DE2451626B2

DE2451626B2 - Fluessigkristall-anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE2451626B2
Application number: DE19742451626
Authority: DE
Inventors: Tatsuya; Kawashima Toshihide; Oozeki Takashi; Kawasaki Kanagawa Yamada (Japan)
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1973-10-31
Filing date: 1974-10-30
Publication date: 1976-04-01
Also published as: DE2451626C3; JPS5074445A; GB1489893A; FR2250174A1; JPS5343413B2; DE2451626A1; US3975085A; HK2180A; FR2250174B1; CA1018271A

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einer ersten, auf einem Substrat angeordneten Kammelektrode, bestehend aus zwei Elektroden mit einer Anzahl von Elektrodenringern, die in der gleichen Ebene fingerartig ineinandergreifen bzw. verschachtelt mit einer zweiten Kammelektrode, bestehend aus einer dritten und vierten Elektrode mit einer Anzahl von Elektrodenfingern, 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 unter einem vorbestimmten Winkel schneiden, mit am Substrat angeordneten Flüssigkristallmaterial und mit einer Treiberspannungsqutlle zur Anlegung einer Treiberwechselspannung zwischen die jeweiligen beiden Elektroden der ersten und der zweiten Kammelektrode.

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 bis 25 μ 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 Widergabeeigenschaften, etwa der Kontrast, örtlich unterschiedlich sind. Außerdem läßt sich die Anzeigevorrichtung mit dieser Schichtkonstruktion nur mit niedriger Produktionsleistung und mit hohen Kosten

!erstellen, woraus weitere Nachteile resultieren.

Eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichiung mit fingerarig ineinandergreitenden bzw. Kammelektroden, welche lie Mangel der genannten Vorrichtung zu verbessern /ermag, ist in einem Artikel mit um Titel »Singular Electrooptical Characteristics o^f Liquid Crystal Display ivith Interdigital Electrodes« in »SID Symposium Digest ji Technical Papers«, S. 36 und 37, herausgegeben im lahre 1973 von der Society of Information Display in den Vereinigten Staaten von Amerika, beschrieben. Bei dieser flüssigkristall-Anzeigevon ichtung 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 FJüssigkristallmaterial einschließt. Auf dem zweiten Substrat ist eine zweite Kammelektrode aus einer dritten und einer vierten Elektrode vorgesehen, die mehrere in der gleichen Ebene liegende, ineinandergreifende Elektrodenfinger aufweisen. Die Finger der ersten Kammelektrode schneiden dabei die Finger der zweiten Kammelektrode unter einem Winkel von 90°. Zwischen die erste und die zweite sowie zwischen die dritte und die vierte Elektrode werden Treiberwechse!- spannungen angelegt. Eine der beiden Kammelektroden ist zusammengeschaltet, und an beiden Kammelektroden werden Treiberspannungen mit der gleichen Phase angelegt Da die Kammelektrode in ein und derselben Ebene ausgebildet ist, stellt die Gleichförmigkeit zwischen den beiden Glassubstraten im Vergleich zur herkömmlichen Anzeigevorrichtung mit Schichtkonstruktion keine besondere Schwierigkeit dar. Bei der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit solchen Kammelektroden hängen die Gleichmäßigkeit des elektrischen Feldes sowie die Verringerung der angelegten Spannung vom gegenseitigen Abstand zwischen den Elektrodenfingern ab. Es ergeben sich dabei keine ernstlichen technischen Probleme, wenn die Breite oder der Abstand der Elektrodenfinger in der Größenordnung von etwa 10 bis 25 μ festgelegt wird. Es ist zu beachten, daß die einander gegenüberliegende Anordnung der beiden Kammelektroden dem Zweck der Verbesserung des Str-euwirkungsgrads des Flüssigkristallmaterials dient.

Bei dec 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 30 :1 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 Millisekünden bis zu mehreren Sekunden realisiert werden.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichcung der eingangs definierten Art zu schaffen, bei welcher sowohl der Kontrast als auch das Ansprechvorhalten erheben verbessert ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Flüssigknstall-Anzeigevorrichtung der eingangs definierten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Treiberwechselspannungen derart zueinander phasenverschoben sind und an die " = Elektrode angelegt sind, daß die Flüssigkrisiall-Molekii-Iebeeinflussende elektrische Drehfelder erzeugbar sind nie Besonderheit der erfindungsgemäßen Flüssigknstall-Anzeigevo.-richtung liegt also darin, daß ^Fr _i ^elber" Wechselspannungen, die zueinander phasenverschoben sind, an mehrere in einer Anzeigezelle vorgesehene und einander gegenüberliegend angeordnete KammeleKtroden angelegt werden.

Bei der erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Anzeigevonichtung werden in Folge der Anlegung von phasenverschobenen Treiberwechselspannungen sich drehende bzw. rotierende elektrische Felder erzeugt. Infolgedessen werden die Flüssigkristall-Molekule heftig in Drehung versetzt bzw. gestört, was zu einer erheblichen Verbesserung des Kontrastes sowie der Ankling- und Ausklingzeit führt.

Darüber hinaus kann eine gewünschte Graustufungs- oder Halbtonanzeige erzielt werden, indem der Phasenunterschied der Treiberwechselspannungen entsprechend ausgewählt wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 10.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung an Hand der Zeichnungen naher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, die eine Apzeigezelle 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 Anzeigeteile gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung,

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

F i g. 10 eine Schnitt-Seitenansicht einer Anzeigezelie mii der Elektrodenanordnung gemäß Fig. 9,

Fig. Π 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. 12A und I2B und Fig. 14 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Matrixanzeigevorrichtung gemäß der Erfindung.

F i g. 1 veranschaulicht schematisch eine Flüssigknstall-Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, bei welcher eine Anzeigezelle und eine Treiberspannungsquelle 30 vorgesehen sind. Die Anzeigezelle 10 weist zwei Glas-Substrate 11 und 21 auf, zwischen welche ein Flüssigkristallmaterial eingefüllt ist. Auf dem ersten Substrat ti ist eine erste Kammelektrode 12 in Form von zwei Elektroden 13 unc 14 mit Elektrodenform 15 und 16 ausgebildet, die wie dargestellt - Hngerartig ineinandergreifend bzw verschachtelt angeordnet sind. Auf dem zweiter Substrat 21 is; eine zweite Kammelektrode 22 in Forrr von zwei Elektroden 23 und 24 mit Elektrodenfingern 2' bi* 26 ausgebildet, die ebenfalls fingerartig ineinander ereifen bzw versehachtelt sind. Die Finger der erstei

Kammelektrode 12 und die Finger der /.weilen Kammelektrode 22 sind unter einem vorbestimmten Winkel, z. B. von 90°, zueinander angeordnet.

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

Die beiden Elektroden 13 und 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. 28 verbunden si nd.

F i g. 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 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. Cbzw. Dangelegt, 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 bis D sowie Verstärker 33,34, 35 und 36 zur Verstärkung der Treiberspannungen A bis D auf zweckmäßige Werte auf.

Beim vorteilhaftesten Phasenverhältnis der an die Anzeigezelle gemäß F i g. 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 ßund D jeweils um 180^c außer Phase zueinander.

Wenn die Treiberwechselspannungen A bis 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 Elektrofinger der beiden Kammelektroden herum ein sich drehendes elektrisches Feld erzeugt. wie es in Fi g. 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.

Als Flüssigkristallmaterial kann ein beliebiger nematischer Flüssigkristall oder ein nematisch-cholesterischer Mischflüssigkristali verwendet werden. Wenn die Glasoberfläche so behandelt wird, daß die Flüssigkristallmoleküle beim Fehlen eines elektrischen Feldes senkrecht oder waagerecht zur Glasoberfläche orientiert sind, kann ein hoher Kontrast erzielt werden.

Unter Verwendung eines Flüssigkristalls aus einem MBBA (4'-Methoxylbenzy!iden-4-n-butylanilin)-EBBA (4'-Äthoxy-benzyliden-4-n-butyIanilin)-Mischflüssigkristali wurde eine Flüssigkristall-Anzeigezelle durch Behandlung einer Glasoberfläche mit Lecithin hergestellt so daß die Flüssigkristallmoleküle beim Fehlen eines elektrischen Felds praktisch senkrecht zur Glasoberfläche orientiert waren. Sodann wurde ein Versuch zur Bestimmung des Verhältnisses zwischen der angelegten Spannung und der Lic'ntdurchlässigkeit [transmittivity) durchgeführt, dessen Ergebnis in F i g. 4 dargestellt ist. In F i g. 4 gibt die Ordinate die Werte an die bei einer Lichtdurchlässigkeit von 100% bei nich anliegendem elektrischen Feld erhalten werden, wä'h rend auf der Abszisse die effektiven Spannungsweru des angelegten Wechselstromsignals aufgetragen sind Kurve I zeigt die Kennlinie der Anzeigestelle für der Fall, daß die fortlaufend um 90° phasenverschobener Wechselspannungen A. B, C und D Speiseklemmen 17 27, 18 bzw. 28 angelegt werden. Da die Durchlässigkeil bei einer angelegten Spannung von 30 V etwa 0,12% beträgt, kann — wie aus Kurve 1 hervorgeht — ein Kontrast von 100/0,12 = 800, d.h. von etwa 800:! erreicht werden, indem die 30 V-Spannung im Ein-Aus-Betrieb gesteuert wird. Kurve Il zeigt die Kennlinie

'5 einer herkömmlichen Anzeigezelle, bei welcher Wechselstromsignale mit der gleichen Phase an die Klemmen 17 und 27 und Wechselstromsignale mit der gleichen Phase an die Klemmen 18 und 28 angelegt werden. Wie aus Kurve II hervorgeht, liegt der Kontrast bei etwa 30:1, da die Durchlässigkeit bei einer angelegten Spannung von 30 V etwa 30% beträgt. Aus den Kurven I und Il ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Anzeigezelle bezüglich der anderen Spannungswerte im Vergleich zur bekannten Anzeigezelle beträchtlich verbessert ist.

Auch bezüglich des Ansprechverhaltens ist die erfindungsgemäße Anzeigezelle gegenüber der bekannten Anzeigezelle verbessert. F i g. 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.

F ι g. 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 1 gibt dabei die

Kennlinie der erfindungsgemäßen Zelle und Kurve II diejenige der bekannten Zelle wieder.

In Fig. 7 entsprechen die Kurven I und Il den gleichen Kurven von Fig.4. Die Kurve III gibt die Kennlinie der Anzeigezelle für den Fall an, daß die Klemme 28 (F i g. 1) an Masse liegt und die Spannungen A, B und Cgemäß F i g. 3B an die anderen Klemmen 17,

27 bzw. 18 angelegt werden. Die Kurve IV veranschaulicht die Kennlinie in dem Fall, daß die Klemmen 18 und

28 an Masse liegen und die um 90° zueinander phasenverschobenen Spannungen A und B an die

Klemmen 17 bzw. 27 angelegt sind. Wie aus Fig.7 ersichtlich ist, besitzt die erfindungsgemäße Anzeigezelle selbst dann, wenn die zueinander phasenverschobenen Wechselstromsignale nicht an die Klemmen 17,27,

18 und 28 angelegt werden, im Vergleich zur bekannten Anzeigezelle einen ausgezeichneten Kontrast.

F i g. 7 zeigt, daß auch bei gleicher angelegter Spannung eine gewünschte Anzeige mit mittlerem Kontrast durch zweckmäßige Auswahl des Verfahrens

der Spannungsanlegung gewährleistet werden kann. Dies bedeutet auch, daß die Anzeige mit mittlerem Kontrast auch dadurch realisiert werden kann, daß der Phasenunterschied der an die Elektroden angelegten

Spannungen entsprechend variiert wird. Wenn z. B. die an zwei benachbarte der Klemmen 17, 27, 18 und 28 anzulegenden Wechselspannungen in einem Bereich von 0 bis 90° variiert werden, kann eine Anzeige mit jedem beliebigen mittleren Kontrast im Bereich zwischen dem größten und dem geringsten Kontrast, 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 17, 27, 18 und 28 angelegten Wechselspannung gegenüber der an die andere(n) Klemme(n) angelegten Wechselspannung verschieden gewählt wird.

Bei der bekannten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung wird eine Anzeige mit mittlerem Kontrast durch Änderung der Größe der angelegten Spannung bewirkt. In dem Teil der Kurve der angelegten Spannung und der Durchlässigkeit, welche eine abrupte y-Charakteristik zeigt, macht sich jedoch eine geringe Änderung der Größe der angelegten Spannung als größere 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 er^findungsgemäße Flüssigkristall-Anzeigezelle ist nicht auf eine Konstruktion gemäß F i g. 2 beschränkt. Gemäß F i g. 8 kann eine solche Anzeigezelle beispielsweise dadurch hergestellt werden, daß eine erste Kammerelektrode 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 od. 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 F i g. 1.

Obgleich bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen zwei Kammelektroden vorgesehen sind, ist die Erfindung nicht auf eine solche Flüssigkristall-Anzeigezelle beschränkt. Gemäß F i g. 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 F i g. 11, d. h. Dreiphasen-Wechselspannungen A, Buna Can die betreffenden Klemmen 64, 66 und 68 der Kammelektroden 61, 62 bzw. 63 angelegt, während gegenüber den Wechselspannungen A. Bund Cum 180° phasenverschobene Wechselspannungen D, E und F an die anderen Klemmen 64, 66 bzw. 68 der Kammelektroden 61, 62 bzw. 63 angelegt werden. Unter diesen Spannungsbedingungen kann die wirksamste Anzeige gewährleistet werden. Bei dieser Ausführungsform ist ersichtlich, daß zur Gewährleistung einer Anzeige mit mittlerem Kontrast der Phasenunterschied zwischen den Wechselspannungen zwangsläufig geändert werden kann.

Die Konstruktion gemäß Fig. 10 wird als für die Realisierung der Elektrodenanordnung gemäß Fig.9 als vorteilhaft angesehen. Bei der Konstruktion gemäß Fig. 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 Kainmelektrode 63 ist über einer Isolierschicht 73 auf der Kammelektrode 61 ausgebildet, während eine dritte Kammelektrode 62 auf dem anderen Glas-Substrat 72 vorgesehen ist.

Die Erfindung läßt sich aus eine Digitalanzeigeeinheit mit sieben Anzeigeelementen anwenden. Hierbei wird gemäß Fig. 12A ein erster Satz von Kammelektroden

ίο 81 bis 87 entsprechend den sieben Elektrodenelementen auf einem Substrat 80 ausgebildet. Die eine Elektrode jeder Kammelektrode ist dabei mit einer Sammelklemme ACverbunden, während die anderen Elektroden der Kammelektroden 81 bis 87 jeweils mit einer Klemme Λ 1 bis Λ 7 verbunden sind. Gemäß Fig. 12B kann ein zweiter Satz von sieben Kammelektroden 91 bis 97 entsprechend den sieben Elektrodenelementen auf einem anderen Substrat 90 ausgebildet werden, wobei die eine Elektrode jeder dieser Kammelektroden an eine Sammelklemme BCangeschlossen ist, während die anderen Elektroden der Kammelektroden 91 bis 97 mit Klemmen B1 bis B 7 verbunden sind. Diese Kammelektroden 81 bis 87 und 91 bis 97 sind dabei so auf dem betreffenden Substrat 80 bzw. 90 angeordnet, 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.

F i g. 13 veranschaulicht ein Beispiel für eine Steuerschaltung für die vorgenannte Digitalanzeigevorrichtung mit sieben Elementen. Die beispielsweise von einem Zifferndekoder gelieferten Auswahlsignale a I bis a 7 werden an die ersten Eingangsklemmen von Torschaltungen 101 bis 107 angelegt, während das Wechselstromsignai A gemäß Fig.3B an die zweite Eingangsklemme jeder Torschaltung 101 bis 107 angelegt wird. Die Ansteuer- oder Auswahlsignale a I bis a 7 werden auch an die ersten Eingangsklemmen vor Torschaltungen 111 bis 117 angelegt, während da; Wechselstromsignal ß (Fig. 3B) an die zweite Ein· gangsklemme jeder Torschaltung 111 bis 117 angeleg wird. Die Ausgangssignale der Torschaltungen 101 bii 107 liegen an Klemmen A 1 bis A 7 an, während di( Ausgangssignaie der Torschaltungen 111 bis 117 at Klemmen Bi bis B 7 angekoppelt sind. Ein gemeinsa mes bzw. Sammelauswahlsignal Cm wird an eine ersti Eingangsklemme einer Torschaltung 108 angelegt, ai deren zweite Eingangsklemme das Wechselstromsigna Cgemäß Fig.3B angelegt wird. Das Sammelauswahl signal Cm wird außerdem an eine erste Eingangsklem me einer Torschaltung 118 angelegt, deren zweite Eingangsklemme des Wechselstromsignai D gemä F i g. 3B aufgeprägt wird. Die Ausgänge der Torscha tungen 108 und 118 sind dabei jeweils an die Klemme ACbzw. BCangeschlossen. Wenn das Auswahlsignal a die erste Eingangsklemme der Torschaltung angelej wird, wird diese aktiviert, so daß sie das an ihrer zweite Eingangsklemme anliegende Wechselstromsignai a ihrer Ausgangsklemme erscheinen läßt. Das Samme auswahlsignal Cm liegt an, wenn mindestens eines df Auswahlsignale a 1 bis a 7 anliegt. Das Sammelauswah signal Cm kann somit das Ausgangssignal ei™ ODER-Gliedes sein, welchem die Auswahlsignale a 1 b a 7 aufgedrückt werden.

Wenn beispielsweise die Auswahlsignale a I, a 3. a

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ίο

a 6 und al vorhanden sind, wird das Wechselstromsigml A ( F i g 3B) an die Klemmen At. A 3. A 4. A 6 und Al gemäß Fig. 12A, das Wechseistromsignal ι. (Fig 3B) an die Sammelklemme AC das Wechseistromsignal fl(Fig.3B) an die Klemmen Bt. B3. BA, ß6 und Bl gemäß F i g. 12B und das Wechselstromsignal D (F ig. 3B) an die Sammelklemme BC angelegt. Infolgedessen wird eine Ziffer »2« angezeigt. Auch bei dieser Digitalanzeigevorrichtung kann eine Digitalanzeige mit dem gewünschten Kontrast dadureh erreicht werden daß die Spannungszufuhr zu jeder Klemme oder der Phasenunterschied der Wechselstromsignale entsprechend gewählt wird. Bei einer Digitalanzeigcvorrichtung zur Wiedergabe von mehreren Ziffernistellen) kann eine »dynamische Treiberanzeige« (dynamic drive display) dadureh erreicht werden, daß unter Ausnutzung der schnellen Anklingeigenschaften der erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung eine Ziffernanzeige sequentiell zu einer weiteren geschaltet wird.

Im folgenden ist an Hand der F i g. 14 die Anwendung der Erfindung auf eine X-Y-Matrixanzeige erläutert. Gemäß Fig. 14 sind eine Elektrode CY sowie Elektroden Yt, Y2...Yn in der gleichen Ebene angeordnet, während eine Elektrode CA"sowie Elektroden YI, X2...Xn so angeordnet sind, daß sie die Elektroden CK Yt, Y2...Yn unter einem rechten Winkel schneiden. In diesem Fall kann der gewünschte Abschnitt bzw. können die gewünschten Abschnitte eines Flüssigkristalis dadureh zum Leuchten angeregt werden daß normalerweise Spannungssignale C D (Fig. 3B) an die Elektroden CX und CY angelegt werden und den anderen Elektroden der X- und Y-Anordnungen selektiv Spannungen aufgeprägt werden. Wenn beispielsweise Spannungssignale .4. 5gemäß F i g. 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 Flüssigkristalis 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 werden, daß auch eine Anzeige mit mittlerem Kontrast hervorgebracht werden kann, ,o 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 »Halbauswah!« auf Grund der Anlegung der Spannungen an die Elektroden -Y3 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 V 3 und K3 angelegt wird, ist die Ankling- oder Anstiegszeit zwischen dem Abschnitt P33 und den anderen Abschnitten wesentlich unterschiedlich. Bei entsprechender Wahl der Abtastgeschwindigkeit kann mühin die Streuung bzw. Anregung lediglich am Abschnitt P33 bewirkt werden. Auf diese Weise kann ein Einstrcuungseffekt ausgeschaltet werden. Falls die Abtastgeschwindigkeit nicht zweckmäßig gewählt werden kann, kann jeglicher Einfluß von Einstreuungsrauschen auf die Bildqualität durch gemeinsame Anwendung des bekannten Doppclfrequenz-Überlagerungsvenahrcrv des 1 /3-Vorspannverfahrens usw.' ausgeschaltet werden.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. 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 Elektrodenfingern, die jeweils in der gleichen Ebene fingerartig ineinandergreifen bzw. verschachtelt sind, wobei die erste und die zweite Kammelektrode einander derart gegenüber angeordnet sind, daß ihre Elektrodenfinger einander unter einem vorbestimmten Winkei schneiden, mit am Substrat angeordnetem Flüssigkristallmaterial und mit einer Treiberspannungsquelle zur Anlegung einer Treiberwechselspannung zwischen die jeweiligen beiden Elektroden der ersten und der zweiten Kammelektrode, dadurch gekennzeichnet, daß die Treiberwechselspannungen derart zueinander phasenverschoben sind und an die Elektroden angelegt sind, daß die Flüssigkristallmoleküle beeinflussende elektrische Drehfelder erzeugbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenunterschied 90° beträgt

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an die beiden Elektroden (13, 14) der ersten Kammelektrode (12) sowie an die beiden Elektroden (23,24) der zweiten Kammelektrode (22) angelegten Treiberwechselspannungen jeweils um 180° phasenverschoben sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Kammelektrode (63) 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 (61,62) 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 (61,62,63) 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 (61), der zweiten (62) und der dritten Kammelektrode (63) jeweils eine Spannung anlegt, die eine Phasenverschiebung von 180° zueinander besitzen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kammelektrode (22) auf einem Substrat (21) angeordnet ist, das zwischen sich und dem ersten Substrat (11) das Flüssigkristallmaterial einschließt.

9 Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kammelektrode (22) unter Zwischenfügung einer Isolierschicht auf dem Substrat (21) angeordnet ist. auf dem auch die erste Kammelektrode ausgebildet ist

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sieben erste Kammelektroden (Fig. 12A, 12B) 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, 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