JPS5895322A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPS5895322A
JPS5895322A JP19217981A JP19217981A JPS5895322A JP S5895322 A JPS5895322 A JP S5895322A JP 19217981 A JP19217981 A JP 19217981A JP 19217981 A JP19217981 A JP 19217981A JP S5895322 A JPS5895322 A JP S5895322A
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JP
Japan
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liquid crystal
crystal cells
crystal display
substrate
display device
Prior art date
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Pending
Application number
JP19217981A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Kawamoto
河元 正博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP19217981A priority Critical patent/JPS5895322A/ja
Publication of JPS5895322A publication Critical patent/JPS5895322A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1347Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (1)  発明の技術分野 本発明は、対向して設けられた電極を有する基板間に液
晶全保持してなる液晶セルを少なくとも2層積層してな
る液晶表示表示素子を用いた液晶表示装置に関する。
(2)従来技術 液晶の電気光学効果には、ねじれた配列のネマチック液
晶の電圧印加による旋光性の解消を利用したツイステッ
ドネマチクク効果(以下TN効果と略記)や、2色性染
料を溶解した液晶を用いるダストホスト効果(以下GH
効来と略記)などがある。これらの効果を利用した液晶
表示装置は一般に、電極を有する一対の基板間に液晶を
保持した液晶セル−個にて構成された液晶表示素子に電
気信号全印加して表示動作をする。従って、前記装置に
おいては、表示できる図形が制約されたり、あるいは表
示できる色が一色であったりして、応用上不利であった
例えば、表示面の同じ場所に異種の図形を表示するには
、例えば、複数の表示セグメントの組合せをかえて行う
ため、表示する図形が不自然となったシし、表示色も単
に、電圧印加と無印加部分が異る色で表示されるのみで
あった。
一方、従来技術として液晶セルを2層積層した表示素子
が知られている。その−例を第1図に示す。
即ち、透明な共通電極C1を有する透明基板1と、一方
の面には複数の部分的に設けられた透明なセグメント状
電極S1+1 、Sl、2・・・5itnを有し、他方
の面には上記セグメント状電極とほぼ対応する位置に設
けられた透明なセグメント状電極5ell + 821
2 + 82 r n k有する透明基板3と、透明な
共通電極Cm k有する透明基板2を、共通電極cl 
とセグメント状電極S1+1+81.2・・・””1 
r nが対向するように、またセグメント状電極S2+
1 +82+2 ”・S2+ nと共通電極C2が対向
するように配置する。そして基板1と基板3、基板3と
基板2全各々10μ程度の間隔全保持するようにして、
接着剤4にて固定し、基板1と基板30間には液晶5を
注入して液晶セル11全構成し、基板3と基板20間に
は液晶6を注入して液晶セル12を構成し、2層構造の
液晶表示素子が構成される。
従来第1図に示された2層構造の液晶表示素子は、GH
効果を用いた液晶表示素子のコントラストと明るさを向
上するために使用されている。すなわち、液晶5と液晶
6は同じ二色性染料を含有する液晶を用い、液晶5と液
晶6の水平配向方向が互いに直圧するようにホモジニア
ス配列される。そして、第2図の模式図のごとく、共通
電極C1とC2を共通接続し、更にS1+1とs2,1
 + st l 2と82,2 ”’ Sl+ nと8
2+nとそれぞれ対向して設けられたセグメント電極を
共通に接続し、駆動回路7より、いずれかの−組のセグ
メント電極、例えばSl、2とS2,2に閾値電圧以上
の電圧全印加して表示を行う。この時液晶5と6に誘電
異方性が正のネマチック液晶を用いれば、C1と81,
2の交叉した部分と02と82.2の交叉した部分のみ
の液晶がほぼ無色となり、その他の部分が着色状態を示
す。ここで上記液晶がほぼ無色となった部分は位置的に
も形状的にもほぼ一致するようKしであるため、偏光板
なしでもコントラストの高い明るい表示が可能となる。
この場合駆動回路7と接続される端子の数は合計n+1
となり、通常の一層構造の場合と同数であって電気配線
は容易である。
(3)従来技術の問題点 第1図、第2図の構成では、2層の液晶セル11.12
に異なる液晶を注入して、異なる色を表示したり、ある
いは液晶セル1ノと12の5− セグメント電極を位置的にも形状的にもほぼ一致するよ
うにせず、異なる図形を同位置に表示させたシすること
はできない。
この様に表示色全変化させたり、あるいは表示図形を変
化させたりするには、第3図のととくC1とCzk共通
接続し、セグメント電極S1+1 p sl+ffi 
”・S1+ nとセグメント電極S2+1+S2,2・
・・82. nとを共通に接続せず各々別個に駆動でき
るように駆動回路7へ導ひく。また液晶セル11の液晶
5として赤色染料を溶解した誘電異方性が正のネマチッ
ク液晶を、液晶セル12の液晶6として緑色染料を溶解
した誘電異方性が正のネマチック液晶を用い、各々ホモ
ジュアス配列させ、更に液晶表示素子に直線偏光板を組
合せる。このようにすれば、電圧無印加時は赤と緑が合
成されてほぼ黒色となり、例えばst It l st
 、2・・・S1+nのいずれかすくなくとも一つの電
極に電圧を印加すれば緑が表示され、また82 +1 
+ 82 + 2・・・s、、 nのいずれかすくなく
とも一つの電極に電圧全印加すれば赤色が表示さ6一 れ、更に、例えば5illと82,2に同時に電圧を印
加すればほぼ無色となり、結果的に黒、赤、緑。
白の合計4色の表示が可能となる。しかしながらこれで
は端子数は台別’l X n+1となり、駆動回路7と
液晶表示素子との配線が複雑となる欠点がある。
(4)発明の目的 本発明は上記したような配線の初雑さを解消し、かつ同
一の表示部に異なる色あるいは異なる図形を表示できる
ようにした積層セル構造の実用性の高い液晶表示装置全
提供すること全目的とする。
(5)  発明の概要 本発明は、共通電極全有する基板と複数の部分的に設け
られたセグメント状電極を有する基板間に液晶全保持し
てなる液晶セルを少なくとも2層積層してなる液晶表示
素子を用いた液晶表示装置において、積層された各液晶
セルのセグメント状電極t、層間にて、組をなすごとく
接続して複数のセグメント電極の組を構成し、各層の共
通電極には互いに位相の異なる電気信号全印加して、表
示動作を行わせるようにしたこと全特徴とする。
本発明によれば、電極配線全複雑にすることなく、同じ
表示位置で異なる色の表示や異なる図形の表示を行うこ
とのできる実用性の高い液晶表示装置を実現できる。
(6)発明の実施例 第4図は本発明の一実施例の液晶表示素子である。その
基本構成は゛第1図と同様であるので、対応する部分は
第1図と同一符号を伺して詳細な説明は省く。液晶セル
11および12のセグメント電極はそれぞれ所望の形状
にパターニングされている。例えば液晶セル1ノのセグ
メント電極Sl+1 +81+2は第7図(イ)に示す
形状とし・液晶セル12のセグメント電極S2+l +
82+2は第7図(ロ)に示す形状とする。液晶セル1
1の液晶5としては、赤色の二色性染料を溶解した誘電
異方性が正のビフェニル系液晶(E−8商品名−BDf
(社製)を用い、液晶セル12の液晶6としては##、
色の二色性染料を溶解したE−8液晶を用い、更に、液
晶5と6はホモジニアス配列させ、その水平配向力向が
互いに平行となるようにしである0液晶セルの外面の一
方には直線偏光板8をその偏光軸が上記水平配向方向と
平行になるようにして、液晶表示素子全構成している。
捷だ液晶セル11.12の共通電極C1と02は第5図
に示すように別々に駆動回路7に導ひき、セグメント電
極はSl、1と82+1+そしてS1+2と82,2と
を共通接続して組をなし、駆動回路7に各組毎に別々に
導く。そして共通電極C1と02には、駆動回路7より
第6図のAとBで示される位相が90°異ガる振幅V=
5ボルトの交流矩形波信号全各々印加して表示動作を行
うことになる。
いま、セグメント電極5illと82 + 1の組とS
l、2とS2,2の組の両方に第6図のaで示される振
幅V=5&ルトの交流矩形波全印加した場合を考える。
このとき液晶セル11のC1と8111+C1と81,
2の間には第6図のA−aで示されるごとく一9= 電圧は印加されず、液晶セル12のC2と82111C
2と02,2には第6図のB−aで示される電1圧波形
、即ち、実効電圧として約7vが印加される。
この結果、液晶セル12のセグメン)を極SZ+I+S
2,2に対応して第7図の(ホ)のごとき図形が黒地に
赤く表示される。また、セグメント状電極S1+1と8
2,1の組と81,2と82,2の組の両方に第6図の
bで示される振幅V=5ボルトの交流矩形波信号を印加
した場合には、C1と81+1+自と81,20間には
第6図のA4rで示される波形の電圧が印加され、C2
と5’2111C2と92,2の間には第6図のB−b
のごと<霜゛、圧が印加されず、従って第7図のCつの
ごとき図形が黒地に緑色で表示される。また、S1+1
と82+1の組には第6図aの波形S 1 r 2と8
2,2の組には第6図すの波形を印加した場合、第7図
(へ)のごとく黒色の地に△の図形は赤く、口の図形は
緑で表示される。逆に81,1と82+1の組には第6
図すの波形、Sl、2とS2,2の糺には第6図aの波
形を印加した場合には第7図1に)のごとく黒色の地に
○の図形は緑に、◇の図10− 形は赤で表示される。
こうして、この実施例によれば、層間で組をなして接続
したセグメント電極に印加する信号波形を選ぶことによ
り、同じ表示位置で異なる図形や異なる色合表示する等
、多様性に富んだ表示ができる。しかもセグメント電極
は各層で組をなして共通接続するので電極配線が複雑に
なることはない。
なお上記実施例では、2層構造の液晶表示素子を用い、
いずれか一方の液晶セルに常に電圧が印加されるように
駆動した例を示したが、例えば、各層の液晶セルを時分
割駆動波形音用いて駆動すれば、更に種々の組合せの表
示が可能となる。また2層構造以上の多層になった場合
でもそれぞれの層の共通電極に位相の異なる電圧波形を
印加することにより、実用性の高い液晶表示装置が構成
できる。また実施VI11ではGH効朱を用いた場合を
のべたが、TN効果など、その他の液晶の電気光学効果
を用いてもよい。
(7)発明の効果 液晶セルの積層構造を用い、電極配線を複雑にすること
なく、同じ表示位置に異なる邑、異なる図形の表示を行
うなど、実用性の高い液晶表示装置全提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の2層構造の液晶表示素子の一例の断面図
、第2図はこの表示素子の電極配線を示す模式図、第3
図は同じく他の電極配線の例を示す模式図、第4図は本
発明の一実施例の液晶表示素子金示す断面図、第5図は
この表示素子の電極配線を示す模式図、第6図はその表
示動作全説明するための駆動信号波形図、第7図は同じ
くそのセグメント電極形状と表示パターン金示す図であ
る。 1.2.3・・・透明基板、11.12・・・液晶セ出
願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦第1図 第2図 第3図 第4図 第7図 −139−

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)共通電極を有する基板と複数のセグメント電極を
    有する基板との間に液晶全保持してなる液晶セルを少く
    とも2層積層して表示素子を構成した液晶表示装置にお
    いて、各層の液晶セルの各セグメント電極は層間で組を
    なして接続し、各層の液晶セルの共通電極には互いに位
    相のずれた電気信号全印加して表示動作を行わせるよう
    にしたことを特徴とする液晶表示装置。
  2. (2)表示素子は2層の液晶セルを積層して構成され、
    一方の液晶セルの一つの電極基板が他方の液晶セルの一
    つの電極基板を兼ねている特許請求の範囲第1項記載の
    液晶表示装置。
  3. (3)組をなして接続されるセグメント電極に印加する
    電気信号の位相を選択することにより、各層の液晶セル
    を選択的に駆動するようにした特許請求の範囲m1項記
    載の液晶表示装置。
  4. (4)各層の液晶セルは互いに異なる色の二色性染料を
    混合した誘電異方性が正のダスト・ホスト型液晶を互い
    に平行に水平配向させて保持したものであり、s4層さ
    れた液晶セルに直線偏光板金組合せて表示素子全構成し
    た特許請求の範囲m1項記載の液晶表示装置。
  5. (5)組をなして接続されるセグメント電極は同じ表示
    位置にあって異なる形状を有する特許請求の範囲第1項
    記載の液晶表示装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61148429A (ja) * 1984-12-21 1986-07-07 Mitsubishi Electric Corp 液晶表示装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5627191A (en) * 1979-08-10 1981-03-16 Canon Kk Multilayer liquid crystal display unit
JPS5694385A (en) * 1979-12-27 1981-07-30 Suwa Seikosha Kk Display system using liquiddcrystal display unit

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