DE202004017411U1 - Liquid crystal display device, has scattering or retroreflection layer provided with fluorescent pigment - Google Patents

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Abstract

From the front, the display comprises a front polarization filter, a liquid crystal layer (12), a back polarization filter (13) and a scattering layer (14) or retroreflection layer. The scattering layer or retroreflection layer is provided with fluorescent pigment. The liquid crystal layer is clear when no voltage is applied. A back light (HL) may be provided behind the scattering layer.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einer mehrschichtigen Anzeigeeinheit, bei der von der Sichtseite zur Rückseite ein Frontpolarisationsfilter, eine Flüssigkristallschicht, ein rückwärtiges Polarisationsfilter und eine Streuschicht oder Retroreflexionsschicht gegebenenfalls unter Zwischenfügung weiterer Schichten aufeinanderfolgend angeordnet sind.The The invention relates to a liquid crystal display device with a multi-layer display unit, from the visible side to the back a front polarizing filter, a liquid crystal layer, a rear polarizing filter and a scattering layer or retroreflective layer, if necessary with interposition further layers are arranged successively.

Eine derartige Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ist in der WO 02/084 383 A als bekannt ausgewiesen. Bei dieser bekannten Anzeigevorrichtung ist eine Anzeigeeinheit, wie an sich üblich, auf der Außenseite der Substrate mit Polarisationsfiltern abgedeckt, die für eine spannungslos helle Anzeige mit ihren Polarisationsrichtungen zueinander gekreuzt angeordnet sind. Für die Beobachtung besteht eine vorteilhafte Maßnahme darin, dass eine Flüssigkristall-Zellschicht mit einem Verdrehwinkel < 90° verwendet wird, die vorteilhaft für eine Betrachtung aus schrägen Blickwinkeln gegenüber der Normalen ist.A Such liquid crystal display device is disclosed in WO 02/084 383 A as known. In this known Display device is a display unit, as usual the outside the substrates covered with polarizing filters, which for a tensionless bright display crossed with their polarization directions to each other are arranged. For the observation is an advantageous measure in that a liquid crystal cell layer with used a twist angle <90 ° that will be beneficial for a consideration from oblique Viewpoints opposite the normal is.

Eine weitere Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung dieser Art ist in der WO 00/ 14596 angegeben. Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung kann transmissiv mit Hinterleuchtung, reflektiv mit frontseitiger Beleuchtung ober transmissiv/ reflektiv betrieben werden, wobei eine Anpassung an die äußeren Lichtverhältnisse möglich ist.A another liquid crystal display device This type is specified in WO 00/14596. The liquid crystal display device can be transmissive with backlight, reflective with front lighting upper transmissive / reflective operated, with an adjustment to the external light conditions possible is.

Bei Flüssigkristall-Anzeigen wird in vielen Situationen nicht die für eine problemlose Erkennbarkeit erforderliche Helligkeit bzw. der erforderliche Kontrast erreicht.at Liquid crystal displays In many situations this is not the case for easy recognition required brightness or the required contrast reached.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung bereitzustellen, die mit möglichst wenig Energie eine erhöhte Helligkeit bzw. einen erhöhten Kontrast ergibt.Of the Invention is based on the object, a liquid crystal display device to provide with as possible little energy an increased brightness or an elevated one Contrast results.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass die Streuschicht oder Retroreflexionsschicht mit Fluoreszenzfarbstoffen versehen ist.These The object is achieved with the features of claim 1. in this connection is provided that the litter layer or retroreflective layer is provided with fluorescent dyes.

Durch die fluoreszierenden Farbstoffe in der Streuschicht bzw. Streuscheibe oder Reflexionsschicht bzw. Reflexionsfolie wird auftreffendes Licht in der Emissionswellenlänge des Fluoreszenzfarbstoffes wieder mit gleichmäßiger Verteilung der Polarisationsrichtung emittiert, so dass Licht einer betreffenden Polarisationsrichtung zur Sichtseite hin durch das davorliegende Polarisationsfilter durchgelassen wird.By the fluorescent dyes in the scattering layer or diffuser or reflection layer or reflection film is incident light in the emission wavelength of the fluorescent dye again with uniform distribution of the polarization direction emitted, so that light of a respective polarization direction is transmitted to the visible side through the preceding polarization filter.

Eine besonders hohe Helligkeit bzw. hoher Kontrast wird dadurch begünstigt, dass die Flüssigkristallschicht eine solche des Typs spannungslos hell ist, da bei dieser Ausbildung auf die Zelle von vorne auftreffendes Licht mit der geringsten Absorption durchgelassen wird.A particularly high brightness or high contrast is favored, that the liquid crystal layer such a type of tensionless bright, since in this training light incident on the cell from the front with the least absorption is allowed through.

Ferner trägt zur Helligkeitssteigerung bei, dass das rückwärtige Polarisationsfilter einen die Helligkeit erhöhenden Aufbau besitzt. Solche die Helligkeit erhöhenden Polarisationsfilter sind als sogenannte BEF-Polarisationsfilter (brightness enhancement Filter) bekannt.Further contributes to Increase in brightness in that the rear polarizing filter a increase the brightness Construction owns. Such brightness-increasing polarizing filters are called BEF polarization filters (brightness enhancement Filter) known.

Eine Ausgestaltung der Anzeigevorrichtung, mit der eine erhöhte Helligkeit mit relativ wenig Energieaufwand erreicht wird, besteht darin, dass hinter der Streuschicht eine Hinterleuchtungsanordnung vorhanden ist.A Embodiment of the display device, with the increased brightness is achieved with relatively little energy expenditure, is that behind the litter layer a backlighting arrangement available is.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The Invention will now be described with reference to exemplary embodiments with reference closer to the drawings explained. Show it:

1 einen Querschnitt der Schichtenfolge einer Anzeigeeinheit der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung in schematischer Ansicht und 1 a cross section of the layer sequence of a display unit of the liquid crystal display device in a schematic view and

2 einen Ausschnitt der Schichtenfolge nach 1 im rückwärtigen Bereich. 2 a section of the layer sequence after 1 in the rear area.

1 zeigt eine Schichtenfolge einer Anzeigeeinheit 1 der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, die von einer einem Betrachter B zugekehrten Frontseite aus mit Umgebungslicht UL und/oder von der dem Betrachter B abgewandten Rückseite her mit Hinterleuchtungslicht HL aufgehellt wird. Von der Frontseite zur Rückseite hin umfasst die Schichtenfolge der Anzeigeeinheit 1 ein Frontpolarisationsfilter 11, eine Flüssigkristallschicht 12 mit einer oder mehreren Flüssigkristallzellen, einem rückwärtigen Polarisationsfilter 13 sowie einer Streuschicht bzw. Streuscheibe 14 oder Retroreflexionsschicht bzw. Retroreflexionsfolie. Außerdem können, wie an sich bekannt, in der Schichtenfolge noch geeignete weitere Schichten 15, 16 angeordnet sein, wie z.B. die eingangs genannten Druckschriften mit noch weiteren Nachweisen zeigen. Die weiteren Schichten 15, 16 können vor und/oder hinter der Flüssigkristallschicht 12 entsprechend ihrer jeweiligen Funktion angeordnet sein. Die Streuschicht 14 oder Reflexionsschicht ist mit Fluoreszenzfarbstoffen 14.1 versehen. 1 shows a layer sequence of a display unit 1 the liquid crystal display device, which is brightened by a front side facing a viewer B from ambient light UL and / or from the rear side facing away from the viewer B backlit light HL. From the front to the back, the layer sequence includes the display unit 1 a front polarizing filter 11 , a liquid crystal layer 12 with one or more liquid crystal cells, a rear polarizing filter 13 and a litter layer or diffuser 14 or retroreflective layer or retroreflective sheeting. In addition, as known per se, in the layer sequence suitable further layers 15 . 16 be arranged, such as the above-mentioned documents with even more evidence show. The other layers 15 . 16 can be before and / or behind the liquid crystal layer 12 be arranged according to their respective function. The litter layer 14 or reflection layer is with fluorescent dyes 14.1 Mistake.

Als Frontpolarisationsfilter 11 ist eine Standardfolie geeignet, wie sie bisher auch schon bei Flüssigkristallanzeigen verwendet wird. Licht einer Polarisationsrichtung wird mit hohem Prozentsatz durchgelassen, Licht der dazu senkrechten Polarisationsrichtung wird zu einem hohen Prozentsatz gesperrt bzw. absorbiert.As front polarization filter 11 is a standard film suitable, as it has previously been used in liquid crystal displays. Light of one polarization direction is transmitted at a high percentage, light of the polarization direction perpendicular thereto is blocked or absorbed to a high percentage.

Als Flüssigkristallschicht 12 bzw. Flüssigkristallzelle wird beispielsweise eine solche des TN-Typs eingesetzt, bevorzugt mit einem Aufbau, der eine spannungslos helle Betriebsart ergibt, weil bei dieser Betriebsart das aus allen Richtungen von vorne auf helle Bereiche (nicht angesteuerte Bereiche) der Flüssigkristallzelle auftreffende Licht mit der geringsten Absorption durchgelassen wird. Eine besonders bevorzugte Ausführung besteht dabei in einer sogenannten LTN-Flüssigkristallzelle, wie sie in der eingangs genannten WO 02/084 383 A angegeben ist.As a liquid crystal layer 12 or liquid crystal cell, for example, one of the TN type is used, preferably with a structure which results in a voltage-free bright operating mode, because in this mode the incident light from all directions from the front to bright areas (non-driven areas) of the liquid crystal cell light is transmitted with the lowest absorption. A particularly preferred embodiment consists in a so-called LTN liquid crystal cell, as indicated in the aforementioned WO 02/084 383 A.

Als rückwärtiges Polarisationsfilter 13 ist vorteilhaft ein solches mit die Helligkeit erhöhendem Aufbau, ein sogenanntes BEF-Polarisationsfilter (brightness enhancement Filter) eingesetzt. Bei diesem Filtertyp wird das Licht der gesperrten Polarisationsrichtung, das aus Richtung der Streuscheibe 14 auf das rückwärtige Polarisationsfilter 13 gelangt, zum größten Teil wieder in Richtung der Streuscheibe 14 oder Retroreflexionsfolie zurückreflektiert. Von dem von dort dann wieder auf das BEF-Filter 13 gelangende Licht wird wiederum Licht einer Polarisationsrichtung durchgelassen, die dazu orthogonal polarisierte Strahlung wird wieder Richtung Streuscheibe 14 reflektiert. Wenn das auf die Streuscheibe 14 auftreffende Licht seine Polarisationsrichtung ändert, kann dann ein Teil des reflektierten Lichtes letztlich wieder durch die Flüssigkristallzelle 12 durchtreten, so dass die Helligkeit der Flüssigkristallzelle 12 erhöht wird. Das gilt nicht nur für Licht, das als Hinterleuchtungslicht HL eingestrahlt wird, sondern auch für Licht, das aus Richtung des Betrachters B auf die Anzeigeeinheit 1 trifft, in den hellen Bereichen die Flüssigkristallzelle 12 passieren kann und dann von der Streuscheibe 14 wieder Richtung Flüssigkristallzelle 12 zurückgeworfen bzw. abgestrahlt wird. Auch Prismenstrukturen im Bereich der Streuschicht 15 oder Retroreflexionsschicht und/oder eine bestimmten Einsatzfällen angepasste Streuindikatrix können in diesem Bereich vorgesehen sein, um zur Helligkeits- bzw. Konstraststeigerung beizutragen.As a rear polarizing filter 13 is advantageously such a brightness-increasing structure, a so-called BEF polarization filter (brightness enhancement filter) used. In this type of filter, the light of the locked polarization direction, that of the direction of the lens 14 on the rear polarizing filter 13 reaches, for the most part again in the direction of the lens 14 or retroreflective sheeting. From there then back to the BEF filter 13 passing light is in turn transmitted light of a polarization direction, the orthogonal polarized radiation is back towards the direction of the lens 14 reflected. If that's on the lens 14 incident light changes its direction of polarization, then a part of the reflected light can finally pass through the liquid crystal cell again 12 pass through, so that the brightness of the liquid crystal cell 12 is increased. This is true not only of light irradiated as the backlight HL, but also of light coming from the direction of the viewer B on the display unit 1 meets, in the bright areas the liquid crystal cell 12 can happen and then from the lens 14 again towards the liquid crystal cell 12 is thrown back or emitted. Also prism structures in the area of the litter layer 15 or retroreflective layer and / or a scattering matrix adapted for a specific application can be provided in this area in order to contribute to an increase in brightness or contrast.

Für die Erhöhung der Helligkeit spielt die besondere Ausbildung der Streuschicht 14 bzw. Streuscheibe oder der Retroreflexionsschicht bzw. Retroreflexionsfolie mit Fluoreszenzfarbstoffen eine besondere Rolle. Wie vorstehend erläutert, wird die Helligkeitssteigerung durch das BEF-Polarisationsfilter 13 dadurch erreicht, dass die Polarisationsrichtung des von dem BEF-Polarisationsfilter 13 reflektierten Lichts geändert wird. Die Änderung der Polarisationsrichtung wird be sonders wirksam durch den Einsatz der fluoreszierenden Farbstoffe 14.1 in der Streuscheibe 14 oder Reflexionsfolie erreicht. Durch die Fluoreszenzfarbstoffe 14.1 wird das kurzwelligere Licht absorbiert und dann in der Emissionswellenlänge der Fluoreszenzfarbstoffe 14.1 wieder mit z.B. gleichmäßiger Verteilung der Polarisationsrichtung emittiert.To increase the brightness plays the special training of the litter layer 14 or diffuser or the retroreflective layer or retroreflective sheeting with fluorescent dyes a special role. As explained above, the brightness increase by the BEF polarization filter 13 achieved by the polarization direction of the of the BEF polarization filter 13 reflected light is changed. The change in polarization direction becomes particularly effective by the use of the fluorescent dyes 14.1 in the diffuser 14 or reflection foil reached. By the fluorescent dyes 14.1 the shorter wavelength light is absorbed and then in the emission wavelength of the fluorescent dyes 14.1 again emitted with eg uniform distribution of the polarization direction.

Für eine besonders wirksame Erhöhung der Helligkeit und auch des Kontrasts trägt vorteilhaft die Kombination der drei Komponenten Flüssigkristallzelle 12 in der Betriebsart spannungslos hell, BEF-Polarisationsfilter als rückwärtiges Polarisationsfilter 13 und Streuschicht 14 bzw. Streuscheibe oder Retroreflexionsschicht bzw. Retroreflexionsfolie mit den Fluoreszenzfarbstoffen 14.1 bei. Auf diese Weise wird die Helligkeit von Flüssigkristallanzeigen erheblich verbessert, und es werden bereits bei relativ geringer Umgebungshelligkeit deutlich lesbare Anzeigen auch ohne zusätzliche Hinterleuchtung erhalten.For a particularly effective increase in brightness and also the contrast advantageously contributes to the combination of the three components liquid crystal cell 12 in voltage-free light mode, BEF polarization filter as rear polarization filter 13 and litter layer 14 or diffuser or retroreflective layer or retroreflective sheeting with the fluorescent dyes 14.1 at. In this way, the brightness of liquid crystal displays is considerably improved, and even at relatively low ambient brightness clear readable displays are obtained even without additional backlighting.

Claims (4)

Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einer mehrschichtigen Anzeigeeinheit (1), bei der von der Sichtseite zur Rückseite ein Frontpolarisationsfilter (11), eine Flüssigkristallschicht (12), ein rückwärtiges Polarisationsfilter (13) und eine Streuschicht (14) oder Retroreflexionsschicht gegebenenfalls unter Zwischenfügung weiterer Schichten (15, 16) aufeinanderfolgend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Streuschicht (14) oder Retroreflexionsschicht mit Fluoreszenzfarbstoffen (14.1) versehen ist.Liquid crystal display device with a multilayer display unit ( 1 ), in which from the visible side to the back of a front polarizing filter ( 11 ), a liquid crystal layer ( 12 ), a rear polarizing filter ( 13 ) and a litter layer ( 14 ) or retroreflective layer optionally with the interposition of further layers ( 15 . 16 ) are arranged successively, characterized in that the litter layer ( 14 ) or retroreflective layer with fluorescent dyes ( 14.1 ) is provided. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkristallschicht (12) eine solche des Typs spannungslos hell ist.Display device according to claim 1, characterized in that the liquid crystal layer ( 12 ) such a type of tension is bright. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das rückwärtige Polarisationsfilter (13) einen die Helligkeit erhöhenden Aufbau besitzt.Display device according to claim 1 or 2, characterized in that the rear polarizing filter ( 13 ) has a brightness-increasing structure. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass hinter der Streuschicht eine Hinterleuchtungsanordnung (HL) vorhanden ist.Display device according to one of the preceding Claims, characterized in that behind the litter layer, a backlighting arrangement (HL) is present.
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