DE2739222A1

DE2739222A1 - Anzeigevorrichtung mit fluessigkristallen

Info

Publication number: DE2739222A1
Application number: DE19772739222
Authority: DE
Inventors: Masataka Matsura; Keisaku Nonomura; Tomia Wada
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1976-08-31
Filing date: 1977-08-31
Publication date: 1978-03-02
Also published as: DE2739222C2; CH625060A5; JPS5341199A; US4411496A

Description

PATENTANWÄLTE

DR. WALTER KRAUS DIPLOMCHEMIKER. DRYING. ANNEKATE WEISERT DIPL-INQ. FACHRICHTUNe CHEMIB IRMeARDSTRASSEIB · D-BOOO MÖNCHEN 71 -TELEFON Ο89/787Ο77-7Θ7Ο78 · TELEX Ο5-31218β kpatd

TELEORAMM KRAUSPATENT

1617

SHARP KABQSHIKI Osaka, Japan Anzeigevorrichtung mit Flüseigkristallen

809809/1092

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung, und zwar insbesondere eine Farbanzeigevorrichtung, in der ein Flüssigkristall verwendet wird.

In neuerer Zeit sind große Fortschritte bei der Anwendung von FlUssigkristallen als Anzeige- bzw. Wiedergabematerial gemacht worden, wobei verschiedenartigste Einrichtungen, Geräte, Apparate oder dergl,,in denen eine LCD- oder Flüssigkristallanzeigeeinrichtung verwendet wird, auf den Markt gebracht worden sind. Im unterschied zu anderen Anzeigeeinrichtungen mit flacher Oberfläche, wie z.B. Lichtemiesionsdiodenplatten etc., 1st eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung insbesondere durch ihre "passive" Natur der Anzeige ohne Emission von Licht durch die Anzeigevorrichtung selbst gekennzeichnet, und eine solche Anzeigevorrichtung hat verschiedenste Vorteile, Insbesondere einen außerordentlich kleinen Strom- bzw. Leistungsverbrauch und eine niedrige Antriebsspannung, während die Anzeige durch diese Vorrichtung klar und begrenzt bzw. genau ist, so daß sie mit besserem Kontrast beobachtet werden kann, wenn die Intensität des äußeren Lichts zunimmt.

Konventionellerweise werden Flüssigkristalle in verschiedenen Anzeigearten benutzt, wie z.B. DSH (dynamische Streuungsart), FEH (Feldeffektart), Wärmeeffektart, etc., von denen die Feldeffektart für Farbanzeige angewandt wird, bei der eine Interferenz von polarisiertem Licht durch Veränderung des Grades der Doppelbrechung benutzt wird und die Flüssigkristallmoleküle gleichförmig mittels eines elektrischen Feldes ausgerichtet werden, und diese Art umfaßt z.B. die Farbanzeigeart, die allgemein als DAP (Deformation von vertikal ausgerichteten Phasen)-System bezeichnet wird, in dem der bekannte Fredericksz-Ubergangseffekt benutzt wird.

Jedoch hat die konventionelle Farbanzeigevorrichtung mit FlUssigkristallen, wie sie oben erläutert ist, ver-

809809/1092

schiedene Nachteile bei ihrer Funktionswirksamkeit und Stabi Iitat für die Farbanzeige bzw. -darstellung, so daß noch ein beträchtlicher Spielraum zur Verbesserung ihrer Struktur und des Funktionlerens vorhanden ist.

Demgemäß 1st es ein wichtiges Ziel der Erfindung, eine Farbanzeigevorrichtung mit Flüssigkristall zur Verfügung zu stellen, die den Fredericksz-Übergangseffekt hat und in der Lage ist, eine wirksame Anzeige zu geben, wobei der Bereich für den Flüssigkristall, der im funktionierenden Zustand sein soll, in Abhängigkeit von der GrUBe von Niveaus von einem Steuersignal verändert wird, während gleichzeitig eine Darstellung unterschiedlicher Farben leicht in Jedem Teil des Flüssigkristalls im funktionierenden Zustand bewirkt wird.

Weiterhin soll mit der Erfindung eine Farbanzeigevorrichtung der vorerwähnten Art geschaffen werden, die im Aufbau einfach und im Funktionleren stabil ist, und die leicht in verschiedenste Einrichtungen, Geräte, Apparate oder dergl. unter geringen Kosten eingefügt bzw. aufgenommen werden kann.

Zum Erreichen dieser und anderer Ziele umfaßt gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtung eine Anzeigezelle von Flüssigkristall, der Fredericksz-Übergangseffekt hat, und eine Aussteuerungsschaltung für die Aussteuerung der Anzeigezelle. Wenigstens eine von entgegengesetzten bzw. gegenüberliegenden Elektroden der Flüssigkristallanzeigezelle ist in eine Mehrzahl von Elektrodenteilen unterteilt, die in einer Reihe ausgerichtet sind, während die Aussteuerungeschaltung die Mehrzahl von Elektrodenteilen mit Aussteuerungespannungen mit aufeinanderfolgend unterschiedlichen Niveaus in der Reihenfolge der Ausrichtung der Mehrzahl von Elektrodenteilen versorgt. Die Anzeigevorrichtung umfaßt weiterhin eine Schaltung zum Herabtransformieren bzw. -setzen der Spannung

809809/1092

der Wechselstromquelle auf eine vorbestimmte niedrige Spannung, die einem gemeinsamen Elektrodenteil zugeführt wird, das von der anderen der gegenüberliegenden Elektroden der Flüssigkristall-Anzeigezelle gebildet wird, damit auf diese Weise eine Potentialdifferenz zwischen den Aussteuerungsspannungen und der vorbestimmten niedrigen Spannung des Flüssigkristalls angewandt wird, durch welche Anordnung es möglich gemacht wird, in leichter Weise eine Anzeige zu bewirken, in welcher der Bereich zum Überführen des Flüssigkristalls in den funktionierenden Zustand in Abhängigkeit von der Größe des Steuersignalniveaus verändert wird, und zwar mit unterschiedlichen Farben in jedem Teil der Flüssigkristallzelle, der sich im funktionierenden Zustand befindet.

Die vorstehenden sowie weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden anhand einiger, in den Fig. 1 bis 10 der Zeichnung im Prinzip dargestellter, besonders bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung, welche das Prinzip eines Systems einer Farbanzeigevorrichtung veranschaulicht, die den Fredericksz-Effekt verwendet;

Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht, die jedoch im einzelnen ein anderes System einer Farbanzeigevorrichtung zeigt, welche den Fredericksz-Effekt benutzt;

Fig. 3 und 4 schematische Darstellungen, die Anordnungen von Farbanzeigezellen gemäß Klassifikationen des Fredericksz-Effekts veranschaulichen;

Flg. 5 eine Kurvendarstellung, welche die Beziehung zwischen der Spannung und dem Lichttransmissionsgrad zeigt;

Fig. 6 ein elektrisches Schaltbild, das den Aufbau einer Schaltung für eine Farbanzeigevorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht;

Fig. 7 ein ähnliches Schaltbild wie Fig. 6, das jedoch im einzelnen eine Abwandlung dieser Schaltung veranschaulicht ".(;

809809/1 092

Fig. 8 eine Darstellung von Wellenformen von Spannungen an verschiedenen Teilen der Schaltung der Fig. 6;

Flg. 9 eine Kurvendarstellung, welche die Beziehung zwischen der Eingangs- und Ausgangsspannung in der Schaltung der Fig. 6 zeigt; und

Fig. 10 eine Darstellung von . Wellenformen von Spannungen an verschiedenen Teilen der Schaltung der Fig. 7.

Bevor näher auf die Zeichnungen eingegangen wird» sei darauf hingewiesen, daß gleichartige Teile In den verschiedenen Figuren der Zeichnung mit denselben Bezugszeichen versehen sind.

Es sei nun auf die Figuren der Zeichnung näher eingegangen, von denen Fig. 1 das Prinzip einer Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtung veranschaulicht, die allgemein als DAP (Deformation von vertikal ausgerichteten Phasen) bezeichnet wird und den bekannten Fredericksz-Obergangseffekt benutzt. Die Farbanzeigevorrichtung vom Projektionstyp, die in Fig. 1 dargestellt ist, umfaßt allgemein eine Lichtquelle 1, eine Flüssigkristallzelle 4, die mit einer Wechselstromspannungsquelle 6 verbunden werden kann und zwischen einem Paar im Abstand voneinander angeordneten Polarisierungsplatten 3 vorgesehen ist, die ihrerseits weiterhin zwischen den Linsen und einer Schirmplatte 5 angeordnet sind; und diese Farbanzeigevorrichtung ist so angeordnet, daß man Farben verschiedener Wellenlängen erhält, indem man die Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle in der Flüssigkristallzelle 4 durch Veränderung der Spannung ändert, die an die Elektroden der Zelle 4 mittels der Spannungsquelle 6 angelegt wird.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Farbanzeigevorrichtung der Fig. 1 vom Projektionstyp so abgewandelt werden kann, daß sich eine Farbanzeigevorrichtung vom übertragungstyp ergibt, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, in der die Linsen 2 und die Schirmplatte 5, die nach der obigen Erläuterung

809809/1092

■ν

in der Farbanzeigevorrichtung der Fig. 1 angewandt werden, weggelassen sind, während eine Streuungsausbreitungsplatte zwischen der Lichtquelle 1 und der entsprechenden einen Polarisierungsplatte 3 angeordnet ist. In jeder der Anordnungen der Fig. 1 und 2 ist es möglich, eine wirksame Anzeige zu erzielen.

Die Flüssigkristallzelle 4 wird hinsichtlich ihres Fredericksz-Effekts in zwei Arten klassifiziert, d.h. eine erste Art, in der nematische Flüssigkristallmoleküle anfänglich in homogener Ausrichtung sind, und eine zweite Art, in der Flüssigkristallmoleküle anfänglich in hpmeotroplscher Ausrichtung sind. Obwohl diese beiden Arten im Prinzip für die Anzeige die gleichen sind, wird die erste Art, die in Fig. 3 veranschaulicht ist, als HB-Typ bezeichnet, während die zweite Art, die in Fig. 4 gezeigt ist, als VB-Typ nachstehend bezeichnet wird. In der FlUssigkristallzelle vom HB-Typ nach Fig. 3 wird eine Flüssigkristallgruppe angewandt, die eine positive dielektrische Anisotropie hat, während in der Flüssigkristallzelle der Fig. 4 vom VB-Typ eine Flüssigkristallgruppe genommen wird, die negative dielektrische Anisotropie hat.

Im einzelnen haben die Flüssigkristallgruppen mit positiver dielektrischer Anisotropie typischerweise die Formel

in der R eine Alkylgruppe oder eine Alkoxygruppe mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeutet, während die Flüssigkristallgruppen, die negative dielektrische Anisotropie haben, bekannte Methoxy-benzylidenbutylanilin (HBBA), gemischte Flüs sigkristalle von Äthoxy-benzylidenbutylanilin (EBBA) etc. umfassen. Es erscheint überflüssig darauf hinzuweisen, daß die Flüssigkristallgruppen, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung anwendbar sind, nicht auf die obigen Gruppen be-

809809/1092

schränkt sind, sondern daß andere, verschiedenste nematische Flüssigkristalle, die positive oder negative dielektrische Anisotropie haben, ebenso gut für diesen Zweck genommen werden können.

Im einzelnen 1st der Aufbau der Anzeigeeinheit vom Fredericksz-HB-Typ der Fig. 3 so, daß die Flüssigkristallzelle 4 zwischen den Polarisierungsplatten 3 angeordnet 1st und ein Paar im Abstand voneinander vorgesehener Substrate 4a, z.B. aus Glasmaterial, sowie transparente Elektroden 4c, die auf die inneren Flächen der Substrate 4a jeweils aufgebracht sind, und eine Schicht 4b von homogenen Flüssigkristallen, die zwischen den Substraten 4a gehalten wird, umfaßt, während bei der Anzeigeeinheit vom Fredericksz-VB-Typ der Fig. 4 die Schicht 4b der Fig. 3 durch eine Schicht 4d von homeotropischen Flüssigkristallen ersetzt worden ist, wobei der andere Aufbau allgemein der gleiche wie in Fig. 3 ist.

Es ist bekannt, daß die Lichtspektrumsübertragung Ts der Anzeigevorrichtung vom HB- oder VB-Typ, die im Polarisator eines gekreuzten Nicols angeordnet 1st, durch die folgende Gleichung repräsentiert wird:

Ts »

in der φ der Azimutwinkel:..· ist, der gleich T/k ist und von dem einfallenden polarisierten Licht und der Längsachse der Flüssigkristallmoleküle (außerordentliche Lichtstrahlrichtung) gebildet wird; d ist die Dicke der Flüssigkristallschicht; Δη ist der Unterschied zwischen der Brechungszahl der außerordentlichen Lichtstrahlen und der Brechungszahl der ordentlichen Lichtstrahlen; und X ist die Wellenlänge des einfallenden Lichts. Da sin (2^)=1 ist, wenn man an

nimmt, daß 4 a if ist, kann der Term sin² für das Ubertragungsspektrum im Übertragungslichtspektrum Ts am wirksamsten wiedergegeben werden. Der Frederickez-Übertragungs-

809809/1092

effekt ist dadurch gekennzeichnet, daß der Wert von An durch die Veränderung der Spannung, die an die Anzeigevorrichtung vom HB- oder VB-Typ angelegt wird, verändert werden kann, und aufgrund einer Veränderung von Δ η wird das Übertragungslichtspekiirum Ts einer Spektroskopie gemäß der Gleichung (1) zur Anzeige bzw. Darstellung verschiedener Farben unterworfen.

In Fig. 5 ist die Änderung des Übertragungslichtausgangs in Abhängigkeit von der Spannung dargestellt, wenn die Lichtquelle monochromatisches Licht ausstrahlt. Aus Fig. ist ersichtlich, daß die Spitzenposition des Übertragungslichtspektrums Ts verändert wird, wenn eine andere Lichtquelle von monochromatischem Licht angewandt wird. Hit anderen Worten bedeutet das, daß dann, wenn weißes Licht angewandt wird, mit der Veränderung der Spannung Spitzen für unterschiedliche Farben zur Anzeige unterschiedlicher Farben erzielt werden. Es .,sei jedoch hier darauf hingewiesen, daß in Fig. 5 Ausgangslicht, das monochromatischem Licht nahe ist, nur in einem Bereich S erhalten wird, welcher Spitzen p, q und r umfaßt, und daß in einem Bereich T, in dem eine höhere Spannung als in dem Bereich S angelegt wird, die Farbe wolkig wird, und zwar wegen des Überlappen von Spitzenwerten unterschiedlicher Wellenlängen in dem Bereich T. Es ist außerdem zu bemerken, daß in der Lichtanzeigevorrichtung, die Flüssigkristalle anwendet, wie sie vorstehend erläutert worden ist, ein Schwellwertphänomen in der gleichen Weise wie bei der Verwendung anderer Arten von Flüssigkristallen zu bemerken ist. Mit anderen Worten bedeutet das, daß ein elektro-optlsches Ansprechen von einem gewissen, festen Spannungswert Vth an beginnt. Darüberhlaaus findet in solchen Flüssigkristallen, wie sie vorstehend beschrieben sind, eine Variation von einem Farbton zum anderen bei Spannungsveränderungen von weniger als 1 Volt statt. Es ist nämlich möglich, den Farbton der Anzeige durch eine geringe Veränderung der Spannung zu verändern, in welchem Falle eine Wechselstromaussteuerung gegenüber einer Gleich-

809809/1092

Stromaussteuerung zu bevorzugen ist, und zwar vom Gesichtspunkt des Verhindern von elektrochemischen Reaktionen» und die Frequenz der Wechselstromaussteuerung, die angewandt wird, kann in einem solchen Bereich liegen, daß dieser mehr als mehrere Zehner von kHz Übersteigt.

Es sei hler darauf hingewiesen, daß sich die vorliegende Erfindung insbesondere auf eine Farbanzeigevorrichtung bezieht, die Flüssigkristalle benutzt, welche die vorstehend erläuterten Merkmale haben.

Es sei nun auf die Fig. 6, 8 und 9 Bezug genommen, wobei in Fig. 6 der Aufbau einer Schaltung gezeigt 1st, aufgrund deren die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung z.B. bei einer Anordnung zur Anzeige von Schall in Farben (Schallanzeige) angewandt wird.

In Fig. 6 ist ein Vorverstärker 12 dargestellt, der einen Eingangsanschluß 11 hat, und dieser Vorverstärker ist über eine Lautstärkesteuerung 13 an einen Hauptverstärker 14 angekoppelt, der weiterhin an einen Lautsprecher 15 angekoppelt ist; und ein Schallsignal, das an den Eingangsanschluß 11 angelegt wird, wird durch den Vorverstärker 12 und den Hauptverstärker 14 verstärkt, so daß der Lautsprecher 15 den Schall reproduziert. Zur Farbanzeige des Schalls wird ein Teil des Ausgangssignals vom Vorverstärker 12 abgenommen und von einem FET-Transistor 16 und einem Transistor 17 verstärkt. In Fig. 8 sind Wellenformen der Spannungen an den Teilen bzw. Stellen A, B, F, J und R der Fig. 6 gezeigt. Wie man aus Fig.8 ersieht, wird dann, wenn das Eingangssignal an der Stelle A der Fig. 6 klein ist, eine Verstärkung ohne Verzerrung bewirkt, während dann, wenn das Eingangssignal an der gleichen Stelle A groß ist, Amplitudenspitzen durch die Spannung bei 1/2 der Stromquellenspannung V_Q abgeschnitten werden, wie bei B₁₁ der Fig. 8 gezeigt ist. Demgemäß erhält man, wie Flg.9 zeigt, folgende Charakteristik: Obwohl die Ausgangsspannung

809809/1092

^Vout ^{an der s<t:elle B} der ^Fie· 6 bezüglich der Eingangsspannung Ί. linear zunimmt, wenn die Eingangsspannung V, an der Stelle A der Fig. 6 klein ist» wird eine weitere Zunahme der Ausgangsspannung V . unterdruckt, wenn die Eingangsspannung V. größer wird. In diesem Falle erreicht man dadurch, daß man die Spannung ν der Stromversorgungsquelle und den Spannungsverstärkungsgrad A_Q in einer solchen Weise bestimmt, daß der Arbeitsbereich der Ausgangsspannung V^, der in Fig. 9 gezeigt ist, mit demjenigen übereinstimmt, der in der Spannungs-Ubertragungs-Charakteristikkurve der Fig. 5 gezeigt ist, daß die Anzeige nicht in den Bereich eintritt, in dem die Farben wolkig werden, und zwar selbst dann nicht, wenn ein großes Schalleingangs signal an den Anschluß 11 angelegt wird. Das Ausgangssignal des Transistors 17 ist an die in Reihe geschalteten Widerstände 18, 19» 20, 21, 22 und 23 zum Zwecke der Spannungsteilung angelegt, wie Fig. 6 zeigt, damit man Spannungen erhält, die Schallsignalen von jeweiligen Niveaus in abgestufter Weise entsprechen, und diese Spannungen sind weiter an die jeweiligen Segmente angekoppelt, die symmetrisch in wenigstens einer der gegenüberliegenden transparenten Elektroden der Flüssigkristallzelle 25, die zwei Paare von transparenten Elektroden umfaßt, ausgebildet sind. An die andere der gegenüberliegenden Elektroden, d.h. die gemeinsame Seite der Zelle 25, ist die Sekundärseite eines Transformators 24, in dem eine Wechselspannung von 100 V auf 3 bis 5 V herabgesetzt wird, zum Aufprägen eines Potentialunterschieds zwischen diesen Elektroden auf die Flüssigkristallzelle 25 angeschlossen. Nimmt man als Beispiel das Niveau 3 der Fig. 6, so wird die Spannung bei F in Fig. 8 an die Segmentseite angelegt, während die Spannung bei J in Fig. 8 der gemeinsamen Seite aufgeprägt wird, wobei die Potentialdifferenz R zwischen beiden an das Segment für das Niveau 3 zur Anwendung kommt. Indem man die Flüssigkristallzelle 25 in der oben beschriebenen Weise funktionieren läßt, wird die Wechselspannung an ein Teil angelegt,die das*sich vom mittigen Teil der Flüssigkristallzelle 25 in ei-

809809/1092

ner abgestuften Weise ausbreitet. Dementsprechend wird eine Variation von Farben erzeugt, und zwar in Abhängigkeit von der Verzögerung der Ansprechzeit der Flüssigkristalle und der Zeitdauer für das Aufprägen der Wechselspannung, während Muster, die sich seitlich von dem mittigen Teil der Zelle 25 in Abhängigkeit von der Größe der Amplitude (die durch die Größe des Schallsignals erzeugt wird) ausbreiten,zur Anwendung als Niveauanzeiger angezeigt bzw. dargestellt werden können.

Es sei nun auch auf die Fig. 7 und 10 Bezug genommen, wobei in Fig. 7 eine Abwandlung der Aussteuerungsschaltung der Fig. 6 dargestellt ist. Bei dieser Abwandlung wird das Ausgangssignal vom Vorverstärker 12, das in Fig. 6 über den Feldeffekttransistor 16 und den Transistor 17 an die Widerstände 18 bis 23 zum Zwecke der Spannungsteilung angekoppelt ist, dadurch modifiziert, daß es mittels eines Transformators 27 aufwärts transformiert wird, wobei dieser Transformator Abgriffe an seiner Sekundärseite hat, deren Anzahl der Anzahl der Segmente der Zelle 25 entspricht, und zwar erfolgt eine Spannungsteilung durch Widerstände 28, 29, 30, 31, 32 und 33t während Zenerdioden 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44 und 45 in Paaren zwischen die Sekundärseite des Transformators 24' und die Widerstände 28 bis 33 jeweils geschaltet sind, so daß man Eingangs- und Ausgangscharakteristika wie in Fig. 9 erhält, und zwar mit Spannungswellenformen an den Teilen bzw. Stellen K, L und N der Flg. 7, wie sie in Fig. in gleichartiger Weise wie in Fig. 8 gezeigt sind. Da der weitere Aufbau und die Funktionsweise der Schaltung der Fig.7 gleichartig wie bei der Schaltung nach Fig. 6 sind, erscheint eine weitergehende Erläuterung der Flg. 7 nicht erforderlich, es kann vielmehr in entsprechender Weise auf Fig. 6 verwiesen werden.

Es sei hier darauf hingewiesen, daß, obwohl die vorliegende Erfindung anhand der vorstehenden Ausführungsbeispiele hauptsächlich unter Bezugnahme auf die Anzeige von

809809/ 1092

Schallsignalen erläutert worden 1st, die Farbeanzeigevorrichtung nach der Erfindung keineswegs in ihrer Anwendung auf derartige Schallsignale allein beschränkt ist, sondern ohne weiteres auf alle anderen Signale im Rahmen des Prinzips der Erfindung angewandt werden kann.

Es sei außerdem darauf hingewiesen, daß die gemeinsame Seite oder die gemeinsame Elektrode, die nach den Erläuterungen der vorstehenden Ausführungsbeispiele angewandt wird, auch zu einzelnen Elektrodenausgebildet werden kann, was von den jeweiligen Erfordernissen abhängt.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß es gemäß der Erfindung möglich ist, durch die Verwendung von FlUssigkristallen ohne weiteres eine Anzeige zu bewirken, bei der der Bereich zum überführen der Flüssigkristalle in den funktionierenden Zustand in Abhängigkeit von der Größe eines Steuersignalniveaus verändert wird, wobei eine unterschiedliche Farbe an jedem Teil der Flüssigkristallzelle, die sich im funktionierenden Zustand befindet, erscheint. DarUberhinaus ist die Erfindung, da die Farbanzeigevorrichtung gemäß der Erfindung in ihrem Aufbau einfach und in ihrem Funktionleren stabil ist, während eine wirksame Anzeige zu allen Zeiten verfügbar ist, insbesondere dazu geeignet, in die verschiedensten elektrischen und elektronischen Ausrüstungen und Apparate, Einrichtungen, Geräte, Anlagen oder dergl. unter niedrigen Kosten eingebaut bzw. eingefügt zu werden.

Kurz zusammengefaßt betrifft die Erfindung eine Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtung, die eine Flüssigkristall-Anzeigezelle umfaßt, welche den Fredericksz-Übergangseffekt aufweist, sowie eine Antriebs- bzw. Aussteuerungsschaltung für die Anzeigezelle. Wenigstens eine der gegenüberliegenden Elektroden der Flüssigkristall-Anzeigezelle ist in eine Mehrzahl von Elektrodenteilen aufgeteilt, die in

809809/1092

einer Reihe ausgerichtet sind, während die Antriebs« bzw. Aussteuerungsschaltung der Mehrzahl der Elektrodenteile Antriebs- bzw. Aussteuerungsspannungen zuführt, welche einem Schallelgnal oder einen sonstigen Signal entsprechen und aufeinanderfolgend unterschiedliche Niveaus in der Reihenfolge der Ausrichtung der Hehrzahl der Elektrodenteile haben. Die Anzeigevorrichtung umfaßt weiterhin eine Schaltung zum Erniedrigen der Spannung der Wechselstromspannungsquelle auf eine vorbestimmte niedrige Spannung, die einem gemeinsamen Elektrodenteil zugeführt wird, das von der anderen der beiden gegenüberliegenden Elektroden der Flüssigkristall-Anzeigezelle gebildet wird, so daß eine Potentialdifferenz zwischen den Antriebs- bzw. Aussteuerungsspannungen und der vorbestimmten niedrigen Spannung an die Flüssigkristalle angelegt wird.

Es sei darauf hingewiesen, daß anstelle des Begriffs "Übertragungslichtspektrum¹¹ auch der Begriff "Transmissionsllchtspektrum" gesetzt werden kann.

Ende der Beschreibung.

809809/1092

Claims

PATENTANWÄLTE ^ '

DR. WALTER KRAUS OIPLOMCHEMIKER · DR-INa ANNEKATE WEISERT DIPL^ING. FACHRICHTUNG CHEMIE IRMOARDSTRASSE 15 · D-8OOO MÜNCHEN 71 · TELEFON Ο89/7Θ7Ο77-79 7Ο78 · TELEX Ο6-212156 kpatd

TELEGRAMM KRAUSPATENT

1617 Patentansprüche

Λ Λ Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtung» gekennzeichlet durch wenigstens eine Anzeigezelle (4; 25) von Flüssigkristallen, die Fredericksz-Ubergangseffekt haben, wobei wenigstens eine von gegenüberliegenden Elektroden (4c) der Flüssigkristall-Anzeigezelle in eine Mehrzahl, von Elektrodenteilen zur Ausrichtung in einer Reihe unterteilt ist; und eine Antriebs- bzw. Aussteuerungsschaltung (11-24;24^f ,27-45) zum Versorgen der Mehrzahl von Elektrodenteilen mit Antriebsbzw. Aussteuerungsspannungen, die aufeinanderfolgend unterschiedliche Niveaus haben, entsprechend der Reihenfolge der Ausrichtung der Mehrzahl von Elektrodenteilen.
2. Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristalle (4b) von positiver dielektrischer Anisotropie mit Fredericksz-Effekt sind, wobei die anfangliche Ausrichtung von nematischen FlüssigkristallmolekUlen homogen ist.
3· Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristalle (4d) negative dielektrische Anisotropie mit Fredericksz-Effekt haben, wobei die anfangliche Ausrichtung von nematischen Flüssigkristallmolekülen homeotropisch ist.
4. Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsbzw. Aussteuerungsschaltung eine Einrichtung (16-23; 27-45) umfaßt, mit der ein Schalleingangssignal oder ein sonstiges Eingangssignal einer Spannungsverstärkung und nachfolgend

809809/1092

ORlQlNAL INSPECTED

einer Spannungstellung zum Erzeugen der Antriebs- bzw. Aussteuerungsspannungen, die dem Schallsignal oder dem sonstigen Eingangssignal entsprechen und aufeinanderfolgend unterschiedliche Niveaus haben, so daß sie der Mehrzahl von Elektrodenteilen zugeführt werden, unterzogen wird; und daß die Antriebsbzw. Aussteuerungsschaltung außerdem eine Einrichtung (24; 24') zum Herabsetzen der Spannung einer Stromversorgungsquelle auf eine vorbestimmte niedrige Spannung umfaßt, wobei diese niedrige Spannung dem von der anderen der gegenüberliegenden Elektroden (4c) der Flüssigkristall-Anzeigezelle (4;25) gebildeten, gemeinsamen Elektrodenteil zugeführt wird, so daß eine Potentialdifferenz zwischen den Antriebs-bzw. Ausstouerungsspannungen und der vorbestimmten niedrigen Spannung an die

Flüssigkristalle (4b,4d) angelegt wird.
5. Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte niedrige Spannung eine Wechselspannung ist.
6. Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtung nach An- > At spruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das gemeinsame Elektrodenteil (4c) als eine einzige Elektrode ausgebildet ist.
7. Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das gemeinsame Elektrodenteil (4c) in getrennte Elektroden, die der erwähnten Mehrzahl von Elektrodenteilen entsprechen, unterteilt ist.

809809/1092