Изобретение относится к индикаторной технике, в частности к цветным жидкокристаллическим дисплеям, в которых окрашивание изображений производится последовательным переключением управляемых цветных фильтров.The invention relates to an indicator technique, in particular to color liquid crystal displays, in which the coloring of images is carried out by sequential switching of controlled color filters.
Известен элемент ЖК дисплея (см. патент США № 4019808) [1], содержащий три ЖК ячейки, каждая из которых содержит слой ЖК с закрученной на 90° структурой, заключенный между двумя подложками, двулучепреломляющую пластину и два поляроида. Один слой ЖК в комбинации с двулучепреломляющей пластиной может служить как управляемый фильтр, пропускающий белый свет в отсутствие управляющего напряжения или выделяющий один определенный цвет, если напряжение приложено. Два других слоя ЖК в комбинации с пластинами с другой величиной двулучепреломления обеспечивают выделение еще двух цветов.A known element of the LCD display (see US patent No. 4019808) [1], containing three LCD cells, each of which contains a layer of LCD with a 90 ° structure twisted between two substrates, a birefringent plate and two polaroids. One layer of an LCD in combination with a birefringent plate can serve as a controlled filter that transmits white light in the absence of a control voltage or emits one specific color if voltage is applied. Two other layers of the LCD in combination with plates with a different birefringence value provide the selection of two more colors.
Недостатками известного элемента являются значительные потери света, обусловленные поглощением в четырех последовательно расположенных поляроидах, дороговизна изделия, включающего 4 поляроида, три двулучепреломляющие пластины, требующие тонкой юстировки, значительная толщина конструкции. Кроме того, спектральные полосы пропускания по каждому цвету достаточно широкие и перекрываются, исключая возможность получения чистых первичных цветов.The disadvantages of the known element are significant light losses due to absorption in four sequentially located polaroids, the high cost of the product, including 4 polaroids, three birefringent plates requiring fine adjustment, a significant thickness of the structure. In addition, the spectral bandwidths for each color are quite wide and overlap, eliminating the possibility of obtaining pure primary colors.
Ближайшим по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению является элемент жидкокристаллического дисплея (см. патент РФ № 2201611 «Элемент жидкокристаллического дисплея») [2], включающий входную и выходную маски со щелями, взаимное расположение которых согласовано, растровый конденсор, растровый объектив и слой жидкого кристалла, заключенного между двумя прозрачными подложками с прозрачными электродами. Электрод на одной из подложек выполнен в виде гребенок с взаимно проникающими зубцами. Период зубцов одной гребенки 2d, суммарный период период двух гребенок d. Электрод на второй подложке выполнен в виде полосок с периодом 1,5 d. В исходном состоянии никакой свет не проходит сквозь щели выходной маски. Комбинируя схему подачи напряжений к трем системам электродов, можно обеспечить прохождение сквозь элемент одного из трех цветов. При использовании одного слоя ЖК элемент имеет 3 цветных оптических состояния и четвертое непрозрачное состояние, конструкция плоская.The closest in technical essence and the achieved effect to the proposed invention is a liquid crystal display element (see RF patent No. 2201611 "Liquid crystal display element") [2], including input and output masks with slots, the mutual arrangement of which is matched, a raster capacitor, a raster lens and a layer of liquid crystal enclosed between two transparent substrates with transparent electrodes. The electrode on one of the substrates is made in the form of combs with mutually penetrating teeth. The period of the teeth of one comb 2d, the total period the period of two combs d. The electrode on the second substrate is made in the form of strips with a period of 1.5 d. In the initial state, no light passes through the slits of the output mask. By combining a voltage supply circuit for three electrode systems, one of three colors can pass through the element. When using one layer, the LCD element has 3 color optical states and a fourth opaque state, the design is flat.
Основным недостатком известной конструкции является сильная связь между тремя цветами, которые может пропускать элемент, и потому ограниченные возможности юстировки цветов. Обусловлено это тем, что периоды электродов на одном из электродов жестко связаны между собой (2d и d), поэтому длины пропускаемых волн отличаются точно в 2 раза. Третий цвет, получаемый при периоде 1,5 d, не является спектрально чистым, поскольку ширина щели выходной маски может быть сужена только до некоторого предела, после которого станет невозможным выделить первые два цвета. В системах цветного телевидения, например, с последовательной передачей цветов требуется очень точная юстировка положения каждого из цветов на шкале длин волн и четко определенный спектральный состав, чего не может обеспечить известный элемент.The main disadvantage of the known design is the strong connection between the three colors that the element can pass through, and therefore the limited ability to adjust colors. This is due to the fact that the periods of the electrodes on one of the electrodes are rigidly interconnected (2d and d), therefore, the lengths of the transmitted waves differ exactly by 2 times. The third color obtained with a period of 1.5 d is not spectrally pure, since the width of the slit of the output mask can be narrowed only to a certain limit, after which it becomes impossible to distinguish the first two colors. In color television systems, for example, with sequential color reproduction, a very accurate adjustment of the position of each of the colors on the wavelength scale and a clearly defined spectral composition are required, which a known element cannot provide.
Целью настоящего изобретения является обеспечение возможности точной и независимой юстировки каждого цвета.The aim of the present invention is to enable accurate and independent adjustment of each color.
Поставленная цель достигается тем, что в известный элемент, содержащий входную маску со щелями, цилиндрический растровый конденсор, по крайней мере, один слой жидкого кристалла, заключенного между прозрачными подложками с прозрачными электродами, из которых, по крайней мере, один выполнен в виде полосок с определенным периодом, цилиндрический растровый объектив и выходную маску со щелями, положение которых согласовано с положением щелей входной маски, введены второй и третий слои жидкого кристалла, каждый из слоев заключен между прозрачными подложками с прозрачными электродами, один из двух электродов, прилегающих ко второму и третьему слоям, выполнен в виде полосок со вторым и третьим периодом, соответственно, каждый из трех слоев расположен на различных расстояниях от выходной маски, щели выходной маски расположены симметрично относительно щелей входной маски на расстоянии S от осевой линии, проходящей через щель входной маски, периоды полосчатых электродов выбраны с возможностью формирования дифракционных решеток и пропускания через щели выходной маски одного из трех цветов, независимо от того, что слои жидкого кристалла находятся на разных расстояниях от выходной маски. Это обеспечивается за счет поддержки соотношения, связывающего, период полосчатых электродов, расстояние слоя ЖК от выходной маски, заданную длину волны и положение щели выходной маски.This goal is achieved by the fact that in a known element containing an input mask with slots, a cylindrical raster condenser, at least one layer of liquid crystal enclosed between transparent substrates with transparent electrodes, of which at least one is made in the form of strips with a certain period, a cylindrical raster lens and an output mask with slots, the position of which is consistent with the position of the slots of the input mask, the second and third layers of liquid crystal are introduced, each of the layers is enclosed between a transparent substrates with transparent electrodes, one of the two electrodes adjacent to the second and third layers is made in the form of strips with a second and third period, respectively, each of the three layers is located at different distances from the output mask, the slits of the output mask are located symmetrically relative to the slots of the input masks at a distance S from the axial line passing through the slit of the input mask, the periods of the banded electrodes are selected with the possibility of forming diffraction gratings and passing through the slits of the output mask of one of t color peaks, regardless of the fact that the layers of the liquid crystal are at different distances from the output mask. This is ensured by supporting the coupling relationship, the period of the banded electrodes, the distance of the LC layer from the output mask, a given wavelength and the position of the slit of the output mask.
Предложенная совокупность признаков позволяет получить абсолютно независимые первичные цвета, в том числе получение четвертого первичного цвета, сохранить малое поглощение модулируемого света, присущее прототипу, кроме того, обеспечить частоту повторения кадров такую же, как и в дисплеях с передачей цветов в одном кадре.The proposed set of features allows you to get completely independent primary colors, including obtaining the fourth primary color, to preserve the low modulated light absorption inherent in the prototype, in addition, to ensure the frame repetition rate is the same as in displays with color reproduction in one frame.
Сущность настоящего изобретения, поясняется чертежом, где приведены основные конструктивные элементы и их взаимное расположение.The essence of the present invention is illustrated by the drawing, which shows the main structural elements and their relative position.
Элемент жидкокристаллического дисплея состоит из трех жидкокристаллических ячеек 1, 2 и 3, каждая из которых включает слой жидкого кристалла 4, заключенного между подложкой 5 со сплошным прозрачным электродом 6 и подложкой 7 с прозрачными электродами 8, выполненными в виде полосок с определенным периодом. Период электродов 8 в каждой из ячеек 1, 2, 3 разный и задан образом, указанным ниже. Ячейки 1, 2, 3 расположены вплотную друг к другу и образуют пакет. В принципе, соседние подложки разных ячеек, находящиеся внутри пакета, могут быть совмещены и представлять собой единую подложку для двух ячеек с прозрачными электродами, нанесенными на обе стороны единой подложки.The liquid crystal display element consists of three liquid crystal cells 1, 2, and 3, each of which includes a layer of liquid crystal 4 enclosed between the substrate 5 with a continuous transparent electrode 6 and the substrate 7 with transparent electrodes 8 made in the form of strips with a certain period. The period of the electrodes 8 in each of the cells 1, 2, 3 is different and set in the manner indicated below. Cells 1, 2, 3 are located close to each other and form a package. In principle, adjacent substrates of different cells located inside the package can be combined and form a single substrate for two cells with transparent electrodes deposited on both sides of a single substrate.
С одной стороны пакета установлен цилиндрический растр-конденсор 9 с фокусным расстоянием fr. На расстоянии fr от конденсора установлена непрозрачная входная маска 10 со щелями, расположенными в фокусных линиях растра-конденсора. С другой стороны пакета, состоящего из трех ячеек 1, 2, 3, установлен цилиндрический растр-объектив 11 с фокусным расстоянием fo. В фокальной плоскости растра-объектива 11 установлена выходная маска 12 со щелями. Щели выходной маски 12 расположены на расстоянии S симметрично относительно осевой линии элемента 0-0, проходящей через щель входной маски. Входная маска 10 освещается лучами белого света 13, имеющего в своем составе компоненты с длиной волны λR,λG,λB.A cylindrical raster-condenser 9 with a focal length fr. At a distance fr from the condenser, an opaque input mask 10 is installed with slots located in the focal lines of the raster-condenser. On the other side of the package, consisting of three cells 1, 2, 3, a cylindrical raster-lens 11 with a focal length fo is installed. In the focal plane of the raster lens 11, an output mask 12 with slots is installed. The slots of the output mask 12 are located at a distance S symmetrically with respect to the axial line of the element 0-0 passing through the slit of the input mask. The input mask 10 is illuminated by white light rays 13, which incorporates components with a wavelength of λR , λG , λB.
Жидкокристаллические слои каждой из трех ячеек 1, 2, 3 расположены на разных расстояниях от выходной маски.The liquid crystal layers of each of the three cells 1, 2, 3 are located at different distances from the output mask.
Подложки 5, 7 имеют обычную толщину 0,8-2 мм, толщины прозрачных электродов 6 и 8 - от 700 до 1000 нм, толщина слоя ЖК - от 2 до 20 мкм. Ввиду такого различия толщин элементов, составляющих ЖК ячейки, при дальнейшем описании будем учитывать только толщину подложек, а суммарную толщину электродов и слоя ЖК принимать равной 0 (электроды и слой ЖК образуют управляемую дифракционную решетку и ее толщиной по сравнению с толщинами подложек можно пренебречь).The substrates 5, 7 have a usual thickness of 0.8-2 mm, the thickness of the transparent electrodes 6 and 8 is from 700 to 1000 nm, the thickness of the LC layer is from 2 to 20 microns. Due to such a difference in the thicknesses of the elements that make up the LC cells, in the further description we will only take into account the thickness of the substrates, and take the total thickness of the electrodes and the LC layer to be equal to 0 (the electrodes and the LC layer form a controlled diffraction grating and its thickness can be neglected compared to the thickness of the substrates).
ЖК слой ячейки 1 находится на расстоянии l1=lB от выходной маски, которое включает толщину 5 подложек и фокусное расстояние fo растрового объектива.The LC layer of cell 1 is located at a distance l1 = lB from the output mask, which includes the thickness of 5 substrates and the focal length fo of the raster lens.
ЖК слой ячейки 2 находится на расстоянии l2=lG от выходной маски, которое включает толщину 3 подложек и фокусное расстояние fo растрового объектива.The LC layer of cell 2 is located at a distance l2 = lG from the output mask, which includes the thickness of 3 substrates and the focal length fo of the raster lens.
ЖК слой ячейки 3 находится на расстоянии l3=lR от выходной маски, которое включает толщину одной подложки фокусное расстояние fo растрового объектива.The LC layer of cell 3 is located at a distance l3 = lR from the output mask, which includes the thickness of one substrate, the focal length fo of the raster lens.
В исходном состоянии (на чертеже - крайняя левая часть участка ячейки, обозначенная как DARK) узкие лучи белого света 13 проходят сквозь щели входной 10 и поступают в растр-конденсор 9. Поскольку щели входной маски 9 расположены в фокусах растра-конденсора, то после прохождения конденсора они становятся практически параллельными, проходят три слоя ЖК и 6 подложек, фокусируются растром-объективом на выходную маску 12, образуя на осевой линии O-O нулевой порядок дифракции. В этом месте выходной маски находится непрозрачный участок, так что практически весь свет, прошедший сквозь щели входной маски, три слоя ЖК и 6 подложек, поглощается. Это и есть первое оптическое состояние элемента - ТЕМНО (DARK).In the initial state (in the drawing, the leftmost part of the cell section, designated as DARK), narrow rays of white light 13 pass through the slots of the input 10 and enter the raster-condenser 9. Since the slots of the input mask 9 are located in the foci of the raster-condenser, after they become almost parallel to the condenser, pass through three layers of LC and 6 substrates, are focused by the raster-lens to the output mask 12, forming a zero diffraction order on the OO axial line. At this point of the output mask there is an opaque portion, so that almost all the light that has passed through the slits of the input mask, three layers of the LCD and 6 substrates is absorbed. This is the first optical state of the element - DARK.
Если управляющее напряжение приложено к сплошному электроду 6 и полосчатому электроду 8, например, ячейки 3, то в слое ЖК возникнет периодическая система участков с исходной ориентацией и участков, переориентировавшихся под действием приложенного напряжения. Такая периодическая система участков действует как фазовая дифракционная решетка. Лучи белого света 13 проходят конденсор, 2 слоя ЖК и 5 подложек (на чертеже - второй слева участок, обозначенный как RED), попадают на фазовую дифракционную решетку, образовавшуюся в слое ЖК ячейки 3, и образуют систему дифракционных спектров в фокальной плоскости растра-объектива (на внутренней поверхности выходной маски) в соответствии с выражением:If the control voltage is applied to the continuous electrode 6 and the strip electrode 8, for example, cell 3, then a periodic system of sections with the initial orientation and sections reoriented by the applied voltage will appear in the LC layer. Such a periodic system of sites acts as a phase diffraction grating. Rays of white light 13 pass through a condenser, 2 LC layers and 5 substrates (in the drawing, the second section on the left, designated as RED), fall on the phase diffraction grating formed in the layer of the LC cell 3, and form a system of diffraction spectra in the focal plane of the raster lens (on the inner surface of the output mask) in accordance with the expression:
sinφR=±m.λR/dR, (1)sinφR = ± m.λR / dR , (1)
где φR - угол, под которым распространяется свет с длиной волны λR,where φR is the angle at which light with a wavelength of λR propagates
m - порядок дифракционного максимума,m is the order of the diffraction maximum,
λR - длина волны света, для выделения которой предназначен данный слой ЖК,λR is the wavelength of light for which this layer of LC is intended,
dR=d3 - период полосок полосчатого электрода на слое ЖК ячейки 3.dR = d3 - the period of the strips of the strip electrode on the layer of the LC cell 3.
Итак, фазовая дифракционная решетка, возникшая в слое ЖК ячейки 3, разлагает белый свет на дифракционные спектры 0, ±1, ±2 и т.д. порядков, причем длинноволновая часть спектра находится на большем расстоянии от осевой линии O-O. Если расстояние щели от осевой линии S выбрать из соотношения:So, the phase diffraction grating that has arisen in the layer of the LC cell 3 decomposes white light into diffraction spectra 0, ± 1, ± 2, etc. orders of magnitude, with the long-wavelength part of the spectrum being at a greater distance from the O-O centerline. If the distance of the slit from the center line S is chosen from the ratio:
S=lRtgφR, (2)S = lR tgφR , (2)
то при напряжении, приложенном к слою ЖК ячейки 3, сквозь щели выходной маски пройдет только свет с длиной волны λR и реализуется второе оптическое состояние - КРАСНЫЙ цвет (RED).then, at the voltage applied to the layer of the LCD cell 3, only light with a wavelength of λR will pass through the slits of the output mask and the second optical state, RED (RED), will be realized.
Если управляющее напряжение приложено к сплошному электроду 6 и полосчатому электроду 8 ячейки 2, то в слое ЖК ячейки 2 возникнет периодическая система участков с исходной ориентацией и участков переориентировавшихся под действием приложенного напряжения с периодом dG=d2, где d2 - период полосчатых электродов ячейки 2.If the control voltage is applied to the solid electrode 6 and the strip electrode 8 of the cell 2, then in the layer of the LCD cell 2 there will appear a periodic system of sections with the initial orientation and the sections reoriented under the applied voltage with a period dG = d2 , where d2 is the period of the strip electrodes cell 2.
Лучи белого света проходят конденсор, 3 подложки и один слой ЖК ячейки 1, падают на слой ЖК ячейки 2, на котором теперь сформирована фазовая дифракционная решетка с периодом do, и разлагаются в дифракционные спектры на выходной маске (на чертеже участок обозначен как GREEN). Для того чтобы в щели выходной маски, расположенные на расстоянии S от осевой линии O-O, теперь проходил свет с длиной волны λG, необходимо период dG выбрать из следующих соотношений:Rays of white light pass through a condenser, 3 substrates and one layer of an LCD cell 1, fall on a layer of an LCD cell 2, on which a phase diffraction grating with a period of do is now formed, and are decomposed into diffraction spectra on the output mask (in the drawing, the section is designated as GREEN) . In order for light to pass through the slit of the output mask located at a distance S from the OO centerline wavelength λG, it is necessary to choose the period dG from the following relations:
S=lGtgφG (3)S = lG tgφG (3)
sinφG=±mλG/dG, (4)sinφG = ± mλG / dG , (4)
где S - расстояние от осевой линии до щели выходной маски, рассчитанное в соответствии с выражением (2),where S is the distance from the center line to the slit of the output mask, calculated in accordance with expression (2),
lG - расстояние слоя ЖК ячейки 2 от выходной маски, задано толщинами используемых подложек,lG is the distance of the layer of the LC cell 2 from the output mask, given the thicknesses of the used substrates,
λG - длина волны света, которую необходимо обеспечить в этом состоянии элемента.λG is the wavelength of light, which must be provided in this state of the element.
Если dG - период полосчатых электродов ячейки 2 рассчитан в соответствии с выражениями (3) и (4), то при приложении напряжения к сплошному и полосчатому электродам ячейки 2, через те же щели выходной маски будет проходить свет только с длиной волны λG (зеленая часть спектра) и будет обеспечено третье оптическое состояние - ЗЕЛЕНЫЙ цвет (GREEN).If dG is the period of the strip electrodes of cell 2 calculated in accordance with expressions (3) and (4), then when voltage is applied to the solid and strip electrodes of cell 2, only the wavelength λG (through the same slots of the output mask) will pass the green part of the spectrum) and the third optical state will be provided - GREEN (GREEN).
Если управляющее напряжение приложено к сплошному электроду 6 и полосчатому электроду 8 ячейки 1, то в слое ЖК ячейки 1 возникнет периодическая система участков с исходной ориентацией и участков, переориентировавшихся под действием приложенного напряжения с периодом dB=d1, где d1 - период полосчатых электродов ячейки 1.If the control voltage is applied to the solid electrode 6 and the strip electrode 8 of cell 1, then in the layer of the LCD cell 1 there will appear a periodic system of sections with the initial orientation and sections reoriented under the applied voltage with a period dB = d1 , where d1 is the period of banded electrodes of cell 1.
Лучи белого света проходят конденсор, 1 подложку, слой ЖК ячейки 1, на котором теперь сформирована фазовая дифракционная решетка с периодом dB, и разлагаются в дифракционные спектры на выходной маске (на чертеже участок обозначен как BLUE). Для того чтобы в щели выходной маски, расположенные на расстоянии S от осевой линии O-O, теперь проходил свет с длиной волны λB, необходимо период dB выбрать из следующих соотношений:Rays of white light pass through a condenser, 1 substrate, a layer of an LCD cell 1, on which a phase diffraction grating with a period dB is now formed, and are decomposed into diffraction spectra on the output mask (in the drawing, the region is designated as BLUE). In order for the light to pass through the slit of the output mask located at a distance S from the OO centerline wavelength λB , the period dB must be selected from the following relations:
S=lBtgφB (5)S = lB tgφB (5)
sinφB=±mλB/dB, (6)sinφB = ± mλB / dB , (6)
где S - расстояние от осевой линии до щели выходной маски, рассчитанное в соответствии с выражением (2),where S is the distance from the center line to the slit of the output mask, calculated in accordance with expression (2),
lB - расстояние слоя ЖК ячейки 1 от выходной маски, задано толщинами используемых подложек,lB is the distance of the layer of the LC cell 1 from the output mask, given the thicknesses of the used substrates,
λB - длина волны света, которую необходимо обеспечить в этом состоянии элемента.λB is the wavelength of light that must be provided in this state of the element.
Если dВ - период полосчатых электродов ячейки 1 рассчитан в соответствии с выражениями (5) и (6), то при приложении напряжения к сплошному и полосчатому электродам ячейки 1, через те же щели выходной маски будет проходить свет только с длиной волны λВ - синяя часть спектра и будет обеспечено четвертое оптическое состояние - СИНИЙ цвет (BLUE).If din - period banded electrode cell 1 is calculated in accordance with expressions (5) and (6), when voltage is applied to the continuous and banded electrodes of the cell 1, through the same slit output mask will pass only light of a wavelength λB - the blue part of the spectrum and the fourth optical state will be ensured - BLUE.
Таким образом, прикладывая управляющие напряжения последовательно к каждому из трех слоев ЖК, можно получить переключаемый фильтр, например, для систем телевидения с последовательной передачей цветов, где источником белых изображений является внешний дисплей, например ЭЛТ. Если электроды каждой из ЖК ячеек 1, 2, 3 выполнить в виде матрицы (полоски электродов на каждой из подложек), то внешний источник изображений не требуется. Изображения будут формироваться на каждой из ЖК ячеек. Спектральный состав света, проходящего сквозь фильтр, определяется положением щелей выходной маски относительно осевой линии и их шириной и может при изготовлении варьироваться в широких пределах. Так, если необходима чистота цвета, то щели должны быть узкими и периоды полосчатых электродов должны выбираться в соответствии с вышеприведенными соотношениями. Если требуется большая интенсивность окрашенного света, то ее можно получить за счет расширения спектра (использовать более широкие щели).Thus, by applying control voltages in series to each of the three layers of the LCD, a switchable filter can be obtained, for example, for television systems with serial transmission of colors, where the source of white images is an external display, such as a CRT. If the electrodes of each of the LCD cells 1, 2, 3 are made in the form of a matrix (strips of electrodes on each of the substrates), then an external image source is not required. Images will be formed on each of the LCD cells. The spectral composition of the light passing through the filter is determined by the position of the slits of the output mask relative to the center line and their width and can vary widely during manufacture. So, if color purity is required, the slots should be narrow and the periods of the banded electrodes should be selected in accordance with the above ratios. If a higher intensity of the colored light is required, then it can be obtained by expanding the spectrum (use wider slits).
Другим достоинством предлагаемого элемента является полная независимость цветов и наличие глубокого темного цвета, поскольку в отсутствие напряжения элемент практически непрозрачен, что обеспечивает высокий контраст, хорошую насыщенность цветов.Another advantage of the proposed element is the complete independence of colors and the presence of a deep dark color, since in the absence of voltage the element is practically opaque, which provides high contrast, good color saturation.
Еще одним достоинством предлагаемого дисплея является возможность получения частоты повторения кадров такой же, как и у дисплеев с одновременным представлением цветов. Обычно в дисплеях с последовательным формированием цветов время кадра делится на три периода, в каждом из которых отображается информация только одного цвета. В результате, для получения устойчивого немерцающего изображения частота повторения кадров должна быть в три раза выше, чем у дисплеев с одновременным формированием цветов. В предлагаемом устройстве изображения в трех различных цветах можно формировать одновременно. Для этого каждая из трех ЖК ячеек, на которых формируются изображения, условно разделяется на три равных участка (условно 1, 2, 3). На одной из ячеек, предназначенной для формирования, например, красных изображений, первая строка из кадра отображается на верхней части участка 1 первой ячейки. В это же время на участке 2 второй ячейки производится отображение первой строки, например, зеленого изображения. На участке 3 третьей ячейки производится отображение первой строки, синего изображения. Затем по такой же схеме воспроизводятся вторые, третьи и т.д. строки изображений с синхронным сдвигом. За счет пространственного разделения не происходит наложения и искажения цветов. За счет интегрирующей способности глаза наблюдатель видит все три изображения одновременно с частотой повторения кадров, обычной для дисплеев с одновременным формированием цветов.Another advantage of the proposed display is the ability to obtain a frame repetition rate the same as that of displays with the simultaneous presentation of colors. Typically, in displays with sequential color formation, the frame time is divided into three periods, each of which displays information of only one color. As a result, to obtain a stable, flicker-free image, the frame rate should be three times higher than that of displays with the simultaneous formation of colors. In the proposed device, images in three different colors can be formed simultaneously. For this, each of the three LC cells on which images are formed is conventionally divided into three equal sections (conventionally 1, 2, 3). In one of the cells intended for forming, for example, red images, the first row from the frame is displayed on the top of section 1 of the first cell. At the same time, in section 2 of the second cell, the first row is displayed, for example, a green image. In section 3 of the third cell, the first row is displayed, a blue image. Then, in the same way, the second, third, etc. are reproduced. rows of images with synchronous shift. Due to spatial separation, color overlap and distortion do not occur. Due to the integrating ability of the eye, the observer sees all three images at the same time as the frame rate, which is usual for displays with the simultaneous formation of colors.
При правильно выбранных параметрах входной и выходной масок, фокусных расстояний растровых и дифракционных элементов до 70-80% интенсивности каждого цвета может быть выделено для практического использования, тогда как никакая другая система последовательной выборки цветов не способна обеспечить такую эффективность. Поскольку поглощение света в каждой из ячеек практически отсутствует, без ухудшения параметров можно ввести в систему еще одну ЖК ячейку с четвертым периодом дифракционной решетки и получить четвертый первичный цвет. Проблема получения четвертого первичного цвета является актуальной для новых перспективных систем телевидения с повышенной четкостью.With correctly selected parameters of the input and output masks, the focal lengths of raster and diffraction elements up to 70-80% of the intensity of each color can be allocated for practical use, while no other system of sequential sampling of colors can provide such efficiency. Since there is practically no light absorption in each of the cells, without deterioration of the parameters, one more LCD cell with a fourth period of the diffraction grating can be introduced into the system and a fourth primary color can be obtained. The problem of obtaining the fourth primary color is relevant for promising new television systems with increased definition.
Скорость переключения цветов может быть высокой, поскольку используемые толщины слоев ЖК могут быть 1 мкм и меньше или могут быть использованы сверхбыстродействующие ЖК, например сегнетоэлектрические. Таким образом, преимущества настоящего технического решения несомненны.The color switching speed can be high since the used layer thicknesses of the LCs can be 1 μm or less or ultrafast LCDs, such as ferroelectric ones, can be used. Thus, the advantages of this technical solution are undeniable.
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004132382/28ARU2288495C2 (en) | 2004-11-10 | 2004-11-10 | Liquid-crystalline display element |
| PCT/RU2005/000553WO2006052164A2 (en) | 2004-11-10 | 2005-11-09 | Liquid crystal display element |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004132382/28ARU2288495C2 (en) | 2004-11-10 | 2004-11-10 | Liquid-crystalline display element |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004132382A RU2004132382A (en) | 2006-04-20 |
| RU2288495C2true RU2288495C2 (en) | 2006-11-27 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004132382/28ARU2288495C2 (en) | 2004-11-10 | 2004-11-10 | Liquid-crystalline display element |
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2288495C2 (en) |
| WO (1) | WO2006052164A2 (en) |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130314631A1 (en)* | 2011-02-10 | 2013-11-28 | The Hong Kong University Of Science And Technology | Pixel structure of liquid crystal display utilizing asymmetrical diffraction |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1502330A (en)* | 1975-12-10 | 1978-03-01 | Marconi Co Ltd | Display arrangements |
| US4239349A (en)* | 1973-06-09 | 1980-12-16 | Scheffer Terry J | Arrangement for a polychrome display |
| RU2201611C2 (en)* | 1999-03-26 | 2003-03-27 | Цветков Валентин Алексеевич | Element of liquid-crystal display |
| RU2202817C2 (en)* | 2000-12-29 | 2003-04-20 | Цветков Валентин Алексеевич | Liquid-crystal display component |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4019808A (en)* | 1973-06-09 | 1977-04-26 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Forderung Der Angewandten Forschung E.V. | Arrangement for a polychrome display |
| JPH06331974A (en)* | 1993-05-26 | 1994-12-02 | Canon Inc | Color liquid crystal display |
| RU2001118975A (en)* | 2001-07-10 | 2003-07-10 | Валентин Алексеевич Цветков | Liquid crystal display element |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4239349A (en)* | 1973-06-09 | 1980-12-16 | Scheffer Terry J | Arrangement for a polychrome display |
| GB1502330A (en)* | 1975-12-10 | 1978-03-01 | Marconi Co Ltd | Display arrangements |
| RU2201611C2 (en)* | 1999-03-26 | 2003-03-27 | Цветков Валентин Алексеевич | Element of liquid-crystal display |
| RU2202817C2 (en)* | 2000-12-29 | 2003-04-20 | Цветков Валентин Алексеевич | Liquid-crystal display component |
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2006052164A3 (en) | 2006-09-14 |
| WO2006052164A2 (en) | 2006-05-18 |
| RU2004132382A (en) | 2006-04-20 |
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE68928858T2 (en) | Optical element and system | |
| US5751385A (en) | Subtractive color LCD utilizing circular notch polarizers and including a triband or broadband filter tuned light source or dichroic sheet color polarizers | |
| DE69616312T2 (en) | color polarizer | |
| US6273571B1 (en) | Display architectures using an electronically controlled optical retarder stack | |
| US6452646B1 (en) | Optical retarder stack formed of multiple retarder sheets | |
| US7362489B2 (en) | Multi-conjugate liquid crystal tunable filter | |
| US5929946A (en) | Retarder stack for preconditioning light for a modulator having modulation and isotropic states of polarization | |
| DE69226998T2 (en) | Optical modulation element and devices with such an element | |
| US8400574B2 (en) | Short wave infrared multi-conjugate liquid crystal tunable filter | |
| EP0127374A2 (en) | Colour liquid crystal display device | |
| CN106526738B (en) | A kind of light guide plate and production method, backlight module, liquid crystal display die set | |
| JPS6029091B2 (en) | liquid crystal display device | |
| WO1995034022A9 (en) | A subtractive color liquid crystal display utilizing circular notch polarizers | |
| DE4444557A1 (en) | Lightweight display board for liq. crystal display device | |
| US6115151A (en) | Method for producing a multi-layer holographic device | |
| JP3778966B2 (en) | Full color image display device | |
| RU2288495C2 (en) | Liquid-crystalline display element | |
| WO2012019878A1 (en) | Display device for displaying stereoscopic images | |
| JPS6349736A (en) | Projection type color display method | |
| JPH05505245A (en) | Ferroelectric liquid crystal tunable filter and color generation | |
| US20130314631A1 (en) | Pixel structure of liquid crystal display utilizing asymmetrical diffraction | |
| RU2264641C2 (en) | Liquid-crystalline display element | |
| RU2201611C2 (en) | Element of liquid-crystal display | |
| JPH09329788A (en) | Hologram color filter system | |
| RU2202817C2 (en) | Liquid-crystal display component |