DE2136527C3 - Anzeigeeinrichtung für einen elektronischen Rechner - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzeigeeinrichtung für einen elektronischen Rechner, insbesondere zur Darstellung der Ziffern von 1 bis 0 auf einer Anzahl wahlweise ansteuerbarer Symbolsegmente, mit einer unter dem Einfluß eines elektrischen Feldes eine Lichtstreuung verursachenden Flüssigkristall-Schicht zwischen zwei Elektroden, deren wenigstens eine in eine Vielzahl getrennt ansteuerbarer Segmentelektroden unterteilt ist, denen jeweils eine Halbleiterdiode in Reihe vorgeschaltet ist.

Vergleicht man Anzeigeeinrichtungen, die Flüssigkristalle verwenden, mit üblichen Anzeigeröhren wie Durch diese Ausbildung wird die Halbleiterdiode mit der Elektrode vereinigt, sie bilden den unmittelbaren Abschluß der Flüssigkeitsschicht zur einen Seite hin. Durch diese Ausbildung vermeidet man die sonst erforderlichen Verdrahtungen zwischen den Dioden und den Segmentelektroden und die damit verbundenen Unannehmlichkeiten. Würde man nämlich zunächst einen Sandwichteil aus der Flüssigkeitskristall-Schicht und den Elektroden bilden und dann die Dioden an die Seg menteiektroden anschließen, so ergäbe sich eine erheb liehe Wärmebelastung für die gegen solche Einflüsse sehr empfindliche Flüssigkristallschicht. Durch das Entfallen von Verdrahtungen zwischen den Segmentelektroden und den Dioden treten weniger Fehlerquellen durch Bruchgefahr, schlechte Lötstellen u.dgl. auf. Schließlich erhält man durch den Wegfall äußerer Dioden eine besonders kompakte und flache Bauweise, was für moderne Kleingeräte von erheblicher Bedeutung ist. Die erfindungsgemäß ausgebildete Anzeigeeinrichlung läßt sich hinsichtlich ihrer noch erforderlichen Anschlüsse, so das Anbringen von Leitungen an die Halbleiterschichten, Fertigen, bevor die Flüssigkristall-Schicht eingegeben wird. Die Anschlußmöglichkeiten für die äußere Verdrahtung lassen sich in den Randbereich mit entsprechender Beabstandung von der Flüssigkrisiall-Schicht verlegen.

Insbesondere bei kleiner Ausführung der Segmentelektroden und damit Anzeigefelder kann die Kapazität des diesbezüglichen kleinen Flüssigkristall-Schicht-

Glimmlampen und Braunschen Röhren, so zeigt sich. 45 anteiles nicht ausreichend sein, um nach impulsweiser

daß ein Flüssigkristall-Anzeigeelement mit außerordentlich niedrigen Energien auskommt, wie beispielsweise etwa 1 mW/cm². Dabei reicht für die Anzeige eine Dicke der Flüssigkr^tall-Schicht von etwa 20 μ Ansteuerung die angestrebte Lichtstreuwirkung lange genug aufrechtzuer!:V;cn. Die vorerwähnte vorveröffentlichte Literaturstelle lehrt bereits, den beidseits der Flüssigkristall-Schicht vorgesehenen Elektroden Je-

aus; eine ebene Anzeige ist möglich, die Kosten für 50 wcils eine Kapazität in Parallelschaltung zuzordnen. einen Anzeigebereich sind recht niedrig und die Anzei- Hiervon ausgehend wird eine besonders vorteilhafte

Weiterbildung der Erfindung darin gesehen, daß die

ge kann umso klarer erkannt werden, je heller die Umgebung ist.

Eine Anzeigeeinrichtung der eingangs genannten Art ist der Literaturstelle »IEEE International Solid-Suite Circuits Confercnde« 196-9, S. 52 und 53, bekannt. Die dort vorgesehenen Dioden und Kondensatoren sind Einzelelemente, die den Anzeigeelementen in üblicher Weise in Reihe vorgeschaltet, bzw. parallel geschaltet Zuleitung einer jeden Segmentelektrode einen erweiterten Abschnitt aufweist, der mit dem jeweils gegenüberliegenden Flächenabschnitt der Gegenelektrode bzw. jeweils einem mit dieser verbundenen entsprechenden Elektrodenabschnitt sowie einem dazwischen angeordneten hochwertigen Dielektrikum einen Kondensator bildet. Dadurch wird auch bei kleinflächigen

sind. Will man die Anzeigeelemente in möglichst enger 60 Elektroden eine genügend hohe Ladungsansammlung

Anordnung und kleiner Ausbildung zusammengedrängt verwenden, so ergeben sich hinsichtlich der Anordnung der Kondensatoren und Dioden erhebliche Raumschwierigkeiten. Der Vorteil der Miniaturisierung einer Anzeigeeinrichtung, der mit Flüssigkristall-Anzeigeelementen grundsätzlich erreichbar ist, wird dadurch erheblich geschwächt. Auch sind die als Einzelelemente aufö-ebauten Dioden und insbesondere Kondensatoren bzw. Nachlieferung von abfließenden Ladungsträgern erreicht, um die impulsweise aufgebrachte Ladung aufrechtzuerhalten. Ein ins Gewicht fallender Mehrbedarf an Raum entsteht dadurch nicht.

Die Erfindung wird an Hand der in der Zeichnung dargestellten Aufbauprinzipien und Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 einen Querschnitt durch einen grundsätzli-

chen Scheinaaufbau einer Anzeigeeinrichtung, die mit einer Flüssigkristallschicht arbeitet,

F i g. 2 einen Querschnitt durch ein Ausfühmngsbeispiel,

Fig.3 ein Ausführungsbeispiei mit den Elekirodensegmenten der Anzeigeeinrichtung zugeordneten Ka pazitiiten.

Das in Fi g. 1 schematisch dargestellte Anzeigegerät, das mit einer Flüssigkristallschicht arbeitet, besteht aus zwei Glasschichten 1, an deren einander zugewandten Fläciicn sogenannte »Nesa-Filme« als (durchsichtige) Elektroden (Zinkoxyd-Film) vorgesehen sind, zwischen denen sich eine Flüssigkristallschicht 5 befindet, die an den Rändern durch Abstandhalter 3 eingefaßt ist. An der Unterseite der unteren Glasschicht 1 ist eine Spiegelschicht 4 vorgesehen. An den Elektroden 2 sind elektrische Anschlüsse 6 bzw. 6' vorgesehen. Wird über die Anschlüsse 6 bzw. 6' ein elektrisches Feld zwischen den Elektroden 2 erzeugt, das die Flüssigkristallschicht 5 durchsetzt, so verursachen die insoweit beweglichen Kristalle der Flüssigkristallschicht eine entsprechende Streuung des durch die obere Glasscheibe 1 einfallenden Lichtes. Mit Hilfe der spiegelnden Schicht 4 wird das Licht zurückgeworfen, so daß sich der durch die Flüssigkristallschicht hervorgerufene Streueffekt des Lichtes entsprechend erhöht. In dem Ausführungsbeispiel der F i g. 1 sind die Elektroden 2 bzw. eine derselben nicht in Segmente unterteilt, so daß die gesamte Flüssigkristallschicht 5 bei Anlegen eines elektrischen Feldes gleichmäßig reagiert. Der Aufbau nach F i g. 1 stellt damit das kleinste, getrennt steuerbare Anzeigeelement dar; es entspricht einem Segment der Anzeigeeinrichtung in den folgenden Figuren.

In F i g. 2 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem eine Seite der Elektroden unmittelbar mit einer Diodencharakteristik ausgebildet ist. In der Querschnittsdarstellung der F i g. 2 bedeutet 14 eine durchsichtige Glasscheibe, die mit einer dünnen, filmartigen transparenten Elektrode 15 beschichtet ist, welche als gemeinsame Elektrode für mehrere Segmente dient.

Mit 16 ist eine Flüssijrkristallsubstanz bezeichnet, die auf der der durchsichtigen Elektrode 15 gegenüberliegenden Seite an einer mit 17 bezeichneten Elektrodenplatte der Segmente anliegt. Diese Elekirodenplatte 17 weist den Charakter von Dioden auf, wobei eine Siliziumplatte vom N-Typ als Grundplatte eingesetzt ist. Diese Silizium-Grundplatte vom N-Typ ist mit 20 bezeichnet. 18 und 19 sind P- und N-Typen von Diffusionsschichten. Mit 21 ist ein Schutzfilm für die Oberflächenisolierung bezeichnet, der beispielsweise SiCh, S1N4 oder A1O3 besteht. Wird der Teil 20 der Silikon-Grundplatte an das Höchstpotential der Schaltungsanordnung gelegt, so erhält man voneinander isolierte P-N-Übergänge, wodurch die gewünschten Dioden gebildet werden.

Fig.3 zeigt eine Ausführung, bei der den einzelnen Elektrodensegmenten einer Anzeigeeinrichtung, mit welcher sich die Ziffern 1 bis 0 darstellen lassen, Kapazitäten zugeordnet sind, um die für eine genügende Lichtstreufähigkeit erforderliche elekirische Ladung sicherzustellen, die ansonsten durch den Rückstrom (Sperrstrom) der Diode zu stark vermindert werden könnte. Die Kondensatoren 24 des Beispiels nach F i g. 3 sind als vergrößerte Abschnitte der Zuleitungen ausgebildet. Dabei ist 22 eine gemeinsame Elektrode für die Kondensatorplatte 24 und die Segmentelektrode 23. Die Flüssigkristallschicht befindet sich zwischen den Elektroden in einem gestrichelt bei 25 angedeuteten inneren Spalt, an dessen Außenrand ein Abstandhalter angeordnet ist. Die elektrische Ladung, die zwischen der Kondensatorplatte 24 und der gemeinsamen Elektrode 22 gespeichert ist, tritt zwischen der .Segmentelektrode 23 und der gemeinsamen Elektrode 22 auf, so daß die Kapazität zwischen 23 und 22 wesentlieh erhöht wird. Der Abstandhalter befindet sich ebenfalls im Bereich dieses Abschnittes. Dadurch wird ein wirtschaftlicher Aufbau der Einrichtung erreicht. Der Abstandhalter besteht dabei aus besonders hochwertigem Dielektrikum.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Anzeigeeinrichtung für einen elektronischen Rechner, insbesondere zur Darstellung der Ziffern von 1 bis 0 aus einer Anzahl wahlweise aussteuerbarer Symbolsegmente, mit einer unter dem Einfluß eines elektrischen Feldes eine Lichtstreuung verursachenden Flüssigkristall-Schicht zwischen zwei Elektroden, deren wenigstens eine in eine Vielzahl getrennt ansteuerbarer Segmentelekti öden unterteilt ist, denen jeweils eine Halbleiterdiode in Reihe vorgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmentelektroden (23) durch entziemlich aufwendig, auf Grund der vorzunehmenden Verdrahtung zwischen diesen Bauteilen und den Elektroden ireten schädliche Erwärmungen auf, solche Verdrahtungen sind darüber hinaus bruchempfindlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anzeigeeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffend die kompakt und damit raumsparend und vor allem auch flach aufgebaut ist und die mit einem geringeren Aufwand an Verdrahtung und Lötstellen auskommt.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die Segmentelektroden durch entsprechend unterteilt angeordnete und voneinander isolierte Halbleiter-Diffusionsschichten gebildet sind, deren jede in einer Halbleiterplatte einen Teil der das Abfließen einer

sprechend unterteilt angeordnete und voneinander 15 Elektrodenladung sperrenden Halbleiterdiode bildet.

isolierte Halbleiter-Diffusionsschichten (18) gebildet sind, deren jede in einer Halblpiterplatte (17) einen Teil der das Abfließen einer Elektrodenladung sperrenden Halbleiterdiode bildet.

2. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung einer jeden Segmentelektrode (23) einen erweiterten Abschnitt (24) aufweist, der mit dem jeweils gegenüberliegenden Flächenabschnitt der Gegenelektrode (22) bzw. jeweils einem mit dieser verbundenen entsprechenden Elektrodenabschnitt sowie einem dazwischen angeordneten hochwertigen Dielektrikum einen Kondensator bildet.