CN1012111B - 数据显示装置 - Google Patents

Abstract

用于字母数字信息的一种显示屏，它以这样一种方式被分割成若干子笔段以致用40根引线就足够了。

Description

本发明涉及一种显示装置，这种装置具有至少一个平面显示屏，并包括多个形状大致呈矩形或平行四边形的三列显示单元阵列。

在本申请中，当然也可认为大体上矩形是指四方的，而虽然例如由于形成圆角等而稍有偏差是可能的。

这种类型的显示装置的组合系统特别适用于，例如，在飞机场、火车站、银行、露天大型体育场等等场所的信息盘上的字母数字数据显示。

本文开头段所述的那种类型的显示装置在美国专利No3，936，816中作了描述。该专利所说明的阵列可与灯（组）或发光二极管（LEDs）的配置有关。这种阵列尤其可供气体放电显示器件或基于电致发光器件的子单元。还可用连带着液晶材料的这些器件。

所要显示的字符是通过选择性地驱动一个12个矩形矩阵的部件而形成的，每个矩形对角地被分割成四个子笔段。由此得到能各自驱动的48个子单元。

当使用这些数据显示器时，目的是得到具备尽可能最少引线数的阵列。尤其对利用液晶效应的器件来说，一个字母数字字符往往是借助5×7格式的点阵显示出来的。然而，由于有斜线，以及由于其始端具有圆形字符的那些部分的显示通常是不能令人满意的。后一种字符通常稍带一点棱角影响，特别是对常用于上述用途的要显示字符的尺寸稍大（2-50厘米）的情况来说更是如此。由于使用（例如）7×9格式的点阵时的改善和圆角使子笔段和引线的数目明显增大。

为克服上述缺陷，根据本发明的一个显示装置的特征在于：将所述 显示单元按至少三行来配置，而每个显示单元包括至多7个子段。

所述行本身可包括若干子行。在此情况下，这样一个子行不必总是与三列都交叉，因为可使排成一列的显示单元不允许进行这种改进。如果不考虑成一行的若干子行的组合，则根据本发明装置的一个实施例的特点是其两列各包括6个显示单元，第三列包括4个显示单元，在所述两列的显示单元包括至多4个子段，而第三列显示单元包括至多5个子段。

在一个最佳实施例中，组合成的显示单元总共包括41个子段，其产生的经济效益比根据美国专利3，936，816的装置高出15%，而比基于7×9格式点阵的显示单元高出几乎达40%。

在所述最佳实施例中，由于对两个子笔段作出同一个驱动是足够的，故当这种阵列是供（例如）液晶显示装置的电极所用时，作为子笔段的电连接引线的数目可减至40。这样，在只接触1个计数管电极的直接驱动情况下，需要41根电连接引线。在这种驱动方式下，可获得较大温度范围内的一个很大的视角，这特别适用于所谓宾主液晶显示装置。

另一方面，可使用若干计数管电极和可借助多路驱动方式，以减少所需电（连接）引线的数目。例如，在1∶2的多路传送情况下，可用22根连接线就够了（用于子笔段的20+用于计数管电极的2），在1∶3多路驱动情况下，甚至用17根连线就够了。再者，这种情况可便利地使用标准集成电路器件。

现将参照实施例和附图较详细地描述本发明，附图中：

图1概略地表示一个液晶装置，

图2概略地表示根据本发明装置中显示单元的平面配置，而

图3表示图2的一个详尽实施例和

图4通过举例方式表示了在用根据图2，3装置时可显示出的若干字母数字的符号

图5和6表示分割成子笔段的改型的实施例。

图1中所示的液晶显示装置具有装配了电极3和4的两块玻璃支撑板1和2，该电极3和4由通常用于液晶显示装置的材料所构成。在装有电极的所述支撑板1和2的表面上设置了取向层7和8。存在于两支撑板1和2之间的是液晶材料9。

板1和2之间的间隙，在本实施例中是几个微米，该间隙是由间隔装置（图中未示）来保持的，这些间隔装置有规律地分布在所述板的表面上。密封边缘10在其圆周上连接两块支撑板。在该实施例中，每个支撑板装有一个线性偏振器，更确切地说，装有一个偏振器11和一个分析器12。

电极3可包括一个单电极，用作以矩阵形式装备的所有电极4的一个计数管电极，（尚待后面描述）。在此情况下，利用直接驱动，从而产生一个宽广的视角而且显示性能只与温度稍微有点依赖关系。这种形式特别适用于称之为宾主型的液晶。

还可通过多路传送来实现驱动;在此情况下，电极3被分成（例如）2个计数管电极（1∶2多路传送），3电极（1∶3多路传送）甚至更多。

电极4根据矩形显示单元13（图2）来排列，而所述显示单元本身又排列成纵行5a，5b，5c。正如图2所示，列5b，5c中的显示单元13本身又根据子行6a-6f来配置。

然而，该阵列也可被描述为一组根据5a，5b，5c    3列和3行的阵列，就行而言，子行6a，6b和显示单元13a构成3个显示单元的行，即，13a和所述显示单元分别由显示单元13e和13f，以及13k和13e的组合构成。同样，由子行6c和6d组合而成的行包括三个显示单元，即分别由13b和13c，13g和13h以及13m和13n组合而成的显示单元。同样，子行6e，6f连同显示单元13d构成第3行，就此行而言，其他显示单元也是分别由13i和13j，和13o和13p组合而成。

图3表示显示单元13a-13p是怎样被分成41个子笔段A₁-A₁₂，B₁-B₁₅和C₁-C₁₄的。若将列5的宽度称为b，和显示单元13的最少高度（例如13b）称作h，则认为：

宽度为b和高度为3h的显示单元13a具有一个在底部左侧处的子笔段A₁，其形状呈直角三角形，侧边h和 1/2 b作为勾，股，三个子笔段A₃，A₄，A₅是由三个等腰三角形构成，这些三角形的顶角处在单元13a的竖直边之间的中央的2h高度处，并分别将竖直边（A₃，A₄）的2h及（A₅）底边b作为三角形的底边，而子笔段A₂由显示单元13a的剩余部分组成;

宽度b和高度h的显示单元13b包括一个呈等腰三角形的子笔段A₆，该三角形以13b的下边作为底，而其顶角在该单元上边的中点，同时显示单元13b的其余部分构成另两个三角形的子笔段A₇，A₈;

宽度b和高度h显示单元13c包括在其底部左侧呈直角三角形的子笔段A₉，该三角形以边长h和1/2b作为勾股，而子笔段A₁₀是由显示单元13c的其余部分组成;

宽度b和高度2h的显示单元13d包括在其顶部左侧呈直角三角形的子笔段A，该三角形的两条边h和1/2b作为勾股，而显示单元13d的其余部分形成子笔段A₁₁;

宽度b和高度h的显示单元13e包括一个呈等腰三角形的子笔段B₃，该三角形以13e的顶边为底，其顶角位于底边的中心，而显示单元13e的其余部分构成另两个三角形的子笔段B₁，B₂;

宽度b和高度2h的显示单元13f具有按其对角线分割该矩形显示单元而获得的四个三角形的子笔段B₄，B₅，B₆，B₇;

宽度为b高度为h是显示单元13g与显示单元13b相同，并包括子笔段B₈，B₉，B₁₀;

宽度为b高度为h的显示单元13h与显示单元13e相同并包括子笔段B₁₁，B₁₂，B₁₃;

宽度为b高度为h的显示单元13i包括单一笔段B₁₄;

宽度为b高度为h的显示单元13j包括单一笔段B₁₅;

宽度为b高度为h的显示单元13k包括在底部右侧处的子笔段C₂，其形状呈具有勾股为h和1/2b的直角三角形，以及一个由显示单元13n的其余部分构成的子笔段C₁;

宽度为b和高度为2h的显示单元13e与显示单元13f相同并包括子笔段C₃，C₄，C₅，C₆;

宽度为b高度为h的显示单元13m与显示单元13g相同并包括子笔段C₇，C₈，C₉;

宽度为b高度为h的显示单元13n与显示单元13k相同并包括子笔段C₁₀，C₁₁;

宽度为b高度为h的显示单元13o包括单一笔段C₁₂;

宽度为b高度为h的显示单元13p包括在顶部右侧呈直角三角形的子笔段C₁₄，该三角形具有h和1/2b的边作为勾股，以及一个由显示单元13p的其余部分组成的子笔段C₁₃。

这样，所述不同种类的子笔段就其各自尺寸来说，通常显不出多少差别。这点特别有利于较小的显示装置，因为在长度差别大的情况下，一旦缩小子笔段间的相互距离在某种不利意义上会显着影响的较小子笔段的可见性。

图4表示怎样利用这41个子笔段可显示若干字母数字的字符。正如由图4所表明的，子笔段B和B每次驱动都相同，以致对这些子笔段来说单根引线就足够了，因为它们可以电气导通方式作为内连。在直接驱动情况下（一个子笔段对一根引线），则需要41根引线（40根用于笔段，1根用于计数管电极）。在1∶2的多路传送情况下，若干子笔段（2或3）经由一根引线被驱动，例如在半个周期期间，与显示单元13a，13b，13e，13f，13k，13e相关的子笔段被驱动，而在另半个周期内，其他显示单元 被驱动。而且计数管电极3以相应方式被分割，为驱动用20+2＝22根引线就足够。在1∶3多路传送情况下，计数管电极（例如）可将对应各列和3子笔段沿行的方向作内连，那未用17根引线就够了。

在上述的实施例中，已根据一个液晶显示装置对本发明作了描述。各种不同的材料可被选作液晶材料，例如，向列相的，胆甾相的，手性一向列相和铁电材料或基于双折射的液晶器件。

本发明已根据用于一字符的一个显示屏作了介绍。实际上，为了达到本文开始段所述的使用目的，将并列地设置许多（例如8和500之间）个平面显示屏。

在本发明的范围内可能作出若干改型。可选用以反射方式操作的装置方案来代替以透射方式操作的已述装置。为此，该装置在偏振器11的部位上设一镜或镜面。

在将单元分割成子笔段和相互尺寸方面作出变更也是可能的。例如，从审美观出发，可对子笔段A₁₂，B₁₅，C₁₃和C₁₄选择与h稍有不同的高度。可以这样一种方式分割显示单元13d，以使其包含类似于单元13o，13p的单元。单元13d可同时具有与13h的分割基本相同的分割，而仍保持用41根引线驱动是可能的，例如，通过同时地驱动子笔段A₇，A₉和C₉，C₁₁或通过将它们组合成一个子笔段的方法。

在那种情况下（见图5），显示装置可被描述成以三列5a，5b，5c组成的一个阵列，其中，显示单元13按5行6a-6e配置，而且中央列的显示单元包括至多6个子笔段，外侧两列的显示单元包括至多4个子笔段。

图6表示怎样把显示单元13a-13o分割成43个子笔段A₁-A₁₃，B₁-B₁₇和C₁-C₁₃的情况。如果用b表示列5的宽度，用h表示显示单元13的最小高度（例如13），则认为：

宽度b和高度5h的显示单元13a具有在底部左侧呈直角三角形的子笔段A₁，该三角形的勾股为1.5h和1/2b，以及由显示单元13a的其余 部分形成的子笔段A₂;

宽度为b高度为3h的显示单元13b包括由将矩形显示单元沿其对角线分割所获得的四个三角形子笔段A₃，A₄，A₅，A₆;

宽度为b高度为3h的显示单元13c包括一个呈等腰三角形，底边为13c的底边，顶角位于单元13c的中心的子笔段A₇，在底部右侧呈直角三角形（具有3/2h和1/2b作为勾股）的子笔段A₈，在左侧则是以左侧边为底的形状呈等腰三角形的子笔段A₉，该三角形的顶角位于显示单元13c的中心，以及由显示单元13c的其余部分形成的子笔段A₁₀;

宽度为b和高度为h的显示单元13d包括单个子笔段A₁₁;

宽度为b和高度1.5h的显示单元13e包括在顶部左侧呈直角三角形的子笔段A₁₃，该三角形以1.5h和1/2b两侧边作为勾股，以及由显示单元13e的其余部分形成的子笔段A₁₂;

宽度为b和高度1.5h的显示单元13f包括一个呈等腰三角形的子笔段B₃，该等腰三角形以13f的顶边为底，顶角位于底边的中央，而另两三角形子笔段B₁，B₂是由显示单元13f的其余部分构成;

宽度为b和高度为3h的显示单元13g有四个按其对角线分割该矩形显示单元所获得的子笔段B₄，B₅，B₆，B₇;

宽度为b高度为3h的显示单元13h包括按其对角线和一根穿过中心划分笔段为上下两半部的直线所获得的子笔段B₈，B₉，B₁₀，B₁₁，B₁₂，B₁₃;

宽度为b和高度为h的显示单元13i包括单个笔段B₁₄;

宽度为b和高度为1.5h的显示单元13j与显示单元13f相同地被分成笔段B₁₅，B₁₆，B₁₇;

宽度为b和高度为1.5h的显示单元13k包括在底部右侧呈直角三角形的子笔段C₂，该三角形具有1.5h和1/2b长为勾股的两边，以及一个由显示单元13k的其余部分形成的子笔段C₁;

宽度为b和高度为3h的显示单元13e与显示单元13g相同并包括子 笔段C₃，C₄，C₅，C₆;

宽度为b和高度为3h的显示单元13与显示单元13一样，但相对于列的方向成镜象并包括子笔段C₇，C₈，C₉，C₁₀;

宽度为b和高度为h的显示单元13n包括单个单元C₁₁;

宽度为b和高度为1.5h的显示单元13o包括顶部右侧呈直角三角形的子笔段C₁₃，（该三角形具有以1.5h和1/2b为勾股的两边），以及由显示单元13o的其余部分构成的子笔段C₁₂。

也可将这些单元制成由所述子笔段开始的呈平行四边形的单元，这些平行四边形的竖边与水平边构成的角度不等于90°。从审美观点出发，各角也可稍呈圆形。

还可利用其他显示原理。例如，对所示的平面阵列也适用于气体放电显示器件或基于电致发光，电泳现象的器件，或基于电致变色效应，热光或磁光效应的装置。

Claims (13)

1、包括多个大致呈矩形或平行四边形显示单元组成的三列阵列具有至少一个平面显示屏的显示装置，其特征在于：这些显示单元按至少三行来配置，而每个显示单元包括至多7个子笔段。

2、根据权利要求1的显示装置，其特征在于：其两列各包括6个显示单元，第三列包括4个显示单元，所述两列中的显示单元包括至多4个子笔段而所述第三列中的显示单元包括至多5个子笔段。

3、根据权利要求1或2的显示装置，其特征在于：所组成的显示单元总共包括41个子笔段。

4、根据权利要求1的显示装置，特征在于：所述显示单元实际上是矩形，而且沿其正常位置中的显示屏方向看去，左侧列由底到顶包括：

a）第一显示单元，其又包括：

ⅰ）底部左侧一直角三角形，该三角形的勾股分别为矩形底边的一半和左侧边的三分之一，

ⅱ）三个大致呈等腰的三角形，其顶角大致位于所述矩形的两垂直边间的中央，距矩形顶边中心大致为三分之一的垂直边处，矩形的顶边和竖直侧边的上部长度约为这两竖直侧边2/3的这两段分别作为三角形的底，

ⅲ）矩形显示单元的其他部分，

b）第二显示单元包括：

ⅰ）一个基本上的等腰三角形，其顶角接近矩形顶边的中心，矩形的底边作为底，

ⅱ）在显示单元中的余下的两个三角形，

c）第三个显示单元包括：

ⅰ）一个以矩形左侧边和大致1/2底边作其勾股的直角三角形，

ⅱ）显示单元的另一部分，

d）第四显示单元包括：

ⅰ）在其顶部左侧大致呈一个直角三角形，其勾股实际上构成矩形的1/2左侧垂直边和1/2的顶边，

ⅱ）显示单元的另一部分，

中央列从底到顶的包括：

f）第五显示单元包括，

ⅰ）一个大致等腰的三角形，其顶角接近矩形底边的中心并以矩形的顶边为其底，

ⅱ）该显示单元中的另外两个三角形，

e）第六显示单元包括由矩形对角线划分而得到的四个三角形，

g）第七显示单元基本上与左侧列的第二显示单元相同，

h）第八显示单元基本上与中间列的第五显示单元相同，

i）第九显示单元基本上为矩形，

j）第十显示单元基本呈矩形，

右侧从底到顶的列包括：

k）第十一显示单元包括：

ⅰ）底部右侧的一个直角三角形，其勾股由矩形右侧垂直边和基本等于1/2的底边构成，

ⅱ）显示单元的另一部分，

l）第十二显示单元基本上与中间列的第六显示单元相同，

m）第十三显示单元基本上与左侧列中的第二显示单元相同，

n）第十四显示单元基本上与右侧列中的第十一显示单元相同，

o）第十五显示基本呈矩形显示单元，

p）第十六显示单元包括顶部右侧的一个直角三角形，其勾股是由矩形的右侧边和大致1/2的顶边构成。

5、根据权利要求4的显示装置，其特征在于：所述各列具有基本上相同的宽度，还在于第二、第三、第五、第七、第八、第九、第十、第十一、第十三、第十四、第十五和第十六显示单元具有基本上相同的高度h，第四、第六和第十二显示单元具有接近于2h的基本上相同的高度，第一显示单元具有接近3h的高度。

6、根据权利要求1的显示装置，其特征在于：所述列各包括5个显示单元，中间列显示单元包括至多6个子笔段，外侧列显示单元包括至多4个子笔段。

7、根据权利要求6的显示装置，其特征在于：沿所述显示屏方向所见的处在正常位置下从底至顶的左侧列包括：

a）第一显示单元包括：

ⅰ）底部左侧的一个直角三角形，其勾股分别为矩形的1/2低边和1/3左侧边，

ⅱ）显示单元的另一部分，

b）第二显示单元包括四个由矩形对角线划分而得的三角形，

c）第三显示单元包括：

ⅰ）底部右侧的直角三角形，其勾股分别为行方向上所见对径的一半和矩形右侧边的一半，

ⅱ）两个基本上等腰的三角形，顶角大致在矩形的两垂直边及其底边之间的中点，该三角形的底分别为矩形底边和具有大致为其2/3长度的垂直边的上部，

ⅲ）矩形显示单元的其他部分，

d）第四显示单元基本上呈矩形，

e）第五显示单元包括：

ⅰ）顶部左边基本呈一个直角三角形，其勾股大致构成矩形的1/2左侧垂直边和顶边，

ⅱ）该显示单元的另一部分，

中间列其从底到顶包括：

f）第六显示单元包括：

ⅰ）基本上等腰的三角形，其顶角接近矩形底边的中心并以矩形的顶边为底，

ⅱ）该显示单元的另两个三角形，

g）第七显示单元包括四个由矩形对角线划分所得的三角形，

h）第八显示单元包括被矩形对角线和行方向上的对径划分而得的六个三角形，

i）第九显示单元大致为矩形，

j）第十显示单元基本上与第六显示单元相同，

右侧列从底到顶包括：

k）第十一显示单元包括：

ⅰ）底部右侧一个直角三角形，其勾股是由矩形的右侧竖直边和大致1/2的底边构成，

ⅱ）该显示单元的另一部分，

l）第十二显示单元大致与左侧列的第二显示单元相同，

m）第十三显示单元大致与左侧列的第三显示单元相同，但相对于列方向成镜象，

n）第十四显示单元基本呈矩形的，

o）第十五显示单元包括顶部右侧的直角三角形，其勾股由矩形的右侧边和大致1/2的顶边构成。

8、根据权利要求7的显示装置，其特征在于：各列具有基本上相同的宽度，还在于第四、第九、第十四显示单元具有大致相同的高度h，第一、第五、第六、第十、第十一和第十五显示单元具有大致接近于1.5h的相同高度，而其它显示单元具有接近于3h的高度。

9、根据权利要求1，2或6的显示装置，其特征在于：由于起源于如权利要求4，5，7或8中任一项的显示装置，各子笔段是由给定呈平行四边形的显示单元，而不是在底边和垂直边之间选择直角得到的。

10、根据前述权利要求中的任一权利要求的显示装置，其特征在于：各子笔段是由透明电极限定的，还在于该装置有至少一个计数管电极。

11、根据权利要求10的显示装置，其特征在于：该透明电极和该计数管电极之间存在一种液晶材料。

12、根据前述权利要求中的任一权利要求的显示装置，其特征在于：所述显示屏有至少2cm和至多10cm的高度。

13、根据前述权利要求的任一权利要求的显示装置，其特征在于：该装置包括至少8个和至多500个并列的显示屏。

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