DE2226959B2 - Farbige Datenanzeige - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine farbige Datenanzeige, bestehend aus Bildelementen, die in mindestens drei getrennt ansteuerbare Anzeigezellen mit unterschiedlichen Farben unterteilt sind.

Farbige Datenanzeigen lassen sich mittels Farbbildröhren herstellen. Diese Röhren besitzen einen Schirm mit einer Vielzahl von Punktetripeln aus drei unterschiedlichen Leuchtstoffen, eine Lochmaske mit der gleichen Anzahl von Löchertripeln und drei Elektronenstrahlerzeugungssysteme. Bei genauer Justierung kann jeder Elektronenstrahl genau die ihm zugeordneten Einzelpunkte aller Punktetripel zu einem roten, grünen bzw. blauen Lumineszenzlicht anregen. Bei unterschiedlich intensiver Anregung eines Farbtripeis mit diesen Grundfarben kann ein Beobachter jeden beliebigen Farbton wahrnehmen. Bei Anregung vieler Punktetripel können somit farbige Dattn angezeigt werden.

Ein Nachteil dieser farbigen Datenanzeige besteht jedoch hauptsächlich in der Notwendigkeit von elektrischen Nachjustierungen der Elektronenstrahlgeometrie. Bei längerem Betrieb einer Farbbildröhre erwärmt und verzieht sich u. a. die Lochmaske, so daß die ursprüngliche Ansteuerung der Punktetripel durch die Elektronenstrahlen nicht mehr gegeben ist und dadurch abgeänderte Farbtöne erscheinen.

Weiterhin sind Farbbildröhren erschütterungsempfiridüch und für manche technische Anwendungszwecke infolge der großen Tiefenabmessung ungünstig.

Aufgabe der Erfindung ist eine farbige Datenanzeige,

die ebenfalls aus Bildelementen besteht, die in mindestens drei getrennt ansteuerbare Anzeigezellen mit unterschiedlichen Farben unterteilt sind, welche aber die oben genannten Nachteile nicht aufweist

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder Anzeigezelle ein farbiges Flüssigkristallanzeigeelement zugeordnet ist

ίο Alle diese Flüssigkristallanzeigeelemente setzen sich zu einem vollständigen Flüssigkristallschirm zusammen, der aus einer Flüssigkristallschicht und aus zwei auf gegenüberliegenden Trägerplatten angeordneten transparenten Leiterbahnsystemen besteht

Um einzelne Anzeigeelemente farbig erscheinen zu lassen, sind vorteilhaftsrweise die Leiterstreifen des einen Leiterbahnsystems eingefärbt und beide Leiterbahnsysteme mit der Flüssigkristallschicht zwischen gekreuzten Polarisatoren angeordnet

Ein von außen einfallendes paralleles Strahlenbündel weißen Lichtes wird dann durch den ersten Polarisator linear polarisiert durchdringt eine erste transparente Trägerplatte mit den darauf angeordneten Leiterstreifen, die Flüssigkristallschicht, eine zweite transparente Trägerplatte mit den darauf angeordneten eingefärbten Leiterstreifen, durch welche nur noch ein schmales Frequenzband des weißen Lichtes transmittiert wird, und gelangt schließlich zu dem zweiten Polarisator mit einer Polarisationsebene, die senkrecht zu der des ersten Polarisators steht

An Orten der Flüssigkristallschicht, an welchen kein elektrisches Feld vorliegt wird die Schwingungsrichtung des durch den ersten Polarisator linear polarisierten Lichtes nicht beeinflußt; das Licht wird deshalb am zweiten Polarisator ausgelöscht. An Orten, an welchen in der Flüssigkristallschicht ein elektrisches Feld angelegt ist, wird der Polarisationszustand de:, Lichtes in Abhängigkeit von der Größe des angelegten elektrischen Feldes gestört, so daß ein durch das Feld einstellbarer Anteil des Lichtes den zweiten Polarisator passiert

Eine farbige Datenanzeige erhält man entweder, wenn auf einem einzigen Flüssigkristallschirm das auf der zweiten Trägerplatte angeordnet» Leiterbahnsystern aus schmalen Streifen mit gleichmäßig drei aufeinanderfolgenden unterschiedlichen Farben besteht oder wenn auf drei Flüssigkristallschirmen die drei Leiterbahnsysteme drei einheitliche, aber gegenseitig verschiedene Farben aufweisen.

Im ersten Fall stellt der Flüssigkristallschirm den fertigen Bildschirm dar, im zweiten Fall werden die auf den drei Flüssigkristallschirmen entstehenden Lichtpunkte mit den drei Farben vorzugsweise über Lichtleitfasern einem getrennt angeordneten Bildschirm zugeführt. Dabei wird je ein Lichtpunkt jedes Flüssigkristallschirms jeweils einem Punktetripel des Bildschirmes zugeordnet.

Eine solche Anordnung weist die für die Fertigung und den Betrieb vorteilhaften Eigenschaften auf, daß wegen des getrennten Vorliegens der Farbzellen eine eventuell erforderliche Entkoppelung der Farbpunkte extern durchgeführt werden kann und daß die Bildpunkte beliebig klein gemacht werden können.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren erläutert.

F i g. 1 zeigt eine räumlich einheitliche Datenanzeige,
F i g. 2 zeigt eine aus drei Flüssigkristallschirmen und einem getrenni angeordneten Bildschirm besiehende

farbige Datenanzeige und

F i g. 3 zeigt eine farbige Siebensegment-Anzeige.

In der F i g. 1 fällt ein paralleles weißes Uchtstrahlenbündel 1 auf einen Polarisator 2, dessen Polarisationsebene vertikal verläuft Der Lichtstrahl ist deshalb nach Durchlaufen des Polarisators 2 in dieser Richtung linear polarisiert Er verläuft weiterhin in Richtung auf eine Trägerplatte 3, welche auf der an eine Flüssigkristallschicht 4 angrenzenden Fläche ein System von parallelen Leiterstreifen 5 aufweist Diese Leiterstreifen 5 sind fiber die Anschlösse 6 mit Erdpotentiai verbunden. Anschließend an die Flüssigkristallschicht 4 ist eine zweite Trägerplatte 7 angeordnet, welche an der Grenzfläche zur Flüssigkristallschicht 4 wiederum ein System von parallelen Leiterstreifen aufweist Diese Leiterstreifen verlaufen in senkrechter Richtung zu der Richtung der Leiterstreifen 5. Die Leiterstreifen 8,9 und

10 sind rot grün bzw. blau eingefärb*. wobei die Reihenfolge der Einfärbung so durchgeführt ist daß jeweils bei drei aufeinanderfolgenden Farbstreifen der gleiche Farbwechsel auftritt Diese Leiterstreifen können über die Zuleitungen 18,19 bzw. 20 Spannungsquellen für Gleichspannungen von einigen Volt getrennt zugeführt werden. An Kreuzungspunkten zwischen den beiden Leiterbahnsystemen, an welchen keine Spannung anliegt wird der polarisierte Lichtstrahl 1 durch die Flüssigkristallschicht 4 in seinem Polarisationszustand nicht beeinflußt und gelangt über die zweite Trägerplatte 7 auf einen Polarisator 11, dessen Polarisationsrichtung horizontal verläuft

Der durch den Polarisator 2 linear polarisierte Lichtstrahl 1 wird am Polarisator 11 ausgelöscht.

An Kreuzungspunkten zwischen den aufeinander senkrecht stehenden Leiterbahnsystemen, an welchen eine Spannung von einigen Volt angelegt ist, wird in der Flüssigkristallschicht der Polarisatioriszustand zerstört, wobei die Höbe der angelegten Spannung ein Maß dafür ist welcher Anteil des Lichtes von der vertikalen Schwingungsrichtung abweicht. Diese Anteile können dann das Polarisationsfilter 11 passieren. Da die Leiterstreifen 8, 9 und 10 sehr schmal und eingefärbt sind, sieht ein in einiger Entfernung vor dem Polarisator

11 befindlicher Beobachter 12 ein Farbmuster, welches durch additive Farbmischung von jeweils drei nebeneinanderliegenden Farbstreifen 8, 9 und 10 zustande kommt. Bei Anlegen von unterschiedlichen Spannungen an die Zuleitungen 18,19 und 20 können somit farbige Daten angezeigt werden.

Die F i g. 2 zeigt eine farbige Datenanzeige, welche aus drei getrennten Anzeigezellen 12,13 und 14 und aus einem Bildschirm 15 besteht Jede dieser Anzeigezellen enthält zwei gekreuzte Polarisatoren 2 und 11 und zwischen zwei Trägerplatten 3 und 7 eine Flüssigkristallschicht 4. An den Grenzflächen der Trägerplatten 3 zu den Flüssigkristallschichten 4 ist jeweils eine transparente durchgehende Leiterschicht angeordnet An den Grenzflächen der Trägerplatten 7 zur Flüssigkristallschicht 4 ist wieder ein System von vertikalen Leiterstreifen angeordnet Die Leiterstreifen 16 der Anzeigezelle 12 sind rot die Leiterstreifen 17 der Anzeigezelle 13 blau und die Leiterstreifen 21 der Anzeigezelle 14 grün eingefärbt Bei Lichtdurchgang dutch diese drei Anzeigezellen gemäß den eingezeichneten Pfeilen erscheint hinter den Polarisatoren 11 in Abhängigkeit von den an den Leiterstreifen angelegten Spannungen rotes, blaues bzw. grünes Licht Dieses wird über Lichtleitfasern 22,23 bzw. 24 dem Bildschirm 15 so zugeführt daß auf diesem eine Vielzahl von Farbtripeln mit den Farben rot blau und grün entstehen. Ein Beobachter 29 nimmt dann wieder ein farbiges Bild mit der Mischfarbe der Farbtripel wahr. Durch Ansteuerung bestimmter Farbtripel lassen sich somit wieder farbige Daten sichtbar machen.

Sollen nur Ziffern farbig sichtbar gemacht werden, so kann der Bildschirm 15 als Sieben-Segment-Anzeige aufgebaut werden, wie es in der F i g. 3 angedeutet ist. Hier führen jeweils drei von je einer Anzeigezelle 12,13 bzw. 14 herführende Lichtleitfaserbündel 25,26 bzw. 27 zu einem der sieben Anzeigeelemente 28.

Jede Lichtleitfaser leitet Licht einer bestimmten Farbe zu jeweils einem Punkt eines Punktetripels.

Die insgesamt sieben Bündel 25 enden auf sieben Teilflächen des Polarisators 11 der Anzeigezelle 12 für rotes Licht, die sieben Bündel 26 auf der Anzeigezelle 13 für blaues Licht und die sieben Bündel 27 auf der Anzeigezelle 14 für grünes Licht (vgl. Fig.2). Die Leiterbahnen 16, 17 bzw. 21, mit welchen die Punktetripel eines Segmentes angesteuert werden können, sind elektrisch so zusammengeschaltet, daß jedes Segment der Sieben-Segment-Anzeige für sich beleuchtet werden kann. Je nach Ansteuerung verschiedener Segmente können somit die Ziffern 0 bis 9 farbig sichtbar gemacht werden.

Sollen η verschiedene Ziffern gleichzeitig auf dem Bildschirm erscheinen, so verbindet man π χ 7 Bündel mit den Anzeigezellen 12,13 und 14.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Farbige Datenanzeige, bestehend aus Bildelementen, die in mindestens drei getrennt ansteuerbare Anzeigezellen mit unterschiedlichen Farben unterteilt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Anzeigezelle (12, 13, 14) ein farbiges Flüssigkristallanzeigeelement zugeordnet ist (F ig. 2).

2. Farbige Datenanzeige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildelemente mit den farbigen Flüssigkristallanzeigeelementen eine räumliche Einheit bilden.

3. Farbige Datenanzeige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf einem Bildschirm (15) auftretenden Rildelemente von den farbigen Flüssigkristallanzeigeelementen getrennt angeordnet sind und über Lichtleitfasern (22,23,24) mit diesen verbunden sind (F i g. 2).

4. Farbige Datenanzeige nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigezellen unterschiedlich eingefärbte Leiterstreifen auf einer von zwei auf beiden Seiten einer Flüssigkristallschicht (4) angeordneten Trägerplatten (3, 7) aufweisen.

5. Farbige Datenanzeige nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Flüssigkristallanzeigeelemente zu jeweils einfarbigen Flüssigkristallanzeigezellen zusammengeschlossen sind.

6. Farbige Datenanzeige nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtheit der Flüssigkristallanzeigeelemente bzw. die Flüssigkristallanzeigezellen jeweils eine Schicht (4) eines nematischen Flüssigkristalls zwischen zwei mit eingefärbten Elektroden versehenen Trägerplatten (3, 7) und gekreuzten Polarisatoren (2,11) aufweisen.