DE4231391A1

DE4231391A1 - Beleuchtungsvorrichtung für eine in Durchsicht zu betreibende Flüssigkristallzelle

Info

Publication number: DE4231391A1
Application number: DE4231391A
Authority: DE
Inventors: Gernot Dr Schauer
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: BMG Gesellschaft fuer moderne Informationssysteme mbH
Priority date: 1992-09-19
Filing date: 1992-09-19
Publication date: 1994-03-24

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvor richtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Es ist bekannt, Flüssigkristallanzeigevorrichtungen reflektiv, transmissiv oder auch transflektiv zu be treiben. In vielen Fällen sind die Flüssigkristallzel len als weitgehend farbneutrale Lichtventile ausgebildet. Für farbige Darstellungen werden farbige Lichtquellen und/oder Farbfilter zusätzlich in den optischen Strahlen gang eingeschaltet.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Beleuchtungsvorrichtung anzu geben, die eine mehrfarbige Darstellung mit einer ins besondere im wesentlichen farbneutralen Flüssigkristall zelle ermöglicht.

Diese Erfindung wird durch die im Kennzeichen des Patent anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung wird darin ge sehen, daß die Durchleuchtung der Flüssigkristallzelle mit schnell wechselndem, unterschiedlich farbigem Licht ermöglicht wird. Bei Durchleuchtung einer matrixgesteu erten Flüssigkristallzelle ist eine Darstellung beweg licher farbiger Bilder möglich.

Anhand der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten bevor zugten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung nachfol gend näher erläutert.

Die Fig. 1 zeigt schematisch eine in Durchsicht betrie bene Flüssigkristallzelle 21 mit einer dahinter ange ordneten erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung 23 mit einer Streuscheibe 22 aus der Licht unterschied licher Farbe austritt und in die Flüssigkristallzelle 21 eingestrahlt wird. Je nach Schaltzustand einzelner Flächenbereiche der Flüssigkristallzelle 21 wird das eingestrahlte Licht hindurchgelassen oder nicht hin durchgelassen.

In den Fig. 2 und 3 sind zwei unterschiedliche Aus führungsbeispiele der erfindungsgemäßen Beleuchtungs vorrichtungen schematisch perspektivisch dargestellt.

Die Beleuchtungsvorrichtung nach Fig. 2 weist eine Kammer 11 auf, deren eine Seite mit einer Streuscheibe 1 abgedeckt ist, die die Lichtaustrittsfläche zu einer nicht dargestellten Flüssigkristallzelle bildet. Drei Seiten dieser Kammer 1 weisen Öffnungen auf, die durch jeweils ein Flüssigkristallventil 8, 9, 10 abgedeckt ist. Diese Flüssigkristallventile 8, 9, 10 sind als LC-Shutter (Liquid-Crystal-Ventil) bezeichnet. Hinter den, durch die Lichtventile 8, 9, 10 abgedeckten Öffnungen befinden sich Lampengehäuse 5, 6, 7 mit den Lichtquellen 2, 3, 4. Die Lichtquellen 2, 3, 4 leuchten dauernd. Zu welchen Zei ten Licht aus den Lampengehäusen 5, 6, 7 in die Licht kammer 11 eingestrahlt wird, wird durch entsprechende Steuerung der Flüssigkristall-Lichtventile 8, 9, 10 be stimmt.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel läßt das Ventil 8 blaues Licht, das Ventil 9 rotes Licht und das Ventil 10 grünes Licht in die Lichtkammer 11 eintreten. Aus der Streuscheibe 1 tritt dann das Licht entsprechender Farbe aus.

Die Farbgebung des in die Lichtkammer 11 eingestrahlten Lichts kann dadurch bewirkt werden, daß die Lichtquellen 2, 3, 4 Licht entsprechender Farbe erzeugen, das dann von den Lichtventilen 8, 9, 10 hindurchgelassen oder gesperrt wird. Es ist aber auch möglich, weißes Licht aussendende Lichtquellen 2, 3, 4 zu verwenden und die Lichtventile 8, 9, 10 als schaltbare Farbfilter auszubilden.

Die Lichtventile 8, 9, 10 sind bevorzugt Flüssigkristall ventile mit nematischem und/oder ferroelektrischem Flüssigkristallmaterial, um möglichst hohe Schaltge schwindigkeiten zu erreichen. Mit ferroelektrischen Flüssigkristallmaterialien sind Schaltzeiten von etwa 100 Mikrosekunden realisierbar.

Die in Fig. 3 dargestellte Beleuchtungsvorrichtung weist wiederum eine Lichtkammer 44 mit einer Streuscheibe 40 als Lichtaustrittsfläche auf. Auf der Gegenseite der Streuscheibe 40 befinden sich nebeneinanderliegend eine Vielzahl von Lampengehäusen 31, 32, 33, 34, 35 und 36. Die Öffnungen zwischen den Lampengehäusen 31 bis 36 und der Lichtkammer 44 sind wiederum mit Flüssigkristall- Lichtventilen 41, 42, 43 abgedeckt, wobei die Lichtventile 41 grünem Licht, die Lichtventile 42 rotem Licht und die Lichtventile 43 blauem Licht zugeordnet sind.

In den Lampengehäusen 31 bis 36 befinden sich wiederum Lichtquellen 37, 38, 39, die entweder weißes Licht oder entsprechendes farbiges Licht erzeugen. Die Flüssig kristall-Lichtventile 41, 42, 43 können entsprechend, wie im Zusammenhang mit Fig. 2 erläutert, entweder als elektrisch schaltbare Farbfilter oder als farbneutrale Lichtventile ausgebildet sein. Auch diese Flüssigkristall- Lichtventile weisen schnell schaltbares Flüssigkristall material auf.

Claims

1. Beleuchtungsvorrichtung für eine in Durchsicht zu betreibende Flüssigkristallzelle mit einer, eine Licht austrittsfläche bildenden Streuscheibe, aus welcher steuer bar Licht wenigstens zweier unterschiedlicher Farben aus tritt, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungsvor richtung aus einer, die Streuscheibe aufweisenden Licht kammer besteht, in die das Licht unterschiedlicher Farbe durch Öffnungen eingestrahlt wird, die durch Flüssig kristall-Lichtventile lichtdurchlässig oder lichtun durchlässig steuerbar sind.

2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Lichtquellen aufweisende Gehäuse mittels der die Lichtventile aufweisende Öffnungen op tisch an die Lichtkammern gekoppelt sind.

3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder An spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen weißes Licht ausstrahlen und im Bereich der Öffnungen Farbfilter vorgesehen sind.

4. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtventile als Farbfilter ausgebildet sind.

5. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen farbiges Licht aussenden und die Lichtventile farbneu tral ausgebildet sind.

6. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristall- Lichtventile der Beleuchtungsvorrichtung Flüssigkristall zellen mit nematischem Flüssigkristallmaterial sind.

7. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristall-Licht ventile der Beleuchtungsvorrichtung Flüssigkristallzellen mit ferroelektrischem Flüssigkristallmaterial sind.

8. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7 gekennzeichnet durch die Verwendung zur Hinterleuchtung einer Flüssigkristallzelle mit Matrixansteuerung zur Dar stellung bewegter Bilder.