NL1007020C1 - Electronic display with wide angle colour matrix - Google Patents
Electronic display with wide angle colour matrix Download PDFInfo
- Publication number
- NL1007020C1 NL1007020C1 NL1007020A NL1007020A NL1007020C1 NL 1007020 C1 NL1007020 C1 NL 1007020C1 NL 1007020 A NL1007020 A NL 1007020A NL 1007020 A NL1007020 A NL 1007020A NL 1007020 C1 NL1007020 C1 NL 1007020C1
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- lcd
- display device
- image
- line
- pcd
- Prior art date
Links
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims abstract description 20
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 8
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 2
- 230000036278 prepulse Effects 0.000 claims description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 230000003446 memory effect Effects 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 2
- 230000003098 cholesteric effect Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 241000238876 Acari Species 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133617—Illumination with ultraviolet light; Luminescent elements or materials associated to the cell
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
- G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
- G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
- G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
- G09G2300/02—Composition of display devices
- G09G2300/023—Display panel composed of stacked panels
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G2310/00—Command of the display device
- G09G2310/06—Details of flat display driving waveforms
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
Abstract
Description
5 -1-5 -1-
Weergeefinrichting met grote informatie-inhoud, snelle beeldwisselingen, brede kijkhoeken en kleurweergave.Display device with large information content, fast image changes, wide viewing angles and color reproduction.
1010
De uitvinding heeft betrekking op een weergeefinrichting bevattende een vloeibaar-kristal materiaal dat fungeert als electro-optisch medium, tussen twee op een gedefini-15 eerde afstand van elkaar gehouden steunplaten met naar elkaar toegekeerde oppervlakken waarbij op het ene oppervlak een patroon van N lijnelektroden en op het andere oppervlak een patroon van kolomelektroden is aangebracht, welke lijnelektroden de kolomelektroden kruisen en de 20 kruispunten aldus een matrix van weergeefelementen vormen. De inrichting bevat een besturingsschakeling voor het aanbieden van datasignalen aan de kolomelektroden alsmede een lijnaftastschakeling voor het periodiek aftasten van de lijnelektroden en het aanbieden van passende lijnselectie-25 spanningen. Met de besturingsschakeling van de datasignalen en de lijnaftastschakeling van de lijnelektroden worden de beeldelementen vanuit een eerste toestand naar een optisch daarvan verschillende tweede toestand geschakeld.The invention relates to a display device comprising a liquid crystal material that functions as an electro-optical medium, between two defined spaced support plates with facing surfaces, one pattern of N line electrodes on one surface and on the other surface, a pattern of column electrodes is provided, which line electrodes cross the column electrodes and the intersections thus form a matrix of display elements. The device includes a control circuit for applying data signals to the column electrodes as well as a line scanning circuit for periodically scanning the line electrodes and applying appropriate line selection voltages. With the control circuit of the data signals and the line scanning circuit of the line electrodes, the picture elements are switched from a first state to an optically different second state therefrom.
De inrichting bevat voorts een belichtingseenheid 30 (’backlight system’) zodanig dat het opvallende licht (dat al of niet gecollimeerd is in een gedefinieerde richting) gemoduleerd wordt overeenkomstig de beeldinhoud van de voornoemde matrix van weergeefelementen, en aldus een beeld-weergave gevormd wordt (via helderheidsmodulatie 35 en/of via geïnduceerde kleurveranderingen van het opvallende licht) van de informatie-inhoud van de voornoemde matrix elementen.The device further includes an exposure unit 30 ('backlight system') such that the incident light (which may or may not be collimated in a defined direction) is modulated according to the image content of the aforementioned array of display elements, thus forming an image display (via brightness modulation 35 and / or via induced color changes of the incident light) of the information content of the aforementioned matrix elements.
Tevens bevat de inrichting een zogenaamde ’beeld-versterking’ eenheid welke in serie staat met de boven- 1007020 i -2- beschreven matrix van elektro-optische beeldelementen.The device also contains a so-called "image amplification" unit which is in series with the above-described matrix of electro-optical image elements.
De beeldversterkingseenheid bevat een foto-kathode (d.w.z. 5 een geleider voorzien van een foto-emissief materiaal), en een anode voorzien van fosforen, waarbij de afstand tussen kathode en anode van de grootte-orde is van enkele tiendes van millimeters tot enkele millimeters, en waarbij de ruimte tussen kathode en anode een hoog-vakuum is. De beeldverster-10 kingseenheid bevat tevens een elektrisch voedingscircuit om een passende spanning aan te leggen tussen foto-kathode en anode. De foto-kathode kan als uniforme geleider aangebracht worden, ofwel als een patroon van lijn- of kolom-elektroden (overeenkomstig de lijn- of kolom-elektroden in de matrix 15 van vloeibaar-kristallijne elektro-optische beeldelementen). De anode kan voorzien zijn van een monochrome fosfor, ofwel van een struktuur van rode, groene en blauwe fosforen overeenkomstig de matrix van vloeibaar-kristallijne elektro-optische beeldelementen. Met de laatste konfiguratie 20 kan kleurweergave gerealiseerd worden.The image intensifying unit contains a photo-cathode (ie a conductor provided with a photo-emissive material), and an anode provided with phosphors, the distance between cathode and anode being of the order of a few tens of millimeters to a few millimeters, and wherein the space between cathode and anode is high vacuum. The image enhancement unit also includes an electrical supply circuit to apply an appropriate voltage between photo-cathode and anode. The photo-cathode can be applied as a uniform conductor, or as a pattern of line or column electrodes (corresponding to the line or column electrodes in the matrix 15 of liquid-crystalline electro-optical pixels). The anode can be provided with a monochrome phosphor, or with a structure of red, green and blue phosphors corresponding to the matrix of liquid crystalline electro-optical pixels. Color rendering can be realized with the last configuration 20.
Recentelijk is door B. Culkin in het tijdschrift "Information Display" , uitgave: augustus 1997, blz. 14 - 17, een beschrijving gegeven van zogenaamde "Photocathode 25 Displays" (PCD’s).Recently, B. Culkin has described "Photocathode 25 Displays" (PCDs) in the journal "Information Display", Issue: August 1997, pages 14-17.
Een PCD is feitelijk een beeldversterker gebruikt als boven beschreven. Deze beeldversterker is gekoppeld aan een monochroom "Flat-Panel-Display" (FPD).A PCD is actually an image intensifier used as described above. This image intensifier is linked to a monochrome flat panel display (FPD).
De beeldversterker gebruikt een semi-transparante foto-30 kathode om een ’electron-image’ te genereren middels het foto-elektrisch effect. Dit ’electron-image’ is identiek aan het ’photo-image’ afkomstig van het FPD.The image intensifier uses a semi-transparent photo-30 cathode to generate an "electron image" through the photoelectric effect. This 'electron image' is identical to the 'photo image' from the FPD.
B. Culkin beschrijft in het bovengenoemde artikel het gebruik van een ’Thick-Film Electroluminescent Display’ 35 (TFEL) als monochroom FPD gekoppeld aan een PCD ter realisatie van een kleuren-weergeefinrichting.B. Culkin, in the above article, describes the use of a Thick-Film Electroluminescent Display (TFEL) as a monochrome FPD coupled to a PCD to realize a color display device.
De uitvinding beschreven in deze octrooi-aanvrage stelt zich ten doel een weergeefinrichting te verschaffen waarbij 5007020 -3- een PCD gekoppeld wordt aan een FPD dat gebruik maakt van een vloeibaar-kristal elektro-optisch effect, dit in 5 tegenstelling tot het door B. Culkin gebruikte TFEL display.The object of the invention described in this patent application is to provide a display device in which 5007020 -3- a PCD is coupled to an FPD using a liquid crystal electro-optical effect, in contrast to the one described by B. Culkin used TFEL display.
Vloeibaar-kristal displays (’Liquid Crystal Displays’, ofwel LCD’s genoemd) vormen tegenwoordig een ’mature technology’, en LCD’s worden in tal van toepassingen 10 gebruikt, gaande van de zogenaamde eenvoudige segment-displays tot aan de hoog-informatieve displays geschikt voor video.Liquid crystal displays ('liquid crystal displays') are nowadays a 'mature technology', and LCDs are used in many applications 10, from so-called simple segment displays to highly informative displays suitable for video.
De uitvinding stelt zich tevens ten doel een weergeef-inrichting als kombinatie van LCD en PCD te verschaffen als 15 boven beschreven, welke geschikt is voor hoog-informatieve beeldweergave met snelle beeldwisselingen die video-toepassingen mogelijk maken.It is also an object of the invention to provide a display device as a combination of LCD and PCD as described above, which is suitable for highly informative image display with rapid image changes that enable video applications.
STAND der TECHNIEK m.b.t. de REALISATIE van HOOG-20 INFORMATIEVE LCD’s.STATE OF THE ART ON THE REALIZATION OF HIGH-20 INFORMATIVE LCDs.
LCD’s met een grote informatie-inhoud (c.q. met een groot aantal beeldelementen gekonfigureerd als een matrix display) kunnen tegenwoordig m.b.v. een drietal technolo-gien gerealiseerd worden: 25 1. RMS Multiplex-Aansturing.Nowadays, LCDs with a large information content (or with a large number of picture elements configured as a matrix display) can be three technologies will be realized: 25 1. RMS Multiplex Control.
Bij deze technologie wordt gebruik gemaakt van een muitiplex-aansturing welke gebaseerd is op het zogenaamde RMS gedrag van het vloeibaar-kristal materiaal, hetgeen inhoudt dat de optische toestand die in een beeldelement 30 gerealiseerd wordt, bepaald wordt door de zogenaamde ’Rooth-Mean-Square’ (RMS) spanningswaarde over het betreffende element gedurende de herhaalde scanning van de lijnelektroden in kombinatie met het aanvoeren van passende dataspanningsignalen aan de kolomelektro-35 den. Deze technologie heeft als nadeel dat het verschil in RMS-spanning tussen ’UIT’ en ’AAN’ elementen kleiner wordt naarmate de beeldinhoud van het matrix display (t.w., het aantal rijen van de matrix-konfiguratie) groter wordt.This technology uses a multiplex control which is based on the so-called RMS behavior of the liquid crystal material, which means that the optical state realized in a picture element 30 is determined by the so-called 'Rooth-Mean- Square '(RMS) voltage value across the element concerned during the repeated scanning of the line electrodes in combination with applying appropriate data voltage signals to the column electrodes. This technology has the drawback that the difference in RMS voltage between "OFF" and "ON" elements becomes smaller as the image content of the matrix display (i.e. the number of rows of the matrix configuration) increases.
100102 0 -4-100 102 0 -4-
Voor de praktijk betekent dit onder meer dat slechts gebruikt kan worden gemaakt van vloeibaar-kristal 5 elektro-optische effecten welke een steile transmissie- spanningskarakteristiek bezitten.In practice, this means, inter alia, that only liquid crystal 5 electro-optical effects can be used which have a steep transmission voltage characteristic.
Steile transmissie-spanningskarakteristieken kunnen evenwel slechts met speciale vloeibaar-kristal strukturen gerealiseerd worden, zoals bijvoorbeeld de 10 zogenaamde "Super Twisted Nematic" (STN) konfiguraties.Steep transmission voltage characteristics can, however, only be realized with special liquid crystal structures, such as for instance the so-called "Super Twisted Nematic" (STN) configurations.
Naarmate de steilheid van de transmissie-spanningskarak-teristiek groter is, wordt het steeds moeilijker een gewenst aantal grijsniveau’s te realiseren. M.a.w., er is sprake van een zekere ’trade-off’ tussen steilheid 15 (en daarmee de te bereiken multiplex-graad) en het aantal te realiseren grijsniveau’s.The greater the steepness of the transmission voltage characteristic, the more difficult it is to achieve a desired number of gray levels. In other words, there is a certain trade-off between steepness 15 (and therefore the multiplex degree to be achieved) and the number of gray levels to be realized.
Bovendien, naarmate de steilheid toeneemt zal, in zijn algemeenheid, ook de optische schakeltijd tussen ’AAN’ en ’UIT’ elementen toenemen, tenzij dunnere vloeibaar-20 kristal lagen gebruikt worden waarmee de schakeltijden verkleind kunnen worden. Voor snel-schakelende RMS gemultiplexte vloeibaar-kristal effecten bestaat dan evenwel de noodzaak voor een meer geavanceerde multiplex-aansturing welke optredende contrast-verliezen in deze 25 systemen kan reduceren. Deze geavanceerde multiplex- aansturingsmethoden zijn de zogenaamde "Active Adressing" en de "Multi-Line-Selection Adressing". Beide methode’s zijn relatief duur i.v.m. noodzakelijke additionele elektronika.In addition, as the steepness increases, in general, the optical switching time between "ON" and "OFF" elements will also increase, unless thinner liquid-crystal layers are used to reduce switching times. However, for fast-switching RMS multiplexed liquid crystal effects, there is a need for a more advanced multiplex control which can reduce occurring contrast losses in these systems. These advanced multiplex control methods are the so-called "Active Addressing" and the "Multi-Line-Selection Addressing". Both methods are relatively expensive because of necessary additional electronics.
30 Naarmate de steilheid van de transmissie-spannings- karakteristiek groter is, zullen strengere eisen gesteld worden aan de uniformiteit en stabiliteit van diverse materiaal- en systeem-parameters. Te denken valt hierbij onder meer aan uniformiteit van de vloeibaar-kristal 35 laagdikte, aan temperatuur-invloeden, etc..As the steepness of the transmission voltage characteristic increases, more stringent requirements will be imposed on the uniformity and stability of various material and system parameters. This could include uniformity of the liquid crystal layer thickness, temperature influences, etc.
Matrix displays met hogere multiplex-graden worden ook steeds gevoeliger voor ’cross-talk' verschijnselen welke de beeldkwaliteit reduceren.Matrix displays with higher multiplex degrees are also increasingly sensitive to cross-talk phenomena that reduce image quality.
Uiteraard kan een RMS gemultiplext LCD gekoppeld worden 1007:;,? 0 -5- aan een PCD. Een voordeel van een dergelijke weergeef-inrichting is dat de kijkhoek-problematiek (t.w., het 5 optreden van relatief beperkte kijkhoeken met acceptabele contrast-waarden) van hoog-informatieve RMS gemultiplexte LCD’s omzeild wordt door het gebruik van fosforen (welke geexciteerd worden met elektronen, en aan de zichtzijde van het PCD licht emitteren).Of course an RMS multiplexed LCD can be linked 1007:;,? 0 -5- to a PCD. An advantage of such a display device is that the viewing angle problems (ie, the occurrence of relatively limited viewing angles with acceptable contrast values) of highly informative RMS multiplexed LCDs are circumvented by the use of phosphors (which are excited with electrons , and emit light on the visible side of the PCD).
10 Een tweede voordeel van een dergelijke weergeefinrich ting is gelegen in het feit dat gebruik kan worden gemaakt van een monochroom LCD (zonder de gebruikelijke kleurfilters per pixel) om een kleuren-weergeefinrichting te realiseren d.m.v. R, G en B fosforen in het PCD. 15 Een derde voordeel van een dergelijke weergeefinrich ting is gelegen in het feit dat de voornoemde geavanceerde RMS aanstuur-methode’s (t.w., "Active Adressing" en ”Multi-Line-Selection Adressing”) welke gebruikt worden bij snel-schakelende LCD’s ter 20 vermindering van contrast-verliezen als gevolg van optredend "Frame Respons" gedrag bij gebruik van de standaard Alt 4. Pleshko "line-at-a-time" RMS multiplex aansturing, niet noodzakelerwijze gebruikt dienen te worden omdat contrast-verliezen als gevolg van "Frame 25 Respons" gereduceerd kunnen worden middels een grotere beeldversterkingsfactor van het PCD (o.a., te realiseren via hogere anode spanningen).A second advantage of such a display device lies in the fact that a monochrome LCD can be used (without the usual color filters per pixel) to realize a color display device by means of R, G and B phosphors in the PCD. A third advantage of such a display device lies in the fact that the aforementioned advanced RMS control methods (ie, "Active Addressing" and "Multi-Line-Selection Addressing") are used with fast-switching LCDs to reduce of contrast losses resulting from "Frame Response" behavior when using the standard Alt 4. Pleshko "line-at-a-time" RMS multiplex control, should not necessarily be used because contrast losses due to "Frame 25 Response "can be reduced by means of a larger image amplification factor of the PCD (eg, to be realized via higher anode voltages).
Een vierde voordeel van een dergelijke weergeefinrichting is gelegen in het feit dat de (vaak) waargenomen 30 vertikale "Cross-Talk" in hoog-gemultiplexte matrix LCD’s vermeden kan worden door de foto-kathode (en/of de anode) te struktureren volgens een lijnenpatroon overeenkomstig de lijn-elektroden in het matrix LCD, en synchroon met de lijnscan in het matrix LCD de 35 korresponderende lijn-elektroden van het PCD te selecteren.A fourth advantage of such a display device lies in the fact that the (often) observed vertical "Cross-Talk" in highly multiplexed matrix LCDs can be avoided by structuring the photo-cathode (and / or the anode) according to a line pattern according to the line electrodes in the matrix LCD, and select the 35 corresponding line electrodes of the PCD synchronously with the line scan in the matrix LCD.
/ 0 ü ƒ Ό cL 0 -6- 2. VLOEIBAAR-KRISTAL Effecten met GEHEUGEN (c.q. BISTABILITEIT)./ 0 ü ƒ Ό cL 0 -6- 2. LIQUID CRYSTAL Effects with MEMORY (or BISTABILITY).
5 In tegenstelling tot de onder punt 1 genoemde categorie van RMS gemuitiplexte LCD’s, worden bij LCD’s gebaseerd op geheugen effecten geen "Fast Repeated-Scan” aanstuur-methode’s toegepast. Omdat perfekte bistabiliteit in de parktijk vrijwel niet optreedt, wordt veelal een 10 zogenaamde "Refresh Scan" uitgevoerd.5 Contrary to the category of RMS multiplexed LCDs mentioned under point 1, LCDs based on memory effects do not use "Fast Repeated-Scan" control methods. Because perfect bistability in the park ticks hardly occurs, a so-called " Refresh Scan "performed.
Karakteristiek voor LCD’s met geheugen is een aansturing waarbij enkel tijdens de lijnselektietijd middels geschikte spanningspulsen via de rijen en kolommen de beeld-inhoud van de korresponderende elementen gewijzigd 15 wordt. Voor het bereiken van snelle beeldwisselingen (t.b.v. video-toepassingen) bij hoog-informatieve displays, dienen derhalve zowel de "AAN" als "UIT” schakeltijden extreem snel te zijn.Characteristic of LCDs with memory is a control in which the image content of the corresponding elements is changed only during the line selection time by means of suitable voltage pulses via the rows and columns. Therefore, in order to achieve rapid image changes (for video applications) in highly informative displays, both the "ON" and "OFF" switching times must be extremely fast.
Ferro-electrische LCD’s kunnen aan deze voorwaarde 20 voldoen.Ferroelectric LCDs can meet this requirement.
Ferro-electrische LCD’s (met relatief grote afmetingen) zijn technologisch gezien, moeilijk als stabiele displays te produceren.Ferroelectric LCDs (with relatively large dimensions) are technologically difficult to produce as stable displays.
Geheugen-effecten gebaseerd op zogenaamde "Cholesterisch 25 Nematische Fase-Overgangen", ofwel enkel gebruik makend van cholesterische konfiguraties, lijken vooralsnog niet aan de ’schakeltijd-voorwaarde’ te voldoen.Memory effects based on so-called "Cholesteric Nematic Phase Transitions", or only using cholesteric configurations, do not yet seem to meet the "switching time condition".
Een principieel nadeel van geheugen effecten in vergelijking met RMS gestuurde LCD’s is de mogelijkheid 30 om grijs-niveau’s te realiseren: geheugen-effecten kennen immers slechts 2 optisch verschilende toestanden ("AAN" en "UIT"), en intermediaire toestanden zijn niet mogelijk.A fundamental disadvantage of memory effects compared to RMS-controlled LCDs is the possibility of realizing gray levels: after all, memory effects only have 2 optically different states ("ON" and "OFF"), and intermediate states are not possible.
Teneinde voor LCD’s gebaseerd op geheugen effecten toch 35 te komen tot grijs-niveau’s zijn methode’s voorgesteld waarbij beeldelementen opgesplitst worden in een aantal subpixels waarvan een aantal "AAN" dan wel "UIT" geschakeld worden; de integrale respons wordt dan als een grijs-niveau waargenomen.In order to achieve gray levels for memory-based LCDs, methods have been proposed in which picture elements are split into a number of sub-pixels, a number of which are switched "ON" or "OFF"; the integral response is then perceived as a gray level.
1007020 -7-1007020 -7-
Een andere methode berust op aanstuur-technieken waarbij het betreffend beeldelement een aantal keren 5 "AAN" dan wel "UIT" geschakeld wordt; de schakeltijden dienen in dit geval zeer kort te zijn, en de integrale respons wordt waargenomen als een grijs-niveau. Geheugen LCD’s kunnen uiteraard ook gekoppeld worden aan een PCD. De voordelen van een dergelijke weergeef-10 inrichting liggen dan op het gebied van verbeterde kijk hoek en kleurweergave via R, G en B fosforen.Another method is based on control techniques in which the relevant picture element is switched "ON" or "OFF" a number of times; the switching times in this case should be very short, and the integral response is perceived as a gray level. Memory LCDs can of course also be linked to a PCD. The advantages of such a display device then lie in the field of improved viewing angle and color rendering via R, G and B phosphors.
3. AKTIEF MATRIX LCD’s.3. ACTIVE MATRIX LCDs.
15 Elk beeldelement van het matrix display is nu voorzien van een aktieve elektronische schakelaar, zoals bijvoorbeeld een dunne-film-transistor.Each picture element of the matrix display is now provided with an active electronic switch, such as for instance a thin-film transistor.
Een en ander heeft tot gevolg dat elk beeldelement van de matrix aangestuurd kan worden op een wijze dat de 20 spanning over alle andere matrix-elementen (en daarmee dus hun korresponderende beeldinhoud) niet beïnvloed wordt. In principe kan daarmede elke gewenste spanning op ieder willekeurig beeldelement gebracht worden. Aktief Matrix LCD’s worden tegenwoordig gebruikt, o.a. 25 als beeldschermen voor Laptop PC’s, maar ook voor kleuren video-toepassingen.All this has the consequence that each picture element of the matrix can be controlled in such a way that the voltage across all other matrix elements (and thus their corresponding picture content) is not affected. In principle, any desired voltage can be applied to any picture element. Active Matrix LCDs are used nowadays, including 25 as screens for Laptop PCs, but also for color video applications.
Het veelal gebruikte vloeibaar-kristal effect is het zogenaamde "Twisted Nematic" effect.The commonly used liquid crystal effect is the so-called "Twisted Nematic" effect.
Kijkhoek-problemen treden nog op, i.h.b. bij grijs-30 niveau’s. Voorgestelde kijkhoek-verbeteringen omvatten onder meer het gebruik van additionele optische componenten als retardatie-films, en het introduceren van "Multi-Domain" strukturen.Viewing angle problems still occur, especially at gray-30 levels. Suggested viewing angle improvements include the use of additional optical components as retardation films, and the introduction of "Multi-Domain" structures.
Ook zijn alternatieve vloeibaar-kristal konfiguratie’s 35 voorgesteld waarvan de zogenaamde "In-Plane-Switching" (IPS) mode tot een aanzienlijke kijkhoek-verbetering leidt. IPS vereist evenwel een nog gecompliceerdere proces-technologie; bovendien wordt de "aperture ratio" verminderd.Alternative liquid crystal configurations have also been proposed, the so-called "In-Plane-Switching" (IPS) mode leading to a significant viewing angle improvement. However, IPS requires an even more complicated process technology; moreover, the "aperture ratio" is reduced.
1Uü'7u2 0 -8-1Uü'7u2 0 -8-
Uiteraard kan ook een Aktief Matrix LCD gekoppeld worden met een PCD. Het kijkhoek-probleem is daarmee omzeild, 5 en kleurweergave is mogelijk met R, G en B fosforen i.p.v. de gebruikelijke kleurfilter-technologie in het LCD scherm.Of course, an Active Matrix LCD can also be linked to a PCD. The viewing angle problem has been circumvented, 5 and color reproduction is possible with R, G and B phosphors instead of the usual color filter technology in the LCD screen.
In CONCLUSIE 1 van deze octrooi-aanvrage wordt met LCD 10 bedoeld: vloeibaar-kristal elektro-optische effecten die gerangschikt kunnen worden in een van de bovengenoemde categorien (t.w., RMS gestuurde effecten, geheugen-effecten en Aktief Matrix konfiguraties).In CONCLUSION 1 of this patent application, LCD 10 means liquid crystal electro-optical effects that can be classified into any of the above categories (i.e., RMS controlled effects, memory effects and Active Matrix configurations).
15 De uitvinding stelt zich tevens ten doel een weergeef-inrichting als kombinatie van LCD en PCD te verschaffen welke geschikt is voor (o.a. hoog-informatieve) beeldweergave (al of niet in kleur) met snelle beeldwisselingen die videotoepassingen mogelijke maken, 20 waarbij het LCD gebaseerd is op een zogenaamd negatief contrast mode elektro-optisch effect met snelle schakeltijden waarbij geschakeld wordt van een lichtblokkerende (donkere) "UIT" toestand naar een lichtdoorlatende (transparante) "AAN" toestand.It is also an object of the invention to provide a display device as a combination of LCD and PCD, which is suitable for (inter alia, highly informative) image display (whether or not in color) with rapid image changes that enable video applications, wherein the LCD is based on a so-called negative contrast mode electro-optical effect with fast switching times switching from a light blocking (dark) "OFF" state to a light transmitting (transparent) "ON" state.
25 De overgang tussen "UIT” en "AAN” wordt geïnduceerd tijdens de lijnselektietijd. En vervolgens zal het "AAN" element terugvallen naar de "UIT" toestand binnen de tijd die nodig is om alle rijen van de matrix eenmaal geselekteerd te hebben (= frame- of raster-tijd genoemd).25 The transition between "OFF" and "ON" is induced during the line selection time. And then the "ON" element will fall back to the "OFF" state within the time it takes to have all rows of the matrix selected once (= called frame or frame time).
30 Met behulp van een zogenaamd 2:1 of 1:1 aanstuurschema (zoals soms gebruikt voor aansturing van geheugen effecten) kan er voor gezorgd worden dat "UIT" elementen tijdens de rasterscan inderdaad volledig "UIT" blijven, aannemende dat in de transmissie-spanningskarakteristiek een "UIT” toestand 35 (= lichtblokkerende toestand) gedefinieerd is bij de spanning Vu, en,bijvoorbeeld in het 2:1 aanstuurschema, de lijnselektiespanning gekozen wordt als 2*VU en de data-(c.q. kolom)-spanning als + of - Vu· "AAN" wordt in dit schema geïnduceerd m.b.v. 3*Va· · · '’’, 'V Λ O O, -9-30 Using a so-called 2: 1 or 1: 1 control scheme (as sometimes used to control memory effects), it can be ensured that "OFF" elements during the raster scan indeed remain completely "OFF", assuming that in the transmission voltage characteristic an "OFF" state 35 (= light blocking state) is defined at the voltage Vu, and, for example in the 2: 1 control scheme, the line selection voltage is selected as 2 * VU and the data (or column) voltage as + or - Vu · "ON" is induced in this scheme using 3 * Va · · · '' ',' V Λ OO, -9-
Voor alle duidelijkheid wordt nogmaals gewezen op het feit dat het in het LCD gerealiseerde "AAN" niveau niet gelijk 5 hoeft te zijn aan het maximale "AAN" niveau volgens de transmissie-spanningkarakteristiek. Met het gekoppelde PCD kan immers het helderheidsniveau verhoogd worden. Essentieel is dat een "AAN" element op het einde van de rastertijd terug is in de "UIT" toestand omdat daarmee 10 de mogelijkheid geschapen wordt dat per rastertijd de beeld-inhoud gewijzigd kan worden.For the sake of clarity, it is again pointed out that the "ON" level realized in the LCD need not be equal to the maximum "ON" level according to the transmission voltage characteristic. After all, the brightness level can be increased with the linked PCD. It is essential that an "ON" element at the end of the frame time is back in the "OFF" state because this creates the possibility that the image content can be changed per frame time.
Er zijn vloeibaar-kristal elektro-optische effecten bekend met een ’decay’- (ofwel terugval-) tijd kleiner dan bijvoorbeeld 15 msec (= typische raster-tijd).Liquid crystal electro-optical effects are known with a 'decay' (or fall-back) time less than, for example, 15 msec (= typical raster time).
15 Onder meer met de zogenaamde "Surface Mode Effecten" (waarvan de Pi-cel konfiguratie een voorbeeld is) kan dit bereikt worden.15 This can be achieved with the so-called "Surface Mode Effects" (of which the Pi-cell configuration is an example).
Het voornoemde 2:1 aanstuurschema (maar ook het 1:1 schema) is relatief eenvoudig in vergelijking met het veelal 20 gebruikte 6-niveau aanstuurschema voor RMS gestuurde matrix LCD’s. Indien bij gebruik van het 2:1 schema de ”AAN"-puls ter grootte van 3*Va te klein is om binnen de lijnselektie-tijd een voldoende lichtdoorlaatbaarheid voor "AAN" te induceren kan het aanstuurschema gemodificeerd worden met 25 zogenaamde "Pre-Pulses".The aforementioned 2: 1 control scheme (but also the 1: 1 scheme) is relatively simple compared to the commonly used 6-level control scheme for RMS controlled matrix LCDs. If, using the 2: 1 scheme, the “ON” pulse of 3 * Va is too small to induce sufficient light transmission for “ON” within the line selection time, the control scheme can be modified with 25 so-called “Pre- Pulses ".
Grijs-niveaus’s kunnen gerealiseerd worden middels zogenaamde "Puls-Breedte-Modulatie" waarbij de polariteit van de kolomspanning Vu tijdens de lijnselektietijd gewijzigd wordt waardoor het betreffende element een fraktie 30 van de lijntijd de "AAN"-puls 3*VB voelt en de rest van de lijntijd (evenals de rest van de rastertijd) de spanningGray levels can be realized by so-called "Pulse Width Modulation" in which the polarity of the column voltage Vu is changed during the line selection time, so that the element in question feels a fraction of the line time the "ON" pulse 3 * VB and the rest of the line time (as well as the rest of the grid time) the voltage
♦/- V♦ / - V
Het moge duidelijk zijn dat voor dit LCD als bovenbeschreven de steilheid van de transmissie-spanningskarakteristiek geen 35 rol speelt. M.a.w., verschil tussen "AAN" en "UIT" wordt nu niet meer gerealiseerd op basis van een STATISCHE eigenschap van het LCD (t.w. de transmissie-spanningskarakteristiek), maar gebruikmakend van DYNAMISCHE eigenschapppen.It will be clear that for this LCD as described above, the steepness of the transmission voltage characteristic does not play a role. In other words, difference between "ON" and "OFF" is now no longer realized based on a STATIC property of the LCD (i.e. the transmission voltage characteristic), but using DYNAMIC property p.
De multiplex-graad wordt in deze opzet bepaald door de S ----- /-> -10- verhouding van de maximale rastertijd waarbij geen ’flikker’ waargenomen wordt, en de "AAN"-schakeltijd (bij 5 de gebruikte spanningen).The multiplex degree in this setup is determined by the S ----- - - -10 ratio of the maximum screen time at which no 'flicker' is observed, and the "ON" switch time (at 5 the voltages used) .
In deze opzet kan het gebruik van Aktieve Matrix aansturing achterwege blijven.In this setup, the use of Active Matrix control can be omitted.
M.b.t. het realiseren van grijs-niveau’s dient vermeld te worden dat feitelijk een spannings-range van 2*VU ter 10 beschikking staat.M.b.t. the realization of gray levels should be mentioned that in fact a voltage range of 2 * VU is available.
Uiteraard kan kleurweergave ook nu gerealiseerd worden m.b.v. R, G en B fosforen aan de zichtzijde van het PCD.Of course, color rendering can now also be realized using R, G and B phosphors on the visible side of the PCD.
CONCLUSIE 2 van deze octrooi-aanvrage heeft betrekking op 15 de bovenbeschreven weergeefinrichting waarbij gebruik wordt gemaakt van een LCD waarmee optische verschillen tussen "UIT" en "AAN" geïnduceerd worden door gebruik te maken van de beschreven verschillen in dynamische respons.CONCLUSION 2 of this patent application relates to the above-described display using an LCD with which optical differences between "OFF" and "ON" are induced using the described dynamic response differences.
20 In de aanhef van deze uitvindingsmededeling wordt gesproken van een belichtingseenheid (’backlighting unit’). Volledigheidshalve wordt er op gewezen dat licht afkomstig van deze eenheid niet noodzakelijkerwijs tot het ’zichtbare licht’ behoort. Ook kan bijvoorbeeld UV-licht gebruikt 25 worden, omdat LCD’s ook als UV-modulatoren kunnen optreden. Uiteraard zal dan wel, bij voorkeur, het foto-kathode materiaal van het PCD aangepast worden aan de golflengte van het gebruikte licht (c.q. gebruikte straling).20 In the preamble of this inventive notice, reference is made to an exposure unit ("backlighting unit"). For the sake of completeness, it is pointed out that light from this unit does not necessarily belong to the "visible light". For example, UV light can also be used, because LCDs can also act as UV modulators. Of course, then, preferably, the photo-cathode material of the PCD will be adapted to the wavelength of the light used (or radiation used).
30 35 10 ü 1 υ 2 ö30 35 10 ü 1 υ 2 ö
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1007020A NL1007020C1 (en) | 1997-09-12 | 1997-09-12 | Electronic display with wide angle colour matrix |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1007020A NL1007020C1 (en) | 1997-09-12 | 1997-09-12 | Electronic display with wide angle colour matrix |
| NL1007020 | 1997-09-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1007020C1 true NL1007020C1 (en) | 1999-03-15 |
Family
ID=19765669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1007020A NL1007020C1 (en) | 1997-09-12 | 1997-09-12 | Electronic display with wide angle colour matrix |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL1007020C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0966018A1 (en) * | 1998-06-19 | 1999-12-22 | Cambridge Display Technology Limited | Light-emissive devices |
-
1997
- 1997-09-12 NL NL1007020A patent/NL1007020C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0966018A1 (en) * | 1998-06-19 | 1999-12-22 | Cambridge Display Technology Limited | Light-emissive devices |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8059117B2 (en) | Liquid crystal display device, and method and circuit for driving liquid crystal display device | |
| JP3635839B2 (en) | Display device and method of operating display device | |
| NL8700627A (en) | METHOD FOR CONTROLLING A LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND ASSOCIATED DISPLAY. | |
| JP2004533647A (en) | Liquid crystal device | |
| EP0875881A2 (en) | Active matrix light modulators, use of an active matrix light modulator, and display | |
| NL8703085A (en) | METHOD FOR CONTROLLING A DISPLAY DEVICE | |
| EP0788014B1 (en) | Display apparatus capable of gradational display | |
| US8629821B2 (en) | Display device with faster changing side image | |
| GB2405516A (en) | Multiple view display | |
| KR100545751B1 (en) | LCD display | |
| EP0803759A1 (en) | Projection image display device | |
| JP3504480B2 (en) | Liquid crystal display | |
| NL1007020C1 (en) | Electronic display with wide angle colour matrix | |
| JPH10268265A (en) | Liquid crystal display device | |
| JP3337982B2 (en) | Liquid crystal display | |
| JP3363731B2 (en) | Display device capable of gradation display | |
| JP3243185B2 (en) | Active matrix type liquid crystal display device and driving method thereof | |
| JPH10333118A (en) | Reflection type liquid crystal display device | |
| KR100403494B1 (en) | LCD Display | |
| JPH06202100A (en) | Liquid crystal display element | |
| Wakita et al. | Multi-color projection display | |
| KR100639602B1 (en) | Nematic liquid crystal driving method | |
| JP3627354B2 (en) | Driving method of liquid crystal display device | |
| JP3276417B2 (en) | Driving method of ferroelectric liquid crystal display device | |
| JP3247518B2 (en) | Antiferroelectric liquid crystal panel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20020401 |
|
| VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20020401 |