JPS6131473B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液晶を用いてアナログ的表示を行なう
表示装置に関するものである。

例えば自動車のスピードメータ、タコメータ等
の各種メータ類の表示装置として液晶を用いたも
のが開発されているが、従来の液晶式表示装置は
複数のセグメントを組合せたデイジタル表示方式
を採つており、各セグメントの結線組合せ回路等
極めて複雑で高価である等の欠点を有している。

本発明は上記に対処しようとするもので簡単な
る方策において液晶等を用いてアナログ的表示を
行なう表示装置を安価に提供するものである。

以下本発明を付図実施例につき説明する。

通常液晶表示装置は相対向する２枚の透明電極
間に液晶を封入して構成され、該透明電極に電圧
を印加した場合該電極間の液晶に液晶効果（例え
ば不透明化する等）が表われてこれにて所定の表
示を行なうわけであるが、このような液晶式表示
装置における印加電圧波形と液晶効果、波形の関
係は第１図ごとくである。

すなわち第１図において実線示のａは印加電圧
波形であり、点線示のｂは液晶効果波形を示して
いる。この図で明らかなように液晶には応答速度
が立上がり、立下り時間に差があり、特に立下り
時間が長いという特徴がある。これは液晶を用い
た表示装置の相対する透明電極がきわめて接近
（10μ）にて配置されており、液晶が１種の誘電
体となりコンデンサーを形成しているためであ
る。

上記のような液晶を用いた表示装置に印加電圧
として矩形波を微分した微分パルスを与えると上
記の立下り時間の長さが助長され繰返し周波数が
10Hz程度でもチラツキのない表示をさせることが
できる。

上記のような液晶効果の特性を利用し、第２図
に示すような液晶表示装置を構成すれば、例えば
自動車車速のようなアナログ変化量をアナログ的
に表示する装置を得ることができる。

すなわち本発明では第２図に示すように２枚の
ガラス板１，２の表面に設けられる透明電極３，
４をそれぞれ細かく分割して複数の対向電極群を
構成し、この間に液晶５を封入すると共に、該複
数に分割された透明電極３および４のそれぞれを
抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，……およびR′１，
R′２，R′３，……を介して順次接続してカスケ
ード接続回路を形成し、分割された透明電極３と
４の最後において端部抵抗Ｒを介して透明電極
３，４を接続する（第２図イとロの端子部７と
７′を接続する）。なお図において６はスペーサを
示す。

通常液晶装置における２枚のガラス板１と２の
間隔すなわち液晶封入間隔は約10μ程度であり、
透明電極の厚味は0.3〜0.5μである。そこで上記
本発明装置における抵抗Ｒ１，Ｒ２……、
R′１，R′２，……等は約10KΩ程度であり、これ
をガラス板１，２上に印刷した場合は厚味５〜８
μ程度であるから、アナログ的表示を得るために
対向電極の幅を小とし、その数をふやしても各対
向電極間に接続される抵抗Ｒ１，Ｒ２，……，
R′１，R′２，……を２枚のガラス板１と２の間
隔内で印刷することが可能である。

上記第２図に示す装置の液晶部等価回路は第３
図に示す通りであり、各分割された対向電極を順
次Ａ，Ｂ，Ｃ……とする。

ここで本液晶表示装置を例えば自動車の車速計
に応用した場合について説明する。

液晶は直流電圧を印加しておくと１種の電気分
解を起してしまうため、交番電流を印加すること
が必要である。

そこで上記のように車速計として本装置を利用
する場合、車速変化を矩形波として周波数変化に
変換するが、この波形は第５図イおよびロのごと
く点減比が同じであれば周波数が変つても単位時
間のエネルギーは同じである。従つてパルスジエ
ネレータにより発生した矩形波を微分回路を経さ
せることにより、イ′およびロ′のごとき微分パル
スとしてこれを液晶装置に印加する。すると単位
時間に印加するエネルギー量を周波数に比例させ
ることができる。これをブロツク図にて表わした
のが第６図であり、この図においてａはパルス発
生回路、ｂは微分回路、ｃは液晶装置を示す。

このようにパルスジエネレータより微分回路を
経たパルス電圧が液晶装置すなわち第３図の回路
に印加されると、対向電極Ａにはパルス電圧その
ものが加わるが、対向電極Ｂに加わるパルス電圧
は抵抗（R₁＋R′₁）と抵抗（R₂＋R₃＋R₄＋R′₂＋
R′₃−R′₄＋Ｒ）との抵抗比で分圧されるので、対
向電極Ａに加わるパルス電圧より小となる。以下
同様にして第４図イ〜ホのごとく電圧印加側より
順次Ａ，Ｂ，Ｃ……の順に各対向電極部において
印加されるパルス電圧（すなわち充電電圧）は順
次減少し、該パルス電圧の実効値が液晶の閾電圧
となる対向電極部までは完全な液晶効果を得るが
それ以下のパルス電圧が加わる対向電極部では液
晶に何等の変化も生じない。

次に印加されるパルス電圧がピーク値より低く
なつてゆく放電時は、対向電極Ａに蓄積された電
荷は抵抗（R₁＋R₂＋R₃＋R₄＋R′₁＋R′₂＋R′₃＋R′₄
＋Ｒ）を介して放電されるのに対し、対向電極Ｂ
に蓄積された電荷は抵抗（R₂＋R₃＋R₄＋R′₂＋
R′₃＋R′₄＋Ｒ）を介して放電されるので、対向電
極Ａの場合における抵抗値より小となる。以下同
様にして放電時は抵抗値がＡ，Ｂ，Ｃ……の順序
で順次減少し放電波形を変える。

なお第４図に示す等価回路では液晶内の内部抵
抗は数百キロΩであり、抵抗Ｒ１，Ｒ２，……、
R′１，R′２……、Ｒとくらべ内部抵抗は無視で
きる程大であるとした。

以上のように各対向電極Ａ，Ｂ，Ｃ……に蓄積
され液晶効果を起こさせるエネルギーが順次減少
するので、周波数を車速に比例して変化させるこ
とにより、そのエネルギー量があるレベル以上の
対向電極部までは液晶効果を得るが、それ以下の
レベルの対向電極部では何の変化も生じない。従
つて印加パルス周波数変化に応じ液晶効果有無の
境界は変化し、対向電極Ａ，Ｂ，Ｃ……を例えば
通常の表示部幅である15cm間を60等分以上に細か
く分割するとほとんどアナログ表示に近似した表
示を行なうことができる。

一般的に液晶効果は液晶内部に存在するエネル
ギーに比例して起こり、スレツシヨールドレベル
において目視が可能となる。

この単位時間当りの存在エネルギーは電極部ｘ
における電圧Ｖ（ｘ）、電流（ｘ）とし、単位
時間当りのパルスの発生個数をｆ（ｘ）とする
と、 Ｗ（ｘ）＝Ｖ（ｘ）・Ｉ（ｘ）・ｆ（ｘ）………(1) で表わされる。ここで上述Ｖ、Ｉ、ｆのうち２つ
を固定し１つを変化させると、Ｗ（ｘ）は比例的
に変化することになる。

第７図のグラフから明らかなように周波数があ
る値fcのとき、対向電極Ａ，Ｂ，Ｃ……は表示状
態、Ｄは表示しない状態にあり、fc部で明瞭に途
切れた状態にある。

なお上記(1)式にて明らかなように電圧Ｖ、電流
Ｉ、周波数ｆのいずれか１つを変化させることに
よりＷ（ｘ）は比例的に変化するものであるから
例えば周波数の代りに印加パルス電圧波形の振巾
を表示対象変化量に応じて変化させても上記同様
アナログ的表示を得ることができる。

上記のように本発明によれば無接点のアナログ
的表示が可能であると共に、第８図に示すように
同一液晶素子内に例えばスピードメータ、タコ
メータ、燃費計等のごとく多くのアナログ的
表示を任意の形状にて持たせることができるの
で、非常に安価であり、極めて実用的なる効果を
有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は印加電圧に対する液晶効果の関係を示
す波形図、第２図は本発明における液晶表示装置
の一例を示すもので、イ図およびロ図は透明電極
を設けたガラス板をそれぞれ分解して示す平面
図、ハ図は組立てた状態の断面図である。第３図
は第２図に示す装置の等価回路図、第４図イ〜ホ
は第２図に示す装置の各対向電極部の電圧印加時
等価回路、充放電波形および放電時等価回路をそ
れぞれ示すものである。第５図は液晶電源波形を
説明する図で、イおよびロは矩形波、イ′および
ロ′はイおよびロの微分波形をそれぞれ示す。第
６図は本発明における液晶駆動回路のブロツク
図、第７図は単位時間当り液晶に存在するエネル
ギーとパルス周波数（または印加電圧）の関係を
示すグラフ、第８図は本発明を自動車の各種メー
タ表示に利用した場合の例を示す正面図である。 １，２……ガラス、３，４……透明電極、５…
…液晶、６……スペーサ、７，７′……接続端
子、Ｒ１〜Ｒ４，R′１〜R′４……抵抗、Ｒ……
端部抵抗、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ……対向電極組。
第６図において、ａ……パルス発生回路、ｂ……
微分回路、ｃ……液晶装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 透明電極間に液晶を封入した表示素子部を多
   数連続して設け、該各表示素子部を抵抗を介して
   順次並列に接続してカスケード接続回路を形成
   し、該カスケード接続回路の一方の端部を端部抵
   抗で結合し、他の端部から矩形波を微分したパル
   スを電源として印加するよう構成すると共に、こ
   のパルスの周波数または電圧の振巾を表示対象変
   化量に比例して変化させるようにしたことを特徴
   とする表示装置。 ２ 各表示素子部間に接続される抵抗が透明電極
   と共に液晶内に存在するよう該抵抗を電極保持板
   に印刷して設けた特許請求の範囲第１項記載の表
   示装置。