DE3420549C1 - Anordnung zur variablen bildlichen Darstellung von Formen und/oder Kurvenverläufen mittels LCD-Kristallen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur variablen bildlichen Darstellung von Formen und/oder Kurvenverläufen, wie sie im Oberbegriff des Anspruches 1 näher definiert ist

Derartige Anordnungen können z. B. in Systemen der Fahrgastinformation, der Warten- oder Gebäudeleittechnik sowie Stellwerkstechnik vorteilhaft eingesetzt werden.

Eine Anordnung dieser Art ist z.B. aus der GB-OS 20 67 814 bekannt. Dabei finden LCD-Kristalle in Matrixansteuerung Verwendung, bei denen in verschiedenen Ebenen liegende Spalten- und Zeilenelektroden mit zwischenliegender Flüssigkristallschicht angesteuert werden, wobei die gegenseitigen Elektroden die ansteuerbaren Segmente bilden. Die transparenten Spalten- und Zeilenelektroden bilden festliegende Darstellungssegmente und haben die Form von waagerecht und senkrecht gerichteten gestrichelten Linien. So sind z. B. die Zeilenelektroden in einer Ebene jeweils mit wechselnder Richtung in kammartiger oder U-förmiger Führung verbunden, und in der anderen Ebene sind die zugeordneten Elektroden als Spaltenelektroden jeweils in gleicher Richtung von Spalte zu Spalte wechselnd durchverbunden. Es werden sogenannte Basissegmentsätze aus jeweils mehr als zwei Elementen in verschiedener Gruppierung gebildet. Es können damit alphanumerische Zeichen und auch Kurvenverläufe verschiedener Größe dargestellt werden, wie es auch von LCD-Anzeigen in 7-Segmentanordnung bekannt. Derartige Anordnungen sind Weiterentwicklungen der LCD-Punktmatrix, mit der Blöcke aus z. B. sieben mal fünf

ίο Punkten oder Segmenten gebildet werden. Solche Anordnungen benötigen viele Externverbindungen, was die Ansteuerung kompliziert. Sie sind relativ aufwendig in der Elektrodengestaltung und erfüllen auch nicht jeden Zweck, insbesondere bei Großbilddarstellungen. Es ergeben sich ferner Einschränkungen im Blickwinkel und Bildkontrast und der einfachen Möglichkeit zur Maßstabsveränderung.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine hochauflösende variable Darstellung netzartiger Strukturen höherer Komplexität bei einfacher Elektrodengestaltung zu ermöglichen. Darüberhinaus soll die Voraussetzung geschaffen werden, Teile der Darstellung als detaillierten Ausschnitt vergrößert bzw. Übersichten verkleinert weitgehend verzerrungsfrei darzustellen.

Diese Aufgabe wird für eine Anordnung der eingangs genannten Art gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Dabei wird als bekannt vorausgesetzt, Segmente durch Überlappungsbereiche gegenüberliegender Elektroden zu bilden. Für sich bekannt ist es auch, mehrere Flüssigkristallanzeigeanordnungen zur Erzeugung ineinander geschachtelter Muster hintereinander zu schalten (DE-OS 30 46 678 oder DE-OS 21 03 556).
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Anhand von schematischen Ausführungsbeispielen wird die Erfindung im nachstehenden näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 den Ausschnitt einer Matrix mit spezieller Ausbildung der Spalten- und Zeilenelektroden

F i g. 2 den Ausschnitt einer Matrix mit Spalten- und Zeilenelektroden anderer Ausführungsformen
F i g. 3 Ansicht einer Kreuzgittermatrix.
In der F i g. 1 sind die Spaltenelektroden mit 1 bis 7 bezeichnet, wobei schmalere Elektroden 1, 3, 5, 7 und breitere Spaltenelektroden 2,4,6 in Folge abwechseln. Quer dazu verlaufen darüber oder darunter d. h. in zweiter Ebene Zeilenelektroden a, b, c, die eine kammartige Formgebung aufweisen. Sie erstrecken sich über die

so schmalen Spaltenelektroden 1,3,5,7 teilweise in deren Längsrichtung a', b', c'und über die breiten Spaltenelektroden 2,4,6 in deren Querrichtung a", b", c". Die Breite der Zeilenelektroden in Querrichtung entspricht der Breite der schmalen Spaltenelektroden. Zwischen den Ebenen der Spalten- und Zeilenelektroden liegt eine hier nicht dargestellte Flüssigkristallschicht, die im Bereich der gegenseitigen Überdeckungen der Elektroden Segmente 10 bildet, die durch Spannungsvariation polarisierbar sind. Eine solche Matrix kann transmissiv oder reflektiv betrieben werden, je nachdem, ob positive oder negative Darstellung erwünscht ist. Bei Positivdarstellung ergibt sich ein dunkler Balken auf hellem bzw. transparenten Hintergrund. Die Elektroden werden z.B. auf photomechanischem Wege oder Druck in Dünnschichttechnik auf den Innenseiten von Glasscheiben oder transparenten Folien aufgebracht, zwischen denen eine nematische Flüssigkeit liegt. Die Ansteuerung der Elektroden kann durch mit auf die Scheibe

aufgebrachten bzw. aufgedruckten ICs erfolgen.

Die in F ig. 2 dargestellte Variation unterscheidet sich durch veränderte Abmessung der Spaltenelektroden 1 bis 7 sowie durch Zeilenelektroden a, b, c nach Art eines Mäandermusters. Auch hier erstrecken sich die Zeilenelektroden wieder teilweise in Längsrichtung (a', b', c') der schmalen Spalteneiektroden 1,3,5,7 — allerdings in abwechselnder Höhe — und in Querrichtung (a", b",c") über die breiteren Spaltenelektroden 2, 4, 6. In beiden F i g. 1 und 2 sind die Überdeckungen so gehalten, daß quadratische Muster entstehen, deren vier Begrenzungssegmente 10 einzeln ansteuerbar sind.

F i g. 3 zeigt den Ausschnitt einer Kreuzgittermatrix, wie sie nach der Erfindung aus zwei transparenten Matrizes der gezeigten Art für transmissiven Betrieb auf- gebaut werden kann. Dabei sind diese Matrizes in ihrem Bild jeweils um 45° gegeneinander verdreht. In Transparenz entsteht dabei ein Muster aneinandergrenzender kleiner Quadrate mit je einer Diagonalen abwechselnder Neigung.

Bei der nachgeschalteten um 45° verdreht anzuordnenden Matrix entspricht die Kantenlänge 11 der abbildbaren Quadrate der Diagonale 12 der Quadrate der vorgeschalteten Matrix. Im dargestellten Maßstab der F i g. 3 sind z. B. bereits Flächen in der Größenordnung von DIN-A4 mit mehr als 7600 Segmenten erreichbar.

Statt wie hier gezeigt unter 45° können Kreuzgitter' matrizes je nach Verwendungszweck natürlich auch aus zwei unter anderen Winkel oc zueinander verdrehten Matrizes aufgebaut sein.

Die Anzeige kann in Direktsicht oder im Projektionsmode betrieben werden.

Durch die vorteilhafte Elektrodengestaltung und einfache optische Hintereinanderschaltung ist der Aufwand für eine Anzeige hoher Auflösung relativ gering.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

40

45

50

55

60

65

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Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur variablen bildlichen Darstellung von Formen und/oder Kurvenverläufen mittels LCD-Kristallen in Matrixansteuerung unter Verwendung von in verschiedenen Ebenen liegenden Spalten- und Zeilenelektroden mit zwischenliegender Flüssigkristallschicht, wobei die gegenseitigen Überdeckungen der Elektroden die ansteuerbaren Segmente bilden, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Matrix aus einer abwechselnden Folge von schmalen und breiteren Spaltenelektroden (1 bis 7 ...). jedoch jeweils über ihre Längserstreckung gleichbleibender Breite und von Zeilenelektroden (a, b, c...) mit kamm- oder mäanderförmiger Formgebung aufgebaut ist, wobei sich die Zeilenelektroden (a, b.c..) über die schmalen Spaltenelektroden (1, 3, 5, 7) teilweise in deren Längsrichtung (a', b', c') und über die breiteren Spaltenelektroden (2, 4, 6) in deren Querrichtung (a", b", c") so erstrecken, daß die durch Überdeckung gebildeten Vertikal- und Horizontalsegmente (10) gleiche oder annähernd gleiche Abmessungen aufweisen, und daß mit einer zweiten gleichartig aufgebauten transmissiven Matrix in optischer Hintereinanderschaltung eine Kreuzgittermatrix gebildet wird, wobei die zweite Matrix in ihrem Bild um einen Winkel oc, vorzugsweise um 45°, verdreht zur ersten Matrix angeordnet ist, wobei die Kantenlänge (11) der damit abbildbaren Quadrate, der Diagonalen (12) der Quadrate der ersten Matrix entspricht.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeilenelektroden (a, b, c) im Bereich der Längsüberdeckungen (a', b', c^der schmalen Spaltenelektroden (1, 3, 5, 7) breiter als diese gehalten sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß über die Kreuzgittermatrix mit den darstellbaren Segmenten (10) aneinandergrenzende Quadrate mit je 1 Diagonalen (12) abwechselnder Neigung abbildbar sind.