DE3876530T2

DE3876530T2 - Anzeigevorrichtung.

Info

Publication number: DE3876530T2
Application number: DE8888306147T
Authority: DE
Inventors: Graham Leslie Wright
Original assignee: Thorn EMI PLC
Current assignee: Central Research Laboratories Ltd
Priority date: 1987-07-30
Filing date: 1988-07-06
Publication date: 1993-06-17
Anticipated expiration: 2008-07-07
Also published as: EP0301715B1; GB8718046D0; ES2037226T3; JPS6450689A; EP0301715A1; ATE83349T1; DE3876530D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkristallanzeige.
Die britische Patentschrift Nr. 1 433 327 offenbart eine Farbfernsehanzeige, die drei Konstant-Lichtquellen verwendet, welche jeweils rotes, grünes und blaues Licht erzeugen, um eine Matrix von Zellen über eine Vielzahl von optischen Fasern zu beleuchten. Jeder Quelle ist eine einzelne Flüssigkristallzelle zugeordnet, deren Durchlässigkeit durch die entsprechende Farbkomponente des Videosignals moduliert wird. Die Zellen der Matrix werden der Reihe nach adressiert und ein- und ausgeschaltet, um die Fernsehabtastung zu erzeugen.
Die britische Patentschrift GB-A-2 172 733 offenbart eine Dreifarben-Halbbildfolge-Fernsehanzeige, bei der drei Lichtquellen der Reihe nach für ein Drittel einer Halbbildperiode eingeschaltet werden. Eine von dem Videosignal gesteuerte Matrix aus Flüssigkristallzellen moduliert die Intensität des von der geschalteten Lichtquelle ausgesendeten Lichtes. Ein Problem liegt bei einer solchen Anzeige darin, daß es schwierig ist, Lichtquellen zu erhalten, die geeignete Schalteigenschaften haben. Bei einer in Fig. 8 dieses Dokuments gezeigten Ausführungsform ist jedoch eine einzelne, nicht geschaltete Lichtquelle und ein drehbares Mehrfarben-Segmentfilter vorgesehen.
Die vorliegende Erfindung sieht eine Anzeigevorrichtung vor mit einer Matrix aus wahlweise setzbaren Flüssigkristallzellen zur Anzeige eines Videobildes; mit Lichtquellenmitteln zur Erzeugung einer Vielzahl von verschiedenen Farben, wobei die Lichtquellenmittel so angeordnet sind, daß sie die gesamte Matrix in einer sich zyklisch wiederholenden und sich nicht überlappenden Reihenfolge mit Licht von jeder verschiedenen Farbe beleuchten; wobei die Vorrichtung gekennzeichnet ist durch Lichtverschlußmittel, die aus einer Vielzahl von Flüssigkristallteilen bestehen, die jeweils im Weg jeder verschiedenen Farbe zur Matrix angeordnet sind; und durch Schaltmittel, die bewirken, daß jeder Flüssigkristallteil gemäß der genannten Reihenfolge das Licht seiner entsprechenden Farbe wiederholt unterbricht, indem der Durchlaß des Lichts durch ihn gesperrt wird.
Vorzugsweise besitzt die Anzeigevorrichtung drei Lichtquellen, von denen jede einer unterschiedlichen Primärfarbe entspricht, wobei jeder Lichtquelle ein getrenntes Lichtverschlußmittel zugeordnet ist.
Auf diese Weise wird der Beginn und das Ende des Beleuchtungsvorgangs durch Schalten des Flüssigkristallteils des Lichtverschlusses erzielt, was viel schneller bewirkt werden kann als die Einschaltung oder Abschaltung der Lichtquelle selbst. Die Lichtquellen können ständig eingeschaltet bleiben. Statt dessen können sie auf einen Zustand niedriger Leistung umgeschaltet werden, wenn sie für die Beleuchtung nicht gebraucht werden, wodurch Energie eingespart wird; beispielsweise können die Quellen, wenn sie nicht benötigt werden, in einem eingeschalteten Zustand gehalten werden, bei dem der Lichtausgang niedrig oder unbedeutend ist.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nunmehr eine nur als Beispiel dienende Erläuterung anhand der beigefügten Zeichnungen gegeben. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 schematisch einen Teil einer die vorliegende Erfindung verkörpernden Flüssigkristallanzeige; und
Fig. 2 eine andere Form eines Lichtverschlusses für die Verwendung in einer die vorliegende Erfindung verkörpernden Anzeige.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, hat eine Anzeige 1 eine durch Multiplex ansteuerbare Matrix 2 aus wahlweise setzbaren, d.h. betreibbaren ferroelektrischen Flüssigkristallzellen 3, wobei die Matrix von hinten durch eine rote, grüne und blaue Lichtquelle 4, 5 bzw. 6 beleuchtet wird, um Strahlen mit verschiedenfarbigem Licht zu erzeugen. Vor jeder Lichtquelle 4, 5, 6 befindet sich ein Lichtventilverschluß 7, 8 und 9, der aus eingekapseltem Flüssigkristallmaterial besteht, das zwischen einer Licht durchlassenden Betriebsart und einer Licht sperrenden Betriebsart umschaltbar ist. Eine farbselektive sequentielle Beleuchtung der Matrix wird durch einen Beleuchtungstreiber 10 bewirkt, der über einen Videoprozessor 11 gesteuert wird, der die Lichtverschlüsse 7, 8, 9 so schaltet, daß jeder nur während eines Drittels jeder Bildperiode eingeschaltet wird. Die Matrix 2 mit den Zellen 3 wird von dem Videoprozessor 11 mit dem Dreifachen der normalen Bildfrequenz auf neuesten Stand gebracht, um ein Bild so zu erzeugen, daß die passende Menge an rotem, grünem und blauem Licht durch jedes Pixel, d.h. jede Zelle 3, übertragen wird, wenn jeweils die Verschlüsse 7, 8, 9 auf ihre Licht durchlassende Betriebsart umgeschaltet werden, um Licht von den entsprechenden Lichtquellen 4, 5, 6 durchzulassen.
Bei einer gegebenen Fernseh-Bildfrequenz von 50 Hz beträgt die Bildperiode 20 ms, umd die Einschaltperiode jedes Verschlusses ist etwa 7 ms. Gängige Flüssigkristallmaterialien mit einer Schaltzeit von 5 ms sind daher für die Verwendung in den Lichtverschlüssen für diesen Zweck geeignet. Die Lichtquellen können aus gefiltertem weißen Licht bestehen, oder sie können zum Zwecke der Energieeinsparung so ausgebildet sein, daß sie Licht mit der gewählten Wellenlänge aussenden. Im letzteren Fall sind die Anforderungen an den Stromverbrauch der Anzeige konkurrenzfähig mit dem einer üblichen gefilterten Anzeige. Es können mehrere Lichtquellen (mit zugeordneten Flüssigkristallverschlüssen) für jede Farbe erforderlich sein, um eine gleichmäßige Beleuchtung zu bewirken.
Bei einer alternativen, in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform kann eine ausgedehnte Lichtquelle, die zwischen den drei Farben umschaltbar ist, um Strahlen mit verschiedenfarbigem Licht zu erzeugen, wie folgt ausgebildet werden. Ein Lichtverschluß 20 enthält eine Scheibe aus eingekapseltem Flüssigkristallmaterial 21, die auf einer Seite eine durchgehende transparente Elektrode 22 trägt, und deren andere Seite mit einer großen Zahl von kleinen parallelen Elektroden 23 bis 31 versehen ist, wobei auf jeder Elektrode ein Farbfilter so aufgebracht ist, daß die Farbfolge Rot, Grün, Blau, Rot, Grün, Blau usw. ist. Somit erlauben die Teile des Lichtverschlusses 20, die auf den Elektroden 23, 26 und 29 liegen, den Durchlaß von rotem Licht, wenn der Verschluß 20 in geeigneter Weise angetrieben wird, und in gleicher Weise lassen die Teile, die den Elektroden 24, 27, 30 entsprechen grünes Licht und die Teile, die den Elektroden 25, 28 und 31 entsprechen, blaues Licht durch. Der Lichtverschluß 20 kann zu einem Licht streuenden Schirm laminiert werden (nicht dargestellt), der auch die Rückplatte der ferroelektrischen Anzeige (nicht dargestellt) bilden könnte, wobei die gesamte Rückseite durch eine ausgedehnte weiße Lichtquelle oder durch eine Vielzahl von weißen Lichtquellen beleuchtet wird. Durch geeignete Umschaltung der Elektroden auf dem eingekapselten Material könnte eine gleichmäßige, ausgedehnte Quelle von rotem, grünem oder blauem Licht erzeugt werden. Wie bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 würde eine farbselektive, sequentielle Beleuchtung der Matrix durch einen Beleuchtungstreiber bewirkt werden, der aus einem Rot-Treiber 32, einem Grün-Treiber 33 und einem Blau-Treiber 34 besteht und durch einen Videoprozessor (nicht dargestellt) so gesteuert wird, daß jede der drei Primärfarben nur während eines Drittels jeder Bildperiode durchgelassen wird. Die ferroelektrische Anzeige (nicht dargestellt) würde aus einer Matrix von Flüssigkristallzellen bestehen, die mit dem Dreifachen der normalen Bildfrequenz auf neuesten Stand gebracht würden, um ein Bild so zu erzeugen, daß die geeignete Menge an rotem, grünem und blauem Licht von jedem Pixel, d.h. Zelle, durchgelassen wird, wenn die entsprechende Farbe von dem Lichtverschluß 20 durchgelassen wird.
Bei beiden oben angegebenen Beispielen könnte das Farbgleichgewicht leicht durch elektrische Veränderung des Maßes des optischen Durchlasses der Lichtventilverschlüsse in ihrem durchlassenden Zustand eingestellt werden. Falls das Konstrastverhältnis der Flüssigkristallverschlüsse unzulänglich sein sollte, können zwei oder mehr sandwichartig zusammengefügt werden.

Claims

1. Anzeigevorrichtung mit einer Matrix (2) aus wahlweise setzbaren Flüssigkristallzellen (3) zur Anzeige eines Videobildes; fit Lichtquellenmitteln (4, 5, 6) zur Erzeugung einer Vielzahl von verschiedenen Farben, wobei die Lichtquellenmittel so angeordnet sind, daß sie die gesamte Matrix (2) in einer sich zyklisch wiederholenden und sich nicht überlappenden Reihenfolge mit Licht von jeder verschiedenen Farbe (4, 5, 6) beleuchten; wobei die Vorrichtung gekennzeichnet ist durch Lichtverschlußmittel (7, 8, 9), die aus einer Vielzahl von Flüssigkristallteilen bestehen, die jeweils im Weg jeder verschiedenen Farbe (4, 5, 6) zur Matrix (2) angeordnet sind; und durch Schaltmittel (10), die bewirken, daß jeder Flüssigkristallteil gemäß der genannten Reihenfolge das Licht seiner entsprechenden Farbe wiederholt unterbricht, indem der Durchlaß des Lichts durch ihn gesperrt wird.

2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Mittel (4, 5, 6) zur Erzeugung einer Vielzahl von Strahlen von verschiedenfarbigem Licht Mittel enthalten, um Lichtstrahlen der drei Primärfarben zu erzeugen.

3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Lichtquellenmittel zur Erzeugung einer Vielzahl von Strahlen mit verschiedenfarbigem Licht aus einer Vielzahl von Lichtquellen (4, 5, 6) bestehen, von denen jede einen verschiedenfarbigen Lichtstrahl erzeugt.

4. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der jedem der verschiedenfarbigen Lichtstrahlen ein Lichtverschlußmittel (7, 8, 9) zugeordnet ist.