DE69808520T2

DE69808520T2 - Flüssigkristallanzeigevorrichtung und Steuerverfahren dafür

Info

Publication number: DE69808520T2
Application number: DE69808520T
Authority: DE
Inventors: Yasushi Kaneko; Kazuhiko Yoshikawa
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1997-11-28
Filing date: 1998-11-27
Publication date: 2003-06-26
Anticipated expiration: 2018-11-28
Also published as: DE69806573T2; EP1058167B1; DE69808520D1; EP0959394B1; JP3594620B2; CN1244929A; KR20000070073A; WO1999028781A1; DE69806573D1; EP0959394A4; EP0959394A1; AU1260999A; US6525707B1; EP1058167A1

Description

TECHNISCHES GEBIET

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung und ihr Treiberverfahren, und insbesondere auf die Zusammensetzung einer doppelbrechenden Farbflüssigkristallanzeigevorrichtung und ein Treiberverfahren für eine Flüssigkristallzelle davon.

HINTERGRUNDSTECHNOLOGIE

Herkömmlicherweise benutzen Flüssigkristallanzeigevorrichtungen typischerweise eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Reflexionstyp, die einfarbig anzeigt, wobei eine TN-(verdrehte nematische) Flüssigkristallzelle oder eine STN-(überverdrehte nematische) Flüssigkristallzelle verwendet wird. Allgemein wird ein transflektiver Reflektor als ein Reflektor einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung benutzt, und eine Rücklichteinheit wie ein elektroluminizierendes (EL)Licht und lichtemittierendes Dioden-(LED) Feld wird außerhalb des transflektiven Reflektors zur Sichtbarkeit der Zeitanzeige bei Nacht vorgesehen.
Kürzlich sind Uhren, die mit einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung ausgerüstet sind, tragbare Tonbandgeräte, tragbare Telefone, tragbare Spielmaschinen oder ähnliches in Mode gekommen, so daß eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die farbig anzeigen kann, für sie gewünscht wird. Dann ist zum Beispiel eine Uhr, die farbig anzeigen kann, durch Benutzen einer einfarbigen Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die weiße Buchstaben oder ähnliches auf einem blauen oder roten Hintergrund durch einen Farbpolarisationsfilm zeigt, der mit einem dikrpitischen Pigment gefärbt ist, entwickelt worden. Es ist jedoch zum Entwickeln einer Uhr, die moderner im Design ist, und von tragbaren Maschinen, die eine stärkere Wirkung im Aussehen aufweisen, nicht genug, eine Einfarbenanzeigevorrichtung zu benutzen. Dann wird es gewünscht, eine Mehrfarbanzeigevorrichtung vorzusehen, die eine Mehrzahl von Farben anzeigen kann.
Es ist vorgeschlagen, eine doppelbrechende Flüssigkristallanzeigevorrichtung in einer Uhr oder anderen tragbaren Maschine zum Durchführen einer Mehrfarbanzeige mit dem Doppelbrechungseffekt des Flüssigkristalles durch Ändern der Spannung, die an eine Flüssigkristallzelle angelegt wird, anstatt der Benutzung eines Farbfilters, anzubringen.
Zum Ändern von Farben auf einem Buchstaben-(im Falle einer Uhr von Ziffern von Anzeigen der normalen Zeit, einer Weckzeit und eines Kalenders)Anzeigeabschnittes, der die doppelbrechende Farbflüssigkristallanzeigevorrichtung benutzt, muß die RMS- Spannung des an den Buchstabenanzeigeabschnitt gelieferten Signales variabel sein. Zum Ändern des Effektivwertes wird ein IC zum Treiben des Flüssigkristalles, der eine Grauskala steuern kann, benötigt, was in einer Zunahme der Entwicklungskosten und einer Ausdehnung der Zeitdauer zum Entwickeln resultiert. Weiterhin vergrößert die Kompliziertheit der Treiberschaltungen die Größe des Treiber-IC und den Betrag des verbrauchten Stromes.
Aus GB 2 062 927 A ist eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung bekannt mit einer ersten Flüssigkristallanzeige und einer zweiten Flüssigkristallanzeige, die aufeinander gestapelt sind, und worin ein Zeitteilungsverfahren des Treibens der Vorrichtungselektroden benutzt wird, wodurch die Zahl der elektrischen Verbindungen verringert wird, die in der Vorrichtung hergestellt werden müssen.
Aus EP 0 379 241 A1 ist eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung bekannt mit einer Doppelzelle mit entgegengesetzten Verdrehungswinkeln der Flüssigkristallmoleküle, die einen besser definierten Auszustand und bessere Multiplexeigenschaften erzielt, wenn eine Vorspannung an die zweite Zelle angelegt wird.
Aus EP 0 209 439 A1 ist eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer ersten und einer zweiten Flüssigkristallzelle bekannt. Aus US 4,097,128 ist eine Flüssigkristallfarbanzeigevorrichtung bekannt, die Mittel zum Ändern der Doppelbrechung der Flüssigkristallzelle zum Anzeigen verschiedener Farben aufweist.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

In Hinblick auf eine doppelbrechende Farbflüssigkristallanzeigevorrichtung, die mehr Farben anzeigt, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Weg vorzusehen zum leichten Anzeigen in mehr Farben, wobei die doppelbrechende Farbflüssigkristallanzeigezelle durch einen typischen monochromen Flüssigkristalltreiber-IC ohne Grauskalenfunktion für eine einfache Mehrfarbenanzeige bei niedrigen Kosten und einem niedrigen Leistungsverbrauch getrieben wird.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1 und ein Verfahren zum Treiben einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 3.
Eine Weiterentwicklung ist im abhängigen Anspruch 2 angegeben.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Draufsicht, die einen Anzeigeabschnitt einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung zeigt; und Fig. 2 ist eine Schnittansicht, die eine Anordnung der Flüssigkristallanzeigevorrichtung zeigt;
Fig. 3 und 4 sind Draufsichten, die Positionsbeziehungen zwischen der Flüssigkristallzelle und den Polarisationsfilmen in der Flüssigkristallanzeigevorrichtung zeigen;
Fig. 5 ist ein Farbart- und Sättigungsdiagramm, das Anzeigefarben der Flüssigkristallanzeigevorrichtung zeigt;
Fig. 6 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration von ersten Elektroden auf einem ersten Substrat der Flüssigkristallanzeige zeigt, und Fig. 7 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration von zweiten Elektroden auf einem zweiten Substrat der Flüssigkristallanzeigevorrichtung zeigt;
Fig. 8 ist eine Wellenformtabelle von Signalen, die den entsprechenden in Fig. 6 gezeigten Abtastelektroden zugeordnet sind, und Fig. 9 ist eine Wellenformtabelle, die Signale zeigt, die den entsprechenden in Fig. 7 gezeigten Datenelektroden D1, D5, D9 und D10 zugeordnet sind, und Kombinationswellenformen mit Signalen, die an die Abtastelektrode C4 geliefert werden;
Fig. 10 ist eine Wellenformtabelle, die den Kombinationswellenform und die an die Abtastelektroden und die Datenelektroden gelieferten Signale zeigt;
Fig. 11 ist eine Draufsicht, die einen Anzeigeabschnitt einer anderen Flüssigkristallanzeigevorrichtung zeigt, und Fig. 12 ist eine Schnittansicht, die eine Anordnung der Flüssigkristallanzeigevorrichtung zeigt;
Fig. 13 und 14 sind Draufsichten, die die Positionsbeziehungen zwischen der Flüssigkristallzelle und dem Polarisationsfilmen in der Flüssigkristallanzeigevorrichtung zeigen;
Fig. 15 ist ein Farbart- und Sättigungsdiagramm, das Anzeigefarben der Flüssigkristallanzeigevorrichtung zeigt;
Fig. 16 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration von ersten Elektroden auf einem ersten Substrat der Flüssigkristallanzeigevorrichtung zeigt, und Fig. 17 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration von zweiten Elektroden auf einem zweiten Substrat der Flüssigkristallanzeigevorrichtung zeigt;
Fig. 18 ist eine Wellenformtabelle von Signalen, die den entsprechenden in Fig. 16 gezeigten Abtastelektroden zugeordnet sind, und Fig. 19 ist eine Wellenformtabelle, die den in Fig. 17 gezeigten Datenelektroden T1 bis T5 zugeordnete Signale und Kombinationswellenformen mit den zu der Abtastelektrode C5 gelieferten Signalen zeigt;
Fig. 20 ist eine Draufsicht, die einen Abtastabschnitt einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und Fig. 21 ist eine Schnittansicht, die eine Anordnung der Flüssigkristallanzeigevorrichtung zeigt; und
Fig. 22 und 23 sind Draufsichten, die die Positionsbeziehungen zwischen Flüssigkristallzellen und Polarisationsfilmen in der Flüssigkristallanzeigevorrichtung zeigen.

BESTE ART ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG

Bevorzugte Ausführungsform zum Ausführen der vorliegenden Erfindung werden hier im folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Die in den Fig. 1 bis 19 gezeigten Ausführungsformen bilden keinen Teil der Erfindung.

Erste Ausführungsform: Fig. 1 bis 10

Die erste Ausführungsform wird im einzelnen unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 10 angegeben.
Beispiele von Anzeigemustern auf dem Anzeigeabschnitt einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung der ersten Ausführungsform werden unter Bezugnahme auf die Draufsicht von Fig. 1 beschrieben. Der Anzeigeabschnitt der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 17 besteht aus einem Buchstabenanzeigeabschnitt 71, der die gegenwärtige Zeit und Weckzeit in digitaler Form anzeigt, und Zeichenanzeigeabschnitten 42, die entsprechend über und unter dem Zeitanzeigeabschnitt 41 gebildet sind, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Die Zeichenanzeigeabschnitte 42 sind jeweils aus einer Mehrzahl von kreisförmigen Mustern 43 bis 46 zusammengesetzt, die mehrfache Farben zum Darstellen einer farbenreichen Anzeige zeigen. Der Buchstabenanzeigeabschnitt 41 ändert nicht die Farbe, sondern zeigt immer die Zeit in einer vorbestimmten Farbe an.
Die Zeichenanzeigeabschnitte 42 zeigen in verschiedenen Farben auf den entsprechenden kreisförmigen Mustern an, und die Farbe wird zum Beispiel einmal pro Sekunde variiert. Farbfülle und Vergnügen können ausgedrückt werden durch Variieren der Farbe ungefähr alle 0,1 Sekunden.
Die Schnittanordnung der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 17 wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 erläutert.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 17 in der Ausführungsform aus einer Flüssigkristallzelle 7; einem ersten Polarisationsfilm 9 und einem zweiten Polarisationsfilm 8, die entsprechend unter und auf die Flüssigkristallzelle 7 gelegt sind; und einem Reflektor 10, der außerhalb des ersten Polarisationsfilmes 9 vorgesehen ist, zusammengesetzt.
In Hinblick auf die Flüssigkristallzelle 7 ist ein erstes Substrat 1, das aus einer Glasplatte mit einer Dicke von 0,5 mm hergestellt ist und auf dem transparente erste Elektroden 3, die aus Indiumzinnoxid (hier im folgenden "ITO") hergestellt sind, angebracht sind, durch ein Abdichtteil 5 an einem zweiten Substrat 2 befestigt, das aus einer Glasplatte mit eine Dicke von 0,5 mm hergestellt ist und auf der transparente zweite Elektroden 4, die aus ITO hergestellt sind, angebracht sind, wobei die Substrate 1 und 2 ein gewisses beabstandetes Intervall dazwischen aufweisen. In diesem Raum ist ein nematischer Flüssigkristall 6, der in einem Drehwinkel von 220º ausgerichtet ist, eingeschlossen und in die Lücke zwischen den Substraten 1 und 2 gefüllt. Resultiern in der Flüssigkristallzelle 7 in einem STN-Modus.
Der erste Polarisationsfilm 9 und der Reflektor 10 sind außerhalb des ersten Substrates 1 der Flüssigkristallzelle 7 in dem STN-Modus angeordnet, und der zweite Polarisationsfilm 8 ist außerhalb des zweiten Substrates 2 davon angeordnet, wodurch die doppelbrechende Farbflüssigkristallanzeigevorrichtung 17 eines Reflektionstypes gebildet ist.
Auf den Oberflächen der ersten Elektroden 3 und der zweiten Elektroden 4 sind entsprechende Ausrichtungsschichten (nicht gezeigt) gebildet. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, unterliegt das erste Substrat 1 einer Reibebehandlung aufwärts nach rechts bei einem 20º Winkel in bezug auf eine horizontale Achse H, wodurch eine untere Molekularausrichtungsrichtung 7a des Flüssigkristalles aufwärts nach rechts (entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn) bei einem 20º Winkel vorgesehen wird. Das zweite Substrat 2 unterliegt einer Reibbewegung nach unten nach rechts bei einem 20º Winkel, wodurch eine obere Molekularausrichtrichtung 7b abwärts nach rechts (im Uhrzeigersinne) bei einem 20º Winkel vorgesehen wird. Eine sogenannte "chirale" Substanz, die ein optisches Rotationsmaterial ist, wird zu dem nematischen Flüssigkristall hinzugefügt. Der nematische Flüssigkristall weist eine Viskosität von 20 cp auf. Die chirale Substanz wird derart hinzugefügt, daß der Drehabstand P zu 14 um eingestellt wird, wodurch die STN-Modusflüssigkristallzelle 7 gebildet wird, die entgegengesetzt dem Uhrzeigersinne um einen 220º Winkel gedreht ist.
Eine Differenz an in der Doppelbrechung des nematischen Flüssigkristalles 6 wird auf 0,21 gesetzt, und eine Zellenlücke d, die eine Lücke zwischen dem ersten Substrat 1 und dem zweiten Substrat 2 ist, ist auf 7 um gesetzt. Folglich beträgt ein Δnd-Wert der Flüssigkristallzelle 7, der durch das Produkt der Differenz an in der Doppelbrechung des nematischen Flüssigkristalles 6 und der Zellenlücke d dargestellt ist, 1470 nm.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist eine Absorptionsachse 8a des zweiten Polarisationsfilmes 8 nach unten in einen 60º Winkel in bezug auf die horizontale Achse H gerichtet. Eine Absorptionsachse 9a des ersten Polarisationsfilmes 9 ist, wie in Fig. 3 gezeigt ist, nach oben in einen 75º Winkel in bezug auf die horizontale Achse H gerichtet. Folglich bilden das Paar des oberen und des unteren Polarisationsfilmes 8 und 9 einen Schnittwinkel von 45º.
Bei der oben erwähnten Flüssigkristallanzeigevorrichtung 17, bei der keine Spannung angelegt ist, fällt in der Richtung senkrecht zu der Absorptionsachse 8a des zweiten Polarisationsfilmes 8 linear polarisiertes Licht in einem 50º Winkel in bezug auf die obere Molekularausrichtrichtung 7b der Flüssigkristallzelle 7 so ein, daß es einen elliptisch polarisierten Zustand annimmt. Durch den elliptisch polarisierten Zustand und die Optimierung des Anordnungswinkels der Polarisationsfilme 8 und 9 ändert sich das Licht, das durch den ersten Polarisationsfilm 9 gegangen ist, zu einer hellen Rosafarbe. Dieses gefärbte Licht wird von dem Reflektor 10 reflektiert und kehrt zurück zum Durchgehen durch den ersten Polarisationsfilm 9, die Flüssigkristallzelle 7 und den zweiten Polarisationsfilm 8 und wird dann an der sichtbaren Seite zum Erzeugen einer rosa Anzeige emittiert.
Wenn andererseits eine Spannung über die ersten Elektroden 3 und die zweiten Elektroden 4 angelegt wird, steigen die Moleküle des nematischen Flüssigkristalles 6, und der scheinbare Δnd-Wert des Flüssigkristalles 7 wird verringert. Folglich wird der in der Flüssigkristallzelle 7 erzeugte elliptisch polarisierte Zustand geändert zum Variieren von Farben.
Fig. 5 ist ein Farbdichte- und -sättigungsdiagramm, das eine Farbanzeige der Flüssigkristallanzeige zeigt. Eine dicke Kurve 20 mit Pfeilen bezeichnet eine Änderung in der Farbe während der allmählichen Zunahme in der über die ersten Elektroden 3 und die zweiten Elektroden 4 in der Flüssigkristallzelle 7 angelegten Spannung, die in Fig. 2 gezeigt ist, von einem Nichtspannungszustand ausgehend.
Die anfängliche Farbe auf der Anzeige ist rosa, wenn keine Spannung angelegt ist, grün und blau und schließlich weiß, wenn eine hohe Spannung angelegt wird.
Eine Konfiguration von Elektroden in der Flüssigkristallzelle 7 der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 17 wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 6 und 7 erläutert.
Fig. 6 ist eine Draufsicht von der Oberseite der ersten Elektroden 3, die aus ITO hergestellt sind und auf der oberen Fläche des ersten Substrates 1 gebildet sind. Fig. 7 ist eine Draufsicht von oben der zweiten Elektroden 4, die aus ITO hergestellt sind und auf der unteren Fläche des zweiten Substrates 2 gebildet sind. In diesen Zeichnungen sind die Elektrodenmuster bezeichnet und dicke Linien bezeichnen Verbindungsmuster davon. Nebenbei, Bezugszeichen, die den in Fig. 1 gezeigten Zeitanzeigeabschnitt 41 und Zeichenanzeigeabschnitten 42 entsprechen, sind bezeichnet.
Wie in Fig. 6 gezeigt ist, bestehen die ersten Elektroden aus fünf Abtastelektroden C1 bis C5. Die Abtastelektroden C1 bis C3 sind mit entsprechenden Elektrodenmustern verbunden, die den Buchstabenanzeigeabschnitt 41 bilden. Die Abtastelektrode C4 und die Abtastelektrode C5 sind mit einer Mehrzahl von kreisförmigen Elektroden verbünden, die die Zeichenanzeigeabschnitte 42 zum Anzeigen in mehrfachen Farben bilden, verbunden.
In der Zeichnung erstrecken sich die Abtastelektroden C1 bis C5 zu der linken Seite des Anzeigeschirmes zur leichten Erläuterung. Praktisch sind die Abtastelektroden C1 bis C5 allgemein elektrisch mit dem zweiten Substrat 2 durch eine leitende Paste oder anisotrope leitende Kügelchen verbunden.
Wie in Fig. 7 gezeigt ist, bestehen die zweiten Elektroden 4 aus 20 Datenelektroden D1 bis D20. Verbindungen für die Datenelektroden weisen mehrere Arten auf wie: eine Verbindung zu nur dem Elektrodenmuster für den Buchstabenanzeigeabschnitt 41, z. B. die Datenelektrode 2; eine andere Verbindung zu nur der kreisförmigen Elektrode für den Zeichenanzeigeabschnitt 42, z. B. die Datenelektrode D10; und die andere Verbindung zu beiden Elektroden für den Zeitanzeigeabschnitt 41 und den Zeichenanzeigeabschnitt 42, z. B. die Datenelektrode D1.
In dem Fall eines 1/3-Auslaßmultiplexantriebes ist typischerweise die Datenelektrode mit allen drei Pixeln verbunden. Der Zeichenanzeigeabschnitt 42 weist jedoch keine Bedeutung für eine tatsächliche Anzeige auf, so daß in dem Buchstabenanzeigeabschnitt 41 es ausreichend ist, daß die Datenelektrode mit irgendeiner Zahl der drei Pixel verbunden ist.
Ein Verfahren zum Treiben der Flüssigkristallanzeigevorrichtung wird unten unter Bezugnahme auf die in Fig. 8, Fig. 9 und Fig. 10 gezeigten Treibersignale erläutert. Fig. 8 zeigt Signale, die an die in Fig. 6 gezeigten Abtastelektroden C1 bis C5 geliefert werden. Fig. 9 zeigt Signale, die an die Datenelektroden D1, D5, D9 und D10 unter den in Fig. 7 gezeigten Datenelektroden geliefert werden, und Kombinationswellenformen, die zu dem Flüssigkristall zwischen der Abtastelektrode C4 für den Zeichenanzeigeabschnitt 42 und den Datenelektroden geliefert werden. Fig. 10 zeigt Signale, die zu den Abtastelektroden und den Datenelektroden in der Flüssigkristallanzeigevorrichtung geliefert werden und Beispiele von Kombinationswellenformen, die tatsächlich zu dem Flüssigkristall in dem Fall des 1/3-Auslastungsmultiplextreibens, einer halben Vorspannung und einer Treiberspannung von 3 V geliefert werden.
An die Abtastelektroden C1 bis C3 für den Buchstabenanzeigeabschnitt 41 werden die normalen Abtastsignale, wie sie in Fig. 8 gezeigt sind, geliefert. An die Abtastelektroden C4 und C5 für den Zeichenanzeigeabschnitt 42 werden die Datensignale geliefert. Nun wird ein Datensignal aus EIN/EIN/EIN an die Abtastelektrode C4 geliefert, und ein Datensignal aus AUS/AUS/AUS wird an die Abtastelektrode C5 geliefert.
Folglich wird, wie in Fig. 9 gezeigt ist, an das mit der Abtastelektrode 4 verbundene Pixel eine Spannung in vier Stärken der Spannung V3 = 3,0 V, V2 = 2,55 V, V1 = 1,73 V und V0 = 0 V als Kombinationswellenformen aufgrund der den Datenelektroden D1, D5, D9 und D10 zugewiesenen Signalen angelegt. Die Spannung weist einen Effektivwert auf, bei dem V3 die Quadratwurzel aus (3² + 3² + 3²)/3 gleich 3 wird, V2 wird die Quadratwurzel aus (3² + 3² + 0²)/3 gleich 2,45 wird, und V1 wird die Quadratwurzel aus (3² + 0² + 0²)/3 gleich 1,73 wird. Andere unten gezeigte Spannungen sind ebenfalls effektive Werte.
Wie in den oberen Kästen in Fig. 9 gezeigt ist, wird ein AUS/AUS/AUS-Datensignal an die Datenelektrode D1 geliefert. Folglich weist das Pixel (Segment) des Buchstabenanzeigeabschnittes 41, das mit der Datenelektrode D1 verbunden ist, Voff = 1,22 V auf, so daß die Anzeigefarbe das gleiche Rosa wie die Hintergrundsfarbe ist. Die Kombinationswellenform mit dem Signal für die Abtastelektrode C4 weist V3 = 3 V auf, so daß das Kreismuster 43 in dem in Fig. 1 gezeigten Zeichenanzeigeabschnitt 42 eine weiße Farbe anzeigt (die Farbe, die mit der maximalen angelegten Spannung angezeigt wird, wie in Fig. 5 gezeigt ist).
Wie in dem zweiten Kasten in Fig. 9 gezeigt ist, wird ein AUS/AUS/EIN-Datensignal an die Datenelektrode T5 geliefert. Folglich weist das Pixel des Buchstabenanzeigeabschnittes 41, das mit der Datenelektrode T5 verbunden ist, Voff = 1,22 V auf, so daß die Anzeigefarbe rosa wie die Hintergrundsfarbe ist. Die Kombinationswellenform mit dem Signal für die Abtastelektrode C4 weist V2 = 2,45 V auf, so daß die Farbe des kreisförmigen Musters 44 des in Fig. 1 gezeigten Zeichenanzeigeabschnittes 42 blau ist (die Farbe, die angezeigt wird, wenn die angelegte Spannung etwa niedriger als das Maximum davon in Fig. 5 ist).
In dem dritten Kasten in Fig. 9 wird ein AUS/EIN/EIN-Datensignal an die Datenelektrode D9 geliefert. Folglich weist das Pixel der Buchstabenanzeige 41, das mit der Datenelektrode D9 verbunden ist, Voff = 1,22 V und Von = 2,12 V auf, so daß die entsprechenden Anzeigefarben rosa und grün sind, die die gleichen wie die Hintergrundsfarbe sind: Die Kombinationswellenform mit dem Signal für die Abtastelektrode C4 weist V1 = 1,73 V auf, so daß die Anzeigefarbe in dem kreisförmigen Muster 45 in dem in Fig. 1 gezeigten gleichen Anzeigeabschnitt 42 hellgrün ist (die Farbe, die angezeigt wird, wenn die angelegte Spannung ein wenig höher als das Minimum davon in Fig. 5 ist).
In dem untersten Kasten in Fig. 9 wird ein EIN/EIN/EIN-Datensignal an die Datenelektrode D10 geliefert. Das Pixel des Buchstabenanzeigeabschnittes 41 ist nicht mit der Datenelektrode 10 verbunden, so daß die Anzeigefarben in dem Zeitanzeigeabschnitt 41 nicht auf die angelegte Spannung auf der Datenelektrode D10 empfindlich sind. Die Kombinationswellenform mit dem Signal für die Abtastelektrode C4 weist V0 = 0 V auf, so daß die Anzeigefarbe des Pixel 46 in dem in Fig. 1 gezeigten Zeichenanzeigeabschnitt 42 das gleiche Rosa wie die Hintergrundsfarbe ist (die Farbe, die angezeigt ist, wenn die angelegte Spannung ein Minimum in Fig. 5 ist).
Fig. 10 zeigt eine Beziehung zwischen der an die Abtastelektrode und die Datenelektrode gelieferten Signalwellenform und der tatsächlich an die Flüssigkristallmoleküle gelieferten Kombinationswellenform.
Ein Abtastsignal, das für einen typischen Multiplextreiber benutzt wird, wird an die Abtastelektrode für den Zeitanzeigeabschnitt 41 geliefert. Beispiele der Wellenform in dem Fall eines 1/3-Auslastungsmultiplextreibers, einer halben Vorspannung und einer Treiberspannung von 3 V sind in der Zeichnung gezeigt.
Ein Abtastsignal ist aus einer Auswahlperiode Ts zum Anlegen der Spannungen von 0 V und 3 V und einer Nichtauswahlperiode Tns zum Anlegen einer Spannung 1,5 V zusammengesetzt, wobei ein Rahmen durch die Auswahlperiode Ts und die Nichtauswahlperiode Tns gebildet wird. Wenn ein EIN-Signal von der Datenelektrode zu der Auswahlperiode Ts gesendet wird, wobei ein EIN-Signal oder ein AUS-Signal des der Nichtauswahlperiode Tns zugeordneten Datensignales ignoriert wird, nimmt die Kombinationswellenform einen festen Effektivwert Von an. Wenn andererseits ein AUS-Signal von der Datenelektrode zu der Auswahlperiode Ts gesendet wird, wobei das der Nichtauswahlperiode Tns zugeordnete Datensignal ignoriert wird, nimmt die Kombinationswellenform einen Effektivwert Voff an, wodurch eine gewünschte Buchstabenanzeige erzielt wird.
Weiterhin wird an die Abtastelektroden C4 und C5 für den in Fig. 1 gezeigten Zeichenanzeigeabschnitt 42 das gleiche Datensignal, wie es fundamental von der Datenelektrode empfangen wird, geliefert. Beispiele, wenn ein EIN/EIN/EIN-Datensignal an die Abtastelektrode geliefert wird, sind in dem unteren Kasten von Fig. 10 gezeigt. Wenn ein Datensignal an die Abtastelektrode geliefert wird, nimmt die Kombinationswellenform bei dem 1/3-Auslastungsmultiplextreiber vier Arten von Effektivwert an aufgrund des Datensignales, das an die Datenelektrode geliefert wird.
Wenn ein an die. Datenelektrode geliefertes Datensignal gleich EIN/EIN/EIN ist, löschen sich das Datensignal und ein an die Abtastelektrode geliefertes Datensignal gegenseitig aus, so daß eine an den Flüssigkristall angelegte Spannung gleich V0 = 0 V wird. Wenn ein an die Datenelektrode angelegte Datensignal EIN/EIN/AUS ist, tragen zwei Drittel der Perioden in einem Rahmen eine Spannung von 0 V, und ein Drittel der Perioden in einem Rahmen tragen eine Spannung von 3v, so daß die Kombinationswellenform einen Effektivwert von V1 = 1,73 V annimmt. Wenn ein an die Datenelektrode geliefertes Datensignal EIN/AUS/EIN oder AUS/EIN/EIN ist, ist ein Effektivwert identisch zu dem Effektivwert von V1.
Wenn ähnlich ein Datensignal, das an die Datenelektrode geliefert wird, EIN/AUS/AUS ist, trägt ein Drittel der Perioden in einem Rahmen eine Spannung von 0 V, und zwei Drittel der Perioden tragen eine Spannung von 3 V, so daß die Kombinationswellenform einen Effektivwert von V2 = 2,45 V annimmt. Wenn ein an die Datenelektrode geliefertes Datensignal AUS/AUS/EIN oder AUS/EIN/AUS ist, ist ein Effektivwert identisch zu dem Effektivwert von V2.
Wenn ein an die Datenelektrode geliefertes Datensignal AUS/AUS/AUS ist, nimmt die Kombinationswellenform einen Effektivwert von V3 = 3 V an.
Wie zuvor beschrieben wurde, wird einem Wert einer Spannung, die an den Flüssigkristall angelegt wird, erlaubt, im Wert von V0, V1, V2 und V3 zu variieren. Folglich wird bei der Uhr, die die doppelbrechende Farbflüssigkristallanzeigevorrichtung enthält, die Farben mit einer Änderung in der angelegten Spannung variieren kann, die Anzeigefarbe des Zeichenanzeigeabschnittes 42 geändert durch Liefern des Datensignales an die Abtastelektrode für den Zeichenanzeigeabschnitt 42, selbst wenn ein typischer monochromer Flüssigkristalltreiber-IC ohne eine Grauskalenfunktion darin verwendet wird.
Mit anderen Worten, die Ausführungsform erlaubt dem Zeitanzeigeabschnitt 41, grüne Buchstaben auf einem rosa Hintergrund anzuzeigen, und den kreisförmigen Mustern 43, 44, 45 und 46 als ein jedes Pixel in dem Zeichenanzeigeabschnitt 42, in mehrfachen Farben wie weiß/blau/hellgrün/rosa anzuzeigen. Da ein monochromer Flüssigkriställtreiber-IC eine einfache Schaltung, eine kleine Größe und einen niedrigen Leistungsverbrauch im Vergleich mit jenen eines Farbflüssigkristalltreibers-IC aufweist, ist die Benutzung des monochromen Flüssigkristalltreiber-IC bevorzugt, was eine längere Batterielebensdauer in einer Uhr oder in tragbaren Maschinen gibt.
Die an die Datenelektroden gelieferten Datensignale werden in Intervallen von ungefähr 0,1 Sekunden bis eine Sekunde geändert, wodurch die Anzeigefarbe eines jeden kreisförmigen Musters in dem Zeichenanzeigeabschnitt 42 wiederum in Intervallen von 0,1 Sekunden bis eine Sekunde geändert werden, wodurch ein farbreicher und beeindruckender Anzeigeschirm erlaubt wird, was in dem Vorsehen von neuen tragbaren Maschinen für junge Leute resultiert.

Modifikation der ersten Ausführungsform:

Die in der Uhr der ersten Ausführungsform benutzte Flüssigkristallanzeigevorrichtung verwendet die STN-Modusflüssigkristallzelle 7 mit einem Δnd-Wert = 1470 nm bei einem Drehwinkel von 220º als eine Flüssigkristallzelle. Eine Farbanzeige ähnlich zu der der ersten Ausführungsform kann jedoch in soweit erzielt werden, wie ein Δnd-Wert in dem Bereich von 1300 nm bis 1600 nm liegt.
Wenn ein Δnd-Wert der Flüssigkristallzelle 7 kleiner als 1300 nm ist, nimmt der Änderungsbetrag in einem scheinbaren Δnd-Wert durch das Anlegen einer Spannung ab, somit werden die Farben von blau und weiß nicht leicht angezeigt. Wenn andererseits der Δnd-Wert 1600 nm überschreitet, wird eine Rosafarbe auf dem Hintergrund nicht leicht angezeigt. Folglich ist jeder Δnd-Wert kleiner als 1300 nm und größer als 1600 nm unerwünscht.
Indem entweder eine TN-Modusflüssigkristallzelle oder eine STN-Modusflüssigkristallzelle mit einem Drehwinkel von mehr als 180º benutzt wird, kann eine doppelbrechende Farbflüssigkristallanzeigevorrichtung ähnlich zu der in der Ausführungsform beschriebenen, die sich in dem Farbton jedoch davon unterscheidet, erzielt werden, wodurch eine farbreiche Uhr vorgesehen wird.
Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung ist für eine Uhr in der obigen Ausführungsform beschrieben, aber natürlich ist die Ausführungsform anwendbar auf Flüssigkristallanzeigevorrichtungen für ein tragbares Tonbandgerät, ein tragbares Telefon oder ähnliches.
Die erste Ausführungsform beschreibt die ersten Elektroden 3 als die Abtastelektroden und die zweiten Elektroden 4 als die Datenelektroden, aber umgekehrt können die zweiten Elektroden 4 als die Abtastelektroden tätig sein, und die ersten Elektroden 3 können als die Datenelektroden tätig sein. In diesem Fall werden die Abtastsignale den zweiten Elektroden 4 für den Zeitanzeigeabschnitt 41 zugeordnet, und die Datensignale werden den zweiten Elektroden 4 für die Zeichenanzeigeabschnitte 42 zugeordnet.

Zweite Ausführungsform: Fig. 11 bis 19

Eine zweite Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf Fig. 11 bis 19 beschrieben.
Eine Farbflüssigkristallanzeigevorrichtung in der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der der ersten Ausführungsform in den Punkten: Vorsehen eines Retardationsfilmes und eines Musters einer Elektrode; ein Treibersignal für die Flüssigkristallanzeigevorrichtung; und das Vorsehen einer Rücklichteinheit. Der verbleibende Aufbau der Flüssigkristallanzeigevorrichtung in der zweiten Ausführungsform ist der gleiche wie der in der ersten Ausführungsform.
Wie in Fig. 11 gezeigt ist, ist der Anzeigeabschnitt der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 18 aus einem Buchstabenanzeigeabschnitt 51 in einer Punktmatrixanzeige zum Anzeigen der gegenwärtigen Zeit und der Weckzeit und von Zeichenanzeigeabschnitten 52, die entsprechend über und unter dem Zeitanzeigeabschnitt 41 gebildet sind und eine Verschiedenheit von Farbenanzeigen, aufgebaut. Jeder Zeichenanzeigeabschnitt 52 besteht aus einer Mehrzahl von kreisförmigen Mustern 53, 55 und 57 und quadratischen Mustern 54 und 56. Der Zeitanzeigeabschnitt 51 ändert nicht die Farbe und zeigt immer die Zeit in einer vorbestimmten Farbe an.
Die Zeichenanzeigeabschnitte 52 zeigen in verschiedenen Farben auf den entsprechenden Mustern 53 bis 57 an, und die Farbe wird jede Sekunde geändert. Die Farbe wird ungefähr jede 0,1 Sekunden geändert, wodurch farbvolle und beeindruckende tragbare Maschinen, eine Uhr und ähnliches erzielt werden.
Fig. 12 zeigt die Schnittanordnung der Flüssigkristallanzeigevorrichtung, bei der die gleichen Bezugszeichen benutzt werden zum Bezeichnen von Komponenten entsprechend jenen in der Flüssigkristallanzeigevorrichtung der ersten in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform, und die Beschreibung davon wird weggelassen.
Bei einer Flüssigkristallzelle 12 der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 18 ist ein nematischer Flüssigkristall 6, der in einem Drehwinkel von 240º ausgerichtet ist, eingeschlossen und gefüllt in eine Lücke zwischen dem ersten Substrat 1 und dem zweiten Substrat 2, so daß eine STN-Modusflüssigkristallzelle gebildet wird.
Außerhalb des zweiten Substrates 2 der Flüssigkristallzelle 12 ist der zweite Polarisationsfilm 8 zum Einschließen des Retardationsfilmes 13 mit einem Retardationswert von 1800 nm dazwischen angeordnet. Außerhalb des ersten Substrates 1 sind der erste Polarisationsfilm 9, ein transflektiver Reflektor 11 und eine Rücklichteinheit angeordnet. Da der transflektive Reflektor 11 teilweise Licht von unterhalb durchläßt, kann die Rücklichteinheit 19 die Flüssigkristallzelle 12 durch den transflektiven Reflektor 11 beleuchten, indem sie unter dem transflektiven Reflektor 11 positioniert ist. Daher kann eine doppelbrechende Farbflüssigkristallanzeigevorrichtung vom transflektiven Typ 18 gebildet werden.
Ausrichtungsschichten (nicht gezeigt) sind entsprechend auf den Oberflächen der ersten Elektroden 3 und der zweiten Elektroden 4 der Flüssigkristallzelle 12 gebildet.
Das erste Substrat 1 unterliegt einer Reibebehandlung aufwärts nach rechts in einem 30º Winkel in bezug auf die in Fig. 13 gezeigte horizontale Achse H, wodurch eine untere Molekularausrichtungsrichtung 12a des Flüssigkristalles nach oben nach rechts in einem 30º Winkel vorgesehen wird. Das zweite Substrat 2 unterliegt einer Reibebehandlung nach unten nach rechts in einem 30º Winkel, wodurch eine obere Molekularausrichtrichtung 12b des Flüssigkristalles nach unten nach rechts in einem 30º Winkel vorgesehen wird. Der nematische Flüssigkristall weist eine Viskosität von 20 cp auf. Eine sogenannte "chirale" Substanz, die ein optisches Rotationsmaterial ist, ist zu dem nematischen Flüssigkristall hinzugefügt. Die chirale Substanz ist derart hinzugefügt, daß der Drehwinkel P zu 16 um eingestellt ist, wodurch die STN-Modusflüssigkristallzelle 12 in einem 240º Winkel entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn verdreht ist.
Eine Differenz An in der Doppelbrechung des benutzten nematischen Flüssigkristall 6 ist auf 0,21 gesetzt, und eine Zellenlücke d, die eine Lücke zwischen dem ersten Substrat 1 und dem zweiten Substrat 2 ist, ist auf 8 um gesetzt. Folglich ist ein Δnd-Wert der Flüssigkristallzelle 12, der durch das Produkt der Differenz An der Doppelbrechung des nematischen Flüssigkristalles 6 und der Zellenlücke d ist, gleich 1680 nm. Der Retardationswert für den Retardationsfilm 13 ist auf einen Wert von 120 nm größer als der Δnd-Wert der Flüssigkristallzelle 12 gesetzt.
Ein einachsiger Streckfilm aus einem Polycarbonatfilm wird für den Retardationsfilm 13 benutzt. Folglich wird die Gleichung nx > ny = nz erhalten, wobei nx ein Brechungsindex einer Phasenverzögerungsachse 13a des Retardationsfilmes ist, ny ein Brechungsindex in einer y-Achsenrichtung senkrecht zu der Phasenverzögerungsachse 13a ist und nz ein Brechungsindex in einer z-Achsenrichtung als eine Dickenrichtung ist.
Wie in Fig. 14 gezeigt ist, ist der Retardationsfilm 13 so angeordnet, daß seine Phasenverzögerungsachse 13a aufwärts nach recht in einem 45º Winkel in bezug auf die horizontale Achse H vorgesehen ist. Die Absorptionsachse 8a des zweiten Polarisationsfilmes 8 ist entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn in einem 45º Winkel in bezug auf die Phasenverzögerungsachse 13a des Retardationsfilmes 13 vorgesehen. Wie in Fig. 13 gezeigt ist, ist die Absorptionsachse 9a des ersten Polarisationsfilmes 9 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn in einem 35º Winkel in bezug auf die untere Molekularausrichtrichtung 12a der Flüssigkristallzelle 12 vorgesehen. Das Paar des oberen und des unteren Polarisationsfilmes Bund 9 bilden einen Schnittwinkel von 45º.
Wie für die zuvor erwähnte doppelbrechende Farbflüssigkristallanzeigevorrichtung 18 nimmt in einem spannungsfreien Zustand ein linear polarisiertes Licht, das von dem zweiten Polarisationsfilm 8 einfällt, einen elliptisch polarisierten Zustand durch den Doppelbrechungseffekt des Retardationsfilmes 13 an. Danach kehrt das elliptisch polarisierte Licht zu eitern linear polarisierten Licht zurück, wenn es durch die Flüssigkristallzelle 12 geht, aufgrund der Differenz zwischen dem Retardationswert des Retardationsfilmes 13 und dem Δnd-Wert der Flüssigkristallzelle 12 und dem optimierten Anordnungswinkel der Polarisationsfilme. Wenn zu dieser Zeit die Positionsbeziehung zwischen der Absorptionsachse 9a des ersten Polarisationsfilmes 9 und der Absorptionsachse 8a des zweiten Polarisationsfilmes 8 einen Schnittwinkel von 45º bildet, wie in der Ausführungsform beschrieben ist, geht das linear polarisierte Licht nicht durch den ersten Polarisationsfilm 9, so daß die Anzeigefarbe schwarz wird.
Wenn andererseits eine Spannung über die ersten Elektroden 3 und die zweiten Elektroden 4 der Flüssigkristallzelle 12 angelegt wird, steigen die Moleküle des nematischen Flüssigkristalles 6, und der scheinbare tnd-Wert der Flüssigkristallzelle 12 wird verringert. Aus diesem Grund kehrt das elliptisch polarisierte Licht, das in dem Retardationsfilm 13 erzeugt ist, nicht zu einem vollständig linear polarisierten Licht zurück, selbst nachdem es durch die Flüssigkristallzelle 12 gegangen ist. Folglich erreicht das Licht in dem elliptisch polarisierten Zustand den ersten Polarisationsfilm 9, und Licht mit einer bestimmten Wellenlänge geht durch den ersten Polarisationsfilm 9, was in einem gefärbten Licht resultiert. Das gefärbte Licht wird, nachdem es durch den ersten Polarisationsfilm 9 gegangen ist, von dem transflektiven Reflektor 11 reflektiert und kehrt zum Durchgehen durch den ersten Polarisationsfilm 9, die Flüssigkristallzelle 12, den Retardationsfilm 13 und den zweiten Polarisationsfilm 8 in dieser Reihenfolge zurück und wird zu der sichtbaren Seite zum Anzeigen in Farbe emittiert.
Fig. 15 ist ein Farbart- und Sättigungsdiagramm, das eine Farbanzeige der doppelbrechenden Farbflüssigkristallanzeigevorrichtung 18 zeigt. Eine dicke gekrümmte Linie 12 mit Pfeilen bezeichnet eine Änderung der Farbe mit einer allmählichen Zunahme der angelegten Spannung von einem Zustand von einer nichtangelegten Spannung. In einem Nichtspannungszustand ist die Anzeigefarbe ungefähr schwarz. Während eine Spannung zum allmählichen Zunehmen angelegt wird, ändert sich die Anzeigefarbe, nachdem sie sich einmal zu weiß geändert hat, dann zu gelb, rot, blau, grün und schließlich zu hellgrün, wenn die Spannung weiter angelegt wird.
Ein Konfiguration von Elektroden in der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 18 der zweiten Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 16 und 17 beschrieben. Fig. 16 ist eine Draufsicht von der Oberseite der ersten Elektroden 3, die aus ITO hergestellt sind und auf der oberen Fläche des ersten Substrates 1 der Flüssigkristallzelle 12 angebracht sind. Fig. 17 ist eine Draufsicht von der Oberseite der zweiten Elektroden 4, die aus ITO hergestellt sind und auf der unteren Fläche des zweiten Substrates 2 angebracht sind.
Wie in Fig. 16 gezeigt ist, bestehen die ersten Elektroden 3 der Flüssigkristallzelle 12 in der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 18 aus sechs Abtastelektroden C1 bis C6. Die Abtastelektroden C1 bis C4 sind entsprechend mit vier stabförmigen Querelektroden verbunden, die eine Matrix in dem Zeitanzeigeabschnitt 51 bilden. Die Abtastelektrode C5 und Abtastelektrode C6 sind in Reihe mit einer Mehrzahl von kreisförmigen und quadratischen Elektroden verbunden, die zwei Paare von Zeichenanzeigeabschnitten 52 darstellen und in Mehrfarben anzeigen.
In der Zeichnung erstrecken sich die Abtastelektroden C1 bis C6 zu det linken Seite des Anzeigeschirmes zur leichten Erläuterung. Praktischerweise sind die Abtastelektroden C1 bis C6 allgemein mit dem zweiten Substrat 2 durch eine leitende Paste oder anisotrope leitende Kügelchen verbunden.
Wie in Fig. 17 gezeigt ist, bestehen die zweiten Elektroden 4 der Flüssigkristallzelle 12 aus zehn Datenelektroden D1 bis D10. Jede der Datenelektroden D1 bis D10 ist mit sowohl der vertikalen stabförmigen Elektrode, die eine Matrix in dem Buchstabenanzeigeabschnitt 51 bilden, als auch mit der kreisförmigen oder quadratischen Elektrode, die die Zeichenanzeigeabschnitte 52 bilden, verbunden, von denen die Kapazitäten der Verbindungen ungefähr die gleichen sind zur Verbesserung der Gleichförmigkeit der Anzeige.
Ein Verfahren zum Treiben der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 18 wird unten unter Bezugnahme auf die Fig. 18 und 19 gezeigten Treibersignale beschrieben.
Fig. 18 zeigt Signale, die an die in Fig. 16 gezeigten Abtastelektroden C1 bis C5 geliefert werden. Fig. 19 zeigt Signale, die an die Datenelektroden D1 bis D5 der in Fig. 17 gezeigten Datenelektroden geliefert werden, und Kombinationswellenformen, die an den Flüssigkristall zwischen der Abtastelektrode C5 für den Zeichenanzeigeabschnitt 52 und den Datenelektroden geliefert werden.
Bei der zweiten Ausführungsform wird das Treiben der Flüssigkristallanzeige 18 mit dem Vierfachantrieb, ein Drittel Vorspannung und einer Treiberspannung von 3 V erläutert. Wenn ein normales Abtastsignal an eine Abtastelektrode geliefert wird, wird eine Kombinationswellenform mit einem an eine Datenelektrode gelieferten Datensignal Von = 1,73 V und Voff = 1,0 V als effektiver Wert, so daß der Buchstabenanzeigeabschnitt 51 grüne Buchstaben auf einem schwarzen Hintergrund anzeigt. Andere Werte der unten beschriebenen Spannung sind alle effektive Werte.
Wie in Fig. 18 gezeigt ist, werden normale Abtastsignale an die Abtastelektroden C1 bis C4 für den Buchstabenanzeigeabschnitt 51 geliefert, aber Datensignale werden an die Abtastelektroden C5 und C6 für die Zeichenanzeigeabschnitte 52 geliefert. Hier ist das Datensignal von EIN/EIN/ETN/EIN der Abtastelektrode C5 zugeordnet, und das Datensignal von AUS/AUS/AUS/AUS ist der Abtastelektrode C6 zugeordnet. Folglich werden, wie in Fig. 19 gezeigt ist, fünf Stärken der Spannung V4 = 2,0 V, V3 = 1,73 V, V2 = 1,41 V, V1 = 1,0 V und V0 = 0 V als die Kombinationswellenform aufgrund der Datensignale, die von den Datenelektroden D1 bis D5 empfangen werden, an Pixel angelegt, die mit der Abtastelektrode C5 verbunden sind.
Wie in den oberen Kästen in Fig. 19 gezeigt ist, wird ein AUS/AUS/AUS/AUS-Datensignal zu der Datenelektrode D1 geliefert. Folglich weist das Pixel des Buchstabenanzeigeabschnittes 51, das mit der Datenelektrode D1 verbunden ist, Voff = 1,0 V auf, so daß das Pixel in einer schwarzen Farbe anzeigt, die gleiche wie die Hintergrundsfarbe ist. Die Kombinationswellenform mit dem Signal für die Abtastelektrode C5 weist jedoch V4 = 2,0 V auf, so daß das kreisförmige Muster (Pixel) 53 in Fig. 11 gezeigten Zeichenanzeigeabschnitt 52 eine hellgrüne Farbe anzeigt.
Wie in dem zweiten Kasten in Fig. 19 gezeigt ist, wird ein AUS/AUS/AUS/EIN-Datensignal an die Datenelektrode D2 geliefert. Folglich weist die Kombinationswellenform mit dem Signal für die Abtastelekttode C5 V3 = 1,73 V auf, so daß das quadratische Muster 54 in dem in Fig. 11 gezeigten Zeichenanzeigeabschnitt 52 eine grüne Farbe anzeigt.
In dem dritten Kasten in Fig. 19 ist ein AUS/EIN/AUS/EIN-Datensignal an die Datenelektrode D2 geliefert. Folglich weist die Kombinationswellenform mit dem Signal für die Abtastelektrode C5 V2 = 1,41 V auf, so daß die Anzeigefarbe des kreisförmigen Musters 55 in dem in Fig. 11 gezeigten Zeichenanzeigeabschnitt 52 blau ist.
In dem vierten Kasten in Fig. 19 wird ein EIN/EIN/EIN/AUS-Datensignal an die Datenelektrode D4 geliefert. Folglich weist die Kombinationswellenform mit dem Signal für die Abtastelektrode C5 V1 = 1 V auf, so daß die Anzeigefarbe des quadratischen Musters 56 in dem in Fig. 11 gezeigten Zeichenanzeigeabschnitt 52 schwarz ist, was das gleiche wie die Hintergrundfarbe ist.
In dem untersten Kasten in Fig. 19 ist ein EIN/EIN/EIN/EIN- Datensignal an die Datenelektrode D5 geliefert. Folglich weist die Kombinationswellenform mit dem Signal für die Abtastelektrode C5 V0 = 0 V auf, so daß die Anzeigefarbe des kreisförmigen Musters 57 in dem in Fig. 11 gezeigten Zeichenanzeigeabschnitt 52 schwarz ist, ähnlich zu dem quadratischen Muster 56, was das gleiche ist wie die der Hintergrundsfarbe.
Wie hier zuvor beschrieben ist, wird die doppelbrechende Flüssigkristallanzeigevorrichtung 38 betrieben unter Benutzung eines typischen monochromen Flüssigkristalltreiber-IC ohne eine Grauskalenfunktion, wodurch dem Buchstabenanzeigeabschnitt 51 ermöglicht wird, grüne Buchstaben auf einem schwarzen Hintergrund anzuzeigen, und jedem Muster (Pixel) in den Zeichenanzeigeabschnitten 52 wird ermöglicht, in einer Mehrzahl von Farben wie schwarz/blau/grün/hellgrün anzuzeigen. Da der monochrome Flüssigkristalltreiber-IC eine einfache Schaltung, eine kleine Größe und einen niedrigen Leistungsverbrauch im Vergleich mit jenen des Farbflüssigkristalltreiber-IC aufweist, ist die Benutzung des monochromen Flüssigkristalltreiber-IC bevorzugt aufgrund einer längeren Batterielebensdauer in tragbaren Maschinen, Uhren und ähnlichem.
Die Datensignale werden in Intervallen von ungefähr 0,1 Sekunden bis 1 Sekunde geändert und an die Datenelektrode geliefert, wodurch die Anzeigefarbe eines jeden Musters in den Zeichenanzeigeabschnitten 52 wiederum in Intervallen 0,1 Sekunden bis 1 Sekunde geändert wird, wodurch ein farbenreicher und beeindruckender Anzeigeschirm ermöglicht wird, was in dem Vorsehen von neuen tragbaren Maschinen für junge Leute resultiert.

Modifikation der zweiten Ausführungsform

In der Flüssigkristallanzeige der zweiten Ausführungsform wird der transflektive Reflektor 11 als ein Reflektor benutzt, und die Rücklichteinheit 19 wird eingebaut, wodurch die Sichtbarkeit der Anzeige sogar bei Nacht ermöglicht wird. Der Reflektor kann jedoch nur zum Reflektieren benutzt werden, ohne daß die Rücklichteinheit 19 verwendet wird.
Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Ausführungsform benutzt die STN-Modusflüssigkristallzelle 12 mit einem Δnd-Wert = 1680 nm bei einem Drehwinkel von 240º und dem Retardationsfilm 13 mit einem Retardationswert von 1800 nm. Es kann jedoch eine Anzeigefarbe ähnlich zu der in der zweiten Ausführungsform erhalten werden, insoweit als ein Δnd-Wert der STN-Modusflüssigkristallzelle 12 in dem Bereich von 1500 nm bis 1800 nm liegt und der Retardationsfilm 13 einen Retardationswert von 50 nm bis 200 nm größer als ein Δnd-Wert der Flüssigkristallzelle 12 aufweist.
Wenn ein Δnd-Wert der Flüssigkristallzelle 12 kleiner als 1500 nm ist, nimmt der Änderungsbetrag in einem scheinbaren Δnd-Wert durch das Anlegen der Spannung ab, wodurch die Farben von blau und grün nicht leicht angezeigt werden. Wenn andererseits der Δnd-Wert 1800 nm überschreitet, treten Variationen in der Farbe abrupt auf, und der Betrag der Farbvariation aufgrund von Unverträglichkeiten und Temperatur nimmt unvorteilhafterweise zu. Folglich ist jeder tnd-Wert von eniger als 1500 nm und mehr als 1800 nm nicht wünschenswert.
Selbst bei der Benutzung von irgendeinem einer TN-Modusflüssigkristallzelle, einer STN-Modusflüssigkristallzelle mit einem Drehwinkel von mehr als 180º und einer Kombination eines Retardationsfilmes und einer STN-Modusflüssigkristallzelle mit einem Drehwinkel von mehr als 180º kann die doppelbrechende Farbflüssigkristallanzeigevorrichtung ähnlich zu der in der Ausführungsform beschriebenen, jedoch mit einem anderen Farbton davon entworfen werden, wodurch eine farbenreiche Uhr vorgesehen wird.
Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung der Ausführungsform benutzt einen einachsigen Streckfilm, der aus einem Polycarbonatfilm hergestellt ist, als den Retardationsfilm 13. Die Sichtwinkeleigenschaft kann jedoch noch weiter verbessert werden durch Verwenden eines zweiachsigen Retardationsfilm mit den Beziehungen von nx > nz > ny, worin nx ist der Brechungsindex in der Richtung einer Phasenverzögerungsachse 13a des Retardationsfilmes ist, ny der Brechungsindex in der y-Achsenrichtung senkrecht zu der Phasenverzögerungsachse 13a und nz der Brechungsindex in der z-Achsenrichtung als die Dickenrichtung ist. Eine verbesserte Farbenanzeige wird durch Verwenden anstelle des Retardationsfilmes 13 von einem verdrehten Retardationsfilm ermöglicht, der mit einem Flüssigkristallpolymer beschichtet ist und auf einem Triacethylzellulose-TAC-Film oder einem Polyester-(PET)Film befestigt ist.
Als Resultat der Benutzung der Flüssigkristallzelle 12 mit Δnd = 1680 nm der Ausführungsform und des verdrehten Retardationsfilmes mit Δnd-Wert = 1650 nm mit einem Drehwinkel im Uhrzeigersinn von 240º in Kombination wird eine doppelbrechende Farbflüssigkristallanzeigevorrichtung erzielt, die Information in hellen Farben auf einem schwarzen Hintergrund anzeigen kann, was in einer Uhr mit einer weiteren Anzeige voller Farben resultiert.
Wenn die doppelbrechende Farbflüssigkristallanzeigevorrichtung aus der STN-Modusflüssigkristallzelle 12 und dem verdrehten Retardationsfilm aufgebaut ist, indem die STN-Modusflüssigkristallzelle 12 mit einem Δnd-Wert, der in dem Bereich von 1500 nm bis 1800 nm liegt, und der verdrehte Retardationsfilm mit einem Δnd-Wert, der in dem Bereich von 10 nm bis 100 nm liegt, der kleiner als der Δnd-Wert der Flüssigkristallzelle 12 ist, benutzt werden, werden Farben ähnlich zu jenen der Ausführungsform erzielt.
Bei der doppelbrechenden Farbflüssigkristallanzeigevorrichtung nimmt, wenn der verdrehte Retardationsfilm eingesetzt wird, wenn ein Δnd-Wert der Flüssigkristallzelle 12 kleiner als 1500 nm ist, der Betrag der Änderung in einem scheinbaren Δnd- Wert durch das Anlegen der Spannung ab, wodurch die Farben von blau und grün nicht leicht angezeigt werden. Und der Δnd-Wert, der 1800 nm überschreitet, ist nicht wünschenswert, da die Variationen in der Farbe heftig und abrupt auftreten, und der Betrag der Farbvariation aufgrund von Unzulänglichkeiten und Temperatur nimmt zu.
Die zweite Ausführungsform beschreibt die Flüssigkristallanzeigevorrichtung für eine Uhr, aber natürlich ist die vorliegende Erfindung auf eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung für ein tragbares Tonbandgerät, ein tragbares Telefon oder ähnliches anwendbar.
Die Ausführungsform beschreibt die ersten Elektroden 3 als die Abtastelektroden und die zweiten Elektroden 4 als die Datenelektroden, aber umgekehrt können die zweiten Elektroden 4 als die Abtastelektroden tätig sein und die ersten Elektroden 3 können als die Datenelektroden tätig sein. In diesem Fall werden die Abtastsignale den zweiten Elektroden 4 für den Zeitanzeigeabschnitt 51 zugeordnet, und die Datensignale werden den zweiten Elektroden 4 für die Zeichenanzeigeabschnitte 52 zugeordnet.
Bei der Ausführungsform wird eine einfache Form wie ein Kreis oder ein Quadrat als der Zeichenanzeigeabschnitt der Flüssigkristallanzeigevorrichtung benutzt, aber es kann eine ausgefeilte Grafik, eine Buchstabenform oder eine Form eines Tieres oder Fahrzeuges usw. sein.
Die oben erwähnte Ausführungsform beschreibt über den 1/4-Auslaßmultiplextreiben als das Treiberverfahren für die Flüssigkristallanzeigevorrichtung. Bevorzugt nimmt jedoch, wenn die Zahl der Auslastungen N weiter zunimmt, ein Effektivwert der Kombinationswellenform für den Zeichenanzeigeabschnitt N + 1 an, so daß eine optimale Spannung für die Flüssigkristallanzeigevorrichtung leicht für den Effektivwert ausgewählt werden kann.
Die obige Ausführungsform erläutert das Treiberverfahren für die Flüssigkristallanzeigevorrichtung, indem als ein Beispiel das umgekehrte Treiben in einer Linie zum Vertauschen eines positiven und eines negativen Poles innerhalb eines Rahmens genommen wird, so daß das Anlegen eines Gleichstromes an die Flüssigkristallzelle vermieden wird, aber die. Flüssigkristallanzeigevorrichtung kann getrieben werden durch Verwenden eines Treibens einer Umkehrung von n-Linien zum Umdrehen eines Positiven und eines negativen Poles für jeweils eine Endlinie, oder eine Rahmenumkehrungsantreiben zum Umkehren eines positiven und eines negativen Poles für jeden Rahmen.

Dritte Ausführungsform: Fig. 20 bis 23

Eine dritte Ausführungsform, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, wird unter Bezugnahme auf Fig. 20 bis 23 beschrieben. Die gleichen Bezugszeichen werden zum Bezeichnen der gleichen Komponenten benutzt, wie sie in der ersten und zweiten Ausführungsform beschrieben worden sind, und die Beschreibung davon wird weggelassen.
Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung der dritten Ausführungsform ist eine Zweistufen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die eine erste Flüssigkristallanzeigevorrichtung 61 und eine zweite Flüssigkristallanzeigevorrichtung 63 enthält, wie in Fig. 21 gezeigt ist.
Wie in Fig. 20 gezeigt ist, besteht ein Anzeigeabschnitt der ersten Flüssigkristallanzeigevorrichtung 61 aus dem Buchstabenanzeigeabschnitt 41 zum Anzeigen der gegenwärtigen Zeit, der Weckzeit und ähnliches. Ein Anzeigeabschnitt der zweiten Flüssigktistallanzeigevorrichtung 63 ist aus einem rechteckigen Verschlußabschnitt 47 zusammengesetzt, wie durch die gestrichelte Linie Fig. 20 gezeigt ist.
Da der zweite Flüssigkristallanzeigeabschnitt 63 auf dem ersten Flüssigkristallanzeigeabschnitt 61 liegt, wird eine Silberfarbe zum Verdecken des Buchstabenanzeigeabschnittes 41 angezeigt, während der Verschlußabschnitt 47 geschlossen ist. Wenn der Verschlußabschnitt 47 geöffnet ist, wird der Buchstabenanzeigeabschnitt 41 sichtbar.
Während der Verschlußabschnitt 47 verschlossen ist, nimmt die Anzeige vollständig einen Spiegelzustand an, so daß die Uhr oder die tragbare Maschine wie ein Zubehör aussieht, was in dem Vorsehen einer modernen und attraktiven Uhr oder von tragbaren Maschinen resultiert.
Die Konfiguration der zweistufigen Flüssigkristallanzeigevorrichtung der dritten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf Fig. 21, die eine Schnittansicht davon ist, und Fig. 22 und 23, die Draufsichten sind, die jeweils eine Positionsbeziehung zwischen einer Flüssigkristallzelle und Polarisationsfilmen zeigen, erläutert.
In Fig. 21 ist die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 61 zusammengesetzt aus einer ersten Flüssigkristallzelle 60 des TN- Modus mit einem ersten Substrat 1, das aus einer Glasplatte mit einer Dicke von 0,5 mm hergestellt ist und auf dem erste Elektroden 3, die aus ITO hergestellt sind, angebracht sind; dem zweiten Substrat 2, das aus einer Glasplatte mit einer Dicke von 0,5 mm hergestellt ist und auf dem zweite Elektroden 4, die aus ITO hergestellt sind, angebracht sind; dem Abdichtteil 5 zum Anbringen zwischen dem ersten Substrat 1 und dem zweiten Substrat 2; und dem nematischen Flüssigkristall 6, der an einem Drehwinkel von 90º ausgerichtet ist und der zwischen dem ersten Substrat 1 und dem zweiten Substrat 2 eingeschlossen und in eine Lücke dazwischen eingefüllt ist.
Der erste Polarisationsfilm 9 und der transflektive Reflektor 11 sind außerhalb des ersten Substrates 1 der ersten Flüssigkristallzelle 60 angeordnet. Der zweite Polarisationsfilm 8 liegt außerhalb des zweiten Substrates 2.
Da der transflektive Reflektor 11 teilweise Licht von unten durch läßt, ist die Rücklichteinheit 19 in der Uhr so vorgesehen, daß eine durchscheinende Flüssigkristallanzeigevorrichtung entworfen wird.
Die zweite Flüssigkristallanzeigevorrichtung 63 ist aus einer zweiten Flüssigkristallzelle 62 des TN-Modus gebildet durch ein erstes Substrat 71, das aus einer Glasplatte mit einer Dicke von 0,3 mm hergestellt ist und auf dem eine erste Elektrode 73, die aus ITO hergestellt ist, angebracht ist; ein zweites Substrat 72, das aus einer Glasplatte mit einer Dicke 0,3 mm hergestellt ist und auf dem eine zweite Elektrode 741 die aus ITO hergestellt ist, angebracht ist; ein erstes Abdichtteil 75 zum Anbringen zwischen dem ersten Substrat 71 und dem zweiten Substrat 72 und einen nematischen Flüssigkristall 76, der in einem Drehwinkel von 90º ausgerichtet ist und der zwischen dem ersten Substrat 71 und dem zweiten Substrat 72 eingeschlossen und in eine Lücke dazwischen eingefüllt ist.
Außerhalb des ersten Substrates 71 der zweiten Flüssigkristallzelle 62 ist ein Polarisationsfilm 65 vom Reflektionstyp gelegt. Außerhalb des zweiten Substrates 72 ist ein dritter Polarisationsfilm 64 gelegt. Der Polarisationsfilm 65 vom Reflektionstyp ist ein Film, det gebildet ist durch Laminieren von mehr als einhundert Schichten, die jeweils mit Materialien gebildet sind, die im Brechungsindex unähnlich sind, und der die Eigenschaften des Durchlassens eines linear polarisierten Lichtes in der Richtung parallel zu der Durchlaßachse, aber des Reflektierens eines linear polarisierten Lichtes in der Richtung senkrecht zu der Durchlaßachse aufweist. Bei dieser Ausführungsform wird D-BEF-A(Handelsname), das von 3 MCo., Ltd. hergestellt wird, für den Film benutzt.
Auf den Oberflächen der ersten Elektroden 3 und der zweiten Elektroden 4 der ersten Flüssigkristallzelle 60 sind Ausrichtungsschichten (nicht gezeigt) entsprechend gebildet. Wie in Fig. 22 gezeigt ist, unterliegt das erste Substrat 1 einer Reibebehandlung nach unten nach recht in einem 45º Winkel in bezug auf die horizontale Achse H, wodurch eine untere Molekularausrichtrichtung 60a des Flüssigkristalles nach unten nach rechts in einem 45º Winkel vorgesehen wird. Das zweite Substrat 2 unterliegt einer Reibebehandlung nach oben nach rechts in einem 45º Winkel, wodurch eine obere Molekularausrichtrichtung Gab des Flüssigkristalles nach oben nach rechts in einem 45º Winkel vorgesehen wird. Der nematische Flüssigkristall weist eine Viskosität von 20 cp auf. Eine sogenannte "chirale" Substanz, die ein optisches Rotatormaterial ist, wird zum nematischen Flüssigkristall hinzugefügt. Die chirale Substanz wird derart hinzugefügt, daß der Drehabstand P auf ungefähr 100 um eingestellt wird, wodurch die erste Flüssigkristallzelle 60 vom TN-Modus gebildet wird, die entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn in einem 90º Winkel verdreht ist.
Eine Differenz An in der Doppelbrechung des in der Flüssigkristallzelle 60 benutzten nematischen Flüssigkristall 6 ist auf 0,15 gesetzt, und eine Zellücke d, die eine Lücke zwischen dem ersten Substrat 1 und dem zweiten Substrat 2 ist, ist auf 8 um gesetzt. Folglich beträgt der Δnd-Wert der ersten Flüssigkristallzelle 60, der durch das Produkt der Differenz im der Doppelbrechung in dem nematischen Flüssigkristall 6 und der Zellücke d dargestellt ist, gleich 1200 nm.
Ausrichtungsschichten (nicht gezeigt) sind auch auf den entsprechenden Oberflächen der ersten Elektrode 73 und der zweiten Elektrode 74 der zweiten Flüssigkristallzelle 62 gebildet. Wie in Fig. 23 gezeigt ist, unterliegt das erste Substrat 71 einer Reibebehandlung nach unten nach rechts in einem 45º Winkel in bezug auf die horizontale Achse H, wodurch eine untere Molekularausrichtrichtung 62a des Flüssigkristalles nach unten nach rechts in einem 45º Winkel vorgesehen wird. Das zweite Substrat 72 unterliegt einer Reibebehandlung nach oben nach rechts in einem 45º Winkel, wodurch eine obere Molekularausrichtrichtung 62b nach oben nach rechts in einem 45º Winkel vorgesehen wird. Der nematische Flüssigkristall weist eine Viskosität von 20 cp auf. Eine chirale Substanz, die ein optisches Rotatormaterial ist, ist zu dem nematischen Flüssigkristall hinzugefügt. Die chirale Substanz ist derart hinzugefügt, daß der Drehabstand P auf ungefähr 100 um eingestellt wird, wodurch die zweite Flüssigkristallzelle 72 vom TN-Modus gebildet wird, die entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn in einem 90º Winkel gedreht ist.
Eine Differenz Δn in der Doppelbrechung des nematischen Flüssigkristalles 76, der in der zweiten Flüssigkristallzelle 62 benutzt wird, ist auf 0,15 gesetzt, und eine Zellücke d, die eine Lücke zwischen dem ersten Substrat 71 unter dem zweiten Substrat 72 ist, ist auf 8 um gesetzt. Folglich beträgt ein Δnd-Wert der zweiten Flüssigkristallzelle 62, der durch das Produkt der Differenz Δn in der Doppelbrechung der nematischen Flüssigkristallzelle 76 und der Zellücke d dargestellt ist, ebenfalls 1200 nm.
Wie in Fig. 22 gezeigt ist, ist die Absorptionsachse 8a des zweiten Polarisationsfilm 8, der in der ersten Flüssigkristallanzeigevorrichtung 61 eingesetzt ist, nach oben nach rechts in einem 45º Winkel äquivalent zu dem der oberen Molekularausrichtrichtung 60b der ersten Flüssigkristallzelle 60 gerichtet. Die Absorptionsachse 9a des ersten Polarisationsfilmes ist nach unten nach rechts in einem 45º Winkel äquivalent zu der der unteren Molekularausrichtrichtung 60a der ersten Flüssigkristallzelle 60 gerichtet. Folglich bildet das Paar des oberen und des unteren Polarisationsfilmes 8 und 9 einen Schnittwinkel von 90º.
Wie in Fig. 23 gezeigt ist, ist eine Absorptionsachse 64a des dritten Polarisationsfilmes 64, der in der zweiten Flüssigkristallanzeigevorrichtung 62 verwendet wird, nach oben nach rechts in einem 45º Winkel äquivalent zu der oberen Molekularausrichtrichtung 62b der zweiten Flüssigkristallzelle 62 gerichtet. Eine Durchlaßachse 65a des Polarisationsfilmes 65 vom Reflektionstyp ist nach unten nach rechts in einem 45º Winkel äquivalent zu dem der unteren Molekularausrichtrichtung 62a der zweiten Flüssigkristallzelle 62 gerichtet.
Bezüglich der oben beschriebenen zweistufigen Flüssigkristallanzeigevorrichtung der dritten Ausführungsform, wenn eine Spannung nicht an die zweite Flüssigkristallzelle angelegt ist, wird ein linear polarisiertes Licht, das durch den dritten Polarisationsfilm 64 geht, so daß es von einer Richtung senkrecht zu der Absorptionsachse 64a durchgelassen wird, in einem 90º Winkel durch die zweite Flüssigkristallzelle 62 gedreht, so daß es zu der Reflektionsachse senkrecht zu der Durchlaßachse 65a des Polarisationsfilmes 65 vom Reflektionstyp 65 trägt, daher wird alles einfallende Licht reflektiert, und die Anzeige resultiert in einer Silberspiegelanzeige.
Wenn eine Spannung über die erste Elektrode 73 und die zweite Elektrode 74 der zweiten Flüssigkristallzelle 62 angelegt wird, steigen die Moleküle des nematischen Flüssigkristalles 76, und der optische Rotationscharakter der zweiten Flüssigkristallzelle 72 geht verloren. Daher geht linear polarisiertes Licht nach dem Durchgehen durch den dritten Polarisationsfilm 64, das von einer Richtung senkrecht zu der Absorptionsachse 64a einfällt, in eine Richtung parallel zu der Durchlaßachse 65a des Polarisationsfilmes 65 vom Reflektionstyp voran, so daß das einfallende Licht durch die zweite Flüssigkristallanzeigevorrichtung 63 durchgeht, und der in Fig. 20 gezeigte Verschlußabschnitt 47 ist offen.
Wenn der Verschlußabschnitt 57 geöffnet wird, ist eine Durchlaßachse senkrecht zu der Absorptionsachse 8a des zweiten Polarisatiosfilmes in der ersten Flüssigkristallanzeigevorrichtung 61 parallel zu der Durchlaßachse 65a des Polarisationsfilmes 65 vom Reflektionstyp in der zweiten Flüssigkristallanzeigevorrichtung 63, so daß das linear polarisierte Licht, das durch die zweite Flüssigkristallanzeigevorrichtung 63 geht, auf die erste Flüssigkristallanzeigevorrichtung 61 trifft. Wenn eine Spannung nicht an die erste Flüssigkristallzelle 60 angelegt ist, wird das linear polarisierte Licht, das von dem zweiten Polarisationsfilm 8 vorangeht, um einen 90º Winkel gedreht und erreicht in der Durchlaßachsenrichtung senkrecht zu der Absorptionsachse 9a des ersten Polarisationsfilmes 9, so daß das einfallende Licht durch den ersten Polarisationsfilm 9 geht. Danach wird das einfallende Licht von dem transflektiven Reflektor 11 reflektiert und kehrt wieder zurück zum Durchgehen durch die erste Flüssigkristallanzeigevorrichtung 61 und die zweite Flüssigkristallanzeigevorrichtung 63, so daß es auf der sichtbaren Seite emittiert wird, was in der Anzeige in einer weißen Farbe resultiert.
Wenn eine Spannung über die ersten Elektroden 3 und die zweiten Elektroden 4 der ersten Flüssigkristallzelle 60 angelegt wird, steigen die Moleküle des nematischen Flüssigkristalles 6, und der optische Rotationscharakter der ersten Flüssigkristallzelle 60 geht verloren. Daher geht das linear polarisierte Licht, das durch den zweiten Polarisationsfilm 8 von einer Richtung senkrecht zu der Absorptionsachse 8a durchgegangen ist, in eine Richtung parallel zu der Absorptionsachse 9a des ersten Polarisationsfilmes 9 voran, somit wird alles einfallende Licht absorbiert, und die erste Flüssigkristallanzeigevorrichtung zeigt in einer schwarzen Farbe an.
Ein Verfahren zum Treiben der Zweistufen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung der dritten Ausführungsform wird nun erläutert. Die in dem Verfahren benutzten Treibersignale sind die gleichen wie jene, die in der in Fig. 8 und Fig. 9 gezeigten ersten Ausführungsform benutzt werden. Die ersten Elektroden 3 in der ersten Flüssigkristallzelle 60 bestehen aus den Abtastelektroden C1 bis C3, wie in Fig. 6 gezeigt ist, und die Abtastsignale, wie sie in Fig. 8 gezeigt sind, werden daran angelegt. Die zweiten Elektroden 4 bestehen aus den Datenelektroden D1 bis D20, wie in Fig. 7 gezeigt, und die Datensignale, wie sie in Fig. 9 gezeigt sind, werden daran angelegt zum Durchführen des Anzeigens der Zeit oder ähnliches.
Die erste Elektrode 73 in der zweiten Flüssigkristallzelle 62 besteht aus einer Abtastelekttode, und das in Fig. 8 gezeigte Datensignal für C4 wird ihr zugeordnet. Die zweite Elektrode 64 besteht aus einer Datenelektrode und empfängt ein Datensignal für D1, wie in Fig. 9 gezeigt ist, wodurch die Kombinationswellenform, wie sie in Fig. 9 gezeigt ist, über die erste Elektrode 73 und die zweite Elektrode 74 angelegt wird, folglich kann eine Spannung von 3 V als ein effektiver Wert angelegt werden.
Wie in Fig. 10 gezeigt ist, wird an die erste Flüssigkristallzelle 60 nur Von = 2,12 V angelegt, aber an die zweite Flüssigkristallzelle 72 kann eine Spannung von V3 = 3,0 V angelegt werden. Folglich nimmt die zweite Flüssigkristallzelle 62 einen vollkommen offenen Zustand an, was in einer Verschlußeigenschaft mit einem Schein und der verbesserten Sichtwinkeleigenschaft resultiert.
Indem die Datensignale D5 oder D9, wie in Fig. 9 gezeigt ist, an die zweite Elektrode 74 der zweiten Flüssigkristallzelle 62 geliefert werden, wird der zweiten Flüssigkristallanzeigevorrichtung 63 ermöglicht, alternativ einen halboffenen Zustand anzunehmen, so daß sie so gesteuert ist, daß sie allmählich die Zeit anzeigt, wenn sie öffnet, oder die Zeit allmählich bedeckt, wenn sie schließt.
Durch das Treiben der Zweistufen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einem typischen monochromen Flüssigkristalltreiber-IC ohne eine Grauskalenfunktion kann die effektive Spannung, die an die zweite Flüssigkristallanzeigevorrichtung 63 angelegt wird, auf einen Wert größer als der der effektiven Spannung gesetzt werden, die an die erste Flüssigkristallanzeigevorrichtung angelegt wird, wodurch der Verschlußabschnitt einen voll offenen Zustand annehmen kann zum Ermöglichen einer hellen Anzeige, was in dem Vorsehen von neuen tragbaren Maschinen, einer Uhr oder ähnliches für junge Leute resultiert, wobei Buchstaben aus einem Metallverschluß hervortreten.

Modifikation der dritten Ausführungsform:

Bei der dritten Ausführungsform wird der transflektive Reflektor 11 als ein Reflektor benutzt, und die Rücklichteinheit 19 ist für die Sichtbarkeit der Anzeige bei Nacht vorgesehen. Es kann jedoch ein Reflektor als zugeordneter Typ für die Reflektion benutzt werden und nicht die Rücklichteinheit 19 verwendet werden.
Während der dritte Polarisationsfilm 64 und der Polarisationsfilm 65 vom Reflektionstyp in der zweiten Flüssigkristallanzeigevorrichtung 63 vorgesehen sind, kann die zweite Flüssigkristallanzeigevorrichtung 63 nur aus dem dritten Polarisationsfilm 64 bestehen, wodurch der Polarisationsfilm 65 vom Reflektionstyp ersetzt wird. Alternativ kann der Polarisationsfilm 65 vom Reflektionstyp durch einen Polarisationsfilm vom typischen Absorptionstyp ersetzt werden, wodurch die Anzeige nicht einen Spiegelzustand sondern einen schwarzen oder weißen Hintergrund annimmt.
Die TN-Flüssigkristallzelle mit einem Drehwinkel von 90º wird für die erste Flüssigkristallzelle 60 und die zweite Flüssigkristallzelle 62 bei der Ausführungsform benutzt. Es kann jedoch eine STN-Flüssigkristallzelle mit einem Drehwinkel in dem Bereich von 180º bis 270º benutzt werden, oder eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die mit einer STN-Flüssigkristallzelle mit einem Retardationsfilm oder einem verdrehten Retardationsfilm ausgestattet ist, kann benutzt werden.
In der Vorrichtung ist die zweite Flüssigkristallanzeigevorrichtung 63 nur mit einem Verschlußabschnitt 47 versehen, aber eine Mehrzahl von Verschlußabschnitt können natürlich vorgesehen werden.
Die Vorrichtung hat die Zweistufen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit der ersten Flüssigkristallanzeigevorrichtung 61 und der zweiten Flüssigkristallanzeigevorrichtung 63 beschrieben. Es kann sogar eine herkömmliche Flüssigkristallanzeigevorrichtung anzeigen, wobei Schwergewicht auf den Kontrast in einem Zeichenabschnitt oder einem Symbolabschnitt gelegt wird, oder sie kann eine Halbtonanzeige ausführen, insoweit das Treiberverfahren der Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung auf den Betrieb der herkömmlichen Flüssigkristallanzeigevorrichtung angewendet wird.

Claims

1. Flüssigkristallanzeige mit:

einer ersten Flüssigkristallanzeigenvorrichtung (61), die besteht aus einer ersten Flüssigkristallzelle (60), in der ein nematischer Flüssigkristall (6) eingeschlossen und in eine Lücke zwischen einem transparenten ersten Substrat (1) mit ersten Elektroden (3) und einem transparenten zweiten Substrat (2) mit zweiten Elektroden (4) gefüllt ist, einem Paar von polarisierenden Filmen (8, 9), die entsprechend auf und unter der ersten Flüssigkristallzelle (60) angeordnet sind, und einem Reflektor (11), der auf einer Fläche eines der polarisierenden Filme (9) angeordnet ist, wobei die Fläche auf der gegenüberliegenden Seite zu der Flüssigkristallzelle (60) liegt,

einer zweiten Flüssigkristallanzeigenvorrichtung (63), die auf der sichtbaren Seite der ersten Flüssigkristallanzeigenvorrichtung (60) angeordnet ist und besteht aus einer zweiten Flüssigkristallzelle (62), in der ein nematischer Flüssigkristall (76) eingeschlossen und in eine Lücke zwischen einem transparenten ersten Substrat (71) mit einer ersten Elektrode (73) und einem transparenten zweiten Substrat (72) mit einer zweiten Elektrode (74) gefüllt ist, und einem dritten polarisierenden Film (64), der auf einer Fläche der zweiten Flüssigkristallzelle auf der sichtbaren Seite angeordnet ist; und

einer Flüssigkristalltreiberschaltung (C1 ... C5, D1 ... D20) zum Treiben der ersten und der zweiten Flüssigkristallzelle (60, 62) zum Liefern von Abtastsignalen zu den ersten Elektroden (3) der ersten Flüssigkristallzelle und Datensignalen zu den zweiten Elektroden (4) der ersten Flüssigkristallzelle und Datensignalen zu der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode der zweiten Flüssigkristallzelle.

2. Flüssigkristallanzeigenvorrichtung nach Anspruch 1, weiter mit einem polarisierendem Film vom Reflexionstyp (65), der auf der gegenüberliegenden Seite der zweiten Flüssigkristallzelle (62) von der sichtbaren Seite angeordnet ist.

3. Verfahren zum Treiben einer Flüssigkristallanzeigenvorrichtung mit einer ersten Flüssigkristallanzeigenvorrichtung (61), die besteht aus einer ersten Flüssigkristallzelle (60), in der ein nematischer Flüssigkristall (6) eingeschlossen in eine Lücke zwischen einem transparenten ersten Substrat (1) mit ersten Elektroden (3) und einem transparenten zweiten Substrat (2) mit zweiten Elektroden (4) gefüllt ist, einem Paar von polarisierenden Filmen (8, 9), die entsprechend auf und unter der ersten Flüssigkristallzelle (60) angeordnet sind, und einem Reflektor (11), der auf einer Fläche von einem der polarisierenden Filme angeordnet ist, wobei die Fläche auf der gegenüberliegenden Seite zu der Flüssigkristallzelle (60) liegt, und

einer zweiten Flüssigkristallanzeigenvorrichtung (63), die auf der sichtbaren Seite der ersten Flüssigkristallanzeigenvorrichtung (61) angeordnet ist und besteht aus einer zweiten Flüssigkristallzelle (62), in der ein nematischer Flüssigkristall (76) eingeschlossen und in eine Lücke zwischen einem transparenten ersten Substrat (71) mit einer ersten Elektrode (73) und einem transparenten zweiten Substrat (72) mit einer zweiten Elektrode (74) gefüllt ist, und einem dritten polarisierenden Film (64), er auf einer Fläche der zweiten Flüssigkristallzelle (62) auf der sichtbaren Seite angeordnet ist,

wobei das Verfahren die Schritte aufweist:

Liefern von Abtastsignalen (C1 ... C5) zu den ersten Elektroden (3) der ersten Flüssigkristallzellen (60), während Datensignale (D1 ... D20) zu den zweiten Elektroden (4) davon geliefert werden; und

Liefern von Datensignalen (D1 ... D20) zu der ersten Elektrode (73) und der zweiten Elektrode (74) der zweiten Flüssigkristallzelle (62) zum Treiben der ersten und der zweiten Flüssigkristallzellen.