DE4425034A1 - Farb-Flüssigkristall-Sichtanzeigesystem - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Farb-Flüssigkri­ stall-Sichtanzeigesysteme und insbesondere auf Farb-Flüssig­ kristall-Sichtanzeigesysteme oder -geräte, die mit einem nie­ drigen Arbeitszyklus betrieben werden und Bilddarstellungen von hoher Qualität erzeugen können.

Flüssigkristall-Sichtanzeigesysteme zur Darstellung von Farb­ abbildungen umfassen einen Farbfiltersatz, in dem drei Filter für drei unterschiedliche Farben, d. h. rot (im folgenden als "R" bezeichnet), grün ("G") und blau ("B"), an einem transpa­ renten Substrat für jedes Bildelement vorgesehen sind, und einen Gast-/Wirtkristalltyp, der einen in einem Wirt-Flüssig­ kristall gelösten Zweifarben-Farbstoff enthält.

Die beigefügte Fig. 5 ist eine Querschnittsdarstellung, die ein Bildelementteil eines Farb-Flüssigkristall-Anzeigesystems mit Farbfiltern zeigt. Gemäß Fig. 5 ist eine aus einer ver­ drillten nematischen Substanz od. dgl. gebildete Flüssigkri­ stallschicht 1 zwischen zwei transparenten Substraten 4 und 5 eingeschlossen. Eine transparente Elektrode 6 und eine Aus­ richt- oder Orientierungsschicht 7 sind an der Seite des einen transparenten Substrats 4, die der Flüssigkristallschicht 1 zugewandt ist, angebracht. An der Seite des anderen transparen­ ten Substrats 5, die der Flüssigkristallschicht 1 zugewandt ist, sind jeweils R-, G- und B-Farbfilter 10R, 10G und 10B sowie den Farbfiltern 10R, 10G und 10B entsprechende Elektro­ den 9R, 9G und 9B angebracht, wobei schwarze Masken 11 zwi­ schen Bildelementelektroden vorhanden sind. Darüber hinaus ist an den oben genannten Bauelementen eine Orientierungs­ schicht 8 angeordnet. Zwei Polarisationsplatten 2 und 3 be­ finden sich an den Außenseiten der transparenten Substrate 4 und 5 entgegengesetzt zu den Seiten der Flüssigkristall­ schicht.

Die Farbfilter 10R, 10G und 10B sind in einem von verschiede­ nen Schemata, die in den Fig. 6(a) bis 6(d) gezeigt sind, an­ geordnet, d. h. die Farbfilter 10R, 10G und 10B können in einer mosaikartigen, in Fig. 6(a) gezeigten Anordnung, in der die Farbfilter konsequent in der Position verschoben sind, einer dreieckartigen, in Fig. 6(b) gezeigten Anordnung, einer streifenartigen, in Fig. 6(c) gezeigten Anordnung gestal­ tet sein, oder sie können in der Art einer in Fig. 6(d) ge­ zeigten Vierpixel-Anordnung od. dgl. ausgebildet sein.

Bei Betrachtung der Fig. 6(a), 6(b) und 6(d) wird augenschein­ lich, daß dann, wenn die R-, G- und B-Farbfilter alternierend in einer mosaikartigen Weise angeordnet sind, die zum Verbin­ den der Elektroden derselben Farbe untereinander verwendeten Leiter nicht so angeordnet werden können, daß sie sich unter­ einander nicht kreuzen. Wenn die zur Verbindung der Elektroden für R, G und B verwendeten Leiter einander kreuzen, dann wer­ den jedoch beide, den gekreuzten Leitern entsprechenden Far­ ben in deren kreuzenden Teilen angeschaltet. Zusätzlich müs­ sen die Leiter so angeordnet werden, daß sie sich in zwei Ebe­ nen, die durch eine Isolierschicht getrennt sind, kreuzen, um zu verhindern, daß die zwei Leiter kurzgeschlossen werden, und das läßt in hohem Maß die Produktionszeit ansteigen und senkt oder erniedrigt auch die Zuverlässigkeit des Sichtan­ zeigesystems. Um eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung zu betreiben, in welcher diese Farbfilteranordnung vorgesehen wird, werden deshalb die den Farbfiltern entsprechenden Elek­ troden nach Art einer Matrix in einer Reihen- oder Spaltenrich­ tung (Säulenrichtung) verbunden, und es wird eine periodische Steuerung ausgeführt, die eine Impulsspannung an jede Reihe oder Spalte von Bildelementen anlegt. Wenn beispielsweise ein Flüssigkristall-Anzeigefeld eine Anordnung oder ein Schema von 24 × 24 Bildelementen (Pixel) hat und jedes Pixel drei Farbelektroden R, G sowie B erfordert, so sind, falls die Elektroden für jede Reihe oder jede Spalte von Pixeln vor­ gesehen sind, dann 24 × 3 = 72 Elektroden notwendig, die dann wiederum einen hohen Arbeitszyklus (ein hohes Arbeitsspiel) erfordern, d. h. 1/72 für jede Bildelementfarbe.

Wenn sich der Arbeitszyklus erhöht, wird jedoch der Helligkeits­ unterschied zwischen benachbarten Anzeigebildelementen, an die eine Spannung gelegt wird, und nichtanzeigenden Bildelementen, an die eine Spannung nicht gelegt wird, verschlechtert. Als Ergebnis kann ein klares, deutliches Bild nicht erhalten wer­ den, und die Qualität einer Anzeige wird herabgesetzt.

Wenn andererseits, wie in Fig. 6(c) gezeigt ist, eine streifen­ förmige Anordnung zur Anwendung kommt, in welcher die Farbfil­ ter derselben Farbe in einer Spalte oder Säule angeordnet sind, werden die Elektroden in jeder Spalte miteinander ver­ bunden und entsprechende Leiter erstrecken sich vom Anzeige­ schirm weg, so daß unterschiedliche Leiter einander lediglich außenseitig der Anzeigefläche kreuzen, wobei dann lediglich drei Anschlußklemmen erforderlich sind, um die derselben Far­ be entsprechenden Elektroden für die an dem transparenten Sub­ strat ausgebildeten Bildelemente, d. h. R-, G- und B-Elektroden­ klemmen, zu verbinden. Da jedoch die Filter derselben Farbe sich in jeder Spalte aneinander anschließen, wird eine partiel­ le Farbdarstellung oder -wiedergabe erzeugt, und insbesondere kann, wenn zwei oder mehr Farben miteinander gemischt werden, eine gleichförmig gemischte Farbe nicht erhalten werden.

Abriß der Erfindung

Es ist demzufolge ein Ziel der Erfindung, ein Farb-Flüssig­ kristall-Anzeigesystem zu schaffen, das die bei herkömmlichen Farb-Flüssigkristall-Anzeigesystemen oder -geräten vorhande­ nen Nachteile überwindet.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, ein Farb-Flüssigkristall- Sichtanzeigesystem zu schaffen, in dem den Farbfiltern dersel­ ben Farbe für Bildelemente entsprechende Elektroden miteinan­ der sowie mit einer zugehörigen Anschlußklemme verbunden wer­ den, wobei lediglich dieselbe Anzahl an Anschlußklemmen wie die Anzahl an Farben für die Farbfilter erforderlich ist, so daß die Bildelementfarben periodisch mit einem niedrigen Ar­ beits- oder Tastzyklus, z. B. 1/3, angesteuert werden können, während gewährleistet wird, daß, selbst wenn unterschiedliche Farbfilter gemischt werden, eine Farb-Sichtanzeige mit hoher Auflösung erhalten werden kann.

Diese und weitere Ziele der Erfindung werden erreicht, indem ein Farb-Flüssigkristall-Sichtanzeigesystem geschaffen wird, bei welchem eine Flüssigkristallschicht zwischen zwei trans­ parenten Substraten eingeschlossen ist und drei oder mehr Farbfilter, die jedes Bildelement bilden, sowie den Farbfil­ tern entsprechende Elektroden im einen der transparenten Sub­ strate ausgestaltet sind. In einer Ausführungsform gemäß der Erfindung werden die Farbfilter derselben Farbe in den je­ weiligen Bildelementen so angeordnet, daß sie einander nicht benachbart sind, und es wird ein gemeinsames Anschlußteil vor­ gesehen, mit dem die den Farbfiltern derselben Farbe entspre­ chenden Elektroden durch ihren eigenen Leiter verbunden wer­ den. Darüber hinaus werden die Farbfilter so angeordnet, daß der Leiter zur Verbindung der Elektroden der Farbfilter der gleichen Farbe nicht Leiter zur Verbindung der Elektroden der Farbfilter von unterschiedlichen Farben im Anzeigeschirm kreuzt.

Die oben erwähnten Farbfilter von drei oder mehr Farben schlie­ ßen erste, zweite und dritte Farben ein, und diese drei Farb­ filter werden als eine Farb-Baueinheit geschaffen. Vorzugs­ weise sind in der Farb-Baueinheit die Farbfilter der ersten sowie zweiten Farben so angeordnet, daß sie aneinandergrenzen, während das Farbfilter der dritten Farbe mit Bezug zu den bei­ den anderen Farbfiltern so positioniert wird, daß es eine angrenzende Seite hat, die benachbart zu den beiden anderen Farbfiltern angeordnet ist.

Vorzugsweise erstrecken sich die Elektroden der angrenzenden Farbfilter der ersten und zweiten Farben, die in der Farb- Baueinheit enthalten sind, parallel zu der Linie zwischen je­ nen Filtern, und wird die Elektrode des Farbfilters der drit­ ten Farbe durch einen Leiter angeschlossen, der zwischen den ersten und zweiten Farbelektroden verläuft. Mit dieser Anord­ nung ist es möglich, die den Farbfiltern der gleichen Farbe entsprechenden Elektroden untereinander zu verbinden, und es kann auch ohne weiteres eine gleichförmig gemischte Farbe er­ halten werden.

Um eine Farbe innerhalb eines Bildelements gleichförmig zu verteilen, werden vorzugsweise zwei Farb-Baueinheiten des oben beschriebenen Typs so angeordnet, daß sie in einer er­ sten Richtung einander benachbart sind, und werden zwei Farb- Baueinheiten eines unterschiedlichen Typs, wobei die Position des Farbfilters der dritten Farbe mit Bezug zu den Farbfiltern der ersten sowie zweiten Farbe im Vergleich mit den Farb-Bau­ einheiten des oben beschriebenen Typs umgekehrt ist, eben­ falls so angeordnet, daß sie einander in der ersten Richtung benachbart sind, wobei die zwei Farb-Baueinheiten eines jeden Typs parallel zueinander in der ersten Richtung und Seite an Seite angeordnet werden, um ein Bildelement zu erzeugen.

Alternativ kann eine andere Anordnung vorgesehen werden, in welcher in Streifenform ausgebildete Farbfilter in der Rei­ henfolge einer ersten Farbe, einer dritten Farbe, einer zweiten Farbe, einer dritten Farbe, einer ersten Farbe, einer dritten Farbe und einer zweiten Farbe angeordnet werden, um ein Bildelement zu bilden, und in welcher die den Farbfiltern derselben Farbe entsprechenden Elektroden miteinander durch einen gemeinsamen Leiter verbunden werden. Diese Anordnung ist insofern vorzuziehen, als es einfach ist, die den Farb­ filtern der gleichen Farbe entsprechenden Elektroden miteinan­ der zu verbinden und eine gleichförmig gemischte Farbe zu erhalten.

Da die den Farbfiltern derselben Farbe entsprechenden Elektro­ den untereinander durch ihre eigenen Leiter verbunden werden und die gemeinsamen Leiter zur Verbindung der den Farbfiltern von unterschiedlichen Farben entsprechenden Elektroden einan­ der innerhalb einer Anzeigefläche nicht kreuzen, eliminiert die Sichtanzeigeanordnung der Erfindung die Möglichkeit, daß die Anzeigefarben in den verschiedenen Leiterabschnitten mit­ einander gemischt werden, wodurch die Anzeige- oder Wiedergabe­ kennwerte und -eigenschaften des Anzeigegeräts verschlechtert werden. Da auch die Anzahl der Elektrodenklemmen gleich zur Anzahl der unterschiedlichen Farben der Farbfilter bestimmt werden kann, kann das Farb-Flüssigkristall-Anzeigesystem der Erfindung mit einem niedrigen Arbeitszyklus oder -spiel be­ trieben werden, so daß eine klare, deutliche Bildwiedergabe oder -darstellung von hoher Auflösung erhalten werden kann. Weil ferner die Farbfilter derselben Farbe nicht ausgerich­ tet sind, kann eine gleichmäßige Farbe erhalten werden, selbst wenn eine gemischte Farbe dargestellt wird. Auch ist die von einem Bildelement wiedergegebene Farbe gleichbleibend, weil zwei oder mehr Filter derselben Farbe innerhalb eines jeden Bildelements vorgesehen sind.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Weitere Ziele wie auch die Vorteile der Erfindung werden bei Würdigung der folgenden Beschreibung, wobei auf die beige­ fügten Zeichnungen Bezug genommen wird, deutlich.

Fig. 1(a) ist eine Draufsicht, die die Anordnung von Farb­ filtern zeigt, die bei einer ersten repräsentativen Ausführungs­ form eines Farb-Flüssigkristall-Sichtanzeigesystems gemäß der Erfindung zur Anwendung kommt;

Fig. 1(b) ist eine Draufsicht auf eine Segmentelektrode, die in Gegenüberlage zu den Farbfiltern der Fig. 1(a) angeordnet ist;

Fig. 2 ist eine Draufsicht, die die Anordnung von Farbfiltern zeigt, die bei einer zweiten repräsentativen Ausführungsform des Farb-Flüssigkristall-Sichtanzeigesystems gemäß der Erfin­ dung zur Anwendung kommt;

Fig. 3 ist eine Draufsicht, die eine Anordnung oder ein Schema von in einem transparenten Substrat ausgebildeten Bildelemen­ ten (Pixeln) zeigt;

Fig. 4(a), 4(b) und 4(c) sind abgebrochene Schnittdarstellun­ gen eines Farb-Flüssigkristall-Anzeigegeräts, die die Anord­ nung von an einem transparenten Substrat ausgebildeten Farb­ filtern und Elektroden zeigen;

Fig. 5 ist eine abgebrochene Schnittdarstellung, die einen Teil eines herkömmlichen Farb-Flüssigkristall-Anzeigegeräts zeigt;

Fig. 6(a)-6(d) sind Draufsichten, die Beispiele von Schemata zur Anordnung von Farbfiltern bei herkömmlichen Farb-Flüssig­ kristall-Anzeigesystemen zeigen.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Repräsentative Ausführungsformen von Farb-Flüssigkristall- Anzeigesystemen gemäß der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die Fig. 1(a) zeigt die Anordnung von Farbfiltern, die einem Bildelement (Pixel) entsprechen, das in einem von zwei transparenten Sub­ straten vorgesehen ist, welche in einem Farb-Flüssigkristall- Anzeigesystem verwendet wird, das selektiv durch den Farb­ filtern zugeordnete Elektroden aktivierte Bereiche hat, und sie zeigt auch die Anordnung der gemeinsamen Leiter, die zur Verbindung der Elektroden benützt werden. Die Fig. 1(b) zeigt die in dem anderen transparenten Substrat vorhandene Biidelement-Auswahlelektrode, die dem in Fig. 1(a) gezeigten Pixel entspricht. Die Fig. 2 zeigt die Anordnung von Farb­ filtern, die einem im einen transparenten Substrat vorgese­ henen Pixel entsprechen, welche bei einer anderen typischen Ausführungsform des Farb-Flüssigkristall-Anzeigesystems ge­ mäß der Erfindung verwendet wird.

Gemäß der Fig. 1(a) werden drei Filter 10R, 10G und 10B, die die drei Primärfarben, nämlich rot ("R"), grün ("G") und blau ("B"), jeweils übertragen, selektiv durch den Flüssigkristall exponiert, wenn die entsprechenden Elektroden aktiviert wer­ den. Bei dieser Ausführungsform sind die roten und grünen Farb­ filter 10R sowie 10G und ihre zugeordneten Elektroden einan­ der benachbart und jedes hat eine rechteckige Gestalt, wobei die längeren Seiten nebeneinanderliegen und diese in der hori­ zontalen Richtung beabstandet sind. Das blaue Farbfilter 10B und seine zugeordnete Elektrode sind rechteckig ausgestaltet, wobei die längere Seite sich horizontal erstreckt, und sie sind unter den Farbfiltern 10R sowie 10G angeordnet sowie ab­ wärts von diesen beabstandet, so daß das Farbfilter 10B eine angrenzende Seite hat, die beiden Farbfiltern 10R sowie 10G zugewandt ist, wobei die drei benachbarten Filter 10R, 10G und 10B eine Farb-Filterbaueinheit bilden. Diese eine Einheit kann als ein Bildelement verwendet werden, jedoch sind bei der vorliegenden Erfindung vier von diesen Einheiten so angeord­ net, daß sie ein Bildelement bilden.

In diesem Fall wird ein Bildelement durch zwei der oben be­ schriebenen Einheiten, die benachbart zueinander in vertikal beabstandeter Beziehung angeordnet sind, und durch zwei wei­ tere vertikal beabstandete Farb-Baueinheiten eines unterschied­ lichen Typs, die horizontal benachbart zu den ersten beiden Einheiten angeordnet sind, gebildet. In den letztgenannten Farb-Baueinheiten ist die Position des blauen Farbfilters 10B mit Bezug zu den Positionen der roten und grünen Farbfilter 10R sowie 10G umgekehrt im Vergleich mit den vorbeschriebenen ersten Farb-Baueinheiten, und diese Einheiten sind ebenfalls in der vertikalen Richtung beabstandet, um aneinander anzugren­ zen. Bei dieser Anordnung können die Elektroden für jede der drei Farben R, G und B durch zugehörige gemeinsame Leiter 12R, 12G und 12B verbunden werden, die einander nicht kreuzen. Auch verlaufen die Leiter 12R, 12G sowie 12B in der vertikalen Richtung und können deshalb mit den entsprechenden Elektroden derselben Farben in anderen Bildelementen, die vertikal ober­ halb und unterhalb des dargestellten Bildelements plaziert sind, verbunden werden.

Die Fig. 3 zeigt eine Anordnung, in der zwölf Spalten oder Säulen, von denen jede zwölf vertikal ausgerichtete Bild­ elemente 16 besitzt, im transparenten Substrat 5 angeordnet sind. Als Ergebnis werden die Elektroden, die jeder der Far­ ben R, G und B der in der vertikalen Richtung ausgerichteten Pixel entspricht, jeweils durch die Leiter 12R, 12G und 12B verbunden, so daß die Leiter nicht irgendwelche Leiter, die anderen Farben zugeordnet sind, kreuzen, wobei die Leiter 12R, 12G und 12B sich vertikal zu den Endteilen oder -abschnitten der transparenten Substrate erstrecken.

Da die Endteile der zwei transparenten Substrate außenseitig der Abdichtmittelabschnitte angeordnet sind, die die Flüs­ sigkristallschicht zwischen den transparenten Substraten hal­ ten und damit haftend verbunden sind, wird, selbst wenn sich die die Elektroden der jeweiligen Farben verbindenden Leiter einander unter Trennung durch die Isolierschichten in den End­ teilen kreuzen, eine Bildwiedergabe nicht durch diese ge­ kreuzten Verbindungen beeinflußt. Deshalb können die End­ teile der zwei transparenten Substrate ein gemeinsames An­ schluß- oder Verbindungsteil enthalten, mit dem die gemein­ samen Leiter für die Farben R, G sowie B verbunden werden, und es sind für die drei Farben R, G sowie B lediglich drei Anschlüsse jeweils notwendig. Selbst wenn die Bildelemente in dem Sichtanzeigesystem periodisch betrieben werden, können sie als Ergebnis dessen mit einem niedrigen Arbeitszyklus be­ trieben werden, so daß eine deutliche Bildwiedergabe erlangt werden kann.

Darüber hinaus brauchen bei dieser Anordnung die Größenabmes­ sungen der rechteckigen Ausgestaltungen der Farbfilter 10R, 10G sowie 10B für jede der Farben nicht dieselben zu sein, und die relativen Abmessungen der Filter für eine Farbe, z. B. blau, die eine geringere visuelle Empfindlichkeitscharak­ teristik hat, können größer sein, um eine gleichförmig ausse­ hende Gesamt-Sichtanzeige zu erzeugen. Beispielsweise ist, wie in Fig. 1(a) gezeigt ist, die Gesamtfläche der Filter 10B größer als diejenige der Filter 10R und 10G. Bei der oben be­ schriebenen Ausführungsform ist das Farbfilter der dritten Farbe (blau) in einer Einheit der Farbfilter unter den Farb­ filtern der ersten sowie zweiten Farbe (rot sowie grün) ange­ ordnet, jedoch kann nach Wunsch das dritte Farbfilter über dem ersten sowie zweiten Farbfilter angeordnet werden.

Ferner können die Farbfilter 10R, 10G sowie 10B in den Berei­ chen oberhalb oder unterhalb der gemeinsamen, die jeweili­ gen Elektroden verbindenden Leiter 12R, 12G sowie 12B vorge­ sehen oder nicht vorgesehen sein. Auch können die die Elek­ troden verbindenden Leiter aus demselben Material wie die Elektroden, z. B. einem ITO-Film (Indiumzinnoxid-Film), einem SnO₂-Film oder einem gleichartigen transparenten leitfähigen Film, gefertigt und gleichzeitig mit den Elektroden ausgestal­ tet sein. In diesem Fall soll jedoch die Breite des Leiters relativ groß sein, d. h. in der Größenordnung von 30 um. Um die nichtanzeigende Fläche der Anzeigevorrichtung zu verklei­ nern, wenn keine Farbfilter oberhalb oder unterhalb der ver­ bindenden Leiter vorhanden sind, können diese Leiter aus Chrom mit einer Breite in der Größenordnung von 3 µm gefertigt wer­ den.

Die Fig. 1(b) ist eine Darstellung, die ein Ein-Pixelteil einer Segmentelektrode 13 zeigt, die im anderen transparenten Substrat, das in Gegenüberlage zu dem oben beschriebenen, die Filter enthaltenden transparenten Substrat angeordnet ist, vorgesehen ist, wobei die Betrachtung von der gleichen Seite wie bei den in Fig. 1(a) gezeigten Farbfiltern erfolgt. Das heißt, die Fig. 1(b) ist eine derartige Ansicht, daß, wenn die Fig. 1(a) und 1(b) einander überlagert werden, die Fil­ ter- und Elektrodenanordnung dieselbe sein wird, wie sie im Anzeigefeld ist.

Gemäß der Fig. 1(b) besitzt die Segmentelektrode 13 Öffnungen oder Ausschnitte 14, um zu verhindern, daß die den in Fig. 1(a) entsprechenden Elektroden den Flüssigkristall in den den Lei­ tern 12R, 12G und 12B nahegelegenen Teilen von diesem akti­ vieren, d. h., die Segmentelektrode ist teilweise ausgeschnit­ ten, um zu verhindern, daß eine Spannung in diesen Bereichen parallel zur Flüssigkristallschicht angelegt wird. Wenn die Leiter einander nicht kreuzen und die Elektroden angeordnet sind, um den an die Leiterabschnitte angrenzenden Flüssig­ kristall zu aktivieren, brauchen jedoch die Ausschnitte 14 nicht in der Segmentelektrode ausgebildet zu werden, und es ist möglich, eine quadratische oder rechteckige Segmentelek­ trode zu verwenden. Bei der gezeigten Ausführungsform wird für jede Segmentelektrode 13 eine Elektrodenklemme 15 unabhän­ gig mit dem Endabschnitt oder -teil des transparenten Substrats verbunden.

Obgleich die Fig. 1(a) und 1(b) lediglich die Anordnungen der Farbfilter 10R, 10G sowie 10B, die in einem der transparenten Substrate vorhanden sind, und der den Farbfiltern entsprechen­ den Elektroden wie auch die Gestalt der im anderen transparen­ ten Substrat vorhandenen Segmentelektrode 13 zeigen, ist der Aufbau der übrigen Teile der in Rede stehenden Ausführungsform des Anzeigesystems derselbe wie der in Fig. 5 gezeigte Aufbau. Somit wird die Flüssigkristallschicht durch die und zwischen den zwei transparenten Substraten 4 sowie 5 und den Elektro­ denschichten 6, 9R, 9G sowie 9B gehalten, wobei Ausrichtfil­ me 7 sowie 8 u. dgl. in den zwei transparenten Substraten vor­ handen sind, wie auch Polarisationsplatten 2 und 4 an den Außenflächen der transparenten Substrate vorgesehen sind.

Es wird nun auf die Fig. 2 Bezug genommen, die eine weitere Aus­ führungsform eines Farb-Flüssigkristall-Sichtanzeigesystems gemäß der Erfindung zeigt, das Farbfilter 10R, 10G sowie 10B, die in einer langen vertikalen Streifengestalt ausgebildet sind, und entsprechend gestaltete Elektroden enthält. Darüber hinaus sind die Streifenfilter in der Reihenfolge eines ersten Farbfilters 10R, eines dritten Farbfilters 10B, eines zweiten Farbfilters 10G, eines dritten Farbfilters 10B, eines ersten Farbfilters 10R, eines dritten Farbfilters 10B und eines zweiten Farbfilters 10G in der horizontalen Richtung ange­ ordnet. Mit dieser Anordnung können, wie in Fig. 2 gezeigt ist, die jeder Farbe entsprechenden Elektroden untereinan­ der durch einen der Leiter 12R, 12B sowie 12G in einer sol­ chen Weise verbunden werden, daß die Leiter einander nicht kreuzen. Auch verlaufen die Leiter vom Bildelement auf- und abwärts, so daß die Farbfilter der entsprechenden Farben in Pixeln ober- und unterhalb des dargestellten Bildelements un­ tereinander durch dieselben Leiter und Elektroden verbunden werden können, die denselben Bildelementfarben entsprechen, welche horizontal vom dargestellten Bildelement beabstandet sind, und sie können in dem Endabschnitt des transparenten Substrats verbunden werden, der außenseitig der Anzeigefläche angeordnet ist, und zwar in der oben mit Bezug auf die erste, in den Fig. 1(a) und 1(b) beschriebenen Weise. Folglich können die Pixelelektroden an drei Elektrodenanschlüsse, die den drei Farben R, G und B entsprechen, angeschlossen werden, wie mit Bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben wurde. Auch wenn die Anzeigebildelementfarben periodisch angesteu­ ert werden, so können sie darüber hinaus mit einem niedrigen Arbeitszyklus, beispielsweise einem 1/3-Arbeitszyklus, be­ trieben werden, wodurch das Anzeigesystem in der Lage ist, eine klare, deutliche Abbildung zu erzeugen. Weil zusätzlich jedes Bildelement mehrere Filter einer jeden Farbe hat, die einander nicht benachbart sind, kann in jedem Bildelement eine gleichmäßige Farbwiedergabe oder -darstellung erzeugt werden.

Gemäß der typischen, bei der zweiten Ausführungsform verwende­ ten Anordnung ist gegenüber der ersten und zweiten Farbe ein Farbfilter 10B der dritten Farbe mehr vorhanden. Falls die drei Primärfarben R, G und B verwendet werden, kann als Er­ gebnis, wenn das dritte Farbfilter 10B blau ist und das er­ ste sowie zweite Farbfilter 10R sowie 10G rot sowie grün sind, dann die Fläche der blauen Farbe, die eine niedrigere visuel­ le Empfindlichkeitscharakteristik hat, vergrößert werden, und demzufolge kann die gesamte Farbwiedergabe gleichförmig gesehen werden. Nach Wunsch können die Breiten der unterschied­ lichen Farbstreifen für den gleichen Zweck verändert werden.

Die Beziehung zwischen den Farbfiltern und den zugehörigen Elektroden wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 4(a)-4(c) beschrieben. Im Fall der Fig. 4(a) sind drei Elektroden 9R, 9G und 9B, die den drei Farbfiltern entsprechen, am transpa­ renten Substrat 5 ausgebildet, während die drei Farbfilter 10R, 10G und 10B an den zugeordneten Elektroden 9R, 9G und 9B ausgestaltet sind. Um die Elektroden 9R, 9G und 9B zu er­ zeugen, wird ein transparenter leitfähiger Film, z. B. ein ITO-Film, ein SnO₂-Film oder ein gleichartiger Film, durch Zerstäubung od. dgl. ausgebildet und dann am Substrat struk­ turiert, während die Farbfilter durch ein Farbdruckverfahren oder durch ein ähnliches Verfahren ausgebildet werden. Ob­ gleich das nicht gezeigt ist, wird ein aus Polyimid od. dgl. bestehender Orientierungsfilm an den Farbfiltern ausgestaltet.

Bei der in Fig. 4(b) gezeigten modifizierten Anordnung werden die Farbfilter 10R, 10G und 10B zuerst am transparenten Sub­ strat 5 durch Drucken gebildet, worauf die Elektroden 9R, 9G und 9B dann an den Filtern ausgestaltet werden. Die Relativ­ positionen der Farbfilter 10R, 10G sowie 10B und der Elektro­ den 9R, 9G sowie 9B können so angeordnet werden, wie in ent­ weder der Fig. 4(a) oder der Fig. 4(b) gezeigt ist. Auch kön­ nen, wie in Fig. 4(c) gezeigt ist, die Farbfilter 10R, 10G sowie 10B nach Wunsch an der Seite des transparenten Substrats 5, die zur Flüssigkristallschicht entgegengesetzt ist, ausge­ bildet werden. Wenngleich das in den Fig. 4(a)-4(c) nicht gezeigt ist, wird eine Ausrichtschicht od. dgl., die derjeni­ gen der Fig. 5 gleichartig ist, an der Fläche der Farbfilter oder dem Elektroden 9R, 9G und 9B, die der Flüssigkristall­ schicht zugewandt ist, vorgesehen. Wenn eine Flüssigkristall­ schicht zwischen dem derart ausgestalteten transparenten Sub­ strat 5 und einem anderen transparenten Substrat 4, wobei eine Segmentelektrode 13 od. dgl. daran ausgebildet ist, ein­ geschlossen wird, wird eine Flüssigkristall-Sichtanzeigevor­ richtung, wie sie in Fig. 5 gezeigt ist, geschaffen.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung entsprechen die Farbfilter den drei Primärfarben R, G und B, weil die drei Primärfarben R, G und B irgendeine willkürli­ che Farbe wiedergeben können, wenn sie in geeigneter Weise kombiniert werden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Anwendung von Filtern mit den drei Primärfarben begrenzt, vielmehr können stattdessen Filter mit anderen Farben zur Anwendung kommen. Auch wenn vier oder mehr unterschiedliche Farbfilter verwendet werden, können die derselben Farbe zugehörigen Elektroden in der Weise verbunden werden, daß sie einander nicht kreuzen, so daß die Anzahl der verwende­ ten Elektrodenklemmen gleich der Anzahl der verwendeten Far­ ben sein kann. Folglich kann, selbst wenn beispielsweise vier oder fünf unterschiedliche Farbfilter verwendet werden, das Anzeigesystem mit einem niedrigen Arbeitszyklus betrieben wer­ den, d. h., es kann mit einem 1/4- oder einem 1/5-Arbeitszyklus betrieben werden.

Weil die Erfindung, wie oben beschrieben wurde, eine Anordnung schafft, in welcher die den Farbfiltern derselben Farbe für mindestens drei unterschiedliche Farben entsprechenden Elek­ troden durch ihre Leiter miteinander verbunden und an die Anschlüsse in den Endabschnitten des transparenten Substrats angeschlossen sind, kann die Anzahl der Elektrodenklemmen die gleiche wie die Anzahl der Farben sein. Wenn die Farbbildele­ mente periodisch aktiviert werden, kann somit das Anzeigesy­ stem mit einem niedrigen Arbeitszyklus betrieben werden. Als Ergebnis ist die Grenze zwischen den aktiven Bereichen oder Flächen und den inaktiven Bereichen oder Flächen in der Bild­ wiedergabe scharf, was dem System ermöglicht, eine klare, deutliche Abbildung zu erzeugen, und auch die Qualität der Wiedergabe steigert.

Weil des weiteren die Anzeigevorrichtung bei einem niedrigen Arbeitszyklus betrieben werden kann, kann ein verdrillter nematischer Flüssigkristall verwendet werden, was im Ver­ gleich mit dem durch einen superverdrillten nematischen Flüssigkristall , der verwendet werden muß, wenn ein hoher Arbeitszyklus erforderlich ist, erzeugten Kontrast in einem verbesserten Abbildungskontrast resultiert. Zusätzlich kann das Flüssigkristall-Anzeigesystem der Erfindung über einem weiten Bereich von Temperaturen, nämlich von -40°C bis 90°C, verwendet und kann es ohne Schwierigkeiten mit nie­ drigen Kosten gefertigt werden.

Da ferner die Gesamtflächen eines jeden der unterschiedlichen Farbfilter in jedem der Bildelemente verändert werden können, kann die Fläche einer Farbe, die eine niedrige visuelle Emp­ findlichkeitscharakteristik hat, vergrößert werden, um eine gleichmäßige gemischte Farbe zu erzeugen, und somit kann eine natürliche Farbe ohne weiteres erhalten werden. Weil zu­ sätzlich Farbfilter, die dieselbe Farbe haben, in mehreren oder verschiedenen Teilen eines jeden Bildelements angeordnet werden können, scheint das ganze Bildelement dieselbe Farbe wiederzugeben, was eine Vollpunkt-Farbwiedergabe zuläßt.

Ein erfindungsgemäßes Farb-Flüssigkristall-Sichtanzeigesystem hat drei unterschiedliche Farbfilter in jedem Bildelement, wobei die unterschiedlichen Farbfilter so angeordnet sind, daß sie nicht einander benachbart sind. Die den Farbfiltern der gleichen Farbe entsprechenden Elektroden werden durch einen gemeinsamen Leiter an eine einzelne Anschlußklemme an­ geschlossen, und die gemeinsamen Leiter für die den unter­ schiedlichen Farbfiltern entsprechenden Elektroden werden so angeordnet, daß sie einander innerhalb des Anzeigefeldes oder der Anzeigefläche nicht kreuzen.

Obgleich die Erfindung hier unter Bezugnahme auf spezielle Ausführungsformen beschrieben wurde, sind dem Fachmann bei Kenntnis der vermittelten Lehre Abwandlungen und Abänderungen an diesen Ausführungsformen nahegelegt, die jedoch in den Rahmen dieser Erfindung fallen.

Claims (5)

1. Farb-Flüssigkristall-Sichtanzeigesystem, gekennzeichnet durch eine zwischen zwei transparenten Substraten (4, 5) angeordnete Flüssigkristallschicht (1), um eine Anzeige­ fläche zu bilden, welche eine Mehrzahl von Bildelementen (16) enthält, von denen jedes mindestens drei unter­ schiedliche Farbfilter (10R, 10G, 10B) und zugeordnete, am einen der transparenten Substrate (5) ausgebildete Elektroden (9R, 9G, 9B) besitzt, wobei die Farbfilter der gleichen Farbe in den am transparenten Substrat vor­ gesehenen Bildelementen so angeordnet sind, daß sie einan­ der nicht benachbart sind, und die jeder Farbe zugehöri­ gen Elektroden (9R, 9G, 9B) durch einen gemeinsamen Lei­ ter (12R, 12G, 12B) derart verbunden sind, daß keine der gemeinsamen Leiter für unterschiedliche Farben einander innerhalb der Anzeigefläche kreuzen.

2. Sichtanzeigesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbfilter (10) für jedes Bildelement (16) eine Farb-Baueinheit enthalten, die erste, zweite sowie dritte Farbfilter (10R, 10G, 10B) unterschiedlicher Farben um­ fassen, und daß erste Seiten der ersten sowie zweiten Farbfilter (10R, 10G) einander benachbart sind sowie sich in einer ersten Richtung erstrecken und daß das dritte Farbfilter (10B) eine Seite hat, die sich in einer zwei­ ten Richtung erstreckt sowie zweiten Seiten von sowohl dem ersten als auch dem zweiten Farbfilter (10R, 10G) be­ nachbart ist.

3. Sichtanzeigesystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß einander benachbarte Seiten der Elektroden (9R, 9G), die den ersten Seiten der ersten sowie zweiten Farbfilter (10R, 10G) entsprechen, sich in der ersten Richtung er­ strecken sowie die Elektroden an entsprechende Farbelek­ troden in einer benachbarten Farb-Baueinheit durch in der ersten Richtung verlaufende Leiter (12R, 12G) angeschlos­ sen sind und daß die Elektroden (9B), die dem dritten Farbfilter (10B) in benachbarten Baueinheiten entspre­ chen, durch einen Leiter (12B) verbunden sind, der zwi­ schen den den ersten sowie zweiten Farbfiltern (10R, 10G) entsprechenden Elektroden (9R, 9G) verläuft.

4. Sichtanzeigesystem nach Anspruch 2, das erste und zweite Farb-Baueinheiten, von denen jede dieselbe Anordnung der ersten, zweiten sowie dritten Farbfilter hat und benach­ bart zueinander in der ersten Richtung angeordnet sind, sowie dritte und vierte Farb-Baueinheiten, die die Posi­ tion des dritten Farbfilters hinsichtlich der ersten sowie zweiten Farbfilter in Umkehrung mit Bezug zur An­ ordnung der ersten und zweiten Farb-Baueinheiten haben, enthält, wobei die ersten und zweiten Farb-Baueinheiten in der ersten Richtung ausgerichtet sind sowie die drit­ ten und vierten Farb-Baueinheiten ebenfalls in der ersten Richtung ausgerichtet sowie benachbart zu den ersten und zweiten Farb-Baueinheiten in der zweiten Richtung angeord­ net sind, um ein Bildelement zu bilden.

5. Sichtanzeigesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Farbfilter (10R, 19G, 10B) innerhalb eines Bildelements (16) eine Streifengestalt hat sowie die Fil­ ter einander benachbart konsequent in der Reihenfolge einer ersten Farbe (R), einer dritten Farbe (B), einer zweiten Farbe (G), einer dritten Farbe (B), einer ersten Farbe (R), einer dritten Farbe (B) und einer zweiten Far­ be (G) angeordnet sind und daß die den Farbfiltern (10) derselben Farbe entsprechenden Elektroden (9) durch einen gemeinsamen Leiter (12R, 12B, 12G) verbunden sind.