专利名称：显示器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种显示器，尤其是由独立的扫描层和象素液晶层组成的点阵图形、图象或数码、字符、符号显示器。
目前，公知的液晶显示器的构造是在一定区域的液晶上加上一定的电压，使偏振光穿过该液晶点阵时发生一定的对应角度偏转后从最外层偏振片穿过时，产生强度或色度的变化来显示该点阵象素；按照给所述区域液晶施加电压的方式区分则有简易矩阵电极多路寻址扫描驱动和有源矩阵驱动；矩阵电极多路寻址驱动虽制造工艺简单，但在非选址液晶点上也施加了小量的电压而产生多路驱动交叉效应，只能靠减少灰度级层次来显示简易图形并且驱动电路复杂；有源矩阵驱动虽然克服了这一缺点，但是其结构及工艺复杂。对于广泛应用的液晶数码、字符、符号显示器，为尽量简化驱动电路，将公共电极减少到2至4个，但其驱动电路比LED数码管的驱动电路更复杂。
本实用新型的目的在于提供一种没有多路驱动交叉效应、结构简单、采用静态方式驱动的点阵图形、图象液晶显示器和一种数码、字符、符号液晶显示器。
为实现本实用新型的目的，本实用新型的点阵图形、图象显示器采用了独立的行扫描层，该扫描层从第一行线到最后第N行线逐行控制发光，在该扫描层上有一层透光的液晶玻璃片，液晶层上下两侧面的透明电极按等距离排列并与行扫描线垂直，这些垂直列电极在液晶玻璃的边缘经线路与驱动电路相连，LCD液晶层只有一个公共电极，采用静态方式驱动；当液晶平板显示器显示第一行图象信息时，行扫描层控制第一行扫描线发光，要显示图象的第一行上的各象素点的信息经静态驱动电路输出到液晶玻璃边缘的透明电极上，行扫描层第一行发光线穿过偏振片变成偏振光，再穿过液晶层使第一行偏振光按各列液晶层上施加的电压各自偏转，最后穿过一定方向的偏振片时图象第一行上各象素的强弱亮度值就显示出来；第一行的显示信息停留一短暂时间后，行扫描层控制下一行扫描线发光，要显示图象的下一行上的各象素点的信息经驱动电路输出到液晶玻璃边缘的透明电极上，如此完成该行图象上各象素的显示直到图象最后一行的显示，完成一帧的图象输出；控制每一帧的显示时间在视觉暂留时间内，连续不断地将人眼可视的动态图象输出。
为实现本实用新型的目的，本实用新型的数码、字符、符号液晶显示器，扫描层不是产生线状发光线，而是对应每一个独立的数码、字符、符号区域，控制每一时间段一个区域一个区域来逐个区域扫描发光；对应全部的数码(8×1)、字符(西文字符4×4、8×8，汉字字符16×16，可将每一个汉字分作16个变化的符号)、符号(简单符号1×1，复杂符n×1n2～16)，在外层象素LCD液晶层上有16个与其相连的段电极和一个公共电极，将对应发光区域的数码、字符、符号信息经简单的静态驱动电路加到外层LCD液晶层电极上，液晶层与上下两面偏振片的配合，通过对扫描区相应区域的小面积发光面进行调制，显示对应小区域的数码、字符、符号信息；通过扫描层和外层LCD液晶层同步分时循环显示每一数码、字符(西文4X4字符只需一次就可显示，汉字16×16，作为16个变化的符号分16次顺序显示)和符号；控制整个循环显示周期使其小于视觉暂留时间，完成数码、字符、符号信息的动态显示。
对于彩色点阵图形、图象显示器，行扫描层提供R、G、B(红、绿、蓝)三种颜色的扫描线，按RGBRGBR...的方式密集排列，当彩色液晶显示器显示第一行彩色图象信息时，行扫描层控制第一行R扫描线发光，要显示图象的第一行上的各象素点的红色信息经静态驱动电路输出到液晶玻璃边缘的透明电极上，行扫描层第一行红色发光线穿过偏振片变成红色偏振光，再穿过液晶层使第一行红色偏振光按各列液晶层上施加的电压各自偏转，最后穿过一定方向的偏振片时图象第一行上的各象素的红色强弱值就显示出来；接着行扫描层与列液晶层配合显示图象第一行上的各象素的绿色强弱信息和蓝色强弱信息完成第一行彩色信息的输出；如此完成彩色图象每一行的显示形成一帧的彩色图象输出；控制每一帧彩色图象的显示时间在视觉暂留时间内，连续不断地将人眼可视的动态彩色图象输出。
作为本实用新型彩色点阵图形、图象显示器进一步改进，行扫描层提供系列白色的扫描线，在扫描层与液晶层之间加入RGB三色滤光片，这些红色滤光窄线、绿色滤光窄线、蓝色滤光窄线与扫描层白色的扫描线准确对应，行扫描层白色发光线穿过三色滤光片与偏振片后变成为R发光线、G发光线、B发光线，与液晶层配合输出彩色图象。
作为本实用新型彩色点阵图形、图象显示器进一步改进，行扫描层提供系列白色的扫描线，在扫描层与液晶层之间加入RGB三色滤光片，这些红色滤光窄线、绿色滤光窄线、蓝色滤光窄线与液晶层上下两面的透明电极准确对应，按RGBRGBR...的方式密集排列，当彩色液晶平板显示器显示第一行彩色图象信息时，行扫描层控制第一行扫描线发白光，要显示图象的第一行上的各象素点的红色、绿色、蓝色信息经静态驱动电路输出分别加到液晶玻璃边缘的与相应的滤光窄线对应透明电极上，行扫描层第一行白色发光线穿过三色滤光片与偏振片后变成为RGB线阵排列的偏振光，再穿过相应的液晶层使第一行红色、绿色、蓝色偏振光按各列液晶层上施加的电压各自偏转，最后穿过一定方向的偏振片时图象第一行上的各象素的红色、绿色、蓝色强弱值就显示出来；第一行的彩色显示信息停留一短暂时间后，行扫描层控制下一行扫描线发光，要显示彩色图象的下一行上的各象素点的信息RGB分量经驱动电路输出到液晶玻璃边缘的透明电极上，如此完成该行彩色图象上各象素的显示直到最后一行的显示，完成一帧的彩色图象输出；控制每一帧的显示时间在视觉暂留时间内，连续不断地将人眼可视的动态彩色图象输出。
作为本实用新型彩色点阵图形、图象或数码、字符、符号显示器的更进一步改进，扫描层提供系列白色的扫描发光区域，象素液晶层中的液晶采用有干涉色调变化的液晶材料，以便白色光穿过施加有不同电压的液晶层后产生灰色、白色、黄色、红色、绿色等颜色变化，扫描层与液晶层配合分别显示每一帧的彩色图象信息。
扫描层每一时刻输出一小区域光信息，亮度要均匀，以便每一小区域的光信息穿过液晶玻璃层时被各象素的液晶层进行强度调制。扫描层只要与象素信息要求同步，扫描层的驱动电路与液晶玻璃层的驱动电路是各自分开的，扫描层由ELD电致发光膜做成，通过改变扫描发光各区域的ELD驱动电压的频率来改变扫描发光区域的颜色，与象素液晶层配合分别显示每一帧的彩色图象信息。
作为本实用新型点阵图形、图象或数码、字符、符号显示器的进一步改进，扫描层采用VFD荧光显示单元，产生一个区域一个区域荧光面经每一液晶象素层的强度调制，输出一个区域一个区域图形、图象或数码、字符、符号信息。
作为本实用新型点阵图形、图象或数码、字符、符号显示器的更进一步改进，扫描层采用PDP等离子显示单元，产生一个区域一个区域荧光面经每一液晶象素层的强度调制，输出一个区域一个区域图形、图象或数码、字符、符号信息。
作为本实用新型点阵图形、图象或数码、字符、符号显示器的更进一步改进，扫描层采用背光源加LCD液晶显示单元，产生一个区域一个区域透光经外层液晶象素的强度调制，输出一个区域一个区域图形、图象或数码、字符、符号信息。作为双液晶层的显示器，至少要有三层偏振片，底层液晶层底有一层偏振片、两层液晶层中间有一层偏振片、外层液晶层之外有一层偏振片、以保证扫描层产生相应的光源及相应的显示。
作为本实用新型点阵图形、图象或数码、字符、符号显示器的更进一步改进，扫描层采用强光源加LCD液晶单元，产生一个区域一个区域光透经外层液晶象素层的强度调制，输出一个区域一个区域图形、图象或数码、字符、符号信息经光学放大投影成象镜片组投影。
作为本实用新型双液晶层的点阵图形、图象或数码、字符、符号显示器的进一步改进，扫描层采用反光片加LCD液晶显示单元，扫描层允许光线一个区域一个区域透过，对每一透过的光线经外层液晶象素层的强度调制，以受光型方式输出一个区域一个区域图象或数码、字符、符号信息。
综上所述，本实用新型的优点是显示器液晶片工艺和驱动简单，没有交叉效应，而且能显示中间灰度层次和彩色。
以下结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为本实用新型显示器的液晶层扫描层结构透视图。
图2为本实用新型显示器的液晶层上下两面透明列电极排布透视图。
图3为本实用新型显示器的液晶象素电极的驱动电路图。
图4为本实用新型显示器的液晶扫描层电极的驱动电路图。
图5为本实用新型显示器具有灰度级中间层次的液晶象素电极的驱动电路图。
图6为本实用新型显示器采用增加液晶片的层数减少驱动电极的两液晶层的电极结构排布透视图。
在
图1所示的点阵显示器扫描层和液晶象素层实例中，有独立的扫描层1和液晶玻璃片2，独立的行扫描层1为VFD荧光显示单元，行扫描层1上有一系列平行密集排列的可控制发光荧光扫描线3，液晶层两面的透明电极4的排列与行扫描线3垂直。控制扫描层从第一行线到最后一行线逐行发光，要显示图象的对应行上的各象素点的信息经驱动电路输出到相应的液晶列电极4上，行扫描层1发出的每一行光线经通过偏振片和由透明电极4和施加图象相应行电压信息的液晶列后调制显示图象对应行的信息；如此形成每一帧的图象输出，控制一帧的显示时间在视觉暂留时间内，连续不断地将人眼可视的动态图象输出。
在图2所示的点阵显示器液晶层实例中，为减少液晶列电极的宽度，液晶层上下两面的透明电极的排列方式为上层的公共电极输入点10与下层的公共电极输入点20在外部连在一起，上层的液晶列象素信息输入点12对应的列电极正对应下层的与公共电极20相连的列电极22，下层的液晶列象素信息输入点21对应的列电极正对应上层的与公共电极10相连的列电极11，上层与下层分别交锴排到着单数列与双数列电极。
在图3所示的点阵液晶显示器液晶层象素驱动电路实例中，多位输入寄存器通过使能控制E脚将外界数据D1、D2...Dn锁存，Vc电源经R0和稳压二极管D输出Vc/2的稳压信号，连接列液晶层公共电极上，并且通过R1、R2...Rn(阻值为R0的10倍左右)分别与OUT1、OUT2...OUTn相连，从cp输入一固定频率的方波信号(占空比为1∶1)到三态缓冲器的输入端，若第一三态缓冲器的控制端通过多位输入寄存器的对应输出位Q1输入VH高电位，该三态缓冲器输出方波信号通过OUT1加到某一液晶层的象素电极上，该电极与公共电极之间有电压正负对称方波信号，偏振光线穿过该电极覆盖的区域时产生相应效应；若第二三态缓冲器的控制端通过多位输入寄存器的对应输出位Q2输入VL低电位，该三态缓冲器为高阻输出；R2电阻将Vc/2的稳压信号送到该三态缓冲器的输出端并且连接到某一液晶层的电极上，使该电极与公共电极之间电位相同，偏振光线穿过该电极覆盖的区域时不产生相应效应；这样控制光线能否穿过某一液晶列或点区域而产生象素、符号输出。
在图4所示的点阵液晶显示器液晶扫描层驱动电路实例中，位移寄存器通过A端脚输入一个方波脉冲产生一次循环位移，位移寄存器通过C端脚输入有效电平信号使位移寄存器正常工作，若位移寄存器C端脚输入无效电平信号则位移寄存器Q1、Q2...Qn全为VL低电平，OUT1、OUT2...OUTn的电位都为Vc/2；位移寄存器通过D端脚输入高电平信号则Q1、Q2...Qn中只有一个为VH高电平其余的都为VL低电平信号；位移寄存器通过D端脚输入低电平信号则Q1、Q2...Qn中只有一个为VL低电平其余的都为VH高电平信号；位移寄存器通过同步B端脚输入一个方波脉冲信号，作为同步则Q1输出唯一的VH高电平或者唯一的VL低电平(与D端脚电平相同)，那么在A端脚的下一个脉冲到来时，Q2输出唯一的与D端脚电平相同的电平；CP信号使有效的对应端OUT1、OUT2...OUTn的波形与之相同。如此完成液晶扫描层电极的驱动一行一行或一块区域一块区域的驱动。
在图5所示的点阵液晶显示器液晶层象素驱动电路实例中，多位输入寄存器通过使能E端脚从数据线读取D1、D2、D3、D4...Dn，运算放大器正向输入端送入正负值对称的微小mV级电压脉冲信号，多位输入寄存器中存贮的数据输出Q1、Q2、Q3、Q4...Qn控制S1、S2、S3，S4...Sn的开关，使Rf1、Rf2，Rf3、RF4...RFn连通与断开，通过改变反馈电阻的组合变化大小来改变运算放大器的放大倍数，使运算放大器的OUT输出端输出正负值对称的电压值可控的信号波形到液晶象素电极，液晶层的公共电极通过COM端与地接为零电位，多位输入寄存器中存贮的数据越大，则运算放大器的放大倍数越大，运算放大器输出的加到液晶象素电极的电压相对公共电极的变化强度越大，使对应的区域对通过该区域的光线的效应越大，实现中间层次灰度级象素的显示。
在图6所示的点阵显示器实施例中，底层的LCD液晶层有较大面积的透明电极区域51、透明电极区域52、透明电极区域53和与它们相应的透明公共电极；上层的LCD液晶层有透明电极线61...透明电极线65，透明电极线71...透明电极线75，透明电极线81...透明电极线85和与它们相应的透明公共电极；其中透明电极线61、透明电极线71、透明电极线81相连，透明电极线62、透明电极线72、透明电极线82相连，透明电极线63、透明电极线73、透明电极线83相连，透明电极线64，透明电极线74，透明电极线84相连，透明电极线65、透明电极线75、透明电极线85相连；透明电极线61...65正对应底层的液晶透明电极51，透明电极线71...75正对应底层的液晶透明电极52，透明电极线81...85正对应底层的液晶透明电极53；底层LCD扫描层液晶电极51、52、53上各施加扫描信号，当底层液晶51区域允许光线通过时，上层的LCD液晶层透明电极线电极61...65上输入的扫描信号或象素信号有效；当底层液晶52区域允许光线通过时，上层的LCD液晶层透明电极线电极71...75上输入的扫描信号或象素信号有效；当底层液晶53区域允许光线通过时，上层的LCD液晶层透明电极线电极81...85上输入的扫描信号或象素信号有效，如此一个完整的扫描周期，只通过驱动上层液晶电极线61...65，与底层扫描LCD液晶层同步协调就可以覆盖整个显示区域，数倍地减少上层LCD液晶层的驱动电极。
本实用新型不局限于上述实施方式，凡是利用独立的扫描层与象素液晶层同步协调输出图形、图象或数码、字符、符号，不论在其形状或结构上作任何变化，不论其怎样改变扫描层和液晶层的排布方式，不论其怎样改变不同的数字电路，不论其选用何种发光的显示单元作扫描层制作的显示器均落在本实用新型保护范围之内。此外，采用多层液晶(或增加辅助扫描液晶层)的点阵图形图象液晶显示器和数字、字符、符号的液晶显示器，不论其偏振片的增加及摆放位置的改变、以及驱动方式的改变都是本实用新型的一种变型均应认为在本实用新型保护范围之内。
权利要求1.一种点阵图形、图象或数码、字符、符号显示器，该显示器包括独立的扫描层(1)和液晶玻璃片(2)；点阵型图形、图象显示器的液晶层两面的透明电极(4)的排列与行扫描线(3)垂直；其特征在于控制扫描层从第一区域到最后一区域按顺序逐一发光，对应区域的各象素的信息经静态驱动电路送到相应液晶层电极上，扫描层发出的每一区域的光线经加有相应区域的图象或数码、字符、符号信息的液晶层调制显示对应的信息；如此输出一帧的图形、图象或数码、字符、符号信息，控制每一帧显示时间在视觉暂留时间内，连续显示动态图形、图象或数码、字符、符号信息。
2.根据权利要求1所述的点阵图形、图象或数码、字符、符号显示器，其特征在于独立的扫描层由VFD荧光显示单元或PDP等离子显示单元或ELD电致发光显示单元形成的系列扫描发光区域。
3.根据权利要求1所述的点阵图形、图象或数码、字符、符号显示器，其特征在于独立的扫描层由LCD液晶显示单元控制扫描透光区域。
4.根据权利要求3所述的点阵图形、图象或数码、字符、符号显示器，其特征在于在液晶扫描层的最底部加有平板面光源制作平板双层LCD液晶显示器和在液晶扫描层的最底部加有强光源经多层LCD的调制和光学放大投影成象镜片组投影显示。
5.根据权利要求3所述的点阵图形、图象或数码、字符、符号显示器，其特征在于在液晶扫描层的最底部加有反光片形成平板受光型LCD显示。
6.根据权利要求1至4中的任何一项所述的点阵图形、图形、图象显示器，其特征在于彩色点阵图象显示器扫描层所发出的每一行白光，经平行的红、绿、蓝三种颜色的密集排列多色滤光层与偏振片后变成为彩色线状偏振光，再穿过相的列液晶层来显示每一行各象素点的彩色信息。
7.根据权利要求1至4中的任何一项所述的点阵图形、图象或数码、字符、符号显示器，其特征在于彩色点阵图形、图象或数码、字符、符号显示器的扫描层由ELD电致发光膜做成，通过改变扫描发光各区域的ELD驱动电压的频率来改变扫描发光区域的颜色，与象素液晶层配合分别显示每一区域的彩色图形、图象或数码、字符、符号信息。
8.根据权利要求1至5中的任何一项所述的点阵图形、图象或数码、字符、符号显示器，其特征在于彩色点阵图形、图象或字符、符号显示器的LCD象素调色液晶层，光线经LCD象素调色液晶层时按扫描层允许光线穿过的区域的图象或字符、符号信息对应的彩色信息对穿过的白色光进行颜色调制来显示各象素点、数码段、符号的彩色信息。
9.根据权利要求1至5中的任何一项所述的点阵图形、图象或数码、字符、符号显示器，其特征在于为减少液晶层的驱动电极数量，增加独立的同步辅助液晶扫描层。
10.根据权利要求9所述的点阵图形、图象或字符、符号显示器，其特征在于静态驱动电路采用通过改进后的三态缓冲器输出方波信号，输出到独立的液晶扫描层和图象或数码、字符、符号显示器的液晶象素信号电极，公电极连接到Vc/2电位上，三态缓冲器输出方波信号和Vc/2的稳压信号使相应的液晶层对通过该液晶层的偏振光产生对应效应；静态驱动电路采用数控运放输出的波形相对于地为正负值对称的方波信号，电压与数控值适应，输出到图形、图象或数码、字符、符号显示器的液晶层信号电极，液晶层公电极接地，产生有灰度级中间层次的象素。
专利摘要本实用新型公开了一种点阵图形、图象或数码、字符、符号显示器,该显示器包括扫描层1和液晶玻璃片2;点阵显示器液晶层两面的透明电极4的排列与扫描线3垂直。其特点是:扫描层从第一到最后区域逐一发光,对应该区域各象素的信息经静态驱动电路送到相应液晶电极上,扫描层发出的每一区域光线经加有相应区域图象或字符信息的液晶调制显示各信息;如此输出一帧的信息,控制每帧显示时间在视觉暂留时间内连续显示信息。
文档编号G09G3/36GK2359771SQ99235568
公开日2000年1月19日 申请日期1999年3月17日 优先权日1999年3月17日
发明者陈定万 申请人:陈定万