EP2158507A1 - Flüssigkristall-anzeigefeld - Google Patents

Flüssigkristall-anzeigefeld

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Publication number
EP2158507A1
EP2158507A1 EP08801437A EP08801437A EP2158507A1 EP 2158507 A1 EP2158507 A1 EP 2158507A1 EP 08801437 A EP08801437 A EP 08801437A EP 08801437 A EP08801437 A EP 08801437A EP 2158507 A1 EP2158507 A1 EP 2158507A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
light
color
liquid crystal
crystal display
display panel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08801437A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Georg Diamantidis
Frederic Tonhofer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NOCTRON SOPARFI SA
Original Assignee
NOCTRON SOPARFI SA
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Filing date
Publication date
Application filed by NOCTRON SOPARFI SA filed Critical NOCTRON SOPARFI SA
Publication of EP2158507A1 publication Critical patent/EP2158507A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G02B6/0081—Mechanical or electrical aspects of the light guide and light source in the lighting device peculiar to the adaptation to planar light guides, e.g. concerning packaging
    • G02B6/0083—Details of electrical connections of light sources to drivers, circuit boards, or the like

Definitions

  • the invention relates to a liquid crystal display panel according to the preamble of claim 1.
  • Such liquid crystal display panels or liquid crystal screens commonly known as LCD screens, are becoming increasingly popular because of their flat design.
  • each pixel on the liquid crystal panel can be constructed of three juxtaposed liquid crystal cells, each of which individually represents the color information of the corresponding red, green and blue pixel.
  • the superposition of the light emitted by these three juxtaposed liquid crystal cells results in the total color information of the individual pixel.
  • the overall picture is composed accordingly of a plurality of such pixels shown.
  • the illumination device emits white light, with which the liquid crystal panel is illuminated areally from its rear side.
  • a color mask is provided, which must be adapted correspondingly with high precision to the arrangement of the individual liquid crystal cells.
  • the object of the invention is therefore to provide a liquid crystal display panel of the type mentioned, which is simpler in structure and whose control is less expensive.
  • the illumination device optionally at least light of a first color, light of a second
  • Color and light of a third color preferably red, green and blue, can be generated, can be dispensed with the mentioned color mask.
  • a third color preferably red, green and blue
  • each liquid crystal cell of the liquid crystal panel can represent a pixel of the image to be formed, whereby the resolution can be increased accordingly with the same number of liquid crystal cells.
  • the color information for a pixel perceptible to the viewer of the liquid crystal display panel can be generated by rapidly adjusting the corresponding liquid crystal cell to a redness transmission value, a green component transmission value, and a blue component transmission value ,
  • the lighting device is in each case controlled so that it emits red light, green light or blue light at the appropriate time.
  • Light sources are controlled separately, reducing the risk of color interference is reduced.
  • the lighting means can emit light in the wavelength ranges specified in claim 3.
  • the lighting means are designed as specified in claim 4.
  • Semiconductor luminescent chips combine high luminosity with low energy consumption and a long service life.
  • semiconductor light emitting chips advantageously have short response times, i. Semiconductor luminescent chips emit light within a very short time when voltage is applied without having to go through a significant start-up phase. Furthermore, semiconductor luminescent chips do not light up when the voltage application is terminated. Due to these characteristics of semiconductor light emitting chips, the required fast sequence of single color images can be conveniently achieved.
  • one or more of the lighting means may be formed as indicated in claim 5.
  • the respective primary color of the semiconductor luminescent chips does not have to match the desired first, second or third color of the first, second or third luminescent means.
  • the wavelength of the light emitted from the semiconductor light-emitting chip can be adjusted by the phosphor particles. Phosphor particles absorb incident light from a primary color and emit radiation at least at a different wavelength, ie at a secondary color. With a suitable choice of phosphor particles or phosphor particle mixtures, therefore, the radiation emitted by the respective semiconductor luminescent chip can be converted into radiation with a different spectrum.
  • a uniform illumination of the liquid crystal panel is achieved by the measure according to claim 6.
  • the measure according to claim 7 ensures that the thickness of the lighting device is not influenced by the arrangement of the lighting means.
  • Illuminants are arranged, as indicated in the claims 8, 9 and 10.
  • the measure according to claim 11 is advantageous.
  • the measure according to claim 14 is favorable. It is advantageous if the reflection device is designed according to one of claims 15 to 18. A strong reflection ⁇ effect is achieved in particular by the measures according to claim 16 and / or claim 17.
  • the second main surface of the plate-shaped light guide element is advantageously formed as specified in claim 20 .
  • the plate-shaped light guide element preferably consists of one of the materials mentioned in claim 21.
  • FIG. 1 is a plan view, partly broken away, of a first embodiment of a liquid crystal
  • Figure 2 is a section through the liquid crystal display panel of Figure 1 along the section line II-II;
  • Figure 3 is a partially broken away plan view of a second embodiment of a liquid crystal display panel, •
  • Figure 4 is a section through the liquid crystal display panel of Figure 3 along the section line IV-IV there;
  • Figure 5 is a Figures 2 and 4 corresponding section by a third embodiment of a liquid crystal display panel
  • Figure 6 is a partially broken plan view of a fourth embodiment of a liquid crystal display panel
  • Figure 7 is a section through the liquid crystal display panel of Figure 6 along the section line VII-VII there;
  • Figure 8 is a section corresponding to Figure 7 through a fifth embodiment of a liquid crystal display panel.
  • a liquid crystal display panel 10 which comprises a liquid crystal panel 12 having a flat viewing side 14 and a flat rear side 16 remote therefrom (see FIG. 2).
  • the liquid crystal panel 12 comprises a plurality of liquid crystal cells 18, as known per se, of which only five liquid crystal cells are shown schematically in FIG.
  • the liquid crystal cells 18 may be, for example, TFT cells each comprising a capacitor and a thin film transistor. But all other known techniques with respect to liquid crystal cells are suitable.
  • the liquid crystal panel 12 may be rigid or flexible.
  • a control unit 20 comprises a processor (not specifically shown) and calculates from image signals which it receives via an input line 22, which liquid crystal cells 18 are switched to display the corresponding image. have to. The liquid crystal cells 18 in question are then driven by the control unit 20 via control lines 24.
  • a lighting device 26 is provided which is arranged on the rear side 16 of the liquid crystal panel 12 and illuminates it from its rear side 16.
  • the illumination device 26 includes a light guide plate 28.
  • the light guide plate 28 may be made of transparent acrylic glass or other homogeneously transparent material, such as a glass or an epoxy resin.
  • the light guide plate 28 is preferably clear.
  • the light guide plate 28 can also be made of a flexible, homogeneously transparent material, in particular if the Flussigkristall- panel 12 is flexible.
  • the light guide plate 28 has a first main surface 30, over which useful light generated by the illumination device 26 is emitted.
  • the light guide plate 28 has a second main surface 32 (cf., FIG. 2) which has a surface roughness indicated by teeth, which will be discussed in greater detail below.
  • the light strip 38a comprises a housing 40 with a U-shaped cross section and here not specifically provided with a reference numeral end walls.
  • the respective open side of the housing 40 points in the direction of the correspondingly adjacent outer edge 34 or 36 of the light guide plate 28.
  • the housing 40 delimits with the outer edge 34 of the optical waveguide plate 28 an interior 42 in which three types of light sources in the form of semiconductor luminescent chips 44, semiconductor luminescent chips 46 and semiconductor luminescent chips 48 are arranged.
  • the semiconductor luminescent chips 44 When exposed to voltage, the semiconductor luminescent chips 44 emit red light in a wavelength range of about 630 nm to about 670 nm.
  • semiconductor materials for the semiconductor luminescent chips 44 for the color red for example, aluminum gallium arsenide (AlGaAs), gallium aluminum arsenide (GaAlAs) or Gallium arsenide phosphide (GaAsP) in question.
  • the semiconductor light-emitting chips 46 When exposed to voltage, the semiconductor light-emitting chips 46 emit green light in a wavelength range from approximately 540 nm to approximately 600 nm.
  • Suitable semiconductor materials for the semiconductor light-emitting chips 46 for the color green are, for example, gallium phosphide (GaP).
  • the semiconductor light emitting chips 48 emit when exposed to ultraviolet light and blue light in a wavelength range of about 420 nm to about 480 nm.
  • the semiconductor materials for the semiconductor light emitting chips 46 for the color blue for example, indium gallium nitride (InGaN) and gallium nitride (GaN) serve.
  • the semiconductor light-emitting chips 44, 46, 48 may, for example, each have an n-type layer and a p-type Layer of a III-V semiconductor material such as those mentioned above, as it is known per se. Between such an n-type and such a p-type layer, an MQW layer may be disposed. MQW is the abbreviation for "Multiple Quantum Well".
  • An MQW material is a superlattice which has an electronic band structure altered according to the superlattice structure and correspondingly emits light at other wavelengths. By selecting the MQW layer, the spectrum of the radiation emitted by the pn-semiconductor light-emitting chip can be influenced in a targeted manner.
  • the layers mentioned can be carried, for example, by a sapphire substrate, which in turn can be applied to a glass pane or a metal grid.
  • the semiconductor light-emitting chips 44, 46 and 48 thus form an RGB chipset 50.
  • the interior 42 of the housing 40 is filled with a light-conducting liquid in the form of liquid silicone oil 52, which is indicated in the figures in the form of circles and light emitted by the semiconductor light-emitting chips 44, 46 and 48 to the outer edge 34 of the light guide plate 28th passes.
  • a light-conducting liquid in the form of liquid silicone oil 52, which is indicated in the figures in the form of circles and light emitted by the semiconductor light-emitting chips 44, 46 and 48 to the outer edge 34 of the light guide plate 28th passes.
  • heat generated by the semiconductor luminescent chips 44, 46 and 48 is dissipated to the outside by the silicone oil 52, in particular to the walls of the housing 40.
  • the housing 40 is made of metal, for example, whereby a good heat dissipation is supported to the outside.
  • the semiconductor light-emitting chips 44 are connected in parallel and can be acted upon by two supply lines 54, 56 with voltage, which lead to the control unit 20 and are fed by the ⁇ ser controlled from an energy source, not shown.
  • the semiconductor light-emitting chips 46 are also connected in parallel and via two supply lines 58, 60 can be acted upon by voltage, which lead in the same way to the control unit 20 and are controlled by the power source fed from this. Accordingly, the semiconductor light-emitting chips 48 are connected in parallel. Their voltage is applied via two supply lines 62, 64, which also lead to the control unit 20 and are controlled by the power source fed.
  • the semiconductor light-emitting chips 44, 46 and 48 can also each be connected in series.
  • one of the semiconductor luminescent chips 46 can be seen for the color green.
  • the supply lines 54 to 64 and the control unit 20 are not shown in FIG. 2 for the sake of clarity.
  • the inner walls of the housing 40 are provided with a reflection layer 66, whereby light, which is emitted from the semiconductor light-emitting chips 44, 46 and 48 in a direction away from the light guide plate 28 direction, is reflected on the same or its outer edge 34.
  • the light guide plate 28 sits with its second major surface 32 on here not specifically provided with a reference numeral walls of another housing 68 and forms as it were the lid.
  • the housing 68 and the second main surface 32 of the light guide plate 28 thus define an interior space 70.
  • a white paper sheet 72 is applied with a layer 74 of a silicone material, which is also shown in the form of circles.
  • silicone material comes, for example, a viscous Silicone oil in question.
  • the white paper sheet 72 is impregnated with the viscous silicone oil of the layer 74 before being applied to the light guide plate 28 and then pressed onto the second main surface 32 of the light guide plate 28 with a roller under pressure. In doing so, care must be taken that all the air bubbles possibly present in the silicone oil of the layer 74 and between the paper sheet 72 and the light guide plate 28 are pressed out by the pressure of the roller.
  • the white paper sheet 72 is fixed on the second main surface 32 of the light guide plate 28 by the adhesion action of the silicone oil of the layer 74.
  • the layer 74 may also be made of a viscous elastic silicone compound 74.
  • the paper sheet 72 can be soaked before application to the light guide plate 28 with less liquid silicone oil, which was previously mixed with a hardener. As a result, after application of the paper sheet 72 to the light guide plate 28, the silicone oil can cure into an elastic silicone mass, wherein the light transmittance of the silicone material does not suffer as a result.
  • the layer 74 can be made of a resin that is translucent in the cured state, for example, of an epoxy resin or a polyester resin, which should also be indicated by the circles.
  • a layer 74 of a liquid resin provided with a hardener is applied to the second main surface 32 of the light ⁇ conductor plate 28. Before the layer 74 of resin cures, the paper sheet 72 is placed, which is then fixed after curing of the resin.
  • the layer 74 of silicone oil or a resin reflector particles 76 in Form of, for example, scandium oxide or zinc sulfide homogeneously distributed.
  • the reflector particles 76 are indicated as points within the circle representing the silicone oil or the resin of the layer 74.
  • the reflector particles 76 increase the reflection effect of the layer 74 or the reflection device 82.
  • the layer 74 of the reflective device 82 is made of a resin in which reflector particles 76 are dispersed, the reflection effect against the use of a silicon oil layer 74 is increased and the proportion of the usable light that supports the light guide plate 28 on the first main surface thereof is larger 30 leaves.
  • the white paper sheet 72 has a basis weight of from 50 g / m 2 to 200 g / m 2 , preferably from 80 g / m 2 to 170 g / m 2 , more preferably from 100 g / m 2 to 150 g / m 2, and most preferably from 120 g / m 2 .
  • an additional reflective layer 78 is provided, which may be provided for example in the form of a self-adhesive mirror film or a white plastic film.
  • This sandwich arrangement of the reflective layer 78, the paper sheet 72 and the layer 74 of viscous silicone oil is covered by the housing 68, wherein the bottom 80 rests against the reflective layer 78.
  • the housing 66, the paper sheet 72, the viscous silicone oil 74 and the reflective layer 78 together form a reflection device 82 for the light, which leaves the light guide plate 28 on its second major surface 32.
  • the illumination device 26 is on the back 16 of the Liquid crystal panel 12 arranged so that the first main surface 30 of the light guide plate 28 is parallel to the rear side 16 of the liquid crystal panel 12 extends. Between the first main surface 30 of the light guide plate 28 and the back 16 of the liquid crystal panel 12, a layer 84 of a thick silicone oil or of an elastic silicone composition is provided. The silicone material is also indicated here by circles. The layer 84 of the elastic silicone composition can be obtained by adding a hardener to a more fluid silicone oil. The layer 84 is in direct contact with the first main surface 30 of the light guide plate 28 and with the surface of the liquid crystal panel 12 on the rear side 16 thereof.
  • the layer 84 may also be made of a resin, for example of an epoxy resin or a polyester resin.
  • the layer 84 can be obtained by curing a liquid applied resin, to which a hardener has been added, as it is known per se.
  • a uniform high-intensity light is emitted via the first main surface 30 of the light guide plate 28, which is transferred to the liquid crystal panel 12 via the layer 84 of silicone oil or a viscous silicone compound and illuminates it from its rear side 16.
  • FIGS. 3 and 4 show a further exemplary embodiment in the form of a liquid crystal display panel 10 '.
  • FIGS. 1 and 2 carry the same reference numbers in FIGS. 3 and 4 and the comments made above apply mutatis mutandis, unless stated otherwise.
  • the supply lines 54 to 64 and the control unit 20 are shown in FIG. - IA -
  • the liquid-crystal display panel 10 'differs from the liquid-crystal display panel 10 according to FIGS. 1 and 2 in that an RGB chip set 50c with semiconductor light-emitting chips 44, 46 and 48 and the associated supply lines 54 to 64 within a recessed from the second major surface 32 of the light guide plate 28 groove 86 is arranged.
  • the semiconductor light-emitting chips 44, 46 and 48 are likewise surrounded by silicone oil 74.
  • the silicone oil 74 however, no reflector particles 76 are mixed here, so the silicone oil 74 is shown in Figures 3 and 4 as white circles.
  • the RGB chipsets 50a and 50b provided in the liquid crystal display panel 10 shown in FIGS. 1 and 2 at the respective outer edges 34 and 36 of the light guide plate 28 may be provided also in the liquid crystal display panel 10 '. Therefore, the RGB chipsets 50a and 50b are shown in broken lines in FIGS. 3 and 4.
  • FIG. 5 shows a modification of the liquid crystal display panel 10 'shown in FIGS. 3 and 4.
  • the liquid crystal display panel 10 ' shows components already explained with reference to FIGS. 1 to 4 and the same reference numerals and the comments made above apply mutatis mutandis, unless stated otherwise.
  • the supply lines 54 to 64 and the control unit 20 are not shown in FIG. 5 for the sake of clarity.
  • the RGB chipset 50c is disposed in a light-transmissive housing 88.
  • the light bar 38c thus formed sits snugly in the groove 86th
  • the groove 86 is covered on the side of the second main surface 32 of the light guide plate 28 with a translucent cover 90.
  • the cover 90 has, on its side remote from the groove 86, a surface roughness which corresponds to that of the second main surface 32 of the light guide plate 28.
  • the cover 90 is about 1, 0 mm thick.
  • the housing 88 of the light bar 38c is filled with silicone oil 52.
  • silicone oil 74 between the paper sheet 72 and the light guide plate 28 reflector particles 76 in the form of scandium oxide are homogeneously distributed, whereby the reflection of the light leaving the light guide plate 28 on its second major surface 32 is increased, without the scandium oxide 76 the semiconductor luminescent chips 44, 46 and 48 of the
  • RGB chipset 50c immediately surrounds. The latter could prevent the light emitted from the RGB chip set 50c from being evenly coupled into the light guide plate.
  • the housing 88 of the light bar 38c is dispensed with.
  • a viscous elastic silicone compound 52 is used instead of the silicone oil 52.
  • thinner silicone oil is mixed with a hardener, whereby this silicone oil can cure after insertion into the groove 86 to an elastic silicone composition, wherein the light transmission of the silicone material does not suffer.
  • the light guide plate 28 also be provided the light strips 38a and 38b. Therefore, the light bars 38a, 38b are shown with the RGB chipsets 50a and 50b in FIG. 5 in dashed lines.
  • FIGS. 6 and 7 another embodiment in the form of a liquid crystal display panel 10 '' 'is shown.
  • Components already explained with reference to FIGS. 1 to 5 bear the same reference numerals in FIGS. 6 and 7, and the comments made above apply mutatis mutandis, unless stated otherwise.
  • the supply lines 54 to 64 and the control unit 20 are not shown in FIG. 7 for the sake of clarity.
  • the housing 40 of each light strip 38a, 38b also comprises here two intermediate walls 92, which subdivide the housing 40 into three inner regions 94, 96 and 98, so that the housing 40 together with the respective outer edge 34 and 36 of the optical waveguide plate 28 limits three mutually insulated interiors.
  • the inner regions 94, 96 and 98 are arranged one behind the other in the direction from the first main surface 30 to the second main surface 32 of the light guide plate 28.
  • a plurality of semiconductor luminescent chips 100 are respectively arranged, which emit light of a primary color, for example blue light in a wavelength range from about 420 nm to about 480 nm, when exposed to voltage.
  • the semiconductor materials already mentioned above are indium gallium nitride (InGaN) and / or gallium nitride (GaN).
  • the semiconductor light-emitting chips 100 in the inner regions 94, 96 and 98 of the housing 40 are each connected in parallel, but may also be connected in series. In the supervision of FIG. 6, only the semiconductor light-emitting chips 100 can be seen in the inner region 94 of the housing 40.
  • the supply lines 58 to 64 leading to the semiconductor luminescent chips 100 which are not visible in FIG. 6 in the inner regions 96 and 98 of the housing 40 are shown in dashed lines in FIG.
  • the inner regions 94, 96 and 98 of the housing 40 are filled with silicone oil 52, which is again shown in the form of circles.
  • silicone oil 52 in the inner region 94 of the housing 40 phosphor particles 102 are homogeneously distributed, which are made of color center having transparent solid state materials. Such phosphor particles absorb incident light of a primary color and emit light of a secondary color.
  • the phosphor particles 102 are indicated in the form of hexagons.
  • the phosphor particles 102 absorb the light impinging on them and emit red light.
  • the phosphor particles 102 may emit light in a wavelength range of about 630 nm to about 680 nm.
  • phosphor particles 104 of another type are homogeneously distributed, which are shown as squares.
  • the phosphor particles 104 absorb the light impinging on them and emit green light.
  • the phosphor particles 104 may emit light in a wavelength range of about 540 nm to about 600 nm.
  • other phosphor particles 106 are again homogeneously distributed, which are shown in the form of triangles.
  • the phosphor particles 106 absorb the light impinging on them and emit blue light.
  • the phosphor particles 104 may have light in a wavelength range of about 420 nm emit to about 480 nm.
  • the phosphor particles 102, 104 and 106 may each be a mixture of several different phosphor particles.
  • the radiation emitted by the light strips 38a, 38b can be converted into a radiation having a spectrum which is adapted to a desired spectrum.
  • the semiconductor light-emitting chips 100 with the phosphor particles 102, the semiconductor light-emitting chips 100 with the phosphor particles 104 and the semiconductor light-emitting chips 100 with the phosphor particles 106 each form light sources for a first, second or third color.
  • FIG. 8 shows another embodiment in the form of a liquid crystal display panel 10 II? l shown.
  • the supply lines 54 to 64 and the control unit 20 are not shown in FIG. 8 for the sake of clarity.
  • the liquid crystal display panel lO 1 '1 1 of Figure 8 differs from the liquid crystal display panel 10''' according to Figures 6 and 7, among other things, that the light guide plate 28 has three channels 108, 110 and 112th
  • the channels 108, 110 and 112 are parallel to the outer edges 34 and 36 and to the first and second major surfaces 30, 32 of the light guide plate 28. Both in the direction from the outer edge 34 to the outer edge 36 and in the direction of the first main surface 30 to the second major surface 32 of the light guide plate 28, the channels 108, 110 and 112 are offset to _ ⁇ _
  • each light bar 114, 116 and 118 comprises a translucent housing 120, which surrounds a plurality of semiconductor light-emitting chips 100 connected in parallel and filled with silicon oil 52, which is shown again in the form of white circles.
  • the housing 120, the semiconductor light-emitting chips 100 and the silicone oil 52 are provided only with the light bar 114 with reference numerals.
  • the housing 120 is dispensed with.
  • a viscous elastic silicone compound 52 is used instead of thinner silicone oil 52.
  • the silicone oil 52 in the housing 120 of the light bar 114 are phosphor particles 102
  • in the silicone oil 52 in the housing 120 of the light bar 116 are phosphor particles 104
  • in the SiIi- konöl 52 in the housing 120 of the light bar 118 Phosphor ⁇ particles 106 are each homogeneously distributed.
  • the light strips 114, 116 and 118 emit light when exposed to voltage, as described above for the phosphor strips 102, 104 and 106 shown in FIGS. 6 and 7.
  • the light strips 38a, 38b according to FIGS. 6 and 7 can also be provided on the respective outer edge 34 or 36 of the light guide plate 28. Therefore, the light bars 38a and 38b are shown by broken lines in FIG.
  • the semiconductor light-emitting chips 44, 46 and 48 and 100 are respectively arranged so that they are based on the light guide plate 28 between ' the predetermined by the first main surface 30 level and the predetermined by the second main surface 32 level are arranged.
  • the second major surface 32 of the lightguide plate 28 is roughened.
  • This surface roughness is on the order of the wavelength of the light which is reflected by the reflecting means 82.
  • the roughness is on the order of 100 microns to 700 microns, preferably from 200 microns to 600 microns, and more preferably from 300 microns to 500 microns.
  • the light guide plate 28 Due to this surface roughness of the second main surface 32 the light guide plate 28 is achieved an anti-reflection effect, whereby the light reflected by the reflection means 82 again in the direction of the light guide plate 28 light is not partially reflected back through the light guide plate 28 itself and thus can not be used. Thus, the overall yield of the light guide plate 28 is finally increased via the first main surface 30 leaving light increases.
  • 10 ', 10'',10' 1 ', 1O 1 1 '' is the SiIi- konöl 52, which the semiconductor luminescent chips 44, 46 and 48 and 100 in the housings 40th This ensures that the light emitted by the semiconductor light-emitting chips 44, 46 and 48 is reliably coupled into the light guide plate 28. Without the silicone oil 52, there would be a risk that a larger proportion of the light emitted by the semiconductor light-emitting chips 44, 46 and 48 would be reflected by the respective outer edge 34 or 36 of the light guide plate 28 and would not be usable.
  • the control unit 20 controls the RGB chipsets 50 of the illumination device 26 and the liquid crystal cells 18 of the liquid crystal panel 12 matched to each other.
  • Each on the liquid crystal display panels 10, 10 ', 10'',10''' or 1O 1 '''picture to be displayed is created for the viewer of a sequence of a red image, a green image and a blue image, which are rapidly generated in succession.
  • the processor of the control unit 20 calculates, on the basis of an incoming image signal, a corresponding red image, a corresponding green image and a corresponding blue image, the superposition of which gives the desired color image. -? ? _
  • the liquid crystal cells 18 of the liquid crystal panel 12 are driven as necessary for displaying the red image detected by the control unit 20.
  • the red light-emitting semiconductor light-emitting chips 44 are supplied with voltage via the supply lines 54 and 56, whereas the semiconductor light-emitting chips 46 and 48 remain inactive for the color green or blue.
  • the liquid crystal cells 18 of the liquid crystal panel 12 are driven as necessary for displaying the green image detected by the control unit 20.
  • the green light-emitting semiconductor luminescent chips 46 are supplied with voltage via the supply lines 58 and 60, whereas the semiconductor luminescent chips 44 and 48 remain inactive for the color red or blue.
  • the liquid crystal cells 18 of the liquid crystal panel 12 are driven as necessary for displaying the blue image detected by the control unit 20.
  • the blue light-emitting semiconductor light-emitting chips 48 are supplied with voltage via the supply lines 62 and 64, whereas the semiconductor light-emitting chips 44 and 46 remain inactive for the color red or green.
  • the sequence of three Einfarbordinate (red image, green image and blue image) is performed at least so fast that the menschli ⁇ che eye can no longer dissolve in the individual images in the colors red, green and blue the sequence.
  • each single color image (red image, green image and blue color image). image) is generated within about 3/75 seconds. Therefore, the viewer perceives only a full color image, which results from the superimposition of the three frames in the colors red, green and blue and corresponds to the desired color image to be generated.
  • liquid crystal display panels 10, 10 ', 10 ", 10" “and 10" "described above are suitable for displaying films.
  • liquid crystal display panels 10, 10 ', 10'',10''' and 10 1 ' 1 ' are simple and in particular inexpensive to produce. Even with large-area liquid crystal display panels 10, 10 ', 10'',10''' and 10 ' 1 ' 1 with screen diagonals of 100 inches to 200 inches or more, the color contrast is very good.
  • the liquid crystal display panels 10, 10 ', 10'',10''' and 10 '''' as explained above, also be made flexible. It is understood that then the other components of the liquid crystal display panels 10, 10 ', 10'', 1O 1 ''and 10 1 ' 1 ', in particular the housing 40 of the light strips 38 a and 38 b, the housing 68 of the illumination device 26th and the reflection layer 78 and also the light strips 114, 116 and 118 are designed to be correspondingly flexible. Flexible liquid crystal display panels 10, 10 ', 10', 10 '' and 1O 1 '''can be rolled up for transport to save space. Such thin and flexible screens with a screen diagonal of several meters can be realized.
  • liquid crystal display panels 10, 10 ', 10'',10''' and 10 ' 1 1 ' can be manufactured with low weight.
  • a liquid crystal display panel 10, 10 ', 10'',10' • 'and 10' II? with a picture diagonal from 50 inches can weigh only about 4 to 5 kg.
  • the liquid crystal display panels 10, 10 ', 10' ', 10' '' and 10 '' '' are also suitable for small display panels, such as those used in mobile phones or watches.
  • the light strips 38 and 114, 116 and 118 can be manufactured with a thickness of less than 2.5 mm.

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Abstract

Es ist ein Flüssigkristall-Anzeigefeld angeben, welches ein Flüssigkristall-Paneel (12) mit einer flächigen Sichtseite (14) und einer Vielzahl ansteuerbarer Flüssigkristall-Zellen (18) umfasst. Durch eine Beleuchtungseinrichtung (26), welche derart eingerichtet ist, dass von der Beleuchtungseinrichtung (26) emittiertes Licht das Flüssigkristall-Paneel (12) auf der von der Sichtseite (14) abliegenden Seite (16) beleuchtet, ist wahlweise wenigstens Licht einer ersten Farbe, Licht einer zweiten Farbe und Licht einer dritten Farbe erzeugbar.

Description

Flüssigkristall-Anzeigefeld
Die Erfindung betrifft ein Flüssigkristall-Anzeigefeld gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Flüssigkristall-Anzeigefelder, oder auch Flüssigkristall-Bildschirme, welche allgemein als LCD-Bildschirme bekannt sind, erfreuen sich auf Grund ihrer flach bauenden Konstruktion zunehmender Beliebtheit.
Es sind verschiedene Techniken zur Erzeugung von Farbbildern mittels LCD-Bildschirmen bekannt. Beispielsweise kann jeder Bildpunkt auf dem Flüssigkristall-Paneel aus drei nebeneinander angeordneten Flüssigkristall-Zellen aufgebaut werden, welche jeweils die Farbinformation des entsprechenden Bildpunktes für die Farben Rot, Grün und Blau einzeln darstellen. Durch die Überlagerung des von diesen drei nebeneinander angeordneten Flüssigkristall-Zellen emittierten Lichts ergibt sich die Gesamtfarbinformation des einzelnen Bildpunktes. Das Gesamtbild setzt sich entsprechend aus einer Vielzahl derartig dargestellter Bildpunkte zusammen.
Die Beleuchtungseinrichtung gibt dabei Weißlicht ab, mit dem das Flüssigkristall-Paneel von seiner Rückseite her flächig ausgeleuchtet wird. Damit jede Flüssigkristall-Zelle die ihr zugeordnete Farbe wiedergibt, ist eine Farbmaske vorgesehen, welche entsprechend hochpräzise an die Anordnung der einzelnen Flüssigkristall-Zellen angepasst sein muss.
Solche LCD-Bildschirme sind jedoch baulich und steuerungstechnisch sehr aufwendig, weshalb LCD-Bildschirme, und insbesondere großflächige LCD-Bildschirme mit hoher Auflösung, relativ kostenintensiv sind. - ? -
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Flüssigkristall- Anzeigefeld der eingangs genannten Art zu schaffen, welches einfacher aufgebaut ist und dessen Steuerung weniger aufwendig ist.
Diese Aufgabe ist gelöst durch ein Flüssigkristall- Anzeigefeld mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Dadurch, dass durch die Beleuchtungseinrichtung wahlweise wenigstens Licht einer ersten Farbe, Licht einer zweiten
Farbe und Licht einer dritten Farbe, vorzugsweise Rot, Grün und Blau, erzeugbar ist, kann auf die angesprochene Farbmaske verzichtet werden. Auch muss nicht jeder Bildpunkt durch drei nebeneinander angeordnete Flüssigkristall-Zellen gebildet werden. Vielmehr kann jede Flüssigkristall-Zelle des Flüssigkristall-Paneels einen Bildpunkt des zu erzeugenden Bildes repräsentieren, wodurch die Auflösung bei gleicher Anzahl von Flüssigkristall-Zellen entsprechend erhöht werden kann.
Die für den Betrachter des Flüssigkristall-Anzeigefelds wahrnehmbare Farbinformation für einen Bildpunkt kann dadurch erzeugt werden, dass in einer schnellen Abfolge die entsprechende Flüssigkristall-Zelle auf einen Durchlässig- keitswert für den Rotanteil, einen Durchlässigkeitswert für den Grünanteil und einen Durchlässigkeitswert für den Blauanteil eingestellt wird. Entsprechend auf diese Abfolge abgestimmt wird die Beleuchtungseinrichtung jeweils so angesteuert, dass sie zum entsprechenden Zeitpunkt Rotlicht, Grünlicht bzw. Blaulicht abgibt.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in abhängigen Ansprüchen angegeben .
Durch die Maßnahme nach Anspruch 2 können drei separate _ ^ ^
Leuchtmittel getrennt voneinander angesteuert werden, wodurch die Gefahr einer Farbϋberlagerung verringert ist.
Um ein naturlich erscheinendes Farbbild zu erzeugen, ist es gunstig, wenn die Leuchtmittel Licht in den in Anspruch 3 angegebenen Wellenlangenbereichen emittieren können.
Vorteilhaft sind die Leuchtmittel wie in Anspruch 4 angegeben ausgebildet. Halbleiter-Leuchtchips vereinen eine hohe Leuchtkraft mit einem geringen Energieverbrauch und einer langen Lebensdauer. Darüber hinaus haben Halbleiter- Leuchtchips vorteilhaft kurze Ansprechzeiten, d.h. Halbleiter-Leuchtchips emittiert innerhalb kürzester Zeit Licht, wenn eine Spannungsbeaufschlagung erfolgt, ohne dass sie eine nennenswerte Anlaufphase durchlaufen müssen. Desweiteren leuchten Halbleiter-Leuchtchips nicht nach, wenn die Spannungsbeaufschlagung beendet wird. Auf Grund dieser Eigenschaften von Halbleiter-Leuchtchips kann die benotigte schnelle Abfolge von Einzelfarbbildern auf gunstige Weise verwirklicht werden.
Alternativ kann eines oder mehrere der Leuchtmittel wie in Anspruch 5 angegeben ausgebildet sein. Die jeweilige Primar- farbe der Halbleiter-Leuchtchips muss dabei nicht mit der gewünschten ersten, zweiten oder dritten Farbe der ersten, zweiten bzw. dritten Leuchtmittel übereinstimmen. Die Wellenlange des von den Halbleiter-Leuchtchip emittierten Lichts kann durch die Phosphorpartikel eingestellt werden. Phosphorpartikel absorbieren auf sie treffendes Licht einer Primarfarbe und emittieren Strahlung mindestens in einer anderen Wellenlange, d.h. in einer Sekundarfarbe . Bei einer geeigneten Wahl von Phosphorpartikeln bzw. Phosphorpartikelmischungen kann also die von dem jeweiligen Halbleiter- Leuchtchip emittierte Strahlung in eine Strahlung mit ande- rem Spektrum umgewandelt werden. Eine gleichmäßige Ausleuchtung des Flüssigkristall-Paneels wird durch die Maßnahme nach Anspruch 6 erreicht.
Die Maßnahme nach Anspruch 7 gewährleistet, dass die Dicke der Beleuchtungsvorrichtung nicht durch die Anordnung der Leuchtmittel beeinflusst wird.
Dabei ist es, was die Einkopplung des Lichts in das platten- förmige Lichtleiterelement betrifft, günstig, wenn die
Leuchtmittel angeordnet sind, wie es in den Ansprüchen 8, 9 und 10 angegeben ist.
Um den Anteil des von den Leuchtmitteln emittierten Lichts zu erhöhen, der in das plattenförmige Lichtleiterelement eingekoppelt wird, ist die Maßnahme nach Anspruch 11 vorteilhaft.
Durch die Maßnahmen nach den Ansprüchen 12 und 13 wird eine gute Lichtübertragung von den Leuchtmitteln auf das plattenförmige Lichtleiterelement erreicht.
Um die Lichtausbeute des von der Beleuchtungseinrichtung über ihre erste Hauptfläche abgegebenen Lichts zu erhöhen, ist die Maßnahme nach Anspruch 14 günstig. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Reflexionseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 15 bis 18 ausgebildet ist. Eine starke Reflexions¬ wirkung wird insbesondere durch die Maßnahmen nach Anspruch 16 und/oder Anspruch 17 erreicht.
Für das Papierblatt gemäß Anspruch 18 haben sich Flächengewichte als günstig erwiesen, wie sie im Anspruch 19 angegeben sind.
Um den Verlust von Licht, welches von der Reflexions- einrichtung in Richtung auf die zweite Hauptfläche des plat- tenförmigen Lichtleiterelements reflektiert wird, auf Grund einer Reflexion an dieser zweiten Hauptfläche des platten- förmigen Lichtleiterelements selbst möglichst gering zu hal- ten, ist die zweite Hauptfläche des plattenförmigen Lichtleiterelements vorteilhaft wie in Anspruch 20 angegeben ausgebildet .
Das plattenförmige Lichtleiterelement besteht vorzugsweise aus einem der in Anspruch 21 genannten Materialien.
Um eine hohe Leuchtkraft der Beleuchtungseinrichtung zu erhalten, kann diese vorteilhaft wie in den Ansprüchen 22 oder 23 angegeben ausgebildet sein.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:
Figur 1 eine teilweise weggebrochene Aufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel eines Flüssigkristall-
Anzeigefeldes;
Figur 2 einen Schnitt durch das Flüssigkristall- Anzeigefeld von Figur 1 längs der dortigen Schnittlinie II-II;
Figur 3 eine teilweise weggebrochene Aufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel eines Flüssigkristall- Anzeigefeldes,•
Figur 4 einen Schnitt durch das Flüssigkristall- Anzeigefeld von Figur 3 längs der dortigen Schnittlinie IV-IV;
Figur 5 einen den Figuren 2 und 4 entsprechenden Schnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel eines Flüssigkristall-Anzeigefeldes;
Figur 6 eine teilweise weggebrochene Aufsicht auf ein viertes Ausführungsbeispiel eines Flüssigkristall- Anzeigefeldes;
Figur 7 einen Schnitt durch das Flüssigkristall- Anzeigefeld von Figur 6 längs der dortigen Schnittlinie VII-VII; und
Figur 8 einen der Figur 7 entsprechenden Schnitt durch ein fünftes Ausführungsbeispiel eines Flüssigkristall- Anzeigefeldes .
In den Figuren 1 und 2 ist ein Flüssigkristall-Anzeigefeld 10 gezeigt, welches ein Flüssigkristall-Paneel 12 mit einer flächigen Sichtseite 14 und einer davon abliegenden flächigen Rückseite 16 (siehe Figur 2) umfasst. Das Flüssigkristall-Paneel 12 umfasst eine Vielzahl von Flüssigkristall-Zellen 18, wie es an und für sich bekannt ist, von denen in Figur 1 lediglich fünf Flüssigkristall-Zellen schematisch dargestellt sind.
Bei den Flüssigkristall-Zellen 18 kann es sich beispielsweise um TFT-Zellen handeln, welche jeweils einen Kondensator und einen Dünnschichttransistor umfassen. Aber auch alle anderen bekannten Techniken im Hinblick auf Flüssigkristall- Zellen sind geeignet. Das Flüssigkristall-Paneel 12 kann starr oder flexibel ausgebildet sein.
Eine Steuereinheit 20 umfasst einen nicht eigens gezeigten Prozessor und berechnet aus Bildsignalen, die sie über eine Eingangsleitung 22 empfängt, welche Flüssigkristall-Zellen 18 zur Darstellung des entsprechenden Bildes geschaltet wer- den müssen. Die fraglichen Flussigkristall-Zellen 18 werden dann über Steuerleitungen 24 von der Steuereinheit 20 angesteuert .
Damit das Flussigkristall-Anzeigefeld 10 ein Farbbild und nicht nur ein Schwarz-Weiß-Bild anzeigen kann, ist eine Beleuchtungseinrichtung 26 vorgesehen, welche auf der Ruckseite 16 des Flussigkristall-Paneels 12 angeordnet ist und dieses von dessen Ruckseite 16 her beleuchtet.
Die Beleuchtungseinrichtung 26 umfasst eine Lichtleiterplatte 28. Die Lichtleiterplatte 28 kann aus transparentem Ac- rylglas oder aus einem anderen homogen lichtdurchlässigen Material gefertigt sein, wie beispielsweise aus einem Glas oder einem Epoxidharz. Die Lichtleiterplatte 28 ist vorzugsweise klar. Die Lichtleiterplatte 28 kann darüber hinaus aus einem flexiblen homogen lichtdurchlässigen Material gefertigt sein, insbesondere dann, wenn das Flussigkristall- Paneel 12 flexibel ausgebildet ist.
Die Lichtleiterplatte 28 weist eine erste Hauptflache 30 auf, über welche durch die Beleuchtungseinrichtung 26 erzeugtes Nutzlicht abgestrahlt wird. Auf der gegenüberliegenden Seite hat die Lichtleiterplatte 28 eine zweite Hauptfla- che 32 (vgl. Figur 2), die eine durch Zacken angedeutete Oberflachenrauhigkeit aufweist, auf welche weiter unten nochmals naher eingegangen wird.
An zwei sich gegenüberliegenden Außenrandern 34 und 36 tragt die Lichtleiterplatte 28 jeweils eine Leuchtleiste 38a bzw. 38b. Die Leuchtleisten 38a bzw. 38b werden nachstehend lediglich am Beispiel der Leuchtleiste 38a naher erläutert. Die Ausfuhrungen dazu gelten sinngemäß entsprechend für die Leuchtleiste 38b. - -
Die Leuchtleiste 38a umfasst ein Gehäuse 40 mit U-förmigem Querschnitt und hier nicht eigens mit einem Bezugszeichen versehenen Stirnwänden. Die jeweils offene Seite des Gehäuses 40 weist in Richtung des entsprechend benachbarten Au- ßenrandes 34 bzw. 36 der Lichtleiterplatte 28.
Das Gehäuse 40 begrenzt mit dem Außenrand 34 der Lichtleiterplatte 28 einen Innenraum 42, in welchem drei Arten von Leuchtmitteln in Form von Halbleiter-Leuchtchips 44, HaIb- leiter-Leuchtchips 46 und Halbleiter-Leuchtchips 48 angeordnet sind.
Bei Spannungsbeaufschlagung emittieren die Halbleiter- Leuchtchips 44 rotes Licht in einem Wellenlängenbereich von etwa 630 nm bis etwa 670 nm. Als Halbleitermaterialien für die Halbleiter-Leuchtchips 44 für die Farbe Rot kommen beispielsweise Aluminium-Galliumarsenid (AlGaAs), Gallium- Aluminiumarsenid (GaAlAs) oder Galliumarsenid-phosphid (GaAsP) in Frage.
Die Halbleiter-Leuchtchips 46 emittieren bei Spannungsbeaufschlagung grünes Licht in einem Wellenlängenbereich von etwa 540 nm bis etwa 600 nm. Als Halbleitermaterialien für die Halbleiter-Leuchtchips 46 für die Farbe Grün kommt bei- spielsweise Galliumphosphid (GaP) in Betracht.
Die Halbleiter-Leuchtchips 48 emittieren bei Spannungsbeaufschlagung ultraviolettes Licht und blaues Licht in einem Wellenlängenbereich von etwa 420 nm bis etwa 480 nm. Als Halbleitermaterialien für die Halbleiter-Leuchtchips 46 für die Farbe Blau können beispielsweise Indium-Galliumnitrid (InGaN) und Galliumnitrid (GaN) dienen.
Die Halbleiter-Leuchtchips 44, 46, 48 können beispielsweise jeweils eine n-leitende Schicht sowie eine p-leitende Schicht aus einem III-V-Halbleitermaterial wie den oben genannten umfassen, wie es an und für sich bekannt ist. Zwischen einer solchen n-leitenden und einer solchen p- leitenden Schicht kann eine MQW-Schicht angeordnet sein. MQW ist die Abkürzung für "Multiple Quantum Well". Ein MQW- Material stellt ein Übergitter dar, welches eine gemäß der Übergitterstruktur veränderte elektronische Bandstruktur aufweist und entsprechend Licht bei anderen Wellenlängen emittiert. Über die Wahl der MQW-Schicht lässt sich das Spektrum der von dem p-n-Halbleiter-Leuchtchip abgegebenen Strahlung gezielt beeinflussen. Die genannten Schichten können beispielsweise von einem Saphir-'Substrat getragen sein, welches seinerseits auf eine Glasscheibe oder ein Metallgitter aufgebracht sein kann.
Die Halbleiter-Leuchtchips 44, 46 und 48 bilden somit einen RGB-Chipsatz 50.
Der Innenraum 42 des Gehäuses 40 ist mit einer lichtleiten- den Flüssigkeit in Form von flüssigem Silikonöl 52 gefüllt, welches in den Figuren in Form von Kreisen angedeutet ist und von den Halbleiter-Leuchtchips 44, 46 und 48 emittiertes Licht zum Außenrand 34 der Lichtleiterplatte 28 leitet. Durch das Silikonöl 52 wird darüber hinaus von den Halblei- ter-Leuchtchips 44, 46 und 48 erzeugte Wärme nach außen, insbesondere zu den Wänden des Gehäuses 40, abgeführt. Das Gehäuse 40 ist beispielsweise aus Metall gefertigt, wodurch eine gute Wärmeabfuhr nach außen unterstützt ist.
Die Halbleiter-Leuchtchips 44 sind parallel geschaltet und über zwei Versorgungsleitungen 54, 56 mit Spannung beaufschlagbar, die zur Steuereinheit 20 führen und von die¬ ser gesteuert aus einer nicht gezeigten Energiequelle gespeist werden. Die Halbleiter-Leuchtchips 46 sind ebenfalls parallel geschaltet und über zwei Versorgungsleitungen 58, 60 mit Spannung beaufschlagbar, die in gleicher Weise zur Steuereinheit 20 führen und von dieser gesteuert aus der Energiequelle gespeist werden. Entsprechend sind auch die Halbleiter-Leuchtchips 48 parallel geschaltet. Ihre Span- nungsbeaufschlagung erfolgt über zwei Versorgungsleitungen 62, 64, die ebenfalls zur Steuereinheit 20 führen und von dieser gesteuert aus der Energiequelle gespeist werden.
Die Halbleiter-Leuchtchips 44, 46 bzw. 48 können auch je- weils in Reihe geschaltet sein.
Im in Figur 2 gezeigten Schnitt ist einer der Halbleiter- Leuchtchips 46 für die Farbe Grün zu erkennen. Die Versorgungsleitungen 54 bis 64 sowie die Steuereinheit 20 sind in Figur 2 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.
Die Innenwände des Gehäuses 40 sind mit einer Reflexionsschicht 66 versehen, wodurch auch Licht, welches von den Halbleiter-Leuchtchips 44, 46 und 48 in eine von der Licht- leiterplatte 28 weglaufende Richtung abgestrahlt wird, auf dieselbe bzw. deren Außenrand 34 reflektiert wird.
Wie insbesondere in Figur 2 zu erkennen ist, sitzt die Lichtleiterplatte 28 mit ihrer zweiten Hauptfläche 32 auf hier nicht eigens mit einem Bezugszeichen versehenen Wänden eines weiteren Gehäuses 68 auf und bildet gleichsam dessen Deckel. Das Gehäuse 68 und die zweite Hauptfläche 32 der Lichtleiterplatte 28 begrenzen somit einen Innenraum 70.
Auf die zweite Hauptfläche 32 der Lichtleiterplatte 12 ist ein weißes Papierblatt 72 mit einer Schicht 74 aus einem Silikonmaterial aufgetragen, welches ebenfalls in Form von Kreisen dargestellt ist.
Als Silikonmaterial kommt beispielsweise ein dickflüssiges Silikonöl in Frage. Das weiße Papierblatt 72 wird vor dem Auftragen auf die Lichtleiterplatte 28 mit dem dickflüssigen Silikonöl der Schicht 74 getränkt und dann mit einer Walze unter Druck auf die zweite Hauptfläche 32 der Lichtleiter- platte 28 aufgepresst. Dabei muss darauf geachtet werden, dass durch den Druck der Walze alle möglicherweise im Silikonöl der Schicht 74 und zwischen dem Papierblatt 72 und der Lichtleiterplatte 28 vorhandenen Luftblasen herausgepresst werden. Das weiße Papierblatt 72 ist durch die Adhäsionswir- kung des Silikonöls der Schicht 74 auf der zweiten Hauptfläche 32 der Lichtleiterplatte 28 fixiert.
Anstatt aus dickflüssigem Silikonöl kann die Schicht 74 auch aus einer viskosen elastischen Silikonmasse 74 sein. Dazu kann das Papierblatt 72 vor dem Auftragen auf die Lichtleiterplatte 28 mit dünnflüssigerem Silikonöl getränkt werden, welches vorher mit einem Härter vermischt wurde. Dadurch kann das Silikonöl nach dem Auftragen des Papierblatts 72 auf die Lichtleiterplatte 28 zu einer elastischen Silikon- masse härten, wobei die Lichtdurchlässigkeit des Silikonmaterials nicht darunter leidet.
In einer Abwandlung kann die Schicht 74 aus einem im ausgehärteten Zustand lichtdurchlässigen Harz sein, beispielswei- se aus einem Epoxidharz oder einem Polyesterharz, welches ebenfalls durch die Kreise angedeutet sein soll.
Beispielsweise wird auf die zweite Hauptfläche 32 der Licht¬ leiterplatte 28 eine Schicht 74 aus einem mit einem Härter, versehenen flüssigen Harz aufgetragen. Bevor die Schicht 74 aus Harz aushärtet, wird das Papierblatt 72 aufgelegt, welches dann nach dem Aushärten des Harzes fixiert ist.
Zur Erhöhung der Reflexionswirkung sind in der Schicht 74 aus Silikonöl oder aus einem Harz Reflektor-Partikel 76 in Form von beispielsweise Scandiumoxid oder Zinksulfid homogen verteilt. Die Reflektor-Partikel 76 sind als Punkte innerhalb der das Silikonöl bzw. das Harz der Schicht 74 darstellenden Kreise angedeutet. Die Reflektor-Partikel 76 erhöhen die Reflexionswirkung der Schicht 74 bzw. der Reflexionseinrichtung 82.
Wenn die Schicht 74 der Reflexionseinrichtung 82 aus einem Harz ist, in welchem Reflektor-Partikel 76 verteilt sind, ist die Reflexionswirkung gegenüber der Verwendung von einer Schicht 74 aus Silikonöl erhöht und der Anteil des nutzbaren Lichtes größer, welches die Lichtleiterplatte 28 auf deren erster Hauptfläche 30 verlässt.
Das weiße Papierblatt 72 hat eine Flächengewicht von 50 g/m2 bis 200 g/m2, bevorzugt von 80g/m2 bis 170 g/m2, bevorzugter von 100 g/m2 bis 150 g/m2 und insbesondere bevorzugt von 120 g/m2.
Auf der vom Silikonöl 74 abliegenden Seite des Papierblatts 72 ist eine zusätzliche Reflexionsschicht 78 vorgesehen, welche beispielsweise in Form einer selbstklebenden Spiegelfolie oder auch einer weißen Kunststofffolie vorgesehen sein kann .
Diese Sandwichanordnung aus der Reflexionsschicht 78, dem Papierblatt 72 sowie der Schicht 74 aus dickflüssigem Silikonöl wird durch das Gehäuse 68 abgedeckt, wobei dessen Boden 80 an der Reflexionsschicht 78 anliegt. Das Gehäuse 66, das Papierblatt 72, das dickflüssige Silikonöl 74 und die Reflexionsschicht 78 bilden gemeinsam eine Reflexionseinrichtung 82 für das Licht, welches die Lichtleiterplatte 28 auf deren zweiten Hauptfläche 32 verlässt.
Die Beleuchtungseinrichtung 26 ist auf der Rückseite 16 des Flüssigkristall-Paneels 12 so angeordnet, dass die erste Hauptfläche 30 der Lichtleiterplatte 28 parallel zur Rückseite 16 des Flüssigkristall-Paneels 12 verläuft. Zwischen der ersten Hauptfläche 30 der Lichtleiterplatte 28 und der Rückseite 16 des Flüssigkristall-Paneels 12 ist eine Schicht 84 aus einem dickflüssigen Silikonöl oder aus einer elastischen Silikonmasse vorgesehen. Das Silikonmaterial ist auch hier durch Kreise angedeutet. Die Schicht 84 aus der elastischen Silikonmasse kann durch Zugabe eines Härters zu einem dünnflüssigeren Silikonöl gewonnen werden. Die Schicht 84 steht unmittelbar mit der ersten Hauptfläche 30 der Lichtleiterplatte 28 und mit der Fläche des Flüssigkristall- Paneels 12 auf dessen Rückseite 16 in Kontakt.
In einer Abwandlung kann die Schicht 84 auch aus einem Harz, beispielsweise aus einem Epoxidharz oder einem Polyesterharz, sein. In diesem Fall kann die Schicht 84 durch Aushärten eines flüssig aufgetragenen Harzes gewonnen werden, welchem dazu ein Härter zugegeben wurde, wie es an und für sich bekannt ist.
Durch die Beleuchtungsvorrichtung 26 wird über die erste Hauptfläche 30 der Lichtleiterplatte 28 ein gleichmäßiges Licht hoher Intensität abgegeben, welches über die Schicht 84 aus Silikonöl bzw. einer viskosen Silikonmasse zu dem Flüssigkristall-Paneel 12 übertragen wird und dieses von dessen Rückseite 16 her beleuchtet.
In den Figuren 3 und 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel in Form eines Flüssigkristall-Anzeigefeldes 10' gezeigt.
Bereits zu den Figuren 1 und 2 erläuterte Komponenten tragen in den Figuren 3 und 4 dieselben Bezugszeichen und das oben dazu Gesagte gilt sinngemäß entsprechend, sofern nichts anderes angegeben ist. Die Versorgungsleitungen 54 bis 64 so- wie die Steuereinheit 20 sind in Figur 4 der Übersichtlich- - IA -
keit halber nicht dargestellt.
Wie insbesondere in Figur 4 zu erkennen ist, unterscheidet sich das Flüssigkristall-Anzeigefeld 10' von dem Flüssig- kristall-Anzeigefeld 10 nach den Figuren 1 und 2 dadurch, dass ein RGB-Chipsatz 50c mit Halbleiter-Leuchtchips 44, 46 und 48 und den zugehörigen Versorgungsleitungen 54 bis 64 innerhalb einer von der zweiten Hauptfläche 32 der Lichtleiterplatte 28 zurückspringenden Nut 86 angeordnet ist. Inner- halb der Nut 84 sind die Halbleiter-Leuchtchips 44, 46 und 48 ebenfalls von Silikonöl 74 umgeben. Dem Silikonöl 74 sind hier jedoch keine Reflektor-Partikel 76 beigemischt, weshalb das Silikonöl 74 in den Figuren 3 und 4 als weiße Kreise dargestellt ist.
Bei einer Abwandlung können die bei dem Flüssigkristall- Anzeigefeld 10 gemäß den Figuren 1 und 2 an dem jeweiligen Außenrand 34 bzw. 36 der Lichtleiterplatte 28 vorgesehenen RGB-Chipsätze 50a und 50b auch bei dem Flüssigkristall- Anzeigefeld 10' vorgesehen sein. Daher sind die RGB- Chipsätze 50a und 50b in den Figuren 3 und 4 mit gestrichelten Linien gezeigt.
Diese Maßnahme führt insbesondere bei einem großflächigen Flüssigkristall-Paneel 12 zu einer homogenen Ausleuchtung der Rückseite 16 des Flüssigkristall-Paneels 12.
In Figur 5 ist eine Abwandlung des in den Figuren 3 und 4 gezeigten Flüssigkristall-Anzeigefeldes 10' gezeigt. Bei diesem Flüssigkristall-Anzeigefeld 10'' tragen bereits zu den Figuren 1 bis 4 erläuterte Komponenten dieselben Bezugszeichen und das oben dazu Gesagte gilt sinngemäß entsprechend, sofern nichts anderes angegeben ist. Die Versorgungsleitungen 54 bis 64 sowie die Steuereinheit 20 sind in Figur 5 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Bei dem Flüssigkristall-Anzeigefeld 10' ' ist der RGB- Chipsatz 50c in einem lichtdurchlässigen Gehäuse 88 angeordnet. Die so gebildete Leuchtleiste 38c sitzt passgenau in der Nut 86.
Die Nut 86 ist auf der Seite der zweiten Hauptfläche 32 der Lichtleiterplatte 28 mit einer lichtdurchlässigen Abdeckung 90 abgedeckt. Die Abdeckung 90 weist auf ihrer der Nut 86 abliegenden Seite eine Oberflächenrauhigkeit auf, welche derjenigen der zweiten Hauptfläche 32 der Lichtleiterplatte 28 entspricht. Die Abdeckung 90 ist etwa 1 , 0 mm dick.
Das Gehäuse 88 der Leuchtleiste 38c ist mit Silikonöl 52 gefüllt. In dem Silikonöl 74 zwischen dem Papierblatt 72 und der Lichtleiterplatte 28 sind Reflektor-Partikel 76 in Form von Scandiumoxid homogen verteilt, wodurch die Reflexion des Lichts, welches die Lichtleiterplatte 28 auf deren zweiten Hauptfläche 32 verlässt, erhöht wird, ohne das das Scandium- oxid 76 den die Halbleiter-Leuchtchips 44, 46 und 48 des
RGB-Chipsatzes 50c unmittelbar umgibt. Letzteres könnte verhindern, dass das von dem RGB-Chipsatz 50c emittierte Licht gleichmäßig in die Lichtleiterplatte eingekoppelt wird.
Bei einer Abwandlung wird auf das Gehäuse 88 der Leuchtleiste 38c verzichtet. Vorzugsweise wird dann anstelle des Silikonöls 52 eine viskose elastische Silikonmasse 52 verwendet. Dazu wird dünnflüssigeres Silikonöl mit einem Härter vermischt, wodurch dieses Silikonöl nach dem Einbringen in die Nut 86 zu einer elastischen Silikonmasse härten kann, wobei die Lichtdurchlässigkeit des Silikonmaterials nicht darunter leidet .
Bei einer Abwandlung des Flüssigkristall-Anzeigefeldes 10'' gemäß Figur 5 können an dem jeweiligen Außenrand 34 bzw. 36 der Lichtleiterplatte 28 außerdem die Leuchtleisten 38a bzw. 38b vorgesehen sein. Daher sind die Leuchtleisten 38a, 38b mit den RGB-Chipsätzen 50a bzw. 50b in Figur 5 mit gestrichelten Linien gezeigt.
In den Figuren 6 und 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel in Form eines Flüssigkristall-Anzeigefeldes 10' '' gezeigt. Bereits zu den Figuren 1 bis 5 erläuterte Komponenten tragen in den Figuren 6 und 7 dieselben Bezugszeichen und das oben dazu Gesagte gilt sinngemäß entsprechend, sofern nichts anderes angegeben ist. Die Versorgungsleitungen 54 bis 64 sowie die Steuereinheit 20 sind in Figur 7 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.
Wie insbesondere in Figur 7 zu erkennen ist, umfasst das Gehäuse 40 jeder Lichtleiste 38a, 38b hier außerdem zwei Zwischenwänden 92, die das Gehäuse 40 in drei Innenbereiche 94, 96 und 98 unterteilen, so dass das Gehäuse 40 zusammen mit dem jeweiligen Außenrand 34 bzw. 36 der Lichtleiterplat- te 28 drei voneinander isolierte Innenräume begrenzt. Die Innenbereiche 94, 96 und 98 sind in Richtung von der ersten Hauptfläche 30 zur zweiten Hauptfläche 32 der Lichtleiterplatte 28 hintereinander angeordnet.
In den Innenbereichen 94 bis 98 sind jeweils mehrere Halbleiter-Leuchtchips 100 angeordnet, welche bei Spannungsbe¬ aufschlagung Licht einer Primärfarbe, beispielsweise blaues Licht in einem Wellenlängenbereich von etwa 420 nm bis etwa 480 nm, emittieren. Für die Halbleiter-Leuchtchips 100 kom- men die bereits oben erwähnten Halbleitermaterialien Indium- Galliumnitrid (InGaN) und/oder Galliumnitrid (GaN) in Frage.
Die Halbleiter-Leuchtchips 100 in den Innenbereichen 94, 96 und 98 des Gehäuses 40 sind jeweils parallel geschaltet, können jedoch auch in Reihe geschaltet sein. In der Aufsicht von Figur 6 sind lediglich die Halbleiter-Leuchtchips 100 in dem Innenbereich 94 des Gehäuses 40 zu erkennen. Die zu den in Figur 6 nicht zu erkennenden Halbleiter-Leuchtchips 100 in den Innenbereichen 96 und 98 des Gehäuses 40 führenden Versorgungsleitungen 58 bis 64 sind in Figur 6 mit gestrichelten Linien dargestellt.
Die Innenbereiche 94, 96 und 98 des Gehäuses 40 sind mit Silikonöl 52 gefüllt, welches erneut in Form von Kreisen dargestellt ist. In dem Silikonöl 52 im Innenbereich 94 des Gehäuses 40 sind Phosphorpartikel 102 homogen verteilt, welche aus Farbzentren aufweisenden transparenten Festkörpermaterialien hergestellt sind. Derartige Phosphorpartikel absorbieren auf sie treffendes Licht einer Primärfarbe und emittieren Licht einer Sekundärfarbe. Die Phosphorpartikel 102 sind in Form von Sechsecken angedeutet. Die Phosphorpartikel 102 absorbieren das auf sie treffende Licht und emittieren rotes Licht. Beispielsweise können die Phosphorpartikel 102 Licht in einem Wellenlängenbereich von etwa 630 nm bis etwa 680 nm abstrahlen.
In dem Silikonöl 52 im Innenbereich 96 des Gehäuses 40 sind Phosphorpartikel 104 einer anderen Art homogen verteilt, welche als Quadrate gezeigt sind. Die Phosphorpartikel 104 absorbieren das auf sie treffende Licht und emittieren grünes Licht. Beispielsweise können die Phosphorpartikel 104 Licht in einem Wellenlängenbereich von etwa 540 nm bis etwa 600 nm abstrahlen.
In dem Silikonöl 52 im Innenbereich 98 des Gehäuses 40 sind nochmals andere Phosphorpartikel 106 homogen verteilt, welche in Form von Dreiecken dargestellt sind. Die Phosphorpartikel 106 absorbieren das auf sie treffende Licht und emittieren blaues Licht. Beispielsweise können die Phosphorpar- tikel 104 Licht in einem Wellenlängenbereich von etwa 420 nm bis etwa 480 nm abstrahlen.
Bei den Phosphorpartikeln 102, 104 und 106 kann es sich auch jeweils um eine Mischung mehrerer verschiedener Phosphorpar- tikel handeln. Durch die geeignete Wahl von Phosphorpartikeln bzw. Phosphorpartikelmischungen kann also die von den Leuchtleisten 38a, 38b emittierte Strahlung in eine Strahlung mit einem Spektrum umgewandelt werden, welches an ein Wunschspektrum angepasst ist.
Die Halbleiter-Leuchtchips 100 mit den Phosphorpartikeln 102, die Halbleiter-Leuchtchips 100 mit den Phosphorpartikeln 104 und die Halbleiter-Leuchtchips 100 mit den Phosphorpartikeln 106 bilden jeweils Leuchtmittel für eine ers- te, zweite bzw. dritte Farbe.
In Figur 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel in Form eines Flüssigkristall-Anzeigefeldes 10I I ? l gezeigt. Bereits zu den Figuren 1 bis 7 erläuterte Komponenten tragen in Figur 8 dieselben Bezugszeichen und das oben dazu Gesagte gilt sinngemäß entsprechend, sofern nichts anderes angegeben ist. Die Versorgungsleitungen 54 bis 64 sowie die Steuereinheit 20 sind in Figur 8 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.
Das Flüssigkristall-Anzeigefeld lO1'1 1 von Figur 8 unterscheidet sich von dem Flüssigkristall-Anzeigefeld 10 ' ' ' nach den Figuren 6 und 7 unter anderem dadurch, dass die Lichtleiterplatte 28 drei Kanäle 108, 110 und 112 aufweist. Die Kanäle 108, 110 und 112 verlaufen parallel zu den Außenrändern 34 und 36 sowie zur ersten und zur zweiten Hauptfläche 30, 32 der Lichtleiterplatte 28. Sowohl in Richtung vom Außenrand 34 zum Außenrand 36 als auch in Richtung von der ersten Hauptfläche 30 zur zweiten Hauptfläche 32 der Licht- leiterplatte 28 sind die Kanäle 108, 110 und 112 versetzt zu _ ^ _
einander angeordnet, wie es in Figur 8 gut zu erkennen ist.
In den Kanal 108 ist eine Leuchtleiste 114, in den Kanal 110 eine Leuchtleiste 116 und in den Kanal 112 eine Leuchtleiste 118 eingeschoben. Jede Leuchtleiste 114, 116 und 118 umfasst ein lichtdurchlässiges Gehäuse 120, welches mehrere parallel geschaltete Halbleiter-Leuchtchips 100 umgibt und mit SiIi- konöl 52 gefüllt ist, welches erneut in Form von weißen Kreisen dargestellt ist. Das Gehäuse 120, die Halbleiter- Leuchtchips 100 und das Silikonöl 52 sind nur bei der Leuchtleiste 114 mit Bezugszeichen versehen.
Bei einer Abwandlung wird auf das Gehäuse 120 verzichtet. Vorzugsweise wird dann anstelle von dünnflüssigerem Silikon- öl 52 eine viskose elastische Silikonmasse 52 verwendet.
In dem Silikonöl 52 im Gehäuse 120 der Leuchtleiste 114 sind Phosphorpartikel 102, in dem Silikonöl 52 im Gehäuse 120 der Leuchtleiste 116 sind Phosphorpartikel 104 und in dem SiIi- konöl 52 im Gehäuse 120 der Leuchtleiste 118 sind Phosphor¬ partikel 106 jeweils homogen verteilt. Dadurch emittieren die Leuchtleisten 114, 116 und 118 bei Spannungsbeaufschlagung Licht, wie es oben zu den in den Figuren 6 und 7 gezeigten Leuchtleisten 38 mit den Phosphorpartikeln 102, 104 und 106 beschrieben wurde.
Bei einer Abwandlung des Flüssigkristall-Anzeigefeldes 101 1 1 1 können anstelle der Kanäle 108, 110 und 112 in der Lichtleiterplatte 28 auch drei von der zweiten Hauptfläche 32 der Lichtleiterplatte 28 zurückspringenden Nuten vorgese¬ hen sein, welche unterschiedlich tief ausgebildet sind. Diese nehmen dann jeweils eine der Leuchtleisten 114, 116 und 118 auf und können mit einer der in Figur 5 gezeigten Abdeckung 90 entsprechenden lichtdurchlässigen Abdeckung abge- deckt sein. Bei einer weiteren Abwandlung des Flüssigkristall- Anzeigefeldes 101 1 1 1 sind die Leuchtleisten 114, 116 und 118 in einer einzigen von der zweiten Hauptfläche 32 der Licht- leiterplatte 28 zurückspringenden Nut hintereinander angeordnet. In diesem Fall muss jede Leuchtleiste 114, 116 118 zumindest weitgehend für das von ihren benachbarten Leuchtleisten 114, 116 bzw. 118 emittierte Licht durchlässig sein. Letzteres kann auch bei allen anderen erläuterten Ausfüh- rungsbeispielen eines Flüssigkristall-Anzeigefeldes vorgesehen sein.
Bei dem Flüssigkristall-Anzeigefeld 10I I I f und den oben erläuterten Abwandlungen können an dem jeweiligen Außenrand 34 bzw. 36 der Lichtleiterplatte 28 auch die Leuchtleisten 38a, 38b gemäß den Figuren 6 und 7 vorgesehen sein. Daher sind die Leuchtleisten 38a und 38b in Figur 8 mit gestrichelten Linien gezeigt.
Bei den erläuterten Flüssigkristall-Anzeigefeldern 10, 10', 10'', 10' "' und 1O1''' sind die Halbleiter-Leuchtchips 44, 46 und 48 bzw. 100 jeweils so angeordnet, dass sie bezogen auf die Lichtleiterplatte 28 zwischen der durch deren erste Hauptfläche 30 vorgegebenen Ebene und der durch deren zweite Hauptfläche 32 vorgegebenen Ebene angeordnet sind.
Wie oben erwähnt, ist die zweite Hauptfläche 32 der Lichtleiterplatte 28 angeraut. Diese Oberflächenrauhigkeit liegt in der Größenordnung der Wellenlänge des Lichts, welches von der Reflexionseinrichtung 82 auf sie reflektiert wird. Vorzugsweise liegt die Rauhigkeit in der Größenordnung von 100 μm bis 700 μm, bevorzugt von 200 μm bis 600 μm und bevorzugter von 300 μm bis 500 μm.
Durch diese Oberflächenrauhigkeit der zweiten Hauptfläche 32 der Lichtleiterplatte 28 wird eine Antireflexionswirkung erzielt, wodurch das durch die Reflexionseinrichtung 82 wieder in Richtung auf die Lichtleiterplatte 28 reflektierte Licht nicht teilweise wieder durch die Lichtleiterplatte 28 selbst reflektiert und wird und dadurch nicht mehr genutzt werden kann. So wird die Gesamtausbeute des die Lichtleiterplatte 28 schließlich über die erste Hauptfläche 30 verlassenden Lichts erhöht.
Bei allen Ausführungsbeispielen des Flüssigkristall- Anzeigefeldes 10, 10', 10' ', 10'1', 1O1 1'' steht das SiIi- konöl 52, welches die Halbleiter-Leuchtchips 44, 46 und 48 bzw. 100 in den Gehäusen 40 umgibt, in unmittelbarem Kontakt zum entsprechenden Außenrand 34 bzw. 36 der Lichtleiterplat- te 28. Dadurch ist gewährleistet, dass das von den Halbleiter-Leuchtchips 44, 46 und 48 emittierte Licht zuverlässig in die Lichtleiterplatte 28 eingekoppelt wird. Ohne das Si- likonöl 52 bestünde die Gefahr, dass ein größerer Anteil des von den Halbleiter-Leuchtchips 44, 46 und 48 emittierten Lichts von dem jeweiligen Außenrand 34 bzw. 36 der Lichtleiterplatte 28 reflektiert würde und nicht nutzbar wäre.
Die Steuereinheit 20 steuert die RGB-Chipsätze 50 der Beleuchtungseinrichtung 26 sowie die Flüssigkristall-Zellen 18 des Flüssigkristall-Paneels 12 aufeinander abgestimmt an. Jedes über die Flüssigkristall-Anzeigefelder 10, 10', 10'', 10' '' oder 1O1''' darzustellende Bild entsteht für den Betrachter aus einer Abfolge eines Rotbildes, eines Grünbildes und eines Blaubildes, welche schnell hintereinander erzeugt werden.
Dazu berechnet der Prozessor der Steuereinheit 20 auf der Basis eines eingehenden Bildsignals ein entsprechendes Rotbild, ein entsprechendes Grünbild und ein entsprechendes Blaubild, deren Überlagerung das gewünschte Farbbild ergibt. - ? ? _
Zunächst werden die Flüssigkristall-Zellen 18 des Flüssigkristall-Paneels 12 so angesteuert, wie es zur Darstellung des von der Steuereinheit 20 ermittelten Rotbildes nötig ist. Gleichzeitig werden die rotes Licht emittierenden Halbleiter-Leuchtchips 44 über die Versorgungsleitungen 54 und 56 mit Spannung beaufschlagt, wogegen die Halbleiter- Leuchtchips 46 und 48 für die Farbe Grün bzw. Blau inaktiv bleiben .
Dann werden die Flüssigkristall-Zellen 18 des Flüssigkristall-Paneels 12 so angesteuert, wie es zur Darstellung des von der Steuereinheit 20 ermittelten Grünbildes nötig ist. Gleichzeitig werden die grünes Licht emittierenden Halblei- ter-Leuchtchips 46 über die Versorgungsleitungen 58 und 60 mit Spannung beaufschlagt, wogegen die Halbleiter- Leuchtchips 44 und 48 für die Farbe Rot bzw. Blau inaktiv bleiben .
Im Anschuss daran werden die Flüssigkristall-Zellen 18 des Flüssigkristall-Paneels 12 so angesteuert, wie es zur Darstellung des von der Steuereinheit 20 ermittelten Blaubildes nötig ist. Gleichzeitig werden die blaues Licht emittierenden Halbleiter-Leuchtchips 48 über die Versorgungsleitungen 62 und 64 mit Spannung beaufschlagt, wogegen die Halbleiter- Leuchtchips 44 und 46 für die Farbe Rot bzw. Grün inaktiv bleiben .
Die Abfolge der drei Einfarbbilder (Rotbild, Grünbild und Blaubild) erfolgt wenigstens so schnell, dass das menschli¬ che Auge die Abfolge nicht mehr in die Einzelbilder in den Farben Rot, Grün und Blau auflösen kann.
Die Abfolge der drei Einfarbbilder erfolgt hier in etwa 1/25 Sekunde, d.h. jedes Einfarbbild (Rotbild, Grünbild und Blau- bild) wird innerhalb von etwa 3/75 Sekunden erzeugt. Daher nimmt der Betrachter lediglich ein farbiges Gesamtbild wahr, welches aus der Überlagerung der drei Einzelbilder in den Farben Rot, Grün und Blau resultiert und dem gewünschten zu erzeugenden Farbbild entspricht.
Bei der Anzeige eines Films werden in der Regel 24 oder 25 Bilder pro Sekunde erzeugt. Somit sind die oben beschriebenen Flüssigkristall-Anzeigetafeln 10, 10', 10' ', 10' '' und 10' ' ' ' zur Anzeige von Filmen geeignet.
Die oben erläuterten Flüssigkristall-Anzeigefelder 10, 10', 10'', 10 ' ' ' und 101'1' sind einfach und insbesondere günstig herzustellen. Auch bei großflächigen Flüssigkristall- Anzeigefelder 10, 10', 10' ', 10 ' ' ' und 10'1'1 mit Bilddiagonalen von 100 Zoll bis 200 Zoll oder mehr ist der Farbkontrast sehr gut.
Die Flüssigkristall-Anzeigefelder 10, 10', 10' ', 10' '' und 10' ' ' ' können, wie oben erläutert, auch flexibel gefertigt werden. Es versteht sich, dass dann auch die übrigen Komponenten der Flüssigkristall-Anzeigetafeln 10, 10 ', 10'', 1O1'' und 101'1', insbesondere das Gehäuse 40 der Lichtleisten 38a und 38b, das Gehäuse 68 der Beleuchtungseinrichtung 26 sowie deren Reflexionsschicht 78 und auch die Leuchtleisten 114, 116 und 118 entsprechend flexibel ausgebildet sind. Flexible Flüssigkristall-Anzeigefelder 10, 10', 10'', 10' '' und 1O1''' können zum Transport Platz sparend aufgerollt werden. Dabei sind derartige dünne und flexible Bildschirme mit einer Bilddiagonalen von mehreren Metern realisierbar.
Zudem können die oben erläuterten Flüssigkristall- Anzeigefelder 10, 10', 10'', 10' '' und lO'1 1' mit geringem Gewicht gefertigt werden. Ein Flüssigkristall-Anzeigefelder 10, 10', 10'', 10' •' und 10'I I ? mit einer Bilddiagonalen von 50 Zoll kann lediglich etwa 4 bis 5 kg wiegen.
Die Flüssigkristall-Anzeigefelder 10, 10', 10' ', 10' '' und 10' ' ' ' sind auch für kleine Anzeigefelder geeignet, wie sie beispielsweise in Mobiltelefonen oder Uhren verwendet werden. Die Leuchtleisten 38 sowie 114, 116 und 118 können mit eine Dicke von unter 2,5 mm gefertigt werden.

Claims

^ ^ Patentansprüche
1. Flüssigkristall-Anzeigefeld mit
a) einem Flüssigkristall-Paneel (12) mit einer flächigen Sichtseite (14) und einer Vielzahl ansteuerbarer Flüssigkristall-Zellen (18);
b) einer Beleuchtungseinrichtung (26) , welche derart eingerichtet ist, dass von der Beleuchtungseinrichtung (26) emittiertes Licht das Flüssigkristall-Paneel (12) auf der von der Sichtseite (14) abliegenden Seite (16) beleuchtet,
dadurch gekennzeichnet, dass
c) durch die Beleuchtungseinrichtung (26) wahlweise wenigstens Licht einer ersten Farbe, Licht einer zweiten Farbe und Licht einer dritten Farbe erzeugbar ist.
2. Flüssigkristall-Anzeigefeld nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung (26) wenigstens erste Leuchtmittel (44; 100, 102), welche bei Spannungsbeaufschlagung Licht der ersten Farbe emittieren, zweite Leuchtmittel (46; 100, 104), welche bei Spannungsbeaufschlagung Licht der zweiten Farbe emittieren, und dritte Leuchtmittel (48; 100, 106), welche bei Spannungsbeaufschlagung Licht der dritten Farbe emittieren, umfasst .
3. Flüssigkristall-Anzeigefeld nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (44; 100, 102) für die erste Farbe rotes Licht in einem Wellenlängenbereich von etwa 630 nm bis etwa 670 nm, die Leuchtmittel (46; 100, 104) für die zweite Farbe grünes Licht in einem Wellenlängenbereich von etwa 540 nm bis etwa 600 nm und die Leuchtmittel (48; 100, 106) für die dritte Farbe blaues Licht in einem Wellenlängenbereich von etwa 420 nm bis 480 nm emittieren.
4. Flüssigkristall-Anzeigefeld nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Leuchtmittel (44) wenigstens einen Licht der ersten Farbe emittierenden Halbleiter-Leuchtchip (44), die zweiten Leuchtmittel (46) wenigstens einen Licht der zweiten Farbe emittierenden Halbleiter-Leuchtchip (46) und/oder die dritten Leuchtmittel (48) wenigstens einen. Licht der dritten Farbe emittierenden Halbleiter-Leuchtchip (48) umfassen.
5. Flüssigkristall-Anzeigefeld nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass
a) die ersten Leuchtmittel (100, 102) wenigstens einen
Halbleiter-Leuchtchip (100) umfassen, welcher Licht in einer Primärfarbe emittiert und wenigstens bereichsweise von Licht der ersten Farbe erzeugenden Phosphorpartikeln (102) umgeben ist;
b) die zweiten Leuchtmittel (100, 104) wenigstens einen Halbleiter-Leuchtchip (100) umfassen, welcher Licht in einer Primärfarbe emittiert und wenigstens bereichsweise von Licht der zweiten Farbe erzeugenden Phosphorpartikeln (104) umgeben ist;
und/oder
c) die dritten Leuchtmittel (100, 106) wenigstens einen Halbleiter-Leuchtchip (100) umfassen, welcher Licht in _ 07 _
einer Primärfarbe emittiert und wenigstens bereichsweise von Licht der dritten Farbe erzeugenden Phosphorpartikeln (106) umgeben ist.
6. Flüssigkristall-Anzeigefeld nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass
a) die Beleuchtungseinrichtung (26) ein Lichtleiterelement (28) umfasst, welches durch eine erste Hauptfläche (30) und eine zu dieser parallel beabstandete zweite
Hauptfläche (32) begrenzt ist und auf der von der Sichtseite (14) abliegenden Seite (16) des Flüssigkristall-Paneels (12) angeordnet ist;
b) die Leuchtmittel (44, 46, 48; 100, 102; 100, 104; 100, 106) derart angeordnet sind, dass von den Leuchtmitteln (44, 46, 48; 100, 102; 100, 104; 100, 106) emittiertes Licht in das plattenförmige Lichtleiterelement (28) eingekoppelt wird.
7. Flüssigkristall-Anzeigefeld nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (44; 100, 102) für die erste Farbe, die Leuchtmittel (46; 100, 104) für die zweite Farbe und/oder die Leuchtmittel (48; 100, 106) für die dritte Farbe bezogen auf das plattenförmige
Lichtleiterelement (28) zwischen der durch die erste Hauptfläche (30) vorgegebenen Ebene und der durch die zweite Hauptfläche (32) vorgegebenen Ebene angeordnet sind.
8. Flüssigkristall-Anzeigefeld nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (44; 100, 102) für die erste Farbe, die Leuchtmittel (46; 100, 104) für die zweite Farbe und/oder die Leuchtmittel (48; 100, 106) für die dritte Farbe seitlich neben einem Außenrand (34, 36) des plattenförmigen Lichtleiterelements (38) angeordnet sind.
9. Flüssigkristall-Anzeigefeld nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel
(44; 100, 102) für die erste Farbe, die Leuchtmittel (44; 100, 104) für die zweite Farbe und/oder die Leuchtmittel
(44; 100, 106) für die dritte Farbe in einer Nut (84) angeordnet sind, welche in einer der Hauptflächen (30, 32) des plattenförmigen Lichtleiterelements (28), vorzugsweise in dessen zweiter Hauptfläche (32), vorgesehen ist.
10. Flüssigkristall-Anzeigefeld nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel
(44; 100, 102) für die erste Farbe, die Leuchtmittel (44; 100, 104) für die zweite Farbe und/oder die Leuchtmittel (44; 100, 106) für die dritte Farbe in einem Kanal (108, 110, 112) angeordnet sind, welcher in dem plattenförmigen Lichtleiterelement (28) vorgesehen ist.
11. Flüssigkristall-Anzeigefeld nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils mindestens einer Seite der Leuchtmittel (44; 100, 102) für die erste Farbe, der Leuchtmittel (46; 100, 104) für die zweite Farbe und/oder der Leuchtmittel (48; 100, 106) für die dritte Farbe wenigstens bereichsweise eine Reflexionsschicht (66) gegenüberliegt, welche von den jeweiligen Leuchtmitteln (44, 46, 48; 100, 102; 100, 104; 100, 106) emittiertes Licht in Richtung auf das Innere des plattenförmigen Lichtleiterelementes (28) reflektiert.
12. Flüssigkristall-Anzeigefeld nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (44; 100, 102) für die erste Farbe, die Leuchtmittel (44; 100, 104) für die zweite Farbe und/oder die Leuchtmittel (44; 100, 106) für die dritte Farbe von einem lichtleitenden Material (52) umgeben sind, welches das plattenförmige Lichtleiterelement (28) unmittelbar kontaktiert.
13. Flüssigkristall-Anzeigefeld nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtleitende Material (52) ein Silikonmaterial, insbesondere ein Silikonöl oder eine elastische Silikonmasse ist.
14. Flüssigkristall-Anzeigefeld nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Seite der zweiten Hauptfläche (32) des plattenförmigen Lichtleiterelements (28) eine Reflexionseinrichtung (82) vorgesehen ist, welche von der zweiten Hauptfläche (32) des plattenförmigen Lichtleiterelements (28) abgestrahltes Licht in Richtung auf das Innere des plattenförmigen Lichtleiter- elementes (28) reflektiert.
15. Flüssigkristall-Anzeigefeld nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionseinrichtung (82) eine Reflexionsschicht (78), insbesondere eine Spiegelfolie oder eine weiße Folie, umfasst.
16. Flüssigkristall-Anzeigefeld nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionseinrichtung
(82) eine Schicht (74) aus Silikonmaterial, insbesondere aus dickflüssigem Silikonöl oder aus einer elastischen
Silikonmasse, oder aus einem Harz, insbesondere aus einem Epoxidharz oder aus einem Polyesterharz, umfasst, welche die zweite Hauptfläche (32) des plattenförmigen Lichtleiterelements (28) unmittelbar kontaktiert.
17. Flüssigkristall-Anzeigefeld nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schicht (74) aus Silikonmaterial oder aus einem Harz ein Reflektor-Material (76), insbesondere Scandiumoxid oder Zinksulfid, weitgehend homogen verteilt ist.
18. Flüssigkristall-Anzeigefeld nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionseinrichtung (82) ein weißes Papierblatt (72) umfasst, welches zwischen der Reflexionsschicht (78) und der Schicht (74) aus
Silikonmaterial oder aus einem Harz angeordnet ist.
19. Flüssigkristall-Anzeigefeld nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Papierblatt (72) ein Flächengewicht von 50 g/m2 bis 200 g/m2, bevorzugt von 80 g/m2 bis 170 g/m2, bevorzugter von 100 g/m2 bis 150 g/m2 und insbesondere bevorzugt von 120 g/m2 hat.
20. Flüssigkristall-Anzeigefeld nach einem der Ansprüche 6 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite
Hauptfläche (32) des plattenförmigen Lichtleiterelements (28) wenigstens bereichsweise eine Oberflächenrauhigkeit in der Größenordnung von 100 μm bis 700 μm, bevorzugt von 200 μm bis 600 μm, bevorzugter von 300 μm bis 500 μm und besonders bevorzugt in der Größenordnung der Wellenlänge des Lichts, welches von der Reflexionseinrichtung (82) auf sie reflektiert wird, aufweist.
21. Flüssigkristall-Anzeigefeld nach einem der Ansprüche 6 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das plattenförmige
Lichtleiterelement (28) aus Glas oder Acrylglas oder Epoxidharz gefertigt ist.
22. Flüssigkristall-Anzeigefeld nach einem der Ansprüche 4 bis 21 unter Rückbezug auf Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Leuchtmittel (44) mehrere Leuchtchips (44) für die erste Farbe, die zweiten Leuchtmittel (46) mehrere Leuchtchips (46) für die zweite Farbe und/oder die dritten Leuchtmittel (48) mehrere Leuchtchips für die dritte Farbe umfassen. _
23. Flüssigkristall-Änzeigefeld nach einem der Ansprüche 5 bis 22 unter Rückbezug auf Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Leuchtmittel (100, 102) mehrere Leuchtchips (100) für die Primärfarbe, die zweiten Leuchtmittel (100; 104) mehrere Leuchtchips (100) für die Primärfarbe und/oder die dritten Leuchtmittel (100; 106) mehrere Leuchtchips für die Primärfarbe umfassen.
EP08801437A 2007-05-31 2008-05-10 Flüssigkristall-anzeigefeld Withdrawn EP2158507A1 (de)

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