CN1813276A - 包含多个液晶单元和光电元件的显示屏 - Google Patents

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P·A·杜伊内
A·T·M·H·范科索普
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Abstract

具有多个单元(2)的显示屏(5)。每个单元(2)都具有用来调制来自光源(4)的光的像素(P),用来把光学显示信号(Li)转换成电信号(I)以控制像素(P)调制的光敏设备(D),与光敏设备(D)并联耦合的存储电容,以及用来为存储电容提供存储复位电压(VR)的存储复位开关(SR)。

Description

包含多个液晶单元和光电元件的显示屏
本发明涉及一种包含多个单元的显示屏。本发明还涉及一种具有包含多个单元的显示屏的显示系统,并涉及一组显示屏。
US 5,612,798公开了一种包含液晶材料和光电元件阵列的显示设备。一个扫描激光器扫描光电元件阵列,从而不同程度地照射每个光电元件。根据照度,每个光电元件都积累电荷,从而产生电场,该电场影响了光电元件附近液晶材料的偏振。结合一个偏光器,光电元件附近的材料形成一个像素,该像素能够根据电场对来自光源并穿过该像素的光进行调制。在激光扫描器扫描了一个光电元件后,电荷逐渐地消散。因此,像素根据光照强度来调制光。在对与像素耦合的光电元件进行反复扫描时,调制量依赖于上一次扫描操作遗留下来的电荷。这种效应降低了图像质量。由于调制量取决于从上一次扫描操作遗留下来的电荷,因此图象质量不是最佳,这是这种显示设备的一个缺点。
本发明的第一个目的是要提供一种如开始段落中所述类型的显示屏,该显示屏能使像素作为一个光学显示信号的结果来调制光,该光学显示信号相对独立于前一光学显示信号。
本发明的第二个目的是要提供一种如开始段落中所述类型的显示系统,该显示系统能使像素作为一个光学显示信号的结果来调制光,该光学显示信号相对独立于前一光学显示信号。
本发明的第三个目的是要提供一组如开始段落中所述类型的显示屏,该组显示屏能使像素作为一个光学显示信号的结果来调制光,该光学显示信号相对独立于前一光学显示信号。
第一个目的是这样实现的,每个单元都包括:一个像素,用来调制来自光源的光;一个光敏设备,用来把光学显示信号转换为电信号以控制像素所进行的调制;一个存储电容,其与该光敏设备并联耦合;以及一个存储复位开关,用来向该存储电容提供存储复位电压。光敏设备的电信号根据光学显示信号使存储电容放电,并控制像素所进行的调制。在通过存储复位开关向存储电容提供存储复位电压后,电容两端存在一个基本明确定义的电压。这样,在提供存储复位电压后,通过光敏设备接收的光学显示信号产生由像素进行的调制,该调制从存储电容两端的基本明确定义的电压开始,这样就能产生基本明确定义的调制。
一个单元可包括不只一个像素,同时该单元中的每个像素都可耦合到一个或多个光敏设备。或者,一个单元可包括不只一个光敏设备,同时该单元中的每个光敏设备都可耦合到一个或多个像素。
如果存储电容通过像素的寄生电容而形成并且该像素与光敏设备并联耦合,则会是更有利的。不需要额外的电容器,从而得到简单而合算的实施例。通过存储复位电压,该像素可进入基本阻断光的状态。此后,根据光学显示信号的强度,光敏设备使存储电容逐渐放电,从而降低像素两端的电压。因此,根据像素的特性,像素所进行的调制逐渐从阻断来自光源的光向部分透射或反射光转变。这样,像素就逐渐变亮了。
所述像素可包括任何类型的液晶材料。这种液晶像素可以是透射型的,其能够调制通过像素透射的光,或者是反射型的,其能够调制对落在像素上的光的反射。如果该像素包括超扭转向列液晶(Super Twisted Nematic Liquid Crystal)材料就会更好。该材料具有相对陡峭的透射对电压特性。这降低了使调制从阻断光向完全透射光变化的像素两端所需的电压范围。因此,减小了光敏设备所需的对像素寄生电容进行充电和放电的量。这意味着通过采用所述液晶材料,对光敏设备效率的需求或对光学显示信号强度的需求都降低了。通过采用具有相对低的介电常数和/或具有相对大的单元间隙的液晶材料,这些需求可进一步降低。
在一个实施例中,存在存储复位装置,以用来向多个单元中的一些单元的各存储复位开关施加存储复位信号,以使多个单元中的这些单元的各像素处于基本阻断光的状态。可以以任何方式定位多个单元中的一些单元,例如这些单元可以包括处于屏幕上部或下部的单元、一行或多行的单元、一列或多列单元或特定类型(如特定颜色)的单元。
存储复位信号可例如在光学显示信号的帧周期的开始处被反复施加。因此,存储电容被充电到一个电压,从而使像素处于阻断光的状态。在该帧周期的余下部分期间,光敏设备依据由该光敏设备所接收的光学显示信号来对电容进行放电。如果光敏设备在该帧周期的大部分期间接收光学图象信号,则对应的像素在该帧周期期间逐渐变亮。在下一帧周期期间显示下一图像之前,再次施加存储复位信号。通过这一方式,就可在屏幕上显示由具有与帧速率相同的速率的图像序列所形成的移动图像。随着像素在一帧周期期间逐渐变亮,它们被感知为提供脉冲光输出,从而减少了运动模糊问题。
在一个实施例中,多个单元中的每一个都进一步包括一个耦合在光敏设备和像素之间的驱动器电路,同时由一个存储电容器形成存储电容。该驱动器电路可适用于产生施加到像素的具有期望电平的电信号,这样像素响应于光敏设备所接收的光学显示信号而进行的光调制量就不太受像素和光敏设备特性的限制。因此,所述像素例如可以包括具有较不陡峭的透射对电压特性的液晶材料,同时又可提供改进的灰度、更宽的视角或其它性能改善。
在每个单元中,驱动器电路都可包括:一个具有控制端和第一、第二主端的驱动晶体管;具有第一和第二端的存储电容器,该存储电容器的第一端耦合到驱动晶体管的控制端,同时驱动晶体管的第一主端耦合到像素。驱动晶体管作为对像素进行充电或放电的电流源来运行。如果像素包括一个液晶层,则该驱动晶体管就对该层进行充电或放电。
在每个单元中,驱动晶体管的第二主端可耦合到第一电源电压,而存储电容器的第二端可耦合到一个参考电压。这种设置使得能够选择光敏设备的操作范围,该光敏设备独立于第一电源电压而与存储电容器并联耦合。
在本实施例的一个变型中,每个单元进一步包括一个耦合在驱动晶体管第一主端和像素之间的像素复位电路。该像素复位电路例如可通过使像素两端的电压复位到某一值来对像素进行复位,在该值处像素基本阻断来自光源的光。通过这种复位,将像素带到一个预定义的状态,这意味着在复位之后,像素的任何调制都基本独立于像素以往的调制。
在每个单元中,像素复位电路可包括第一晶体管和第二晶体管,每个晶体管都具有一个控制端、第一主端和第二主端,第一晶体管的第一主端耦合到驱动晶体管的第一主端,第一晶体管和第二晶体管的第二主端耦合到像素,第一晶体管和第二晶体管的控制端相耦合以用来接收像素复位信号,第二晶体管的第一主端被耦合来接收像素复位电压。该像素复位电路根据像素复位信号而向像素施加像素复位电压。当像素复位电压通过第二晶体管耦合到像素时,第一晶体管阻断了从驱动晶体管流向像素的电流。因此,在复位期间,任何源自驱动晶体管的电流都不会扰乱像素的复位。
这样将会更有利:显示屏进一步包括用来向多个单元中的一些单元的各像素复位电路提供像素复位信号的像素复位装置,从而使多个单元中的这些单元的各像素处于基本阻断光的状态;并且显示屏还包括与像素复位信号基本同步地向多个单元中的这些单元的各存储电容器的第一端施加存储复位信号的存储复位装置,以用来基本关闭驱动晶体管。在这种情况下,通过使存储电容器两端的电压以及像素两端的电压复位,而同时使多个单元中的这些单元得到复位。
光敏设备可以从多硅光电晶体管、无定形硅光电晶体管和PIN二极管中选择。所述光敏设备还可以是通过控制电极和主电极之间的连接而耦合作为二极管的多硅光电晶体管或无定形硅光电晶体管。
本发明的显示屏可以具有一个正面,用来发送由多个单元的各像素调制的光,多个单元的各光敏设备适用于接收来自信号源的光学显示信号,该信号源位于屏幕的与正面相对的一侧。提供后投影具有这样的优点,即光学显示信号的信号源可隐藏在屏幕后方。
或者,屏幕也可被设置成前投影,其中光敏设备位于正面。前投影和后投影可结合透射型像素或反射型像素来应用。
如果本发明屏幕的多个单元的各光敏设备都适用于接收非可见光的光学显示信号则是有利的。通过施加一个产生可见光谱以外的光学显示信号的信号源,在光学显示信号和由屏幕中像素调制的可见光之间的干扰就可避免。此外,这种屏幕对周围照明条件不敏感。
第二个目的是这样实现的:显示系统包括一个如前所述的显示屏,以及一个向光敏设备传送光学显示信号的光学图像源。
光学图像源可从投影设备和激光扫描器中选择。
在一个实施例中,屏幕单元的间距比光学图像源所能够投影在屏幕上的最高分辨率图像的象点的间距要小。在本实施例中,光学图像源可产生从低分辨率到最高分辨率的任意格式的图像。显示屏因此能够再现被投影在屏幕上的最高分辨率图像的每个象点。如果其分辨率低于最高分辨率的图像被投影在屏幕上,则每个象点可以有几个单元来产生对应该象点的光。在这种情况下,如果几个单元中的一个有故障,那么在用来再现该象点的光中,只有该故障单元所贡献的亮度会丢失。
第三个目的是这样实现的:所述显示屏组的各显示屏彼此相邻地以平铺模式(tiled pattern)排列在一起。由于每个显示屏只具有较少数量的连接端(该数量一般小于10),因此对一组显示器的相应连接端进行互连相对比较容易。由于该较少数量的连接端,要以彼此相邻的平铺模式对准显示屏也相对较容易。
本发明的屏幕和系统的这些及其它方面将参考附图得到进一步说明和描述,其中:
图1A到1C表示在根据本发明的显示屏中应用的单元实施例的方块图;
图1D表示根据本发明的显示屏的一个实施例的方块图;
图2表示包括液晶材料的像素的透射特性;
图3表示包括图1A所示单元2的实施例的更具体的示意图;
图4表示图2示意图的波形;
图5表示图1A所示单元2的另一实施例的更具体的示意图;
图6表示图5示意图的波形。
在不同的图中,相同的附图标记指代相同的信号或执行相同功能的元件。如图1A所示,在根据本发明的显示屏中应用的单元2的实施例包括一个光敏设备D和一个像素P。光敏设备D例如从一个光学图像源接收光学显示信号Li。由可见光谱以内或以外的光形成的光学显示信号Li引发了光敏设备D中的光电流。改变像素P的透射或反射的电信号I可由该光电流构成,或可以通过放大该光电流而获得。因此,像素P根据电信号I对来自光源(未示出)的光进行调制,该电信号I又依赖于外部控制信号Li。
在图1B中,示出了单元2的一个实施例,它包括光敏元件D1、D2、D3、D4。这些光敏元件D1、D2、D3、D4连接到一个像素P。或者(未示出),一个或多个光敏元件D1、D2、D3、D4可连接到一个或多个驱动器电路A,同时每个驱动器电路A都耦合到像素P。
在图1C中,示出了单元2的一个实施例,它包括光敏设备D和几个像素P1、P2、P3。这些像素P1、P2、P3中的每一个都由光敏设备D的光电流来调制。
图1D中所示的显示系统6包括一个显示屏5和一个光学图像源3。该显示屏包括一个显示面板1、提供存储复位信号SRS的存储复位装置SRM和提供像素复位信号PRS的像素复位装置PRM。复位装置SRM、PRM都可是专用硬件电路(如信号发生器),但是也可包含在定时和控制电路中,该定时和控制电路提供具有适当时序和幅度的波形。或者,也可以由一个处理器执行两个复位装置SRM、PRM的功能。
显示面板1包括排列成行列矩阵形式的多个单元2。面板1不需要任何行电极或列电极,因为每个单元2都通过一外部光学图像源3来寻址。由于这个原因,单元2可排列成任意的结构,因此除了行和列结构以外,还可采用其它类似结构,如放射形、对角形或环形结构。单元2还可具有各种形状。面板1具有用来接收存储复位信号SRS和像素复位信号PRS的连接端。此外,面板1具有用来接收以下电压的连接端:
复位电压VR,
第一电源电压V1,
第二电源电压V2,其可以接地,以及
像素复位电压VPR。
面板1还可具有用来接收参考电压Vref的附加连接端。
所述复位信号、电压和参考电压Vref如果存在的话,都耦合到面板1的每个单元2。
每个单元2都从信号源3接收对应的光学显示信号Li。通过单元2中的光敏设备D,光学显示信号Li被转换为电信号I。单元2中的像素P调制从光源4发出的光。这可按照已知的方式进行,其中一个液晶材料层两端的电压变化改变由该液晶层透射或反射的光的偏振。结合一个偏光器,偏振的改变引起穿过液晶层和偏光器的组合而透射的光强度的变化。透射曲线的一个例子在图2中给出。该曲线示出了作为像素P两端的电压(VP)的函数的光透射(TP)的百分比。在所示曲线中,当像素两端的电压VP是5V或更大时,像素阻断来自光源的光,因此是非透射的。当电压VP在2V到5V之间时,透射在100%和0%之间变化。当电压在-2V<VP<2V的范围内时,像素是透射的,而在-2V到-5V的范围内时,像素再次逐渐变成非透射。这样,操作范围可如图2中的箭头所示的那样,位于-2V到-5V的范围内或+2V到+5V的范围内。
图3示出了包括图1A所示单元2的一个实施例的更具体的示意图。该图包括与具有第一端和第二端的像素P并联耦合的光敏设备D。该实施例的像素P包括一个液晶材料层。由像素P液晶层两端的寄生电容形成存储电容。像素P的第一端通过存储复位开关SR的主端耦合到复位电压VR。存储复位开关的控制端被耦合来从存储复位装置SRM接收存储复位信号SRS。像素P的第二端耦合到第一电源电压V1。电信号I在本实施例中由光敏设备D所产生的光电流形成,并且对像素P进行放电。
以下参考图4所示的作为时间t函数的波形来对单元2的操作进行说明。
在复位时间间隔TR期间,复位开关SR由存储复位信号SRS闭合,如复位信号RS的高电平所示。通过复位开关SR,可以是固定电压的存储复位电压VR被耦合到像素P的第一端。因此,在像素P第一端处的控制电压VD迅速达到复位电压VR的电平。在本实施例中,复位电压VR低于第一电源电压V1。例如,对于具有图2所示透射曲线的像素来说,存储复位电压可被选择为比第一电源电压V1低5V。在显示时间间隔TD期间,由光敏设备D接收的光学显示信号Li产生一个光电流,如图3中的箭头I所示,该电流对由像素P形成的存储电容进行放电。当没有光学显示信号Li被接收时,存储电容不再放电,因此控制电压VD保持恒定,并且透射TP基本保持在0%,如图4中曲线“Li=0”所示。当光学显示信号Li对应最大等级Lmax时,存储电容在驱动时间间隔TD期间基本被完全放电,从而产生如“Li=Lmax”所示的控制电压VD曲线和透射TP曲线。当光学显示信号Li对应于一个在零和最大等级Lmax之间的等级时,存储电容在驱动时间间隔TD期间被部分放电,从而产生如“0<Li<Lmax”所示的曲线。
因此,由像素P透射的光Lo的等级与光学显示信号Li成比例。配备有这种单元2的显示屏5显示出由信号源3投射在屏幕上的图像的正像(positiveimage)。
图5示出包含图1A所示单元2的另一实施例的更具体的示意图。其中相对于图3所示的示意图的主要区别在于:
存储电容由一个独立的存储电容器C形成,该存储电容器具有耦合到不同于第一电源电压V1的参考电压Vref的第一端,同时光敏设备D与该存储电容器C并联耦合。
像素P与驱动器电路A串联耦合,在本实施例中该驱动器电路包括一个驱动晶体管DT。该驱动晶体管DT具有第一和第二主端以及一个控制端。该存储电容器C具有与驱动晶体管DT的控制端相耦合的第二端。驱动晶体管DT的第一主端耦合到第一电源电压V1。
驱动晶体管DT的第二主端通过像素复位电路PRC耦合到像素P的第一端。像素P具有与第二电源电压V2耦合的第二端,该第二电源电压可以接地。
存在着像素复位装置PRM,以用来向像素复位电路PRC提供像素复位信号PRS。
像素复位电路PRC包括第一晶体管T1和第二晶体管T2,每个晶体管T1、T2各具有第一端、第二端和一个控制端。第一晶体管T1的第一主端耦合到驱动晶体管DT的第一主端,第一晶体管T1和第二晶体管T2的第二主端耦合到像素P的第一端,第一晶体管T1和第二晶体管T2的控制端被耦合来接收像素复位信号PRS,第二晶体管的第一主端被耦合来接收像素复位电压VPR。
以下参考图6所示的作为时间t函数的波形来说明图5所示的单元2的实施例的操作。
在复位时间间隔TR期间,存储复位开关SR由存储复位信号SRS所闭合,如存储复位信号SRS的高电平所示。通过存储复位开关SR,可以是固定电压的存储复位电压VR被耦合到存储电容器C的第二端。因此,在驱动晶体管DT控制端处的控制电压VD迅速达到存储复位电压VR的电平。存储复位电压VR优选地基本等于第一电源电压V1,而参考电压Vref优选地低于第一电源电压V1。
优选地,在相同的复位时间间隔TR期间,像素复位电路PRC阻断了源自驱动晶体管DT的任何电流,并使像素P两端的电压复位到一个使像素的透射曲线处于0%透射水平的值。这可通过图2所示的+5V或-5V的电压来实现。在本实施例中,如果第二电源电压被选择为0V,则像素复位电压VPR就被可选择为-5V。像素复位信号PRS优选地具有与存储复位信号SRS基本相同的时序,以便基本同步地对存储电容器C和像素P进行复位。当像素复位信号PRS激活像素复位电路PRC时,第一晶体管T1被带到阻断状态,从而防止来自驱动晶体管DT的电流影响像素P两端的电压,同时第二晶体管T2被带到导通状态,从而向像素P传送像素复位电压VPR。
在驱动时间间隔TD期间,由光敏设备D接收的光学显示信号Li产生一个光电流,如图5中的箭头所示,该光电流使存储电容器C放电。当没有光学显示信号Li被接收时,存储电容器C不放电,因此控制电压VD保持恒定,如曲线“Li=0”所示。当光学显示信号Li对应于最大等级Lmax时,存储电容器C在驱动时间间隔TD期间基本被完全放电,从而产生如“Li=Lmax”所示的曲线。当光学显示信号Li对应于一个在零和最大等级Lmax之间的等级时,存储电容器C在驱动时间间隔TD期间被部分放电,从而产生如“0<Li<Lmax”所示的曲线。
在该驱动时间间隔TD期间,电流IL流过驱动晶体管DT和像素P。该电流IL取决于控制电压VD。在Li=Lmax的情况下,控制电压VD在驱动时间间隔TD期间逐渐下降到一个最小值,该最小值可以是参考电压Vref。因此,电流IL逐渐增大到一个最大值,从而使得像素P的透射曲线达到其最大透射。这样,最大等级的光Lo通过像素透射。在Li=0的情况下,控制电压VD处于其最大值(在本例中是第一电源电压值V1),并在驱动时间间隔TD的剩余部分期间维持在该值。因此,电流IL保持为零,并且像素P不产生光Lo。
在0<Li<Lmax的情况下,控制电压VD在驱动时间间隔TD期间根据控制信号Li逐渐下降到在复位电压VR和第一电源电压V1之间的一个中间值。因此,在驱动时间间隔TD期间,电流IL逐渐增加到一中间值,这样像素P就透射中间等级的光Lo。
因此像素P所透射的光Lo的等级与光学显示信号Li成比例。配备有这种单元2的显示屏5显示出由信号源3投射在屏幕上的图像的正像。
由于作为驱动器电路A的增益的结果可以采用一个宽范围的电信号I的等级,因此允许使用低亮度图像源3来把光学显示信号Li投射在面板1上,以便产生具有高亮度的图像。
作为图5实施例的替换,像素复位电路可以省略。在这种情况下,驱动器电路A应当设有一个附加晶体管,该附加晶体管能使像素P放电。此外,由于在两个连续图像之间像素P不再被复位,所以驱动器电路A应当接收一个控制电压VD,该控制电压代表了在对应于当前显示图像的像素电压VP和对应于前一图像的像素电压VP之间的差值。
应当注意,上述实施例只是表示而不是限制了本发明,并且本领域普通技术人员能够在不脱离所附权利要求书的范围的情况下设计许多替代实施例。在权利要求书中,任何设置在括号中的附图标记都不应当被认为是对权利要求的限制。使用“包括”一词及其变化形式并不排除权利要求中所述内容以外的元件或步骤的存在。元件前的冠词“一个”并不排除多个这种元件的存在。本发明可通过包括若干不同元件的硬件以及适当编程的计算机来实现。在列举若干装置的设备权利要求中,这些装置中的几个可由同一项硬件来实现。某些措施在互不相同的从属权利要求中列举,这一简单事实并不表示不能采用这些措施的组合来使优点更突出。

Claims (14)

1、一种显示屏(5),包括多个单元(2),每个单元(2)包括:
一个像素(P),用来调制来自光源(4)的光;
一个光敏设备(D),用来把光学显示信号(Li)转换为电信号(I),以控制由像素(P)进行的调制;
一个存储电容,该存储电容与该光敏设备(D)并联耦合;以及
一个存储复位开关(SR),用来向该存储电容提供一个存储复位电压(VR)。
2、如权利要求1所述的显示屏(5),所述存储电容由像素(P)的寄生电容形成,并且像素(P)与光敏设备(D)并联耦合。
3、如权利要求2所述的显示屏(5),所述像素(P)包括超扭转向列液晶材料。
4、如权利要求2所述的显示屏(5),其中存在存储复位装置(SRM),以用来向多个单元(2)中的一些单元的各存储复位开关(SR)提供存储复位信号(SRS),以便把所述多个单元(2)中的这些单元的各像素(P)置于基本阻断光的状态。
5、如权利要求1所述的显示屏(5),所述多个单元(2)中的每一个进一步包括一个耦合在光敏设备(D)和像素(P)之间的驱动器电路(A),所述存储电容由一个存储电容器(C)形成。
6、如权利要求5所述的显示屏(5),在每个单元(2)中,所述驱动器电路(A)包括一个具有一个控制端和第一、第二主端的驱动晶体管(DT),所述存储电容器(C)具有第一和第二端,该存储电容器(C)的第一端耦合到该驱动晶体管(DT)的控制端,并且该驱动晶体管(DT)的第一主端耦合到像素(P)。
7、如权利要求6所述的显示屏(5),在每个单元(2)中,所述驱动晶体管(DT)的第二主端耦合到第一电源电压(V1),并且存储电容器(C)的第二端耦合到一个参考电压(Vref)。
8、如权利要求7所述的显示屏(5),每个单元(2)进一步包括一个耦合在驱动晶体管(DT)的第一主端和像素(P)之间的像素复位电路(PRC)。
9、如权利要求8所述的显示屏(5),在每个单元(2)中,所述像素复位电路(PRC)包括第一晶体管(T1)和第二晶体管(T2),其中每个晶体管都具有一个控制端、第一主端和第二主端,第一晶体管(T1)的第一主端耦合到驱动晶体管(DT)的第一主端,第一晶体管(T1)和第二晶体管(T2)的第二主端耦合到像素(P),第一晶体管(T1)和第二晶体管(T2)的控制端被耦合来接收像素复位信号(PRS),并且第二晶体管的第一主端被耦合来接收像素复位电压(VPR)。
10、如权利要求9所述的显示屏(5),进一步包括:像素复位装置(PRM),用来向所述多个单元(2)中的一些单元的各像素复位电路(PRC)提供像素复位信号(PRS),以便把所述多个单元(2)中的这些单元的各像素(P)置于基本阻断光的状态;以及存储复位装置(SRM),用来基本与像素复位信号(PRS)同步地向所述多个单元(2)中的这些单元的各存储电容器(C)的第一端施加存储复位信号(SRS),以便基本关闭驱动晶体管(DT)。
11、如权利要求1所述的显示屏(5),所述多个单元(2)的每个光敏设备(D)都适用于接收非可见光的光学显示信号(Li)。
12、一种包括了如权利要求1所述的显示屏(5)的显示系统(6),该显示系统还包括用来向光敏设备(D)发送光学显示信号(Li)的光学图像源(3)。
13、如权利要求12所述的显示系统(6),所述光学图像源(3)从投影设备和激光扫描仪中选择。
14、一组如权利要求1所述的显示屏(5),所述显示屏(5)被彼此相邻地以平铺模式排列。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102736337A (zh) * 2011-04-07 2012-10-17 精工爱普生株式会社 光导开关元件及其阵列、显示装置以及图像形成装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101217226B1 (ko) * 2006-01-27 2012-12-31 삼성전자주식회사 잔상소거가 가능한 표시장치 및 그의 잔상소거방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2652185A1 (fr) * 1989-09-15 1991-03-22 Thomson Csf Ecran de visualisation interactif.
US5612798A (en) * 1994-05-31 1997-03-18 Tuli; Raja S. Optically addressed liquid crystal display device having a matrix array of photocells
KR100370286B1 (ko) * 2000-12-29 2003-01-29 삼성에스디아이 주식회사 전압구동 유기발광소자의 픽셀회로
US7501770B2 (en) * 2001-08-01 2009-03-10 Raja Singh Tuli Laser guided display device
US6680579B2 (en) * 2001-12-14 2004-01-20 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method and apparatus for image and video display

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102736337A (zh) * 2011-04-07 2012-10-17 精工爱普生株式会社 光导开关元件及其阵列、显示装置以及图像形成装置

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