DE3541373A1 - Fluessigkristall-farbanzeigevorrichtung - Google Patents

Fluessigkristall-farbanzeigevorrichtung

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DE3541373A1
DE3541373A1 DE19853541373 DE3541373A DE3541373A1 DE 3541373 A1 DE3541373 A1 DE 3541373A1 DE 19853541373 DE19853541373 DE 19853541373 DE 3541373 A DE3541373 A DE 3541373A DE 3541373 A1 DE3541373 A1 DE 3541373A1
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Takamichi Kanagawa Enomoto
Wasaburo Yokohama Kanagawa Ohta
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Description

PATENTANWÄLTE
dr. V. SCHMIED-KOWARZIK · dr. P. WEINHOLD · dr. P. BARZ · München D1PL.-ING. G. DANNENBERG · dr. D. GUDEL- dipl-ing. S. SCHUBERT · Frankfurt
ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPAISCHEN PATENTAMT
• T-.
SIEGFRIEDSTRASSE 8 8OOO MÜNCHEN 4O
TELEFONi <089> 335024 + 335025 TELEGRAMME: W1RPATENTE TELEX: 5215679
RC-694 D
Ricoh Company Limited
3-6 Nakamagome 1-chome
Ohta-ku
FLÜSSIGKRISTALL-FARBANZEIGEVORRICHTUNG
FLÜSSIGKRISTALL-FARBANZEIGEVORRICHTUNG
Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtung mit einer Flüssigkristalleinheit als Lichtschalter.
üblicherweise werden für Farbanzeigevorrichtungen CRTs (Kathodenstrahlröhren) verwendet, die vielfach bei Fernsehbildschirmen, OA (Büroautomation)-Bauteilen und anderen An-Zeigevorrichtungen eingesetzt werden. Die CRT gehört zum Typ der Vakuumröhren, die in großer konischer Form ausgestaltet sind. Die mit der CRT betriebene Farbanzeigevorrichtung muß daher mittels einer Hochspannungsquelle versorgt werden, erfordert einen komplexen Steuerkreis und ist insgesamt sehr groß, d.h. nicht beliebig verkleinerbar.
Die kürzliche Entwicklung plattenförmiger Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen führte zu tragbaren Flüssigkristall-Farbfernsehempfängern. Wie aus der japanischen Zeitschrift "Nikkei Electronics", 1984, Bd. 9-10, Seiten 211 bis 240 bekannt ist, umfassen solche tragbaren Flüssigkristall-Farbfernsehempfänger eine Flüssigkristallplatte mit einer rote, grüne und blaue Farbfilter für jedes Bildelement (Pixel) aufweisenden Glasplatte, eine weitere lichtdurchlässige Platte mit einer darauf angeordneten Reihe von Dünnschichttransistoren, ein zwischen die Platten abgedichtet eingebrachtes TN (verdrilltes nematisches)-Flüssigkristallmaterial, ein die Platten sandwich-artig umgebendes Polarisatorenpaar sowie eine hinter der Flüssigkristallplatte angeordnete Lichtquelle. Die Dünnschichttransistoren stehen in Beziehung zu den roten, grünen und blauen Farbfiltern der entsprechenden Pixels zum Schalten des Lichts.
Obwohl die bekannte Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtung mit flachem Profil herstellbar ist, weist sie den Nachteil auf, daß die Farberzeugung und die -reproduktion infolge Verwendung einer Weißlichtlampe als Bestrahlungsquelle und
der optischen Filter ungenügend ist, wodurch die Bilder einen schlechten Kontrast aufweisen und nicht gut gesehen werden können. Zusätzlich erfordert die Lichtquelle für die Bestrahlung eine hohe Energie.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtung zu schaffen, die scharfe Farbbilder liefert und wenig Energie für die Herstellung scharfer Farbbilder benötigt.
Eine diese Aufgabe lösende Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtung ist in den Patentansprüchen gekennzeichnet.
Eine erfindungsgemäße Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtung weist eine Flüssigkristalleinheit und eine Lichtquelle auf. Durch die Flüssigkristalleinheit tritt in Abhängigkeit von einer Bildinformation elektromagnetische Strahlung. Die Lichtquelle umfaßt fluoreszierende oder elektrolumineszierende Materialien. Die fluoreszierenden Materialien emittieren rotes, grünes und blaues Licht und sind in einer fluoreszierenden Schicht angeordnet. Die Lichtquelle mit den fluoreszierenden Materialien wird in Kombination mit einem Farbfilter eingesetzt, welches durchlässig ist für das von den fluoreszierenden Materialien abgestrahlte rote, grüne und blaue Licht. Die Mengen der das rote, grüne und blaue Licht abstrahlenden fluoreszierenden Materialien, die Lichtausbeuten der fluoreszierenden Materialien und die Lichtdurchlässigkeiten der Farbfilter für das rote, grüne und blaue Licht werden so gewählt, daß bestimmte Bedingungen erfüllt sind. Bei Verwendung einer Lichtquelle mit fluoreszierenden Materialien ist die durch die Flüssigkristalleinheit durchtretende elektromagnetische Strahlung sichtbares oder unsichtbares Licht.
Die für die Lichtquelle verwendbaren elektrolumineszierenden Materialien strahlen beispielsweise rotes, grünes und blaues Licht aus und sind in einem mosaikartigen Muster angeordnet.
Die die elektrolumineszierenden Materialien aufweisende Lichtquelle kann allein oder in Kombination mit einem Farbfilter eingesetzt werden. Das von den elektrolumineszierenden Materialien emittierte Licht oder das durch das Farbfilter hindurchtretende Licht werden durch die Flüssigkristalleinheit beobachtet. Bei Verwendung von elektrolumineszierenden Materialien ist daher die durch die Flüssigkristalleinheit durchtretende elektromagnetische Strahlung sichtbares Licht. Die elektrolumineszierenden und die fluoreszierenden Materialien unterscheiden sich in ihren Mechanismen für die Lichtemission, d.h. Elektrolumineszenz oder Fluoreszenz, sind jedoch die gleichen Substanzen.
In Abhängigkeit von der Verwendung elektrolumineszierender oder fluoreszierender Materialien für die Lichtquelle sind erfindungsgemäß z.B. folgende drei Grundausführungsformen möglich:
Für die erste und zweite Ausführungsform werden elektrolumineszierende Materialien für die Lichtquelle eingesetzt. Gemäß der ersten Ausführungsform umfaßt die Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtung eine Flüssigkristalleinheit zum Steuern von durchtretendem Licht in Abhängigkeit von einer Bildinformation, eine Lichtquelle mit einer lichtemittierenden Schicht, die ein Mosaik von zur Emission farbigen Lichts befähigten elektrolumineszierenden Elementen aufweist, wobei die lichtemittierende Schicht mit der Flüssigkristalleinheit ausgerichtet und so angeordnet ist, daß das von den elektrolumineszierenden Elementen abgestrahlte Licht durch die Flüssigkristalleinheit beobachtet werden kann.
Gemäß der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform umfaßt die Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtung auch ein Farbfilter zum Durchlassen des von den elektrolumineszierenden Materialien abgestrahlten Lichts.
Gemäß der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform sind
für die Lichtquelle fluoreszierende Materialien vorgesehen. Die Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtung umfaßt eine Flüssigkristalleinheit mit einer lichtdurchlässigen Pixel-Elektrode zum Durchlassen von elektromagnetischer Strahlung in Abhängigkeit von einer Bildinformation, eine Fluoreszenzlichtquelle mit einem fluoreszierenden Körper, der eine aus fluoreszierendem Material gebildete fluoreszierende Schicht aufweist, die rotes, grünes und blaues Licht abstrahlen kann, ein aus roten, grünen und blauen Pixel-Filterelementen zum Durchlassen des von dem fluoreszierenden Material abgestrahlten Lichts aufgebautes Farbfilter, wobei die fluoreszierende Schicht so beschaffen ist, daß sie folgende Bedingungen erfüllt:
tr 1rmr : tb 1bMB = -1 : °>5~1,5 (D tb 1bmb : tg1gmg = x : O.5~i,5 (ID
T /IM : T MRMR = 1 : 0,5 ~1,5 (HI) u l u Lr K ' η η
wobei T0, T_, und TD die Lichtdurchlässigkeiten der roten,
KU D
grünen bzw. blauen Pixel-Filterelemente des Farbfilters, 1 η) Ir. und η D die Lichtausbeuten der rot, grün bzw. blau
ι K ι u J ti
fluoreszierenden Materialien, MR, M„ und Mß die Mengen (Gewichtsverhältnis) der in der fluoreszierenden Schicht enthaltenen rot, grün bzw. blau fluoreszierenden Materialien bedeuten.
Die mit der Lichtquelle kombinierten Farbfilter sind für die zweite und dritte Ausführungsform dieselben.
Im folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezug auf die Zeichnung erläutert, in der zeigen:
Fig. 1 einen auseinandergezogenen Querschnitt einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtung, Fig. 2 eine schematische Darstellung der Betriebsweise
• η-
der Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtung gemäß
Fig. 1,
Fig. 3 einen auseinandergezogenen Querschnitt einer Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtungs gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform, Fig. 4 ein schematisches Diagramm zur Darstellung der
Betriebsweise der Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtung gemäß Fig. 3,
Fig. 5 einen auseinandergezogenen Querschnitt einer Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtung gemäß einer
dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform, Fig. 6 ein schematisches Diagramm zur Darstellung der
Betriebsweise der Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtung gemäß Fig. 5,
Fig. 7-9 die Farbanzeigecharakteristiken der Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtung gemäß Fig. 5, Fig. 10 die spektralen Charakteristiken der Pixel-Filter
R, G und B,
Fig. 11 einen auseinandergezogenen Querschnitt einer Modifikation der Flüssigkristall-Farbanzeigevor
richtung gemäß der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform ,
Fig. 12 ein schematisches Diagramm der Betriebsweise der Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtung gemäß Fig. 11 und
Fig.13-18 auseinandergezogene Querschnitte anderer Modifikationen der Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtung gemäß der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform.
30
Fig. 1 zeigt eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform einer Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtung. Diese umfaßt eine Flüssigkristallzelle 11 mit einer oberen Platte 13, einer parallel zur oberen Platte 13 angeordneten unteren Platte 15 und einem Flüssigkristallmaterial 19, das mittels eines Dichtungselements 17 zwischen den oberen und unteren Platten 13, 15 eingeschlossen ist. Die unteren und oberen Platten 15, 13 tragen eine lichtdurchlässige Pixel-
Elektrode 21 und eine lichtdurchlässige gemeinsame Elektrode 23. Es ist auch möglich, die Anordnung der Elektroden auf den Platten zu vertauschen. Die Pixel-Elektrode 21 weist eine Matrix von Elektrodenelementen auf. Die Flüssigkristallzelle 11 ist sandwich-artig zwischen einem ersten Polarisator 31 für die Betrachtung durch einen Beobachter und einem zweiten Polarisator 33 angeordnet, wobei die Absorptionsachse des zweiten Polarisators 33 parallel zu der des ersten Polarisators 5 ausgerichtet ist. Die Flüssigkristallzelle 11 und der erste und zweite Polarisator 31, 33 bilden eine 90°-TN-Flüssigkristalleinheit 35, die als Lichtschalterelement dient. Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung umfaßt außerdem eine Lichtquelle 41, die unterhalb der Flüssigkristalleinheit 35 vorgesehen ist und die eine mosaikartig gemusterte lichtemittierende Pixel-Schicht 43 aufweist, die durch lichtemittierende Elemente 43a, 43b, 43c gebildet wird. Die lichtemittierenden Elemente 43a, 43b, 43c sind aus elektrolumineszierenden (EL) Materialien für die Ausstrahlung von rotem (R), grünem (G) und blauem (B) Licht hergestellt. Die Lichtquelle 41 umfaßt weiterhin eine lichtdurchlässige Elektrode 45 und eine Rückelektrode 47, zwischen der die lichtemittierende Pixel-Schicht 43 liegt. Die lichtemittierenden Elemente 43a, 43b, 4 3c sind mit den betreffenden Elektrodenelementen der Pixel-Elektrode 21 ausgerichtet. Die lichtdurchlässige Elektrode 45 und die Rückelektrode 47 sind mit einer Energieversorgungsquelle 51 verbunden. Nach Anlegen einer Gleich- oder Wechselspannung an die Elektroden 45, 47 werden die elektrolumineszierenden Materialien der lichtemittierenden Pixel-Schicht 43 zur Lichtaussendung angeregt. Die Lichtquelle 41 umfaßt weiterhin eine lichtdurchlässige Platte 49, die an der lichtdurchlässigen Elektrode 45 anliegt, und eine Platte 49', die an der Rückelektrode 47 anliegt.
Wenn mittels der Energieversorgungsquelle 51 eine Spannung an die Elektroden 45, 47 angelegt wird, emittieren die
elektrolumineszierenden Materialien der lichtemittierenden Pixel-Schicht 43 Licht in den Farben R, G und B, wie dies
mit den Pfeilen -->, —>, > angezeigt ist, das (wie in
Fig. 2 gezeigt) anschließend auf die Flüssigkristalleinheit 35 auftrifft. Die elektrolumineszierenden Materialien, welche rotes, grünes und blaues Licht aussenden, sind in Fig. 2 mit schwarzen Kreisen, Quadraten bzw. Dreiecken gekennzeichnet. Da die lichtdurchlässigen Pixel-Elektrodenelemente 21 der Flüssigkristalleinheit mit den lichtemittierenden Pixel-Elementen 43a, 43b und 43c ausgerichtet sind, kann das durch die Flüssigkristalleinheit 35 durchtretende Licht gesteuert werden durch Anlegen einer Spannung in Abhängigkeit von einem Farbbildsignal an die lichtdurchlässigen Pixel-Elektrodenelemente 21 über (nicht dargestellte) Dünnschichttransistoren. Die Flüssigkristalleinheit 35 ist nur durchlässig für das von den lichtemittierenden Pixel-Elementen abgestrahlte Licht, die den Pixel-Elektrodenelementen 21, an die Spannung angelegt wird, entsprechen. Das durch die Flüssigkristalleinheit 35 durchtretende Licht kann als vollfarbiges Bild empfangen werden. Fig. 2 zeigt die Bedingung, bei der rotes und grünes Licht im Verhältnis 2:1 durchgelassen werden. Da das von den elektrolumineszierenden Materialien abgestrahlte Licht beobachtet oder empfangen wird, ist das Farbbild hell und klar.
Fig. 3 zeigt eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung. Diese unterscheidet sich von der der Fig. 1 dadurch, daß ein Farbfilter 63 zum Durchlassen des von der elektrolumineszierenden lichtemittierenden Pixel-Schicht 43 emittierten Lichts vorgesehen ist. Das Farbfilter 63 umfaßt Pixel-Farbfilterelemente 63a, 63b und 63c für den selektiven Durchlaß von rotem, grünem bzw. blauem Licht. Die Pixel-Farbfilterelemente 63a, 63b und 63c sind mit den lichtemittierenden Pixel-Schichtelementen 43a, 43b und 43c ausgerichtet, so daß das von den Pixel-Schichtelementen 43a abgestrahlte-
Licht beispielsweise auf das Pixel-Farbfilterelement 63a auftrifft. Die Verwendung von Farbfiltern 63 zum Durchlassen des von der lichtemittierenden Pixel-Schicht 43 abgestrahlten Lichts ergibt Farbbilder mit guter Farb-Balance, wenn folgende Einstellungen vorgenommen werden:
(1) Der Farbton oder die dominierenden Wellenlängen, die Sättigungen und die Reinheit der Farben R, G und B, die von den lichtemittierenden Pixel-Schichtelementen abgestrahlt werden, sind mittels des Farbfilters 63 einstellbar und
(2) Die Helligkeit der von der lichtemittierenden Pixel-Schicht abgestrahlten Farben R, G und B ist mittels des Farbfilters auf einen Wert einstellbar, der für die menschliche Beobachtung geeignet ist.
Fig. 4 zeigt analog zu Fig. 2 die Bedingungen, 'bei der farbiges, von den lichtemittierenden Pixel-Schichtelementen 43a, 43b und 43c abgestrahltes Licht durch die Pixel-Farbfilterelemente 63a, 63b und 63c tritt und mittels der Flüssigkristalleinheit 35 für die Farbbildanzeige gesteuert wird.
In Fig. 3 ist das Farbfilter 63 auf der Platte 49 der Lichtquelle 41 vorgesehen. Das Farbfilter 63 kann jedoch auch an anderen Stellen für den Durchlaß des von den elektrolumineszierenden Elementen 43a, 43b und 43c abgestrahlten Lichts angeordnet sein. Beispielsweise kann das Farbfilter entweder an dem Polarisator 33, an der lichtdurchlässigen Platte 15, an der lichtdurchlässigen Elektrode 23 oder an einer anderen (hier nicht gezeigten) lichtdurchlässigen Platte, die oberhalb des Polarisators 31 vorgesehen ist, angeordnet sein.
Die die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform bildenden Komponenten werden
im folgenden näher erläutert.
Die lichtdurchlässigen Platten der Flüssigkristalleinheit 35 sowie der Lichtquelle 41 sind z.B. lichtdurchlässige Träger aus Glas oder Kunststoffen, wie Polyester, Polysulfonen, Polycarbonaten, Polypropylenen und ähnlichen. Die auf den lichtdurchlässigen Platten angeordneten Pixel-Elektroden 21 und gemeinsamen Elektroden 23 werden als lichtdurchlässige leitfähige Filme, z.B. ITO oder NESA, nach dem
IQ PVD-Verfahren, z.B. durch Vakuumaufdampfen oder Sputtern, oder nach dem CVD-Verfahren hergestellt. Die Pixel-Elektrode 21 wird mittels eines Photoätzverfahrens musterartig aufgetragen. Wie beschrieben, wird die Farbbildsignalabhängige Spannung an die Pixel-Elektrode mit Hilfe von Dünnschichttransistoren angelegt, um die Pixel-Elektrode nach dem aktiven Matrix-Drive-Mode zur Anzeige eines vollfarbigen Bildes zu steuern.
Das TN-Flüssigkristallmaterial kann beispielsweise aus einem der im folgenden aufgeführten Materialien ausgewählt werden. Die Orientierung der Moleküle des TN-Flüssigkristallmaterials ist um 90° verdrillt durch Behandlung der oberen und unteren Platten, zwischen denen das Flüssigkristallmaterial eingeschlossen ist. Das TN-Flüssigkristallmaterial kann auch ein Guest-Host- or Zweifrequenz- steuerbares Flüssigkristallmaterial sein.
Beispiele für erfindungsgemäß verwendbare Flüssigkristallmaterialien sind:
(1) Flüssigkristallverbindungen von p-Alkylbenzylidenp'-cyanoanilinen und p-Alkoxybenzyliden-p'-cyanoanilinen;
gg (2) Flüssigkristallverbindungen von Phenylbenzoaten
wobei X und Y z.B. eine Alkyl- oder Alkoxygruppe bedeuten;
(3) Flüssigkristallverbindungen von Cyanobiphenylen und Cyanoterphenylen der folgenden allgemeinen Formel:
wobei X sein kann: c n H 2 +1 ^n ist eine ganze Zahl von 3 bis 10)
C Hp .0 (n ist eine ganze Zahl von 3 bis 10) und C H2 + i —{oY- (n ist eine ganze Zahl von 3 bis
τ)\ n
(4) Flüssigkristallverbindungen von Cyclohexan-carboxylphenylestern;
(5) Flüssigkristallverbindungen von Phenylcyclohexanen und Biphenylcyclohexanen;
(6) Flüssigkristallverbindungen von Phenylpyrimidinen und Phenyldioxanen;
(7) Mischungen der oben genannten Flüssigkristallverbindungen oder Mischungen der oben aufgeführten Flüssigkristallverbindungen mit cholesterischen Verbindungen. Die lichtdurchlässige Elektrode 45 der Lichtquelle 51 der Fig. 1 und 3 kann in derselben Weise wie die lichtdurchlässige Elektrode 21 der Flüssigkristallzelle 11 hergestellt sein. Die Rückelektrode 57 kann entweder lichtdurchlässig oder lichtundurchlässig sein. Soll sie lichtundurchlässig sein, kann sie als Metallelektrode ausgestaltet sein, die eine Metallplatte oder eine andere Platte umfaßt, auf die ein Metallfilm niedergeschlagen ist. Der Metallfilm der Metallelektrode kann z.B. aus Aluminium, Kupfer, Silber oder Gold gebildet sein. Da Metall ein hohes Lichtreflexionsvermögen aufweist, kann die Metallelektrode das von den elektrolumineszierenden Materialien her-
■ Ά-
kommende Licht auf die Flüssigkristallzelle 11 unter wirksamer Nutzung der erzeugten Lichtenergie abstrahlen. Das angezeigte Bild kann auch hinsichtlich der Farb-Balance unter Berücksichtigung der verschiedenen spektralen Lichtreflexionseigenschaften verschiedener Metalle verbessert werden. Beispielsweise weisen Kupfer und Gold höheres Reflexionsvermögen für langwelliges Licht im Bereich von Gelb bis Rot auf, so daß eine aus Kupfer oder Gold gefertigte Metallelektrode die Helligkeit des insbesondere Rotlicht emittierenden elektrolumineszierenden Materials erhöht.
Die rotes, grünes und blaues Licht emittierende Pixel-■Schicht 43 der Lichtquelle 41 kann durch Niederschlagen von elektrolumineszierendem Material auf eine Platte oder ein Substrat hergestellt werden. Die mosaikartig gemusterte lichtemittierende Pixel-Schicht 43 kann analog zum Verfahren für die Fertigung von Kathodenstrahlröhren, die Verwendung bei Farbfernsehempfängern finden, hergestellt werden.
Da die elektrolumineszierende lichtemittierende Pixel-Schicht 43 nicht unter Vakuum eingesetzt wird sowie von flacher Bauweise ist, kann sie in einem Druckverfahren ähnlich dem Dreifarben-Tiefdruck oder dem Siebdruck hergestellt werden. Alternativ hierzu sind die lichtemittierenden Pixel-Schichtelemente unter Verwendung eines Photoresists nach einem Flachdruckverfahren herstellbar.
Die elektrolumineszierenden Materialien werden hauptsächlich in Pulverform eingesetzt. Erfindungsgemäß verwendbare Materialien für die Emission von rotem Licht umfassen YpO2S : Eu (Yttriumoxysulfid : Europium), Y2O2 : Eu (Yttriumoxid : Europium), (Zn Cd) S : Ag (Zinksulfid, Cadmium : dotiert mit Silber) und GaP : In (Galliumphosphid : dotiert mit Indium). Beispiele für elektrolumineszierende Materialien für die Emission von grünem Licht umfassen ZnSiO,. (Mn) (Mangan-dotiertes Zinksilicat ), ZnS : CuAl (Zinksulfid : dotiert mit Kupfer und Aluminium),
(Zn Cd) S : Cu (Zinksulfid, Cadmium : dotiert mit Kupfer), (Zn Cd) S : Ag (Zinksulfid, Cadmium : dotiert mit Silber) (die Menge an CdS ist geringer als bei dem elektrolumineszierenden Material für die Emission von rotem Licht) und ZnO : Zn (Zinkoxid : dotiert mit Zink). Beispiele für elektrolumineszierende Materialien für die Emission von blauem Licht umfassen ZnS : Ag (Zinksulfid : dotiert mit Silber), (ZnS, ZnO) : Ag (Zinksulfid, Zinkoxid : dotiert mit Silber) und SnO2 : Eu (Zinnoxid : dotiert mit Europium).
Die Energieversorgungsquelle 51 umfaßt einen Gleich- oder Wechselspannungsgenerator. Wenn die Energieversorgungsquelle 51 als Wechselspannungsgenerator ausgebildet ist, sollte sie eine Spannung erzeugen, die im Bereich der herkömmlichen Frequenzen (50 oder 60 Hz) bis zu .etwa 100 kHz, vorzugsweise im Frequenzbereich von 1 bis 10 kHz liegt. Die Spannung kann in einem Bereich zwischen wenigen Volt und einigen Kilovolt liegen. Um die Energieversorgungsquelle 51 zu vereinfachen, sollte vorzugsweise mit herkömmlichen Frequenzen und Spannungen gearbeitet werden.
Das Farbfilter 63 gemäß Fig. 3 und 4 kann mit verschiedenen Verfahren niedergeschlagen werden, beispielsweise einem galvanischen Verfahren oder einem Vakuumaufdampf-, Druckoder Lichtdruckverfahren. Obwohl das Farbfilter 63 auch einen dichroitischen Spiegel mit einer aus einem Material mit hohem Brechungsindex und einem Material mit niedrigem Brechungsindex aufgebrachten Mehrfachschicht sein kann, ist die Verwendung eines Farbstoffilters kostengünstiger. Der in dem Farbstoffilter für die roten Filterelemente eingesetzte Farbstoff kann z.B. Lanyl-Rot GG (von Sumitomo Chemical) oder Kayanil-Floxin NK (von Nihon Kayaku) sein. Der für die blauen Filterelemente eingesetzte Farbstoff kann z.B. Suminol-Milling-Gelb MR (von Sumitomo Chemical) oder Cibacron-Türkisblau TG-E (von Ciba-Geigy) sein. Als Farbstoff für die blauen Filterelemente eignet sich beispiels-
weise Cyanin 6B (von Nihon Kayaku).
Während bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen die lichtdurchlässige Pixel-Elektrode 21 verwendet und durch TPTs in dem aktiven Matrix-Drive-Mode für die Vollfarben-Bildanzeige angesteuert wird, sind auch andere Elektrodenanordnungen 1 verwendbar und monochromatische oder Vielfarben-Bildanzeigen anderer Art als die Vollfarben-Bildanzeige können eingesetzt werden.
Beispielsweise können Elektrodenstreifen in X- und Y-Richtung vorgesehen sein und die elektrolumineszierenden lichtemittierenden Pixel-Schichtelemente 43a, 43b und 43c sowie die Pixel-Filterelemente 63a, 63b und 63c sind mit Schnittstellen der Elektrodenstreifen ausgerichtet, um vollfarbige Bilder im Multiplex-Drive-Mode anzuzeigen. In solch einem Fall können die Flüssigkristallzelle 11, die lichtemittierende Schicht 43 und das Farbfilter 63 wie oben beschrieben angeordnet werden. Infolge des Crosstalk-Effekts ist die Anwendbarkeit des Multiplex-Drive-Modes bei höheren Belastungszyklen begrenzt, so daß der aktive Matrix-Drive-Mode vorteilhafter ist.
Anstelle der lichtemittierenden Pixel-Schichtelemente für die Emission von rotem, grünem und blauem Licht, ist ein elektrolumineszierendes Material, das eine einzige Farbe abstrahlt, für die Anzeige eines farbigen Bildes einsetzbar. Vorzugsweise findet eine Vielzahl 8-förmiger Segmentelektroden Verwendung, von denen jede in Verbindung mit einer lichtemittierenden Schicht zum Abstrahlen von Licht einer gewünschten Farbe und mit einem Farbfilter ist, so daß ein Bild in einer einzigen Farbe, beispielsweise Rot, angezeigt werden kann. Mehrere Farben sind anzeigbar, wenn eine Vielzahl von unterschiedliche Farben emittierenden Schichten für die entsprechenden Segmentelektroden vorgesehen ist und unterschiedliche Farben in unterschiedlichen Figurpositionen vorhanden sind.
Fig. 5 zeigt eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtung.
Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß Fig. 5 umfaßt eine Flüssigkristalleinheit 35 nach Fig. 1 bis 4. Die Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtung weist ein unterhalb der Flüssigkristalleinheit 35 vorgesehenes Farbfilter 141 auf mit einem mosaikartig ausgebildeten Farbfilterkörper 142, der Pixel-Farbfilterelemente 142a, 142b und 142c für Rot (R), Grün (G) bzw..Blau (B) enthält. Die Pixel-Farbfilterelemente 142a, 142b und 14.2c sind mit den lichtdurchlässigen Pixel-Elektrodenelementen 21 ausgerichtet.
Eine fluoreszierende Schicht 143, die unterhalb des Farbfilters 141 angeordnet ist, enthält fluoreszierende Materialien, die zur Emission von rotem, grünem bzw. blauem Licht befähigt sind. Das Farbfilter 141 und die fluoreszierende Schicht 143 werden auf die gegenüberliegenden Seiten einer zwischen ihnen angeordneten lichtdurchlässigen Platte 145 aufgebracht.
Eine als Energiequelle für das zu emittierende Fluoreszenzlicht dienende Lampe 151 ist unterhalb der fluoreszierenden Schicht 143 angeordnet. Die Lampe 151 und die fluoreszierende Schicht 143 bilden zusammen die Fluoreszenz-Lichtquelle.
Wie Fig. 6 zeigt, werden nach Einschalten der Lampe 151 die fluoreszierenden Materialien in der fluoreszierenden Schicht 143 zur Emission von rotem, grünem und blauem Licht angeregt und emittieren dieses in Richtung der eingezeichneten Pfeile ···> , —>, —■>. Die fluoreszierenden Materialien für die Emission von rotem, grünem und blauem Licht sind mit schwarzen Kreisen, Quadraten bzw. Dreiecken gekennzeichnet. Das diesen Wellenlängen entsprechende Licht trifft auf den Pixel-Filterkörper 142 auf. Das rote Licht
(···>) tritt durch die Rotfilterelemente l42a, das grüne Licht (—>) tritt durch die Grünfilterelemente 142b und das blaue Licht (—>) tritt durch die blauen Filterelemente 142c hindurch. Das durchgelassene Licht trifft dann auf die Flüssigkristalleinheit 35 auf. Infolge der Ausrichtung der lichtdurchlässigen Pixel-Elektrodenelemente 21 mit den Pixel-Filterelementen 142a, 142b und 142c kann das durch die Flüssigkristalleinheit 35 durchtretende Licht durch Anlegen einer Spannung, die einem Farbbildsignal entspricht, an die lichtdurchlässigen Pixel-Elektrodenelemente 21 mittels (nicht gezeigten). Dünnschichttransistoren gesteuert werden. Die Flüssigkristalleinheit 35 läßt nur das Licht der Filterelemente durch, die den Pixel-Elektrodenelementen 21 entsprechen, an die Spannung angelegt ist. Fig. 6 sind die Bedingungen zu entnehmen, bei denen die Farben Rot (R) und Grün (G) im Verhältnis 2:1 durchgelassen werden.
Das auf das Farbfilter 141 auftreffende Licht ist eine Mischung von rotem, grünem und blauem Fluoreszenzlicht, das von der fluoreszierenden Schicht 143 abgestrahlt wird. Das Fluoreszenzlicht ist heller als das von einer Weißlichtquelle emittierte Licht. Weißes Licht weist eine Energieverteilung über den gesamten Wellenlängenbereich über den sichtbaren Bereich hinaus auf. Dagegen, wird nahezu die gesamte Lichtenergie des von der Fluoreszenzschicht 143 abgestrahlten Fluoreszenzlichts für die Farbtrennung verwendet. Somit ist die Energieausbeute hoch und es ergeben sich helle Bilder für die Anzeige. Das nach Durchgang des roten, grünen und blauen Fluoreszenzlichts durch die Filterelemente erhaltene Licht ist charakterisiert durch das Produkt der Fluoreszenzwellenlängencharakteristiken und der Wellenlängencharakteristiken der Filterelemente und weist eine scharfe Anstiegskante mit schmaler Halbwertsbreite auf. Daher entspricht dieses Licht mehr monochromatischem Licht, so daß scharfe Bilder erzeugt werden können. Wenn beispielsweise blaues, von dem blauen fluoreszierenden Material abgestrahltes Fluoreszenzlicht mit der Charakteristik
gemäß Fig. 7 auf ein blaues Pixel-Farbfilterelement 142b mit der Charakteristik gemäß Fig. 8 auftrifft, dann weist die durch das Farbfilterelement 142b durchtretende Strahlung eine Charakteristik gemäß Fig. 9 auf, d.h. das Licht ähnelt monochromatischem Licht. Da das von dem fluoreszierenden Material abgestrahlte Fluoreszenzlicht eine hohe Energie aufweist, ist es möglich, selbst nach Durchtritt des Lichts durch das Farbfilter helle Bilder zu erzeugen. Die fluoreszierende Schicht weist eine einheitliche lichtemittierende Oberfläche auf, anders als bei herkömmlichen Farbplatten, bei denen· eine linear bestrahlende Lichtquelle zur Bestrahlung des Lichtschalterelements von dessen Rückseite her durch eine photoleitfähige Platte oder eine Diffusionsplatte verwendet wird. Daher erhält man bei Ver-Wendung der Fluoreszenzschicht und des Farbfilters scharfe Farbbilder für die Anzeige. Bei bestimmten Kombinationen von Fluoreszenzmaterialien und Farbfiltern kann die Farberzeugung und die Farbintensität unregelmäßig sein, so daß die Reproduzierbarkeit niedrig wird.
Fig. 10 'Zeigt die spektralen Durchlässigkeiten der roten, grünen und blauen Filterelemente. Fig. 10 zeigt, daß die durch die entsprechenden Filterelemente R, G und B hindurch tretenden Lichtmengen unterschiedlich sind. Erfindungsgemäß werden jedoch die durch die R, G und B-Filterelemente hindurchtretenden Lichtmengen einander angeglichen durch Steuerung des Verhältnisses der eingesetzten Fluoreszenzmaterialien. Vorzugsweise sind die Mengen an einzusetzenden fluoreszierenden Materialien gemäß den obigen Gleichungen (I) bis (III) und insbesondere gemäß den folgenden Gleichungen (I1) bis (III1) bestimmt:
R1W1R : TB 1bMB = 1 : 0,8-1,2 (I')
Φ /7m · Φ HM — 1 · Π R ~ 1 O f ττ ι 1
ΤΒ "BmB · TG "gMG ~ Χ ' O'0"'1'2 Ul >
ΤΓ /?ΓΜΓ : TWM'= 1 : 0,8^1,2 (III1)
Die Durchlässigkeit bedeutet dabei die Durchlässigkeit am
Maximum.
Eine modifizierte Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtung gemäß Fig. 11 umfaßt eine fluoreszierende Schicht 143 mit einem aus Pixel-Fluoreszenzelementen 144a, 144b und 144c mosaikartig zusammengesetzten Pixel-Fluoreszenzkörper 144, der mit den Farbfilterelementen l42a, 142b und 143c und den Pixel-Elektrodenelementen 21 ausgerichtet ist. Die fluoreszierenden Elemente 144a, 144b und 144c enthalten ein rot fluoreszierendes Material (R, bezeichnet durch schwarze Kreise), ein grün fluoreszierendes Material (G, bezeichnet durch schwarze Quadrate) und ein blau fluoreszierendes Material (B, bezeichnet durch schwarze Dreiecke). Dies ist in Fig. 12 dargestellt. Gemäß dieser Anordnung enthält der ■ 15 Pixel-Fluoreszenzkörper 143 einen größeren Anteil an fluoreszierenden Materialien R, G und B, so daß die Lichtmengen R, G und B, die zur Beobachtung durch die fluoreszierenden Elemente hindurchtreten, erhöht werden und eine genauere Bildanzeige ermöglichen. In Fig. 6 und 12 sind zur leichteren Darstellung die Mengen der fluoreszierenden Materialien für rotes, grünes und blaues Licht gleich gewählt.
Die Flüssigkristalleinheit 35, das Farbfilter 142 und die fluoreszierende Schicht 143 sind, bezogen auf den Beobachter oder Empfänger, vorzugsweise in dieser Reihenfolge angeordnet. Diese Bauteile können z.B. aus folgenden Gründen in dieser Weise angeordnet sein:
(1) Die Flüssigkristalleinheit wird als Lichtschalterelement für das von der Fluoreszenz-Lichtquelle oder von einer zur Anregung einer fluoreszierenden Schicht notwendigen Lichtquelle stammende Licht eingesetzt; und
(2) Das von der Fluoreszenz-Lichtquelle abgestrahlte Licht wird durch Farbfilter hindurchgeleitet. Das Farbfilter oder die fluoreszierende Schicht können in der
Plüssigkristallexnheit und die fluoreszierende Schicht und das Farbfilter an der äußeren oder inneren Oberfläche der Lampen-Röhrenwand vorgesehen sein.
Fig. 13 zeigt eine weitere Modifikation einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, bei der das Farbfilter 141 auf einer Oberfläche des Polarisators 31 befestigt ist, der sich auf der dem Beobachter zugewandten Seite der Flüssigkristallzelle 11 befindet. Die anderen Details entsprechen den in Fig. 5 gezeigten. Um eine Streuung des Fluoreszenzlichts (R, G und B) zu vermeiden und scharfe Bilder zu erhalten, werden die fluoreszierende Schicht und das Farbfilter vorzugsweise möglich nahe aneinander angeordnet.
Fig. 14 zeigt eine weitere Modifikation, bei der die Pixel-Elektrode 21 und die lichtdurchlässige Elektrode 23 im Vergleich zu Fig. 13 in ihrer Lage in der Flüssigkristallzelle 11 vertauscht sind. Die Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtung der Fig. 15 ermöglicht schärfere Bilder als diejenige der Fig. 13, da die lichtdurchlässige Pixel-Elektrode 21 und das Farbfilter 141 sehr nahe aneinander angeordnet sind, um eine Fehlausrichtung (Versetzung) zwischen der Pixel-Elektrode 21 und den Filterelementen I42a, 142b und l42c zu vermeiden.
Gemäß einer anderen Ausführungsform nach Fig. 15 sind die Pixel-Filterelemente 142a, l42b und 142c des Farbfilters in überlappender Beziehung zu den Elektrodenelementen der lichtdurchlässigen Pixel-Elektrode 21 angeordnet, um eine Versetzung gegenüber den Pixel-Elektrodenelementen zu verhindern. Die Fluoreszenzschicht 143 ist dabei auf dem zweiten Polarisator 33 vorgesehen, um den Gesamtaufbau flacher zu gestalten.
^ Die in Pig. 16 gezeigte Anordnung entspricht im wesentlichen der von Fig. 15, jedoch sind die Pixel-Elektrode 21 und die Pixel-Filterelemente 142a, 142b und 142c auf der oberen Platte 31 angeordnet.
Bei der in Fig. 17 gezeigten Anordnung bestehen die oberen und unteren Platten aus Polarisatorplatten 13', 15', um einen dünneren Aufbau zu erzielen. Die fluoreszierende Schicht 143 befindet sich auf der unteren Polarisatorplatte 15'.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 18 ist eine fluoreszierende Pixel-Elemente 144a, 144b und 144c aufweisende fluoreszierende Schicht 143 an der Innenoberfläche einer Röhren-
jg wand 153 einer Lampe 151 und ein Farbfilter mit Pixel-Filterelementen 142a, 142b und 142c an der Außenoberfläche der Röhrenwand 153 vorgesehen. Die fluoreszierende Schicht und das Farbfilter können auch nacheinander auf der Außenoberfläche der Röhrenwand 153 der Lampe 151 aufgebracht sein. Die Lampe 151 strahlt ultraviolettes Licht ab zur Anregung der rot, grün und blau fluoreszierenden Elemente. Die Lampe 151 weist Glühfäden 155 auf und ist mit einer Mischung von Quecksilber und Argon gefüllt. Wird den Glühfäden 155 Energie zugeführt, werden aus ihnen Thermionen zum Ionisieren von Argon und Quecksilber und somit zur Erzeugung von ultraviolettem Licht emittiert.
Bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 13 bis 17 kann die fluoreszierende Schicht 143 aus fluoreszierenden PixelgO Elementen 144a, 144b und 144c hergestellt sein.
Das TN-Flüssigkristallmaterial kann jedes Flüssigkristallmaterial sein, das als Lichtschalterelement dienen kann, beispielsweise ein Guest-Host- oder Zweifrequenz-Flüssiggg kristallmaterial.
Die fluoreszierende Schicht 143 der Lichtquelle 151 gemäß
der dritten Ausführungsform kann durch Niederschlagen von fluoreszierenden Materialien auf eine lichtdurchlässige Platte hergestellt werden. Nach Bestrahlen mit ultraviolettem Licht oder mit Licht nahe dem Ultraviolettbereich emittieren die fluoreszierenden Materialien die Fluoreszenzfarben Rot, Grün und Blau. Ist die Fluoreszenzschicht als Mosaik von fluoreszierenden Elementen ausgebildet, ist sie nach demselben Verfahren, das bei der Herstellung von Kathodenstrahlröhren für Farbfernsehempfänger eingesetzt wird, herstellbar. Da die fluoreszierende Schicht nicht unter Vakuum eingesetzt wird und eine flache Bauweise aufweist, kann sie in einem Druckverfahren ähnlich dem Dreifarben-Tiefdruck oder dem Siebdruck hergestellt werden. Alternativ können die lichtemittierenden Pixel-Schichtelemente unter Verwendung eines Photoresists im Flachdruckverfahren gefertigt werden.
Die fluoreszierenden Materialien werden grundsätzlich in Pulverform eingesetzt und entsprechen den oben beschriebenen elektrolumineszierenden Materialien, da sich die fluoreszierenden und elektrolumineszierenden Materialien nur in ihren Mechanismen der Lichtemission unterscheiden, sonst jedoch dieselben Substanzen sind.
Als Lampe 151 sind für die Anregung der fluoreszierenden Materialien eine Quecksilberdampflampe oder eine Ultraviolettfluoreszenzlampe geeignet, die elektromagnetische, hauptsächlich ultraviolette und/oder nahe-ultraviolette Strahlung aussenden. Eine oder mehrere solcher Lampen sind in einer Ebene parallel zueinander angeordnet, um die Fluoreszenzschicht zu bestrahlen. Zwischen der Lampe und der fluoreszierenden Schicht kann eine Flüssigkristallzelle vorgesehen sein.
Das bei der dritten Ausführungsform verwendete Farbfilter 141 kann auf dieselbe Weise hergestellt werden wie das für die zweite Ausführungsform verwendete Farbfilter; d.h. die
. ie-
für die zweite und dritte Ausführungsform verwendeten Farbfilter können identisch sein. Die Elektroden können unterschiedlich angeordnet sein und eine monochromatische Farbanzeige (im Gegensatz zur Vollfarbenanzeige) ist mit der dritten Ausführungsform einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung erreichbar.
Beispielsweise können Elektrodenstreifen in X- und Y-Richtung vorgesehen sein, wobei die Pixel-Fluoreszenzelemente mit Schnittstellen der Elektrodenstreifen ausgerichtet sind, um vollfarbige Bilder im Multiplex-Drive-Mode anzuzeigen. Hierbei können die Flüssigkristallzellen, die Fluoreszenzschicht und das Farbfilter in derselben Weise wie oben beschrieben angeordnet sein. Da der Multiplex-Drive-Mode bei höheren Belastungszyklen infolge eines Crosstalk-Effekts Beschränkungen erfährt, ist es günstiger, mit dem aktiven Matrix-Drive-Mode als mit dem Multiplex-Drive-Mode zu arbeiten.
Erfindungsgemäß wird durch Steuerung des von elektrolumineszierenden oder fluoreszierenden Materialien emittierten Lichts durch die Flüssigkristalleinheit ein helles und scharfes Farbbild angezeigt. Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung weist ein flacheres Profil auf und benötigt weniger Energie.
Das von einer Fluoreszenz-Lichtquelle emittierte Licht passiert das Farbfilter und wird dann mit der Flüssigkristalleinheit hinsichtlich seiner Menge gesteuert, so daß scharfe Farbbilder mit guter Farbreproduzierbarkeit angezeigt werden.

Claims (22)

Patentansprüche
1. Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtung, gekennzeichnet durch
eine Fiüssigkristalleinheit (35) zum Steuern von durchtretendem Licht in Abhängigkeit von einer Bildinformation;
eine Lichtquelle (41) mit einer lichtemittierenden Schicht (43), die ein Mosaik von farbiges Licht emittierenden elektrolumineszierenden Elementen (43a, 43b, 43c) aufweist, wobei die lichtemittierende Schicht (43) mit der Flüssigkristalleinheit (35) ausgerichtet ist und die Anordnung derart ist, daß das von den elektrolumineszierenden Elementen (43a, 43b, 43c) emittierte Licht durch die Fiüssigkristalleinheit (35) betrachtet werden kann.
2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fiüssigkristalleinheit (35) eine TN-Flüssigkristallzelle (11) mit einer lichtdurchlässigen, aus einer Vielzahl von Pixel-Elektrodenelementen aufgebaute Pixel-Elektrode (21) und einer von der lichtdurchlässigen Pixel-Elektrode (21) beabstandeten lichtdurchlässigen gemeinsamen Elektrode (23) sowie ein Paar Polarisatoren (31, 33) umfaßt, die die TN-Flüssigkristallzelle (11) sandwich-artig umgeben, daß die elektrolumineszierenden Elemente (43a, 43b, 43c) rotes, grünes und blaues Licht emittieren, daß die Lichtquelle eine lichtdurchlässige Elektrode (45) sowie eine Rückelektrode (47) aufweist, wobei die elektrolumineszierenden EIemente (43a, 43b, 43c) von der lichtdurchlässigen Elektrode (45) und der Rückelektrode (47) sandwich-artig umgeben und mit den Pixel-Elektrodenelementen ausgerichtet sind, und daß eine lichtdurchlässige Platte (49) und eine Platte (49') vorgesehen sind, die die lichtdurchlässige Elektrode (45) und die Rückelektrode (47) sandwich-artig umgeben.
35A1373
3· Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (41) bei Anlegen einer Gleichspannung an die lichtdurchlässige Elektrode (45) und die Rückelektrode (47) Elektrolumineszenzlicht emittiert.
4. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (41) bei Anlegen einer Wechselspannung an die lichtdurchlässige Elektrode (45) und die Rückelektrode (47) Elektrolumineszenzlicht emittiert.
5. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückelektrode (47) zum Reflektieren des von der lichtemittierenden Schicht (43) abgestrahlten Elektrolumineszenzlichts auf die lichtdurchlässige Elektrode (45) aus Metall gefertigt ist.
6. Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtung, gekennzeichnet durch
eine Flüssigkristalleinheit (35) zum Steuern von durchtretendem Licht in Abhängigkeit von einer Bildinformation,
eine Lichtquelle (41) mit einer lichtemittierenden Schicht (43), die ein Mosaik von farbiges Licht emittierenden, elektrolumineszierenden Elementen (43a, 43b, 43c) aufweist, wobei die lichtemittierende Schicht (43) mit der Flüssigkristalleinheit ausgerichtet ist, ein Farbfilter (63) zum Durchlassen des von der Lichtquelle (41) emittierten Lichts,
wobei die Anordnung derart ist, daß das von den elektrolumineszierenden Elementen (43a, 43b, 43c) emittierte Licht durch die Flüssigkristalleinheit (35) beobachtet werden kann.
7. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristalleinheit (35) eine TN-Flüssigkristallzelle (11) mit einer aus einer Vielzahl von Pi-
xel-Elektrodenelementen zusammengesetzten lichtdurchlässige Pixel-Elektrode (21) und einer von der lichtdurchlässigen Pixel-Elektrode (21) beabstandeten lichtdurchlässigen gemeinsamen Elektrode (23) sowie ein Paar von Polarisatoren (31, 33) umfaßt, die die TN-Flüssigkristallzelle (11) sandwich-artig umgeben, daß die elektrolumineszierenden Elemente (43a, 43b, 43c) rotes, grünes und blaues Licht emittieren, daß die Lichtquelle eine lichtdurchlässige Elektrode (45) und eine Rückelektrode (47) umfaßt, wobei die elektrolumineszierenden Elemente (43a, 43b, 43c) sandwich-artig von der lichtdurchlässigen Elektrode (45) und der Rückelektrode (47) umgeben und mit den Pixel-Elektrodenelementen ausgerichtet sind, daß die lichtdurchlässige Elektrode (45) und die Rückelektrode (47) sandwich-artig von einer lichtdurchlässigen Platte (49) und einer Platte (491) umgeben sind, und daß das Farbfilter (63) Pixel-Filterelemente (63, 63a, 63b, 63c) zum Durchlassen von rotem, grünem bzw. blauem Licht aufweist, wobei die Pixel-Filterelemente (63a, 63b, 63c) jeweils mit den elektrolumineszierenden Elementen (43a, 43b, 43c) ausgerichtet sind.
8. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (41) bei Anlegen einer Gleichspannung an die lichtdurchlässige Elektrode (45) und die Rückelektrode (47) Elektrolumineszenzlicht emittiert.
9. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (41) bei Anlegen einer Wechselspannung an die lichtdurchlässige Elektrode (45) und die Rückelektrode (47) Elektrolumineszenzlicht emittiert.
10. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9S dadurch gekennzeichnet, daß die Rückelektrode (47) zum Reflektieren des von der lichtemittierenden Schicht (43) abgestrahlten Elektrolumineszenzlichts auf die licht-
durchlässige Elektrode (45) aus Metall hergestellt ist.
11. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbfilter (63) auf der lichtdurchlässigen Platte (49) der Lichtquelle (41) angeordnet ist.
12. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbfilter (63) in der Flüssigkristalleinheit (35) angeordnet ist.
13. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbfilter (63) auf einem der Polarisatoren (31, 33) der Flüssigkristalleinheit (35) angeordnet ist.
14. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbfilter (63) in der Flüssigkristallzelle (11) angeordnet ist.
15. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbfilter (63) in überlappender Beziehung zu der lichtdurchlässigen Pixel-Elektrode (21) der Flüssigkristallzelle (11) angeordnet ist.
16. Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtung, gekennzeichnet durch eine Flüssigkristalleinheit mit einer lichtdurchlässigen Pixel-Elektrode (21) zum Durchlassen von elektromagnetischer Strahlung in Abhängigkeit von einer Bildinformation,
eine Fluoreszenz-Lichtquelle (143, 151) mit einem fluoreszierenden Körper, der eine fluoreszierende Schicht (143) aufweist, die aus rotes, grünes oder blaues Licht emittierenden fluoreszierenden Materialien besteht, ein rote, grüne und blaue Pixel-Filterelemente (142a, 142b, 142c ) aufweisendes Farbfilter (141) zum Durchlassen des von den fluoreszierenden Materialien emittierten Lichts, wobei die fluoreszierende Schicht so ausgestaltet
ist, daß sie folgende Bedingungen erfüllt:
T„ ft JVI R : TR ^BMB = 1 : O Γ" "1 ,5 (I) TR *IrM
Xj * Xj B : TG ^1gmg = 1 : O ,5"^l ,5 (II) TMM
U l(jr Γ : TR 1rmr = 1 : O ,5~1 ,5 (III)
wobei TR, TG und Tß die Lichtdurchlässigkeiten der roten, grünen bzw. blauen Pixel-Filterelemente (142a, 142b, 142c) des Farbfilters (141), /?R, *]Q und Λβ die Lichtemissionsausbeuten der roten, grünen bzw. blauen fluoreszierenden Materialien und Mn, ML und Mn die Mengen
ft ti D
(Gewichtsverhältnis) der roten, grünen bzw. blauen fluoreszierenden Materialien, die in der fluoreszierenden Schicht (143) enthalten sind, bedeuten.
17. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristalleinheit eine TN-Flüssigkristallzelle (11) mit einer lichtdurchlässigen Pixel-Elektrode (21) und einer von dieser beabstandeten lichtdurchlässigen gemeinsamen Elektrode (23) sowie ein Paar von Polarisatoren (31, 33) umfaßt, die die TN-Flüssigkristallzelle (11) sandwich-artig umgeben, und daß die Fluoreszenz-Lichtquelle (144) zusätzlich eine Lampe (151) zum Bestrahlen der fluoreszierenden Schicht (143) mit elektromagnetischer Strahlung aufweist.
18. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbfilter (141) und die fluoreszierende Schicht (143) auf einer Platte (145) angeordnet sind.
19. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbfilter (143) in der Flüssigkristalleinheit (35) angeordnet ist.
20. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbfilter (143) auf einem der Polarisato-
ren (31, 33) der Flüssigkristalleinheit (35) angeordnet ist.
21. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallzelle (11) ein Flüssigkristallmaterial enthält und daß die Polarisatoren (31, 33) in direkter sandwich-artiger Zuordnung zu dem Flüssigkristallmaterial Teil der Flüssigkristallzelle (11) sind.
22. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbfilter (143) in überlappender Beziehung zu der lichtdurchlässigen Pixel-Elektrode (21) der Flüssigkristallzelle (11) angeordnet ist.
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