DE69731163T2 - Flüssigkristall-projektionsanzeigevorrichtung - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Bereich der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssigkristallprojektionsvorrichtung, d. h. was als ein Projektor bekannt ist, und insbesondere betrifft sie Verbesserungen an der Lichtquelle und dem peripheren optischen System einer kleinen Flüssigkristallprojektionsvorrichtung.
  • Beschreibung der verwandten Technik
  • Als Lichtquellen, welche in herkömmlichen Flüssigkristallprojektionsvorrichtungen verwendet werden, wurden Lichtquellen verwendet, welche eine Fluoreszenzlampe oder eine Lichtwellenleiterplatte oder elektrische Lichtquellen vom Entladungstyp, wie z. B. Halogen-Metalldampflampen verwenden.
  • Insbesondere offenbart die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. Sho 51-119243 eine flache plattenförmige Lichtquelle. Diese Beschreibung gibt an, dass die flache plattenförmige Lichtquelle Elektrolumineszenz, d. h. Elektrolumineszenzelemente, verwendet.
  • Die US 5135300 offenbart eine Farbprojektionsanzeigevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1: Licht von drei Lichtquellen wird durch entsprechende Lichtventile moduliert, um ein Farbbild auf einen Bildschirm zu projizieren. Jede Lichtquelle besitzt einen lichtemittierenden Abschnitt, welcher eine flache Form besitzt, wie z. B. eine Fluoreszenzentladungslampe, eine Kathodenstrahlröhre oder ein Elektrolumi neszenzelement. Die Lichtquellen besitzen optische Interferenzfilter auf den lichtemittierenden Flächen, um nur die Lichtstromkomponenten zu transmittieren, welche im Wesentlichen senkrecht zu den lichtemittierenden Flächen sind. Die optischen Interferenzfilter liefern eine starke Bündelung und der von jeder Lichtquelle emittierte Lichtstrom wird ein annähernd paralleler Lichtstrom und wird daher zu dem jeweiligen Lichtventil mit einer hohen Effizienz projiziert.
  • Jedoch ist es in dem Fall einer Lichtquelle, welche eine Fluoreszenzlampe oder eine Lichtwellenleiterplatte verwendet, schwierig, den Durchmesser der Fluoreszenzlampe usw. klein zu machen. Es gab daher das Problem, dass die Miniaturisierung einer Flüssigkristallprojektionsvorrichtung schwierig war, da die Dicke der Lichtquelle selbst nicht unter den Durchmesser der Fluoreszenzlampe reduziert werden konnte. Ebenso war im Fall einer elektrischen Lichtquelle vom Entladungstyp, wie z. B. einer Halogen-Metalldampflampe, der Reflektor einer großen Apertur, welcher als notwendig angesehen wurde, um das von der Lichtquelle divergierende Licht parallel zu dem Flüssigkristallfeld zu richten, ein die Miniaturisierung der Flüssigkristallprojektionsvorrichtung verhindernder Faktor.
  • Insbesondere im Fall einer Flüssigkristallprojektionsvorrichtung für ein Farbdisplay war eine weitere Miniaturisierung der Flüssigkristallprojektionsvorrichtung schwierig infolge der Notwendigkeit, Flüssigkristallanzeigeelemente bereitzustellen, welche aus einer Lichtquelle, wie oben erwähnt, und einem Flüssigkristallfeld für jede der Primärfarben, welche das Farbbild erzeugen, bestehen.
  • Ebenso offenbart die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. Sho 51-119243 nicht eindeutig ein Material, welches eine Lumineszenzschicht eines Elektrolumineszenzelements bildet. Wenn das herkömmliche anorganische Elektrolumineszenzmaterial als Material für diese Lumineszenzschicht verwendet wird, ist das Licht von dem Elektrolumineszenzelement Licht mit einer stark divergierenden Eigenschaft. Dies hatte daher das Problem, dass keine Projektion eines hellen Bildes erreicht werden konnte, da das Licht nicht effektiv in die Apertur der Projektionslinse gelenkt werden konnte.
  • Ein weiteres Problem war, dass die Betriebsspannung, welche für ein Elektrolumineszenzelement benötigt wird, das anorganisches Material verwendet, wenigstens 100 Volt beträgt, was vergleichsweise hoch ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Flüssigkristallprojektionsvorrichtung bereitzustellen, worin zur Lösung der obigen Probleme eine stärkere Miniaturisierung als gewöhnlich erreicht werden kann und in welcher eine helles Bild mit einer niedrigen Spannung projiziert werden kann.
  • Insbesondere ist es eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Miniaturflüssigkristallprojektionsvorrichtung bereitzustellen, welche mit einer niedrigeren Spannung als üblich betrieben werden kann und wodurch ein helleres Bild als üblich projiziert werden kann, indem die Abnahme der Lichtmenge durch eine Divergenz des Lichts verhindert wird, indem ein organisches Elektrolumineszenzelement verwendet wird mit einer Resonatorstruktur, wodurch Licht mit einer guten optischen Emissionsbündelung emittiert wird.
  • Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Miniaturflüssigkristallprojektionsvorrichtung bereitzustellen, durch welche ein helleres Bild als üblich projiziert werden kann, indem die Lichtmenge erhöht wird, welche durch die Polarisierungsplatte des Flüssigkristallfelds transmittiert werden kann durch Verwendung eines Polarisationskonversionselements, welches den Polarisationszustand des von der Lichtquelle emittierten Lichts konvertieren kann.
  • Eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Miniaturflüssigkristallprojektionsvorrichtung bereitzustellen, durch welche ein helleres Bild als üblich projiziert werden kann, indem die Lichtmenge erhöht wird, welche durch die Polarisierungsplatte des Flüssigkristallfelds transmittiert werden kann, durch Verwendung eines Polarisationskonversionselements, welches in einem bestimmten Wellenlängenband funktioniert, beim Projizieren eines Farbbildes.
  • Eine vierte Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Miniaturflüssigkristallprojektionsvorrichtung bereitzustellen, durch welche ein helleres Bild als üblich projiziert werden kann, indem die Lichtmenge erhöht wird, welche durch die Apertur eines Pixels transmittiert werden kann, und die Vorrichtung selbst zu miniaturisieren durch Verwendung eines Miniaturlumineszenzelements, welches ein Mikrolinsenanordnungselement umfasst, welches das Licht auf Pixelaperturen des Flüssigkristallfeldes fokussiert.
  • Eine fünfte Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Miniaturflüssigkristallprojektionsvorrichtung bereitzustellen, durch welche ein deutliches Bild projiziert werden kann durch Erhöhung der Reinheit des projizierten Lichts und der Helligkeit im Vergleich zum üblichen, indem die Lichtmenge erhöht wird, welche aus Licht nur einer bestimmten Wellenlänge besteht, indem Miniaturlumineszenzelemente verwendet werden, welche Licht nur einer bestimmten Wellenlänge emittieren, infolge optischer Resonanz, bei der Projektion eines Farbbildes.
  • Eine Flüssigkristallprojektionsvorrichtung mit einem Flüssigkristallanzeigeelement umfassend ein Elektrolumineszenzelement und ein transparentes Flüssigkristallfeld, um die Transmission von Licht zu steuern/regeln, das von einer Fläche des Elektrolumineszenzelements emittiert (ausgestrahlt) wird; dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrolumineszenzelement ein organisches Elektrolumineszenzelement ist, welches eine transparente Elektrodenschicht umfasst, welche über einem transparenten Substrat liegt, wobei eine organische Dünnfilmschicht zwischen der transparenten Elektrodenschicht und einer Elektrodenschicht angeordnet ist, welche angeordnet ist, um das von der organischen Dünnfilmschicht emittierte Licht zu reflektieren; wobei das Flüssigkristallanzeigeelement ferner umfasst: ein Polarisationskonversionselement, welches zwischen dem organischen Elektrolumineszenzelement angeordnet ist, um Licht eines bestimmten Polarisationszustands zu dem transparenten Flüssigkristallfeld hin zu emittieren; wobei das transparente Flüssigkristallfeld mit einer Polarisierungsplatte versehen ist, um von dem emittierten Licht nach dem Durchgang durch das Polarisationskonversionselement Licht eines bestimmten Polarisationszustands zu transmittieren; wobei das Polarisationskonversionselement einen polarisationsselektiven Reflektionsfilter umfasst, welcher angeordnet ist, um von dem emittierten Licht Licht eines bestimmten Polarisationszustands zu transmittieren und Licht anderer Polarisationszustände zu reflektieren; und wobei das organische Elektrolumineszenzelement eine Halbspiegelschicht umfasst, welche auf der optischen Ausgabeseite der transparenten Elektrodenschicht vorgesehen ist, und welche etwas von dem ankommenden Licht durch die transparente Elektrodenschicht in die reflektierende Elektrodenschicht reflektiert, während sie den Rest dieses Lichts transmittiert; und der Abstand zwischen dieser Halbspiegelschicht und der reflektierenden Elektrodenschicht auf einen optischen Abstand eingestellt ist, welcher eine Resonanz des emittierten Lichts erzeugt.
  • In einer Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die organische Dünnfilmschicht von einer weißen Lumineszenzschicht gebildet, welche angeordnet ist, um weißes Licht auszustrahlen.
  • In einer Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die organische Dünnfilmschicht gebildet, indem nacheinander Primärfarbenlumineszenzschichten gestapelt werden, welche jeweils angeordnet sind, um Licht jeweiliger Wellenlängenbereiche einer Mehrzahl von für ein Farbdisplay notwendigen Primärfarben zu emittieren.
  • In einer Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst das Polarisationskonversionselement: einen kreispolarisationsselektiven Reflektionsfilter, welcher auf der Seite des organischen Elektrolumineszenzelements angeordnet ist und angeordnet ist, um eine kreispolarisierte Komponente des rechtsdrehenden kreispolarisierten Lichts und des linksdrehenden kreispolarisierten Lichts zu reflektieren und um die andere kreispolarisierte Komponente zu transmittieren, und eine 1/4 Wellenlängenplatte, welche angeordnet ist, um kreispolarisiertes Licht in linearpolarisiertes Licht umzuwandeln, und um linearpolarisiertes Licht in kreispolarisiertes Licht umzuwandeln.
  • In einer Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der Erfin dung umfasst das Polarisationskonversionselement: einen linearpolarisierten lichtselektiven Reflektionsfilter, welcher auf der Seite des transparenten Flüssigkristallfelds angeordnet ist und der, von zwei senkrecht linearpolarisierten Komponenten, angeordnet ist, um eine linearpolarisierte Komponente zu reflektieren und die andere linearpolarisierte Komponente zu transmittieren (durchzulassen), und eine 1/4 Wellenlängenplatte, welche angeordnet ist, um kreispolarisiertes Licht in linearpolarisiertes Licht zu konvertieren (umzuwandeln) und um linearpolarisiertes Licht in kreispolarisiertes Licht zu konvertieren.
  • In einer Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist zwischen dem organischen Elektrolumineszenzelement und dem transparenten Flüssigkristallfeld ferner ein vorderseitiges Mikrolinsenanordnungselement vorgesehen, welches Mikrolinsenelemente umfasst, welche dazu ausgebildet sind, von dem organischen Elektrolumineszenzelement ausgegebenes Licht zu sammeln und welche entsprechend einzelnen Pixeln des transparenten Flüssigkristallfelds angeordnet sind.
  • In einer Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Brennweite der Mikrolinsenelemente und der Abstand zwischen dem vorderseitigen Mikrolinsenanordnungselement und diesem Flüssigkristallfeld so eingestellt, dass die Aperturen der einzelnen Pixel des transparenten Flüssigkristallfelds in der Nähe des rückseitigen Brennpunkts der Mikrolinsenelemente angeordnet sind.
  • In einer Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst das transparente Flüssigkristallfeld ein optisches Abschirmelement, welches angeordnet ist, um Licht zu transmittieren, welches auf die Apertur von jedem Pixel auftrifft und Licht abzuschirmen, welches auf andere Abschnitte als die Apertur dieses Pixels auftrifft.
  • Eine Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ferner ein rückseitiges Mikrolinsenanordnungselement, welches dadurch gebildet wird, indem entsprechend einzelnen Pixeln Mikrolinsenelemente angeordnet werden, welche dazu ausgebildet sind, eine Divergenz des durch die Pixelaperturen des Flüssigkristallfelds transmittierten Lichts auf der Seite zu unterdrücken, auf welcher Licht ausgegeben wird, nachdem es durch das transparente Flüssigkristallfeld hindurchgegangen ist.
  • In einer Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Brennweite der Mikrolinsenelemente und der Abstand zwischen diesem rückseitigen Mikrolinsenanordnungselement und diesem transparenten Flüssigkristallfeld so eingestellt, dass die Aperturen der Pixel in der Nähe des vorderseitigen Brennpunkts der rückseitigen Mikrolinsenelemente angeordnet sind.
  • In einer Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst das Polarisationskonversionselement einen kreispolarisationsselektiven Reflektionsfilter, welcher auf der Seite des organischen Elektrolumineszenzelements angeordnet ist und angeordnet ist, um eine kreispolarisierte Komponente des rechtsdrehend kreispolarisierten Lichts und des links-drehend kreispolarisierten Lichts zu reflektieren und die andere kreispolarisierte Komponente zu transmittieren, und eine 1/4 Wellenlängenplatte, welche angeordnet ist, um kreispolarisiertes Licht in linearpolarisiertes Licht umzuwandeln und linearpolarisiertes Licht in kreispolarisiertes Licht umzuwandeln.
  • In einer Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst das Polarisationskonversionselement: einen linearpolarisationsselektiven Reflektionsfilter, welcher auf der Seite des vorderseitigen Mikrolinsenanordnungselements angeordnet ist und der, von zwei senkrechten Linearpolarisationskomponenten, angeordnet ist, um eine linearpolarisierte Komponente zu reflektieren und die andere linearpolarisierte Komponente zu transmittieren, und eine 1/4 Wellenlängenplatte, welche angeordnet ist, um kreispolarisiertes Licht in linearpolarisiertes Licht umzuwandeln, und welche linearpolarisiertes Licht in kreispolarisiertes Licht umwandelt.
  • Eine Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ferner mit einer Projektionslinse versehen, welche angeordnet ist, um auf einen Bildschirm ein Bild zu projizieren, welches durch ein Hindurchtreten des transparenten Flüssigkristallfelds erzeugt wird.
  • Eine Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ferner mit einem transparenten Bildschirm versehen, auf welchem ein von der Projektionslinse projiziertes Bild betrachtet werden kann.
  • Eine Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst eine Mehrzahl von Flüssigkristallanzeigeelementen, welche angeordnet sind, um die Transmission von Licht von jeweiligen Wellenlängenbereichen einer Mehrzahl von für ein Farbdisplay notwendigen Primärfarben zu steuern/regeln; und ein kombinierendes optisches System, welches angeordnet ist, um ein Farbbild dadurch zu erzeugen, dass Bilder von Primärfarben, welche von der Mehrzahl von Flüssigkristallanzeigeelementen ausgestrahlt werden, kombiniert werden.
  • In einer Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Projektionslinse so angeordnet, dass sie auf einen Bildschirm ein Farbbild projiziert, welches durch das kombinierende optische System kombiniert wird.
  • In einer Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst das vorderseitige Mikrolinsenanordnungselement und das rückseitige Mikrolinsenanordnungselement der Flüssigkristallanzeigeelemente einen Reflektionsverhinderungsfilm, welcher so eingestellt ist, dass sein Reflektionsvermögen für Licht des Wellenlängenbereichs der Primärfarbe, welche dem fraglichen Flüssigkristallanzeigeelement zugewiesen ist, am niedrigsten ist.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Gesamtlayoutdiagramm einer Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel 1;
  • 2 ist ein Layoutdiagramm eines Flüssigkristallanzeigeelements 1a (organisches Elektrolumineszenzelement 10 und transparentes Flüssigkristallfeld 20) gemäß dem Vergleichsbeispiel 1;
  • 3 ist ein Layoutdiagramm eines Flüssigkristallanzeigeelements 1b (organisches Elektrolumineszenzelement 11 und transparentes Flüssigkristallfeld 20) gemäß einem Vergleichsbeispiel 2;
  • 4 ist ein Layoutdiagramm eines Flüssigkristallanzeigeelements 1c (organisches Elektrolumineszenzelement 12 und transparentes Flüssigkristallfeld 20) gemäß einem Vergleichsbeispiel 3;
  • 5 ist ein Layoutdiagramm eines Flüssigkristallanzeigeelements 1d (organisches Elektrolumineszenzelement 11, Polarisationskonversionselement 13 und transparentes Flüssigkristallfeld 20) gemäß einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
  • 6 ist eine perspektivische Ansicht eines Flüssigkristallanzeigeelements 1d (organisches Elektrolumineszenzelement 11, Polarisationskonversionselement 13 und transparentes Flüssigkristallfeld 20) gemäß der Ausführungsform 1;
  • 7 ist ein Layoutdiagramm eines Flüssigkristallanzeigeelements 1e (organisches Elektrolumineszenzelement 11, Polarisationskonversionselement 14 und transparentes Flüssigkristallfeld 20) gemäß einer Ausführungsform 2;
  • 8 ist eine perspektivische Ansicht eines Flüssigkristallanzeigeelements 1e (organisches Elektrolumineszenzelement 11, Polarisationskonversionselement 14 und transparentes Flüssigkristallfeld 20) gemäß der Ausführungsform 2;
  • 9 ist ein Layoutdiagramm eines Flüssigkristallanzeigeelements 1f (organisches Elektrolumineszenzelement 12, vorderseitiges Mikrolinsenanordnungselement 15 und transparentes Flüssigkristallfeld 16) gemäß einer Ausführungsform 3;
  • 10 ist ein Layoutdiagramm eines Flüssigkristallanzeigeelements 1g (organisches Elektrolumineszenzelement 12, vorderseitiges Mikrolinsenanordnungselement 15, transparentes Flüssigkristallfeld 16 und rückseitiges Mikrolinsenanordnungselement 17) gemäß einer Ausführungsform 4;
  • 11 ist ein Layoutdiagramm eines Flüssigkristallanzeigeelements 1h (organisches Elektrolumineszenzelement 12, Polarisationskonversionselement 13, vorderseitiges Mikrolinsenanordnungselement 15 und transparentes Flüssigkristallfeld 18) gemäß einer Ausführungsform 5;
  • 12 ist ein Gesamtlayoutdiagramm einer Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform 6;
  • 13 ist ein Gesamtlayoutdiagramm eines transparenten Flüssigkristallanzeigeelements gemäß einer Ausführungsform 7;
  • 14 ist ein Gesamtlayoutdiagramm einer Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform 8; und
  • 15 ist ein Gesamtlayoutdiagramm einer Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform 9.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Als Nächstes werden Vergleichsbeispiele und bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Layout
  • Eine Flüssigkristallprojektionsvorrichtung, wie sie in 1 gezeigt ist, umfasst ein Flüssigkristallanzeigeelement 1a, eine Projektionslinse 30 und einen Rahmen 40.
  • Die Projektionslinse 30 ist so aufgebaut, dass ein von dem Flüssigkristallanzeigeelement 1a emittiertes (ausgestrahltes) Bild auf einem Bildschirm 50 abgebildet wird. Obwohl nur eine einzige Projektionslinse in der Figur gezeigt ist, könnte diese natürlich von einem Aufbau mit einer Mehrzahl von Linsen gebildet sein. Insbesondere kann die Projektionslinse so aufgebaut sein, dass beispielsweise das von dem Flüssigkristallanzeigeelement 1a emittierte Bild vergrößert wird, bevor es auf dem Bildschirm 50 abgebildet wird.
  • Der Rahmen 40 ist gebildet als eine Aufnahme zur Unterbringung der gesamten Flüssigkristallprojektionsvorrichtung und ist so gebildet, dass die optischen Elemente darin geeignet angeordnet sind. Sein Material ist so aufgebaut, dass es nicht durch eine Verformung usw. infolge der Wärmeemission von dem Flüssigkristallanzeigeelement 1a beeinflusst wird. Das Flüssigkristallanzeigeelement 1a umfasst, wie in 2 gezeigt, ein organisches Elektrolumineszenzelement 10 und ein transparentes Flüssigkristallfeld 20 und ist so aufgebaut, dass es ein moduliertes Bild emittiert.
  • Das organische Elektrolumineszenzelement 10 ist gebildet von aufeinanderfolgenden Schichten: einer transparenten Elektrodenschicht 101, einer blauen Lumineszenzschicht 102, einer grünen Lumineszenzschicht 103, einer roten Lumineszenzschicht 104 und einer reflektierenden Elektrodenschicht 105 auf einem transparenten Substrat 100. Das transparente Substrat 100 besteht aus optisch transparentem Material, wie z. B. Glas, und besteht aus Material mit hoher mechanischer Festigkeit. Seine Dicke ist so eingestellt, dass sie nicht zu dünn ist, um eine genügende mechanische Festigkeit beizubehalten, um als eine Lichtquelle zu wirken, dass sie jedoch nicht so dick ist, dass dies zu einer Minderung der optischen Transparenz oder einem übermäßigen Gewicht führt. Die Fläche dieses Substrats ist vorzugsweise etwas größer als die Fläche des Flüssigkristallfelds 20. Wenn seine Fläche zu groß ist, wird bei der unbenutzten Illumination Energie verschwendet und der Kontrast des projizierten Bildes wird durch ein Austreten von Licht nachteilig beeinflusst. Wenn die Fläche zu klein ist, wird dem peripheren Abschnitt des Flüssigkristallfelds kein ausreichendes Illuminationslicht zugeführt, was eine Ungleichmäßigkeit der Lichtmenge bewirkt.
  • Die transparente Elektrodenschicht 101 besteht aus einem Material, das eine optische Transparenz besitzt, wie z. B. ITO (Indium-Zinn-Oxid), und das eine elektrische Leitfähigkeit besitzt. Seine Filmdicke ist so eingestellt, dass sie nicht zu dünn ist, damit ihre Filmdicke während der Herstellung gleichmäßig gehalten wird, jedoch nicht so dick ist, dass sie zu einer Abnahme der optischen Transparenz führt.
  • Die blaue Lumineszenzschicht 102, die grüne Lumineszenzschicht 103 und die rote Lumineszenzschicht 104 sind jeweils gebildet aus organischen Dünnfilmschichten, welche organische Moleküle enthalten, welche Licht bei einer Anwendung eines elektrischen Felds emittieren. Die blaue Lumineszenzschicht 102 wird gebildet von organischen Molekülen, die Licht in dem blauen Wellenlängenbereich emittieren. Die grüne Lumineszenzschicht 103 wird gebildet von organischen Molekülen, welche Licht in dem grünen Wellenlängenbereich emittieren. Die rote Lumineszenzschicht 104 wird gebildet von organischen Molekülen, welche Licht in dem roten Wellenlängenbereich emittieren.
  • Als blaue Elektrolumineszenzschicht 102, welche Licht mit einer blauen Farbe emittiert, kann eine geschichtete Struktur verwendet werden, welche aus einem Triphenyldiaminderivat besteht, dessen Scheitellumineszenzwellenlänge etwa 380 bis 420 nm beträgt, und einem 1,2,4-Triazolderivat; als grüne Lumineszenzschicht 103, welche Licht einer grünen Farbe emittiert, kann ein Aluminium-tris-(8-chinolinat) verwendet werden, dessen Scheitellumineszenzwellenlänge etwa 520 nm beträgt; und als rote Lumineszenzschicht 104, welche Licht mit einer roten Farbe emittiert, kann ein Aluminium-tris-(8-chinolinat) verwendet werden, dem rotes lumineszenz-chromogenes Material zugesetzt wurde, dessen Scheitellumineszenzwellenlänge etwa 600 nm beträgt. Diese Materialien sind in Science, Bd. 267, S. 1332–1334 (1996) offenbart.
  • Vorzugsweise entspricht die Fläche der Lumineszenzschichten der der transparenten Elektrodenschicht.
  • Die reflektierende Elektrodenschicht 105 umfasst eine metallische Schicht, welche Licht reflektiert und eine elektrische Leitfähigkeit besitzt. Beispiele solcher Metalle, welche verwendet werden können, umfassen Magnesium-Silberlegierungen usw. Ihre Filmdicke ist so eingestellt, dass die Filmdicke gleichmäßig gehalten werden kann, aber kein übermäßiges Gewicht schafft. Ihre Fläche entspricht vorzugsweise der der transparenten Elektrodenschicht 101.
  • Um die Beschreibung zu vereinfachen, ist die Stromquellenschaltung, welche zwischen der transparenten Elektrodenschicht 101 und der reflektierenden Elektrodenschicht 105 eine Spannung anlegt, in der Zeichnung nicht gezeigt.
  • Das transparente Flüssigkristallfeld 20 ist so ausgebildet, dass es Polarisierungsplatten 201a, 201b, ein transparentes Substrat 203 und eine Flüssigkristallschicht 202 umfasst. Diese Konstruktionspunkte sind dieselben wie bei einem allgemein bekannten transparenten Flüssigkristallfeld. Um das Verständnis zu erleichtern, sind in dieser Figur die auf dem transparenten Substrat vorgesehenen Treiberschaltungen und die Displayschaltungen, welche der transparenten Elektrode Steuer/Regelsignale zuführen, Verdrahtungen und Treiberschaltungen nicht gezeigt.
  • Die Polarisierungsplatten 201a und 201b besitzen dieselbe Konstruktion und sind so aufgebaut, dass sie nur Licht eines bestimmten Polarisationszustands von dem einfallenden (auftreffenden) Licht transmittieren. Jedoch ist die Polarisationsrichtung (Oszillationsrichtung) des durch die Polarisierungsplatte 201b hindurchgehenden Lichts so angeordnet, dass sie um einen festen Winkel versetzt ist bezüglich der der durch die Polarisierungsplatte 201a transmittierten Polarisationsrichtung. Dieser Winkel ist so eingestellt, dass er dem Drehwinkel der Polarisationsebene entspricht, wodurch die Flüssigkristallschicht 202 die Polarisationsebene des auf diese einfallenden Lichts dreht, wenn keine Spannung an sie angelegt wird. Für die Flüssigkristallschicht 202 wird ein bekannter Twisted Nematik-Flüssigkristall oder dgl. verwendet; wenn eine Spannung an sie angelegt wird, dreht sie die Polarisationsebene des einfallenden Lichts nicht, aber wenn eine Spannung an sie angelegt wird, dreht sie die Polarisationsebene des einfallenden Lichts.
  • Das transparente Substrat 203 ist mit einer transparenten Elektrode (nicht gezeigt) auf der Seite der Flüssigkristallschicht versehen und eine Treiberschaltung ist vorgesehen, welche den Flüssigkristall für jedes Pixel steuern kann. Die Konstruktion ist derart, dass eine optische Modulation erreicht werden kann, indem Licht von dem organischen Elektrolumineszenzelement 10 in Reaktion auf eine Spannungsänderung eines Steuer/Regelsignals, welches von der Treiberschaltung zugeführt wird, transmittiert oder nicht transmittiert wird.
  • Vorzugsweise ist das organische Elektrolumineszenzelement 10 mit einem Kühlmechanismus versehen, welcher das organische Elektrolumineszenzelement kühlt.
  • Wirkungsweise
  • Wenn ein elektrisches Feld an das Elektrolumineszenzelement angelegt wird, zeigt dieses eine Elektrolumineszenz. Wenn ein elektrisches Feld an ein Material angelegt wird, welches Elektrolumineszenz erzeugt, wird das Elektrolumineszenzphänomen erzeugt und die elektrische Energie wird in Licht umgewandelt.
  • Üblicherweise wurden als Elektrolumineszenzelemente die anorganischen Materialien ZnS, SrS und CaS verwendet. Jedoch ist bei diesen anorganischen Materialien die Intensität des Lichts schwach und das emittierte Licht wird nicht parallel emittiert, sondern stellt divergierendes Licht dar.
  • Im Gegensatz dazu wird bei dem Elektrolumineszenzelement der vorliegenden Erfindung ein organisches Material verwendet. Die infolge Elektrolumineszenz emittierte Lichtmenge ist wegen einer Lichtemission infolge einer Rekombination von Elektronen, welche von der Kathode injiziert werden und Defektelektronen, welche von der Anode injiziert werden, groß. Die Lumineszenzschichten 102 bis 104 bilden Lumineszenzelemente, welche dieses organische Material verwenden. Wenn Spannung zwischen der transparenten Elektrodenschicht 101 und der reflektierenden Elektrodenschicht 105 angelegt wird, wird ein elektrisches Feld entsprechend der Filmdicke der Lumineszenzschicht und der angelegten Spannung in jeder zwischen den zwei Elektrodenschichten angeordneten Lumineszenzschicht erzeugt. Die organischen Moleküle jeder Lumi neszenzschicht zeigen das Elektrolumineszenzphänomen, wenn sie diesem elektrischen Feld ausgesetzt werden und erzeugen Licht in einem festen Wellenlängenbereich. Die Intensität dieses Lichts korreliert mit der angelegten Spannung. Jede Lumineszenzschicht besitzt ein an sie angelegtes elektrisches Feld, welches von der Filmdicke abhängt und so hängt die Lumineszenz von der Intensität des elektrischen Felds ab. Wenn die Flächen der transparenten Elektrodenschicht 101, der Lumineszenzschichten 102 bis 104 und der reflektierenden Elektrodenschicht 105 praktisch gleich ausgebildet sind, sind die Intensitäten der elektrischen Felder in jedem Abschnitt der Lumineszenzschichten praktisch einheitlich. D. h. ein einheitliches Licht wird von der gesamten Oberfläche des organischen Elektrolumineszenzelements emittiert. Das blaufarbige Licht von der blauen Lumineszenzschicht 102 geht direkt durch die transparente Elektrodenschicht 101 hindurch und wird von dem transparenten Substrat emittiert. Das grüne Licht von der grünen Lumineszenzschicht 103 geht durch die blaue Lumineszenzschicht 102 und den transparenten Elektrodenfilm 101 hindurch, um von dem transparenten Substrat emittiert zu werden. Das rote Licht von der roten Lumineszenzschicht 104 geht durch die grüne Lumineszenzschicht 103, die blaue Lumineszenzschicht 102 und den transparenten Elektrodenfilm 101 hindurch, um von dem transparenten Substrat emittiert zu werden. Wenn die Filmdicken usw. der Lumineszenzschichten so eingestellt sind, dass dieselbe Lichtmenge von jeder Primärfarbe von dem transparenten Substrat emittiert wird, wird weißes Licht erhalten durch eine gleiche Summierung der Primärfarben. Obwohl Licht auch von jeder Lumineszenzschicht in der entgegengesetzten Richtung zum Flüssigkristallfeld emittiert wird, wird dieses Licht durch die reflektierende Elektrodenschicht 105 reflektiert und zu dem Flüssigkristallfeld 20 zurückgeworfen.
  • Folglich wird das Licht, welches von der reflektierenden Elektrodenschicht 105 zurückgeworfen wird, dem Licht hinzugefügt, welches direkt von jeder Lumineszenzschicht emittiert wird, was zu einer erhöhten Lichtmenge führt, welche zur Außenseite des transparenten Substrats 100 emittiert wird.
  • Insbesondere ist ein organisches Elektrolumineszenzelement, wie es in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, gut als eine Lichtquelle für eine Flüssigkristallprojek tionsvorrichtung geeignet, da sie die charakteristischen Vorteile besitzt, dass sie mit einer niedrigen Spannung und höheren Helligkeit als die anorganischen Elektrolumineszenzelemente betrieben werden kann, welche üblicherweise als eine flache plattenförmige Lichtquelle verwendet werden.
  • In dem Flüssigkristallfeld 20 geht von dem Licht von dem organischen Elektrolumineszenzelement 10 nur Licht mit einer bestimmten Polarisationsebene durch die Polarisierungsplatte 102a hindurch. Wenn ein Steuer/Regelsignal der Steuer/Regelschaltung zugeführt wird, welche auf dem transparenten Substrat 203 ausgebildet ist, wird eine Spannung zwischen den transparenten Elektroden des fraglichen Pixels angelegt. In einem Pixel, welches eine zwischen seinen transparenten Elektroden angelegte Spannung hat, werden die Flüssigkristallmoleküle in dem Bereich dieses Pixels in der Richtung des elektrischen Felds ausgerichtet. Folglich wird in dem Fall eines Pixels, an das eine Spannung angelegt wird, eine Drehung der Polarisationsebene nicht auf einfallendes Licht angewendet, und solches Licht erreicht die Polarisierungsplatte 201b auf der gegenüberliegenden Seite. Jedoch ist die Polarisationsrichtung, in welcher eine Transmission durch die Polarisierungsplatte 201b möglich ist, von der der Polarisierungsplatte 201a versetzt, sodass auftreffendes Licht nicht durch die Polarisierungsplatte 201b hindurchgehen kann.
  • Wenn andererseits keine Steuer/Regelspannung an die Treiberschaltung angelegt wird, wird keine Spannung zwischen den Elektroden des fraglichen Pixels angelegt. In dem Fall eines Pixels, an welches keine Spannung angelegt wird, sind die flüssigen Kristallmoleküle in diesem Pixelbereich in der horizontalen Richtung ausgerichtet, sodass eine Drehung der Polarisierungsebene auf das eintreffende Licht ausgeübt wird. Folglich wird in dem Fall von Pixeln, auf welche keine Spannung ausgeübt wird, eine Drehung der Polarisierungsebene auf das einfallende Licht ausgeübt und dieses erreicht daher die Polarisierungsplatte 201b auf der gegenüberliegenden Seite. Die Polarisierungsplatte 201b ist von der Polarisierungsplatte 201a um den Drehwinkel der Polarisierungsebene versetzt angeordnet, welcher auf das einfallende Licht ausgeübt wird, sodass einfallendes Licht durch die Polarisierungsplatte 201b hindurchgeht und den Bildschirm 50 durch die Projektionslinse 30 erreicht. Auf diese Weise kann eine Anzeige/keine Anzeige für jedes Pixel mittels eines Steuer/Regelsignals eingestellt werden.
  • Das Flüssigkristallanzeigeelement ist beispielsweise mit einer Größe von etwa 33 mm (1,3 Zoll) diagonal ausgebildet und kann mit eine Treiberspannung von etwa 10 Volt betrieben werden.
  • Um eine Konstruktion zu erreichen, in welcher ein Farbbild auf einen Bildschirm projiziert werden kann, sind Farbfilter in den Pixeln des Flüssigkristallfelds ausgebildet. Durch eine solche Konstruktion kann eine Farbe erzeugt werden, wenn weißes Licht durch das Flüssigkristallfeld hindurchgeht.
  • Wie oben beschrieben, muss bei diesem Vergleichsbeispiel 1 kein großer Reflektor für die Lichtquelle verwendet werden, sodass die Anzeigevorrichtung miniaturisiert werden kann.
  • Da das organische. Elektrolumineszenzelement dem Flüssigkristallfeld helles Licht zuführt, kann auch eine Flüssigkristallprojektionsvorrichtung vorgesehen werden, in welcher ein helles Bild erhalten wird.
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Das Vergleichsbeispiel 2 stellt ein organisches Elektrolumineszenzelement bereit, wodurch weißes Licht erhalten wird durch Lumineszenzschichten, welche sich von denen des Vergleichsbeispiels 1 unterscheiden.
  • Konstruktion
  • Eine Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß dem Vergleichsbeispiel 2 hat dieselbe Konstruktion (siehe 1) wie das oben beschriebene Vergleichsbeispiel 1 mit Ausnahme, dass sich das Flüssigkristallanzeigeelement 1b von dem Vergleichsbeispiel 1 dadurch unterscheidet, dass es, wie in 3 gezeigt, ein organisches Elek trolumineszenzelement 11 umfasst. Die Konstruktion des Flüssigkristallfelds 20 ist identisch mit der des ersten Vergleichsbeispiels, sodass eine Beschreibung davon weggelassen wird.
  • Das organische Elektrolumineszenzelement 11 ist gebildet durch Übereinanderschichten einer transparenten Elektrodenschicht 111, einer weißen Lumineszenzschicht 112 und einer reflektierenden Elektrodenschicht 113 auf ein transparentes Substrat 110. Das transparente Substrat 110 ist dasselbe wie das transparente Substrat 100 des Vergleichsbeispiels 1, die transparente Elektrodenschicht 111 ist dieselbe wie die transparente Elektrodenschicht 101 des Vergleichsbeispiels 1 bzw. die reflektierende Elektrodenschicht 113 ist dieselbe wie die reflektierende Elektrodenschicht 105 des Vergleichsbeispiels 1, sodass deren Beschreibung unterbleibt. Die Darstellung der Stromquellenschaltung zum Anlegen einer Spannung zwischen der transparenten Elektrodenschicht und der reflektierenden Elektrodenschicht ist genau wie im Fall des Vergleichsbeispiels 1 weggelassen.
  • Die weiße Lumineszenzschicht 112 ist eine organische Dünnfilmschicht, welche dann, wenn ein elektrisches Feld an sie angelegt wird, Licht einer Mehrzahl von Wellenlängenbereichen emittiert, sodass weißes Licht von der Schicht als Ganzes emittiert wird. Ein Beispiel eines organischen Dünnfilms, welcher weißes Licht in Reaktion auf das Anlegen eines elektrischen Feldes emittiert, ist ein Dünnfilm, in welchem es eine molekulare Dispersion einer niedermolekularen elektronentransportierenden Verbindung gibt und eine Mehrzahl von chromogenen Materialien, welche Lumineszenzzentren in Poly(N-vinylcarbazol)vinyl bilden. Eine solche Lumineszenzfilmstruktur ist offenbart in Applied Physics Letters Bd. 67 Nr. 16, S. 2281–2283 (1995).
  • Wirkung
  • Wenn eine Spannung zwischen der transparenten Elektrodenschicht 111 und der reflektierenden Elektrodenschicht 113 angelegt wird, wird ein elektrisches Feld entsprechend der Filmdicke von dieser weißen Lumineszenzschicht und dem Wert dieser Spannung erzeugt. Der weiße Lumineszenzfilm 112 emittiert gleichzeitig Licht einer Mehrzahl von Primärfarbenwellenlängenbereichen in Reaktion auf die Intensität dieses elektrischen Felds; das Licht dieser Mehrzahl von Wellenlängenbereichen wird summiert und von dem transparenten Substrat emittiert. Weißes Licht wird daher dem Flüssigkristallfeld 20 zugeführt.
  • Es sollte beachtet werden, dass, obwohl in diesem Vergleichsbeispiel eine Lumineszenzschicht von einem organischen Dünnfilm gebildet wurde, welcher weißes Licht emittiert, sodass auch ein Farbbild projiziert werden könnte, es alternativ möglich wäre, als eine Lumineszenzschicht einen organischen Dünnfilm bereitzustellen, welcher eine einzige Farbe, wie z. B. grün, rot oder blau, emittiert. In diesem Fall wird eine Abbildung dieser einzigen Farbe erzeugt. In dem organischen Elektrolumineszenzelement 11 wäre es auch möglich, einen Kühlmechanismus bereitzustellen, um das organische Elektrolumineszenzelement zu kühlen.
  • Wie oben anhand des Vergleichsbeispiels 1 beschrieben, wird kein großer Reflektor verwendet, sodass die Anzeigevorrichtung miniaturisiert werden kann.
  • Vergleichsbeispiel 3
  • Das Vergleichsbeispiel 3 betrifft ein organisches Elektrolumineszenzelement, dessen Bündelung in der Richtung senkrecht zu der lichtemittierenden Fläche infolge einer optischen Resonanzstruktur stark ist, wodurch Licht einer bestimmten Wellenlänge emittiert wird.
  • Konstruktion
  • Eine Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß dem Vergleichsbeispiel 3 besitzt dieselbe Konstruktion wie das Vergleichsbeispiel 1 (siehe 1) mit Ausnahme des Flüssigkristallanzeigeelements 1c. Wie in 4 gezeigt, umfasst das Flüssigkristallanzeigeelement 1c ein organisches Elektrolumineszenzelement 12 und ein transparentes Flüssigkristallfeld 20. Das Flüssigkristallfeld 20 ist mit dem des Vergleichsbeispiels 1 identisch, sodass eine weitere Beschreibung weggelassen wird.
  • Das organische Elektrolumineszenzelement 12 ist gebildet von aufeinanderfolgenden Schichten, welche aus einem transparenten Substrat 120, einer dielektrischen Spiegelschicht 121, einer Abstandseinstellschicht 122, einer transparenten Elektrodenschicht 123, einer Defektelektronentransportschicht 124, einer Lumineszenzschicht 125 und einer reflektierenden Elektrodenschicht 126 bestehen. Das transparente Substrat 120 ist dasselbe wie das transparente Substrat 100 des Vergleichsbeispiels 1, die transparente Elektrodenschicht 123 ist dieselbe wie die transparente Elektrodenschicht 101 des Vergleichsbeispiels 1 bzw. die reflektierende Elektrodenschicht 126 ist dieselbe wie die reflektierende Elektrodenschicht 105 des Vergleichsbeispiels 1, sodass eine weitere Beschreibung entfällt. Ebenso wie in dem Vergleichsbeispiel 1 ist die Darstellung der Stromquellenschaltkreise zum Anlegen einer Spannung zwischen der transparenten Elektrodenschicht und der reflektierenden Elektrodenschicht weggelassen.
  • Die dielektrische Spiegelschicht 121 ist mit einem dielektrischen Mehrschichtfilm versehen und ist aufgebaut, um als ein Halbspiegel zu wirken. Insbesondere dank dieser Mehrschichtfilmstruktur ist die dielektrische Spiegelschicht 121 so konstruiert, dass sie einen Teil des einfallenden Lichts transmittiert und den Rest reflektiert. Als solch ein Dielektrikum kann eine Stapelschichtkonstruktion aus beispielsweise TiO2 (Titanoxid) und SiO2 (Siliciumoxid) verwendet werden. Bezüglich der Filmdicke werden die Anzahl an Stapelschichten des dielektrischen Mehrschichtfilms und die Filmdicke der dielektrischen Filme gemäß der Resonanzwellenlänge derart bestimmt, dass etwa die Hälfte des einfallenden Lichts reflektiert wird und der Rest transmittiert wird. Ein optischer Resonator ist gebildet von dem dielektrischen Mehrschichtfilm und der reflektierenden Elektrode. Die Abstandseinstellschicht 122 ist vorgesehen, um den Abstand zwischen der dielektrischen Spiegelschicht 121 und der reflektierenden Elektrodenschicht 126 einzustellen und ist gebildet von einem transparenten dielektrischen Film, wie z. B. SiO2.
  • Wenn die Filmdicke der Defektelektronentransportschicht 124 und der Lumineszenzschicht 125 so eingestellt sind, dass sie die folgenden Bedingungen erfüllen, könnte diese Abstandseinstellschicht 122 auch weggelassen werden. Die Defektelektronen transportschicht 124 ist eine Schicht zum Transport von Defektelektronen zu der Lumineszenzschicht 125, wenn Defektelektronen von der Anode, welche von der transparenten Elektrodenschicht 101 gebildet ist, injiziert werden, und besteht beispielsweise aus einem Triphenyldiaminderivat. Der von der Abstandseinstellschicht 122 gebildete Spalt ist so eingestellt, dass der optische Abstand der dielektrischen Spiegelschicht 121 und der reflektierenden Elektrodenschicht 126 die Bedingung erfüllt, dass er ein ganzzahliges Mehrfaches von halben Wellenlängen der Scheitelwellenlänge des von diesem organischen Elektrolumineszenzelement emittierten Lichts ist.
  • Um die gewünschte Farbe des emittierten Lichts zu erhalten, ist das organische Elektrolumineszenzelement aufgebaut, indem das Material der Lumineszenzschicht 125 und die Resonatorlänge der Resonatorstruktur eingestellt werden. Beispielsweise wird zur Ausbildung einer Lumineszenzschicht 125, welche Licht in dem grünen Bereich emittiert, eine Lumineszenzschicht aufgebaut unter Verwendung eines Materials, wie z. B. Aluminium-tris (8-chinolilat). In diesem Fall kann ein organisches Elektrolumineszenzelement, welches Licht mit einem engen Lumineszenzbandspektrum in dem grünen Bereich emittiert, welches eine Scheitelwellenlänge von 540 nm mit einer Halbwertsbreite von 60 nm bereitstellt, konstruiert werden.
  • Um eine Lumineszenzschicht 125 zu konstruieren, welche Licht in dem roten Bereich emittiert, kann eine Lumineszenzschicht erzeugt werden unter Verwendung eines Materials, in welchem ein rotes fluoreszentes chromogenes Material in Aluminium-tris (8-chiniolilat) und/oder einem Europium (Eu)-Komplex dispergiert ist. In diesem Fall kann eine Scheitelwellenlänge von etwa 610 nm erhalten werden. Eine Lumineszenzschicht, welche einen Europium-Komplex enthält, ist in Japanese Journal of Applied Physics, Bd. 34, Seiten 1883–1887 offenbart.
  • Um eine Lumineszenzschicht 125 zu konstruieren, welche Licht in dem blauen Bereich emittiert, kann eine Lumineszenzschicht erzeugt werden unter Verwendung eines Materials, wie z. B. eines Distyrilbiphenylderivats. Eine Technik zur Erzeugung einer Lumineszenzschicht aus einem Distyrilbiphenylderivat ist offenbart in Oyo Butsuri, Bd. 62, (Nr. 10), S. 1016–1018 (1993).
  • Obwohl in diesem Vergleichsbeispiel eine Stapelschichtkonstruktion aus Lumineszenzschichten und einer Defektelektronentransportschicht verwendet wurde, wäre es alternativ möglich, eine Stapelschichtkonstruktion aus Lumineszenzschichten, einer Defektelektronentransportschicht und einer Elektronentransportschicht zu verwenden.
  • Ebenso ist es erwünscht, einen Kühlmechanismus in dem organischen Elektrolumineszenzelement 12 vorzusehen, um das organische Elektrolumineszenzelement zu kühlen.
  • Ferner ist die separate Bereitstellung eines Filters, welcher Licht einer benötigten Wellenlänge transmittiert und Licht von unerwünschten Wellenlängen absorbiert, auf der Emissionsseite von Licht von dem organischen Elektrolumineszenzelement 12 erwünscht.
  • Wirkungsweise
  • Ein organisches Elektrolumineszenzelement gemäß der vorliegenden Erfindung emittiert Licht einer bestimmten Wellenlänge unter Verwendung des optischen Resonanzeffekts.
  • Wenn eine vorgeschriebene Spannung (beispielsweise etwa 10 Volt) zwischen der transparenten Elektrodenschicht 122 und der reflektierenden Elektrodenschicht 126 angelegt wird, wird ein elektrisches Feld zwischen den zwei Elektrodenschichten erzeugt und Licht wird von der Lumineszenzschicht 125 gemäß der Intensität dieses elektrischen Felds emittiert. Einiges von diesem Licht geht durch die dielektrische Spiegelschicht 121 hindurch, während der Rest reflektiert wird. Das reflektierte Licht wird wiederum durch die reflektierende Elektrodenschicht 126 reflektiert und erreicht die dielektrische Spiegelschicht 121. In der dielektrischen Spiegelschicht 121 wird einiges von dem Licht transmittiert, während der Rest reflektiert wird, sodass die Reflektion des Lichts zwischen der reflektierenden Oberfläche der dielektrischen Spiegelschicht 121 und der reflektierenden Elektrodenschicht 126 wiederholt wird, und es wird das, was als optische Resonanz bekannt ist, erzeugt.
  • Die Wellenlänge des Resonanzlichts hängt von dem optischen Abstand zwischen der dielektrischen Spiegelschicht 121 und der reflektierenden Elektrodenschicht 126 ab. Wenn dieser optische Abstand die Bedingung erfüllt, dass sie ein ganzzahliges Vielfaches der halben Wellenlänge des emittierten Lichts ist, wird eine optische Resonanz erzeugt. Da von den in dem von der Lumineszenzschicht 125 emittierten Lichts enthaltenen Wellenlängen Licht, welches diese Bedingung nicht erfüllt, unterdrückt wird, geht folglich nur Licht, welches die vorangehend erwähnte Bedingung erfüllt, durch die dielektrische Spiegelschicht 121 hindurch und wird emittiert. Folglich ist das Wellenlängenband des Lumineszenzspektrums enger als in dem oben beschriebenen Vergleichsbeispiel. D. h. die Lumineszenz tritt mit einer bestimmten Farbe auf. Dieser Resonanzeffekt ist detailliert offenbart in Applied Physics Letters, Bd. 68 (Nr. 19), S. 2633 bis 2635 (1996), Applied Physics Letters, Bd. 65 (Nr. 15), S. 1868–1879 (1994) und in Electronic Information Communication Society Technical Research Reports (Denshi Joho Tsushin Bakkai Gijutsu Kenkyu Hokoku) OME 94–79 usw. Ebenso ist technische Information, welche das Erhöhen der Bündelung in der vorderseitigen Richtung eines organischen Elektrolumineszenzelements betrifft, in Artikeln in Applied Physics Letters, Bd. 63 (Nr. 15), S. 2023–2034 usw. enthalten.
  • Durch das wie oben beschriebene Vergleichsbeispiel 3 kann ein organisches Elektrolumineszenzelement, das eine starke Bündelung des emittierten Lichts in der senkrechten Richtung (vorderseitige Richtung) des organischen Elektrolumineszenzelements hat und wodurch eine Lichtemission auf eine bestimmte Wellenlänge beschränkt werden kann, ohne Verwendung einer massiven Lichtquelle, wie z. B. einem Reflektor, bereitgestellt werden; eine Flüssigkristallprojektionsvorrichtung kann daher kleiner als üblich hergestellt werden.
  • Da auch das organische Elektrolumineszenzelement heller als ein herkömmliches Elektrolumineszenzelement ist, kann durch die Herstellung solcher Elemente für die jeweiligen Primärfarben für ein Farbdisplay und Kombinieren ihrer Bilder ein helles Farbbild dargestellt werden.
  • Ausführungsform 1
  • Die Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung betrifft ein organisches Elektrolumineszenzelement, welches ein Polarisationskonversionselement verwendet.
  • Konstruktion
  • Eine Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß der Ausführungsform 1 besitzt praktisch dieselbe Konstruktion wie das oben beschriebene Beispiel 1 (siehe 1) abgesehen von dem Flüssigkristallanzeigeelement 1d. Wie in 5 und 6 gezeigt, umfasst das Flüssigkristallanzeigeelement 1d ein organisches Elektrolumineszenzelement 11, ein Polarisationskonversionselement 13 und ein transparentes Flüssigkristallfeld 20. Da das organische Elektrolumineszenzelement 11 dieselbe Konstruktion besitzt wie in dem Fall des Beispiels 2 und das transparente Flüssigkristallfeld 20 dieselbe Konstruktion besitzt wie in dem Beispiel 1, wird eine weitere Beschreibung derselben unterlassen.
  • Es sollte beachtet werden, dass das organische Elektrolumineszenzelement 11 dieser Ausführungsform direkt durch das im Beispiel 1 beschriebene organische Elektrolumineszenzelement 10 oder das im Beispiel 3 beschriebene organische Elektrolumineszenzelement 12 ersetzt werden könnte.
  • Ebenso sind in diesen Figuren, damit die Figuren leichter zu betrachten sind, das organische Elektrolumineszenzelement 11, das Polarisationskonversionselement 13 und das transparente Flüssigkristallfeld 20 durch einen großen räumlichen Abstand getrennt dargestellt. Um Licht von dem Elektrolumineszenzelement 11 dem Flüssigkristallfeld in einer effektiven Art und Weise zuzuführen, können diese in Wirklichkeit aneinander anliegend angeordnet sein, ohne einem gemeinsamen dazwischenliegenden Raum oder der Spalt zwischen diesen Elementen kann mit einem transparenten Material gefüllt sein.
  • Das Polarisationskonversionselement 13 kann so aufgebaut sein, dass es einen Viertel-Wellenlängenfilm 131 und eine cholesterische Flüssigkristallschicht 132 umfasst.
  • Die cholesterische Flüssigkristallschicht 132 ist gebildet aus Cholesterische-Phase-Flüssigkristallmaterial; wenn Licht auf dieses gerichtet wird, wird kreispolarisiertes Licht einer Drehrichtung, welche mit der Spiralrichtung der cholesterischen Struktur übereinstimmt, reflektiert, wohingegen kreispolarisiertes Licht, welches in der entgegengesetzten Richtung zu dieser spiralförmigen Richtung rotiert, transmittiert wird. Für die Bequemlichkeit der Beschreibung wird kreispolarisiertes Licht mit der Drehrichtung, welche von der cholesterischen Flüssigkristallschicht 132 transmittiert werden kann, als rechtsdrehend kreispolarisiertes Licht L+ verstanden, während kreispolarisiertes Licht mit einer solchen Richtung, dass es ohne transmittiert zu werden, reflektiert wird, als linksdrehend kreispolarisiertes Licht L– verstanden wird.
  • Der Viertel-Wellenlängenfilm 131 besitzt eine optische Achse 133 parallel zu der Zeichnungsebene und ist gebildet mit einer optischen Anisotropie, sodass sie kreispolarisiertes Licht in linearpolarisiertes Licht umwandelt. Diese optische Achse 133 ist so angeordnet, dass sie parallel zu einer Seite der rechtwinkligen äußeren Form des Polarisationskonversionselements 13 ist.
  • Wirkungsweise
  • Das von dem organischen Elektrolumineszenzelement 11 emittierte Licht ist natürliches Licht, dessen Oszillationsrichtung (Polarisationsrichtung) willkürlich ist, und umfasst eine rechtsdrehend polarisierte Lichtkomponente L+ und eine linksdrehende polarisierte Lichtkomponente L–. Die kreispolarisierten Komponenten in diesen zwei Richtungen treffen auf die cholesterische Flüssigkristallschicht 132 auf.
  • Von dem kreispolarisierten Licht, welches auf die cholesterische Flüssigkristallschicht 132 auftrifft, kann die rechtsdrehend kreispolarisierte Komponente L+ durch diese Flüssigkristallschicht 132 transmittiert werden. Der Viertel-Wellenlängenfilm 131 wandelt einfallendes rechtsdrehend kreispolarisiertes Licht in linearpolarisiertes Licht 134a um, welches in der Richtung oszilliert, die einen Winkel von 45° bezüglich einer Seite der äußeren rechteckigen Form des Polarisationskonversionselements 13 bildet, bevor sie ausgegeben wird.
  • Im Gegensatz dazu wird die linksdrehend kreispolarisierte Komponente L– von dieser Flüssigkristallschicht reflektiert und wiederum zu dem organischen Elektrolumineszenzelement 11 zurückgeführt. Die linksdrehend kreispolarisierte Komponente L–, welche zu dem organischen Elektrolumineszenzelement 11 zurückgeführt wird, wird von der reflektierenden Elektrodenschicht 113 reflektiert. Wenn das kreispolarisierte Licht an der metallischen Oberfläche reflektiert wird, wird die Drehrichtung der linksdrehend kreispolarisierten Komponente (L–) invertiert, was sie zu einer rechtsdrehend kreispolarisierten Komponente L+ umwandelt. Die rechtsdrehend kreispolarisierte Komponente L+ wird wiederum dem Polarisationskonversionselement 13 zugeführt. Da die Drehrichtung der kreispolarisierten Komponente nun invertiert ist, um die kreispolarisierte Komponente L+ zu bilden, wird diese durch den cholesterischen Flüssigkristallfilm 132 transmittiert und wird zu dem Viertel-Wellenlängenfilm 131 emittiert.
  • An dem Viertel-Wellenlängenfilm 131 wird das rechtsdrehend kreispolarisierte Licht, welches durch die cholesterische Flüssigkristallschicht 132 transmittiert ist, in linearpolarisiertes Licht 134b konvertiert, welches in einer Richtung oszilliert, die einen Winkel von 45° bezüglich einer Seite der äußeren rechteckigen Form des Polarisationskonversionselements 13 bildet, und wird daher von dem transparenten Flüssigkristallfeld 20 emittiert. Kurz gesagt, obwohl das von dem organischen Elektrolumineszenzelement 11 emittierte Licht einen willkürlichen Polarisationszustand besitzt, kann es am Ende dem transparenten Flüssigkristallfeld als linearpolarisiertes Licht mit angepasster Polarisationsrichtung zugeführt werden.
  • Wenn die Polarisationsrichtung des linearpolarisierten Lichts 134a und 134b, welches dem transparenten Flüssigkristallfeld 20 zugeführt wird, mit der Polarisationsrichtung übereinstimmt, in welcher die Polarisierungsplatte 201a transmittieren kann, kann die Lichtmenge, welche für eine optische Modulation in dem transparenten Flüssigkristall feld verwendet werden kann, groß gemacht werden.
  • Es sollte beachtet werden, dass die Prinzipien eines Polarisationskonversionselements, welches aufgebaut ist aus einem Viertel-Wellenlängenfilm 131 und der cholesterischen Flüssigkristallschicht 132, offenbart sind in der Entgegenhaltung: Proceedings of the 15th International Display Research Conference, 1995, S. 735–738, Japanese Journal of Applied Physics, Bd. 29 (Nr. 4), April 1990, S. L 634–637 oder Japanese Journal of Applied Physics, Bd. 29 (Nr. 10), Oktober 1990, S. 1974–1984.
  • Da bei der oben beschriebenen Ausführungsform 1, von dem Licht, das von dem organischen Elektrolumineszenzelement emittiert wird, das gesamte Licht, welches anderenfalls nicht durch die Polarisierungsplatte hindurchgehen würde, und absorbiert werden würde, d. h. mehr als die Hälfte des Lichts zur optischen Modulation durch das transparente Flüssigkristallfeld zugeführt werden kann, kann so idealerweise ein Bild, welches doppelt so hell ist wie gewöhnlich, auf den Bildschirm projiziert werden.
  • Ausführungsform 2
  • Die Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung betrifft ein modifiziertes Beispiel des Polarisationskonversionselements der Ausführungsform 1.
  • Konstruktion
  • Die Flüssigkristallprojektionsvorrichtung der Ausführungsform 2 ist dieselbe wie die Ausführungsform 1 abgesehen von dem Flüssigkristallanzeigeelement 1e. Wie in der 7 und der 8 gezeigt, umfasst das Flüssigkristallanzeigeelement 1e ein organisches Elektrolumineszenzelement 11, ein Polarisationskonversionselement 14 und ein transparentes Flüssigkristallfeld 20. Das organische Elektrolumineszenzelement 11 und das transparente Flüssigkristallfeld 20 besitzen dieselbe Konstruktion wie in der Ausführungsform 1, sodass eine weitere Beschreibung derselben unterlassen wird.
  • Das Polarisationskonversionselement 14 umfasst eine Mikropolarisationsstrahlenteileranordnung 141 und einen Viertel-Wellenlängenfilm 142. Die Mikropolarisationsstrahlenteileranordnung 141 ist so aufgebaut, dass sie eine Mehrzahl von Mikroprismen 143 ausbildet, durch einen gegenseitigen Eingriff von zwei Elementen mit zickzackförmigen Oberflächenunregelmäßigkeiten. Die Mikroprismen 143 sind so ausgebildet, dass ihre Grenzlinien eine Dachform mit einem 45°-Winkel bezüglich der Zeichnungsebene ausbilden. Die Grenzflächen der Mikroprismen 143 sind ausgebildet durch eine dielektrische Mehrschichtfilmstruktur oder dgl., um Licht eines bestimmten Polarisationszustands zu transmittieren und Licht anderer Polarisationszustände zu reflektieren. In dieser Ausführungsform wird zur Bequemlichkeit der Beschreibung angenommen, dass sie linear polarisiertes Licht von einer Polarisationsrichtung (p Polarisation) transmittieren und linear polarisiertes Licht (s Polarisation) in der Polarisationsrichtung orthogonal zu dieser reflektieren.
  • Der Viertel-Wellenlängenfilm 142 hat dieselbe Konstruktion wie der Viertel-Wellenlängenfilm 131 der Ausführungsform 1 und hat eine optische Achse 144 parallel zu der Ebene der Figur.
  • Es sollte beachtet werden, dass anstelle des organischen Elektrolumineszenzelements 11 dieser Ausführungsform das organische Elektrolumineszenzelement 10, wie in Beispiel 1 beschrieben, oder das organische Elektrolumineszenzelement 12, wie in Beispiel 3 beschrieben, verwendet werden könnte.
  • Insbesondere zeigt die Polarisationstrenncharakteristik der Mikropolarisationsstrahlenteileranordnung 141, welche das Polarisationskonversionselement 14 dieser Ausführungsform bildet, eine beträchtliche Abhängigkeit vom Einfallwinkel des einfallenden Lichts. Es ist daher wünschenswert, das organische Elektrolumineszenzelement 12 des Beispiels 3 zu verwenden, welches eine optische Resonanzkonstruktion besitzt, um die Bündelung des auf die Mikropolarisationsstrahlenteileranordnung 141 einfallenden Lichts zu erhöhen.
  • Wirkungsweise
  • Wie in der Ausführungsform 1 beschrieben, ist das Licht, welches von dem organischen Elektrolumineszenzelement 11 emittiert wird, natürliches Licht, welches eine willkürliche Oszillationsrichtung besitzt, und eine rechtsdrehend kreispolarisierte Komponente L+ und eine linksdrehend kreispolarisierte Komponente L– enthält. Von dem Licht, welches von dem organischen Elektrolumineszenzelement 11 emittiert wird, wird die rechtsdrehend kreispolarisierte Komponente L+ in p polarisiertes Licht durch den Viertel-Wellenlängenfilm 142 umgewandelt und wird der Mikropolarisationsstrahlenteileranordnung 14 zugeführt. Da das p polarisierte Licht von den Mikroprismen 143 transmittiert werden kann, wird es dem transparenten Flüssigkristallfeld 20 als linearpolarisiertes Licht 145a in diesem unveränderten Polarisationszustand zugeführt.
  • Im Gegensatz dazu wird von dem Licht, welches von dem organischen Elektrolumineszenzelement 11 emittiert wird, die linksdrehend kreispolarisierte Komponente L– in s polarisiertes Licht durch den Viertel-Wellenlängenfilm 142 umgewandelt und wird der Mikropolarisationsstrahlenteileranordnung 14 zugeführt. Das s polarisierte Licht wird von den Mikroprismen 143 reflektiert. Die Grenzflächen der Mikroprismen 143 sind 45° bezüglich der Einfallrichtung des Lichts geneigt, sodass die anfängliche Reflektion die Richtung des s polarisierten Lichts zu einer Richtung in rechten Winkeln zu der Einfallrichtung verändert und die zweite Reflektion verändert ihre Richtung zu der entgegengesetzten Richtung zu der Einfallrichtung. Dieses reflektierte s polarisierte Licht wird wiederum zu linksdrehend kreispolarisiertem Licht L– durch den Viertel-Wellenlängenfilm 142 umgewandelt und wird zu dem organischen Elektrolumineszenzelement 11 zurückgeführt.
  • In dem organischen Elektrolumineszenzelement 11 wird dieses zurückgeführte linksdrehend kreispolarisierte Licht L– durch die reflektierende Elektrodenschicht 113 reflektiert. Wenn linksdrehend kreispolarisiertes Licht L– reflektiert wird, wird es in rechtsdrehen kreispolarisiertes Licht L– umgewandelt. Dieses kreispolarisierte Licht L– wird in p polarisiertes Licht durch den Viertel-Wellenlängenfilm 142 umgewandelt, sodass es nun durch die Mikroprismen 143 hindurchgeht und dem transparenten Flüssigkristallfeld 20 als linearpolarisiertes Licht 145b zugeführt wird, welches in derselben Richtung wie das linear polarisierte Licht 145a oszilliert.
  • Kurz gesagt, obwohl das Licht, das von dem organischen Elektrolumineszenzelement 11 emittiert wird, einen willkürlichen Polarisationszustand besitzt, wird es am Ende dem transparenten Flüssigkristallfeld als linearpolarisiertes Licht zugeführt, das vollständig dieselbe Polarisationsrichtung besitzt.
  • Die Prinzipien einer Mikropolarisationsstrahlenteileranordnung sind in Society for Information Display International Symposium Digest of Technical Papers, Bd. XXIII, 1992, S. 427–429 offenbart. Wie oben bei der Ausführungsform 2 beschrieben, kann von dem Licht, das von dem organischen Elektrolumineszenzelement emittiert wird, das gesamte Licht für eine optische Modulation durch das transparente Flüssigkristallfeld zugeführt werden, wohingegen üblicherweise mehr als die Hälfte des Lichts nicht durch die herkömmliche Polarisierungsplatte hindurchgehen konnte und absorbiert wurde; idealerweise kann daher ein doppelt so helles Bild wie gewöhnlich auf den Bildschirm projiziert werden.
  • Ausführungsform 3
  • Die Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung betrifft eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, welche ein vorderseitiges Mikrolinsenanordnungselement verwendet.
  • Konstruktion
  • Eine Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform 3 besitzt dieselbe Konstruktion wie das oben beschriebene Beispiel 1 mit Ausnahme des Flüssigkristallanzeigeelements 1f. Wie in 9 gezeigt, umfasst das Flüssigkristallanzeigeelement 1f ein organisches Elektrolumineszenzelement 12, ein vorderseitiges Mikrolinsenanordnungselement 15 und ein transparentes Flüssigkristallfeld 16. Das organische Elektrolumineszenzelement 12 hat dieselbe optische Resonanzkonstrukti on wie bereits unter Bezugnahme auf Beispiel 3 beschrieben, sodass eine weitere Beschreibung derselben weggelassen wird.
  • Das vorderseitige Mikrolinsenanordnungselement 15 ist dadurch aufgebaut, dass eine Mehrzahl von Mikrolinsenelementen 151 vorgesehen werden, welche entsprechend den Pixeln des transparenten Flüssigkristallfeldes 16 angeordnet sind. Wenn beispielsweise das transparente Flüssigkristallfeld 16 640 (horizontal) × 480 (vertikal) Pixel umfasst, umfasst das vorderseitige Mikrolinsenanordnungselement 15 auch 640 × 480 Mikrolinsenelemente 151. Die vorderseitige Mikrolinsenanordnung 15 wird gebildet durch ein Herstellungsverfahren, wie z. B. Kunststoffspritzgießen oder Glasformpressen, unter Verwendung einer Form, welche mit Mikrolinsenelementen 151 der Linsenoberflächenform ausgebildet ist. Ebenso können die einzelnen Mikrolinsenelemente 151 als Diffraktionslinsen ausgebildet werden.
  • Die Linsenoberflächenform der einzelnen Mikrolinsenelemente 151 ist so ausgebildet, dass sie eine feste Brennweite (beispielsweise 2,5 mm) bezüglich der Wellenlängen des von dem organischen Elektrolumineszenzelement 12 emittierten Lichts bereitstellt. Diese Brennweite ist die rückseitige Brennweite der Mikrolinsenelemente 151. Der Abstand zwischen dem vorderseitigen Mikrolinsenanordnungselement 15 und dem transparenten Flüssigkristallfeld 16 ist so eingestellt, dass seine Brennweite dem Abstand von dem Hauptpunkt der Mikrolinsenelemente 151 zur Apertur 163 eines Pixels des transparenten Flüssigkristallfelds 16 entspricht. Ein Reflektionsverhinderungsfilm 152 ist sowohl an der Lichteingangsfläche als auch der Lichtausgangsfläche der Mikrolinsenelemente 151 ausgebildet. Dieser Reflektionsverhinderungsfilm 152 ist vorzugsweise so ausgelegt, dass das Reflektionsvermögen am niedrigsten für Licht der von dem organischen Elektrolumineszenzelement 12 emittierten Wellenlänge ist.
  • Das transparente Flüssigkristallfeld 16 ist so aufgebaut, dass die Flüssigkristallschichten 162 auf beiden Seiten mit dem transparenten Substrat 161 beschichtet sind. Auf einer Fläche des transparenten Substrats 161 ist ein optisches Abschirmmuster 164 vorgesehen, welches mit Aperturen 163 für jedes Pixel versehen ist. Um die Zeichnung zu vereinfachen, sind die Treiberschaltungen und transparenten Elektroden etc., welche auf der Polarisierungsplatte vorgesehen sind (entsprechend den Polarisierungsplatten 201a, 201b des transparenten Flüssigkristallfelds 20 der 2) in dieser Figur weggelassen und die Anzahl an gezeigten Pixeln ist reduziert. Die Zusammensetzung des transparenten Substrats 161 und des Flüssigkristallmaterials der Flüssigkristallschicht 162 sind dieselben wie in dem Beispiel 1, sodass eine weitere Beschreibung derselben weggelassen wird.
  • Das optische Abschirmmuster 164 ist gebildet aus einem Material, wie z. B. Kohlenstoff, das eine optische Absorption zeigt und durch Drucken oder Anteigen in Substratform ausgebildet werden kann. Auf diese Weise wird von dem zu dem transparenten Flüssigkristallfeld 16 emittierten Licht nur Licht, das auf die Aperturen 163 gerichtet ist, auf der Seite der Projektionslinse emittiert, wohingegen Licht, das auf das optische Abschirmmuster 164 gerichtet ist, abgeschnitten wird. Es sollte beachtet werden, dass das optische Abschirmmuster 164 nicht notwendig ist, wenn das von dem organischen Elektrolumineszenzelement 12 emittierte Licht durch das vorderseitige Mikrolinsenanordnungselement 15 vollständig auf die Aperturen 163 des transparenten Flüssigkristallfelds 16 ausgerichtet werden kann.
  • Wirkungsweise
  • Wenn eine feste Gleichspannung (beispielsweise 10 Volt) zwischen der transparenten Elektrodenschicht 122 und der reflektierenden Elektrodenschicht 126 des organischen Elektrolumineszenzelements 12 angelegt wird, wird Licht von der Lumineszenzschicht 125 emittiert. Dann wird, wie unter Bezugnahme auf das Beispiel 3 beschrieben, Licht einer bestimmten Wellenlänge, welche durch den Abstand zwischen dem dielektrischen Spiegel 121 und der reflektierenden Elektrodenschicht 126 bestimmt wird, von dem organischen Elektrolumineszenzelement 12 emittiert. Das Wellenlängenband des Emissionsspektrums dieses emittierten Lichts ist eng. Die Mikrolinsenelemente 151 sind so ausgelegt, dass der Brennpunkt in der Apertur 163 des transparenten Flüssigkristallfelds 16 für Licht dieser bestimmten Wellenlänge fokussiert ist. Im Gegensatz dazu ist der von der Linse erzeugte Refraktionsgrad für Licht mit einer anderen als der bestimmten Wellenlänge verschieden, sodass Licht zu einem Brennpunkt entweder stromaufwärts oder stromabwärts in der optischen Achsrichtung bezüglich der Apertur 163 gebracht wird, was einen großen Lichtring an der Apertur 163 erzeugt.
  • Folglich geht Licht der bestimmten Wellenlänge durch die Apertur 163 hindurch und wird auf der Seite der Projektionslinse emittiert, aber das meiste Licht mit anderen als dieser Wellenlänge wird entweder von dem optischen Abschirmmuster 164 absorbiert oder reflektiert und somit nicht zu der Projektionslinse emittiert.
  • Je größer der Grad der Parallelität des Lichts ist, das dem Mikrolinsenanordnungselement 15 zugeführt wird, umso kleiner ist der von den Mikrolinsenelementen 151 erzeugte Brennpunkt, sodass die Lichtmenge, welche durch die Pixelaperturen 163 hindurchgehen kann, erhöht wird.
  • Wenn andererseits die Parallelität des Lichts, welches der Mikrolinsenanordnung 15 zugeführt wird, niedriger ist, d. h. stärker divergiert, kann das Licht nicht ausreichend durch die Mikrolinsenelemente 151 fokussiert werden und so wird der Brennpunkt größer als die Pixelapertur 163, was dazu führt, dass Licht von dem optischen Abschirmmuster 164 absorbiert oder reflektiert wird. Die Lichtmenge, welche durch die Apertur 163 transmittiert werden kann, wird dadurch verringert, was das Bild dunkler macht, das auf den Bildschirm projiziert wird.
  • Folglich ist die Verwendung eines organischen Elektrolumineszenzelements mit einer optischen Resonanzkonstruktion, wodurch die Bündelung des emittierten Lichts erhöht werden kann, besonders bei der vorliegenden Ausführungsform wünschenswert, welche ein Mikrolinsenanordnungselement verwendet, um die Lichtmenge zu erhöhen, welche durch die Pixel des Flüssigkristallfelds hindurchgehen kann.
  • Es sollte beachtet werden, dass dann, wenn kein Mikrolinsenanordnungselement 15 verwendet werden würde, das von dem optischen Abschirmmuster 164 absorbierte oder reflektierte Licht nicht in der Lage wäre, durch das Flüssigkristallfeld hindurchzugehen, sodass das auf den Bildschirm projizierte Bild dunkel wäre.
  • Wie oben beschrieben, kann bei dieser Ausführungsform 3, da ein organisches Elektrolumineszenzelement mit einer Resonanzkonstruktion mit einer ausgezeichneten Bündelung für das emittierte Licht verwendet wird, dieses auf die Pixelaperturen des Flüssigkristallfelds durch das Mikrolinsenanordnungselement fokussiert werden, was es ermöglicht, die Lichtmenge zu erhöhen, welche durch die Pixelaperturen transmittiert werden kann; ein Farbdisplay hoher Helligkeit und Farbreinheit kann somit mit der Flüssigkristallprojektionsvorrichtung für ein Farbdisplay erreicht werden.
  • Ausführungsform 4
  • Die Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung betrifft eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, welche ferner ein rückseitiges Mikrolinsenanordnungselement verwendet.
  • Konstruktion
  • Eine Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform besitzt dieselbe Konstruktion wie die oben beschriebene Ausführungsform 3 abgesehen von dem Flüssigkristallanzeigeelement 1g. Wie in 10 gezeigt, ist das Flüssigkristallanzeigeelement 1g ist so aufgebaut, dass es ein organisches Elektrolumineszenzelement 12, ein vorderseitiges Mikrolinsenanordnungselement 15, ein transparentes Flüssigkristallfeld 16 und eine rückseitige Mikrolinsenanordnung 17 umfasst. Das organische Elektrolumineszenzelement 12, das vorderseitige Mikrolinsenanordnungselement 15 und das transparente Flüssigkristallfeld 16 sind dieselben wie in der Ausführungsform 3 beschrieben, sodass eine weitere Beschreibung derselben entfällt.
  • Das rückseitige Mikrolinsenanordnungselement 17 ist so aufgebaut, dass es eine Mehrzahl von Mikrolinsenelementen 171 umfasst, welche entsprechend den Pixeln des transparenten Flüssigkristallfelds 16 angeordnet sind. Wenn das transparente Flüssigkristallfeld 16 beispielsweise aus 640 (horizontal) × 480 (vertikal) Pixeln aufgebaut ist, ist das rückseitige Mikrolinsenelement 17 ebenfalls aus 640 × 480 Mikrolinsenelementen 171 aufgebaut. Das rückseitige Mikrolinsenanordnungselement 17 ist durch ein Herstellungsverfahren, wie z. B. Kunststoffspritzgießen oder Glasformpressen, unter Verwendung einer Form, welche mit Linsenoberflächenformen von Mikrolinsenelementen 171 ausgebildet ist, konstruiert. Alternativ könnten die Mikrolinsenelemente 171 durch Diffraktionslinsen aufgebaut sein. Die Linsenoberflächenform der einzelnen Mikrolinsenelemente 171 ist so ausgebildet, dass sie eine feste Brennweite (beispielsweise 2,5 mm) für Licht der bestimmten Wellenlänge bereitstellt, welches von dem organischen Elektrolumineszenzelement 12 emittiert wird. Diese Brennweite ist die vordere Brennweite des Mikrolinsenelements 171. Der Abstand zwischen dem transparenten Flüssigkristallfeld 16 und dem rückseitigen Mikrolinsenanordnungselement 17 ist so eingestellt, dass diese Brennweite dem Abstand von den Pixelelementen 163 des transparenten Flüssigkristallfelds 16 zu dem Hauptpunkt des Mikrolinsenelements 171 entspricht. Wenn beispielsweise die Brennweite auf der Rückseite des vorderseitigen Mikrolinsenanordnungselements 15 und die Brennweite auf der Vorderseite des hinteren Mikrolinsenelements 17 auf denselben Abstand eingestellt sind, sind der Abstand zwischen dem vorderen Mikrolinsenanordnungselement 15 und der Pixelapertur 163 und der Abstand zwischen dem hinteren Mikrolinsenanordnungselement 17 und der Pixelapertur 163 so angeordnet, dass sie gleich sind. Ein Reflektionsverhinderungsfilm 172 ist sowohl auf der optischen Eingangsfläche als auch der optischen Ausgangsfläche des hinteren Mikrolinsenelements 171 ausgebildet. Vorzugsweise ist der Reflektionsverhinderungsfilm 172 so ausgelegt, dass er das niedrigste Reflektionsvermögen bezüglich der Wellenlänge des Lichts bereitstellt, das von dem organischen Elektrolumineszenzelement 12 emittiert wird.
  • Wirkungsweise
  • Wie oben in der Ausführungsform 3 beschrieben, wird Licht, das dem transparenten Flüssigkristallfeld 16 zugeführt wird, auf einen Brennpunkt an der Pixelapertur 163 gebracht und bildet dann divergierendes Licht 165. Die Mikrolinsenelemente 171 des rückseitigen Mikrolinsenanordnungselements 17 sind so ausgelegt, dass ihre vorderseitige Brennweite dem Abstand von der Öffnung 163 entspricht. Divergierendes Licht 165 wird daher wiederum zu parallelem Licht durch dieses Mikrolinsenanordnungselement 17 konvertiert.
  • Da, wie oben beschrieben, bei dieser vierten Ausführungsform das rückseitige Mikrolinsenanordnungselement eine Divergenz des durch das Flüssigkristallfeld 16 hindurchgehenden Lichts unterdrückt, kann eine Flüssigkristallprojektionsvorrichtung bereitgestellt werden, welche ein noch helleres Bild projizieren kann.
  • Ausführungsform 5
  • Die fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, welche sowohl ein Polarisationskonversionselement als auch ein Mikrolinsenanordnungselement verwendet.
  • Konstruktion
  • Eine Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß der Ausführungsform 5 besitzt dieselbe Konstruktion wie das oben beschriebene Beispiel 1 mit Ausnahme des Flüssigkristallanzeigeelements 1h. Wie in 11 gezeigt, umfasst das Flüssigkristallanzeigeelement 1h ein organisches Elektrolumineszenzelement 12, ein Polarisationskonversionselement 13, ein vorderseitiges Mikrolinsenanordnungselement 15 und ein transparentes Flüssigkristallfeld 18.
  • Das organische Elektrolumineszenzelement 12 hat dieselbe optische Resonanzkonstruktion wie die oben im Beispiel 3 beschriebene; das Polarisationskonversionselement 13 ist dasselbe wie das in der Ausführungsform 1 beschriebene; und das vorderseitige Mikrolinsenanordnungselement 15 besitzt dieselbe Konstruktion wie in der Ausführungsform 3 beschrieben; eine weitere Beschreibung derselben wird daher unterlassen.
  • Das transparente Flüssigkristallfeld 18 ist so aufgebaut, dass es zwei transparente Substrate 181, eine Flüssigkristallschicht 182 und Polarisierungsplatten 185a und 185b umfasst. Auf einer der Seiten der Flüssigkristallschicht des transparenten Substrats 181 ist eine Apertur 183 für jedes Pixel vorgesehen und ein Abschirmmuster 184 ist um seine Peripherie herum vorgesehen. Da das transparente Substrat 181, die Apertur 183 und das optische Abschirmmuster 184 jeweils dieselben wie das transparente Substrat 161, die Apertur 163 und das Abschirmmuster 184 des transparenten Flüssigkristallfelds 16 der Ausführungsform 3 sind, wird deren Beschreibung unterlassen. Um das Verständnis der Zeichnung zu erleichtern, ist genauso wie im Fall des Beispiels 1 die Treiberschaltung, welche auf dem transparenten Substrat vorgesehen ist, und die Anzeigeschaltung usw. zur Zufuhr von Steuer/Regelsignalen zu den transparenten Elektroden, die Verdrahtung und Treiberschaltung nicht gezeigt.
  • Als Flüssigkristallschicht 182 wird ein bekannter Twisted Nematic-Flüssigkristall oder dgl. verwendet; dieser ist so angeordnet, dass er in dem Zustand, in welchem Spannung angelegt wird, die Polarisationsebene des einfallenden Lichts nicht dreht, aber in dem Zustand, wenn keine Spannung angelegt wird, dreht er die Polarisationsebene des einfallenden Lichts.
  • Die Polarisierungsplatten 185a und 185b haben dieselbe Konstruktion und sind so angeordnet, dass sie nur Licht mit einem bestimmten Polarisationszustand des einfallenden Lichts transmittieren. Jedoch ist die Polarisationsrichtung des von der Polarisierungsplatte 185b transmittierten Lichts so angeordnet, dass sie um einen bestimmten Winkel bezüglich der Polarisationsrichtung der Transmission durch die Polarisierungsplatte 185a versetzt ist. Dieser Winkel ist so eingestellt, dass er dem Drehwinkel der Polarisierungsebene entspricht, welcher erzeugt wird, wenn die Polarisierungsebene des einfallenden Lichts gedreht wird, wenn keine Spannung an die Flüssigkristallschicht 182 angelegt wird.
  • Ebenso ist die Polarisierungsrichtung des von dem Polarisierungskonversionselement 13 emittierten linearpolarisierten Lichts so angeordnet, dass sie mit der Richtung der Polarisierung übereinstimmt, welche von der Polarisierungsplatte 185a transmittiert werden kann. Ferner ist der Abstand zwischen dem Hauptpunkt des Mikrolinsenelements 151 des vorderseitigen Mikrolinsenanordnungselements 15 und der Apertur 183 des transparenten Flüssigkristallfelds 18 so eingestellt, dass er der rückseitigen Brennweite des Mikrolinsenelements 151 entspricht.
  • Für die Bequemlichkeit der Beschreibung wird angenommen, dass kreispolarisiertes Licht von der Drehrichtung, welche von der cholesterischen Flüssigkristallschicht 132 transmittiert werden kann, rechtsdrehend kreispolarisiertes Licht L+ ist, während die Kreispolarisation von der Drehrichtung, welche reflektiert wird, ohne transmittiert zu werden, linksdrehend kreispolarisiertes Licht L– ist.
  • Wirkungsweise
  • Der Wellenlängenbereich des Lichts, welches von dem organischen Elektrolumineszenzelement 12 emittiert wird, ist durch die optische Resonanzstruktur (siehe Beispiel 3) beschränkt. Jedoch ist die Oszillationsrichtung des Lichts willkürlich und umfasst sowohl eine rechtsdrehend kreispolarisierte Komponente L+ als auch eine linksdrehend kreispolarisierte Komponente L–. Die kreispolarisierten Komponenten in beiden diesen Richtungen werden der cholesterischen Flüssigkristallschicht 132 zugeführt. Da von den kreispolarisierten Komponenten, welche der cholesterischen Flüssigkristallschicht 132 zugeführt werden, die rechtsdrehend kreispolarisierte Komponente L+ durch diese Flüssigkristallschicht 132 transmittiert werden kann, wird sie dem Viertel-Wellenlängenfilm 131 zugeführt. Der Viertel-Wellenlängenfilm 131 wandelt rechtsdrehend kreispolarisiertes einfallendes Licht in linear polarisiertes Licht 134a um, welches in einer Richtung oszilliert, die einen Winkel von 45° bezüglich einer Seite der äußeren rechteckigen Form des Polarisationskonversionselements 13 ausmacht. Andererseits wird die linksdrehend kreispolarisierte Komponente L– von dieser Flüssigkristallschicht reflektiert und noch einmal zu dem organischen Elektrolumineszenzelement 12 zurückgeschickt. Die linksdrehend kreispolarisierte Komponente L–, welche zu dem organischen Elektrolumineszenzelement 12 zurückgekehrt ist, erreicht die reflektierende Elektrodenschicht 126, wo sie reflektiert wird. Wenn das kreispolarisierte Licht reflektiert wird, wird die Drehrichtung der linksdrehend kreispolarisierten Lichtkomponente L– umgekehrt und wird eine rechtsdrehend kreispolarisierte Lichtkomponente L+. Die rechtsdrehend kreispolarisierte Komponente L+ wird wiederum dem Polarisationskonversionselement 13 zugeführt. Da die kreispolarisierte Komponente in der Drehrichtung umgekehrt wurde, wodurch sie eine rechtsdrehend kreispolarisierte Komponente L+ wird, kann sie dieses Mal durch die cholesterische Flüssigkristall schicht 132 hindurchgehen und wird zu dem Viertel-Wellenlängenfilm 131 emittiert.
  • Der Viertel-Wellenlängenfilm 131 wandelt das rechtsdrehend kreispolarisierte Licht, welches durch die cholesterische Flüssigkristallschicht 132 hindurchgegangen ist, in linearpolarisiertes Licht 134b um, was einen Winkel von 45° bezüglich einer Seite der rechteckigen äußeren Form des Polarisationskonversionselements ausmacht und in derselben Richtung wie der Richtung der Oszillation des linear polarisierten Lichts 134a oszilliert; dieses linear polarisierte Licht 134b wird dann zu dem transparenten Flüssigkristallfeld 18 ausgegeben.
  • Kurz gesagt, wie auch immer der Polarisationszustand des von dem organischen Elektrolumineszenzelement 12 emittierten Lichts ist, ist das dem transparenten Flüssigkristallfeld 18 zugeführte Licht in der Oszillationsrichtung ausgerichtet und nahezu parallel.
  • Da in dieser Ausführungsform ein organisches Elektrolumineszenzelement, welches eine Resonatorstruktur besitzt, als Lichtquelle verwendet wird, ist das Wellenlängenband des Emissionsspektrums des emittierten Lichts eng definiert. Die polarisationsselektive Reflektionsfunktion des Polarisationskonversionselements und die optischen Charakteristika des Mikrolinsenanordnungselements können daher nur für diesen bestimmten Wellenlängenbereich optimiert werden.
  • Die Wellenlängenabhängigkeit der polarisationsselektiven Reflektionsfunktion des Polarisationskonversionselements wird in dem Fall des Polarisationskonversionselements in der Ausführungsform 1 durch die spiralförmige Periode der cholesterischen Flüssigkristallschicht 132 bestimmt, und wird in dem Fall des Polarisationskonversionselements in der Ausführungsform 2 durch die Schichtstapelperiode des dielektrischen Mehrschichtfilms bestimmt.
  • Beim Versuch, eine polarisationsselektive Reflektionsfunktion in einen Wellenlängenbereich zu übertragen, welcher Rot, Grün und Blau umfasst, ergibt sich daher die Notwendigkeit, spiralförmige periodische Strukturen oder periodische Stapelschichts trukturen entsprechend jeder Primärfarbe in jedem der Polarisationskonversionselemente in mehreren Stufen übereinanderzulegen. Jedoch ist die Konstruktion des Polarisationskonversionselements einfach, da dann, wenn Polarisationskonversionselemente konstruiert werden, welche nur in jeweiligen bestimmten Wellenlängenbereichen, wie z. B. Rot, Grün oder Blau, funktionieren, es ausreicht, eine spiralförmige periodische Struktur oder periodische Stapelschichtstruktur entsprechend nur für den Wellenlängenbereich bereitzustellen.
  • Die Mikrolinsenelemente 151, welche das vorderseitige Mikrolinsenanordnungselement 15 bilden, fokussieren Licht von dem Polarisationskonversionselement 13 auf die Aperturen 183 des transparenten Flüssigkristallfelds 18.
  • Die Polarisationsrichtung des linearpolarisierten Lichts 134a und 134b, welches dem transparenten Flüssigkristallfeld 20 zugeführt wird, stimmt mit der Polarisationsrichtung überein, welche durch die Polarisierungsplatte 185a hindurchgehen kann. Dieses linearpolarisierte Licht 134a und 134b geht daher durch die Polarisierungsplatte 185a hindurch und wird auf die Pixelapertur 183 fokussiert.
  • Wenn kein elektrisches Feld an die Flüssigkristallschicht 182 angelegt wird, dreht die Flüssigkristallschicht 182 die Polarisierungsebene des einfallenden Lichts um einen festgelegten Winkel. Und wenn ein elektrisches Feld an die Flüssigkristallschicht 182 angelegt wird, werden die Flüssigkristallmoleküle in der Richtung des elektrischen Felds ausgerichtet und keine Drehung der Polarisationsebene wird auf das einfallende Licht angewendet.
  • Folglich wird in dem Fall von Pixeln, bei welchen keine Spannung angelegt wird, die Ebene des einfallenden Lichts gedreht, was es dem Licht ermöglicht, durch die Polarisierungsplatte 185b hindurchzugehen und auf der Seite der Projektionslinse ausgegeben zu werden. Im Gegensatz dazu wird in dem Fall von Pixeln, an welche eine Spannung angelegt wird, keine Drehung auf die Polarisationsebene des einfallenden Lichts ausgeübt, welches daher nicht durch die Polarisierungsplatte 185b hindurchgehen kann und absorbiert oder reflektiert wird.
  • Wie oben beschrieben, wird bei dieser Ausführungsform 5, dank des organischen Elektrolumineszenzelements, starkes Licht einer bestimmten Wellenlänge und ausgezeichneter Bündelung gewonnen, die Polarisationsrichtung wird durch das Polarisationskonversionselement ausgerichtet und die Lichtmenge, welche durch die Pixelaperturen hindurchgehen kann, wird durch das Mikrolinsenanordnungselement erhöht; eine Flüssigkristallprojektionsvorrichtung, durch welche ein helles projiziertes Bild erhalten werden kann, kann daher bereitgestellt werden.
  • Ausführungsform 6
  • Die Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung betrifft eine Flüssigkristallprojektionsvorrichtung einer Art, bei welcher ein auf einen Bildschirm projiziertes Bild von der Rückseite her betrachtet werden kann.
  • Konstruktion
  • Wie in 12 gezeigt, umfasst eine Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ein Flüssigkristallanzeigeelement 1, eine Projektionslinse 31, einen Rahmen 41 und einen Bildschirm 51.
  • Die Flüssigkristallanzeigeelemente 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g und 1h der Beispiele 1 bis 3 und der Ausführungsformen 1 bis 5 können bei dem Flüssigkristallanzeigeelement 1 verwendet werden. Mit anderen Worten sind das organische Elektrolumineszenzelement 10 und das transparente Flüssigkristallfeld 20 in dieser Figur beispielhaft gezeigt und die optischen Elemente der vorangehenden Ausführungsformen könnten anstelle von diesen verwendet werden.
  • Die Projektionslinse 31 ist so konstruiert, dass ein Bild, welches von dem Flüssigkristallanzeigeelement 1 ausgegeben wird, auf den Bildschirm 51 fokussiert wird. Nur eine Projektionslinse ist in der Figur gezeigt, aber diese könnte natürlich von einem Aufbau mit einer Mehrzahl von Linsen gebildet sein.
  • Insbesondere ist diese so geartet, dass ein von dem Flüssigkristallanzeigeelement 1 emittiertes Bild nach einer Vergrößerung usw. auf den Bildschirm 51 fokussiert wird.
  • Wenn jedoch ein Flüssigkristallanzeigeelement 1f gemäß der Ausführungsform 3 oder ein Flüssigkristallanzeigeelement 1h gemäß der Ausführungsform 5 verwendet wird, ist das ausgegebene Licht ein divergierendes Licht. Die Projektionslinse 31 wird daher so eingestellt, dass dieses divergierende Licht auf den Bildschirm 51 fokussiert wird.
  • Ebenso wird in dieser Ausführungsform das Bild von der Rückseite des Bildschirms her betrachtet, sodass das Bild, welches auf den Bildschirm 51 projiziert wird, im Vergleich zu dem Beispiel 1 invertiert werden muss. Die Projektionslinse 31 ist daher so aufgebaut, dass sie das Projektionsbild invertiert, bevor es dargestellt wird.
  • Der Rahmen 51 ist so konstruiert, dass das Flüssigkristallanzeigeelement 1, die Projektionslinse 31 und der Bildschirm 51 in geeigneten Abständen angeordnet werden können.
  • Um zu ermöglichen, dass das auf den Bildschirm projizierte Bild von der Rückseite des Bildschirms betrachtet werden kann, besteht der Bildschirm 51 beispielsweise aus einem semitransparenten Film oder einer Harzplatte, welche eine Fresnel-Linse besitzt.
  • Wirkungsweise
  • Das Bild, welches von dem Flüssigkristallanzeigeelement 1 ausgegeben wird, wird auf den Bildschirm 51 fokussiert. Der Betrachter betrachtet das auf dem Bildschirm 51 dargestellte Bild von der Rückseite.
  • Wenn beispielsweise angenommen wird, dass die diagonale Größe des Flüssigkristallanzeigeelements 1 33 mm (1,3 Zoll) beträgt und der Vergrößerungsfaktor der Projektionslinse 31 als etwa 12-fach angenommen wird, wird das auf dem Bildschirm 51 dargestellte Bild eine diagonale Größe von 400 mm (15,6 Zoll) besitzen. Bei dieser wie oben beschriebenen Ausführungsform 6 wird ein Bild auf einen transparenten Bildschirm unter Verwendung eines Flüssigkristallanzeigeelements gemäß der vorliegenden Erfindung projiziert, sodass ein projiziertes Bild bereitgestellt werden kann, welches heller als das bei einer Vorrichtung ist, welche ein herkömmliches Elektrolumineszenzelement verwendet.
  • Ausführungsform 7
  • Die Ausführungsform 7 der vorliegenden Erfindung stellt eine Flüssigkristallprojektionsvorrichtung zur Verwendung für ein Farbdisplay bereit.
  • Konstruktion
  • Wie in 13 gezeigt, umfasst eine Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform ein rotes Flüssigkristallanzeigeelement 1R, ein grünes Flüssigkristallanzeigeelement 1G, ein blaues Flüssigkristallanzeigeelement 1B, einen roten Wellenlängenfilter 70R, einen grünen Wellenlängenfilter 70G, einen blauen Wellenlängenfilter 70B, ein dichroitisches Prisma 60, eine Projektionslinse 32, einen Rahmen 42 und einen Bildschirm 51. Nachfolgend werden von den drei Primärfarben, welche in dieser Ausführungsform verwendet werden, jeweils optische Elemente, welche zu der roten Farbe gehören, durch Anhängen des Suffixes R gekennzeichnet, optische Elemente, welche zu der grünen Farbe gehören, durch das Suffix G, und optische Elemente, welche zu der blauen Farbe gehören, durch das Suffix B. Als Flüssigkristallanzeigeelemente 1R, 1G und 1B werden Flüssigkristallanzeigeelemente verwendet, welche jeweils mit einem organischen Elektrolumineszenzelement, welches Licht mit einer roten Farbe emittiert, einem organischen Elektrolumineszenzelement, welches Licht einer grünen Farbe emittiert und einem organischen Elektrolumineszenzelement, welches Licht einer blauen Farbe emittiert, als Lichtquelle ausgestattet sind.
  • Jedoch muss der Grad der Refraktion durch die Projektionslinse 32 verändert werden, da das emittierte Licht einen gewissen Grad an Divergenz zeigt, wenn 1f und 1h, welche ein vorderseitiges Mikrolinsenanordnungselement (Bezugszahl 15 in 9) umfasst, bei einem Flüssigkristallanzeigeelement verwendet werden.
  • Ebenso wird ein Flüssigkristallanzeigeelement verwendet, bei welchem die Wellenlänge des emittierten Lichts angepasst ist, wenn 1c, 1f, 1g und 1h, welche organische Elektrolumineszenzelemente (Bezugszahl 12 in 4 und 9 bis 11) enthalten, die eine optische Resonanzstruktur besitzen, in dem Flüssigkristallanzeigeelement verwendet werden. Insbesondere ist in dem Fall des Flüssigkristallanzeigeelements 1R der Wellenlängenbereich des emittierten Lichts des organischen Elektrolumineszenzelements 12 auf Rot eingestellt. Ebenso ist in dem Fall des Flüssigkristallanzeigeelements 1G der Wellenlängenbereich des emittierten Lichts von dem organischen Elektrolumineszenzelement 12 auf Grün eingestellt. Und in dem Fall des Flüssigkristallanzeigeelements 1B ist der Wellenlängenbereich des emittierten Lichts des organischen Elektrolumineszenzelements 12 auf Blau eingestellt.
  • Insbesondere wird der Abstand zwischen der dielektrischen Spiegelschicht 121 und der reflektierenden Elektrodenschicht 126 eingestellt nach der Auswahl des Materials der Lumineszenzschicht 125 des organischen Elektrolumineszenzelements 12. Falls das Polarisationskonversionselement 13 der Ausführungsform 1 oder das Polarisationskonversionselement 14 der Ausführungsform 2 verwendet wird, könnte trotzdem ein Polarisationskonversionselement verwendet werden, welches eine polarisationsselektive Reflektionsfunktion über den gesamten sichtbaren Lichtbereich besitzt, da es die Verwendung eines Polarisationskonversionselements mit einer polarisationsselektiven Reflektionsfunktion nur für einen bestimmten Wellenlängenbereich ermöglicht, die Nutzungseffizienz von Licht zu verbessern.
  • Ebenso wird dann, wenn ein Mikrolinsenanordnungselement (15, 17) verwendet wird, die Linse so ausgelegt, um eine Aberration zu verringern, wenn Licht von der Farbe zugeführt wird. Ferner ist der Reflektionsverhinderungsfilm (152, 172) des Mikrolinsenelements so eingestellt, dass sein Reflektionsvermögen am niedrigsten ist, wenn Licht von der Farbe zugeführt wird. Beispielsweise wird die Einstellung so bewirkt, dass der vorangehend erwähnte Zustand bezüglich Licht mit einer Wellenlänge von 610 nm in dem Fall eines Flüssigkristallanzeigeelements 1R erfüllt ist, bezüglich Licht einer Wellenlänge von 535 nm in dem Fall eines Flüssigkristallanzeigeelements 1G erfüllt ist und bezüglich Licht einer Wellenlänge von 470 nm in dem Fall eines Flüssigkristallanzeigeelements 1B erfüllt ist.
  • Die Wellenlängenfilter 70 sind konstruiert unter Verwendung einer Glasplatte oder Kunststoffplatte. Der rote Wellenlängenfilter 70R ist so konstruiert, dass er Licht einer roten Wellenlänge transmittieren kann. Der grüne Wellenlängenfilter 70G ist so konstruiert, dass er Licht einer grünen Wellenlänge transmittieren kann. Der blaue Wellenlängenfilter 70B ist so konstruiert, dass er Licht einer blauen Wellenlänge transmittieren kann. Die Wellenlängenfilter 70R, 70G und 70B können von den Strukturelementen entfernt werden. Das dichroitische Prisma 60 ist so aufgebaut, dass es die Bilder von den Flüssigkristallanzeigeelementen 1R, 1G und 1B kombinieren kann. Detaillierter ist das dichroitische Prisma 60 gebildet, indem eine Mehrzahl von Prismen zusammengebaut werden, welche mit dielektrischen Mehrschichtfilmen ausgebildet sind, welche Licht einer bestimmten Wellenlänge an ihren Grenzflächen reflektieren. Beispielsweise ist der Film 60R gebildet, um Licht mit einer roten Wellenlänge zu reflektieren und um Licht mit anderen Wellenlängen zu transmittieren. Der Film 60B ist gebildet, um Licht mit einer blauen Wellenlänge zu reflektieren und Licht anderer Wellenlängen zu transmittieren.
  • Die Projektionslinse 32 ist so eingestellt, dass sie ein kombiniertes Bild von dem dichroitischen Prisma 60 auf den Bildschirm 51 projizieren kann. Während in der Figur nur eine Linse gezeigt ist, könnte sie aus einer Mehrzahl von Linsen aufgebaut sein.
  • Der Rahmen 42 ist mit einem Volumen konstruiert, welches alle optischen Elemente dieser Ausführungsform aufnehmen kann.
  • Der Bildschirm 51 ist derselbe wie der unter Bezugnahme auf die Ausführungsform 6 beschriebene.
  • Wirkungsweise
  • Die Bilder, welche von den Flüssigkristallanzeigeelementen 1R, 1G und 1B durch die Wellenlängenfilter 70R, 70G und 70B dem dichroitischen Prisma 60 zugeführt werden, sind Bilder aus Licht der jeweiligen Primärfarben. Das rote Licht wird von dem Film 60R des dichroitischen Prismas 60 reflektiert. Das blaue Licht wird von dem Film 60B des dichroitischen Prismas 60 reflektiert. Das grüne Licht wird weder von dem Film 60R noch 60B reflektiert und geht durch beide Filme hindurch. Daher wird ein Bild, welches durch eine Kombination des Lichts von diesen drei Farben erhalten wird, auf der Seite der Projektionslinse 32 des dichroitischen Prismas 60 emittiert. Dieses Bild wird durch die Projektionslinse 32 vergrößert und auf den Bildschirm 51 projiziert. Das auf den Bildschirm 51 projizierte Bild kann von einem Betrachter von der Rückseite her betrachtet werden. Wenn beispielsweise das transparente Flüssigkristallfeld mit einer diagonalen Größe von etwa 63,5 mm (2,5 Zoll) gebildet ist, ist der Rückprojektionsschirm 51 mit einer diagonalen Größe von etwa 1 m (etwa 40 Zoll) ausgebildet.
  • Wie oben beschrieben, sind bei dieser Ausführungsform 7 Flüssigkristallanzeigeelemente gemäß der vorliegenden Erfindung für jede Primärfarbe vorgesehen und diese werden kombiniert, um ein Farbbild zu erzeugen, sodass, verglichen mit dem Fall, wo eine Illumination mit einem einzigen organischen Elektrolumineszenzelement bewirkt wird, welches weißes Licht emittiert, ein helleres Farbbild abgebildet werden kann.
  • Ausführungsform 8
  • Die Ausführungsform 8 der vorliegenden Erfindung stellt eine Konstruktion einer Flüssigkristallprojektionsvorrichtung für ein Farbdisplay bereit, welche von der Ausführungsform 7 verschieden ist.
  • Konstruktion
  • Wein 14 gezeigt, besitzt eine Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform praktisch dieselbe Konstruktion wie die Flüssigkristallprojektionsvorrichtung der Ausführungsform 7. Jedoch ist die Flüssigkristallprojektionsvorrichtung dieser Ausführungsform ferner mit einem reflektierenden Spiegel 80 versehen.
  • Der reflektierende Spiegel 80 ist so konstruiert, dass er Licht von der Projektionslinse 32 in einer Richtung rechtwinklig bezüglich der optischen Achse reflektieren kann.
  • Der Bildschirm 52 ist so konstruiert, dass er das durch den reflektierenden Spiegel 80 reflektierte Bild so projizieren kann, dass es von der Rückseite her betrachtet werden kann.
  • Der Rahmen 43 ist so konstruiert, dass die verschiedenen optischen Elemente so angeordnet werden können, dass ein Bild einer geeigneten Größe auf dem Bildschirm 52 ausgebildet werden kann.
  • Wirkungsweise
  • Diese ist dieselbe wie im Fall der Ausführungsform 7, soweit es die Emission von der Projektionslinse 32 eines kombinierten Bildes betrifft, welches durch Kombinieren von Bildern der jeweiligen Primärfarben erhalten wird. Dieses kombinierte Bild wird von dem reflektierenden Spiegel 80 reflektiert und wird auf den Bildschirm 52 projiziert. Um ein Bild mit derselben Vergrößerung wie in der Ausführungsform 7 zu projizieren, kann der Abstand der optischen Achse von der Projektionslinse 32 zu dem Bildschirm 52 dem Abstand von der Projektionslinse 32 zu dem Bildschirm 51 in der Ausführungsform 7 gleichgemacht werden.
  • Bei dieser Ausführungsform 8 sind Flüssigkristallanzeigeelemente gemäß der vorliegenden Erfindung für jede Primärfarbe vorgesehen und diese werden kombiniert, um ein Farbbild zu erzeugen, sodass ein helles Farbbild abgebildet werden kann.
  • Ebenso gibt es den Vorteil, dass dann, wenn ein Spiegel mit einer gekrümmten Oberfläche als der reflektierende Spiegel vorgesehen ist, das Bild durch diese Reflektion weiter vergrößert wird, sodass eine große Bildvergrößerung selbst dann erhalten werden kann, wenn der Abstand auf der optischen Achse kurz ist.
  • Da das durch die Reflektion durch den reflektierenden Spiegel erzeugte Bild invertiert werden kann, wenn das Bild, welches von der Projektionslinse emittiert wird, invertiert war, ermöglicht es diese weitere Inversion (Umkehrung) des Bildes ferner, es zu einem nicht-invertierten Bild zu korrigieren.
  • Ausführungsform 9
  • Die Ausführungsform 9 der vorliegenden Erfindung stellt eine Flüssigkristallprojektionsvorrichtung für ein Farbdisplay bereit, welches sich von dem der Ausführungsform 7 unterscheidet.
  • Konstruktion
  • Wie in 15 gezeigt, ist die Konstruktion einer Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform praktisch dieselbe wie die einer Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß der Ausführungsform 7. Jedoch unterscheidet sich eine Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform von der Ausführungsform 7 darin, dass anstelle eines Bildschirms, welcher in dem Rahmen wie in der Ausführungsform 7 enthalten ist, ein externer Bildschirm 50 angeordnet ist, damit darauf projiziert werden kann. Die Projektionslinse 34 ist so angeordnet, dass ein kombiniertes Bild auf den externen Bildschirm 50 projiziert werden kann. In dieser Figur ist sie von einer einzelnen Projektionslinse gebildet, aber ein Aufbau mit einer Mehrzahl von Linsen könnte verwendet werden. Insbesondere ist der Abstand bezüglich des Bildschirms für eine Projektion auf einen externen Bildschirm nicht festgelegt. Sie ist daher so konstruiert, das sie fokussiert, in welchem Abstand auch immer der Bildschirm 50 angeordnet ist.
  • Da der Rahmen 44 keinen Bildschirm innerhalb des Rahmens enthält, ist er so konstruiert, dass er das Flüssigkristallanzeigeelement 1, den Wellenlängenfilter 70, das dichroitische Prisma 60 und die Projektionslinse 34 enthalten kann.
  • Wirkungsweise
  • Bei dieser Ausführungsform wird Licht, welches von der Projektionslinse 34 emittiert wird, auf einen Bildschirm projiziert, welcher außerhalb angeordnet ist. Der Vergrößerungsfaktor des Bilds verändert sich abhängig von der Konstruktion der Linse der Projektionslinse 34 und dem Abstand zwischen der Projektionslinse 34 und dem Bildschirm 50.
  • Wie oben beschrieben, kann mit dieser Ausführungsform 9 eine Flüssigkristallprojektionsvorrichtung vorgesehen werden, welche keinen Bildschirm enthält.
  • Andere Ausführungsformen
  • Es sollte beachtet werden, dass, obwohl in den vorliegenden Ausführungsformen ein flaches plattenförmiges transparentes Flüssigkristallfeld verwendet wurde, sodass die organischen Elektrolumineszenzelemente auch in der Form einer flachen Platte hergestellt waren, um dieses Flüssigkristallfeld gleichmäßig auszuleuchten, dann, wenn die Anzeigeoberfläche des Flüssigkristallfelds beispielsweise gekrümmt wäre, die organischen Elektrolumineszenzelemente auch umgeformt sein könnten, um der Oberflächenform des Flüssigkristallfelds zu entsprechen.
  • Ebenso könnten, solange das vorderseitige Mikrolinsenanordnungselement, das rückseitige Mikrolinsenanordnungselement, das Polarisationskonversionselement und das transparente Flüssigkristallfeld die in den Ausführungsformen dargelegten Funktionen bereitstellen können, andere Konstruktionen von diesen verwendet werden.
  • INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
  • Da bei der vorliegenden Erfindung ein flaches plattenförmiges organisches Elektrolumineszenzelement verwendet wird, wodurch eine größere Lichtmenge mit einer niedrigeren Treiberspannung erhalten werden kann als mit der herkömmlichen Lichtquelle, welche anorganisches Material verwendet, kann eine kleine Flüssigkristallprojektionsvorrichtung vorgesehen werden, durch welche ein helleres Bild als üblich projiziert werden kann.
  • Ebenso kann gemäß der vorliegenden Erfindung dann, wenn ein organisches Elektrolumineszenzelement verwendet wird, das eine Resonatorstruktur hat, welche Licht mit einer besseren Bündelung des emittierten Lichts als gewöhnlich zu dem Flüssigkristallfeld emittiert, eine Abnahme der Lichtmenge infolge einer Divergenz des Lichts verhindert werden, was es ermöglicht, eine Flüssigkristallprojektionsvorrichtung bereitzustellen, welche klein ist und welche mit einer niedrigen Spannung betrieben werden kann, und durch welche ein helles Bild projiziert werden kann.
  • Da gemäß der vorliegenden Erfindung ein Polarisationskonversionselement verwendet wird, welches den Polarisationszustand des emittierten Lichts konvertieren kann, kann eine Flüssigkristallprojektionsvorrichtung bereitgestellt werden, durch welche ein helles Bild projiziert werden kann, indem die Lichtmenge erhöht wird, welche durch die Polarisierungsplatte des Flüssigkristallfelds hindurchgehen kann.
  • Da gemäß der vorliegenden Erfindung bei der Projektion eines Farbbilds ein Polarisationskonversionselement verwendet wird, welches in einem bestimmten Wellenlängenband funktioniert, wird die Lichtmenge, welche durch die Polarisierungsplatte des Flüssigkristallfelds hindurchgehen kann, erhöht, was es ermöglicht, eine kleine Flüssigkristallprojektionsvorrichtung bereitzustellen, durch welche ein helleres Bild projiziert werden kann. Die Verwendung eines Mikrolinsenanordnungselements, durch welches Licht auf die Pixelaperturen des Flüssigkristallfelds gemäß der vorliegenden Erfindung fokussiert wird, erhöht die Lichtmenge, welche durch die Pixelaperturen hindurchgehen kann, was es ermöglicht, eine kleine Flüssigkristallprojektionsvorrichtung bereitzustellen, durch welche ein helles Bild projiziert werden kann.
  • Bei der Projektion eines Farbbilds gemäß der vorliegenden Erfindung erhöht die Verwendung eines kleinen Lumineszenzelements, wodurch infolge optischer Reso nanz nur Licht einer bestimmten Wellenlänge emittiert wird, die Lichtmenge einer bestimmten Wellenlänge, was es ermöglicht, eine kleine Flüssigkristallprojektionsvorrichtung bereitzustellen, durch welche ein helles Bild projiziert werden kann.

Claims (17)

  1. Flüssigkristallprojektionsvorrichtung mit einem Flüssigkristallanzeigeelement, umfassend: ein Elektrolumineszenzelement (11, 12) und ein transparentes Flüssigkristallfeld (20, 16, 18), um die Transmission von Licht zu steuern/regeln, das von einer Fläche des Elektrolumineszenzelements (11) ausgestrahlt wird; dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrolumineszenzelement ein organisches Elektrolumineszenzelement ist, das eine transparente Elektrodenschicht (111, 123) umfasst, welche über einem transparenten Substrat (110, 120) liegt, wobei eine organische Dünnfilmschicht (112, 125) zwischen der transparenten Elektrodenschicht (111, 123) und einer Elektrodenschicht (113, 126) angeordnet ist, um von der organischen Dünnfilmschicht (112, 125) ausgestrahltes Licht zu reflektieren; wobei das Flüssigkristallanzeigeelement ferner umfasst: ein Polarisationskonversionselement (13, 14), welches zwischen dem organischen Elektrolumineszenzelement (11) und dem transparenten Flüssigkristallfeld (20) angeordnet ist, um den Polarisationszustand des von dem organischen Elektrolumineszenzelement (11) ausgestrahlten Lichts zu konvertieren; wobei das transparente Flüssigkristallfeld (20) mit einer Polarisierungsplatte (201a, 185a) versehen ist, um von dem ausgestrahlten Licht nach dem Durchgang durch das Polarisationskonversionselement (13) Licht mit einem bestimmten Polarisationszustand zu transmittieren; wobei das Polarisationskonversionselement (13) einen polarisationsselektiven Reflektionsfilter umfasst, um von dem ausgestrahlten Licht Licht des bestimmten Polarisationszustands zu transmittieren und Licht anderer Polarisationszustände zu reflektieren; und wobei das organische Elektrolumineszenzelement (11) eine Halbspiegelschicht (121) umfasst, welche auf der optischen Ausgabeseite der transparenten Elektrodenschicht (123) vorgesehen ist und welche etwas von dem ankommenden Licht durch die transparente Elektrodenschicht (123) in die reflektierende Elektrodenschicht (126) reflektiert, während sie den Rest dieses Lichts transmittiert; und der Abstand zwischen dieser Halbspiegelschicht (121) und der reflektierenden Elektrodenschicht (126) auf einen optischen Abstand eingestellt ist, welcher eine Resonanz des ausgestrahlten Lichts erzeugt.
  2. Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die organische Dünnfilmschicht von einer weißen Lumineszenzschicht (112) gebildet ist, welche angeordnet ist, um weißes Licht auszustrahlen.
  3. Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die organische Dünnfilmschicht gebildet wird, indem nacheinander Primärfarbenlumineszenzschichten (102, 103, 104) gestapelt werden, welche jeweils angeordnet sind, um Licht jeweiliger Wellenlängenbereiche einer Mehrzahl von für ein Farbdisplay notwendigen Primärfarben auszustrahlen.
  4. Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Polarisationskonversionselement (13) umfasst: einen kreispolarisationsselektiven Reflektionsfilter (132), welcher auf der Seite des organischen Elektrolumineszenzelements angeordnet ist und angeordnet ist, um eine kreispolarisierte Komponente des rechtsdrehenden kreispolarisierten Lichts und des linksdrehenden kreispolarisierten Lichts zu reflektieren und um die andere kreispolarisierte Komponente zu transmittieren, und eine 1/4 Wellenlängenplatte (131), welche angeord net ist, um kreispolarisiertes Licht in linearpolarisiertes Licht umzuwandeln, und um linearpolarisiertes Licht in kreispolarisiertes Licht umzuwandeln.
  5. Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Polarisationskonversionselement (14) umfasst: einen linearpolarisierten lichtselektiven Reflektionsfilter (141), welcher auf der Seite des transparenten Flüssigkristallfelds angeordnet ist und der, von zwei senkrecht linearpolarisierten Elementen, angeordnet ist, um eine linearpolarisierte Komponente zu reflektieren und die andere linearpolarisierte Komponente durchzulassen, und eine 1/4 Wellenlängenplatte (142), welche angeordnet ist, um kreispolarisiertes Licht in linearpolarisiertes Licht umzuwandeln und um linearpolarisiertes Licht in kreispolarisiertes Licht umzuwandeln.
  6. Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei zwischen dem organischen Elektrolumineszenzelement (12) und dem transparenten Flüssigkristallfeld (16) ferner ein vorderseitiges Mikrolinsenanordnungselement (15) vorgesehen ist, welches Mikrolinsenelemente (151) umfasst, welche dazu ausgebildet sind, von dem organischen Elektrolumineszenzelement ausgegebenes Licht zu sammeln und welche entsprechend einzelnen Pixeln des transparenten Flüssigkristallfelds angeordnet sind.
  7. Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei die Brennweite der Mikrolinsenelemente (151) und der Abstand zwischen dem vorderseitigen Mikrolinsenanordnungselement (15) und diesem Flüssigkristallfeld (16) so eingestellt sind, dass die Aperturen der einzelnen Pixel des transparenten Flüssigkristallfelds (16) in der Nähe des rückseitigen Brennpunkts der Mikrolinsenelemente (151) angeordnet sind.
  8. Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei das transparente Flüssigkristallfeld (16) ein optisches Abschirmelement (164) umfasst, welches angeordnet ist, um Licht zu transmittieren, welches auf die Apertur von jedem Pixel auftrifft und Licht abzuschirmen, welches auf andere Abschnitte als die Apertur dieses Pixels auftrifft.
  9. Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, ferner umfassend ein rückseitiges Mikrolinsenanordnungselement (17), welches gebildet wird, indem entsprechend einzelnen Pixeln Mikrolinsenelemente (171) angeordnet werden, welche dazu ausgebildet sind, eine Divergenz des durch die Pixelaperturen des Flüssigkristallfelds (16) transmittierten Lichts auf der Seite zu unterdrücken, auf welcher Licht ausgegeben wird, nachdem es durch das transparente Flüssigkristallfeld hindurchgegangen ist.
  10. Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei die Brennweite der rückseitigen Mikrolinsenelemente (171) und der Abstand zwischen diesem rückseitigen Mikrolinsenanordnungselement (17) und diesem transparenten Flüssigkristallfeld (16) so eingestellt sind, dass die Aperturen der Pixel in der Nähe des vorderseitigen Brennpunkts der rückseitigen Mikrolinsenelemente (171) angeordnet sind.
  11. Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Polarisationskonversionselement (13) einen kreispolarisationsselektiven Reflektionsfilter (132) umfasst, welcher auf der Seite des organischen Elektrolumineszenzelements angeordnet ist, und angeordnet ist, um eine kreispolarisierte Komponente des rechtsdrehend kreispolarisierten Lichts und des linksdrehend kreispolarisierten Lichts zu reflektieren und um die andere kreispolarisierte Komponente zu transmittieren, und eine 1/4 Wellenlängenplatte (131), welche angeordnet ist, um kreispolarisiertes Licht in linearpolarisiertes Licht umzuwandeln und um linearpolarisiertes Licht in kreispolarisiertes Licht umzuwandeln.
  12. Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Polarisationskonversionselement (14) umfasst: einen linearpolarisationsselektiven Reflektionsfilter (141), welcher auf der Seite des vorderseitigen Mikrolinsenanordnungselements angeordnet ist und der, von zwei senkrechten Linearpolarisationskomponenten, angeordnet ist, um eine linearpolarisierte Komponente zu reflektieren und die andere linearpolarisierte Komponente zu transmittieren, und eine 1/4 Wellenlängenplatte (142), welche angeordnet ist, um kreispolarisiertes Licht in linearpolarisiertes Licht umzuwandeln und linearpolarisiertes Licht in kreispolarisiertes Licht umzuwandeln.
  13. Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner versehen mit einer Projektionslinse (31, 32), welche angeordnet ist, um auf einen Bildschirm (51) ein Bild zu projizieren, welches durch ein Hindurchtreten des transparenten Flüssigkristallfelds erzeugt wird.
  14. Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß Anspruch 13, ferner versehen mit einem transparenten Bildschirm (51), auf dem ein von den Projektionslinsen (31, 32) projiziertes Bild betrachtet werden kann.
  15. Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, umfassend eine Mehrzahl der Flüssigkristallanzeigeelemente (1R, 1G, 1B), welche angeordnet sind, um die Transmission von Licht von jeweiligen Wellenlängenbereichen einer Mehrzahl von für ein Farbdisplay notwendigen Primärfarben zu steuern/regeln; und ein kombinierendes optisches System (60), welches angeordnet ist, um ein Farbbild dadurch zu erzeugen, dass Bilder von Primärfarben, welche von der Mehrzahl von Flüssigkristallanzeigeelementen (1R, 1G, 1B) ausgestrahlt werden, kombiniert werden.
  16. Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß Anspruch 15, wenn von Anspruch 13 oder 14 abhängig, wobei die Projektionslinse (32) angeordnet ist, um auf einen Bildschirm (51) ein Farbbild zu projizieren, welches durch das kombinierende optische System (60) kombiniert wird.
  17. Flüssigkristallprojektionsvorrichtung gemäß Anspruch 15, wenn von Anspruch 10 oder 11 abhängig, wobei das vorderseitige Mikrolinsenanordnungselement (15) und das rückseitige Mikrolinsenanordnungselement (17) der Flüssigkristallanzeigeelemente (16) einen Reflektionsverhinderungsfilm (152, 172) umfassen, welcher so eingestellt ist, dass seine Reflektionsvermögen für Licht des Wellenlängenbereichs der Primärfarbe, welche dem fraglichen Flüssigkristallanzeigeelement zugewiesen ist, am niedrigsten ist.
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