DE69400650T2

DE69400650T2 - Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einer Bildelementen-Matrix

Info

Publication number: DE69400650T2
Application number: DE69400650T
Authority: DE
Inventors: Jean-Francois Boisdron; Michel Chaudagne
Original assignee: Sagem Souriau Systemes SA
Current assignee: Sagem Souriau Systemes SA
Priority date: 1993-02-12
Filing date: 1994-01-20
Publication date: 1997-02-27
Anticipated expiration: 2014-01-21
Also published as: FR2701586B1; FI953819L; ES2092864T3; FI953819A0; EP0611178B1; FI953819A7; NO953168L; EP0611178A1; NO953168D0; ATE144065T1; DE69400650D1; DK0611178T3; FR2701586A1; US5673091A; TW283229B; WO1994018659A1

Description

Die vorliegende Erfindung hat eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einem Gitter aus Bildpunkten zum Gegenstand und umfaßt einen Verband von wenigstens einem ersten und einem zweiten Anzeigeelement, jedes mit einer ersten Fläche und einer der ersten Fläche entgegengesetzten zweiten Fläche.
Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der französischen Patentanmeldung Nr. 2 656 451 bekannt, die am 21. Dezember 1990 von der Firma MITSUBISHI hinterlegt wurde.
Diese Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung bildet durch seitliche Aneinanderfügung einer Mehrzahl von Flüssigkristallplatten ein Gitter. Weiterhin wird ein Elektrodensubstrat mit Busleitungen für Daten und Busleitungen für eine Gittersteuerung benutzt, um die Verbindungen untereinander herzustellen.
Diese Vorrichtung weist mehrere Nachteile und insbesondere Unregelmäßigkeiten im Abstand der Bildpunkte (oder Pixel) auf.
Tatsächlich ist man nicht in der Lage, zwischen den Pixeln einer gitterförmigen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung einen so genauen Abstand beizubehalten, wie unter Verwendung eines Einzelelementes, wobei dann aber aufgrund gegenwärtiger technischer Grenzen die maximalen Abmessungen auf 300 mm bis 400 mm beschränkt sind.
Es ist im übrigen auch bekannt, große Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen herzustellen, einzig und allein aber auf Basis alphanumerischer oder mosaikartiger Module, die sich als X wie auch als Y in der Weise aneinanderfügen, daß sie ein alphanumerisches Anzeigesystem von großer Abmessung bilden. Somit ist in solchen Anzeigesystemen eine Unregelmäßigkeit des Abstandes zwischen den aneinandergefügten alphanumerischen Modulen praktisch nicht wahrnehmbar.
Das US-Patent 4 808 836 hat eine Anzeigetafel zum Gegenstand, deren elektrische Kontinuität zwischen ihren LCD- Modulen über Kontakte erhalten wird, die außerhalb von durch Elektroden gebildeten aktiven Anzeigezonen liegen. Diese Anordnung hat zudem zum Ziel, zwischen den Modulen eine konstante Planheit zu erhalten (Spalte 3 - Zeilen 3 bis 13). Die Tafel weist den Nachteil auf, daß sie insbesondere aufgrund des notwendigen Vorhandenseins einer Verkleidung nicht für eine Graphiktafel mit konstantem Abstand zu verwenden ist.
Zum gegenwärtigen Zeitpunkt gibt es keine Anzeigevorrichtung mit großer Abmessung, insbesondere für Verwendungen als städtische Anzeigeeinrichtung, Bahnhofs- oder Flughafenanzeigeeinrichtung etc. ..., die Flüssigkristalle benutzt, trotz bedeutender Vorteile von Flüssigkristallen (insbesondere in Verbrauch und Zuverlässigkeit) gegenüber den für diese Verwendungszwecke bekannten Anzeigevorrichtungen (insbesondere einer LED-Anzeigevorrichtung oder einer elektromagnetischen Anzeigevorrichtung).
Die Erfindung betrifft daher eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einem Gitter aus Bildpunkten, die es gestattet, eine Graphik-Anzeigevorrichtung von großer Abmessung herzustellen.
Die Anzeigevorrichtung gemäß der Erfindung ist in diesem Sinne dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens ein erstes und ein zweites Anzeigeelement umfaßt, die zwischen den Rändern der Elemente überlappend aneinandergefügt sind, derart, daß ein konstanter Abstand zwischen den Bildpunkten beibehalten wird, wobei die Elemente einen ersten Rand für eine elektrische Verbindung, der auf der ersten Fläche der Elemente angeordnete elektrische Kontakte umfaßt, und einen dem ersten Rand gegenüberliegenden zweiten Rand aufweisen, wobei die Überlappung zwischen dem zweiten Rand der ersten Fläche des ersten Elementes und dem ersten Rand der zweiten Fläche des zweiten Elementes erfolgt.
Die vorgenannte Überlappung gestattet, aufgrund einer Anordnung der Elemente in der Weise von "Ziegeln" eines Daches, die zusätzliche Weite aufgrund des Vorhandenseins einer elektrischen Verbindungszone auf einem Rand der Flüssigkristallelemente auszugleichen.
Die erste Fläche der Vorrichtung kann einen Absatz umfassen, der diese verlängert und der die elektrischen Kontakte umfaßt.
Jedes Element kann in an sich bekannter Weise in Form von zwei Glasplatten hergestellt sein, die miteinander versiegelt sind und zwischen denen ein Flüssigkristallelement eingeschlossen ist.
Jedes Element kann in vorteilhafter Weise eine Grundmatrix aus Bildpunkten umfassen. Diese können entweder einzeln oder matrixweise elektrisch angesprochen werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die ersten Ränder von wenigstens einigen der Elemente in Auflage auf einer entsprechenden Seitenfläche eines Gehäuses angeordnet.
Die Elemente können in vorteilhafter Weise untereinander parallel sein.
Die Anzeigevorrichtung gemäß der Erfindung kann eine zweidimensionale Elementenmatrix bilden, in welcher die Elemente in einer Dimension überlappt sind und in der anderen Dimension Seite an Seite angeordnet sind. Dies führt zu einer Montage der Elemente wie bei Ziegeln eines Daches, derart, daß man stets den gleichen Abstand eines X-förmigen wie auch Y-förmigen Pixels von einem anderen in der Mitte ein und desselben Elementes genauso wie am Übergang von einem Element zu einem anderen in der einen oder anderen Dimension wieder vorfindet.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann zudem auch dadurch gekennzeichnet sein, daß die Anzeigeelemente in den Gehäusen miteinander in einem Rahmen derart zusammengesetzt angebracht sind, daß sie in Überlappungsrichtung ein Spiel J aufweisen, um einen Ausbau eines einzelnen Gehäuses durch Lockerung von zwei in dieser Richtung benachbarten Gehäusen zu gestatten.
Die Kennzeichen und Vorteile der Erfindung werden aus der Lektüre der Beschreibung deutlicher, die im folgenden beispielhaft und nicht beschränkend in Verbindung mit den Zeichnungen gegeben wird, welche darstellen:
- Figur 1a eine Draufsicht eines Flüssigkristallelementes eines bekannten Typs;
- Figur 1b eine Seitenansicht eines solchen Elements, wobei zum Zwecke der Klarheit der Zeichnungen der Abstand zwischen den Glasplatten stark überhöht ist;
- Figur 2 eine Seitenansicht einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung aus Elementen gemäß den Figuren 1a und 1b;
- Figur 3 eine schematische Draufsicht einer Anzeigevorrichtung gemäß Figur 2;
- Figur 4 eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung wie der aus Figur 2;
- Figur 5 eine Draufsicht der Vorrichtung aus Figur 4.
Gemäß Figur 1a umfaßt ein Flüssigkristallelement hier in Zeilen und Spalten angeordnete Pixel 10 (4 mal 4), die durch Zeilenanschlüsse 6 und Spaltenverbindungen 7 miteinander verbunden sind. Die Zeilenanschlüsse 6 und 7 dehnen sich bis zu einem Verbindungselement 3 aus, das auf einem Rand 2 des Elements 1 liegende elektrische Kontakte trägt. Der Rand 2 ist größer als der gegenüberliegende Rand 4 und die Seitenränder 5, die selbst keinen elektrischen Kontakt aufweisen.
Gemäß Figur 1b umfaßt ein Flüssigkristallelement zwei Glasplatten 16 und 18 mit einer Stärke in der Größenordnung von 1 mm, die durch eine einen Verbindungssteg 17 bildende Umfangsversiegelung aus Epoxyharz in einem Abstand von einigen Mikrometern zueinander angeordnet sind, und innerhalb der äußeren Begrenzung derselben ist ein Flüssigkristallelement 19 angeordnet, dessen Polarisation sich in Abhängigkeit vom elektrischen Feld ändert, um die vorgenannte Matrix herzustellen. Die elektrischen Kontakte 3 sind in einer die Glasplatte 18 überlappenden Verlängerung 12' der Fläche 12 auf der Fläche 16' der Glasplatte 16 angeordnet. Auf der Innenfläche der Glasplatte 16 sind N Anoden 10 angeordnet, die jeweils eine mit einem der Kontakte 3 verbundene Leiterbahn 6 (leitfähige Tinte) aufweisen. Auf der Innenfläche 18' der Glasplatte 18 sind die N Kathodenpunkte 10' miteinander durch die Leiterbahnen 7 verbunden, die an einem der Kontakte 3 durch einen Leitungsdraht 700 miteinander verbunden sind. In dieser Version werden die durch die Anoden 10 definierten Bildpunkte der Matrix einzeln angesprochen. Es ist übrigens auch bekannt, eine matrixweise Adressierung durchzuführen.
Wie die Figuren 2 und 3 zeigen, sind die Elemente 1 miteinander überlappend angebracht, derart, daß ein konstanter Abstand p zwischen den Pixeln 10 beibehalten wird. Die Überlappung erfolgt durch ein Auflegen der Fläche 12 eines Elementes 1 mit seinem Rand 4 auf die Fläche 14 eines benachbarten Elementes an dessen Anschlußrand 2. In dem dargestellten Beispiel befindet sich der Rand 2 jedes der Elemente in Auflage auf einen Seitenrand 11 eines Gehäuses 20, was deren Position fixiert. Die Ränder 2 werden durch eine Kante 15 gehalten, die sich von dem Seitenrand 11 aus erstreckt. Die dachziegelförmige Montage führt zu einem kleinen Parallaxenwinkel α, der in der Praxis wenig störend ist. Denn solche Bildwände mit großer Abmessung sind insbesondere für städtische Anzeigevorrichtungen oder Bahnhofs- oder Flughafenanzeigevorrichtungen bestimmt, die oberhalb der Benutzer angeordnet sind. Ferner bleiben diese ja, unter der Maßgabe, daß der Winkel für alle Elemente gleich ist, zueinander parallel.
In den Figuren 2 und 3 wird die Überlappung der Elemente 1 in einer einzigen Richtung gezeigt, das heißt, daß die Elemente 1 einer einzelnen Spalte überlappend angebracht sind während die Elemente zwischen den Spalten mit ihren Seitenrändern 5 seitlich aneinander angeordnet sind. Derart, daß der Abstand p in den beiden Richtungen beibehalten wird.
Wir kommen nun dazu, die Figuren 4 und 5 zu beschreiben.
Die Gehäuse werden aus einer Oberfläche 34, die zwei Glaselemente trägt, und aus drei Seitenwänden (untere 37, linke 35 und rechte 36) gebildet, und sie sind in einem Rahmen 30 angebracht.
Die Oberfläche ist mit Löchern 40 versehen, die das Licht einer rückseitigen Beleuchtung von jedem der Pixel durchlassen. Sie besitzt vorderseitg Positionierrippen 38 aus Glas und auf ihrer Rückseite Stifte 33 zur Positionierung auf dem Rahmen 30 sowie Verbindungsstege 41 für die Befestigung der die Steuerungsbauteile der Anzeigevorrichtungen tragenden gedruckten Schaltung 40.
Die untere Seitenfläche 37 besitzt eine Ausnehmung 39 für den Durchgang eines Leitungsdrahtes 46, der die Glasplatte mit der gedruckten Schaltung verbindet.
Die Verbindungsstege 32 für die Befestigung der Gehäuse auf dem Rahmen 30 gehen von der Oberfläche des Gehäuses aus und bilden einen Teil der Seitenwände.
Der Rahmen 30 zur Befestigung der Gehäuse umfaßt Löcher 45 zur Befestigung der Gehäuse durch Schrauben 31, Löcher 44 zur Positionierung der Gehäuse und Löcher 43 für den Durchgang von Kabeln 42 zur Verbindung der gedruckten Steuerschaltungen der Anzeigeelemente mit der elektronischen Leiterplatte.
Wie in Figur 2 dargestellt ist, sind die Elemente 1, z. B. durch Verklebung ihrer Unterseite 12, auf den Gehäusen 20 befestigt. Die Gehäuse 20 besitzen eine Befestigungseinrichtung, die einerseits die Verbindungsstege 32 sowie die Positionierstifte 33 umfassen, die die Positionierung der Gehäuse 20 auf dem Rahmen mittels Schrauben 31 erlauben. Die Gehäuse 20 werden vom obersten Gehäuse ausgehend mittels der Schrauben 31 auf dem Rahmen aneinander befestigt, wobei die Positionierstifte 33 gestatten, den Abstand p in vertikaler Richtung konstant zu halten. Zum Zwecke ihres Ausbaus, und insbesondere für den Fall, das eines der Gehäuse ausgewechselt werden müßte, gestattet eine aufgrund des zwischen den Gehäusen bestehenden Spiels J einfache Lockerung der sich oberhalb und unterhalb befindlichen Gehäuse die Herausnahme des auszutauschenden Gehäuses. Das Spiel J entspricht der Dimensionierung der Gehäuse in Abhängigkeit vom Abstand p der Bildpunkte 2 derart, daß der Ausbau durchgeführt werden kann. Zum Beispiel ist das Spiel J gleich der Hälfte der Überlappungsweite zwischen zwei Anzeigeelementen.

Claims

1. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einem Gitter aus Bildpunkten (10), die einen Verband von wenigstens einem ersten und einem zweiten Anzeigeelement (1) umfaßt, jedes mit einer ersten Fläche und einer der ersten Fläche entgegengesetzten zweiten Fläche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verband durch Überlappung zwischen den Rändern (2, 4) der Elemente (1) ausgeführt ist, derart, daß ein konstanter Abstand zwischen den Bildpunkten (10) beibehalten wird, wobei die Elemente (1) einen ersten Rand (2) für eine elektrische Verbindung, der auf der ersten Fläche (12) der Elemente (1) angeordnete elektrische Kontakte (3) umfaßt, und einen dem ersten Rand (2) gegenüberliegenden zweiten Rand (4) aufweisen, und daß die Überlappung zwischen dem zweiten Rand (4) der ersten Fläche (12) des ersten Elementes (1) und dem ersten Rand (2) der zweiten Fläche (14) des zweiten Elementes (1) erfolgt.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Fläche (12) der Vorrichtung einen Absatz (12') umfaßt, der diese verlängert und der die elektrischen Kontakte (3) umfaßt.

3. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Element (1) zwei Glasplatten (16, 18) aufweist, die miteinander (17) versiegelt sind und zwischen denen ein Flüssigkristallelement (19) eingeschlossen ist.

4. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Element (1) eine Grundmatrix aus Bildpunkten (20) umfaßt.

5. Anzeigevorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Ränder (2) von wenigstens einigen der Elemente (1) in Auflage auf einer entsprechenden Seitenfläche (11) eines Gehäuses (20) angeordnet sind.

5. Anzeigevorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (1) untereinander parallel sind.

7. Anzeigevorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine zweidimensionale Elementenmatrix (1) bildet, in welcher die Elemente (1) in einer Dimension überlappt sind und in der anderen Dimension Seite an Seite angeordnet sind.

8. Anzeigevorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeelemente (1) in den Gehäusen miteinander in einem Rahmen (30) derart zusammengesetzt angebracht sind, daß sie in Überlappungsrichtung ein Spiel (J) aufweisen, um einen Ausbau eines einzelnen Gehäuses durch Lockerung von zwei in dieser Richtung benachbarten Gehäusen zu gestatten.