FR2615310A1 - Fluorescent lighting device usable for a liquid crystal visual display system - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF D'ECLAIRAGE FLUORESCENT UTILISABLE
POUR UN SYSTEME DE VISUALISATION
A CRISTAUX LIQUIDES
La présente invention -concerne des dispositifs d'éclairage fluorescent envisagés notamment pour l'arrière des visualisations à écran plat à cristaux liquides, plus particulièrement pour des visualisations couleur équipant des planches de bord d'avion et des visualisations tête haute pour lesquelles la source d'éclairage doit être très puissante et avec un minimum d'énergie dissipée.USABLE FLUORESCENT LIGHTING DEVICE
FOR A VISUALIZATION SYSTEM
WITH LIQUID CRYSTALS
The present invention relates to fluorescent lighting devices envisaged in particular for the rear of liquid crystal flat screen displays, more particularly for color displays fitted to aircraft dashboards and head-up displays for which the source of lighting must be very powerful and with a minimum of dissipated energy.
Le but de l'invention est d'améiiorer considérablement les sources d'éclairage à base de tubes fluorescents utilisées actuellement dans ces domaines. The object of the invention is to considerably improve the lighting sources based on fluorescent tubes currently used in these fields.
L'invention permet d'obtenir une luminance plus forte et une meilleure homogénéité tout en réduisant la puissance électrique nécessaire. The invention makes it possible to obtain a higher luminance and better homogeneity while reducing the electrical power required.
Dans une version améliorée destinée à une visualisation couleur, l'invention permet de gagner encore sur le rendement lumineux et d'obtenir une colorimétrie proche de celle d'un tube n shadow-mask", tout en utilisant un écran cristal liquide monochrome. In an improved version intended for color display, the invention makes it possible to further gain in light output and to obtain a colorimetry close to that of a shadow-mask tube, while using a monochrome liquid crystal screen.
Les écrans à cristaux liquides, en particulier ceux en couleur, sont éclairés par l'arrière afin d'avoir une forte luminance pour être lisibles avec un niveau de confort suffisant en forte ambiance lumineuse. Le dispositif d'éclairage comporte un réflecteur, des tubes fluorescents et un diffuseur. La source lumineuse est à base de tubes fluorescents car ils présentent le meilleure rendement énergétique avec une colorimétrie bien adaptée à l'utilisation. Liquid crystal displays, in particular those in color, are backlit in order to have a high luminance in order to be readable with a sufficient level of comfort in strong light surroundings. The lighting device includes a reflector, fluorescent tubes and a diffuser. The light source is based on fluorescent tubes because they have the best energy efficiency with a colorimetry well suited to the use.
I1 existe différent modèles de tubes fluorescents qui peuvent être utilisés. On peut les séparer en trois groupes principaux : tubes à haute tension à cathode froide, tubes à haute tension à cathode chaude et tubes à basse tension à cathode chaude. There are different models of fluorescent tubes that can be used. They can be separated into three main groups: high voltage cold cathode tubes, high voltage hot cathode tubes and low voltage hot cathode tubes.
Les solutions connues consistent généralement å disposer un ensemble de tubes fluorescents droits ou repliés plusieurs fois sur eux-mêmes. pour produire des bandes lumineuses parallèles. The known solutions generally consist in placing a set of fluorescent tubes straight or folded several times on themselves. to produce parallel light strips.
Ces dispositifs d'éclairage sont réalisables avec les différents types de tubes fluorescents précités. Ils présentent un mauvais rendement lumineux dû à l'éclairement non uniforme procuré qui oblige à avoir un diffuseur entre les tubes et l'écran cristal liquide. Ce diffuseur introduit une perte d'intensité lumineuse de 30 à 50 %. En outre, la lumière envoyée vers l'arrière est récupérée par un réflecteur mais les tubes font obstacle ensuite à une grande partie de la lumière réfléchie. These lighting devices can be produced with the various types of fluorescent tubes mentioned above. They have a poor light output due to the non-uniform illumination provided which requires having a diffuser between the tubes and the liquid crystal screen. This diffuser introduces a loss of light intensity of 30 to 50%. In addition, the light sent backwards is recovered by a reflector but the tubes then obstruct a large part of the reflected light.
Une amélioration consiste à disposer un réflecteur sur le tube lui-même pour obtenir des tubes fluorescents à effet directif. L'intensité lumineuse est ainsi presque doublée mais la non-uniformité de l'éclairement est plus délicate à corriger. An improvement consists in placing a reflector on the tube itself to obtain fluorescent tubes with directional effect. The light intensity is thus almost doubled but the non-uniformity of the illumination is more difficult to correct.
Une autre solution connue consiste à utiliser deux tubes émetteurs de rayonnement ultraviolet cylindriques, disposés parallèlement et latéralement par rapport au volume délimité entre une face arrière réfléchissante et la face avant formée d'une plaque transparente revêtue intérieurement d'un dépôt fluorescent pour la rendre éclairante sous l'influence du rayonnement émis par les tubes. Les tubes émetteurs latéraux sont recouverts sur la partie extérieure d'un dépôt réfléchissant pour les rendre directif dans le volume compris entre les deux plaques. La couche de phosphore transforme le rayonnement ultraviolet émis par les tubes en radiations visibles et fournit donc le flux lumineux nécessaire à l'éclairage d'un écran à cristal liquide. Another known solution consists in using two cylindrical ultraviolet radiation emitting tubes, arranged parallel and laterally with respect to the volume delimited between a reflecting rear face and the front face formed by a transparent plate internally coated with a fluorescent deposit to make it illuminating. under the influence of the radiation emitted by the tubes. The lateral emitter tubes are covered on the outside with a reflective deposit to make them directive in the volume between the two plates. The phosphor layer transforms the ultraviolet radiation emitted by the tubes into visible radiation and therefore provides the light flux necessary for lighting a liquid crystal screen.
Cette dernière solution présente les inconvénients suivants : les dimensions du système sont supérieures à celles de l'écran à éclairer à cause des tubes latéraux qui sont placés en bout de la surface utile ; un faible rendement lumineux dû à la faible longueur des tubes et aux pertes dans le guide de lumière constitué par les deux plaques ; une homogénéité d'éclairage difficile à obtenir. This latter solution has the following drawbacks: the dimensions of the system are greater than those of the screen to be lit because of the side tubes which are placed at the end of the useful surface; poor light output due to the short length of the tubes and losses in the light guide formed by the two plates; homogeneity of lighting difficult to obtain.
Suivant l'invention il est réalisé un dispositif d'éclairage fluorescent du type précité comportant une source lumineuse émettrice d'un rayonnement ultraviolet dans un volume délimité par des surfaces latérales réfléchissantes, une face arrière réfléchissante et une face avant formée d'une plaque transparente revêtue intérieurement d'un dépôt fluorescent pour la rendre éclairante sous l'influence dudit rayonnement, le dispositif d'éclairage étant caractérisé en ce que la source est constituée par au moins un tube en quartz ou toute autre matière transparente audit rayonnement, coudé plusieurs fois pour remplir ledit volume et procurer un éclairage intense et homogène a travers la plaque transparente. According to the invention there is provided a fluorescent lighting device of the aforementioned type comprising a light source emitting ultraviolet radiation in a volume delimited by reflective side surfaces, a reflective rear face and a front face formed by a transparent plate internally coated with a fluorescent deposit to make it illuminating under the influence of said radiation, the lighting device being characterized in that the source consists of at least one quartz tube or any other material transparent to said radiation, bent several times to fill said volume and provide intense and homogeneous lighting through the transparent plate.
Suivant une autre caractéristique de l'invention le volume est délimité par un boitier parallèlépipédique qui reçoit le tube surmonté de la plaque éclairante ; les faces du boîtier peuvent être traitées réfléchissantes, ou bien ce sont les surfaces du tube juxtaposées avec les faces latérales et le fond du boîtier qui sont traitées réfléchissantes. According to another characteristic of the invention, the volume is delimited by a parallelepipedic box which receives the tube surmounted by the lighting plate; the faces of the housing can be treated as reflective, or it is the surfaces of the tube juxtaposed with the lateral faces and the bottom of the housing that are treated as reflective.
Les particularités et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit donnée à titre d'exemple, à l'aide des figures annexées qui représentent - Fig. l, un dispositif d'éclairage fluorescent conforme à l'invention; - Fig. 2, un mode préférentiel de réallsation d'un dispositif d'éclairage conforme à l'invention; - Fig. 3, la version la plus simple de réalisation d'un tube à -quartz utilisé comme source d'éclairage;; - Fig.4, un deuxième exemple de réalisation du tube à. quartz utilisé comme souce d'éclairage - Fig.5, un schéma relatif au procédé d'exécution du dispositif d'éclairage selon la figure 2 - Fig. 6, un dispositif d'éclairage fluorescent selon l'invention comportant une pluralité de tubes à quartz - Fig. 7, un mode de réalisation amélioré du dispositif d'éclairage selon l'invention permettant une visualisation polychrome en association avec un écran cristal liquide. å matrice active monochrome - Fig.8, une représentation en coupe du montage selon la figure 7. The features and advantages of the invention will appear in the description which follows, given by way of example, with the aid of the appended figures which represent - FIG. l, a fluorescent lighting device according to the invention; - Fig. 2, a preferred mode of re-mounting a lighting device according to the invention; - Fig. 3, the simplest version of a -quartz tube used as a lighting source; - Fig.4, a second embodiment of the tube. quartz used as a lighting source - Fig.5, a diagram relating to the method of execution of the lighting device according to Figure 2 - Fig. 6, a fluorescent lighting device according to the invention comprising a plurality of quartz tubes - FIG. 7, an improved embodiment of the lighting device according to the invention allowing polychrome display in association with a liquid crystal screen. å monochrome active matrix - Fig.8, a sectional representation of the assembly according to Figure 7.
En se reportant à la figure 1, le dispositif d'éclairage comporte une source lumineuse 1 constituée par un tube (ou plusieurs tubes) en quartz ou toute autre matière transparente aux UV, de section carrée ou ronde, repllé plusieurs fois sur lui-même. Ce tube équipé d'électrodes 11 et 12 fonctionne comme un tube fluorescent classique mais, n'ayant pas de revêtement fluorescent, le rayonnement ultraviolet émis sort du tube compte tenu de la transparence présentée au rayonnement UV, en particulier par le quartz pour la longueur d'onde 253,7mm. Le tube remplit un volume parallélépipédique, ce volume étant délimité par des faces latérales et un fond qui sont réfléchissants. Des métallisations réfléchissantes peuvent être produites sur les faces intérieures (latérales et fond) d'un .boîtier parallêlépipédique 2 destiné à recevoir le tube, ou bien directement sur les faces correspondantes du tube 1 par un dépôt réfléchissant correspondant. Les réflecteurs récupèrent le rayonnement non dirigé vers la face de sortie, ou face avant, et contribuent à uniformiser le rayonnement ultraviolet au niveau de cette face avant. Une plaque transparente 3 revêtue intérieurement d'un dépôt de phosphore fluorescent 30 constitue cette face avant et vient surmonter le tube à quartz 1. Le rayonnement qui parvient sur le phosphore est traduit en rayonnement visible et procure un panneau lumineux uniforme. Referring to FIG. 1, the lighting device comprises a light source 1 constituted by a tube (or several tubes) made of quartz or any other material transparent to UV, of square or round section, replicated several times on itself . This tube equipped with electrodes 11 and 12 functions like a conventional fluorescent tube but, having no fluorescent coating, the ultraviolet radiation emitted leaves the tube taking into account the transparency presented to UV radiation, in particular by quartz for the length wave 253.7mm. The tube fills a parallelepiped volume, this volume being delimited by lateral faces and a bottom which are reflective. Reflective metallizations can be produced on the internal faces (lateral and bottom) of a parallelepipedic box 2 intended to receive the tube, or else directly on the corresponding faces of the tube 1 by a corresponding reflecting deposit. The reflectors recover the radiation not directed towards the exit face, or front face, and contribute to standardize the ultraviolet radiation on this front face. A transparent plate 3 coated internally with a deposit of fluorescent phosphorus 30 constitutes this front face and overcomes the quartz tube 1. The radiation which reaches the phosphorus is translated into visible radiation and provides a uniform light panel.
Un tel dispositif d'éclairage améliore considérablement le rendement lumineux par rapport aux systèmes cités antérieurs. La transparence des parois en quartz du tube et la métallisation des faces extérieures procure un très fort niveau de rayonnement UV parvenant au revêtement fluorescent ; la bonne homogénéité des rayonnements UV permet de se passer d'un diffuseur. Such a lighting device considerably improves the light output compared to the aforementioned systems. The transparency of the quartz walls of the tube and the metallization of the external faces provides a very high level of UV radiation reaching the fluorescent coating; the good homogeneity of UV radiation makes it possible to do without a diffuser.
La réalisation d'un tel dispositif d'éclairage fluorescent peut s'opérer selon les opérations suivantes - découpage des différentes sections du tube a quartz 1 dans un profilé creux en quartz de section carrée, ou circulaire, (la section carrée ou rectangulaire est préférentielle pour bien remplir le volume entre le boîtier 2 et la plaque avant 3), - l'assemblage par soudure des différentes sections et installations d'électrodes terminales - dépôt éventuel d'une métallisation sur les côtés de la lampe si l'on n'utilise pas un boîtier à parois réfléchissantes, et installation de la lampe dans la boîte 2 - nettoyage, dégazage et remplissage du tube avec les gaz prévus - scellement de la face avant 3. The production of such a fluorescent lighting device can be carried out according to the following operations - cutting of the different sections of the quartz tube 1 in a hollow quartz profile of square or circular section (the square or rectangular section is preferable to properly fill the volume between the housing 2 and the front plate 3), - the assembly by welding of the various sections and installations of terminal electrodes - possible deposit of metallization on the sides of the lamp if one does not do not use a box with reflective walls, and installation of the lamp in the box 2 - cleaning, degassing and filling of the tube with the gases provided - sealing of the front face 3.
La figure 2 montre un mode de réalisation préférentiel suivant lequel le tube à quartz est réalisé par un montage de plaquettes en quartz. Cet ensemble est visible dans le détail sur la figure 5. Les plaquettes comportent quatre éléments 13A, 13B, 13C et 13D formant les faces latérales du volume parallélépipédique, une plaquette de fond 14, une plaquette de dessus 15 et des cloisons internes également en quartz 16 et 17, de manière à produire l'équivalent du tube en quartz coudé (analogue dans cette représentation à celui schématisé sur la figure 4 qui est replié deux fois sur lui-même). FIG. 2 shows a preferred embodiment according to which the quartz tube is produced by mounting quartz plates. This assembly is visible in detail in FIG. 5. The plates include four elements 13A, 13B, 13C and 13D forming the lateral faces of the parallelepiped volume, a bottom plate 14, a top plate 15 and internal partitions also made of quartz 16 and 17, so as to produce the equivalent of the bent quartz tube (analogous in this representation to that shown diagrammatically in FIG. 4 which is folded twice on itself).
La figure 3 represente le mode de réalisation le plus simple du tube avec un seul repli sur lui-même. Les éléments du tube formés par des plaquettes et des cloisons selon la figure 5 sont soudés les uns aux autres et le montage est facilité par rapport à celui de regroupement de plusieurs sections de tube déjà profilé. Figure 3 shows the simplest embodiment of the tube with a single fold on itself. The elements of the tube formed by plates and partitions according to Figure 5 are welded to each other and assembly is facilitated compared to that of grouping together several sections of already profiled tube.
La plaque de verre 3 est disposée par dessus la face supérieure 15 du tube. Il y a lieu de noter dans cette structure que le dépôt de phosphore photoémlsslf 30 peut être envisagé réalisé aussi bien sur le dessus 15 du tube, la glace 3 jouant alors un rôle protecteur. The glass plate 3 is arranged over the upper face 15 of the tube. It should be noted in this structure that the deposition of photoemlsslf phosphorus 30 can be envisaged carried out both on the top 15 of the tube, the glass 3 then playing a protective role.
La réalisation selon la figure 5 peut s'effectuer selon la technique précitée, découpage et soudure des différentes plaquettes, ou directement par moulage dans un moule en graphite. The production according to FIG. 5 can be carried out according to the aforementioned technique, cutting and welding of the various plates, or directly by molding in a graphite mold.
La figure 6 représente un mode de réalisation suivant lequel plusieurs lampes quartz sont utilisées emplilées les unes sur les autres, par exemple trois lampes lA, 13 et 1C de manière à produire une source lumineuse de très forte luminance. Une lampe panneau de ce genre permet de produire une visualisation tête haute en avionique et d'utiliser un écran cristal liquide au lieu d'un tube cathodique. La boîte 2 de plus grande capacité est prévue pour recueillir l'empilage des tubes à quartz successifs. Chaque lampe lA, 13, 1C contribue au rayonnement
UV au niveau de la face avant 3. Les dimensions de face avant des lampes sont au moins égales à celles de l'écran cristal liquide à éclairer. On peut utiliser un revêtement phosphorescent dont la raie d'émission, généralement dans le vert est adaptée à une optique holographique.FIG. 6 represents an embodiment according to which several quartz lamps are used stacked on one another, for example three lamps 1A, 13 and 1C so as to produce a light source of very high luminance. A panel lamp of this kind makes it possible to produce a head-up display in avionics and to use a liquid crystal screen instead of a cathode ray tube. The larger capacity box 2 is designed to collect the stack of successive quartz tubes. Each lamp lA, 13, 1C contributes to the radiation
UV at the front face 3. The dimensions of the front face of the lamps are at least equal to those of the liquid crystal screen to be lit. A phosphorescent coating can be used, the emission line of which, generally in green, is suitable for holographic optics.
La superposition de plusieurs lampes plates lA, 13, 1C, donne un grand niveau de sécurité par la redondance apportée à constituer à la source 1 du dispositif d'éclairage. The superposition of several flat lamps lA, 13, 1C, gives a great level of security by the redundancy brought to constitute at the source 1 of the lighting device.
La figure 7 est relative à une version améliorée permettant d'obtenir une visualisation couleur à partir d'un écran à cristal liquide monochrome. Cet écran 4 est représenté à la partie supérieure. Il comporte le cristal liquide 40 inséré entre deux plaques de verre 41 et 42 maintenues rigoureusement équidistantes par des cales épaisseur. Ces plaques comportent des dépôts 41P et 42P jouant le rôle de polariseurs. L'une des plaques portent une contre-électrode 43 constituée d'une couche uniforme de matériau conducteur transparent. L'autre plaque porte la matrice active proprement dite,. elle se présente sous la forme d'une mosaïque de petits carrés 44, également en matériau conducteur transparent, appelés- électrodes de commande.Chaque carré, est relié å un réseau d'électrodes de ligne et de colonne 45 par l'intermédiaire d'un transistor en couches minces 46 (TFT), et constitue un élément ponctuel d'image de l'écran monochrome. FIG. 7 relates to an improved version enabling color display to be obtained from a monochrome liquid crystal screen. This screen 4 is shown at the top. It comprises the liquid crystal 40 inserted between two glass plates 41 and 42 held strictly equidistant by thick shims. These plates have deposits 41P and 42P playing the role of polarizers. One of the plates carries a counter electrode 43 consisting of a uniform layer of transparent conductive material. The other plate carries the active matrix proper. it is in the form of a mosaic of small squares 44, also made of transparent conductive material, called control electrodes. Each square is connected to a network of row and column electrodes 45 by means of a thin film transistor 46 (TFT), and constitutes a point image element of the monochrome screen.
A la -partie inférieure se trouve représentée la face avant 3 du dispositif d'éclairage, constituée d'une plaque transparente 31 sur laquelle on a formé un réseau de carrés fluorescents 33 au pas des électrodes de commande 44, séparés par des intervalles 34 opaques au rayonnement UV. At the lower part is shown the front face 3 of the lighting device, consisting of a transparent plate 31 on which a network of fluorescent squares 33 has been formed at the pitch of the control electrodes 44, separated by opaque intervals 34 to UV radiation.
Dans un écran cristal liquide trichrome chaque électrode 44 de commande est associée à un filtre correspondant à la couleur rouge, vert ou bleu désiré pour cet élément. In a three-color liquid crystal screen each control electrode 44 is associated with a filter corresponding to the red, green or blue color desired for this element.
Dans la réalisation proposée, ces filtres se trouvent remplacés au niveau de la plaque avant 3, par les carrés 33 en matériau fluorescent, tel 33R pour le rouge, 33V pour le vert et 33B pour le bleu. Les séparations opaques 34 sont déterminés de dimensions un peu plus larges que les espaces entre les carrés 44 en sorte que le rayonnement visible émis par un carré 33 parvienne bien au seul élément 44 auquel il est destlné. Ainsi par des dépôts fluorescents sur la face avant 3 on produit une mosaïque de points 33 de phosphore répondant successivement aux trois couleurs primaires et avec un pas identique au pas des points images 44 de l'écran cristal liquide 4. In the proposed embodiment, these filters are replaced at the level of the front plate 3, by the squares 33 of fluorescent material, such as 33R for red, 33V for green and 33B for blue. The opaque partitions 34 are determined to be slightly larger than the spaces between the squares 44 so that the visible radiation emitted by a square 33 does indeed reach the single element 44 to which it is intended. Thus, by fluorescent deposits on the front face 3, a mosaic of phosphor dots 33 is produced, successively responding to the three primary colors and with a pitch identical to the pitch of the image dots 44 of the liquid crystal screen 4.
L'écran cristal liquide utilisé monochrome est plaqué contre la face avant 3 du dispositif d'éclairage, les points images 44 étant centrés sur les points de phosphore 33. Tous les points de phosphore 33 sont excités par le rayonnement UV transmis par la lampe à quartz 2 à travers la plaque transparente 31. L'écran cristal liquide ne laisse passer que la lumière visible rouge, verte ou bleue selon les points images commandés en correspondance avec les phosphores 33R,33V et 33B. The monochrome liquid crystal screen used is pressed against the front face 3 of the lighting device, the image points 44 being centered on the phosphor points 33. All the phosphor points 33 are excited by the UV radiation transmitted by the lamp. quartz 2 through the transparent plate 31. The liquid crystal screen allows only red, green or blue visible light to pass, depending on the image points ordered in correspondence with the phosphors 33R, 33V and 33B.
Dans la version de base (figures 1 à 6) chaque élément image de l'écran cristal liquide est éclairé par la lumière blanche émise par les phosphores du revêtement fluorescent interne 30. Dans la nouvelle version l'énergie est répartie entre les trois couleurs primaires par les phosphores distincts 33R,33V et 33B. Ces phosphores remplacent l'ancienne couche 30. Ils se trouvent, de préférence, disposés comme représentés du côté extérieur de la face avant de manière à diminuer la distance qui les sépare des éléments électrodes de commande 44. On évite ainsi des effets de parallaxes et un éclairement au-delé de l'électrode de commande 44 associée au filtre 33. Ainsi, le phosphore 33R par exemple émét un flux lumineux dans le spectre du rouge, ce flux ne parvenant pratiquement qu'à l'élément 44 situé au-dessus du phosphore 33R. In the basic version (figures 1 to 6) each image element of the liquid crystal screen is illuminated by the white light emitted by the phosphors of the internal fluorescent coating 30. In the new version the energy is distributed between the three primary colors by the separate phosphors 33R, 33V and 33B. These phosphors replace the old layer 30. They are preferably arranged as shown on the outside of the front face so as to reduce the distance which separates them from the control electrode elements 44. This avoids the effects of parallaxes and an illumination beyond the control electrode 44 associated with the filter 33. Thus, the phosphor 33R for example emits a luminous flux in the spectrum of red, this flux practically arriving only at the element 44 located above phosphorus 33R.
Dans les solutions à écran cristal liquide polychrome, pour un point image une seule couleur primaire est utile, l'énergie des deux autres est perdue. De plus, la couleur primaire utile est atténuée par le filtre coloré (60 à 70 % de transmission). Dans la version couleur proposée conforme å l'invention chaque point image reçoit en théorie trois fois plus d'énergie car la lumière est émise en totalité selon une seule couleur primaire, I1 n'y a pas de perte de transmission due au passage à travers des filtres colorés. In polychrome liquid crystal screen solutions, for one image point only one primary color is useful, the energy of the other two is lost. In addition, the useful primary color is attenuated by the color filter (60 to 70% transmission). In the proposed color version according to the invention each image point in theory receives three times more energy because the light is emitted entirely in a single primary color, there is no loss of transmission due to passage through colored filters.
Cependant, cette valeur théorique d'amélioration du rendement lumineux n'est pas atteinte intégralement car la surface de chaque point de phosphore doit être inférieure à la surface du point image de l'écran ; l'épaisseur de la lame de verre de l'écran cristal liquide introduit un effet de parallaxe avec risque d'émission d'un point de phosphore vers des points images voisins et modification de la colorimétrie suivant l'angle de vue d'observation. Les points de phosphore sont entourés du dépôt non émissif opaque au rayonnement ultraviolet et de dimensions assez larges. Le mode de réalisation de la mosaïque de phosphores est donc très proche de celui d'un écran de tube cathodique couleur "shadow mask". However, this theoretical value for improving the light output is not fully achieved because the area of each phosphor point must be less than the area of the screen image point; the thickness of the glass slide of the liquid crystal screen introduces a parallax effect with the risk of emission of a point of phosphorus towards neighboring image points and modification of the colorimetry according to the angle of view of observation. The phosphorus points are surrounded by a non-emissive deposit opaque to ultraviolet radiation and of fairly large dimensions. The embodiment of the phosphor mosaic is therefore very close to that of a color shadow cathode ray tube screen.
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| WO1997025650A1 (en) * | 1996-01-11 | 1997-07-17 | Screen Technology Limited | Liquid crystal cell |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59127357A (en) * | 1983-01-11 | 1984-07-23 | Seiko Epson Corp | Flat type discharge lamp |
| JPS59197019A (en) * | 1983-04-25 | 1984-11-08 | Toshiba Corp | Liquid crystal display device |
| JPS6061725A (en) * | 1983-09-16 | 1985-04-09 | Sharp Corp | Color liquid crystal display device |
| JPS60124348A (en) * | 1983-12-08 | 1985-07-03 | Mitsubishi Electric Corp | Metallic vapor discharge lamp |
| GB2154355A (en) * | 1984-01-13 | 1985-09-04 | Ricoh Kk | Liquid crystal color display device |
| JPS60216435A (en) * | 1984-04-10 | 1985-10-29 | Sharp Corp | Flat type discharge tube |
| JPS6142850A (en) * | 1984-08-03 | 1986-03-01 | Yamato Denshi Kk | Gas charging body for plate-type lighting fixture and its manufacture |
| JPS61133549A (en) * | 1984-12-03 | 1986-06-20 | Matsushita Electric Works Ltd | Fluorescent lamp |
-
1987
- 1987-05-12 FR FR8706649A patent/FR2615310B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59127357A (en) * | 1983-01-11 | 1984-07-23 | Seiko Epson Corp | Flat type discharge lamp |
| JPS59197019A (en) * | 1983-04-25 | 1984-11-08 | Toshiba Corp | Liquid crystal display device |
| JPS6061725A (en) * | 1983-09-16 | 1985-04-09 | Sharp Corp | Color liquid crystal display device |
| JPS60124348A (en) * | 1983-12-08 | 1985-07-03 | Mitsubishi Electric Corp | Metallic vapor discharge lamp |
| GB2154355A (en) * | 1984-01-13 | 1985-09-04 | Ricoh Kk | Liquid crystal color display device |
| JPS60216435A (en) * | 1984-04-10 | 1985-10-29 | Sharp Corp | Flat type discharge tube |
| JPS6142850A (en) * | 1984-08-03 | 1986-03-01 | Yamato Denshi Kk | Gas charging body for plate-type lighting fixture and its manufacture |
| JPS61133549A (en) * | 1984-12-03 | 1986-06-20 | Matsushita Electric Works Ltd | Fluorescent lamp |
Non-Patent Citations (7)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 10, no. 201 (E-419)[2257], 15 juillet 1986; & JP-A-61 42 850 (YAMATO DENSHI K.K.) 01-03-1986 * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 10, no. 325 (E-451)[2381], 6 novembre 1986; & JP-A-61 133 549 (MATSUSHITA ELECTRIC WORKS LTD) 20-06-1986 * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 10, no. 65 (E-388)[2122], 14 mars 1986; & JP-A-60 216 435 (SHARP K.K.) 29-10-1985 * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 8, no. 250 (E-279)[1687], 16 novembre 1984; & JP-A-59 127 357 (SUWA SEIKOSHA K.K.) 23-07-1984 * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 9, no. 195 (P-379)[1918], 13 août 1985; & JP-A-60 61 725 (SHARP K.K.) 09-04-1985 * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 9, no. 280 (E-356)[2003], 8 novembre 1985; & JP-A-60 124 348 (MITSUBISHI DENKI K.K.) 03-07-1985 * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 9, no. 62 (P-342)[1785], 19 mars 1985; & JP-A-59 197 019 (TOSHIBA K.K.) 08-11-1984 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997025650A1 (en) * | 1996-01-11 | 1997-07-17 | Screen Technology Limited | Liquid crystal cell |
| US6191834B1 (en) | 1996-01-11 | 2001-02-20 | Screen Technology Limited | Liquid crystal cell |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2615310B1 (en) | 1993-06-25 |
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