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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung, die ein
Anzeigefeld, wie beispielsweise ein Flüssigkristallanzeigefeld, und
ein flaches optisches Element, wie beispielsweise ein Bildschirm-Tastfeld
oder eine Lichtleitplatte, aufgenommen hat.
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JP-A-03067222 offenbart
in Kombination die technischen Merkmale des Oberbegriffs des untenstehenden
Anspruchs 1.
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Hintergrund der Erfindung
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Herkömmlicherweise
waren tragbare Geräte mit
einer Flüssigkristallanzeige
(LCD-Anzeige) bekannt, wie beispielsweise ein PDA (Personal Data Assistant).
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Eine
Lichtleitplatte liegt einer Hauptoberfläche der LCD-Anzeige gegenüber, zum Leiten von Licht von
einer Lichtquelle, wie beispielsweise eine Fluoreszenzröhre, zu
der LCD-Anzeige, um die LCD-Anzeige gleichmäßig zu beleuchten.
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Die
Lichtleitplatte weist eine Umfangsoberfläche auf, durch welche Licht
von der Lichtquelle in die Platte eintritt, und einen Lichtausgang
oder eine Hauptoberfläche,
gegenüberliegend
zu der LCD-Anzeige, durch welche/n Licht zu der LCD-Anzeige hin austritt.
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Die
LCD-Anzeigen sind in durchlässigen
und reflektierenden Versionen erhältlich.
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Die
durchlässige
LCD-Anzeige hält
die Lichtleitplatte hinter der LCD-Anzeige, so dass sie von der Rückseite
der LCD-Anzeige
beleuchtet wird. Dieser Typ von Leuchtsystem wird als eine „Hinter-Leuchteinheit" bezeichnet.
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Der
Energieverbrauch von LCD-Anzeigen ist eine Hauptsorge bei tragbaren
Geräten,
die mit Batterien laufen. Die Hinter-Leuchteinheit der durchlässigen LCD-Anzeige
verbraucht jedoch eine beachtliche Energiemenge, was für die Verwendung
mit tragbaren Geräten
nicht wünschenswert
ist.
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Die
reflektierende LCD-Anzeige hält
die Lichtleitplatte vor der LCD-Anzeige, so dass sie von der Vorderseite
der LC-Anzeige beleuchtet
wird. Die reflektierende LCD-Anzeige zeigt typischerweise durch
Umgebungslicht an. Wenn Umgebungslicht jedoch ungenügend ist,
wird Licht als eine Hilfsbeleuchtung von der Lichtquelle ausgestrahlt,
durch die Lichtleitplatte durchgelassen und zu der LCD-Anzeige projiziert.
Dieser Typ von Leuchtsystem wird als eine „Vorder-Leuchteinheit" bezeichnet. Dieser
Typ von Erleuchten ist dahingehend vorteilhaft, dass die reflektierende
LCD-Anzeige wesentlich weniger Energie als die durchlässige LCD-Anzeige
verbraucht.
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Derartige
tragbare Geräte
mit einer Vorder-Leuchteinheit sind häufig mit einem Bildschirm-Tastfeld
vor der Lichtleitplatte ausgestattet.
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Die
Lichtleitplatte weist vorzugsweise eine Vielzahl von mehrfach facettierten
Mikrostrukturen auf, die periodisch entlang ihrer vorderen Oberfläche angeordnet
sind, so dass von der Lichtquelle ausgestrahltes Licht mit hoher
Effizienz durch die vordere Oberfläche reflektiert wird, um sich
zu der LCD-Anzeige
hin zu bewegen. Auch sind bei einigen der Bildschirm-Tastfelder Elektroden
und/oder Abstandshalter periodisch angeordnet. Folglich können, wo
ein flaches optisches Element, wie beispielsweise eine Lichtleitplatte
oder ein Bildschirm-Tastfeld,
mit periodischen Strukturen auf der LCD-Anzeige positioniert sind,
bei der Elektroden periodisch ausgebildet sind, „Moiré-Muster" erzeugt werden, was zu einer geringeren
Sichtbarkeit der LCD-Anzeige führt.
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JP-A-10239700 offenbart
ein Flüssigkristallanzeige-Gerät mit geschichteten
LCD-Anzeigezellen. Jede der LDC-Anzeigezellen
umfasst Guest-Host-LCD-Anzeigen mit unterschiedlichen Farben, zwischen
einem gegenüberliegenden
Substrat und jedem der TFT-Matrix-Substrate. Ein zweiter Matrix-Anordnungsbereich
ist von einem ersten Matrix-Anordnungsbereich
in einer Richtung parallel zu der Ausdehnung des Substrats verschoben,
und ein dritter Matrix-Anordnungsbereich
ist von dem zweiten Matrix-Anordnungsbereich in einer Richtung senkrecht
zu der Ausdehnung des Substrats verschoben. Jedes Substrat ist von
dem anderen lediglich um ein Pixel verschoben, damit die Substrate leicht
positioniert werden, sogar falls die Ausrichtungsmarkierung an der
gleichen Position von jedem Substrat vorgesehen ist.
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JP-A-10068967 offenbart
ein Anzeigegerät, bei
dem eine obere Lage und eine untere Lage überlagert sind. Die obere Lage
weist Subpixel von einem Guest-Host-Flüssigkristall auf, der rot R
ausstrahlt, und einem Guest-Host-Flüssigkristall, der blau B ausstrahlt.
Die untere Lage weist Subpixel eines Guest-Host-Flüssigkristalls
auf, der grün
G ausstrahlt. Die Pixel von R und B sind ohne Überlappung angeordnet, aber
G und R/B überlappen
sich, wodurch eine Helligkeitsverringerung vermieden wird, die auftreten
kann, wenn RGB in einem Mosaikmuster angeordnet sind, und eine Erzeugung
von Parallaxe, die auftreten kann, wenn RGB geschichtet sind. Eine
transparente Elektrode in der unteren Lage ist entsprechend den
Subpixeln der oberen Lage unterteilt, und jeder unterteilte Bereich
wird unabhängig geschaltet.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Aspekte
der vorliegenden Erfindung sind im untenstehenden Anspruch 1 definiert.
Die abhängigen
Ansprüche
sind auf optionale und bevorzugte Merkmale gerichtet.
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Deshalb
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Anzeigefeld, wie
beispielsweise ein LDC-Anzeigefeld, bereitzustellen, das die Erzeugung von
Moiré-Mustern
unterdrückt,
wenn es mit einem flachen optischen Element, wie beispielsweise
ein Bildschirm-Tastfeld oder eine Lichtleitplatte, verwendet wird.
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Eine
andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Anzeigegerät mit dem
Anzeigefeld bereitzustellen, das eine hohe Anzeigequalität vorsieht.
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Um
das obige Ziel zu erreichen, umfasst ein Anzeigefeld ein erstes
und ein zweites Anzeige-Subfeld bzw. Anzeige-Unterfeld, die aufeinander überlagert
sind. Jedes Pixel des Anzeigefelds ist durch ein erstes Subpixel
des ersten Anzeige-Subfelds
und ein zweites Subpixel des zweiten Anzeige-Subfelds gebildet.
Das erste und das zweite Anzeige-Subfeld sind so aufeinander überlagert,
dass die ersten und zweiten Subpixel, die jedes Pixel des Anzeigefelds bilden,
um eine Entfernung in Bezug aufeinander, in einer Oberflächenrichtung
des Anzeige-Subfelds, verschoben
sind.
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Hierin
stellt das „Anzeige-Subfeld" jedes Feld dar,
welches das Anzeigefeld bildet. Das „Subpixel" stellt einen Abschnitt von jedem Anzeige-Subfeld
dar, das ein Pixel des Anzeigefelds bildet.
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Die
ersten und zweiten Subpixel, die jedes Pixel des Anzeigefelds bilden,
sind so in Bezug aufeinander verschoben, dass sie einander, im Blick
in der Richtung senkrecht zu der Oberflächenrichtung, überlappen;
und das Muster der ersten Subpixel und das Muster der zweiten Subpixel
sind identisch.
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Ein
Anzeigegerät
kann ein Anzeigefeld mit einer Hauptoberfläche umfassen, welche das erste und
das zweite Anzeige-Subfeld umfasst, die aufeinander überlagert
sind. Jedes Pixel des Anzeigefelds ist durch ein erstes Subpixel
des ersten Anzeige-Subfelds und ein zweites Subpixel des zweiten Anzeige-Subfelds
gebildet. Das Anzeigegerät
kann auch ein flaches optisches Element umfassen, das der Hauptoberfläche des
Anzeigefelds gegenüberliegt.
Das erste und das zweite Anzeige-Subfeld sind so aufeinander überlagert,
dass die ersten und zweiten Subpixel, die jedes Pixel des Anzeigefelds
bilden, um eine Entfernung in Bezug aufeinander, in einer Oberflächenrichtung
des Anzeige-Subfelds, verschoben sind.
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Das
flache optische Element kann ein Bildschirm-Tastfeld oder eine Lichtleitplatte
sein.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine Perspektivansicht einer ersten Ausführungsform des Anzeigegeräts gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 ist
eine vergrößerte Teilquerschnittansicht,
die im Detail jedes Anzeige-Subfeld zeigt, welches das LCD-Anzeigefeld von 1 bildet;
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3A ist
eine vergrößerte Teilquerschnittansicht,
die ein Bildschirm-Tastfeld im Detail zeigt;
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3B ist
eine vergrößerte Teilquerschnittansicht
des Bildschirm-Tastfelds von 3A, wenn auf
es eine äußere Kraft
aufgebracht wird;
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4A ist
eine schematische Draufsicht eines blauen Anzeige-Subfelds bei der
ersten Ausführungsform
mit einem Subpixel-Muster;
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4B ist
eine schematische Draufsicht eines grünen Anzeige-Subfelds bei der
ersten Ausführungsform
mit einem Subpixel-Muster;
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4C ist
eine schematische Draufsicht eines roten Anzeige-Subfelds bei der
ersten Ausführungsform
mit einem Subpixel-Muster;
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4D ist
eine schematische Darstellung, die eine Überlappung der Subpixel-Muster
zeigt, wenn die drei Anzeige-Subfelder
der 4A–4C aufeinander überlagert
sind, so dass sie in Bezug aufeinander in der Oberflächenrichtung
verschoben sind;
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5 ist
eine Perspektivansicht einer zweiten Ausführungsform des Anzeigegeräts gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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6A ist
eine schematische Draufsicht eines blauen Anzeige-Subfelds bei der
zweiten Ausführungsform
mit einem Subpixel-Muster;
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6B ist
eine schematische Draufsicht eines grünen Anzeige-Subfelds bei der
zweiten Ausführungsform
mit einem Subpixel-Muster;
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6C ist
eine schematische Darstellung, die eine Überlappung der Subpixel-Muster
zeigt, wenn die zwei Anzeige-Subfelder
der 6A und 6B aufeinander überlagert
sind, so dass sie in Bezug aufeinander in der Oberflächenrichtung
verschoben sind;
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7 ist
eine Perspektivansicht einer dritten Ausführungsform des Anzeigegeräts gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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8A ist
eine vergrößerte Teilquerschnittansicht,
die im Detail ein Anzeige-Subfeld zeigt, welches das LCD-Anzeigefeld von 7 bildet;
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8B ist
eine vergrößerte Teilquerschnittansicht
des Anzeige-Subfelds von 8A, wenn eine
Spannung an das Anzeige-Subfeld angelegt wird;
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9A ist
eine schematische Draufsicht eines Cyan-Anzeige-Subfelds bei der dritten Ausführungsform
mit einem Subpixel-Muster, das keinen Teil der beanspruchten Erfindung
bildet;
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9B ist
eine schematische Draufsicht eines Magenta-Anzeige-Subfelds bei der dritten Ausführungsform
mit einem Subpixel-Muster; das keinen Teil der beanspruchten Erfindung
bildet;
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9C ist
eine schematische Draufsicht eines Gelb-Anzeige-Subfelds bei der dritten Ausführungsform
mit einem Subpixel-Muster; das keinen Teil der beanspruchten Erfindung
bildet;
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9D ist
eine schematische Darstellung, die eine Überlappung der Subpixel-Muster
zeigt, wenn die drei Anzeige-Subfelder
der 9A–9C aufeinander überlagert
sind, so dass sie in Bezug aufeinander in der Oberflächenrichtung
verschoben sind; das keinen Teil der beanspruchten Erfindung bildet;
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10A ist eine Draufsicht von einem Substrat, auf
dem eine Vielzahl von Elektroden ist, die ein Subpixel-Muster des
in 9B gezeigten Magenta-Anzeige-Subfelds ausbilden;
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10B ist eine Draufsicht von dem anderen Substrat,
auf dem eine Vielzahl von Elektroden ist, die ein Subpixel-Muster
des in 9B gezeigten Magenta-Anzeige-Subfelds
ausbilden;
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10C ist eine schematische Darstellung, welche
die Beziehung zwischen den Elektroden und dem Pixel-Muster zeigt,
wenn die Substrate der 10A und 10B aufeinander überlagert sind; und
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11 ist
eine schematische Darstellung der vierten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, die eine Überlappung
der Subpixel-Muster zeigt, wenn drei Anzeige-Subfelder so aufeinander überlagert
sind, dass sie in Bezug aufeinander in der Oberflächenrichtung
gedreht und verschoben werden.
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Ausführliche
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen werden nachstehend verschiedene Ausführungsformen
des Anzeigegeräts
gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben.
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I. Erste Ausführungsform
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Unter
Bezugnahme auf 1, umfasst ein Anzeigegerät bzw. -vorrichtung
der ersten Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung, das im Allgemeinen durch das Bezugszeichen 2 bezeichnet
wird, eine Vorder-Leuchteinheit. Das Gerät 2 umfasst ein LCD-Anzeigefeld 4 und
eine Lichtleitplatte 6, die sich vor dem LCD-Anzeigefeld 4 befindet,
zum Projizieren von Licht zu dem LSD-Anzeigefeld 4 hin. Ein
Bildschirm-Tastfeld 8 ist vor der Lichtleitplatte 6 vorgesehen.
Diese Komponenten 4, 6 und 8 werden an
ihren Umfängen
durch einen nicht gezeigten Rahmen des Anzeigegeräts 2 gestützt und
sind an ihm befestigt. Freiräume
sind zwischen dem Bildschirm-Tastfeld 8 und der Lichtleitplatte 6 ausgebildet,
und zwischen der Lichtleitplatte 6 und dem LCD-Anzeigefeld 4.
Dies lässt
einen relativ großen Unterschied
beim Brechungsindex zwischen der Lichtleitplatte 6 und
ihren benachbarten Lagen zu (die atmosphärische Lagen sind und einen
Brechungsindex von 1 aufweisen), so dass das Feld 6 effektiver
Licht leiten kann, um die Sichtbarkeit des Geräts 2 zu verbessern.
Das Anzeigegerät 2 umfasst ferner
eine nicht gezeigte Steuereinheit zum Steuern des Bildschirm-Tastfelds 8 und
LCD-Anzeigefelds 4.
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Das
LCD-Anzeigefeld 4 umfasst eine Lichtabsorptionslage 10 und
drei „Anzeige-Subfelder" 12, die
auf der Lichtabsorptionslage 10 vorgesehen sind. Bei der
gezeigten Ausführungsform
sind rote, grüne und
blaue Anzeige-Subfelder 12R, 12G und 12B eines
auf dem anderen positioniert und sind in dieser Reihenfolge auf
der Lichtabsorptionslage 10 aufgebracht. Die Anzeige-Subfelder 12R, 12G und 12B weisen
im Wesentlichen identische Strukturen auf.
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Genauer,
wie in 2 gezeigt, umfasst jedes Anzeige-Subfeld 12 ein
Paar von transparenten Substraten, d.h. ein oberes und ein unteres
Substrat 14, 16, die voneinander beabstandet sind,
um einen vorbestimmten Spalt zwischen ihnen auszubilden. Die Substrate 14 und 16 werden
durch Säulen
bzw. Spalten 18, die sich in die Dickenrichtung des LCD-Anzeigefelds 4 erstrecken,
sicher gehalten. Vorzugsweise sind die Spalten 18 aus einem
geeigneten Harz hergestellt. Das Anzeige-Subfeld 12 umfasst
ferner einen Flüssigkristall
(LC) 20, der zwischen den Substraten 14 und 16 enthalten
ist. Um den Spalt konstant zu halten, sind auch nicht gezeigte Abstandshalter zwischen
den Substraten 14, 16 vorgesehen, wie in der Technik
bekannt ist.
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Eine
Vielzahl von transparenten Streifenelektroden, d.h. Spaltenelektroden 22,
die parallel zu der Richtung angeordnet sind, die sich über die
Vorder- und die Rückoberfläche der
Zeichnung von 2 erstreckt, ist auf der unteren
Oberfläche
des oberen Substrats 14 vorgesehen. Gleichermaßen ist eine
Vielzahl von transparenten Streifenelektroden, d.h. Reihenelektroden 24,
die seitlich in 2 angeordnet sind (d.h. senkrecht
zu der Längsrichtung
der Spaltenelektroden 22), auf der oberen Oberfläche des
unteren Substrats 16 vorgesehen. Die Streifenspalten- und
Streifenreihenelektroden 22 und 24 von jedem Anzeige-Subfeld 12 kreuzen
einander im rechten Winkel, um eine Matrix von rechteckigen „Subpixeln" zu definieren, die
Pixel des Anzeigegeräts 2 bilden.
Wie unter Bezugnahme auf 4 ausführlicher beschrieben
wird, sind die drei Anzeige-Subfelder 12 aufeinander überlagert,
so dass die Subpixel-Muster etwas in Bezug aufeinander in der Oberflächenrichtung
des Anzeige-Subfelds verschoben sind. Wie beschrieben wird, kann
diese Verschiebung die Erzeugung von Moiré-Mustern unterdrücken.
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Das
LCD-Anzeigefeld kann durch Herstellen von jedem Anzeige-Subfeld
und dann einem Überlagern
aufeinander ausgebildet werden. Alternativ kann, bezüglich zwei benachbarter
Anzeige-Subfelder, ein oberes Substrat eines Anzeige-Subfelds und ein
gegenüberliegendes
unteres Substrat des Anzeige-Subfelds unmittelbar oberhalb durch
ein Substrat ersetzt werden, auf dessen beiden Seiten transparente
Elektroden ausgebildet sind.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist der LC 20 von jedem Anzeige-Subfeld 12 ein
cholesterischer LC, der in der Lage ist, sichtbares Licht selektiv
zu reflektieren. Genauer sind die cholesterischen LCs in den roten,
grünen
und blauen Anzeige-Subfeldern 12R, 12G und 12B in
der Lage, selektiv rotes, grünes beziehungsweise
blaues Licht zu reflektieren.
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Wenn
eine geeignete Spannung an die Elektroden 22, 24 angelegt
wird, wird der cholesterische LC, der zwischen den Elektroden 22 und 24 liegt,
zwischen einem reflektierenden Zustand, wo der cholesterische LC
sichtbares Licht reflektiert, das innerhalb einer Spektralbandbreite
liegt, die um eine vorbestimmte Wellenlänge zentriert ist, und einem
durchlässigen
Zustand umgeschaltet, wo der cholesterische LC das sichtbare Licht
durchlässt.
Deshalb, wenn die LC-Bereiche bzw. LC-Domainen an einem Subpixel,
das durch die spezifischen Spalten- und Reihenelektroden 22, 24 in
einem spezifischen Anzeige-Subfeld definiert wird, in den reflektierenden Zustand
umgeschaltet werden, und weißes
Licht, wie beispielsweise natürliches
Licht, zu dem LCD-Anzeigefeld 4 hin projiziert wird, reflektieren
die LC-Bereiche sichtbares Licht (z.B. rotes Licht), so dass die entsprechende
Farbe (z.B. rot) wahrgenommen wird. Auf der anderen Seite, wenn
die LC-Bereiche an einem Subpixel in einem spezifischen Anzeige-Subfeld in
den durchlässigen
Zustand umgeschaltet werden, wird einfallendes Licht durch die LC-Bereiche
durchgelassen. Folglich wird, durch Festlegen der LC-Bereiche an
einem Subpixel, das ein Pixel in einem spezifischen Anzeige-Subfeld 12 in
dem reflektierenden Zustand bildet, und durch gleichzeitiges Festlegen der
LC-Bereiche an den Subpixeln, welche das Pixel in dem/den anderen
Anzeige-Subfeld/ern 12 bilden, der/die sich vor dem spezifischen
Anzeige-Subfeld 12 in dem durchlässigen Zustand befindet/befinden, die
Farbe entsprechend dem spezifischen Anzeige-Subfeld 12 an
dem Pixel wahrgenommen. Auch wird, durch Festlegen sämtlicher
der LC-Bereiche an Subpixeln, die ein Pixel in den drei Anzeige-Subfeldern 12 in
dem durchlässigen
Zustand bilden, einfallendes Licht in der Lichtabsorptionslage 10 absorbiert,
so dass eine schwarze Farbe an dem Pixel wahrgenommen wird.
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Als
ein cholesterischer LC in jedem Anzeige-Subfeld 12 kann
ein cholesterischer LC, der eine cholesterische Phase bei Raumtemperatur
aufweist, oder ein nematischer LC verwendet werden, zu dem eine
chirale Verbindung zugefügt
ist. Der cholesterische LC wandelt sich in einen „planaren" Zustand um, wenn
an ihn ein relativ hoher Spannungsimpuls angelegt wird, und in einen „fokal-konischen" Zustand durch Anlegen
eines relativ niedrigen Spannungsimpulses. Wenn an den cholesterischen
LC ein mittlerer Spannungsimpuls angelegt wird, wandelt er sich
in einen Zwischenzustand oder „Halbton-Farbenzustand" zwischen dem planaren
und dem fokal-konischen Zustand um.
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Der
cholesterische LC in dem planaren Zustand reflektiert Licht, das
innerhalb einer Spektralbandbreite liegt, die um eine Wellenlänge λ = np zentriert
ist, wobei n der durchschnittliche Brechungsindex des LC ist, und
p der Abstand bzw. die Teilung einer spiralförmigen Struktur des LC ist.
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Wenn
der cholesterische LC selektiv Licht im Infrarot-Spektrum reflektiert, streut der cholesterische
LC in dem fokal-konischen Zustand sichtbares Licht. Wenn der cholesterische
LC jedoch selektiv Licht mit einer kürzeren Wellenlänge reflektiert,
streut der cholesterische LC in dem fokal-konischen Zustand weniger
sichtbares Licht, so dass es durch den cholesterischen LC durchgelassen
werden kann.
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Wenn
der cholesterische LC in dem Zwischenzustand ist, wird die Halbton-Farbe
angezeigt.
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Somit
kann, falls die mittlere Wellenlänge
innerhalb eines Spektrums des sichtbaren Lichts ist, und das LCD-Anzeigefeld 4 mit
einer Rückplatte
versehen ist, wie beispielsweise die Absorptionslage 10, die
eine durchgelassene Strahlung absorbiert, der cholesterische LC
selektiv zwischen dem planaren Zustand, wo eine spezifische Farbe
entsprechend der Wellenlänge
angezeigt wird, dem fokal-konischen Zustand, wo eine schwarze Farbe
angezeigt wird, und dem Zwischenzustand umgeschaltet werden, wo
eine Halbton-Farbe angezeigt wird.
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Mit
dem so aufgebauten Anzeigegerät 2, durch
Umschalten der LC-Bereiche an Subpixeln in jedem Anzeige-Subfeld 12,
die ein Pixel zwischen dem durchlässigen oder dem reflektierenden
Zustand bilden, zeigt das Pixel rot, grün, blau, weiß, cyan,
magenta, gelb und schwarz an. Zum Beispiel, falls die LC-Bereiche an Subpixeln,
die ein Pixel in dem blauen und dem grünen Anzeige-Subfeld 12B, 12G bilden,
in dem fokal-konischen oder durchlässigen Zustand sind, und die
LC-Bereiche an dem Subpixel, welches das Pixel in dem roten Anzeige-Subfeld 12R bildet,
in dem planaren oder reflektierenden Zustand sind, zeigt das Pixel
eine rote Farbe an. Falls die LC-Bereiche an einem Subpixel, das
ein Pixel in dem blauen Anzeige-Subfeld 12B bildet, in
dem fokal-konischen oder durchlässigen
Zustand sind, und die LC-Bereiche bei Subpixeln, die das Pixel in
dem grünen
und dem roten Anzeige-Subfeld 12G, 12R bilden,
in dem planaren oder reflektierenden Zustand sind, zeigt das Pixel
eine gelbe Farbe an.
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Auch
falls die LC-Bereiche am/an Subpixel/n, das/die ein Pixel in einem
oder mehr Anzeige-Subfeldern 12 bildet/bilden, in dem Zwischenzustand
sind, zeigt das Pixel irgendeine Farbe an.
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Wie
denjenigen in der Technik bekannt ist, werden diese Zustände, d.h.
fokal-konischer Zustand, planarer Zustand und Zwischenzustand, beibehalten,
sogar falls die Spannung nicht weiter angelegt wird.
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Wie
in 3A gezeigt, umfasst das Bildschirm-Tastfeld 8,
das ein analoges druckempfindliches Bildschirm-Tastfeld ist, eine
druckempfindliche Lage 30 und eine daran gebundene Harzbasislage 32,
die der Lichtleitplatte 6 zugewandt ist. Zum Beispiel ist
die Basislage 32 aus Kunststoff hergestellt. Die Basislage 32 dient
dazu, das Bildschirm-Tastfeld 8 flach zu halten, falls
leichter Druck darauf aufgebracht wird. Die druckempfindliche Lage 30 weist
ein Paar von oberen und unteren Filmen 34A, 34B auf, die
voneinander beabstandet sind. Ein Paar von oberen und unteren transparenten
leitfähigen
Lagen 36A und 36B, die zum Beispiel aus Indiumtitanoxid
hergestellt sind, ist auf der unteren Oberfläche der oberen Filme 34A beziehungsweise
auf der oberen Oberfläche
der unteren Filme 34B ausgebildet. Um den Spalt zwischen
den leitfähigen
Lagen 36A und 36B im Wesentlichen konstant beizubehalten,
ist eine Vielzahl von Abstandshaltern 38 in dem Spalt vorgesehen.
Die Abstandshalter 38 sind in einem Muster (z.B. Matrix)
in dem Spalt angeordnet.
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Mit
dem so aufgebauten Bildschirm-Tastfeld 8 wird eine äußere Kraft
(durch einen Pfeil in den 3A und 3B angedeutet)
auf den oberen Film 34A aufgebracht, so dass die obere
leitfähige
Lage 36A mit der unteren leitfähigen Lage 36B an
einem Punkt 40 in Berührung
gebracht wird. Somit wird ein elektrischer Pfad über den Kontaktpunkt 40 ausgebildet,
so dass eine an dem Kontaktpunkt 40 erzeugte Spannung durch
eine nicht gezeigte Positionserfassungsschaltung der Steuereinheit
gemessen wird, um die Position zu erfassen, an der die Lage 30 gedrückt wird.
Falls notwendig, gemäß der erfassten Position,
bringt eine nicht gezeigte Antriebsschaltung der Steuereinheit vorbestimmte
Spannungen auf ein Paar spezifischer Elektroden 22, 24 auf,
auf dem oberen und dem unteren Substrat 14, 16 (z.B.
eine obere und eine untere Elektrode, die Pixel definieren, welche
sich unter dem Kontaktpunkt 40 befinden), so dass der Anzeigezustand
des LC dazwischen geändert
wird.
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Erneut
unter Bezugnahme auf 1, liegt eine Lichtquelle 44 einer
Umfangsoberfläche 6a der Lichtleitplatte 6 gegenüber. Ein
Reflektor 42 ist auf der gegenüberliegenden Seite der Lichtquelle 44 bezüglich der
Umfangsoberfläche 6a des
Felds 6 vorgesehen. Folglich tritt von der Lichtquelle 44 ausgestrahltes
Licht in die Lichtleitplatte 6 ein, durch die Umfangsoberfläche 6a.
Die Lichtquelle 44 können LEDs
sein, die angrenzend an und entlang der Umfangsoberfläche 6a angeordnet
sind. Eine Kaltkathodenröhre
kann stattdessen verwendet werden. Wie gezeigt, ist die Lichtleitplatte 6 so
ausgestaltet, dass sie eine Vielzahl von mehrfach facettierten Mikrostrukturen
aufweist, die periodisch entlang ihrer vorderen Oberfläche 6b angeordnet
sind, von der Umfangsoberfläche 6a zu
einer Umfangsoberfläche 6c hin,
gegenüberliegend
der Oberfläche 6a,
so dass von der Lichtquelle 44 ausgestrahltes Licht mit
einer hohen Effizienz durch die vordere Oberfläche 6b reflektiert
wird, um sich zu dem LCD-Anzeigefeld 4 hin zu bewegen.
Die Mikrostrukturen sind so angeordnet, dass sie Spalten von zwei
Facetten ausbilden, die entlang der Richtung verlaufen, die im Wesentlichen
parallel zu den Umfangsoberflächen 6a und 6c ist.
Hierin bezieht sich „periodische
Struktur" auf eine Struktur
von Elementen, wie beispielsweise Vorsprünge, Elektroden oder Pixel,
die sich selbst in regelmäßigen oder
unregelmäßigen Intervallen
wiederholen.
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Unter
Bezugnahme auf die 4A–4D, weisen
die drei Anzeige-Subfelder 12B, 12G und 12R identische
Subpixel-Muster 50B, 50G und 50R in Form
einer Matrix auf. Ausrichtungsmarkierungen 52B, 52G und 52R zum
Sicherstellen einer genauen Überlagerung
der Anzeige-Subfelder sind darauf in identischer Beziehung zu den
Subpixel-Mustern 50B, 50G beziehungsweise 50R ausgebildet.
Die Ausrichtungsmarkierungen 52B, 52G und 52R können auf das/die
Substrat/e der Anzeige-Subfelder 12B, 12G beziehungsweise 12R gedruckt
sein. Alternativ können
Elektroden außerhalb
des Anzeigebereichs in dem Anzeige-Subfeld zum Anzeigen von Ausrichtungsmarkierungen
vorgesehen sein, andere als die Anzeige-Elektroden 22 und 24.
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Wo
die Anzeige-Subfelder 12B, 12G und 12R aufeinander überlagert
sind, so dass die Positionen der Ausrichtungsmarkierungen 52B, 52G und 52R miteinander
zusammenfallen, kann das periodische Pixel-Muster, das in dem LCD-Anzeigefeld
vorhanden ist, zusammenwirken mit einem periodischen Muster der
Abstandshalter 38 in dem Bildschirm-Tastfeld 8 oder einem periodischen
Muster in der Lichtleitplatte 6, so dass Moiré-Muster
erzeugt werden. Gemäß der vorliegenden
Erfindung sind die Anzeige-Subfelder 12B, 12G und 12R aufeinander überlagert,
zum Beispiel durch Verschieben der Ausrichtungsmarkierungen 52G und 52R des
grünen
und des roten Anzeige-Subfelds 12G und 12R in
der Oberflächenrichtung
um eine Entfernung relativ zu den Ausrichtungsmarkierungen 52B des
blauen Anzeige-Subfelds 12B. Wie in 4D gezeigt,
sind folglich Nicht-Pixelbereiche, wo es keine Subpixel der Anzeige-Subfelder
gibt, im Blick in der Dickenrichtung des LCD-Anzeigefelds, im Wesentlichen
in dem ganzen Anzeigebereich des LCD-Anzeigefelds beseitigt. Folglich
wird verhindert, dass irgendwelche periodischen Muster, wo Pixelbereiche
und Nicht-Pixelbereiche
wechselweise angeordnet sind, erzeugt werden. In 4D bezeichnet
das Bezugszeichen 56 eine Zone, wo, bei der Überlagerung
der Anzeige-Subfelder 12B, 12G und 12R,
zumindest ein Subpixel besteht, im Blick in der Dickenrichtung des LCD-Anzeigefelds. Nachstehend
werden Nicht-Pixelbereiche auch als dunkle Bereiche bezeichnet.
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Um
die dunklen Bereiche zu beseitigen, sind die Anzeige-Subfelder 12B, 12G und 12R in
Bezug aufeinander in einem derartigen Maß verschoben, dass ein Verlaufen
bzw. Ausbluten, das durch die Verschiebung erzeugt werden kann,
die Anzeigequalität
nicht verschlechtert. Vorzugsweise ist der Betrag der Verschiebung
so ausgestaltet, dass die Subpixel der Anzeige-Subfelder 12B, 12G und 12R,
die jedem Pixel des LCD-Anzeigefelds
entsprechen, einander überlappen,
im Blick in der Dickenrichtung des LCD-Anzeigefelds.
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Nachstehend
werden die horizontale und die vertikale Richtung in 4 als Reihen- und Spaltenrichtungen bezeichnet,
welche den Erstreckungsrichtungen der Elektroden entsprechen, die
jeweils auf dem Paar von Substraten von jedem Anzeige-Subfeld ausgebildet
sind. Wo die Anzeige-Subfelder mit identischen Subpixel-Mustern
verwendet werden (in diesem Fall ist die Breite zwischen den Subpixeln
typischerweise so festgelegt, dass sie in dem Bereich von einem
Hundertstel bis einem Zehntel des Abstands der Subpixel ist), und
wo die zwei (z.B. grün und
rot) Anzeige-Subfelder relativ zu dem anderen (z.B. blau) Anzeige-Subfeld
verschoben sind, ist die Verschlechterung der Anzeigequalität aufgrund
der relativen Verschiebung der Subpixel zulässig im Fall von 0,01 Pr < |Δr| < 0,9 Pr oder 0,01
Pc < |Δc| < 0,9 Pc. Δr und Δc stellen
die Verschiebungen in der Reihen- beziehungsweise Spaltenrichtung
dar. Pr und Pc stellen die Abstände
der Subpixel in der Reihen- beziehungsweise Spaltenrichtung dar.
Es sollte angemerkt werden, dass obwohl ein Anzeigegerät, bei dem
die Anzeige-Subfelder aufeinander überlagert sind, so dass die
Subpixel in Bezug aufeinander über den
obigen Bereich hinaus verschoben sind, verursacht, dass Ausblutungen
hervortreten, es einen Vorteil aufweist, dass periodische Strukturen
beseitigt werden, was innerhalb des Bereiches der vorliegenden Erfindung
enthalten ist.
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Zum
Beispiel wurden unten beschriebene blaue, grüne und rote Anzeige-Subfelder 12B, 12G und 12R verwendet,
um ein LCD-Anzeigefeld
herzustellen. Jedes Subpixel wies eine Größe von 60 μm (Reihenlänge Lr) × 50 μm (Spaltenlänge Lc) auf. Die Reihen- und
Spaltenbreiten Gr und Gc zwischen den angrenzenden Subpixeln betrugen
6 μm und
5 μm (Pr
= Lr + Gr, PC = Lc + Gc). Die Anzeige-Subfelder 12B, 12G und 12R waren
aufeinander überlagert,
so dass die Ausrichtungsmarkierungen 52G verschoben waren
um +6 μm
(rechts) und +5 μm
(hoch), in den Reihen- beziehungsweise Spaltenrichtungen, und die
Ausrichtungsmarkierungen 52R um +12 μm (rechts) und –5 μm (runter),
in den Reihen- beziehungsweise Spaltenrichtungen, in Bezug auf die Ausrichtungsmarkierungen 52B.
Das so hergestellte LCD-Anzeigefeld hatte kein periodisches Muster.
Die Anzeige-Subfelder mit den identischen Subpixel-Mustern lassen
zu, dass die identischen Substrate als Substrate von jedem Anzeige-Subfeld
verwendet werden, was die Herstellungskosten des Anzeigefelds verringert.
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II. Zweite Ausführungsform
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Unter
Bezugnahme auf 5, wird nachstehend ein Anzeigegerät der zweiten
Ausführungsform gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben. Bei dieser Ausführungsform umfasst das LCD-Anzeigefeld 104 gelbe
und blaue Anzeige-Subfelder 12Y und 12B,
die eines auf dem anderen positioniert und in dieser Reihenfolge
auf der Lichtabsorptionslage 10 aufgebracht sind. Die Anzeige-Subfelder 12Y und 12B weisen
im Wesentlichen identische Strukturen auf. Mit dem so ausgestalteten
LCD-Anzeigefeld 104, falls die LC-Bereiche an Subpixeln,
die ein Pixel in dem gelben und dem blauen Subfeld 12Y und 12B bilden,
in dem reflektierenden Zustand sind, zeigt das Pixel weiß an. Falls
die LC-Bereiche an Subpixeln, die ein Pixel in dem gelben und dem
blauen Subfeld 12Y und 12B bilden, in dem durchlässigen Zustand sind,
zeigt das Pixel schwarz an. Wie gezeigt, ist der Abstand der auf
der vorderen Oberfläche 106b der Lichtleitplatte 106 ausgebildeten
Mikrostrukturen in einem gegebenen Verhältnis zu der Entfernung der Mikrostrukturen
von der Umfangsoberfläche 106a verringert,
was zulässt,
dass die Lichtmenge von der Lichtleitplatte 106 zu dem
LCD-Anzeigefeld 104 an jeder Position der Lichtleitplatte 106 im
Wesentlichen konstant ist, ungeachtet der Entfernung von der Lichtquelle 44.
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Unter
Bezugnahme auf die 6A–6C, weisen
die zwei Anzeige-Subfelder 12B und 12Y identische
Subpixel-Muster 50B und 50Y in Form einer Matrix
auf. Ausrichtungsmarkierungen 52B und 52Y zum
Sicherstellen einer genauen Überlagerung der
Anzeige-Subfelder sind darauf ausgebildet, in der identischen Beziehung
zu den Subpixel-Mustern 50B beziehungsweise 50Y.
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Bei
dieser Ausführungsform
sind die Anzeige-Subfelder 12B und 12Y aufeinander überlagert, zum
Beispiel durch Verschieben der Ausrichtungsmarkierungen 52Y des
gelben Anzeige-Subfelds 12Y relativ zu den Ausrichtungsmarkierungen 52B des blauen
Anzeige-Subfelds 12B um einen Abstand in der Oberflächenrichtung,
die parallel zu der Erstreckungsrichtung (horizontale Richtung in 6) der Elektroden ist, die auf einem Substrat
des Anzeige-Subfelds ausgebildet sind. Folglich sind, wie in 6C gezeigt,
im Blick in der Dickenrichtung des LCD-Anzeigefelds, Nicht-Pixelbereiche
(dunkle Bereiche), die senkrecht zu der Erstreckungsrichtung sind
(d.h. vertikale Richtung in 6), im
Wesentlichen in dem gesamten Anzeigebereich des LCD-Anzeigefelds
beseitigt. In 6C, bezeichnet das Bezugszeichen 60 eine
Zone, wo, bei der Überlagerung der
Anzeige-Subfelder 12B und 12Y, zumindest ein Subpixel
besteht, im Blick in der Dickenrichtung des LCD-Anzeigefelds.
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Um
die dunklen Bereiche zu beseitigen, sind die Anzeige-Subfelder 12B und 12Y in
Bezug aufeinander in einem derartigen Maß verschoben, dass ein Ausbluten,
das durch die Verschiebung erzeugt werden kann, die Anzeigequalität nicht
verschlechtert. Vorzugsweise ist der Betrag der Verschiebung so ausgestaltet,
dass die Subpixel der Anzeige-Subfelder 12B und 12Y,
die jedem Pixel des LCD-Anzeigefelds entsprechen, einander überlappen,
im Blick in der Dickenrichtung des LCD-Anzeigefelds.
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Nachstehend
werden die horizontale und die vertikale Richtung in 6 als Reihen- beziehungsweise Spaltenrichtung
bezeichnet. Wo die Anzeige-Subfelder mit identischen Subpixel-Mustern verwendet
werden (in diesem Fall ist die Breite zwischen den Subpixeln typischerweise
so festgelegt, dass sie in dem Bereich von einem Hundertstel bis
einem Zehntel des Abstands der Subpixel ist), und wo ein (z.B. gelb)
Anzeige-Subfeld
relativ zu dem anderen (z.B. blau) Anzeige-Subfeld verschoben sind,
ist die Verschlechterung der Anzeigequalität aufgrund der relativen Verschiebung
der Subpixel zulässig
im Fall von 0,01 Pr < |Δr| < 0,9 Pr oder 0,01
Pc < |Δc| < 0,9 Pc. Δr und Δc stellen
die Verschiebungen in der Reihen- beziehungsweise
Spaltenrichtung dar. Pr und Pc stellen die Abstände der Subpixel in der Reihen- beziehungsweise
Spaltenrichtung dar. Bei dem gezeigten Beispiel sind die Anzeige-Subfelder
in Bezug aufeinander entlang der Reihenrichtung verschoben.
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Bei
einer herkömmlichen
LCD-Anzeige, bei der eine Lichtleitplatte mit einer Vielzahl von
Mikrostrukturen, deren Abstand sich entlang ihrer Oberfläche ändert, vor
einem LCD-Anzeigefeld
vorgesehen ist, wie in 5 gezeigt, können Moiré-Muster erzeugt werden, wo
der Abstand der Mikrostrukturen und der Abstand des Pixel-Musters
des LCD-Anzeigefelds
im Wesentlichen miteinander zusammenfallen. Bei einer möglichen
Lösung
sind Mikrostrukturen so ausgestaltet, dass der Abstand der Mikrostrukturen
und der Abstand des Pixel-Musters des LCD-Anzeigefelds nicht an
irgendeiner Position der Lichtleitplatte miteinander zusammenfallen.
Diese Lösung weist
jedoch einen Nachteil auf, dass eine unterschiedliche Lichtleitplatte
angefertigt werden muss, falls ein LCD-Anzeigefeld einen unterschiedlichen Abstand
des Pixel-Musters aufweist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung sind die Lichtleitplatte 106 und die Lichtquelle 44 über dem LCD-Anzeigefeld 104 angebracht,
so dass die Erstreckungsrichtung der Mikrostrukturen (die im Wesentlichen
parallel mit derjenigen der Lichtquelle 44 ist) auf der
vorderen Oberfläche 106b des
Felds 106 im Wesentlichen senkrecht zu der Erstreckungsrichtung
der dunklen Bereiche zwischen den angrenzenden Abschnitten der Zone 60 ist.
Folglich kann verhindert werden, dass Moiré-Muster erzeugt werden, oder
der Kontrast von Moiré-Mustern,
falls es welche gibt, kann verringert werden. In dieser letzteren
Hinsicht, ist die Zone 60 aus einem ersten Bereich, wo zwei
Subpixel bestehen, und einem zweiten Bereich gebildet, wo lediglich
ein Subpixel besteht, im Blick in der Dickenrichtung. Diese ersten
und zweiten Bereiche weisen unterschiedliche Lichtdurchlässigkeitsgrade
auf. Somit sind lineare Abschnitte mit einem hohen Lichtdurchlässigkeitsgrad
und lineare Abschnitte mit einem niedrigen Lichtdurchlässigkeitsgrad
wechselweise von links nach rechts in 6C angeordnet,
so dass das periodische optische Muster das periodische Muster in
der Lichtleitplatte stören kann,
so dass Moiré-Muster
erzeugt werden. Der Kontrast der Moiré-Muster ist jedoch so gering,
dass die Anzeige-Qualität
nicht verschlechtert ist, verglichen mit einem herkömmlichen
LCD-Anzeigegerät, bei
dem Moiré-Muster
aufgrund des Unterschieds beim Lichtdurchlässigkeitsgrad zwischen den
Pixelbereichen und Nicht-Pixelbereichen erzeugt werden können.
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Als
ein Beispiel wurden unten beschriebene blaue und gelbe Anzeige-Subfelder 12B und 12Y verwendet,
um ein LCD-Anzeigefeld
herzustellen. Jedes Subpixel wies eine Größe von 300 μm (Reihenlänge Lr) × 200 μm (Spaltenlänge Lc) auf. Die Reihen- und Spaltenbreiten
Gr und Gc zwischen den angrenzenden Subpixeln betrugen 5 μm und 5 μm. Die Anzeige-Subfelder 12B und 12Y waren
aufeinander überlagert,
so dass die Ausrichtungsmarkierungen 52Y verschoben waren
um +6 μm
(rechts) in der Reihenrichtung in Bezug auf die Ausrichtungsmarkierungen 52B.
Das so hergestellte LCD-Anzeigefeld
hatte keine periodische Struktur, die von links nach rechts in 6C angeordnet
ist.
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III. Dritte Ausführungsform
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Unter
Bezugnahme auf 7, umfasst ein Anzeigegerät der dritten
Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung, die das im Allgemeinen durch das Bezugszeichen 68 bezeichnet
wird, eine Hinter-Leuchteinheit. Bei dieser Ausführungsform ist die Lichtleitplatte 206 hinter
dem LCD-Anzeigefeld 204 vorgesehen. Die Lichtleitplatte 206 ist
so ausgestaltet, dass sie eine Vielzahl von mehrfach facettierten
Mikrostrukturen aufweist, die periodisch entlang ihrer hinteren
Oberfläche
angeordnet sind, so dass von der Lichtquelle 44 ausgestrahltes
Licht mit hoher Effizienz durch die hintere Oberfläche reflektiert
wird, um sich zu dem LCD-Anzeigefeld 204 hin zu bewegen.
Um die Effizienz der Reflektion zu erhöhen, ist vorzugsweise ein Reflektor 71 hinter
der Lichtleitplatte 206 vorgesehen.
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Das
LCD-Anzeigefeld 204 umfasst gelbe, magenta- und cyanfarbige
Anzeige-Subfelder 12Y, 12M und 12C, die
eines auf dem anderen positioniert und in dieser Reihenfolge auf
einer Polarisierungsplatte 70 abgelegt sind. Der LC 220 (8A und 8B)
von jedem Anzeige-Subfeld 12 ist ein Guest-Host-LC. Das
Licht von der Lichtleitplatte 206 wird durch die Platte 70 geleitet,
so dass es parallel zu der Oberflächenrichtung (horizontale Richtung
in den 8A und 8B) des
LCD-Anzeigefelds 204 polarisiert
wird.
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Unter
Bezugnahme auf die 8A und 8B, in
denen lediglich das gelbe Anzeige-Subfeld 12Y ausführlich gezeigt
wird, wird ein nematischer LC als Host-LC 72 verwendet.
Als Guest-LC werden rot, grün
und blau gefärbte,
dichroitische Färbemittel 74 für die cyan-farbigen,
magenta-farbigen und gelben Anzeige-Subfelder 12C, 12M beziehungsweise 12Y verwendet.
Die Färbemittelmoleküle sind
stark absorbierend für
Licht, das parallel zu ihren Hauptachsen polarisiert ist, und stark
durchlässig für Licht,
das senkrecht zu ihren Hauptachsen polarisiert ist.
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Jedes
der Anzeige-Subfelder 12C, 12M und 12Y ist
so aufgebaut, dass der nematische LC 72 und das dichroitische
Färbemittel 74 senkrecht
zu der Polarisierungsplatte 70 ausgerichtet sind, wie in 8A gezeigt,
wenn keine Spannung an die Elektroden 22 und 24 angelegt
ist. In diesem Zustand lassen die Anzeige-Subfelder 12C, 12M und 12Y Licht
durch. Auf der anderen Seite, wenn eine geeignete Spannung an die
Elektroden 22 und 24 in jedem der Anzeige-Subfelder 12C, 12M und 12Y angelegt
wird, sind der nematische LC 72 und das dichroitische Färbemittel 74 parallel
zu der Polarisierungsplatte 70 ausgerichtet, wie in 8B gezeigt.
In diesem Zustand absorbieren die dichroitischen Färbemittel 74 in
den Anzeige-Subfeldern 12C, 12M und 12Y Licht,
so dass Komplementärfarben
wahrgenommen werden können.
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Mit
dem so aufgebauten LCD-Anzeigefeld 204, durch Festlegen
der LC-Bereiche an Subpixeln, die ein Pixel in dem magenta-farbigen
und dem gelben Anzeige-Subfeld 12M, 12Y in dem
absorbierenden Zustand bilden, und der LC-Bereiche an dem Subpixel,
welches das Pixel in dem cyan-farbigen Anzeige-Subfeld 12C im durchlässigen Zustand
bildet, zeigt das Pixel eine rote Farbe an. Durch Festlegen der
LC-Bereiche bei Subpixeln, die ein Pixel in sämtlichen der Anzeige-Subfelder 12C, 12M und 12Y in
dem absorbierenden Zustand bilden, zeigt das Pixel schwarz an. Gleichermaßen kann,
durch Festlegen der LC-Bereiche an Subpixeln, die ein Pixel in den
Anzeige-Subfeldern 12C, 12M und 12Y in
dem absorbierenden oder dem durchlässigen Zustand bilden, das
Pixel andere Farben anzeigen.
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Unter
Bezugnahme auf die 9A–9D, sind
Ausrichtungsmarkierungen 52C, 52M und 52Y zum
Sicherstellen einer genauen Überlagerung
der Anzeige-Subfelder 12C, 12M und 12Y darauf
ausgebildet, in der identischen Beziehung zu den Substraten der
Anzeige-Subfelder 12C, 12M beziehungsweise 12Y.
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Auf
der anderen Seite weisen die drei Anzeige-Subfelder 12C, 12M und 12Y unterschiedliche Subpixel-Muster 50C, 50M und 50Y auf,
die keinen der Teil beanspruchten Erfindung bilden. Wie in 9A gezeigt,
ist das Subpixel-Muster 50C des Cyan-Anzeige-Subfelds 12C in der
Form einer Matrix. Nachstehend werden die horizontale und die vertikale
Richtung in den 9A–9C als
eine Reihen- beziehungsweise eine Spaltenrichtung bezeichnet. Wie
in 9B gezeigt, ist das Subpixel-Muster 50M des
Magenta-Anzeige-Subfelds 12M in einer gestaffelten Form,
die ausgebildet wird durch Verschieben von Subpixeln in jeder zweiten
Spalte, des Matrix-Subpixel-Musters, das identisch zu demjenigen des
Cyan-Anzeige-Subfelds 12C ist, in der nach unten gerichteten
Richtung. Wie in 9C gezeigt, ist das Subpixel-Muster 50Y des
Gelb-Anzeige-Subfelds 12Y in einer gestaffelten Form, die
ausgebildet wird durch Verschieben von Subpixeln in jeder zweiten
Spalte, des Matrix-Subpixel-Musters,
das identisch zu demjenigen des Cyan-Anzeige-Subfelds 12C ist, in
der Richtung nach rechts.
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Unter
Bezugnahme auf die 10A–10C kann
das Subpixel-Muster 50M des
Magenta-Anzeige-Subfelds 12M zum Beispiel durch Verwenden
partiell abgewinkelter Elektroden 222, an einem der oberen
und unteren Substrate 14, 16 (z.B. oberes Substrat 14),
ausgebildet sein. Durch Überlagern
dieser oberen und unteren Substrate 14 und 16 aufeinander,
kann das Subpixel-Muster 50M des Magenta-Anzeige-Subfelds 12M so
ausgestaltet werden, dass angrenzende Subpixel-Spalten in Bezug
aufeinander in der Spaltenrichtung verschoben sind, wie in 10C gezeigt. Das Subpixel-Muster 50Y des
Gelb-Anzeige-Subfelds 12Y kann auf eine ähnlich Art
und Weise ausgestaltet werden.
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Wo
die Anzeige-Subfelder 12C, 12M und 12Y aufeinander überlagert
sind, so dass die Ausrichtungsmarkierungen 52C, 52M und 52Y miteinander
zusammentreffen, kann es eine kleine Anzahl von Nicht-Pixelbereichen
(dunkle Bereiche) geben, (die periodische Strukturen verursachen
können),
im gesamten Anzeigebereich des LCD-Anzeigefelds, wie in 9D gezeigt.
In 9D bezeichnet das Bezugszeichen 80 eine
Zone, wo, bei der Überlagerung der
Anzeige-Subfelder 12C, 12M und 12Y, zumindest
ein Subpixel besteht, im Blick in der Dickenrichtung des LCD-Anzeigefelds.
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Wie
oben beschrieben, bei der von hinten erleuchteten durchlässigen LCD-Anzeige 68,
reflektiert die Lichtleitplatte 206 Licht von der Lichtquelle 44 an den
Mikrostrukturen auf der hinteren Oberfläche davon zu dem LCD-Anzeigefeld 204 hin.
Da die Mikrostrukturen aus in Intervallen angeordneten Spalten gebildet
sind, dient die Lichtleitplatte 206 als eine Vielzahl von
separaten, sekundären
Lichtquellen, die Luminanz-Ungleichmäßigkeit
der Beleuchtung von der Lichtleitplatte 206 zu dem LCD-Anzeigefeld 204 hin
erzeugen können.
Folglich können,
wo ein LCD-Anzeigefeld ein periodisches Pixel-Muster aufweist, wie
im Fall einer herkömmlichen
von hinten erleuchteten durchlässigen
LCD-Anzeige, Interferenzstreifen erzeugt werden.
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Gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, lässt
eine leichte Verschiebung der Subpixel der Anzeige-Subfelder in der
Oberflächenrichtung
zu, dass die Anzahl von periodischen Pixel-Mustern in dem LCD-Anzeigefeld
so gering wie möglich
ist, was die Erzeugung von Interferenzstreifen unterdrückt. Obwohl
es wünschenswert
ist, die periodische Struktur des Pixel-Musters zu beseitigen, können im
Wesentlichen keine Interferenzstreifen erzeugt werden oder der Kontrast
der Interferenzstreifen, falls es welche gibt, kann gering sein,
falls eine kleine Anzahl von periodischen Pixel-Mustern erzeugt wird, wie in 9D.
Der Grund ist wie folgt: Bei einer von vorne erleuchteten reflektierenden LCD-Anzeige,
kann ein Hell/Dunkel-Muster, das dem Pixel-Muster entspricht, und
ein Hell/Dunkel-Muster, das durch Mikrostrukturen einer Lichtleitplatte
erzeugt wird, die vor dem LCD-Anzeigefeld vorgesehen ist, Interferenzstreifen
oder Moiré-Muster
erzeugen. Auf der anderen Seite, bei einer von hinten erleuchteten
durchlässigen
LCD-Anzeige, stört
ein Hell/Dunkel-Muster,
das dem Pixel-Muster entspricht, ein Hell/Dunkel-Muster, das durch Licht erzeugt wird,
welches von einer Lichtleitplatte projiziert wird. Der Kontrast
der Letzteren ist geringer als der Kontrast, der durch die Mikrostrukturen der
Lichtleitplatte im Fall der von vorne erleuchteten reflektierenden
LCD-Anzeige erzeugt wird.
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Bei
einer von hinten erleuchteten LCD-Anzeige können die Subpixel der Anzeige-Subfelder
auf eine ähnliche
Art und Weise verschoben werden, wie bei der ersten Ausführungsform
beschrieben, bei der identische Subpixel in Bezug aufeinander verschoben
werden. Es ist anzumerken, dass bei der ersten oder der zweiten
Ausführungsform,
die unterschiedlichen Subpixel-Muster
der Anzeige-Subfelder verwendet werden können, um die Anzeige-Subfelder
in Bezug aufeinander zu verschieben, wie bei dieser Ausführungsform.
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IV. Vierte Ausführungsform
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Bei
der ersten und der zweiten Ausführungsform
sind die Anzeige-Subfelder in paralleler Beziehung zueinander in
der Oberflächenrichtung
verschoben, um die periodischen Pixel-Muster zu beseitigen oder um sie unscharf
zu machen. Alternativ oder zusätzlich
können
die Anzeige-Subfelder relativ zueinander gedreht werden. Die Anzeige-Subfelder sind
in Bezug aufeinander in einem derartigen Ausmaß verschoben, dass ein Ausbluten,
das durch die Verschiebung erzeugt werden kann, die Anzeigequalität nicht
verschlechtert. 11 zeigt eine Überlappung
der Subpixel-Muster, wenn die drei Anzeige-Subfelder 12B, 12G und 12R aufeinander überlagert
sind, so dass sie in einer Rotationsbeziehung zueinander in der
Oberflächenrichtung
verschoben sind. In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 90 eine
Zone, wo, bei der Überlagerung
der Anzeige-Subfelder 12B, 12G und 12R,
zumindest ein Subpixel besteht, im Blick in der Dickenrichtung des LCD-Anzeigefelds. Die
drei Anzeige-Subfelder 12B, 12G und 12R weisen
identische Subpixel-Muster auf. Die Ausrichtungsmarkierungen 52B, 52G und 52R sind
jeweils auf den Anzeige-Subfeldern 12B, 12G und 12R in
der identischen Beziehung zu ihren Subpixel-Mustern ausgebildet.
Bei dem gezeigten Beispiel bleibt eine kleine Anzahl von periodischen Strukturen
nach der Überlagerung über, die
Moiré-Muster
erzeugen können.
Der Kontrast der Moiré-Muster
ist jedoch so gering, dass die Anzeigequalität nicht verschlechtert wird.
Es kann möglich
sein, die periodische Struktur durch weiteres Verschieben der Anzeige-Subfelder 12B, 12G und 12R in
parallelem Bezug zueinander, um eine Entfernung in der Oberflächenrichtung,
zu beseitigen. Es ist anzumerken, dass bei der dritten Ausführungsform
die Anzeige-Subfelder in einer Rotationsbeziehung zueinander verschoben
werden können.
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V. Andere
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Obwohl
die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben wurde, können
weitere Änderungen
und Modifikationen durchgeführt
werden, ohne von dem Denken und Bereich der Erfindungen abzuweichen.
Zum Beispiel kann ein digitales, druckempfindliches Bildschirm-Tastfeld
anstelle des oben beschriebenen analogen, druckempfindlichen Bildschirm-Tastfelds verwendet
werden.
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Auch
können
als Anzeige-Subfelder, die das Anzeigefeld der vorliegenden Erfindung
bilden, organische Elektrolumineszenz-Elemente (EL-Elemente) mit unterschiedlichen
Strahlungswellenlängen
anstelle der Flüssigkristall-Elemente
verwendet werden. Typischerweise umfasst das organische EL-Element ein EL-Material,
das zwischen einem Paar von Substraten liegt. Eine Vielzahl von
Elektroden ist auf jedem Substrat vorgesehen, so dass die Elektroden auf
einem Substrat und die Elektroden auf dem anderen sich im rechten
Winkel kreuzen. Deshalb weist das organische EL-Element eine periodische
Struktur auf, so dass Moiré-Muster
erzeugt werden können,
falls ein Bildschirm-Tastfeld vor dem organischen EL-Element vorgesehen
wird. Es ist anzumerken, dass eine Lichtleitplatte nicht erforderlich
ist, da das organische EL-Element
ein lumineszentes Anzeigeelement ist. Die relative Verschiebung
der Subpixel-Muster der organischen EL-Elemente in der Oberflächenrichtung
auf eine ähnliche
Art und Weise wie oben beschrieben, kann die Erzeugung von Moiré-Mustern
unterdrücken
und den Kontrast der Moiré-Muster
verringern, falls es welche gibt, in einem derartigen Ausmaß, dass
die Anzeigequalität
nicht verschlechtert ist.
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Ferner
können
als Anzeige-Subfelder, die das Anzeigefeld der vorliegenden Erfindung
bilden, jegliche nicht-lumineszente Anzeigeelemente, andere als
Flüssigkristall-Elemente,
verwendet werden.
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Weiterhin
können,
und nicht Teil der beanspruchten Erfindung bildend, die Subpixel
in Bezug aufeinander in der Oberflächenrichtung verschoben werden,
durch Verwendung von Anzeige-Subfeldern, die jeweils eine unterschiedliche
Größe von Subpixeln
aufweisen.
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Außerdem kann
die vorliegende Erfindung auf ein Anzeigeelement anwendbar sein,
das eine Vielzahl von Elektroden in Form einer Matrix umfasst, und
eine feste Elektrode, gegenüberliegend
der Vielzahl von Elektroden, und das durch eine Antriebstechnik
unter Verwendung eines Schaltelements, wie beispielsweise ein TFT
(Dünnfilmtransistor)
angetrieben wird, ein anderes als ein oben beschriebenes Anzeigeelement,
das durch eine passive Matrix-Antriebstechnik angetrieben wird.
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Gemäß der Erfindung
ist eine Vielzahl von Anzeige-Subfeldern,
die ein Anzeigefeld bilden, aufeinander überlagert, so dass Subpixel
der Anzeige-Subfelder nicht miteinander zusammenfallen, im Blick
in der Dickenrichtung des Anzeigefelds. Folglich wird, wo ein flaches
optisches Element, wie beispielsweise eine Lichtleitplatte und/oder
ein Bildschirm-Tastfeld, auf dem Anzeigefeld vorgesehen ist, die
Erzeugung von Moiré-Mustern
unterdrückt,
was zu einer Anzeige mit einer hohen Sichtbarkeit führt. Auch
muss ein flaches optisches Element, wie beispielsweise eine Lichtleitplatte
oder ein Bildschirm-Tastfeld nicht gemäß dem Aufbau des Anzeigefelds
angefertigt werden, damit Moiré-Muster
nicht erzeugt werden. Dies lässt
eine breitere Wahl bei dem Aufbau und/oder Arten der optischen Elemente zu,
die mit dem Anzeigefeld verwendet werden.