DE2840772C3

DE2840772C3 - Mehrschichtige Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung mit Matrix-Elektrodenmuster

Info

Publication number: DE2840772C3
Application number: DE2840772A
Authority: DE
Inventors: Toshiaki Nara Takamatsu; Tomio Ikaruga Nara Wada
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1977-09-22
Filing date: 1978-09-19
Publication date: 1984-03-08
Also published as: CH637772A5; JPS5448266A; US4487480A; DE2840772A1; JPS5823607B2; DE2840772B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine mehrschichtige Matrix-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs.

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

(I) es wurde ein neues Flüssigkristallmaterial entwikkelt, das definierte, konstante Schwellwerteigenschaften besitzt,

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

zu erhalten, und

(III) es wurde eine Elektrodenanordnung entwickelt, um die scheinbare Auflösung eines Bildes bzw. einer Anzeige zu verbessern. Wie in Fig. l(a) beispielsweise dargestellt ist, sind die Spaltenelektroden in eine obere Hälfte ΥΊ, Yj,... Y_n und in eine untere Hälfte Y_x', Y₂',... Y_n' aufgeteilt, und die Zeilenelektroden X\, Xj X_m sind zusammen der oberen und unteren Hälfte funktionsmäßig zugeordnet. Eine andere Möglichkeit, die in Fig. l(b) dargestellt ist, besteht darin, zwei benachbarte Spaltenelektroden Y-, und Yj kammzahn-förmig auszubilden, so daß sie innerhalb einer entsprechenden Zeilenelektrode Xj ineinandergreifen.

Bei den ersten beiden Verfahren (I) und (II) ist keine Änderung des Aufbaus der Flüssigkristallzelle erforderlich. Allerdings ist es nicht möglich, die Anzahl der anzusteuernden Zeilenelektrpden wesentlich zu erhöhen. Bei dem letztgenannten Verfahren (III) läßt sich dagegen die Anzahl der ansteuerbaren oder verwendbaren Zeilenelektroden durchaus erhöhen, jedoch wird dadurch der Zellenaufbau komplizierter.
Es gibt zwei mögliche Arten von Flüssigkristall-An-

M zeigevorrichtungen in Matrixform, bei denen die Elektrodenanordnung in der in Fig. l(a) dargestellten Weise vorgenommen werden kann. Eine Möglichkeit besteht darin, alle Zeilenelektroden in eine obere und eine untere Gruppe innerhalb desselben Zellenaufbau aufzuteilen (das ist der Typ mit oberer und unterer Aufteilung), und die andere Möglichkeit besteht darin (DE-OS 28 29 602), zwei Flüssigkristallzellen übereinanderzulegen (das ist der zweischichtige Matrix-Typ). Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit der letztgenannten Möglichkeit bzw. dem Matrixtyp mit zwei Schichten.

Wie aus F i g. 2 zu ersehen ist, umfaßt die Matrix-Anzeigevorrichtung mit zwei Schichten eine erste lichtdurchlässige Trägerplatte (im folgenden kurz Träger genannt) 11, eiaan zweiten lichtdurchlässigen Träger t2 und einen dritten Träger 13, die in der genannten Reihenfolge von der Ansichtsseite her angeordnet sind. Der erste Träger 11 trägt Spaltenelektroden 14a, 14/),.., der zweite Träger 12 trägt Elektroden 15a, 15/),... in der oberen Hälfte, die dem ersten Träger 11 zugewandt ist Der zweite Träger 12 besitzt weiterhin Zeilenelektroden 16a, 16/),... in der unteren Hälfte, die dem dritten Träger 13 zugewandt ist Der dritte Träger 13 trägt Spalteneiektroäen 17a, 17b,... . Die zweischichtige Matrix-Anzeigevorrichtung ermöglicht daher ein Tastverhältnis, das doppelt so groß wie bei anderen Anzeigevorrichtungen ist, jedoch sind damit erhebliche Schwierigkeiten verbunden:

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

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

(c) Wenn man die jeweiligen Elektroden an den Enden der Glasplatten anschließen will, ist es erforderlich, die Elektrode von acht Kanten aus anzuschließen, so daß sich einige Elektroden gegenseitig überlappen und dadurch eine sehr komplizierte Elektrodenanschlußanordnung (elektrode lead assembly) entsteht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Flüssigkrisiall-Anzeigevorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs genannten Art zu schaffen, bei der die Elektrodenanschlußanordnung einfach ist und die Anschlüsse leicht herzustellen sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Anspruch angegebenen Kennzeichenmerkmalen gelöst

Bei der erfindungsgemäßen mehrschichtigen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung in Matrixform sind mehrere Flüssigkristall-Anzeigezellen übereinander angeordnet, und Matrixelektroden sind für jede der Flüssigkristall-Anzeigezellen vorgesehen. AUe Träger der jeweiligen Flüssigkristall-Anzeigezellen sind übereinander so angeordnet, daß die längere Seite des jeweils darunterliegenden Trägers langer und die kürzere Seite des jeweils darunterliegenden Trägers kürzer ist, oder umgekehrt. Dadurch ist es möglich, Platz für die Elektrodenanschlüsse zu schaffen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

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

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

F i g. 3(a) bis 3(c) schematische Darstellungen, die eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung in Matrixform wiedergeben, wobei F i g. 3(a) eine Aufsicht, F i g. 3(b) einen Querschnitt entlang der Schnittlinie A-A und F i g. 3(c) einen Querschnitt entlang der Schnittlinie ß-f?ist,und

F i g. 4 ein vergrößerter Querschnitt eines Teils von Fig.3{c) mit einer anderen Ausführungsform der Abdichtung.

Die Abmessungen der drei lichtdurchlässigen Glasträger 21, 22, 23 sind entsprechend den in Tabelle 1 angegebenen Werten gewählt, wobei a die Höhe, b die Breite einer Anzeigefläche (einschließlich einer Abdichtung 30) und c die Breite der Elektrodenanschlußbereiche ist. Es sei erwähnt, daß c nicht notwendigerweise für alle Elektrodenanschlußbereiche gleich sein muß.

Tabelle 1	Glasabmessu.ngen Höhe Breite	b + 4c b + 2c b
	a a+2c a + 4c
Glasträger 21 Glasträger 22 Glasträger 23

Der Glasträger 21 ist nur auf der unteren Hälfte mit Zeilenelektroden 24a, 246,... versehen. Der zweite Träger 22 ist an der Sichtseite mit Spaltenelektroden 25a, 256,... Und die obere Hälfte der anderen Seite dieses zweiten Trägers 22 ist mit den Zeilenelektroden 26a, 26t,... versehen. Der dritte und letzte Träger 23 trägt die Spaltenelektroden 27a, 276,...

Die Elektrodenanschlußbereiche 28 für die Elektroden 24 befinden sich auf beiden Seiten der unteren Hälfte des Trägers 21.

Die Elektrodenanschlußbereiche 29 für die Elektroden 25 befinden sich oben und unten auf der Aufsichtseite des Trägers 22, und die Elektrodenanschlußbereiche 31 für die Elektroden 26 befinden sich links und rechts auf der anderen Seite auf der oberen

ίο Hälfte des Trägers 22.

Die Elektrodenanschlußbereiche 32 für die Elektroden 27 befinden sich an der Ober- und Unterseite des Trägers 23.

Da der Träger 22 aus einer äußerst dünnen Glasplatte besteht ist es vorteilhaft, daß die vier Kanten des Trägers 22 abgerundet sind, oder daß der Träger 22 selbst dieselbe Form wie die übrigen Träger 21,23 ohne vorstehende freie Ecken aufweist

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

Bei der zuvor beschriebenen FIüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Elektrodenbereich in dem in Fig. l(a) in Aufsicht dargestellten Schema ausgebildet und weist die Form einer zweischichtigen Matrixanzeigezdle auf.

Der mittlere Träger 22 aus dünnem Glas liegt zwischen den beiden dicken Trägern 21 und 23. Die Elektrodenanschlußbereiche 29 und 31 des dünnen Glasträgers 22 sind über Abdichtungen 30 gegen den vorderen Träger 21 bzw. den hinteren Träger 23 abgestützt

Dadurch, daß sich wie in F i g. 4 die Abdichtungen 30 gegenüber den Elektrodenträgerbereichen 31 und 29 jeweils bis an die Kante des Trägers 22 erstrecken, kann der Träger 22 eine ebenso hohe mechanische Festigkeit wie die Träger 21, 23 bieten. Der Träger 22 ist daher gegen Zerstörung oder Absplittern auch dann gefeit, wenn die Elektrodenanschlußbereiche 29,31 extern mit einem flexiblen Plättchen oder einem Elek'rodenstift verbunden werden.

Alle Elektrodenanschlußbereiche, die auf die acht unterschiedlichen Trägerkanten verteilt sind, überlappen sich gegenseitig nicht Es ist auch möglich, die jeweiligen Elektroden über ein flexibles Plättchen, einen Elektrodenstift oder dergleichen nach außen zu führen.

so Bei dem dargestellten, zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine zweischichtige Matrixanzeigeeinrichtung. Die Merkmale der vorliegend.!¹:. Erfindung sind jedoch genauso bei drei- oder mehrschichtigen Matrixanzeigevorrichtungen anzuwenden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

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