DE3937384C2 - Display - Google Patents
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- DE3937384C2 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.
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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893937384 DE3937384C2 (de) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | Display |
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DE19893937384 DE3937384C2 (de) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | Display |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3937384A1 DE3937384A1 (de) | 1991-05-08 |
DE3937384C2 true DE3937384C2 (de) | 2000-06-08 |
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ID=6393228
Family Applications (1)
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---|---|
DE (1) | DE3937384C2 (de) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3312627A1 (de) * | 1983-04-08 | 1984-10-11 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Fluessigkristall-mehrkammerzelle |
-
1989
- 1989-11-07 DE DE19893937384 patent/DE3937384C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
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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---|---|
DE3937384A1 (de) | 1991-05-08 |
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