DE3937384C2 - Display - Google Patents

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DE3937384C2 DE19893937384 DE3937384A DE3937384C2 DE 3937384 C2 DE3937384 C2 DE 3937384C2 DE 19893937384 DE19893937384 DE 19893937384 DE 3937384 A DE3937384 A DE 3937384A DE 3937384 C2 DE3937384 C2 DE 3937384C2
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Description

Die Erfindung betrifft ein Display der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art (DE 33 12 627 A1).
Die bekannten LC-Displays (Liquid-Cristal-Displays) bestehen im wesentlichen aus zwei Polarisationsfiltern mit zueinander gekreuzten Polarisationsebenen, einem zwischen den Polarisationsfiltern angeordneten Flüssigkristallelement und gegebe­ nenfalls einer Hintergrundbeleuchtung. Die Flüssigkristalle werden bei angelegter Spannung derart ausgerichtet, daß sie die Polarisationsebenen drehen, so daß auftreffendes Licht durch die gekreuzten Polarisationsfilter im Bereich der angeleg­ ten Spannung nicht ausgelöscht wird. Der auf diese Weise erzeugte Bildpunkt erscheint auf einer Mattscheibe als heller Fleck. Um eine hohe Anzahl von Bild­ punkten zu erzeugen, ist eine matrixartige Verdrahtung des Flüssigkristallelementes erforderlich. Die Kreuzungspunkte der angesteuerten Zeilen und der Spalten, an denen Spannung anliegt, erscheinen als helle Bildpunkte.
Bei der Darstellung von grafischen Zeichenelementen oder fotografischen Bild­ inhalten werden die einzelne Zeichenelemente betreffenden Bildpunkte in einer vorgegebenen Sequenz nacheinander angesteuert, wobei die Steuerung entspre­ chend dem Taktsignal eines externen Taktgebers erfolgt.
Nachteilig ist dabei, daß wegen der Trägheit der Flüssigkristalle, insbesondere bei punktweiser sequenzieller Ansteuerung, der Bildaufbau jeweils relativ langsam erfolgt.
Die DE 33 12 627 A1 beschreibt eine Flüssigkristall-Mehrkammerzelle mit nemati­ schem Flüssigkristallmaterial positiver oder durch Frequenzwechsel schaltbarer DK- Anisotropie und mit Zusatz dichroitischer Farbstoffe. Zur Verkürzung der Schaltzeit werden bei dieser bekannten Mehrkammerzelle Flüssigkristalle mit einer verdrillten Textur verwendet und eine geeignete Zahl von Zellen hintereinander gestapelt, so daß zwei Schaltzustände mit komplementären optischen Transmissions- oder Reflexionseigenschaften entstehen. Nachteilig ist bei diesem bekannten System, daß ein aus solchen Flüssigkristall-Mehrkammerzellen aufgebautes LC-Display nur sehr aufwendig herzustellen wäre.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein LC-Display der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die Änderung des Bildinhalts schneller erfolgen kann.
Diese Aufgabe wird durch ein LC-Display mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß durch Hintereinanderschaltung zweier oder mehrerer Flüssigkri­ stallschichten der Lichtdurchgang der einzelnen Bildpunkte mehrfach beeinflußt werden kann, so daß bei Verteilung der den Lichtdurchgang sperrenden Impulse auf zwei oder mehre­ re LC-Ebenen die Ansteuerrate pro Zeiteinheit und Bild­ punkt herabgesetzt ist.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird auch zur Auswahl einzelner Punktelemente von mehreren LC-Ebenen Gebrauch gemacht. Hierbei sind mindestens drei hintereinander angeordnete Polarisationsfilter, vorgese­ hen, wobei zwei hintereinander angeordneten Polarisations­ filter (P0 und P1), senkrecht zueinander ausgerichtete Po­ larisationsebenen aufweisen, ein größerer ein Segment bil­ dender Bereich einer Polararisatitionsrichtung eines er­ sten Polarisationsfilters im wesentlichen deckungsgleich ist mit einem Bereich eines zweiten Polarisationsfilters, der in seiner Flächenerstreckung unterteilt ist in zwei kleinere Teilsegmente bildende Teilbereiche, die im we­ sentlichen senkrecht zueinander ausgerichtete Polarisa­ tionsebenen aufweisen, wobei jedem dieser die genannten Segmente aufweisenden Polarisationsfilter eine Flüssigkri­ stallschicht benachbart ist, die mindestens innerhalb der Bereiche ganzflächig mit Elektroden zur Beeinflussung der Polarisationsrichtung versehen ist.
Hierbei liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Bildpunk­ te eines Displays durch eine Kombination mehrerer senk­ recht zueinander polarisierende Segmente aufweisender Po­ larisatoren erzeugbar sind. Die zwischen den Polarisatoren angeordneten Flüssigkristallelemente sind jeweils nur noch mit zwei Elektroden verbunden. Für ein Display mit VGA- Standard mit 640 × 480 Bildpunkten sind nur noch 40 statt bisher 1120 Elektroden, und entsprechend Anschlüsse und Zuleitungen notwendig.
Die Segmente gleicher Polarisationsrichtung sind dabei so angeordnet, daß ein bestimmtes durchgehend eine Polarisa­ tionsrichtung aufweisendes Segment - bis zu einer maxima­ len Auflösung - jeweils bei einem anderen im Strahlengang folgenden Filter von zwei Teilsegmenten mit jeweils senk­ recht gerichteter Polarisationsrichtung abgedeckt ist.
Die Segmenteinteilung der Polarisatoren erfolgt vorzugs­ weise so, daß jedes hinzukommende Polarisationsfilter eine Verdoppelung der durchstrahlten Segmente und damit der Bildpunkte bewirkt. Die Bildpunkteanzahl ist demzufolge eine Potenz mit der Basis 2, wobei der Exponent die Anzahl der zwischen den Polarisationsfiltern angeordneten Flüs­ sigkristallelemente angibt zuzüglich eines Flüssigkri­ stallelementes. Mit 3 + 1 Flüssigkristallelementen, also acht Elektrodenanschlüssen, lassen sich maximal acht Bild­ punkte ausleuchten, mit 4 + 1 Flüssigkristallelementen bei zehn Elektrodenanschlüssen bereits 16 und mit 20 + 1 Flüs­ sigkristallelementen bei 42 Elektrodenanschlüssen über ei­ ne Million d. h. 1024 × 1024 Bildpunkte.
Besonders vorteilhaft bei dem erfindungsgemäßen Display ist, daß die erreichbare Einsparung von Elektrodenan­ schlüssen mit zunehmender Bildpunkteanzahl, respektive Auflösung, immer größer wird. Nähere Einzelheiten hierzu ergeben sich aus der gleichzeitig eingereichten weiteren Patentanmeldung desselben Anmelders.
Eine Beschleunigung des Bildaufbaus wird bei dieser Va­ riante dadurch erreicht, daß die Ansteuerung der einzelnen Filtersegmente aufweisenden LC-Schichten in solcher Weise erfolgt, daß keine LC-Schicht zu zwei aufeinanderfolgenden Taktzeiten ihre Polarisationsrichtung ändert. Da bei einem LC-Display mit Mehrfachfiltern mit unterschiedlicher Pola­ risationsrichtungen in einer Ebene, wie zuvor dargestellt, im Idealfall jeder Polarisationseinstellung der verschie­ denen Ebenen ein Bildpunkt zugeordnet ist, kann - bei se­ quentieller Abtastung, d. h. Schaltung auf Lichtdurchläs­ sigkeit, der einzelnen Bildpunkte bei bestimmten Bildin­ halten unter Umständen nicht zu verhindern sein, daß ein und dieselbe LC-Schicht in aufeinanderfolgenden Taktzeiten umgeschaltet werden muß. In diesem Fall wird insbesondere die LC-Schicht mit der feinsten Einteilung in Filterzonen unterschiedlicher Polarisationsrichtung mit einer zweiten parallel LC-Schicht versehen, die als redundante Schicht im Wechsel mit der ursprünglich dort vorgesehenen LC- Schicht angesteuert wird.
Die Ansteuerung der einzelnen Segmente erfolgt nacheinan­ der durch entsprechende Potentialanlegung an die Flüssig­ kristallelemente. Durch die Steuerschaltung wird die Rich­ tung der die Polarisationsebene drehenden Wirkung der Flüssigkristallelemente mit den Richtungenen der Polarisa­ tionsebenen einer einem kleinsten Segment zugeordneten Po­ larisationsfilteranordnung derart kombiniert, daß die auf Segmentbreite verkürzten Zeilen dem zu erzeugenden Punkt­ muster gemäß angesteuert werden können. Aufgrund der Zei­ lenverkürzung sind mehr identische Zeileninhalte zu erwar­ ten, welche gleichzeitig angesteuert werden und somit zu einer Verringerung der Schaltzeiten führen.
Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform der Er­ findung sind die spaltenförmigen Segmente, aus denen ein Polarisationsfilter zusammengesetzt ist, gleichgroß. Jedes hinzukommende Bauelement mit einem Polarisationsfilter und einem Flüssigkristallelement ist vorzugsweise mit einer Verdopplung der Segmentanzahl verbunden, wobei die Segmen­ te das Polarisationsfilter in gleichmäßig zerstückelte Zeilengruppen einteilten.
Eine Rechnereinheit bekannter Bauart, deren Arbeitsge­ schwindigkeit die Schaltgeschwindigkeit einer Steuerschal­ tung üblicherweise bei weitem übertrifft dient zur Ermitt­ lung der zum Bildaufbau durch die Verknüpfungsschaltungen zu realisierenden geringsten Anzahl von Schaltzustandsän­ derungen. Mit Hilfe der Rechnereinheit läßt sich zusätz­ lich zu dieser Hauptfunktion vorteilhafterweise auch die günstigste Reihenfolge der Schaltzustandsänderungen fest­ legen, d. h. die Reihenfolge der Schaltschritte, bei der die Anzahl der bei jeder Schaltzustandsänderung zu betäti­ genden Schaltelemente minimiert ist.
Die der Gesamtgröße des Displays angepaßten Segmente kön­ nen im allgemeinen durch mechanisches Zerschneiden einer Polarisationsfolie und Verkleben der um 90° zueinander ge­ drehten Segmente mittels Optikkitt zwischen zwei Glasplat­ ten hergestellt werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zu­ sammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines ersten Ausfüh­ rungsbeispiels der Erfindung,
Fig. 2 eine Prinzipdarstellung eines mehrschichtigen Displays gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung sowie
Fig. 3 ein erstes Beispiel zur Veranschaulichung einer gesteuerten Beschaltung eines Displays zur Darstellung ei­ nes ersten Punktmusters.
Bei dem in Fig. 1 wiedergebenen Prinzipdarstellung eines LC-Displays sind im Querschnitt zwei LC-Schichten LCa und LCb, die mit identischen Bildinhalten zeitlich versetzt angesteuert werden in Bezug auf die Durchstrahlung des Lichts in Serie geschaltet. Beide LC-Schichten sind zusammen zwischen gemeinsamen Polarisationsfiltern (Polarisatoren) angeord­ net. Die beiden LC-Schichten sind zusammen mit ihren Elektroden durch eine Glasplatte getrennt.
Dadurch erhält man folgende Schaltungsmöglichkeiten:
Somit läßt sich der Wechsel von Ein auf Aus und umgekehrt so durchführen, jede LC-Schicht nur jeden zweiten Takt ge­ schaltet werden muß, beispielsweise in der Folge: 0, 0 = ein; 0,1 = aus; 1,1 = ein; 1,0 = aus; 0,0 = ein usw.
Dieses letzte Verfahren läßt sich insbesondere auch bei herkömmlichen LCDs mit matrixartigen Elektroden zur Beein­ flussung der Schaltzeiten anwenden. Dabei lassen sich auch die Schaltzeiten bei dem nachfolgend dargestellten Aus­ führungsbeispiel eines Displays zusätzlich verlängern. Bei Anwendung mehrerer in Serie geschalteter Schichten multi­ pliziert sich die erzielbare Verlängerung der Taktzeiten einer LC-Schicht bei gleicher Takt- und damit Bildände­ rungsrate.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Display kann es sich um ein Kombination konventioneller Displays oder um ein Display mit Punktauswahl mittels mehrerer überlagerter Schichten bestehen, wie sie an Hand des nachfolgenden Aus­ führungsbeispiels in Kombination beschrieben werden. Wichtig ist dabei, daß zwischen zwei LC-Schichten jeweils nur eine Elektrodenschicht vorgesehen sein muß, da bei der Ansteuerung der beiden LC-Schichten nacheinander die mitt­ lere Elektrode durch entsprechende Ansteuerung abwechselnd das elektrische Potential zur Beeinflussung jeweils einer der beiden benachbarten LC-Schichten führt.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Display zur Verkürzung der Schaltzeiten bei der punktweisen Ansteuerung eines LC- Displays ist bei einem herkömmlichem LC-Display 1 zwi­ schen zwei gekreuzten Polarisationsfiltern 2 und 3 eine Flüssigkristallschicht 4 angeordnet ist sowie mindestens ein zusätzliches Bauelement 5, das mit dem LCD 1 sandwich­ artig verbunden ist. Gemäß dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei derartige Bauelemente 5 und 6 vorgesehen. Die Bauelemente 5 und 6 bestehen ihrerseits jeweils aus einem mit zwei Elektrodenanschlüssen 7a und 7b bzw. 8a und 8b versehenen Flüssigkristallelement 9 bzw. 10 und einem aus mehreren senkrecht zueinander polarisieren­ den Segmenten 11a und 11b bzw. 12a, 12b, 12c und 12d zu­ sammengesetzten Polarisationsfilter 11 bzw. 12.
Die Flüssigkristallschicht 4 des LCDs 1 ist üblicherweise matrixartig verdrahtet, wobei gemäß Fig. 1 sieben Elek­ troden 13a bis 13g zur Ansteuerung von sieben Zeilen und vier Elektroden 14a bis 14d zur Ansteuerung von vier Spal­ ten vorgesehen sind. Der Bildaufbau erfolgt punktweise.
Die Auswahl einzelner Bildbereiche oder -punkte ist nun zusätzlich durch die nachfolgend beschriebenen weitere Baugruppen möglich, welche im Sinne der Erfindung ein redundantes Anwählen einzelner Bildbereiche zulassen, so daß durch die erzielbare Mehrfachauswahl dieser Bild­ bereiche und abwechselndes Wirksamwerden der Elemen­ tauswahl der in Serie geschalteten Displays die erwünschte Verlangsamung der Taktansteuerung der einzelnen kaskadier­ ten Displays möglich ist.
Durch die Hinzufügung weiterer Bauelemente 5 und 6 läßt sich die Zahl der notwendigen, nacheinander erfolgenden Umschaltungen für den Aufbau bestimmter Bildpunktmuster also - wie erwähnt - verringern. Dazu ist die Einbeziehung der Elektrodenpaare 7a/7b und 8a/8b der Flüssigkristalle­ lemente 9 und 10 in die zu betätigenden Umschaltelemente erforderlich.
Das Polarisationsfilter 11 ist vertikal in zwei gleichgro­ ße Segmente 11a und 11b unterschiedlicher Polarisations­ richtungen geteilt. Somit kann mit dem Flüssigkristallele­ ment 9 zwischen dem LCD 1 und dem Polarisationsfilter 11 die Polarisationsrichtung des Lichtes so gedreht werden, daß entweder die eine oder die andere Hälfte des Bildes ausgeblendet ist. Die Zeilenlänge der mittels der Zeilene­ lektroden 13a bis 13g zu beschaltenden nicht ausgeblende­ ten Bildhälfte reduziert sich auf die Hälfte.
Das Polarisationsfilter 12 weist bereits vier gleichgroße, spaltenförmige Segmente 12a, 12b, 12c und 12d, also die doppelte Anzahl wie das Polarisationsfilter 11 auf. Die Segmente 11a und 11b werden damit wiederum jeweils in zwei Hälften zerlegt, so daß mittels des Flüssigkristallelemen­ tes 10 zwischen 11 und 12, nachdem 11 schon eine 11a oder 11b entsprechende Hälfte ausgeblendet hatte, von dieser Hälfte wiederum eine Hälfte, nämlich 12a oder 12b bzw. 12c oder 12d ausgeblendet werden kann. Dadurch entstehen vier gleichlange Zeilenfragmente, die nacheinander angesteuert werden. Die Auswahl einzelner Bildbereiche erfolgt syn­ chron alternierend mit der Ansteuerung des Matrix-Displays 2 bis 4.
Fig. 3 zeigt ein Display, das durch ein zusätzliches, aus einem Flüssigkristallelement 9 und einem Polarisationsfil­ ter 11 bestehendes Bauelement 5 zwei separat ansteuerbare Bildhälften 15a und 15b aufweist. Bei dieser Anzeige­ einheit wird davon Gebrauch gemacht, daß bei übereinstim­ menden Bildinhalten in verschiedenen Display-Bereichen ei­ ne Verlangsamung der Taktfrequenz der punktweisen Ansteue­ rung dadurch erreicht werden kann, daß übereinstimmenden Bildinhalten in verschiedenen Bildteilen mittels identi­ scher Steuerleitungen der Matrix-Darstellung gleichzeitig adressiert werden. Hierdurch ergibt sich ein Zeitvorteil. Stimmen die Bildteile nicht überein, so werden diese mit­ tels einer die Bildfläche bezüglich der relevanten Teile wahlweise sperrenden LC-Schicht "ausgeblendet". Durch der­ artige im Lichtweg zusätzlich in Serie geschaltete LC- Elemente, welche das Display jeweils wahlweise zum Teil ausblenden, kann bei einem Teil des Darstellungsbereichs die punktweise Freigabe des Zustands "hell" durch entspre­ chende Einstellung der Polarisationsebenen parallel unter Anwahl der jeweils dieselbe Information enthaltenden Punk­ te erfolgen. Ist die darzustellende Information unter­ schiedlich, wird der zweite parallel darzustellende Bild­ teil durch die zweite LC-Schicht "ausgeblendet". Auf diese Weise entfällt die separate Ansteuerung einer Anzahl von Bildpunkten, so daß die Taktfrequenz insgesamt erniedrigt werden kann.
Das dargestellte Display ist mit fünf Zeilenelektroden 16a bis 16e, vier Spaltenelektroden 17a bis 17d und einem Elektrodenpaar 18a/18b für die Beschaltung des Flüssig­ kristallelementes 9 verbunden. Insgesamt sind 5 × 4 = 20 Bildpunkte - je Bildhälfte 10 - darstellbar. Gemäß der Figur sollen folgende Punkte auf dem Display abgebildet werden:
Zeile 1: Spalten 1 und 3,
Zeile 2: Spalten 1 und 4,
Zeile 3: Spalte 1,
Zeile 4: Spalte 3 und
Zeile 5: Spalte 4.
Punkteidentität zwischen zwei oder mehreren Zeilen besteht also nicht. Folglich sind zum Aufbau dieses Bildpunktemu­ sters mit der üblichen Steuerschaltung fünf Schaltvorgänge notwendig. Eine Verkürzung der Schaltzeit durch UND- Verknüpfung mehrerer Schaltvorgänge ist nicht möglich. Bei Einsatz der erfindungsgemäßen Steuerschaltung sind jedoch zum Aufbau des gleichen Bildpunktemusters lediglich drei Umschaltungen notwendig, wodurch die Schaltzeit etwa um den Faktor 3/5 verringert ist. Mindestens folgende Schalt­ elemente sind jeweils gleichzeitig zu betätigen:
  • 1. 16a, 16b, 16c und 17a,
  • 2. 18a/18b, 16b, 16c, 16d und 17c,
  • 3. 16a, 16b, 16d, 16e, 17c und 17d.
Der erste Schaltvorgang stellt dabei eine UND-Verknüpfung für die Abbildung der drei identischen Zeilen der ersten Bildhälfte 15a dar. Damit ist der Bildinhalt der Bildhälf­ te 15a auf dem Display wiedergegeben. Zur Wiedergabe der zweiten Bildhälfte 15b ist nach der Umschaltung des Flüs­ sigkristallelementes durch Änderung der Elektrodenspannung die Konvertierung der 2. Zeile auf "0", der 3. Zeile auf "0" und der 4. Zeile auf "1" notwendig. Gleichzeitig wird die dritte Spalte auf "1" gesetzt. Das Umschalten der auf "1" befindlichen ersten Spalte ist nicht unbedingt erfor­ derlich, da die zur ersten Bildhälfte 15a gehörende 1. Spalte ausgeblendet ist. Damit ist eine UND-Schaltung für die identischen Zeilen 1 und 4 realisiert. Im dritten Schaltvorgang wird durch Konvertierung der 1., 2., 4. und 5. Zeile und der dritten und 4. Spalte eine UND-Schaltung bezüglich der Identität der 2. und der 5. Zeile der zwei­ ten Bildhälfte eingestellt.
Das erfindungsgemäße Prinzip soll noch an einem weiteren Beispiel näher erläutert werden:
Bei dem in Fig. 2 durch die Baugruppen 5 und 6 repräsen­ tierten Prinzip der Bereichs- oder Punktauswahl durch Ansteuerung von mit segmentierten Filtern versehenen ganzflächigen LC-Elementen läßt sich durch Ansteuern der einzelnen Bildsegmente in einer ganz bestimmten Reihen­ folge erreichen, daß jede optisch aktive Schicht nur höchstens jeden zweiten Takt geschaltet werden muß. Dem liegt folgendes Prinzip zugrunde:
Läßt man den Polarisator P0 und die erste optisch aktive Schicht, mit der nur bestimmt wird, ob das angesteuerte Segment Licht erhält oder nicht, weg, so lassen sich mit zwei optisch aktiven Schichten (im Ausführungsbeispiel zwei LC-Schichten) vier Bildsegmente ansteuern. Die Adressen lassen sich mit vier zweistelligen Dualzahlen darstellen, deren einzelne Ziffern gleichzeitig den Schaltzustand an den LC-Schichten codieren:
Ein Wechsel von 0 auf 1 und umgekehrt in einer Zeile be­ deutet eine Schaltungsänderung an der LC-Schicht. Würde man also die Adressen in dieser Reihenfolge ansteuern, würde LC1 nur jeden 2. Takt geschaltet, LC1 aber mit jedem Takt. Vertauscht man die erste und zweite Adresse, so wird auch LC2 nur noch mit jedem 2. Takt geschaltet:
Das läßt sich nun auf einfachem Wege auch für drei und mehr optisch aktive Schichten erreichen.
Man schreibt zunächst die zweistelligen Adressen jeweils zweimal nebeneinander:
Für LC3 beginnt man mit 0 (oder 1) und läßt dann jeweils abwechselnd zweimal 1 und zweimal 0 folgen, wie es weiter oben schon entsprechend beschrieben wurde. Außerdem ist ersichtlich, daß LC1 und LC2 jetzt nur noch bei jedem vierten Takt geschaltet werden, während LC3 bei jedem zweiten Takt geschaltet wird.
Nach diesem Verfahren lassen sich leicht die Reihenfolgen der Adressen bei vier und mehr Schichten ermitteln. Dabei werden die Schaltzeiten für die vorhergehenden Schichten jeweils verdoppelt.
Bei einer entsprechenden Ansteuerungsschaltung wird die Spannung an den einzelnen Schichten nur dann geändert, wenn es nach dem dargestellten Schema erforderlich ist. Die Taktfrequenzen für die Ansteuerungsignale der ein­ zelnen Schichten sind also verringert.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführung lassen sich auch die Baugruppen der Fig. 1 (ganzflächige Elektroden) und die Baugruppen 5 und 6 aus Fig. 2 kombinieren. Während die letztgenannten Baugruppen jeweils ein Punktsegment aus der Fläche zur Darstellung auswählen, kann mit der Bau­ gruppe aus Fig. 1 auch ein letztes ausgewähltes Element durch Gesamtlöschung des Displays ausgeblendet werden. Beide Teilbaugruppen lassen sich durch die Verwendung mehrerer redundanter LC-Schichten mit verringerter Takt­ rate im Sinne der Erfindung ansteuern.
Das oben dargestellte Displayprinzip ist bei geringen Ab­ wandlungen auch für andere Anwendungen geeignet, ins­ besondere zum Lesen oder/und Beschreiben optischer Spei­ cher, zum Abtasten von Schrift oder Graphik auf Papier, als Lichtweiche mittels Optokopplung oder als Drucker.
Im Rahmen dieser Abwandlungen von Bedeutung sind insbeson­ dere Kerrzellen und andere den Lichtsteuerelemente, welche in der Lage sind, einen Lichtweg bezogen auf den Quer­ schnitt der Beleuchtungsfläche oder beleuchteten Fläche selektiv zu beeinflussen.
Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sich "flächig" über die Flüssigkristallschicht erstreckenden Elektroden brau­ chen nicht "flächendeckend" ausgebildet zu sein. Vielmehr ist ein linienförmiges oder ähnlich strukturiertes Raser günstig, welches es ermöglicht, daß die beiden einander gegenüberliegenden Elektrodenbereiche sich in einer Punktstruktur überkreuzen, welches konform mit der Punkt­ struktur des Filterraster ist. Dabei kann beispielsweise für jede LC-Schicht die Elektrodenstruktur herkömmlicher LC-Displays mit linienförmig horizontalen Elektroden auf der einen und linienförmig vertikalen Elektroden auf der anderen Seite verwendet werden mit dem Unterschied, daß die Elektroden beider Seiten untereinander verbunden sind. Damit wird erreicht, daß vorzugsweise lediglich die Zent­ ren der Bildpunktstrukturen des Filterrasters angesteuert und damit lichtdurchlässig werden, so daß eventuelle Feh­ ler im Randbereich der vom Filterraster definierten Punkte ausgeblendet werden.
Weiterhin kann die Erfindung insbesondere auch bei An­ steuerung nur einer einzigen ein Punktraster bildenden Zeile verwendet werden, wie es vorzugsweise bei einer scannenden Anwendung wie beispielsweise einem LC-Drucker vorkommt.

Claims (10)

1. Display zur punktweisen Anzeige von Zeichen und Mustern mit in Richtung der Durchleuchtungsstrahlung hintereinander angeordneten Polarisations­ filtern (2, 3) und in ihrer Polarisationsrichtung elektrisch beeinflußbaren Schichten (LCa, LCb, 4, 9, 10), insbesondere Flüssigkristallschichten, wobei durch Beeinflussung der Polarisationsrichtung mittels benachbarter Elek­ troden (13a bis 13g, 14a bis 14d) Punktbereiche des Displays in einem Taktzyklus nacheinander hell bzw. dunkel steuerbar sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Heraufsetzung der Schaltgeschwindigkeit mindestens zwei mit zugehörigen Ansteuerelektroden (7a, 7b, 8a, 8b) versehene, in ihrer Polarisationsrichtung beeinflußbare Schichten (9, 10), welche identische Lichtpunkte der Matrix beeinflussen, in Richtung der Lichtdurchstrahlung hintereinander angeordnet sind und die Abhängigkeit vom Bildinhalt in einer solchen zeitlichen Folge geschaltet werden, daß ein Umschalten der Polari­ sierungsrichtung derselben in ihre Polarisationsrichtung elektrisch beeinfluß­ baren Schicht in aufeinanderfolgenden Taktzyklen verhindert ist.
2. Display nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine in ihrer Polarisationsrichtung elektrisch beeinflußbare Schicht (4) matrixartig angeordnete, individuell ansteuerbare Elektroden (13a bis 13g, 14a bis 14d) zur Punktauswahl aufweist, wobei insbesondere zwischen jeweils zwei elektrisch beeinflußbaren Schichten nur eine Elektrodenanordnung vorgese­ hen ist.
3. Display nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens drei hintereinander angeordnete Polarisationsfilter (2, 3, 11, 12), wobei zwei hintereinander angeordnete Polarisationsfilter (P0 und P1, 2, 3) senkrecht zueinander ausgerichtete Polarisationsebenen aufweisen, ein größerer, ein Segment bildender Bereich (11a, 11b) einer Polarisations­ richtung eines ersten Polarisationsfilters (11) im wesentlichen deckungs­ gleich ist mit einem Bereich eines zweiten Polarisationsfilters (12) der in seiner Flächenerstreckung unterteilt ist in zwei kleinere Teilsegmente (12a, 12b, 12c, 12d) bildende Teilbereiche, die im wesentlichen senkrecht zuein­ ander ausgerichtete Polarisationsebenen aufweisen, wobei jedem dieser die genannten Segmente aufweisenden Polarisationsfilter (11, 12) eine Flüssig­ kristallschicht (9, 10) benachbart ist, die mindestens innerhalb der Bereiche ganzflächig mit Elektroden (8a, 8b) zur Beeinflussung der Polarisations­ richtung vorgesehen ist.
4. Display nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (P2a und P2b, P3a, P3b, P3c und P3d etc.) der einzelenen Polarisationsfilter die gleiche Größe aufweisen.
5. Display nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß Polarisationsfilter vorgesehen sind, deren Segementanzahl ausge­ hend von zwei jeweils verdoppelt ist.
6. Display nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarisations­ filter (P0, P1, P2, P3' und P4 in Fig. 2; P0, P1, P2, P3, P4', P5 und P6 in Fig. 3) ausgehend von der Lichtquelle in der Reihenfolge ansteigender Segmentanzahl angeordnet sind.
7. Display nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß die Segmente des die größte Segmentanzahl aufweisenden Polari­ sationsfilters (P4 in Fig. 2; P6 in Fig. 3) schachbrettartig angeordnet sind.
8. Display nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß die Polarisationsfilter entweder aus vertikal oder horizontal teilen­ den Segmenten bestehen (Fig. 4).
9. Display nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß die mehreren in ihrer Polarisationsrichtung elektrisch beeinfluß­ baren Schichten, welche eine redundante Teilauswahl von zur Darstellung auszuwählenden Bereichen zulassen, so angesteuert werden, daß im Falle von übereinstimmenden Elementen in beiden Bereichen durch eine eine Vorauswahl treffende Schicht der mehreren in ihrer Polarisationsrichtung elektrisch beeinflußbaren Schichten beide die übereinstimmenden Elemente enthaltenden Bereiche aktiviert werden, während bei nicht übereinstimmen­ den Elementen in den beiden Bereichen nur einer der Bereiche aktiviert ist.
10. Display nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rechnereinheit mit einem Speicher zur Vorausberechnung der zum Bildaufbau auszuwählen­ den Folge der Ansteuerung der Bildpunkte vorgesehen ist.
DE19893937384 1989-11-07 1989-11-07 Display Expired - Fee Related DE3937384C2 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE3312627A1 (de) * 1983-04-08 1984-10-11 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Fluessigkristall-mehrkammerzelle

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3312627A1 (de) * 1983-04-08 1984-10-11 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Fluessigkristall-mehrkammerzelle

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