DE3633708A1

DE3633708A1 - Passive or active displays with peripheral, partially integrated and fully integrated activation

Info

Publication number: DE3633708A1
Application number: DE19863633708
Authority: DE
Inventors: Bernd Haastert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-10-03
Filing date: 1986-10-03
Publication date: 1988-04-14

Abstract

The models presented here relate to solid-state and liquid-crystal optoelectronic displays, in the case of liquid-crystal displays layered stripping of the electrodes, board penetrations, transparent processors and modular resolution resulting both in an increase in the pixels and in a simplification in the activation electronics. Large-format LC displays can be produced by clamping and by suspending the carrier plates and by providing compensation towards the outside. An RGB display with strip elements and wafers sandwiched together which are capable of displaying a high-contrast television image, is constructed in LED technology. In this connection it is shown on the example of a microtip display that plated-through holes through the rear carrier board allow a modular distribution of the overall matrix activation which also results in a faster and simpler build-up of the image. A new self-luminous artificial solid-state crystal is explained which emits light due to the change of direction of the electron.

Description

Die Neuerungen beziehen sich auf:The innovations relate to:

eine Flüssigkeitskristallmatrixanzeige gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1,a liquid crystal matrix display according to the preamble of Claim 1,

eine LED-Anzeige gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5,an LED display according to the preamble of claim 5,

eine festkristalline Anzeige gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9,a solid crystalline display according to the preamble of Claim 9,

ein Flachdisplay mit Microtips gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11.a flat display with microtips according to the preamble of Claim 11.

Die bekannten Flüssigkeitskristallmatrixanzeigen als integrative Bestandteile von Computern oder als Peripheriegeräte weisen besonders, wenn sie großformatig ausgelegt sind (z. B. 640*400 Pixel) eine Reihe von Nachteilen auf. Da sich mit zunehmender Größe des Displays auch die Anzahl der zu adressierenden Pixel erhöht, die mit einer x, y-Matrix angesprochen werden, besitzt ein 640*400 Pixel-Display 1440 oder gar 1840 An schlußpunkte, die mit der Ansteuerungselektronik zu verbinden sind. Dies geschieht entweder durch flexible Kunststoffstränge, in denen leitende Schichten eingelagert sind oder durch Folien, auf denen ein Klebstoff die zu verbindenden Bahnen zusammenzieht, die darüber hinaus auch noch verlötet werden können. Beide Methoden haben ihre Vor- und Nachteile, jedoch ist es bisher nicht möglich großformatige LC-Anzeigen mit dieser Erschließungstechnik zu erhalten, da die Zeilen bzw. die Spalten jeweils nur mit kurzen Impulsen angesteuert werden, woraus sich für jeden Bildpunkt ein nur sehr kleines Signal-Tastverhältnis ergibt. Dies gilt für Ansteuerungen mit horizontalen Zeilenelektroden und vertikalen Spaltenelektroden.The known liquid crystal matrix displays as integrative components of computers or as peripheral devices have a number of disadvantages particularly when they are designed in large format (eg 640 * 400 pixels). Since the number of pixels to be addressed, which are addressed with an x, y matrix, increases with increasing size of the display, a 640 * 400 pixel display 1440 or even 1840 has connection points which are to be connected to the control electronics. This is done either through flexible plastic strands in which conductive layers are embedded or through foils on which an adhesive pulls the strips to be connected, which can also be soldered. Both methods have their advantages and disadvantages, but so far it has not been possible to obtain large format LC displays with this indexing technique, since the rows or columns are only activated with short pulses, resulting in a very small signal for each pixel Duty cycle results. This applies to controls with horizontal row electrodes and vertical column electrodes.

Bedingt durch die Notwendigkeit, die Kontaktierung zwischen den Glasplatten und der Ansteuerungselektronik an den Kanten des Displays herzustellen, ist es auch nicht möglich, LC-Displays modul artig zu größeren Einheiten zusammenzufassen. Was technisch hier machbar wäre befriedigt einfach nicht die ästhetischen Anforderungen eines Benutzers, der sich zwar ein großes Display wünscht aber nicht in der Realisation, daß die Modulartigkeit der Anzeige optisch wahrnehmbar wäre. Dies gilt insbesonders für die Darstellung von Graphik und von bewegten Bildern, wobei hier besonders der Einsatz eines LC-Displays als Flach-TV Schirm zu nennen ist. Eine Aktivmatrix-Adressierung, die jedem Bildelement einen eigenen Dünnschichttransistor zuordnet, erlaubt zwar mittlere Formate für die Bewegtbilddarstellung, jedoch sind Großbildformate zur Zeit aus Gründen der Verfahrenstechnik nicht machbar.Due to the need to make contact between the Glass plates and the control electronics on the edges of the It is also not possible to manufacture displays using module displays well combined into larger units. What technically here feasible would simply not satisfy the aesthetic Requirements of a user who has a large display but does not wish in the realization that the modularity of the Display would be visually perceptible. This applies in particular to the Representation of graphics and moving images, whereby here especially the use of an LC display as a flat TV screen name is. An active matrix addressing that each picture element has its own Assigned thin film transistor allows medium formats for the moving picture display, however large picture formats are currently not feasible for process engineering reasons.

Weitere bisher ungelöste Nachteile von großformatigen LC-Anzeigen ist das Verlaufen des flüssigkristallinen Materials, was sich optisch in zumeist blauen, violetten oder rot getönten Flecken äußert oder in unvollständiger Anzeigung von Zeichen. Verursacht werden diese Effekte sekundär durch Biegemomente innerhalb der Trägerplatten, die durch eine falsche Einfassung des Displays und durch Druck- und Temperaturschwankungen der Atmosphäre hervorgerufen werden. Besonders der vollständige Abschluß der flüssigkristallinen Schicht innerhalb des Displays verhindert einen notwendigen Druckausgleich, was zu Pumpbewegungen der Platten zueinander führt. Betroffen ist hauptsächlich die Mitte des Displays, wo die Biegemomente am größten ist.Other previously unresolved disadvantages of large format LC displays is the bleeding of the liquid crystalline material, which is optically in mostly blue, violet or red tinted spots expresses or incomplete display of characters. These effects are caused secondarily by bending moments inside the carrier plates, which is due to incorrect mounting of the Displays and due to pressure and temperature fluctuations in the atmosphere are caused. Especially the complete completion of the prevents liquid-crystalline layer within the display a necessary pressure equalization, which leads to pumping movements of the plates leads to each other. It mainly affects the middle of the Displays where the bending moments are greatest.

Da sich bei der Berechnung der Biegemomente max M aus (ql²)/8 ergibt, geht bei der Verdoppelung des Formats eines LC-Displays die Verdoppelung zum Quadrat ein, was erklärt, daß oben genannte Effekte bei kleinen Displaytypen gar nicht bemerkbar sind, da hier die Steifigkeit der Glasplatten und die kugel- oder faserartigen Abstandshalter die auftretenden Biegemomente kompensieren. Bei größeren Formaten sollte nun eine Lösung gefunden werden, mit der sich solche Effekte kompensieren lassen, bzw. sollte durch geeignete Maßnahmen sichergestellt werden, daß solche Biegemomente erst gar nicht auftreten.Since max M results from (ql²) / 8 when calculating the bending moments, doubling the format of an LC display doubles as a square, which explains that the above-mentioned effects are not noticeable with small display types, because here the rigidity of the glass plates and the spherical or fiber-like spacers compensate for the bending moments that occur. In the case of larger formats, a solution should now be found with which such effects can be compensated, or suitable measures should be taken to ensure that such bending moments do not occur at all.

Flüssigkeitskristallanzeigen bieten gegenüber anderen Displaytypen eine ganze Reihe von Vorteilen, wie eine geringe Versorgungsspann ung, Flimmerfreiheit, geringes Gewicht, eine kurze Einbautiefe und keinerlei Strahlenbelastung. Eine großformatige LC-Anzeige wäre vielfältig einzusetzen. Viele CRT-Geräte wären durch eine LC-Anzeige ersetzbar, wenn die oben genannten Probleme gelöst wären. Dazu sollte ebenfalls ein hinreichend schneller Bildaufbau gewährleistet sein, was bei groß formatigen und hochauflösenden Displays bisher noch nicht gelungen ist. Hier zeigen einfach die bekannten Ansteuerungstechniken ihre Leistungsgrenzen.Liquid crystal displays offer compared to other display types a number of advantages, such as a low supply margin , flicker-free, light weight, a short installation depth and no radiation exposure. A large format LC display would be versatile. Lots CRT devices would be replaceable with an LC display if the above mentioned problems would be solved. This should also include a Sufficiently quick image construction can be guaranteed, which is large format and high-resolution displays have not yet succeeded is. Here the known control techniques simply show theirs Performance limits.

Bei der vorgeschlagenen Konstruktionsweise wird bei großformatig en Flüssigkeitskristallanzeigen ein Teil der oben angesprochenen Problematiken dadurch vermieden, daß die Ansteuerungselektronik bereits in einer der beiden Trägerplatten integriert ist. Die Prozessoren werden in einer transparenten Dünnfilmtechnologie hergestellt, so daß sie optisch nicht sichtbar sind. Hier kann je nach Größe und Verwendungsart sowohl mit mono- als auch polykristallinen Silizium gearbeitet werden oder mit Kunststoffen, die geeignete Eigenschaften haben. Die ganze Fläche des Displays kann benutzt werden, um diesen transparenten Prozessor unterzubringen.The proposed construction method is large format Liquid crystal displays are a part of those discussed above Problems avoided by the control electronics is already integrated in one of the two carrier plates. The processors are made in transparent thin film technology made so that they are not visually visible. Here can depending on size and type of use with both mono and polycrystalline silicon can be worked with Plastics that have suitable properties. The whole area of the Displays can be used to make this transparent processor to accommodate.

Der transparente Prozessor sollte so gehalten werden, daß seine Ab wärme in Grenzen gehalten wird, damit notwendige Kühlmaßnahmen bzw. eine Ausbildung der Trägerplatte als Kühlplatte nicht erforderlich sind.The transparent processor should be held so that its Ab heat is kept within limits so that necessary cooling measures or training of the carrier plate as a cooling plate is not necessary are.

Ebenfalls in einer transparenten Dünnfilmtechnologie hergestellt verfügt der Prozessor noch über eine Photodiode, über die ihm die zu verarbeitenden Daten vermittelt werden. Die Photodiode wird durch ein LED oder durch ein Glasfaserkabel angesprochen. Die LED bzw. das Ende des Glasfaserkabels sind in der rückwärtigen Beleuchtung integriert, so daß sie als solche bei eingeschalteter Beleuchtung nicht wahrnehmbar sind. Dem Glasfaserkabel sollte hier aus Gründen der Betriebssicherheit der Vorzug gegeben werden, da ein LED außerhalb des Beleuchtungskörpers leichter ausgewechselt werden kann als innerhalb. Vorzugsweise sollte die LED im Infrarotbereich arbeiten, damit sie im Anzeigefeld nicht sichtbar ist. Also manufactured using transparent thin film technology the processor also has a photodiode, which it can use data to be processed are conveyed. The photodiode will addressed by an LED or by a fiber optic cable. The LED or the end of the fiber optic cable are in the rear Lighting integrated, so that as such when switched on Lighting are imperceptible. The fiber optic cable should be here preferred for reasons of operational safety, because an LED outside the lighting fixture can be replaced more easily can be considered inside. Preferably, the LED in the Infrared range work so that they are not visible in the display panel is.

Um den Prozessor mit einer geeigneten Stromversorgung in Betrieb zu setzen, kann ebenfalls versucht werden, eine transparente Solarzelle, die vornehmlich im Infrarotbereich anspricht, miteinzubringen. Gespeist wird diese Infrarotsolarzelle hauptsäch lich durch die rückwärtige Beleuchtung, gegen die sie hier auch als Wärmeschutzschild dient, um die Flüssigkeitskristallschicht vor Wärme zu schützen und damit das Display vor Fehlanzeigen zu bewahren. Wird auf eine konventionelle Art die Stromversorgung sichergestellt, so wird dann eine Schutzschicht als Infrarotfilter aufgebracht. Eine solche LC-Anzeige arbeitet als autonome Einheit und benötigt keinerlei Anschlüsse, was sich in einer hohen Betriebssicherheit aber auch in einer vereinfachten Montage äußert. Der Dünnfilm prozessor verarbeitet die ihm von der Photodiode übermittelten Daten derart, daß neben einer x, y-Adressierung der Elektroden, wie sie derzeit realisiert ist, auch eine direkte Adressierung der Elektroden möglich ist, da man dem Prozessor dieselben räumlichen Ausdehnungen wie dem Anzeigebereich zuordnen kann. Interessant wären solche transparente Prozessoren und auch Speichereinheiten nicht nur für die Bildaufbereitung, sondern auch als Schnittstelle innerhalb optischer Computer.In order to put the processor into operation with a suitable power supply, an attempt can also be made to include a transparent solar cell, which primarily responds in the infrared range. This infrared solar cell is mainly fed by the rear lighting, against which it also serves as a heat shield to protect the liquid crystal layer from heat and thus to prevent the display from being displayed incorrectly. If the power supply is ensured in a conventional manner, a protective layer is then applied as an infrared filter. Such an LC display works as an autonomous unit and does not require any connections, which is reflected in a high level of operational reliability but also in a simplified installation. The thin film processor processes the data transmitted to it by the photodiode in such a way that, in addition to x, y addressing of the electrodes, as is currently implemented, direct addressing of the electrodes is also possible, since the processor is assigned the same spatial dimensions as the display area can. Such transparent processors and storage units would be interesting not only for image processing, but also as an interface within optical computers.

Mit dieser Ansteuerungstechnik können die Elektroden jetzt ohne eine umständliche x, y-Adressierung über die Seiten des Displays angesprochen werden. Besonders für die Bewegtbildanzeige, wo ein guter aber auch ein abgestufter Kontrast bei hohen Bildwechselgeschwindigkeiten gefragt ist wird diese Ansteuerungstechnik von Vorteil sein. Ein solches Display kann modulartig zu größeren Formaten zusammen gesetzt werden, ohne daß sich Schwierigkeiten in der Ansteuerungs elektronik oder im Verhalten der flüssigkristallinen Schicht ergeben.With this control technology, the electrodes can now be addressed via the sides of the display without cumbersome x, y addressing. This control technology will be particularly advantageous for moving image display, where a good but also a graded contrast is required at high image change speeds. Such a display can be put together in modular form to form larger formats without difficulties in the control electronics or in the behavior of the liquid-crystalline layer.

Bevor die Module auf die Trägerplatte aufgebracht werden, werden sie auf ihre Funktionsfähigkeit hin überprüft. Sie können beidseitig bestückt sein, wenn das Modul über Durchbrüche verfügt, die mit transparenten Leitern aufgefüllt werden. Wird mit transparenten Dioden und Solarzellen gearbeitet, braucht das Modul nicht weiter zur Trägerplatte kontaktiert werden, wenn nicht, verfügt die Trägerplatte ihrerseits über Anschlüsse, die nachdem die Module aufgebracht worden sind, mit denselbigen kontaktiert werden. Before the modules are applied to the carrier plate checked for functionality. You can be equipped on both sides if the module has openings that are filled with transparent conductors. Will with The module needs transparent diodes and solar cells can no longer be contacted to the carrier plate if not, the carrier plate itself has connections that after the modules have been applied, with the same be contacted.

Die Zahl der Anschlüsse richtet sich dabei nach der Intelligenz des Moduls. Ist es autonom, sind, wie bereits erwähnt, keinerlei An schlüsse von Nöten. Verzichtet man auf die transparente Diode und die transparente Solarzelle, sind diese durch entsprechende Kontakte zu ersetzen. Handelt es sich um ein "dummes" Modul, das lediglich über eine Aktivmatrix-Adressierung verfügt, so ist die Anzahl der Anschlüsse entsprechend hoch. Durch schichtenweise Abisolierung mit transparenten Materialien sind einzelne Module oder ganze Modulreihen zu den Kanten des Displays verbunden, um mit der Ansteuerungselektronik kontaktiert zu werden. Diese schichten weise Abisolierung kann auch auf der Rückseite der Trägerplatte vorgenommen werden, nachdem diese mit Durchbrüchen und diese mit transparenten Leitern versehen ist oder auf der Innenseite der Trägerplatte. Verfahrenstechnisch bedingt wird die Reihenfolge der Produktions schritte so gewählt, daß sensible und kritischere Schritte zuletzt gemacht werden. Bei einer Horizontal- und Vertikaladressie rung ist mit dieser Verbindungstechnik auch die Frontplatte zu versehen. Dieser Nachteil wird dadurch wieder wettgemacht, daß eine solche Adressierung eine direkte Aufbringung der Elektroden auf die Trägerplatte ermöglicht, wobei dann auf extra Trägermodule wie bei der Aktivmatrixadressierung verzichtet werden kann. Verfahrens technisch handelt es sich hierbei um die einfachste Version, um modulartig ein LC-Display zu erstellen. Ob nun die Elektroden auf den Innenseiten des Displays schichtenweise abisoliert werden und dann sofort zu den Displaykanten geführt werden oder dies erst geschieht, nachdem die x, y-Anschlüsse eines Moduls durch die Trägerplatte gebracht werden, um dann schichtenweise zu den Seiten geführt zu werden, hängt davon ab, welcher Produktionsschritt für einen Hersteller leichter zu handhaben ist. Die schichtenweise Abisolierung auf den Innenseiten des Displays erfordert eine genaue Höhennivellierung (Ausgleichsschichten), um alle Elektroden auf eine gleiche Höhe zu justieren. Wird mit Durchbrüchen gearbeitet, handelt es sich um einen leichteren aber intensiveren Arbeitsprozess. Nicht nur größere Displayformate können damit hergestellt werden, sondern auch kleinere Formate, die hochauflösend sind und z. B. für die Projektion benutzt werden.The number of connections depends on the intelligence of the module. If it is autonomous, as already mentioned, no connections are required. If the transparent diode and the transparent solar cell are dispensed with, these must be replaced by appropriate contacts. If it is a "stupid" module that only has active matrix addressing, the number of connections is correspondingly high. In layers of stripping with transparent materials, individual modules or entire rows of modules are connected to the edges of the display in order to be contacted with the control electronics. This layer-wise stripping can also be carried out on the back of the carrier plate after it is provided with openings and this with transparent conductors or on the inside of the carrier plate. The sequence of the production steps is chosen for process-related reasons so that sensitive and critical steps are taken last. In the case of horizontal and vertical addressing, this connection technology must also be used on the front panel. This disadvantage is made up for by the fact that such addressing enables the electrodes to be applied directly to the carrier plate, in which case it is then possible to dispense with extra carrier modules as in the case of active matrix addressing. Technically, this is the simplest version for creating an LC display as a module. Whether the electrodes on the inside of the display are stripped in layers and then immediately led to the edges of the display or only after the x, y connections of a module have been brought through the carrier plate and then led to the sides in layers, depends on which production step is easier for a manufacturer to handle. The stripping in layers on the inside of the display requires exact height leveling (leveling layers) in order to adjust all electrodes to the same height. If breakthroughs are used, the process is easier but more intensive. Not only larger display formats can be produced with it, but also smaller formats that are high resolution and z. B. used for projection.

Beide Methoden können aber auch gleichzeitig benutzt werden und sowohl bei einer aktiven als auch einer passiven Matrixansteuerung eingesetzt werden. Sinnvollerweise sollten die Bausteine der Ansteuerungselektronik direkt auf die peripherischen Anschlußkontakte des Displays ge klebt werden. Dazu sind die Anschlußkontakte des Bausteins zur Trägerplatte hin streifenförmig ausgebildet, wobei der leitende Klebstoff bereits auf den Streifen aufgebracht ist und/oder ebenfalls auf den Anschlußkontakten des Displays vorhanden ist.Both methods can also be used at the same time and both with an active and a passive matrix control be used. The modules of the control electronics should make sense directly to the peripheral connection contacts of the display be stuck. For this purpose, the connection contacts of the module are Carrier plate formed strip-shaped, the conductive Adhesive is already applied to the strip and / or is also present on the connection contacts of the display.

Attraktiv bleibt diese konventionelle Ansteuerungsart auch noch für die Bewegtbilddarstellung, wenn die Größe des anzusteuernden Moduls nicht 100*100 Bildpunkte übersteigt. Bei einer Aktivmatrixadressierung mit extra Trägermodulen kann der rückwärtige Polarisator, je nach Beschaffenheit und Größe des Displays, auf den Modulen aufgebracht werden oder auf der Trägerplatte, wobei im ersten Fall keinerlei Farbeffekte zwischen den einzelnen Modulen sichtbar sind, im zweiten ist dies durch eine richtige Vorwahl der Höhe der Modulplatte zu erreichen. Zwischen den einzelnen Modulen ist nun ein Abstand gegeben, der wichtige statische Funktionen erfüllt. Er wirkt als gelenkige Verbindung innerhalb der Gesamtplatte, die eine gewisse Durchbiegung der Platte erlaubt, ohne daß die einzelnen Module selbst stark auf Biegung beansprucht werden. Solche Durchbiegungen sind bei großen Formaten möglich, wenn plötzliche Druckänderungen auftreten wie ein Überschallknall, Donner oder eine heftig zugeschlagene Türe.This conventional type of control remains attractive for moving image display if the size of the to be controlled Module does not exceed 100 * 100 pixels. With an active matrix addressing with extra carrier modules, the rear polarizer, depending on the nature and size of the Displays on which modules are applied or on which Carrier plate, with no color effects between in the first case the individual modules are visible, in the second this is indicated by a to achieve correct preselection of the height of the module plate. Between There is now a distance between the individual modules, the important one static functions fulfilled. It acts as an articulated connection within the overall plate, which has some deflection of the Plate allowed without the individual modules themselves being heavily open Bending can be claimed. Such deflections are large Formats possible when sudden pressure changes occur such as a Sonic bang, thunder or a violently slammed door.

Bei einer problemloseren Herstellung der Dünnfilmtransistoren können die einzelnen Module auch ohne eigene Grundplatte auf eine Trägerplatte aufgebracht werden, indem die Trägerplatte unter dem Bereich, indem die Aufbringung vorgenommen wird präzise und jeweils um eine Modulbreite weitertransportiert wird. Bei größeren Formaten sind aber dann Vorkehrungen zu treffen, um die Platte gegen Durchbiegungen zu schützen.With a more straightforward manufacture of the thin film transistors the individual modules can also be placed on one without their own base plate Carrier plate can be applied by the carrier plate under the Area where the application is made is precise and is transported one module width at a time. At Larger formats must then be taken to ensure that Protect plate against deflection.

Lediglich wird es notwendig sein, die einzelnen Module untereinander zu synchronisieren, was aber keinerlei technische Schwierigkeiten bereiten dürfte. Eine zweite Photodiode, die dem transparenten Prozessor ein Synchronisationssignal übermittelt, wäre hier angebracht, um die erste Photodiode allein für die Daten, die der Bildaufbereitung dienen, zu reservieren. Bei einer konventionellen Ansteuerung wäre auch dieses Problem lösbar.Only the individual modules will be necessary synchronize with each other, but this is no technical Should cause difficulties. A second photodiode that the transmits a synchronization signal to the transparent processor, would be appropriate here for the first photodiode just for the data, that are used for image processing. At a conventional control would also solve this problem.

Um bei großen Formaten einen gleichbleibenden Abstand zwischen den Trägerplatten zu gewährleisten, sollte auf einen hermetischen Abschluß des Displays verzichtet werden. Ein offenes System kann viel leichter einen Druckausgleich herbeiführen als ein geschlos senes. Änderungen des Innendruckes, verursacht durch Änderungen des atmosphärischen Druckes oder durch Temperaturänderungen, die evt. auch durch die Wärme der Hintergrundbeleuchtung oder der Microprozessoren ausgelöst werden, können sich bei einen offenen System nach außen hin ausgleichen, so daß Biegemomente innerhalb der Platten nicht auftreten. Da nur kleine Öffnungen von Nöten sind, können diese oberhalb des Anzeigefeldes gefertigt werden. Zwischen dem eigentlichen Anzeigenfeld und den Öffnungen ist eine Kompensationszone von Nöten, in der sich die flüssigkeits kristalline Schicht ausdehnen bzw. zusammenziehen kann. Geeignete Membranen oder Filter, die nur den Gasdruck passieren lassen, aber nicht die Flüssigkeit selbst, sollten verhindern, daß Flüssigkeit austritt. Der Abstand zwischen dem Anzeigefeld und dem Rand des Displays sollte etwas größer als üblich gewählt werden, um eine Kompensationszone zu schaffen, in der sich der Flüssigkeitspegel je nach den Umwelteinflüssen einspielen kann. Wichtig ist diese Art der Konstruktion besonders bei Displays, die mittels eines Projektionsgerätes durchleuchtet werden, um ein vergrößertes Abbild zu erzeugen. Zusätzlich sollte dabei ein UV- Filter die flüssigkristalline Schicht vor Zersetzungsprozessen schützen.In order to keep a constant distance between the To ensure backing plates should be on a hermetic Completion of the display. An open system can bring about a pressure equalization much easier than a closed one senes. Changes in internal pressure caused by changes in the atmospheric pressure or temperature changes possibly also through the warmth of the backlight or the Microprocessors can be triggered at an open Compensate system towards the outside so that bending moments inside the plates do not occur. Because only small openings are needed they can be made above the display field will. Between the actual display field and the openings is a compensation zone in which the liquid expand or contract crystalline layer. Suitable Membranes or filters that only let the gas pressure pass, however not the liquid itself, should prevent liquid exit. The distance between the display field and the edge of the Displays should be chosen to be slightly larger than usual To create compensation zone in which the liquid level depending can import according to environmental influences. This type of construction is particularly important for displays that be screened by means of a projection device in order to to create an enlarged image. In addition, a UV Filters the liquid crystalline layer before decomposition processes protect.

Da der Innendruck nun gleich dem Außendruck entsprechen sollte, lassen sich die Kohäsionskräfte der nematischen Flüssigkeit auch besser nutzen, wobei auf die kugelförmigen oder faserartigen Abstandshalter verzichtet werden kann. Besser ist es, den notwendigen Abstand zwischen den Platten dadurch herzustellen, daß man den Abstand zwischen den einzelnen Pixeln nutzt. Dieser Abstand hat keinerlei mechanische Bedeutung, er ist lediglich notwendig, um einen Kurzschluß zwischen den einzelnen Pixeln zu verhindern.Since the internal pressure now corresponds to the external pressure should, the cohesive forces of the nematic liquid also better use, being on the spherical or fibrous Spacers can be dispensed with. It is better that produce necessary distance between the plates in that one uses the distance between the individual pixels. This distance has no mechanical meaning, it is only necessary to to prevent a short circuit between the individual pixels.

Auf diese Abstände kann nun ein isolierendes Material aufgebracht werden, und zwar mit der Schichtdicke, die exakt dem einzuhaltenden Abstand zwischen den beiden Platten sicherstellt. Diese Abstandhalter sind ledigleich in einer Richtung erforderlich, hauptsächlich in der Richtung, die sich zu den Entlüftungslöchern orientiert, um einen Einschluß der flüssig kristallinen Schicht zu verhindern. Auch hier kann der Abstandhalter teilweise unterbrochen werden, um einen Austausch der flüssigkristallinen Schicht zu ermöglichen. In einem offenen System ist ein Sich-Abheben der Platten nicht zu erwarten, da die Moleküle der flüssigkeitskrist. Schicht im Kontakt zu den Trägerplatten eine ins Innere gerichtete Resultierende aufweisen, die summiert die Trägerplatten zusammenziehen. Sowohl die Ad- als auch die Kohäsionskräfte der flüssigkristallinen Schicht sollten durch ge eignete Additive erhöht werden, wenn vorhandene LC-Flüssigkeiten diese gewünschten Eigenschaften nicht genügend aufweisen.An insulating material can now be placed at these distances be applied, with the layer thickness that exactly distance to be maintained between the two plates ensures. These spacers are single in one direction required, mainly in the direction that the Vent holes oriented to contain the liquid to prevent crystalline layer. Here too Spacers are partially interrupted to replace the to enable liquid crystalline layer. In an open system The plates are not expected to stand out because of the molecules the liquid crystal. Layer in contact with the carrier plates have an internal resultant that sums pull the carrier plates together. Both the ad and the Cohesive forces of the liquid crystalline layer should by ge Suitable additives can be increased if existing LC liquids do not have these desired properties sufficiently.

Um eine großformatige Platte gegen auftretende Biegemomente zu schützen, ist es von Nöten, die Platte nicht aufzulagern, sondern aufzuhängen oder bei einem viereckigen Format horizontal und/oder vertikal auf Zug einzuspannen. Hängt man die Platte einfach ab, wirkt die Schwerkraft quasi als Zugkraft, wobei der Platte durch entsprechende bewegliche Lagerung der Aufhängung die Gelegenheit gegeben werden muß, sich einzuloten. Spannt man die Platte ringsherum ein, sollten die wirksamen Zugkräfte größer sein als das Eigengewicht der Platte, die auch eine Kunststoffolie sein kann. Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnungen in einer beispielsweisen Ausführungsform bzw. einer alternativen erläutert.To prevent a large-format plate from bending moments protect, it is necessary not to store the plate, but rather hang up or with a square format horizontally and / or clamp vertically on train. You just hang the plate gravity acts as a tensile force, with the plate through appropriate mobile mounting of the suspension the opportunity must be given to rehearse. If you clamp the plate all around, the effective ones should be Tensile forces greater than the dead weight of the plate, which too can be a plastic film. The invention and advantageous details are as follows with reference to the drawings in an example Embodiment or an alternative explained.

Wenn im folgenden von einer passiven Matrixadressierung gesprochen wird, so ist damit auch eine Anordnung der Elektroden gemeint, die konventionell gestaltet ist also nicht wie eine aktive über einen extra Transistor oder Diode verfügt.If in the following we talk about passive matrix addressing is also an arrangement of the electrodes, which So conventional is not like an active one extra transistor or diode.

Die Zeichnungen selbst sind nicht maßstabgetreu, die Dimensionen der einzelnen Komponenten sind so gewählt, daß ihre Anordnung und ihre Beziehungen zueinander deutlich werden.The drawings themselves are not to scale, the dimensions of the individual components are chosen so that their arrangement and their relationships with each other become clear.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 Passive and modular liquid crystal display with contact openings in the carrier plates and peripheral Control

Verwendbar ist diese Art der Konstruktion sowohl für eine aktive als auch für eine passive Matrixansteuerung.This type of construction can be used both for an active one as well as for a passive matrix control.

Es bedeuten hier:It means here:

1 obere Elektroden Feld G 2 obere Elektroden Feld E 3 obere Elektroden Feld I 4 untere Elektroden Feld G 5 untere Elektroden Feld E 6 untere Elektroden Feld I a Abstandhalter b Polarisationsfilter c Durchbruch untere Trägerplatte d Durchbruch obere Trägerplatte 1 upper electrode field G 2 upper electrode field E 3 upper electrode field I 4 lower electrode field G 5 lower electrode field E 6 lower electrode field I a spacer b polarizing filter c breakthrough lower carrier plate d breakthrough upper carrier plate

Fig. 1a Passive liquid crystal matrix display with glued on Control electronics

Es bedeuten hier:
AUntersicht eines Ansteuerungsbausteins BTrägerplatte bzw. Anzeigefeld eines LCDsIt means here:
A Bottom view of a control module B Carrier plate or display field of an LCD

Fig. 2 Passive and modular liquid crystal display with multilayer structure of the electrodes

Es bedeuten hier:It means here:

A Orientierungsschicht Modul A B Orientierungsschicht Modul B C Orientierungsschicht Modul C D Trägerplatte E Modulreihe gespiegelt 1 Ausgleichsschicht Modul A 2 Erschließungskontakt Modul A 3 Ausgleichsschicht Modul B 4 Erschließungskontakt Modul B 5 Isolationsschicht zwischen Modul A und B 6 Isolationsschicht zwischen Modul B und C a, b, c peripherische Anschlüsse der Module ABC A Orientation layer module A B Orientation layer module B C Orientation layer module C D Base plate E Module row mirrored 1 Compensation layer module A 2 Connection contact module A 3 Compensation layer module B 4 Connection contact module B 5 Isolation layer between module A and B 6 Isolation layer between module B and C a, b , c peripheral connections of the modules ABC

Fig. 3 Passive liquid crystal display with fully integrated Control

Es zeigen hier:It shows here:

1 Fotodiode 2 Abstandhalter 3 Pol-Filter 4 Infrarot-Solarzelle 5 Prozessor 6 Adressierungsebene 7 Elektroden 8 flüssigkristalline Schicht 9 gemeinsame Gegenelektrode 10 Trägerplatte 11 Verbindung zwischen 5 und 9 1 photodiode 2 spacer 3 pole filter 4 infrared solar cell 5 processor 6 addressing level 7 electrodes 8 liquid crystalline layer 9 common counter electrode 10 carrier plate 11 connection between 5 and 9

Anmerkung:
1, 4, 5 und 6 können auf einer Trägerplatte sitzen, 11 kann außerhalb der Anzeige liegen.Annotation:
1, 4, 5 and 6 can sit on a carrier plate, 11 can lie outside the display.

Fig. 4 Passive liquid crystal display made up of assembled modules with fully integrated control

Es zeigen hier:It shows here:

1 Trägerplatten 2 Verklebung zwischen 1 und 3, 4, 5 und 6 3 Fotodiode 4 Infrarot-Solarzelle 5 Prozessor 6 Adressierungsebene 7 Elektroden 8 gemeinsame Gegenelektrode A 1. Modul B 2. Modul C 3. Modul 1 carrier plates 2 gluing between 1 and 3, 4, 5 and 6 3 photodiode 4 infrared solar cell 5 processor 6 addressing level 7 electrodes 8 common counter electrode A 1. module B 2. module C 3. module

Eine mögliche Alternative zu den im vorhinein erläuterten Betrachtungen wäre ein LC-Display, das mit einer aktiven Matrixadressierung arbeiten würde, aber lediglich rein reflektiv ausgelegt wäre, also mit dem einfallenden Umlicht arbeitet. Eine Durchkontaktierung der Elektrodenanschlüsse auf der rückwärtigen Trägerplatte wurde eine Fülle von neuen Erschließungsmöglichkeiten eröffnen, mit den auch großformatige und hochauflösende Displays machbar wären. Hierzu sind lediglich die Anschlüsse für die rückseitigen Elektroden als reflektierend auszubilden. Auf eine Erschließung von den Kanten des Displays kann nun verzichtet werden. Bauteile der Ansteuerungselektronik können hinter der Verspiegelung angebracht werden, da sie dort nicht sichtbar sind. Auf dem rückwärtigen Polarisator kann auch verzichtet werden. Bei dieser Version ist aber die Drehung des Flüssigkeitskristalls entsprechend zu wählen. Modulartige Großformate sind hiermit zu realisieren. Wenn auf eine eigene Beleuchtung durchaus nicht verzichtet werden will, kann eine Lichtquelle nun auch von den Kanten des Displays eingespeist werden, da an jenen nun keinerlei Anschlußpunkte für die Ansteuerungselektronik mehr liegen.A possible alternative to the previously explained Considerations would be an LC display with an active one Matrix addressing would work, but only purely reflective would be designed, so it works with the incident ambient light. A Through-connection of the electrode connections on the rear Carrier slab became an abundance of new access options open with the also large-format and high-resolution displays would be feasible. For this purpose, only the connections for the rear electrodes to be designed as reflective. You can now access the edges of the display to be dispensed with. Components of the control electronics can be attached behind the mirroring, since they are not there are visible. On the back polarizer too to be dispensed with. In this version, however, the rotation of the Liquid crystal to choose accordingly. Modular Large formats can be realized with this. When on own lighting can not be dispensed with at all a light source is now also fed from the edges of the display will be, since there are no connection points for the Control electronics are more.

Fig. 5 Passive liquid crystal display with semi-integrated Control and processor arranged on the back

Es zeigen:Show it:

1 rückseitige Verspiegelung 2 Prozessor 3 Durchbrüche zu den Elektroden 1 rear mirroring 2 processor 3 openings to the electrodes

Anmerkung:
Der Prozessor kann auch als transparentes Bauteil ausgebildet sein, so daß damit eine Alternative zu Fig. 4 gegeben ist. Eine Beleuchtung von hinten wird damit möglich.Annotation:
The processor can also be designed as a transparent component, so that it is an alternative to FIG. 4. This enables lighting from the rear.

Vor diesen Betrachtungen erhebt sich nun der Wunsch schon vorhandene Displaytypen zu verwenden, um sie modulartig zu größeren Formaten und dies auch hochauflösend zusammenzusetzen. The wish now arises before these considerations to use existing display types in order to enlarge them into modules Formats and put them together in high resolution.

In Betracht kämen Module, die sich aus LEDs zusammensetzen oder mit sogenannten Microtips arbeiten (vgl.: Electronics/Juni, 1986). Während LEDs von der Ansteuerung her bereits chipkompatibel sind, ist dies bei Microtips noch nicht realisiert. Beide Systeme eignen sich aber, um mit einer Multiplexansteuerung angesprochen zu werden. Da beide Systeme ohne Polarisation arbeiten drängt sich eine Durchkontaktierung nach hinten auf und nicht eine Erschließung zu den Kanten des Displays. Bei der Fertigung des LED-Moduls ist eine Kostensenkung des Moduls dadurch zu erreichen, daß das Modul nicht aus einzelnen LEDs zusammengesetzt wird, sondern alle LEDs eines Moduls, das beispielsweise 100*100 Bildpunkte hat, aus streifenförmigen Chips zusammengesetzt ist. Ein Chip hätte dann 100 Punkte, der aus einer Waferplatte herausgeschnitten ist. Die streifenförmigen Chips werden auf eine Trägerplatte montiert, die ihre genaue Positionierung sicherstellt und auch gleichzeitig ihre Kontaktierung nach hinten ermöglicht. Die gemeinsame Kathode der LEDs sollte nicht allzu fest mit der Trägerplatte verbunden werden, um eine Reparatur zu ermöglichen. Wird eine gemeinsame Anode benutzt, so können die rückwärtigen Kathoden in SMT zur Trägerplatte kontaktiert werden. Dabei sollte die Trägerplatte transparent gehalten werden, um die LEDs von der Rückseite der Trägerplatte mittels eines Lasers kontaktieren zu können.Modules consisting of LEDs or with could be considered so-called microtips work (see: Electronics / June, 1986). While LEDs are already chip-compatible in terms of their control, this is not yet the case with Microtips. Both systems are suitable but to be addressed with a multiplex control. Since both systems work without polarization, one is forced Through-plating to the rear and not an opening too the edges of the display. When manufacturing the LED module is a cost reduction of the module to achieve that the module does not consist of individual LEDs is assembled, but all the LEDs of a module that for example has 100 * 100 pixels, from strip-shaped chips is composed. A chip would then have 100 points Wafer plate is cut out. The strip-shaped chips are placed on a carrier plate mounted, which ensures their exact positioning and also at the same time their contacting to the rear enables. The common cathode of the LEDs should not be too tight with the Carrier plate are connected to allow repair. If a common anode is used, the rear one can Contact cathodes in SMT to the carrier plate. It should the carrier plate can be kept transparent to the LEDs from the Contact the back of the carrier plate using a laser can.

Da für die Farben Rot, Grün und Blau zur Zeit noch verschiedene Kristalle benötigt werden, läßt sich ein vollintegriertes Modul heute noch nicht herstellen. Dennoch ist es möglich auf einem Umweg zu einem solchen Modul zu kommen, indem die fertigen und unterschiedlichen RGB-Wafer sandwichartig zusammengeklebt werden. Bevor die Wafer zusammengeklebt werden, werden die einzelnen LEDs eines Wafers mit transparenten Leitern in der Horizontalen verbunden. Der Konstruktionskleber selbst wird transparent gehalten und hat nicht nur die Funktion die Wafer fest miteinander zu verbinden, sondern er bildet zusätzlich einen optischen Körper aus. Ein solches Sandwich wird nun erneut in Scheiben geschnitten, wobei die Schnittführung durch alle Wafer hindurchgeht und mit dem Abstand, der einem LED entspricht. Das mit dieser Methode gewonnene Modul zeigt nun plan betrachtet eine streifenförmige RGB-Anordnung wobei die einzelnen Leuchtpunkte des Streifens ihr Licht nicht nach vorne abgeben sondern zur Seite in den optischen Körper, der die Aufgabe hat, das Licht nach vorne auszurichten. Zusätzlich kann sowohl bei dieser Konstruktion als auch bei der vorher genannten noch eine Maske auf die Leuchtfläche aufgebracht werden, um die einzelnen Leuchtpunkte zu fokussieren. Bei der Maskierung der ursprünglichen Waferscheibe ist natürlich zu berücksichtigen, daß durch das Sägen des fertigen Blockes in Scheiben und deren Polierung genügende Abstände zwischen den einzelnen LEDs zu halten sind. Vorteilhaft ist diese Konstruktion dadurch, daß sowohl Anschlüsse der Anode als auch der Kathode fertig ausgebildet sind und so auf der Rückseite kontaktiert werden können. Eine Erschließung durch eine Multiplexansteuerung bereitet nun keinerlei Schwierigkeiten, wobei die Größe des zu erschließenden x, y-Feldes frei wählbar ist. Erwähnt sei an dieser Stelle, daß eine entsprechend gestaltete Multiplexansteuerung den Stromverbrauch drastisch reduziert, wobei vorzugsweise Niedrigstrom LEDs benutzt werden sollten. Ein so produziertes Modul ist auch größer herstellbar, indem die Waferplatten nicht deckungsgleich aufeinander gelegt werden, sondern um die Hälfte versetzt, so daß eine Waferplatte einer Farbe jeweils zwei Hälften einer anderen überdeckt. Aus so großen Blöcken ließe sich, wenn die Schneidetechnik entsprechend gehalten ist, kleinere Bildschirmformate mit einem Schnitt gewinnen, ohne daß kleinere Module noch zusammen gesetzt werden müßten.As different crystals are currently required for the colors red, green and blue, a fully integrated module cannot be manufactured today. Nevertheless, it is possible to take a detour to such a module by gluing the finished and different RGB wafers together in a sandwich-like manner. Before the wafers are glued together, the individual LEDs of a wafer are connected with transparent conductors in the horizontal. The construction adhesive itself is kept transparent and not only has the function of firmly connecting the wafers to one another, but it also forms an optical body. Such a sandwich is now cut into slices again, the cut passing through all wafers and at the distance that corresponds to an LED. The module obtained with this method now shows a flat strip-shaped RGB arrangement, whereby the individual luminous points of the strip do not emit their light to the front but to the side in the optical body, which has the task of aligning the light to the front. In addition, in this construction as well as in the aforementioned one, a mask can be applied to the luminous surface in order to focus the individual luminous points. When masking the original wafer, it must of course be borne in mind that sawing the finished block into slices and polishing them ensures that there are sufficient distances between the individual LEDs. This construction is advantageous in that both connections of the anode and the cathode are finished and can be contacted on the back. A development by means of a multiplex control now presents no difficulties whatsoever, the size of the x, y field to be developed being freely selectable. It should be mentioned at this point that a correspondingly designed multiplex control drastically reduces the power consumption, preferably low current LEDs should be used. A module produced in this way can also be made larger by not placing the wafer plates congruently on one another, but offset them by half, so that a wafer plate of one color covers two halves of another. From such large blocks, if the cutting technology is appropriately designed, smaller screen formats with one cut could be obtained without having to put smaller modules together.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnungen in einer beispielsweisen Ausführungsform näher erläutert.The invention and advantageous details are as follows with reference to the drawings in an example Embodiment explained in more detail.

Active LED display made of rod-shaped elements with peripheral Control Fig. 6

Es zeigen:Show it:

A Trägerplatte B LED Stab C Maske 1 transparenter Isolator 2 Kathode 3 Zuleitung Anode 4 Kontaktbügel Anode A Carrier plate B LED rod C Mask 1 transparent insulator 2 cathode 3 anode lead 4 anode contact clip

Active LED display made of sandwich-like composite Wafer plates Fig. 7

Es zeigen:Show it:

A Block aus zusammengesetzten Waferplatten B Kathode C Anode D Schnittführung 1 LED Rot 2 LED Grün 3 LED Blau a optischer Körper A block of assembled wafer plates B cathode C anode D cut 1 LED red 2 LED green 3 LED blue a optical body

Anmerkung:
Oben rechts handelt es sich um eine Ansicht, unten um einen Schnitt der fertigen Platte.Annotation:
The top right is a view, the bottom is a section of the finished panel.

Eine modulartige Ansteuerung empfiehlt sich auch bei einem farbtauglichen Display, das mit Microtips arbeitet (kalte Kathodenstrahler). Ein solches Display weist ähnlich wie die oben genannten eine Multiplexansteuerung auf, die sich aber mit zunehmender Größe des Displays erschöpft. Eine Unterteilung in einzelnen Module bietet sich auch hier an, wobei die Gesamt x, y-Adressierung in kleinere Felder aufgeteilt werden. Diese werden nun getrennt von einander angesteuert, wodurch sich ein umproblematischerer Bildaufbau ergibt. Dazu werden die x, y-Kontakte der Elektroden eines jeden Feldes durch die rückwärtige Glasplatte gesteckt und dort eingegossen. Die einzelnen Felder können nun mit der Ansteuerungselektronik verbunden werden. Die Felder können auch in Analogie zu der LC-Technik durch Elektroden erschlossen werden, die durch Isolatoren voneinander getrennt sind. Beide Systeme eignen sich grundsätzlich für die meisten Arten von Flachbildschirmen. Modular control is also recommended for a color-compatible display that works with microtips (cold cathode lamps). Such a display, like the ones mentioned above, has a multiplex control which, however, becomes exhausted as the size of the display increases. A subdivision into individual modules is also possible here, with the total x, y addressing being divided into smaller fields. These are now controlled separately from each other, which results in a more problematic image structure. For this purpose, the x, y contacts of the electrodes of each field are inserted through the rear glass plate and poured in there. The individual fields can now be connected to the control electronics. Analogous to LC technology, the fields can also be developed by electrodes which are separated from one another by insulators. Both systems are basically suitable for most types of flat screens.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung in einer beispielhaften Ausführungsform näher erläutert.The invention and advantageous details are as follows with reference to the drawing in an exemplary Embodiment explained in more detail.

Active display with cold cathode spotlight and modular peripheral control Fig. 8

Es zeigen:Show it:

1 Mircotip 2 Isolationsschicht 3 Anschluß Modul a 4 Anschluß Modul b 5 Elektrode Modul b 6 rückwäriger Glasträger 1 Mircotip 2 insulation layer 3 connection module a 4 connection module b 5 electrode module b 6 rear glass carrier

Folgende Betrachtung sollen zu einem großformatigen farbtauglichen Display führen, das die bei den anderen genannten Vorteile in sich vereinigt aber nicht deren Probleme.The following consideration is meant to be a large format color-compatible display lead that the others mentioned But advantages do not combine their problems.

Gefordert wird ein selbstleuchtendes Display, das von rückwärtig erschließbar ist, damit eine modulartige Ansteuerung möglich ist und so große Formate realisiert werden können. Wünschenswert wäre auch eine Vermeidung des Farbtripels, so daß ein Pixel jeden erwünschten Farbeffekt produzieren könnte. Weiterhin sollten kritische verfahrestechnische Produktionsschritte vermieden werden, das Display sollte unempfindlich gegenüber Umwelteinflüssen sein, eine hohe Lichtausbeute haben und zudem preiswert realisierbar sein.A backlit display is required is accessible so that a modular control is possible and so large formats can be realized. Would be desirable also avoiding the color triple so that one pixel each could produce the desired color effect. Furthermore, should critical procedural production steps avoided the display should be insensitive to environmental influences be, have a high luminous efficacy and are also inexpensive be feasible.

Als Ausgangspunkt steht die Idee, daß neben einem passiven flüssigen Kristall auch ein aktiver fester Kristall verwendbar wäre, wenn die Möglichkeit gegeben wäre, diesen Kristall zum Leuchten zu bringen und dies auch mehrfarbig. Wenn ein Elektron beschleunigt wird oder seine Richtung ändert, sendet es eine elektromagnetische Strahlung aus. Ein Kristall, dessen innere Struktur dem Elektron eine Richtungsänderung aufzwingt, sollte geeignet sein, diese Aufgabe zu erfüllen. Kristalline Salze haben hier günstige Eigenschaften. Sie haben positive geladene Natrium- und negativ geladene Chloridionen, die untereinander abwechselnd mit einem Abstand von 0,28 Nanometern im Gitter plaziert sind. Ein Elektrodenstrahl, der im Vakuum über einer solchen Fläche fahren würde, bekommt durch den Wechsel der Ladungen Richtungsänderungen aufgezwungen, die je nach Vorwahl der angelegten Spannung und des Gitterabstandes sichtbares Licht erzeugen. Auch Emissionen im UV-Bereich oder im Infrarot wären realisierbar. Besser wäre es dem Elektron statt verschiedenen Ladungen kristalline Strukturen anzubieten, bei denen sich die Richtungs änderungen nicht durch verschiedene Ladungen ergeben, sondern durch die Strukturen selber. Als Beispiel für eine solche Struktur sei hier der Zeolith genannt. Von ihm sind in der Natur 40 verschiedene Typen bekannt, synthetisch gestellt wurden bereits etwa 100 Zeolythtypen. Verwendet werden Zeolythe hauptsächlich als Molekularsiebe und als Ionentauscher, aber auch als Ersatz für Phosphate in Wasch- und Reinigungsmitteln für die Wasserenthärtung. Interessant als mögliches Ausgangsmaterial für selbstleuchtende Anzeigen sind Zeolithe aus zwei Eigenschaften: Zeolithe haben eine relativ hohe elektrische Leitfähigkeit. Sie wird durch das Wandern der Kationen innerhalb des Zeolithgerüstes hervorgerufen und ist von der Kationengröße, von der Porengröße des Molekularsiebs und vom Wassergehalt abhängig. Beim Typ des Faujasit (Zeolith x bzw. y) sind die Kubooktaeder über hexagonale Prismen (mit den sechseckigen Flächen) miteinander verbunden. Die inneren Hohlräume sind nun nicht geradlinig miteinander verbunden, sondern verlaufen gebogen, wobei eine Biegung ungefähr eine Wellenlänge von 2 nm hat. Legt man nun Elektroden an ein solches Kristall an und plaziert es in einem transparenten Behälter, aus dem die Luft bis zu einem hohen Vakuum ausgepumpt worden ist, kann man den Kristall durch entsprechende Anlegung einer Spannung zum Leuchten bringen. Die notwendige Spannung berechnet sich aus dem Gitterabstand, der gewünschten Wellenlänge des Lichtes und geht in die FormelThe starting point is the idea that, in addition to a passive liquid crystal, an active solid crystal could also be used if the possibility were given to make this crystal glow, and also in multicolor. When an electron is accelerated or changes direction, it emits electromagnetic radiation. A crystal whose internal structure forces the electron to change direction should be able to fulfill this task. Crystalline salts have favorable properties here. They have positively charged sodium and negatively charged chloride ions, which are alternately placed at a distance of 0.28 nanometers in the lattice. An electrode beam, which would travel in a vacuum over such a surface, is forced to change direction due to the alternation of the charges. Emissions in the UV range or in the infrared would also be feasible. It would be better to offer the electron crystalline structures instead of different charges, in which the changes in direction do not result from different charges, but from the structures themselves. An example of such a structure is the zeolite. 40 different types of it are known in nature, about 100 types of zeolite have already been synthesized. Zeolythe are mainly used as molecular sieves and ion exchangers, but also as a replacement for phosphates in detergents and cleaning agents for water softening. Zeolites with two properties are interesting as a possible starting material for self-illuminating displays: Zeolites have a relatively high electrical conductivity. It is caused by the migration of the cations within the zeolite framework and is dependent on the cation size, the pore size of the molecular sieve and the water content. In the case of the type of faujasite (zeolite x or y) , the cubo-octahedra are connected to one another via hexagonal prisms (with the hexagonal faces). The inner cavities are now not connected to each other in a straight line, but are curved, with a bend having a wavelength of approximately 2 nm. If you now place electrodes on such a crystal and place it in a transparent container from which the air has been pumped out to a high vacuum, you can make the crystal glow by applying a corresponding voltage. The necessary voltage is calculated from the grid spacing, the desired wavelength of the light and goes into the formula

Ee = 1/2 mv² Ee = 1/2 mv²

ein. Je nach der Größenordnung der angelegten Spannung sind alle Farben des sichtbaren Spektrums erzeugbar, aber auch im IR- und UV- Bereich sind Emissionen realisierbar. Für den Gebrauch als farbige Segment- oder Matrixanzeigen sind sicherlich Gitterabstände nötig, die kleiner sind als 2 nm, um im chipkompatiblen Berich zu bleiben. Innerhalb eines Anzeigefeldes ist es notwendig den Kristall, der von Natur her transparent ist, auf der einen Seite mit einer reflektierenden Elektrode zu versehen und auf der anderen mit einer transparenten. Viele Erfahrungen, die in der LC-Technik gesammelt wurden, sind sicher hier übertragbar. Die Anwendungen, die sich insbesonders durch die Manipulationsfähig- und Möglichkeiten der modernen Kristallzüchtung ergeben, sind vielfältig, und es sollte gelingen, ein solch geartetes Kristall für den Displaybereich maßzuschneidern. Besonders bei Darstellungsaufgaben, bei denen die Farbe eine wichtige Rolle hat, kann hier ohne Masken, Leuchtstoffe oder Filter hantiert werden. Einsatzmöglichkeiten wären im Haushalt, in der Industrie und in der Unterhaltungselektronik gegeben. Eventuell könnten festkristalline transparente Leuchtkörper als Signalgeber auch in optischen Computern benutzt werden, wobei ihre Fähigkeit, Licht mit verschiedenen Wellenlängen zu produzieren, zu neuen Konstruktionen des optischen Computers führen kann.a. Depending on the magnitude of the applied voltage, all are Colors of the visible spectrum can be generated, but also in the IR and UV Emissions are realizable in the area. For use as colored segment or matrix displays lattice spacings which are smaller than 2 nm are certainly necessary in order to chip compatible area to stay. It is necessary to display the crystal within a display field is naturally transparent, on the one hand with a reflective electrode and on the other with a transparent one. Many experiences in LC technology collected, are certainly transferable here. The applications that are particularly characterized by the Ability to manipulate and possibilities of modern crystal growing are diverse, and it should be possible to do so Tailoring crystal for the display area. Especially for display tasks where the color is a can play an important role here without masks, phosphors or filters be handled. Possible uses would be in the household, in the Given industry and consumer electronics. Perhaps could use solid crystalline transparent light sources as signal transmitters also be used in optical computers, their ability to To produce light with different wavelengths, to new ones Designs of the optical computer can result.

Claims

1. Passive or active displays with peripheral, partially integrated or fully integrated control, in particular liquid crystal matrix displays, containing a display cell with two mutually parallel support plates (front plate, rear plate) lying one behind the other in the viewing direction, each having a rectangular base area and having electrodes on their mutually facing surfaces , characterized in that

a) the control electronics is already integrated in one of the two or in both carrier plates, the spatial dimensions of the control electronics mainly corresponding to the display panel and that
b) the control electronics via photodiodes has a data transmission by means of glass fiber or LED, the photodiodes being kept transparent and
c) the control electronics is supplied via a solar cell, which is transparent and works primarily in the infrared range, and that
d) the transparent control electronics listed under a) can be used as a transparent processor as an interface in optical computers.

2. Liquid crystal display according to claim 1, characterized in that
The display described above can be combined into a larger display in a module-like manner, the modules themselves being inserted on separate support plates between two main support plates (front, back)
the modularity is achieved in that the main carrier plates have openings which are filled with transparent electrical conductors. The carrier plates of the individual modules are omitted if the module is not fully integrated. Only the electrodes and the associated transparent thin-film transistors are applied to one of the carrier plates and the modules are created next to one another by further transport of the carrier plate. On the back of the carrier plate, the x, y connections of the modules are now routed to the sides of the carrier plate or
connected to transparent control electronics, which is positioned directly behind the display panel, or
connected to a non-transparent control electronics, which is positioned directly behind a mirrored display field.

3. Passive or active displays with peripheral, partially integrated or fully integrated control, in particular liquid crystal matrix displays, according to one of claims 1-2, characterized in that
the electrodes of individual modules are separated from one another in layers by insulators and compensating layers are present to ensure that the orientation layers of different modules are at the same height and that
the control modules are positioned directly on the connection contacts of the display, a conductive adhesive connecting the display and module.

4. Passive or active displays with peripheral, partially integrated or fully integrated control, in particular liquid crystal matrix displays according to one of claims 1-3, characterized in that the carrier plates are not hermetically sealed, so that pressure or / and temperature compensation can take place and leakage or evaporation of the liquid crystalline layer is prevented by membranes, valves or siphons, and that
a deformation or deflection of the carrier plates by hanging on the same or by clamping in the horizontal and / or vertical direction is prevented and the application of a non-conductive substrate between the electrodes ensures the necessary distance between the carrier plates. By adding a suitable additive to the liquid-crystalline layer it is achieved that the carrier plates attract more.

5. Passive or active displays with peripheral, partially integrated or fully integrated control, in particular LED displays, characterized in that
the carrier plate is made transparent, so that the LEDs can be contacted with a laser through the transparent plate, and that
the LED strip used always contains one LED in the horizontal and a multiple in the vertical.

6. Passive or active displays with peripheral, partially integrated ized or fully integrated control, in particular LED displays according to claim 5, characterized in that the carrier plate has profiles on the front that have a ensures exact positioning of the LED strips.

7. Passive or active displays with peripheral, partially integrated or fully integrated control, in particular LED displays, characterized in that
the various wafer slices for the RGB colors are connected with transparent construction adhesives, this adhesive layer being designed as an optical body that reflects the incident light from the side towards the viewing direction, and that
a block thus formed is sawn into slices again, the cutting direction being rotated through 90 degrees relative to the position of the wafer plates.

8. Passive or active displays with peripheral, partially integrated ized or fully integrated control, in particular LED displays according to claim 7, characterized in that by addition and offset larger blocks can be made.

9. Passive or active displays with peripheral, partially integrated ized or fully integrated control, especially solid crystalline displays, characterized in that artificial solid crystals with Crystal lattice nodes that are offset from each other to be used to self-illuminating segment or matrix realizing ads.

10. Passive or active displays with peripheral, partially integrated ized or fully integrated control, in particular solid-crystal displays according to claim 9, characterized in that Rück's segment or matrix displays mentioned in claim 9 current electrodes that are reflective are designed or transparent and reflective are stored and trans are executed and enclosed in a vacuum are.

11. Passive or active displays with peripheral, partially integrated ized or fully integrated control, especially solid crystalline displays with cold cathodes work with microtips, characterized in that through the rear plate connecting contacts be a division of the total matrix into individual Modules enabled.