, so daß an dieser Stelle eine Anzeige geliefert wird. Auf diese Weise kann durch selektive Ansteuerung jedes Bildelements ein Bild wiedergegeben werden. Es braucht dabei nicht näher erläutert zu werden, daß auch eine Anzeige mit mittlerem Kontrast hervorgebracht werden kann, indem Größe, Phasenunterschied usw. der an die Elektroden angelegten Spannungen entsprechend gewählt werden. Bei einer solchen Matrixanzeige wirft jedoch ein Einstreuungsrauschen oder Nebenstreuen gewisse Schwierigkeiten auf. Wenn beispielsweise das Bildelement P33 dargestellt wird, wird eine "Halbauswahl¹¹ aufgrund der Anlegung der Spannungen an die Elektroden X3 und Y3 bewirkt, wodurch in manchen Fällen der Kontrast eines wiedergegebenen Bilds beeinträchtigt wird. Da jedoch erfindungsgemäß ein sich drehendes elektrisches Feld an das Bildelement P33 und wie bei der bekannten Vorrichtung - ein elektrisches Feld an die Matrixabschnitte, mit Ausnahme des Abschnitts P33» längs der Elektroden X3 und Y3 angelegt wird, ist die Ankling- oder Anstiegszeit zwischen dem Abschnitt P33 und den anderen Abschnitten wesentlich unterschiedlich. Bei entsprechender Wahl der Abtastgeschwindigkeit kann mithin die Streuung bzw. Anregung lediglich am Abschnitt P33 bewirkt werden. Auf diese Weise kann ein Einstreuungseffekt ausgeschaltet werden. Falls die Abtastgeschwindigkeit nicht zweckmäßig gewählt werden kann, kann jeglicher Einfluß von Einstreuungsrauschen auf die Bildqualität durch gemeinsame Anwendung des bekannten Doppelfrequenz-Überlagerungsverfahrens, des 1/3-Vorspannverfahrens usw. ausgeschaltet werden.

509820/0741

Claims

Patentansprüche

./Flüssigkristall«Anz@ig@vorrichtung mit einer ersten, auf einem Substrat angeordneten Kammelektrode, bestehend aus Ewei Elektroden mit einer Anzahl von Elektrodenfingern ₉ die in der gleichen Ebene fingerartig ineinandergreifen bzwβ verschachtelt sind, mit einer zweiten Kammelektrode ₉ bestehend aus einer dritten und einer vierten Elektrode mit einer Anzahl von Elektrodenfingern, die jeweils in der gleichen Ebene fingerartig ineinandergreifen bzw. verschachtelt sindj, wobei die erste und die zweite Kammelektrode einander derart gegenüberliegend angeordnet sind, daß ihre Elektrodenfinger einander unter einem vorbestimmten Winkel schneiden^ mit einem am Substrat angeordneten Flüssigkristallmaterial und mit einer Treiberspannungsquelle zur Anlegung einer Treiberwechselspannung zwischen die jeweiligen beiden Elektroden der ersten und der zweiten Kammelektrode, dadurch gekennzeichnet , daß die Treiberwechselspannungsquelle so geschaltet ist, daß sie zumindest an die erste und dritte Elektrode der beiden Kammelektroden Treiberwechselspannungen mit einem vorbestimmten Phasenunterschied anlegt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenunterschied 90° beträgt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Treiberwechselspannungsquelle so geschaltet ist, daß sie an die beiden Elektroden der ersten Kammelektrode sowie an die beiden Elektroden der zweiten Kammelektrode jeweils Spannungen anlegt, die um 180° außer Phase zueinander liegen.

S09820/07A1
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Kammelektrode mit einer fünften und einer sechsten Elektrode mit jeweils einer Anzahl von Fingern vorgesehen ist, daß die Elektrodenfinger der fünften und der sechsten Elektrode fingerartig ineinandergreifend bzw. verschachtelt in der gleichen Ebene angeordnet sind und die Finger der ersten und der zweiten Kammelektrode unter einem vorbestimmten Winkel schneiden, und daß die Treiberspannungsquelle so geschaltet ist, daß sie zumindest an die fünfte Elektrode eine Wechselspannung mit einem vorbestimmten Phasenunterschied gegenüber den an die erste und dritte Elektrode angelegten Spannungen anlegt.
5«. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Phasenunterschied 120 beträgt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenfinger der drei Kammelektroden einander unter einem Winkel von 120° schneiden.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Treiberspannungsquelle so geschaltet ist, daß sie an die beiden Elektroden der ersten, de,r zweiten und der dritten Kämmelektrode jeweils eine Spannung anlegt, die eine Phasenverschiebung von 180° zueinander besitzen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kammelektrode auf einem Substrat angeordnet ist, das zwischen sich und dem ersten Substrat das Flüssigkristallmaterial einschließt.
9_β Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kammelektrode unter Zwischenfügung einer Isolierschicht auf dem Substrat angeordnet ist, auf dem auch die erste Kammelektrode ausgebildet ist.

509820/0741

2A51626
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sieben erste Kammelektroden vorgesehen sind, die einen ersten Satz von Kammelektroden bilden, welche in der gleichen Ebene in einem solchen Muster angeordnet sind, daß sie in selektiver Kombination eine Ziffer darzustellen vermögen ₉ wobei die zweiten Elektroden der Kammelektroden des ersten Satzes zusammengeschaltet sind, daß sieben zweite Kammelektroden vorgesehen sind, die einen zweiten Satz von Kammelektroden bilden, welche in der gleichen Ebene so angeordnet sind, daß sie den Kammelektroden des ersten Satzes jeweils einzeln zugewandt sind, wobei die vierten Elektroden der Kammelektrode des zweiten Satzes zusammengeschaltet sind, und daß die Treiberspannungsquelle so geschaltet ist, daß sie die Treiberwechselspannungen in Abhängigkeit von Ansteuer- oder Auswahlsignalen selektiv an mindestens die erste und die dritte Elektrode der betreffenden Kammelektroden des ersten und des zweiten Satzes anlegt·

509820/0741

Leerseite