DE19963915A1 - Hinterleuchtungsvorrichtung - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Hinterleuchtungsvorrichtung vorgeschlagen, die zur Hinterleuchtung einer Flüssigkristallzelle dient. Die Hinterleuchtungsvorrichtung umfaßt eine Lichtquelle, einen Polarisator und eine Lichtleiterplatte, wobei der Polarisator zwischen der Lichtquelle und der Lichtleiterplatte angeordnet ist.
Description
Die Erfindung geht aus von einer Hinterleuchtungsvorrichtung
nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es sind z. B. aus der
DE 197 00 472 schon Hinterleuchtungsvorrichtungen zur
Hinterleuchtung von Flüssigkristallanzeigen bekannt, bei
denen das Licht einer stabförmigen Lichtquelle in eine
Lichtleiterplatte eingekoppelt wird, in der
Lichtleiterplatte in Richtung der Flüssigkristallzelle
umgelenkt wird und anschließend die Flüssigkristallzelle
durchstrahlt. Die Flüssigkristallzelle beinhaltet einen
Flüssigkristall, der in Abhängigkeit von einem über eine
Ansteuerung angelegten Feld die Polarisation des den
Flüssigkristall durchstrahlenden Lichtes beeinflussen kann.
Auf der der Lichtleiterplatte zugewandten Seite der
Flüssigkristallzelle ist ein Polarisationsfilter angeordnet,
der das einfallende Licht linear polarisiert. Auf der dem
ersten Polarisator gegenüberliegenden Seite der
Flüssigkristallzelle ist ein zweiter Polarisationsfilter
angeordnet. Je nach elektrischer Ansteuerung der
Flüssigkristallzelle und der damit verbundenen Ausrichtung
des Flüssigkristalls wird das durch den ersten Polarisator
linear polarisierte Licht durch den zweiten Polarisator
absorbiert oder transmittiert. Sind die Richtungen der
Absorptionsminima der Polarisationsfilter z. B. gekreuzt
angeordnet, und wird das durchstrahlte Licht nicht
beeinflußt, wird das Licht von dem zweiten
Polarisationsfilter absorbiert. Die Flüssigkristallzelle
erscheint dunkel. Wird dagegen das Licht in seiner
Polarisationsrichtung um 90° gedreht, erscheint die Zelle
hell. In jedem Fall werden durch den ersten Polarisations
filter mindestens 50% des auftreffenden, unpolarisierten
Lichtes absorbiert, wobei sich der erste Polarisationsfilter
entsprechend erwärmen kann. Der Polarisationsfilter muß über
der gesamten Fläche der Flüssigkristallanzeige angeordnet
sein.
Die erfindungsgemäße Hinterleuchtungsvorrichtung mit den
Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil,
daß der Polarisator zwischen der Lichtquelle und der
Lichtleiterplatte angeordnet ist. Hierdurch ist es möglich,
den Polarisator kleiner als die Fläche der
Flüssigkristallzelle auszuführen. Außerdem kann sich eine
Erwärmung des Polarisators nicht direkt auf die Flüssig
kristallzelle auswirken, da die Flüssigkristallzelle und der
Polarisator zumindest durch die Lichtleiterplatte räumlich
getrennt angeordnet sind.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind
vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im
Hauptanspruch angegebenen Hinterleuchtungsvorrichtung
möglich. Besonders vorteilhaft ist es, den Polarisator als
einen reflektierenden Polarisationsfilter auszuführen, der
das Licht einer ersten Polarisationsrichtung durchläßt und
das Licht einer anderen Polarisationsrichtung reflektiert.
Hierdurch wird einerseits eine Erwärmung des
Polarisationsfilters vermieden, da nicht durchgelassenes
Licht nicht absorbiert, sondern reflektiert wird.
Andererseits kann das reflektierte Licht z. B. nach einer
Streuung seine Polarisationsrichtung wieder ändern, sodaß
auch dieses Licht den Polarisationsfilter durchqueren kann.
Hierdurch kann die Effizienz der Hinterleuchtungsvorrichtung
gegenüber einer Verwendung eines Polarisationsfilters mit
einer Absorption von mindestens 50% erhöht werden.
Weiterhin ist vorteilhaft, daß ein Absorptionsminimum des
Polarisators für Licht besteht, das parallel zu einer Kante
der Lichtleiterplatte polarisiert ist. Hierdurch wird
gewährleistet, daß die Polarisationsrichtung bei
Reflektionen in der Lichtleiterplatte möglichst erhalten
bleibt.
Es ist weiterhin vorteilhaft, daß der Polarisator Licht
einer vorgegebenen, zirkularen Polarisationsrichtung
absorbiert oder reflektiert und daß zwischen dem Polarisator
und der Flüssigkristallzelle eine λ/4-Platte angeordnet ist,
die aus dem zirkular polarisierten Licht wieder linear
polarisiertes Licht erzeugt. Insbesondere reflektive,
zirkulare Polarisationsfilter bieten eine hohe Transmission
für die eine zirkulare Polarisationsrichtung und eine hohe
Reflektion für die andere, entgegengesetzte zirkulare
Polarisationsrichtung.
Ferner ist es vorteilhaft, daß zwischen der Lichtquelle und
dem Polarisator ein Prismenfilm anzuordnen. Der Prismenfilm
dient dazu, Licht der Lichtquelle in Richtung des
Polarisators und der Lichtleiterplatte zu bündeln. Hierdurch
wird vermieden, daß das Licht der Lichtquelle in zu spitzen
Winkeln zu den Deckflächen der Lichtleiterplatte in die
Lichtleiterplatte eingekoppelt wird.
Es ist weiterhin vorteilhaft, zwischen dem Polarisator und
der Lichtquelle, bzw. einem die Lichtquelle umgebenden
Reflektor eine λ/4-Platte anzuordnen. Diese λ/4-Platte hat
den Vorteil, daß bei einer Reflektion von einem zirkularen
Polarisationsfilter das reflektierte Licht zunächst wieder
linear polarisiert, reflektiert und anschließend wieder
zirkular polarisiert wird. Dabei findet eine Umkehrung der
Polarisationsrichtung statt, so daß anfänglich reflektiertes
Licht nunmehr den Polarisationsfilter passieren kann.
Es ist weiterhin vorteilhaft, zwischen der Lichtleiterplatte
und der Flüssigkristallzelle eine λ/2-Platte anzuordnen, da
bei heute üblichen Flüssigkristallzellen im allgemeinen die
Polarisationsrichtung für ein Absorptionsminimum des
Polarisators um 45° gegenüber den Kanten der Deckfläche der
Lichtleiterplatte geneigt ist. Bei üblichen Flüssigkristall
zellen ist diese Neigung entsprechend berücksichtigt. Durch
die λ/2-Platte wird das einfallende, parallel zu der Kante
der Lichtleiterplatte linear polarisierte Licht um 45°
gedreht.
Es ist weiterhin vorteilhaft, daß an einer zweiten
Deckfläche der Lichtleiterplatte ein vorzugsweise
metallischer Reflektor, ein holographischer Reflektor oder
ein dielektrischer Reflektor angeordnet ist. Bei den
genannten Reflektoren wird eine Polarisierung des
einfallenden Lichts durch eine Reflexion nicht verändert.
Es ist weiterhin vorteilhaft, die reflektierende Fläche des
Reflektors gewellt zu strukturieren, da auf diese Weise die
Effizienz einer Reflexion von polarisiertem Licht gesteigert
werden kann.
Weiterhin ist es vorteilhaft, Mikroprismen mit einem
dreieckigen Querschnitt oder quaderförmig an der Licht
leiterplatte anzuordnen, um eine effiziente Umlenkung des
Lichtes in Richtung der Flüssigkristallzelle zu ermöglichen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert.
Es zeigen Fig. 1a einen Querschnitt durch eine
Hinterleuchtungsvorrichtung mit einer Flüssigkristallzelle,
Fig. 1b einen Längsschnitt durch die in Fig. 1a
dargestellte Hinterleuchtungsvorrichtung, Fig. 2 einen
Ausschnitt mit einem Einkoppelbereich in die
Lichtleiterplatte aus einem Querschnitt durch die
Hinterleuchtungsvorrichtung. Die Fig. 3a, 3b, 3c zeigen
weitere Querschnitte durch den Einkoppelbereich in die
Lichtleiterplatte. Die Fig. 4a, 4b, 4c zeigen
verschiedene Ausgestaltungen eines auf der dem Benutzer
abgewandten Deckfläche angeordneten Reflektors. Die Fig.
5a, 5b zeigen verschiedene Ausgestaltungen von an der
Lichtleiterplatte angeordneten Mikroprismen in einer
perspektivischen Ansicht und die Fig. 6ä und 6b zeigen
eine Aufsicht auf die dem Benutzer abgewandten Deckfläche
der Lichtleiterplatte mit verschieden ausgeführten
Mikroprismen.
Bei der in der Fig. 1a dargestellten Flüssigkristallanzeige
ist auf einer einem Betrachter zugewandten Seite einer
Lichtleiterplatte 1 eine Flüssigkristallzelle 2 angeordnet.
Die Lichtleiterplatte 1 weist eine erste, der Flüssig
kristallzelle 2 und einem sich vor der Flüssigkristallzelle
2 befindenden Betrachter zugewandte erste Deckfläche 3 auf.
Die Lichtleiterplatte 1 weist ferner auf der der ersten
Deckfläche 3 gegenüberliegenden Seite eine zweite Deckfläche
4 auf. Auf der zweiten Deckfläche 4 sind Mikroprismen 5
angeordnet. Aus Gründen der Übersichtlichkeit der Zeichnung
ist lediglich eines der Mikroprismen mit dem Bezugszeichen
versehen. An der zweiten Deckfläche 4 ist ein erster
Reflektor 6 angeordnet. Die Lichtleiterplatte 1 weist eine
erste Seitenfläche 7 auf, die sowohl an die erste Deckfläche
3 als auch an die zweite Deckfläche 4 grenzt. Die in
Richtung einer Lichtquelle 8 weist. Zwischen der ersten
Seitenfläche 7 und der Lichtquelle 8 ist ein Polarisator 9
angeordnet. Die Lichtquelle 8 ist von einem zweiten
Reflektor 10 umgeben, der einerseits an die erste Deckfläche
3 und andererseits an die zweite Deckfläche 4 anschließt.
Auf einer der ersten Seitenfläche 7 gegenüberliegenden.
Seitenfläche 11 ist ein dritter Reflektor 12 angeordnet. Die
Flüssigkristallzelle 2 besteht aus einer ersten Glasplatte
13 und einer zweiten Glasplatte 14, zwischen den
Flüssigkristall 15 angeordnet ist. Elektrische Ansteuerungen
def Flüssigkristallzelle 2 sind in der Fig. 1a nicht
eingezeichnet. Auf der einem Betrachter zuweisenden zweiten
Glasplatte 14 ist ein zweiter Polarisator 16 angeordnet.
Zwischen der Lichtleiterplatte 1 und der ersten Glasplatte
13 ist eine λ/2-Platte 30 angeordnet. Die λ/2-Platte 30
dient dazu, die Polarisation von in die Flüssigkristallzelle
eindringenden Lichts um 45 Grad zu drehen, um die Verwendung
herkömmlicher Flüssigkristallzellen zu ermöglichen, die auf
linear polarisiertes Licht ausgerichtet sind, daß unter
einem Winkel von 45 Grad gegenüber den Seitenkanten der
Flüssigkristallzelle in die Flüssigkristallzelle eindringt.
Das in der Lichtquelle 8 erzeugte Licht tritt direkt oder
nach einer Reflektion an dem zweiten Reflektor 10 durch den
ersten Polarisator 9 in die Lichtleiterplatte 1 ein, wobei
der erste Polarisator 9 als ein linearer Polarisationsfilter
ausgeführt ist. Das durch den ersten Polarisator 9
durchtretende Licht ist linear polarisiert, vorzugsweise in
einer Richtung parallel zu einer Kante der Lichtleiterplatte
1. Das nunmehr linear polarisierte Licht setzt sich in der
Lichtleiterplatte 1 fort. Trifft das Licht auf die
Mikroprismen 5, wird es durch die Mikroprismen 5 bzw. durch
den ersten Reflektor 6 in Richtung der Flüssigkristallzelle
2 umgeleitet. Bis das Licht jedoch ausgekoppelt wird, kann
sich das Licht unter Totalreflexion an der ersten Deckfläche
3 oder der zweiten Deckfläche 4, sowie unter Reflexion an
dem dritten Reflektor 12 in der Lichtleiterplatte 1
ausbreiten. Das linear polarisierte Licht trifft auf die
vorzugsweise in einzelne, elektrisch ansteuerbare Segmente
unterteilte Flüssigkristallzelle 2 und wird durch den
Flüssigkristall 15 zwischen der ersten Glasplatte 13 und der
zweiten Glasplatte 14 in seiner Polarisationseigenschaft je
nach Ansteuerung der einzelnen Segmente der
Flüssigkristallzelle 2 beeinflußt oder nicht beeinflußt. Der
zweite Polarisator 16 absorbiert nun das Licht einer
vorgegebenen Polarisationsrichtung. Bei einem
Ausführungsbeispiel liegt sein Absorptionsminimum in der
Richtung, in der das linear polarisierte Licht in die
Flüssigkristallzelle 2 eintritt. Es erscheinen die
elektrisch nicht angesteuerten Zellen hell. Liegt das
Absorptionsminimum des zweiten Polarisators 16 senkrecht zu
der Polarisationsrichtung des in die Flüssigkristallzelle 2
eintretenden Lichtes, dann erscheinen unangesteuerte Zellen
dunkel.
Ist der Polarisator 9 als ein reflektierender Polarisator
ausgeführt, so kann von dem ersten Polarisator 9 Licht einer
Polarisationsrichtung, die der erste Polarisator 9 nicht
durchläßt, in Richtung der Lichtquelle 8 und des zweiten
Reflektors 10 reflektiert werden. Bei Reflexionen an dem
zweiten Reflektor 10 und/oder in der Lichtquelle 8 kann das
Licht in seiner Polarisationseigenschaft beeinflußt werden
und möglicherweise bei einem erneuten Auftreffen auf den
ersten Polarisator 9 den ersten Polarisator 9 durchqueren.
Der erste Reflektor 6, der zweite Reflektor 10 und der
dritte Reflektor 11 sind vorzugsweise als metallische
Reflektoren ausgeführt. Der erste Reflektor 6 kann jedoch
auch als ein holographischer Reflektor ausgeführt sein, bei
dem die Oberfläche des ersten Reflektors 6 als ein Hologramm
ausgeführt ist und Licht entsprechend der auf dem ersten
Reflektor angeordneten holographischen Struktur in Richtung
der Flüssigkristallzelle 2 umlenkt. Der erste Reflektor 6
kann auch als ein dielektrischer Reflektor ausgeführt sein,
bei dem eine Vielzahl von Schichten mit unterschiedlichem
Brechungsindex hintereinander angeordnet sind und es bei den
Reflektionen an den einzelnen Grenzschichten zu Inter
ferenzen kommt, wobei die Grenzschichten so gewählt werden,
daß das eintreffende Licht an der Schichtenfolge des
dielektrischen Reflektors reflektiert wird.
Da die Wahrscheinlichkeit für eine Auskopplung des Lichtes
mit einem zunehmenden Abstand von der Lichtquelle 8 steigt,
nimmt die Dichte der an der zweiten Deckfläche 4 angeord
neten Mikroprismen 5 mitzunehmenden Abstand von der ersten
Seitenfläche 7 zu der zweiten Seitenfläche 11 hin zu.
In der Fig. 1b ist ein Längsschnitt durch die in der Fig.
1a dargestellten Hinterleuchtungsvorrichtung entlang der
gestrichelten Linie von I nach II dargestellt. Hier und im
folgenden bezeichnen gleiche Bezugszeichen auch gleiche
Elemente. Die Lichtquelle 8 ist als eine stabförmige
Lichtquelle ausgeführt, die sich entlang der ersten
Seitenfläche 7 und dem ersten Polarisator 9 erstreckt. Die
Lichtquelle 8 ist vorzugsweise als eine stabförmige
Kaltkathodenfluoreszenzlampe mit einem ersten elektrischen
Kontakt 17 und einem zweiten elektrischen Kontakt 18
ausgeführt. Ferner ist es auch möglich, jedoch in der
Zeichnung nicht dargestellt, eine Lichtquelle an anderen
Seitenflächen der Lichtleiterplatte 1 anzuordnen, z. B. an
der zweiten Seitenfläche 11. Die Lichtquelle 8 kann hierzu
als eine L-, bzw. U-förmige Lichtquelle ausgeführt sein.
In der Fig. 2 ist in einem anderen Ausführungsbeispiel die
Lichtquelle 8 mit dem zweiten Reflektor 10 mit einem
Anfangsbereich der Lichtleiter
platte 1 aus der gleichen Ansicht wie zu der Fig. 1a
dargestellt. Zwischen dem ersten Polarisator 9 und der
Lichtquelle 8 ist ein Prismenfilm 19 mit Mikroprismen 20
angeordnet, wobei die Mikroprismen 20 in Richtung des ersten
Polarisators 9 weisen. Der Prismenfilm 19 ist vorzugsweise
auf der der Lichtquelle 8 zugewandten Seite eben ausgeführt.
Die Mikroprismen 20 weisen vorzugsweise einen dreieckigen
Querschnitt oder eine Pyramidenform auf und dienen dazu, das
Licht der Lichtquelle in Richtung des ersten Polarisators 9
und der Lichtleiterplatte 1 zu bündeln, sodaß das in die
Lichtleiterplatte 1 eintretende Licht möglichst parallel zu
der ersten Deckfläche 3 und der zweiten Deckfläche 4
eintritt. Der Prismenfilm 19 ist vorzugsweise aus einem
transparenten Kunststoffmaterial gefertigt.
In der Fig. 3a ist ein weiteres Ausführungsbeispiel in der
Ansicht wie in der Fig. 2 dargestellt. Zwischen einem
ersten Polarisator 21, der als ein reflektierender
Polarisator ausgeführt ist, und dem zweiten Reflektor 10 ist
eine λ/4-Platte 22 eingefügt. Der erste Polarisator 21 ist
als ein linearer Polarisator wie der erste Polarisator 9
ausgeführt. Die λ/4-Platte ist vorzugsweise als eine
flexible Folie ausgeführt. Die λ/4-Platte 22 weist eine
doppelbrechende Eigenschaft auf und ist derartig zwischen
dem ersten Polarisationsfilter 21 und dem zweiten Reflektor
10 angeordnet, daß von dem ersten Polarisator 21
reflektiertes Licht bei einem Auftreffen auf die λ/4-Platte
22 in zirkular polarisiertes Licht umgewandelt wird. Bei
einer Reflektion an dem zweiten Reflektor 10 kommt es zu
einem Vorzeichenwechsel bei der Polarisationsrichtung,
sodaß bei einem erneuten Durchqueren der λ/4-Platte 22 das
Licht gegenüber seiner Polarisationsrichtung, mit der es auf
die λ/4-Platte 22 aufgetroffen ist, um 90° gedreht ist.
Dieses Licht kann nunmehr den ersten Polarisator 21
durchqueren. Das unpolarisierte Licht der Lichtquelle 8 wird
bei der Durchquerung der λ/4-Platte nicht merklich
beeinflußt.
In der Fig. 3a ist statt der λ/4-Platte 22 aus der Fig. 2a
eine λ/4-Platte 23 zwischen dem ersten Polarisator 9 und der
Lichtquelle 8 angeordnet. Die λ/4-Platte 23 hat auf das von
dem ersten Polarisator 21 reflektierte Licht die gleiche
Wirkung wie die λ/4-Platte 22, die zu der Fig. 2a
beschrieben wurde. Die λ/4-Platte 23 muß nicht
notwendigerweise aus einem flexiblen Material ausgeführt
sein, sondern kann auch aus einem spröden Material bestehen,
da eine Anpassung an die Form des zweiten Reflektors 10
nicht erforderlich ist.
Inder Fig. 3c ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
dargestellt. Die Fig. 3c zeigt einen Querschnitt durch den
Anfangsbereich der Lichtleiterplatte 1 bis zu dem zweiten
Reflektor 10. Zwischen der Lichtquelle und der ersten
Seitenfläche 7 ist zunächst, ausgehend von der Lichtquelle
8, eine erste λ/4-Platte 23, ein zirkularer
Polarisationsfilter 24 und eine zweite λ/4-Platte 25
angeordnet. Die erste λ/4-Platte 23 läßt zunächst das von
der Lichtquelle 8 ausgesendete Licht ohne merkliche
Beeinflussung passieren, da es unpolarisiert ist. Der
zirkulare Polarisationsfilter 24 läßt Licht in einer ersten
zirkularen Polarisationsrichtung passieren, während er das
Licht einer zweiten, der ersten Polarisationsrichtung
entgegengesetzten zirkularen Polarisationsrichtung
reflektiert. Dies wird z. B. durch eine helixförmige
Molekularstruktur des zirkularen Polarisationsfilters 24
erreicht. Das auf die erste λ/4-Platte auftreffende,
zirkular polarisierte Licht wird durch die erste λ/4-Platte
linear polarisiert, von dem zweiten Reflektor 10 reflektiert
und wird von der ersten λ/4-Platte 23 wieder in zirkular
polarisiertes Licht umgewandelt, hat aber nun die umgekehrte
Polarisationsrichtung, sodaß es den zirkularen
Polarisationsfilter 24 ungehindert passieren kann. Das durch
den zirkularen Polarisationsfilter 24 durchgehende Licht
wird von der zweiten λ/4-Platte 25 in linear polarisiertes
Licht in der gewünschten Polarisationsrichtung umgelenkt.
In der Fig. 4a ist eine Ausführung eines ersten
metallischen Reflektors 60 gezeigt, der vor der zweiten
Deckfläche 4 der Lichtleiterplatte 1 und vor den
Mikroprismen 5 angeordnet ist. Der erste metallische
Reflektor ist eben ausgeführt und vorzugsweise aus Silber
oder einer Silberlegierung gefertigt. Der erste metallische
Reflektor 60 kann auch auf einer tragenden Kunststoffolie,
die in der Figur nicht dargestellt ist, angeordnet sein.
In der Fig. 4b ist eine weitere Ausführung eines
metallischen Reflektors 61 dargestellt. Der metallische
Reflektor 61 weist eine Oberfläche 62 auf, die der zweiten
Deckfläche 4 der Lichtleiterplatte 1 zuweist. Die Oberfläche
62 weist eine Wellenstruktur auf. Vorzugsweise haben die
einzelnen Wellen einen dreieckigen Querschnitt. Einzelne
Ecken 64 werden jeweils von einer ersten Seitenfläche 65 und
einer zweiten Seitenfläche 66 gebildet, die vorzugsweise
gleich groß sind. Die erste Seitenfläche 65 und die zweite
Seitenfläche 66 schließen in einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel einen Winkel in Richtung der zweiten
Deckfläche 4 geöffneten Winkel 63 ein, dessen Größe in einem
Bereich zwischen 50 Grad und 90 Grad liegt. Durch die
erfindungsgemäße Gestaltung des zweiten metallischen
Reflektors 62 wird das Licht, das aus den Mikroprismen 5 in
Richtung des zweiten metallischen Reflektors 61 umgelenkt
wird, von der Oberfläche 62 reflektiert, ohne daß die
Polarisationsrichtung des Lichtes wesentlich beeinflußt
wird.
Eine weitere Ausführung eines erfindungsgemäßen Reflektors
ist in der Fig. 4c dargestellt, bei der vor der zweiten
Deckfläche 4 der Lichtleiterplatte 1 ein Reflektor
angeordnet ist, bei dem auf einem transparenten Träger 70
eine metallische Schicht 71 angeordnet ist. Eine erste
Oberfläche 72 des transparenten Trägers ist eben ausgeführt
und weist der zweiten Seitenfläche 4 zu. Eine zweite
Oberfläche 73 des transparenten Trägers weist vorzugsweise
eine Sägezahnstruktur auf, bei der Spitzen 75 von Sägezähnen
74 vorzugsweise parallel zu der ersten Schmalseite 7 der
Lichtleiterplatte 1 verlaufen, die in der Fig. 4c nicht
dargestellt ist. In der Figur ist aus Gründen der
Übersichtlichkeit der Zeichnung ein Sägezahn 74
hervorgehoben. Eine erste, der ersten Seitenfläche 7
zuweisende Seitenfläche 76 des Sägezahns 74 schließt mit
einer der zweiten Seitenfläche 11 zuweisenden Seitenfläche
77 des Sägezahns 74 vorzugsweise einen Winkel in einem
Bereich von 120° bis 160° ein. Die der zweiten Seitenfläche
11 zuweisende zweiten Seitenfläche 77 des Sägezahns 74 ist
dabei vorzugsweise bis zu vier Mal länger ausgeführt als die
erste, der ersten Seitenfläche 7 der Lichtleiterplatte 1
zuweisende Seitenfläche 76 des Sägezahns 74.
In der Fig. 5a ist eine Ecke der Lichtleiterplatte 1 in
einem Ausschnitt dargestellt. An der zweiten Deckfläche 4
sind Mikroprismen 80 mit einem dreieckförmigen Querschnitt
dargestellt. Der weitere Verlauf der Mikroprismen auf der
zweiten Deckfläche 4 ist in der Fig. 5a gestrichelt
eingezeichnet. Die Mikroprismen 80 mit dreieckförmigem
Querschnitt sind bevorzugte Ausführungsformen der
Mikroprismen 5, die zu den Fig. 1 bis 4 erläutert
wurden. Die Mikroprismen 80 weisen jeweils eine erste
Seitenfläche 81, die der ersten Seitenfläche 7 der
Lichtleiterplatte 1 zuweist, und eine zweite Seitenfläche 82
auf, die von der ersten Seitenfläche 7 wegweist. Die
Mikroprismen 80 erstrecken sich auf der zweiten Deckfläche 4
parallel zu der ersten Seitenfläche 7. Die erste
Seitenfläche 81 und die zweite Seitenfläche 82 schließen
jeweils mit einer durch eine gestrichelte Linie
gekennzeichneten Verlängerung der zweiten Deckfläche 4 einen
ersten Winkel 83 und einen zweiten Winkel 84 ein. Der erste
Winkel 83 und der zweite Winkel 84 liegen in einem Bereich
zwischen 35° und 55°.
In der Fig. 5b sind die Mikroprismen 80 durch quaderförmige
Mikroprismen 90 ersetzt. Die quaderförmigen Mikroprismen 90
verlaufen parallel zu der ersten Seitenfläche 7 der
Lichtleiterplatte 1.
Die zu den Fig. 5a und 5b beschriebenen Mikroprismen
erheben sich in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel in
einem Bereich von . . . µm bis . . . µm über die zweite
Deckfläche 4. (Zahlenwerte bitte ergänzen) Die einzelnen,
parallel zu der ersten Seitenfläche 7 verlaufenden
Mikroprismen haben einen Abstand voneinander, der in einem
Bereich von . . . µm bis . . . µm liegt. In den
Fig. 6a und 6b sind verschiedene Möglichkeiten dar
gestellt, die Mikroprismen auf der zweiten Deckfläche 4
anzuordnen. In der Fig. 6a sind Mikroprismen 100, die als
Mikroprismen 80 mit dreieckförmigem Querschnitt oder als
quaderförmige Mikroprismen 90 ausgeführt sein können, auf
der zweiten Deckfläche 4 angeordnet. Sie erstrecken sich
parallel verlaufend zu der zweiten Deckfläche 7 der Licht
leiterplatte entlang der gesamten ersten Seitenfläche 7 der
Lichtleiterplatte 1. Der Abstand der einzelnen Mikroprismen
nimmt von der ersten Seitenfläche 7 hin zu der zweiten
Seitenfläche 11 hin zu.
In der Fig. 6b sind die Mikroprismen 100 durch
unterbrochene Mikroprismen 101 ersetzt. Durch die
Unterbrechungen der linearen Mikroprismenstrukturen
entstehen bei den quaderförmigen Mikroprismen 90 einzelne
Quader und bei den Mikroprismen 80 mit dreieckigem
Querschnitt einzelne Zacken- oder Pyramidenstrukturen.
Hierdurch ist eine bessere Anpassung an eine homogene
Hinterleuchtung möglich, da neben dem Abstand der
Mikroprismen 101 auch die Größe und die Verteilung der
einzelnen, unterbrochenen Mikroprismen über die zweite
Deckfläche 4 variiert werden kann. Der zweite metallische
Reflektor 61 ist bezüglich der gewählten Winkel an die
quaderförmigen Mikroprismen anzupassen. Der Winkel der
ersten Seitenflächen 76 und 77 mit der Horizontalen 79 liegt
bei einer Verwendung quaderförmiger Mikroprismen 90 in einem
Bereich zwischen 20 Grad und 40 Grad.
Claims (16)
1. Hinterleuchtungsvorrichtung für eine Flüssigkristallzelle
mit einer Lichtleiterplatte, einer Lichtquelle und einem
Polarisator, wobei die Flüssigkristallzelle an einer ersten
Deckfläche der Lichtleiterplatte angeordnet ist, wobei das
Licht der Lichtquelle in die Lichtleiterplatte einkoppelbar
und durch die Lichtleiterplatte in Richtung der
Flüssigkristallzelle auskoppelbar ist, dadurch
gekennzeichnet, daß der Polarisator (9, 21, 24) zwischen der
Lichtquelle (8) und der Lichtleiterplatte (1) angeordnet
ist.
2. Hinterleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Polarisator (3, 21, 24) als ein
reflektierender Polarisator ausgeführt ist.
3. Hinterleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Polarisator (9, 21) Licht einer
vorgegebenen linearen Polarisationsrichtung absorbiert oder
reflektiert.
4. Hinterleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Polarisator (9, 21) so ausgerichtet
ist, daß ein Transmissionsmaximum für Licht besteht, das
parallel zu einer Kante der Lichtleiterplatte (1)
polarisiert ist.
5. Hinterleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Polarisator (24) Licht einer
vorgegebenen zirkularen Polarisationsrichtung absorbiert
oder reflektiert und daß zwischen dem Polarisator (24) und
der Lichtleiterplatte (1) oder daß zwischen der
Lichtleiterplatte und der Flüssigkristallzelle eine
λ/4-Platte (25) angeordnet ist.
6. Hinterleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem
Polarisator (9, 21, 24) und der Lichtquelle (8) ein
Prismenfilm (20) angeordnet ist.
7. Hinterleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem
Polarisator (21, 24) und der Lichtquelle (8) und/oder
zwischen der Lichtquelle (8) und einem die Lichtquelle
umgebenden Reflektor (10) eine λ/4-Platte (23)angeordnet ist.
8. Hinterleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der
Lichtleiterplatte (1) und der Flüssigkristallzelle (13, 14,
15) eine λ/2-Platte angeordnet ist.
9. Hinterleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Licht der
Lichtquelle (8) in eine Schmalseite (7) der
Lichtleiterplatte (1) einkoppelbar ist.
10. Hinterleuchtungsvorrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Lichtquelle (8) eine vorzugsweise stabförmige
Kaltkathodenfluoreszenzlampe ist.
11. Hinterleuchtungsvorrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an
einer zweiten Deckfläche (4) der Lichtleiterplatte (1), die
der ersten Deckfläche (1) gegenüberliegend ist, ein
Reflektor (6, 60, 61, 70) angeordnet ist.
12. Hinterleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der Reflektor (6, 60, 61, 70) als ein
metallischer Reflektor, als ein holographischer Reflektor
oder ein dielektrischer Reflektor ausgeführt ist.
13. Hinterleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche
11-12, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierende Fläche
des Reflektors gewellt strukturiert ist, daß die einzelnen
Wellen (62, 74) einen dreieckigen Querschnitt aufweisen und
daß die Seitenflächen (65, 66) der Dreiecke (64, 74) einen
Winkel (63, 75) in einem Bereich zwischen 20 Grad und 45 Grad
einschließen.
14. Hinterleuchtungsvorrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
zweite Deckfläche (4) der Lichtleiterplatte (1) Mikroprismen
(5, 80, 90, 100, 101) aufweist.
15. Hinterleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die auf der Lichtleiterplatte (19)
angeordneten Mikroprismen (5, 80, 100, 101) einen
dreieckigen Querschnitt aufweisen und daß Seitenflächen (81,
82) der Mikroprismen (5, 80, 100, 101) mit der zweiten
Deckfläche (4) einen Winkel (83, 84) in einem Bereich
zwischen 25 Grad und 55 Grad einschließen.
16. Hinterleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mikroprismen quaderförmig ausgeführt
sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19963915A DE19963915A1 (de) | 1999-12-31 | 1999-12-31 | Hinterleuchtungsvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19963915A DE19963915A1 (de) | 1999-12-31 | 1999-12-31 | Hinterleuchtungsvorrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE19963915A1 true DE19963915A1 (de) | 2001-08-09 |
Family
ID=7935084
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19963915A Ceased DE19963915A1 (de) | 1999-12-31 | 1999-12-31 | Hinterleuchtungsvorrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE19963915A1 (de) |
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