DE3107827A1

DE3107827A1 - Grosse elektronisch gesteuerte fluessigkristall-bildschirme mit einer oder mehreren farben

Info

Publication number: DE3107827A1
Application number: DE19813107827
Authority: DE
Inventors: Adi Herzlia Stolov; Michael Stolov
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-05-25
Filing date: 1981-02-26
Publication date: 1982-01-28
Also published as: IL60156A; US4410887A; IL60156A0; GB2077476A; GB2077476B

Description

PATENTANWALT DIPLtING. PAUL DIEHL LIETZENBURGER STRASSE 53 · 1OOO BERUN 15 ■ RUF (030) 8 82 20 63/ 8 82 20

• 4·

25. lebuiar 1981

D/Bchr·

Micliael Stolov 25, HAPOEL SEB.

Israel

idi Stolov

25, HAFOKT. SEE; TSGE-Wi,

Israel

Große elektronisch, gesteuerte ilüssiglndstall^ildschirme mit eiaer oder mehreren 3?arben

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.5;

Große elektiqnigch gesteuerte FIüsbjj mit einer oder mehreren Farben

AstaT !-Bildschirme

Die !Erfindung betrifft große elektronisch gesteuerte Flüssigkristall-Bildschirme mit einer oder mehreren Farben.

Bisher sind lediglich Flüssigkristall-Bildschirme bekanntgeworden, deren Hohe nicht größer als etwa 2,5 cm ist. Es ist äußerst schwierig, höhere Buchstaben oder Bilder zu erzeugen uiäd ζ JB. Buchstaben, die größer als etwa 7»5 cm sind, können durch herkömmliche Techniten nicht erzeugt ■werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Flüssigkristall-r· Bildschirme zu schaffen, auf denen Buchstaben, sonstige Symbole und auch allgemeinbildliche Darstellungen in praktisch unbegrenzter Abmessung abgebildet werden können. Dabei soll insbesondere die Darstellung der Symbole und/ oder Bilder mit sehr gutem Auflösungsvermögen und weiten Sichtwinkeln unter Verwendung elektronisch gesteuerter Farben erfolgen können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Flussigkristall-Bildsnhi rm aus einem gemeinsamen iüräger und einer Vielzahl FlüssigkristaDJUBildschinaeinheiten vorgegebener Größe besteht, die auf dem gemeinsamen träger angeordnet sind und auf demselben einander so zugeordnet sind, daß ein gemeinsames Gesamtbild entsteht.

Weitere Merkmale der Erfindung folgen aus den TMteransprüchen.

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• (ο-

Die vorliegende Erfindung bietet also eine Möglichkeit, extrem große Bildschirme für Buchstaben,2iffern, sonstigen Symbolen oder Gruppen davon und/oder Bilder zu erhalten^ ohne daß dazu ein Ecojefctionsapparat erforderlich, ist. Ein ebener großer .Bildschiim, der beispielsweise an eine Wand o.dgl. gehängt werden kann, ist insbesondere vorteilhaft für Ankündigungen, Bekanntmachungen und Beklame, die schon von weitem erkennbar, ist. Dabei werden, reflective Schi fms für die Verwendung im Freien, bei Sageslicht verwendet. Diese reflektiven Schrime sind weiterhin gut in sehr hellen Bäumen zu verwenden. Iransnissive Schinne dagegen können in der Dunkelheit eingesetzt werden. Im Gegensatz zu den großen rrpjeldaoinßeinrichtungen, die bisher verwendet werden^ kann der erfindungsgemäße BiIdschirm,da er keine nennenswerte Tiefe besitzt, in allen praktischen Fällen verwendet werden. Gem. der vorliegenden Erfindung ist es weiterhin nicht notwendig, zusätzliche Farbfilter zu verwenden, umBichstaben und/ oder Bilder zu erzielen, die in wahlweise und/oder teilweise veränderbaren Farben erscheinen.

Insbesondere erlaubt die vorliegende Erfindung die Darstellung der Buchstaben und/oder Bilder unter Verwendung elektronisch gesteuerter Farben mit einem sehr guten Auflösungsvermögen und weiten Sichtwinkeln. Dabei ist der Aufwand an teuren Flüssigkristallen gering im Verhältnis zur Größe des Bildsehiimes. Die Herstellung eines erfindungsgemäßen Bildschirmes bereitet

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keine besonderen technischen Schwierigkeiten.

Im folgenden wird die Erfindung "unter Bezugnahme auf die in der Zeichnung daxgestellten Aosführungöbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Hg. 1 ein einfaches siebensegmentiges Grundzeichen nach, der Erfindung, das in sehr großen .Abmessungen auf einem erfindungsgemaßen BiIdschirm wiedergegeben werden kann,

Hg. 2 ein einfaches alphanumerisches Grundzeichen gem. vorliegender Erfindung, das ebenfalls in sehr großen Abmessungen wiedergegeben werden kann,

Pig. 3 das Segment A des alphanumerischen Grundzeichens gem. Ug. 2 als unabhängige Bildschirmeinheit, das gem. der Erfindung verwendet werden kann, um einen großen Buchstaben beispielsweise mit einer Hohe von 30 cm wiederzugeben,

Fig. 4· das Segment A der ilg. 3 in einer für die vielfarbige Wiedergabe geeigneten erfindungsgemäßen Ausgestaltung,

JBlg. 5 zeigt das gleiche Segment A, diesmal aus drei voneinander unabhängigen üüssigkristall-ELnheiten zusammengesetzt, um einen extrem hohen alphanuerischen Buchstabe wiedergeben zu können, der beispielsweise 75 cm hoch, sein kann,

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Hg. 6 einen die Einzelheiten wiedergebenden Teilscbnitt eines ilüssigkristarUBildschirmes, mittels dessen Buchstaben und/oder Bilder in verschiedenen Farben abgestrahlt werden können, die elektronisch steuerbar sind,

ELg. 7 die Vorderansicht eines alphanumerischen Buchstabens hier "K" mit geringen Abmessungen, in vielfarbiger Ausfuhrung,

Hg. 8 die Vorderansicht eines alphanumerischen Zeichens mit Punktraster in der Ausbildung für einen Vielfaxibiarben-Bildschirm,

Hg. 9 eine große Hüssigkristall-ifend, die aus zahlreichen kleinen Hü^sigkristall-Bildschixmen, sämtlich auf einer gewölbten Hache angeordnet, zusammengesetzt ist,

Hg.10 ein Ausführungsbeispiel für eine sehr große Hüssigkristall-Bildwand, die aus sechs Hüssigkristall-Bildschirmen zusammengesetzt ist, die alle zusammen das Bild einer brennenden Zigarette entstehen lassen, wobei gleichzeitig der Eindruck von sich bewegendem Eauch entsteht und ein Eeklametext in der Darstelluni enthalten ist.

Gem. der vorliegenden Erfindung ist der die Buchstaben bildende Bildschirm in zahlreiche Abschnitte unterteilt, deren jeder als ^abhängiger Hüssig-

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kristall-Bildschirm normaler Größe ausgebildet ist· So ist ζJB. der alphanumerische Buchstaben-Bildschirm gem. Hg. 2 in sechszehn Abschnitte unterteilt, wobei jedes einzelne Segment eine unabhangige Flüssigkristall-Einheit üblicher Große ist, die dies aus Pig. 3 hervorgeht. Wenn das Segment A gem. KLg. 2 also beispielsweise 16 cm lang ist, so wird der aus derartigen Elementen zusammengesetzte Bildschirm 44 cm hoch. In Fig. 5 ist das Segment ?A", das sich aus drei Abschnitten A, A», A¹¹, zusammensetzt, dargestellt, das eine kombinierte länge von 39 cm hat. In diesem Falle wird der zusammengesetzte Alphanumerische Buchstaben-Bildschirm 117 cm hoch.

Nach der gleichen Art und Weise erhält man andere Buchstabengrößen. So kann z.B. ein aus sieben Teilen zusammengesetzter Bildschirm, wie er in KLg. 1 dargestellt ist, oder ein Punktcharakter-Bildschirm gem.

Fig. 8 vorgesehen sein, in dem unabhängige Flüssigkristalle für jedes Segment benutzt werden. Man kann auf erfindungsgemäße Weise auch bewegliche Bilder erzeugen. So ist z.B. in Fig. 10 ein Bild, bestehend aus einer Zigarette mit einem gleichmäßigen oder stoßweise entweichenden Eauch dargestellt, wobei außerdem veränderbare Textrteile für Werbezwecke vorhanden sind. Diese Werbewand hat zwei Vorteile, verglichen mit den Bildschirmen, die mit SLlfe von Gesamtladungsröhren beleuchtet werden. Erstens benötigen die Bildwände gem. vorliegender Erfindung keine Hochspannungsanlage. Zweitens wird zur Speisung

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der elektaxxnischenSteuerkreise nur eine vernachlässigbar geringe Energie benötigt·

Gern· einer Variante der vorliegenden Erfindung werden die Flüssigkristallwände so ausgebildet, wie dies ±a Mg. 9 gezeigt wird. In diesem lalle sind kleine, flache Flüssigkristall-Bildschirme 13 - 19 auf einem gekrümmten Iräger 12 angeordnet, die insgesamt eine gekrümmte Flüssigkristan-Emncktraig bilden.

Gem. eineigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung werden die großen Flüssigkristall-Bildschirme auch, zur Wiedergabe von mehreren Farben, wenn diese Farben elektronisch gesteuert werden können und zwar sowohl Örtlich als auch, selektiv.

Fig. 6 zeigt das Konzept eines Vielfarben-Flüssigkristall-Bildschirmes.

Gem. vorliegender Erfindung besteht der Vielfarben-Bildschirm aus zwei Glasplatten 1 und 2, die voneinander durch den Rahmen 8 getrennt gehalten werden und zwischen denen sich eine Flüssigkristall-Flüssigkeit 3 befindet. Die äußeren Oberflächen der Glasplatten 1 und 2 sind jeweils mit Polarisatoren 9 und 10 bedeckt. Über der äußeren Oberfläche der Glasplatte 1 ist eine reflektierende Fläche 11 angeordnet, wenn der Bildschirm reflektieren soll. Soll dagegen der Bildschirm durchscheinend wirken, so ist das Element 11 eine mattierte Glas- oder Eunststoffscheibe. Die Scheibe 11 kann auf den zweiten Polarisator 10 statt auf den ersten

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AA

Polarisator 9 aufgelegt werden oder sie kann mit einem geringen Abstand von einem der beiden Polarisatoren 9 und 10 montiert werden, ohne daß sich, die Ergebnisse im Falle einer Eeflekfcierung oder des durchscheinenden Bildschirmes ändern. Es ist ferner auf der Vorderseite der Scheibe 11 ein Eahmen 37 angebracht·

Innerhalb des Bildschirmes ist die Innenfläche der Glasscheibe 1 mit den Elektroden 5 und/oder 4- bedeckt, die die Form des gewünschten Buchstabens oder Teiles irgendeines Buchstabens und/oder Bildes haben. Die zweite Glasscheibe 2 ist mit schmalen farbigen Streifen 7 überzogen, die gleichzeitig transparente elektrische Leiter darstellen. Man kann stattdessen auch, die Glasscheibe 2 gem. ilge 6 mit shmalen Streifen 7 verschiedener durchscheinender !Farben überziehen und dann diese farbigen Streifen mit Streifen aus transparenten elektrischen Leitern 6 der gleichen Abmessungen bedecken. Die Streifen verschiedener Farben können auf die andere Glasscheibe 1 gemalt werden und zwar unter die Buchstabenelektroden 5 und 4-, aber sie müssen genau gegenüber den korrespondierenden Elektrodenstreifen 6 angeordnet werden. Die Streifen 6 und 7 können gegenüberliegend angebracht werden. Zuerst soll die Innenfläche der Glasplatte 2 mit den transparenten elektrischen Leitern 6 überzogen und danach; die Elektroden 6 mit denStreif en 7 durchscheinender Farben in Form schmaler Streifen bemalt werden. Von sehr großer Bedeutung für die vorliegende Erfindung, und zwar zur Gewährleistung einer guten Eeinheit der Farben in einem großen Betrachtungswinkel ist es, daß die farbigen Streifen 7 auf der Innenseite des Flüssigkristall».

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Bildschirmes angeordnet sind. Dieses Konzept gestattet es, Bildschirme mit sehr schmalen Farbstreifen und hoher Dichte herzustellen, so daß sich, auch bei Betrachtung aus der Nahe keine Beeinträchtigung des Eindruckes eines gutenAuflosungsvenaögens des Bildes einstellt} darüberhinaus kann der Bildschirm aus diesem Grunde auch als reflektierende Einrichtung hergestellt werden. Die Farben der Streifen können rot, grün und blau oder andere sein, je nach Wunsch.

Für den Fall, daß der Bildschirm gem. Fig. 6 in der Dunkelheit oder in einem nur unzureichend beleuchteten Baum ο.dgl. verwendet werden soll, ist es zweckmäßig, eine geeignete Idchtquelle vorzusehen. Die Streifen können jede beliebige Form haben, also rechtwinklig, polygonal, dreieckig oder rund sein.

TM das Prinzip der Funktion einer erfindungsgemäßen Bild^chirmanordnung näher zu erläutern, wird im folgenden auf das Beispiel des Segmentes *A^K mit alphanumerischem Charakter bezug genommen, wobei diese Buchstabenabsdanittselektrode in Fig. 3 dargestellt ist, während die zugehörigen Farbelektroden in Fig. 4-wiedergegeben sind. Wird die Segmentelektrode "A* deren Form in Fig. 3 gezeigt ist, aktiviert und gleichzeitig sämtliche roten (R) Gegenelektroden gem. Fig.4-, die die Form schmaler Streifen haben, ebenfalls aktiviert, so erscheint das Segment *A* in. roter Farbe. Würden dagegen sämtliche grünen (G) Streifen aktiviert, so würde das Segment ?A* in grüner Farbe erscheinen· Desgleichen wurde das Segment *A* in blauer

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Farbe erscheinen, wenn sämtliche blauen Streifen (B) aktiviert werden wurden. Demgemäß ist es möglich, beliebige andere Farben zu. erzielen, wenn beispielsweise gleichzeitig die roten, blauen und grünen Elektroden in verschiedenen Kombinationen aktiviert werden·

Für den Fall, daß der Bildschirm durchscheinend sein soll, ist es vorteilhaft, auf die Fläche des Elementes 11 einen Eahmen 37 aufzusetzen, wie dies in Fig. 3 und Fig. 6 angedeutet worden ist, wobei die Große dieses Bahnsens 37 der Große und der Form des individuellen Segmentes entsprechen muß, weil dies die Schärfe der Bilddarstellung verbessert.

Dadurch, daß die streif enförmigen Gegenelektroden an Spannungen verschiedener Frequenzen gelegt werden, ist es möglich, die Idchtubertragung örtlich zu ändern, wodurch gleichzeitig die Sättigung der Farben geändert wird. Auf diese Weise ist es möglich, durch Mischen der Farben sänfliche möglichen Farben zu erhalten. Das Prinzip der Modulation der lichtintensität von Flüssigkristall-Bildschirmen durch Zuführung von Spannungen veränderlicher Frequenz zu den ELektroden ist bereits in einer früheren Anmeldung des Anmelders Michael Stolov, die am 12. Juli 1979 unter dem Aktenzeichen P 29 24 101.8 beim Deutschen Patentamt hinterlegt worden ist und die durch die Bezugnahme vollständig zum Gegenstand auch dieser Anmeldung gemacht werden soll, offenbart worden. Die oberen drei der Elektroden 6 sind durch die Zuleitungei

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32, 33 und 34- Bit getrennten Spanmmgsquellen veränderlicher !frequenz und/oder Amplitude verbunden. In der Praxis erweist es sich -mpt^m^ als zweckmäßig , sämtliche roten Elektroden an die eine Quelle, sämtliche blauen an eine zweite und sämtliche grünen an eine dritte Spannungsquelle zu schließen. In manchen Anwendungsf allen körnen auch noch mehr Spannungsauellen vorgeshen werden, wobei die Grenze eine Spannungsquelle für d'ede Elektrode darstellt. Die Elektroden 4- und 5 sind jeweils mit den leitungen 35 und 36 verbunden, die dazu bestimmt sind, über entsprechende Schalter an Pnkte einer Bezugsspannung gelegt zu werden, wobei diese Punkte des Bezugspotentials gemeinsam fur sämtliche Spannungsquellen, die die Elektroden mit variabler !Frequenz und/oder Amplitude versorgen, sein können·

Weil die !arbstreifen innerhalb des üüssigkristall-Bildschirmes angeordnet sind und, wie dies bereits erläutert wurde ,die Dichte der Streif en gem. vorliegender Erfindung sehr hoch gewählt werden kann, kann das erfindungsgemäße Prinzip auch verwendet werden, ton kleinere Yielfarben-BildschiriDe, wie diese in Ifig.7 und 8 dargestellt sind, zu erhalten. In Fig.7 ist eine neue Art einer Matrix wiedergegeben, die aus alphanumerischen Buchstabenelektroden zusammengesetzt ist und sich auf der inneren Fläche des ilüssigkristall-Bildschirmes befindet, während auf der anderen Innenfläche eine Vielzahl farbiger Streifen und eine ent-" sprechende Vielzahl von Gegenelektroden in Form schmarler Streifen a, b, c, d, e usw. angeordnet ist. Vferden beispielsweise eine Segmentelektrode, beispielsweise

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^L" und gleichzeitig sämtliche grünfarbigen Gegenelektroden b, e und h an Spannung gelegt, so erscheint das Segment *L" in grünjfer Farbe. Jn gleicher Weise können andere Farben aktiviert werden. Um die Fig. 4· besser zu verdeutlichen, sei davon ausgegangen, daß lediglich drei Streifen für eine vorgegebene Farbe dargestellt werden. In der Praxis können und missen selbstverständlich erheblich mehr Streifen für jede Farbe vorgesehen werden. Das gleich gilt für Flüssgkristall-Bildschirme, die einen "Siebensegment-Aufbau¹¹ haben oder aus Punkten zusammengesetzt sind, wie dies in Fig. 8 wiedergegeben worden ist. Werden die Spalte Σ der Fig. 8 und gleichzeitig die Gegenelektroden (Streifen a und d), die rot sind, an Spannung gelegt, so wird der angekreuzte Punkt in Fig. 8 in roter Farbe erscheinen.

Die dargelegten Grundsätze sind auf das Beispiel eines Flüssigkristall-Bildschirmes for· Werbezwecke in Fig.10 angewendet worden. Dieser Bildschirm ist aus sechs !Teilen 20, 21, 22, 23 24- und 25 regelmäßiger Größe zusammengesetzt. Insgesamt erzeugen diese Steile 20-25 das Bild einer angezündeten Zigarette zusammen mit dem Bild des sich bewegenden oder stoßweise entstehenden Baches 27 oder 28 in veränderbaren Farben und veränderbarem inzeigentexfc 29, 30 und 31.

Der große Flüssigkristall-Bildschirm kann tatsächlich auch mehrfarbig ausgebildet werden, indem er durch Lichtquellen verschiedener Farben beleuchtet wird.Dieses Verfahren jedoch erfordert leistungsstarke Antriebe für die Lichtquellen und ist mit einem hohen Energieverbrauch der elektronischen Kreise verbunden.

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Claims

Ansprüche :

1. Großer llüssigkristall-Bildschirm, bestehend aus einem gemeinsamen !rager und einer Vielzahl Müssigkristall-Bildschirmei rihftiten vorgegebener Größe, die auf dem gemeinsamen träger angeordnet sind und auf demselben einander so zugeordnet sind, daß ein gemeinsames Gesamtbild entsteht.

2. Bildschirm nach Anspruch 1, innerhalb dessen die Vielzahl der Einheiten in Lage und gegenseitiger Zuordnung so angeordnet sind, daß mindestens ein Zeichen aus einem ^Sieben-Segment-Bild* erzeugt ^5 wird.

3· Bildschirm nach Anspruch 1, innerhalb dessen die Vielzahl von Einheiten nach Lage und gegenseitiger Zuordnung so angebracht sind, daß diese mindestens ein Zeichen als alphanumerisches Bild erzeugen.

4-. Bildschirm nach Anspruch 1, innerhalb dessen die Vielzahl von Einheiten nach Lage und gegenseitiger Zuordnung so angebracht sind, daß diese mindestens ein Zeichen aus Punkten erzeugen.

5· Bildschirm nach Anspruch 1, innerhalb dessen die Vielzahl von Einheiten nach Lage und gegenseitiger Zuordnung so angebracht sind, daß diese mindestens einen Buchstaben als das angegebene Bild erzeugen.

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6. Bildschirm nach Ansprach i, der einen gekrümmten (träger enthält·

7· Bildschirm nach Anspruch 1, gekenn zeichnet durch mindestens eine lichtquelle, mittels derer das gemeinsam erzeugte Bild aufgehellt wird.

8. Plüssig-Eristall-Bildschirm, der auf der einen Innenseite mindestens eine durchscheinende ZeicherwE3.ektrode in Form des gewünschten Buchstabenbildes und auf seiner anderen Innenfläche eine Vielzahl van Gegenelektroden in Form schmaler Streifen, und eine Vielzahl verschiedenfarbiger Streifen, die auf mindestens einer der Innenflächen des Έ*1 /fispi g"k"risft»lViBi l d pnhi πηβ« angeordnet sind, enthält) wobei ferner eine Einrichtung Torgesehen ist, mittels derer Erregerspannungen an mindestens eine Buchstabenelektrode gelegt »erden körnen und ferner länriehijungen vorgesehen sind, um Erregerspannungen auch an die Gegenelektroden zu legen·

9· Bildschirm nach Anspruch 8, innerhalb dessen die Farbstreifen aus durchscneinenden Farben bestehen, die zwischen der Innenfläche der Glasscheibe und den streifenförmigen Gegenelektroden liegen.

io. Bildschirm nach Anspruch 8, innerhalb dessen die Farbstreifen zwischen einer Innenfläche der Glasscheibe und mindestens einer Buchstabenelektrode angeordnet sind.

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· Bildschirm nach. Anspruch. 8, dadurch, gekennzeichnet , daß er !Einrichtungen zur Erregung der streif enf örmigen Gegenelektroden mit Spannungen steuerbarer und veränderlicher Frequenzen enthält, mittels derer die lichtintensität, die durch eine streifenförmige Gegenelektrode hindurchgeht, moduliert werden kann.

12. Bildschirm nach. Anspruch 8, dadurch, gekennzeichnet , daß dieser mindestens eine Lichtquelle zur Aufhellung eines Buchstabenbildes aufweist.

13· Bildschirm nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß eine durchscheinende Streu-Scheibe und ein Eahmen in ihrer Größe der Form des Bildes entsprechen.

14-. Bildschirm nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Gegenelektroden und Farbstreifen eine rechteckige, dreieckige und/oder runde und/oder vieleckige Form haben.

15· Bildschirm nach. Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Farbstreifen durchscheinende elektrische Leiter sind, die als farbige Gegenelektroden dienen«

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