DE69032668T2

DE69032668T2 - Bildanzeigegerät

Info

Publication number: DE69032668T2
Application number: DE69032668T
Authority: DE
Inventors: Fumiaki Yamatokoriyama-Shi Nara-Shi Funada; Hiroshi Nara-Shi Nara-Ken Hamada; Shinichi Nara-Shi Nara-Ken Ogawa; Toshiaki Yamatokoriyama-Shi Nara-Ken Takamatsu; Noriko Nara-Shi Nara-Ken Watanabe; Masao Nara-Ken Yoshikawa
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1989-07-19
Filing date: 1990-07-19
Publication date: 1999-04-08
Anticipated expiration: 2010-07-20
Also published as: EP0644450B1; ES2122151T3; EP0409618A2; KR940000590B1; EP0409618A3; EP0409618B1; DE69022504D1; KR910003554A; ES2077648T3; EP0644450A1; US5381187A; US5715022A; DE69032668D1; DE69022504T2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Projektions-Bildanzeigegerät.

2. Beschreibung des Stands der Technik

In den letzten Jahren wurden zum Erzielen einer relativ großen Anzeige von Bildern durch ein kompaktes, leichtes Anzeigegerät Projektions-Anzeigegeräte, die ein Bild auf einen Schirm projizieren, verwendet, insbesondere solche, die eine nicht leuchtende Anzeigetafel vom Transmissionstyp zum Erzeugen eines Bilds durch Projizieren von Licht auf der Anzeigetafel von einer Lichtquelle hinter derselben verwenden.
Die nicht leuchtende Anzeigetafel emittiert selbst kein Licht, sondern vielmehr wird ihr Transmissionsvermögen durch ein Ansteuersignal geändert, und ein Bild wird durch Modulieren der Intensität des Lichts von einer gesondert vorhandenen Lichtquelle angezeigt. Zu Beispielen nicht leuchtender Anzeigetafeln gehören Flüssigkristalldisplay-Tafeln, elektrochrome Anzeigetafeln sowie transmissive Keramiktafeln (z. B. Anzeigetafeln unter Verwendung von Bleilanthanzirconattitanat (PLZT) in Anzeigeelementen). Insbesondere werden Flüssigkristalldisplay-Tafeln in großem Umfang in tragbaren Fernsehgeräten, Textprozessoren usw. verwendet.
Bei diesen Anzeigetafeln sind die kleinsten Anzeigeeinheiten, die als Bildelemente bezeichnet werden, mit einem regelmäßigen Muster angeordnet, und ein Bild wird dadurch angezeigt, dass an jedes Bildelement eine unabhängige Ansteuerspannung gelegt wird. Die zum Anlegen unabhängiger Ansteuerspannungen an jedes Bildelement verwendeten Methoden umfassen das Einfachmatrix- Ansteuersystem und das Aktivmatrix-Ansteuersystem.
Um eine Anzeige farbiger Bilder zu erzielen, wird ein System mit drei Tafeln verwendet, das ein Farbbild dadurch erzeugt, dass es einfarbige Bilder überlagert, die durch drei Anzeigetafeln entsprechend drei Primärfarben (d. h. rot, grün und blau) erzeugt werden, oder es wird ein Eintafelsystem verwendet, das eine Farbanzeige dadurch ausführt, dass drei Arten von Farbfiltern, die den drei Primärfarben entsprechen, in einem Mosaik- oder Streifenmuster (nachfolgend als Farb-. filter abgekürzt) so angebracht werden, dass sie den jeweiligen Bildelementen einer Anzeigetafel zugewandt sind.
Beim Dreitafelsystem ist es schwierig, ein kompaktes, leichtes Bildanzeigegerät zu realisieren, da sowohl die drei Anzeigetafeln als auch ein optisches System zum Überlagern der drei einfarbigen Bilder, die den drei Primärfarben entsprechen, erforderlich sind.
Andererseits ist es relativ einfach, mit einem Eintafelsystem ein kompaktes, leichtes Bildanzeigegerät herzustellen und niedrigere Herstellkosten zu erzielen. Um jedoch eine Auflösung zu erzielen, die derjenigen beim Dreitafelsystem entspricht, wenn ein farbiges Bild durch das Eintafelsystem erzeugt wird, sind auf nur einer Tafel dreimal so viele Bildelemente erforderlich. Daher muss jedes Bildelement kleiner gemacht werden und die Dichte der Bildelemente muss erhöht werden.
Wenn eine Flüssigkristalldisplay-Tafel vom Matrixansteuersystem mit einem Farbfilter verwendet wird, das an jedem Bildelement Licht der drei Primärfarben (d. h. rot, grün und blau) durchlässt, sollten die Schaltelemente und die verschiedenen Signalleitungen zwischen den Bildelementen vorhanden sein. Insbesondere dann, wenn eine Flüssigkristalldisplay-Tafel vom Aktivmatrix-Ansteuersystem mit Schaltelementen (z. B. Dünnfilmtransistoren oder Metall-Isolator-Metall(MIM)-Elementen) verwendet wird, sind mit diesen Schaltelementen verbundene gesonderte Anzeigeelektroden, Ansteuersignalleitungen, die Ansteuersignale an diese Anzeigeelektroden liefern, und Abrastersignalleitungen, die die Steuersignale liefern, die die obigen Schaltelemente durchrastern, vorhanden. Daher nimmt der Prozentsatz pro Flächeneinheit (Öffnungsverhältnis) der zur Anzeige beitragendenden Fläche (d. h. der Fläche, in der die Anzeigeelektroden ausgebildet sind) im Vergleich zur Fläche ab, die nicht zur Anzeige beiträgt (d. h. der Fläche, in der die verschiedenen Signalleitungen und die Schaltelemente ausgebildet sind).
Wenn Farbbilder durch ein Eintafel-Anzeigesystem angezeigt werden, ist es erforderlich, die Anzeigeelektroden kleiner zu machen und die Dichte der Bildelemente zu erhöhen, wie oben beschrieben, so daß die abgeschattete Fläche, die nicht zur Anzeige beiträgt, relativ groß wird, was das Öffnungsverhältnis weiter verringert.
Diese Verringerung des Öffnungsverhältnisses verringert die durch die Flüssigkristalldisplay-Tafel hindurchgestrahlte Lichtmenge, was zu einem dunkleren Anzeigebild führt, wenn dieselbe Lichtquelle verwendet wird.
Um dieses Problem zu überwinden, sind in den Japanischen Patentoffenlegungsveröffentlichungen Nr. 60-165621 bis 60-165624, 60-262131 und 1-35416 verschiedene Verfahren offenbart, die die Helligkeit des Anzeigebilds unter Verwendung eines Mikrolinsenarrays verbessern, um auf die Flüssigkristalltafel fallendes Licht auf die Bildelementflächen (d. h. die Anzeigeelektroden) zu konvergieren.
Es wurden die folgenden Verfahren zum Herstellen von Mikrolinsenarrays vorgeschlagen:
(1) Ein Formungsverfahren, bei dem eine Metallform dazu verwendet wird, ein Kunststoffmaterial oder Glas zu einem Mikrolinsenarray zu formen.
(2) Ein Verfahren, bei dem Konvexlinsen in einem Mikrolinsenarray dadurch hergestellt werden, dass ein Effekt dahingehend genutzt wird, dass dann, wenn ein spezieller Typ eines photoempfindlichen Harzes Licht mit einem Muster ausgesetzt wird, das dem Mikrolinsenarray entspricht, das photoempfindliche Harz, das nicht reagiert hat, von den nichtbeleuchteten Teilen zu den beleuchteten Teilen wandert und die beleuchteten Teile aufquellen, um die Konvexlinsen zu bilden.
(3) Ein Verfahren, bei dem Konvexlinsen in einem Mikrolinsenarray unter Verwendung einer bekannten Photolithographietechnik zum Strukturieren eines thermoplastischen Harzes in Plattenform, entsprechend dem Mikrolinsenarray, ausgebildet werden und dann das Harz auf eine Temperatur über seinem Erweichungspunkt erwärmt wird, um ihm Fließfähigkeit zu verleihen und eine Abrundung der Kanten hervorzurufen.
(4) Ein Verfahren, bei dem Konvexlinsen in einem Mikrolinsenarray dadurch ausgebildet werden, dass ein Annäherungsdruckvorgang auf einem photoempfindlichen Harz ausgeführt wird und die Menge des im Licht reagierenden Materials entsprechend der Unbestimmtheit des Übertragungsbilds auf dem photoempfindlichen Harz an den Kanten der Maske, wie beim Annäherungsdruck verwendet, verteilt wird.
(5) Ein Verfahren, bei dem eine einem Mikrolinsenarray entsprechende Konfiguration dadurch erhalten wird, dass Licht mit einer Intensitätsverteilung auf ein photoempfindliches Harz gestrahlt wird, um eine Brechungsindexver teilung auszubilden, die der Lichtintensität entspricht.
(6) Ein Verfahren, bei dem eine einem Mikrolinsenarray entsprechende Konfiguration dadurch erhalten wird, dass eine Brechungsindexverteilung auf Glas oder anderen transparenten Substraten unter Verwendung einer Technik mit selektiver Ionendiffusion ausgebildet wird.
(7) Ein Verfahren, bei dem Konvexlinsen in einem Mikrolinsenarray unter Verwendung der Kontraktion ausgebildet werden, die mit einer Kristallisation einhergeht, wenn Licht auf ein photoempfindliches Glas gebracht wird.
Alternativ sind in den Japanischen Patentoffenlegungsveröffentlichungen Nr. 61-208080 und 62-267791 Verfahren offenbart, bei denen ein Mikrolinsenarray durch selektives Färben desselben (d. h. mit den Primärfarben rot, grün und blau) unter Verwendung eines Pigments oder eines Farbstoffs mit einem Farbfilter kombiniert wird.
Bei den oben genannten Verfahren sollten Versuche dahingehend vorgenommen werden, die spektralen Eigenschaften als Funktion der ausgewählten Form des Farbfilters einzustellen, da jedoch das Farbfilter auch als Mikrolinsenarray wirkt, ist es schwierig, die Form zu ändern, die sich auf Grundlage der erforderlichen Linseneigenschaften einstellt. Auch ist es schwierig, die gewünschten spektralen Eigenschaften zu erzielen, da das Transmissionsvermögen entsprechend der Dickenverteilung der Mikrolinse selbst variiert (d. h., dass das Transmissionsvermögen nahe dem Zentrum jeder Mikrolinse verringert ist, wohingegen Licht im Wellenlängenband, das absorbiert werden sollte, nahe dem Rand jeder Mikrolinse durchlaufen kann). Darüber hinaus ist der Bereich der zum Herstellen von Mikrolinsenarrays verwendbaren Materialien wegen Faktoren wie dem Brechungsindex, der Molekülstruktur und dem Schmelzpunkt relativ eng. Ferner ist, da eine Begrenzung hinsichtlich der zum Herstellen von Mikrolinsen verwendbaren Materialien besteht, der Bereich der verwendbaren Pigmente und Farbstoffe stark eingeschränkt. Daher ist es wünschenswert, ein Farbfilter gesondert vom Mikrolinsenarray herzustellen.
Wenn ein Mikrolinsenarray unter Verwendung eines der obigen Verfahren (1) bis (7) hergestellt wird, werden die runden Mikrolinsen mit einem vorbestimmten Abstand angeordnet, um ein gegenseitiges Überlappen zu verhindern. Bei einem derartigen Typ eines Mikrolinsenarrays besteht ein Zwischenraum, der zwischen benachbarten Mikrolinsen verbleibt und der nicht zum Konvergieren von Licht beiträgt, so dass nicht das gesamte auf das Mikrolinsenarray fallende Licht konvergiert und zur Anzeige verwendet werden kann.
Angesichts dieses Problems wird angenommen, dass das Konvergiervermögen dadurch erhöht werden kann, dass die Form jeder der Mikrolinsen so geändert wird, dass zwischen ihnen kein Zwischenraum existiert. Wenn z. B. die Bildelemente in einem rechteckigen Gittermuster angeordnet werden, können die Mikrolinsen ohne Zwischenraum zwischen ihnen eng gepackt werden, wenn jede der Mikrolinsen eine Rechteckform erhält, die der Schrittweite der Bildelemente entspricht.
In den meisten Fällen sind die Bildelemente einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung in einer Streifenmatrix, einer Diagonalmatrix oder einer Dreiecksmatrix angeordnet. Die Mikrolinsen werden entsprechend der Bildelementmatrix in der Flüssigkristalldisplay-Tafel angeordnet. Bei einer Dreiecksmatrix sind die Bildelemente in den ungeradzahligen und geradzahligen Reihen um die Hälfte der Bildelement-Schrittweite gegeneinander versetzt (bei einer Farbanzeigetafel sind Bildelemente derselben Farben um das 1,5-fache der Bildelement-Schrittweite versetzt). Eine Dreiecksmatrix hat Vorteile dahingehend, dass ihre räumliche Auflösung geringe Anisotropie zeigt, dass die drei Primärfarben gut miteinander gemischt werden und dass die höchste Anzeigequalität dann erhalten wird, wenn dieselbe Anzahl von Bildelementen verwendet wird. Daher wird bei den meisten tragbaren Flüssigkristall-Fernsehern eine Dreiecksmatrix verwendet, und derselbe Effekt kann auch bei Projektions-Bildanzeigevorrichtungen erzielt werden.
Wenn Bildelemente in einer Dreiecksmatrix angeordnet werden, können die Mikrolinsen ohne gegenseitigen Zwischenraum unabhängig davon eng gepackt werden, ob sie rechteckig oder sechseckig sind. Wenn Mikrolinsen unter Verwendung des obigen Verfahrens (1) hergestellt werden, kann ihre Kontur in Rechtecke oder Sechsecke aufgeteilt werden, ohne dass die Rotationssymmetrie der Form verloren geht, so dass zwischen diesen Mikrolinsen beinahe keine Differenz im Konvergiervermögen existiert.
Wenn jedoch Mikrolinsen mit einer nicht abgerundeten Kontur unter Verwendung eines anderen Verfahrens als des obigen Verfahrens (1) dadurch hergestellt werden, dass das Belichtungsmuster in die gewünschte Form gebracht wird, geht die Rotationssymmetrie der Form verloren, so dass Astigmatismus auftritt, was die Größe des Durchmessers des Konvergenzflecks erhöht oder ihn verzerrt. Wenn dies dazu führt, dass der Konvergenzfleck über die Öffnung des Bildelements hinausreicht, nimmt das Konvergiervermögen ab. Hinsichtlich anderer Verfahren als des obigen Verfahrens (1) ist, unabhängig vom zum Herstellen des Mikrolinsenarrays verwendeten Verfahren, das Ausmaß von Astigmatismus bei rechteckigen Linsen größer als bei sechseckigen Linsen. Dies, da sich das Ausmaß des Astigmatismus entsprechend einer Verschiebung der konkaven/konvexen Form der Mikrolinsen oder einer Verschiebung der Brechungsindexverteilung ausgehend von Rotationssymmetrie ändert.
Daher ist es im allgemeinen am wirkungsvollsten, für eine Flüssigkristalldisplay-Tafel mit Bildelementen mit Dreiecksmatrix ein Mikrolinsenarray mit sechseckiger Kontur zu verwenden. Wenn ein Mikrolinsenarray durch das obige Ionendiffusionsverfahren (6) so hergestellt wird, dass kein Zwischenraum zwischen den Mikrolinsen existiert, werden die Ionen ausgehend von einem Diffusionsfenster eindiffundiert, das viel kleiner als der Durchmesser der herzustellenden Mikrolinsen ist. Daher wird die Form der Mikrolinsen auf natürliche Weise sechseckig.
Fig. 8 zeigt die Beziehung zwischen den Formen herkömmlicher Farbfilter und Mikrolinsen. Bei einer derartigen Kombination sind die Farbfilter 316R, 316G und 316B rechteckig, so dass weißes Licht oder Licht einer anderen Farbe aus denjenigen Teilen entweicht, die über die Mikrolinsen 314 hinaus reichen. Dies verringert den Anzeigekontrast, oder eine Farbmischung verringert die Klarheit; daher ist es wünschenswert, die Form der Farbfilter übereinstimmend mit der der Mikrolinsen auszubilden.
Im Fall von Bildanzeigevorrichtungen mit einer Flüssigkristalldisplay-Tafel, die mit einem Mikrolinsenarray kombiniert ist, sollten sowohl die Flüssigkristalldisplay-Tafel als auch das Mikrolinsenarray nahe aneinander so positioniert sein, dass die Mikrolinsen im Mikrolinsenarray einzeln den Bildelementen und der Flüssigkristalldisplay-Tafel entsprechen. Darüber hinaus ist, wenn eine Anzeige farbiger Bilder erfolgt, eine Ausrichtung zwischen den Farbfiltern und den Mikrolinsen erforderlich.
Jedoch ist es bei einer derartigen Bildanzeigevorrichtung schwierig, jedes der Teile durch mechanische Einrichtungen mit hoher Genauigkeit an der jeweiligen vorbestimmten Position zu erhalten, und die Herstellkosten nehmen zu, wenn versucht wird, die Genauigkeit zu erhöhen. Wenn jedoch eine Luftschicht zwischen der Flüssigkristalltafel, dem Mikrolinsenarray und dem Farbfilter existiert, fällt die Bildqualität wegen Verlusten, die aus Interferenz, Oberflächenreflexion und Lichtstreuung herrühren. Um Verluste zu verhindern, die aus Interferenz, Oberflächenreflexion und Lichtstreuung herrühren, können diese Teile mittels eines Klebers miteinander kombiniert werden.
Im allgemeinen werden zum Kombinieren optischer Komponenten miteinander oder zum Herstellen von Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen Techniken verwendet, die es ermöglichen, zwei oder mehr Substrate miteinander zu verbinden. Im allgemeinen wird ein durch Ultraviolettstrahlung härtbares Harz dazu verwendet, optische Komponenten wie achromatische, zusammengesetzte Linsen, verschiedene Arten von Prismen sowie ablenkende Strahlteiler zu kombinieren. Obwohl manchmal in der Kälte härtbare Harze verwendet werden, sind sie wegen ihrer langen Härtungszeit für die Massenherstellung nicht geeignet. Bei diesen optischen Komponenten werden manchmal verschiedene Glasarten miteinander kombiniert, jedoch existiert zwischen ihren Wärmeausdehnungskoeffizienten nur eine geringe Differenz. Ferner ist es nicht erforderlich, die Dicke der Kleberschicht genau einzustellen, solange sie dünn gehalten wird.
Da Flüssigkristalldisplay-Tafeln gleichmäßige elektrooptische Eigenschaften aufweisen müssen, sollte die Dicke der Tafel konstant sein. Wenn die zwei eine Flüssigkristalldisplay-Tafel aufbauenden Substrate kombiniert werden, werden zunächst Abstandshalter zwischen den Substraten verteilt, und danach wird in den Raum zwischen den Substraten ein Flüssigkristall eingefüllt. Es ist auch erforderlich, im Abdichtungsharz Abstandshalter zu verwenden, obwohl die Abdichtungsabschnitte kein Licht durchlassen müssen. Als Abdichtungsharz werden im allgemeinen angesichts der Auswirkungen auf die Eigenschaften und die Zuverlässigkeit einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung durch Wärme härtbare Epoxidkleber verwendet. Im Fall von Flüssigkristalldisplay-Tafeln bestehen die miteinander zu kombinierenden Substrate im allgemeinen aus demselben Material; daher ist es nicht erforderlich, Unterschiede der Wärmeausdehnungskoeffizienten zu berücksichtigen.
Wenn jedoch zwei Substrate mit verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten durch herkömmliche Techniken miteinander kombiniert werden, ist es erforderlich, einen Spannungsabbau, Verwindungen und eine Trennung der Substrate aufgrund Änderungen in der Wärmeumgebung zu verhindern. Insbesondere dann, wenn ein Mikrolinsenarray durch einen Kleber mit einer Flüssigkristalldisplay-Tafel kombiniert wird, verursacht der Kleber Änderungen der optischen Eigenschaften, oder eine nicht gleichmäßige Dicke des Klebers verursacht Verschiebungen der Brennweite, so dass sich die Verhinderungswirkung betreffend Interferenz, Oberflächenreflexion und Lichtstreuung verringert.
Als Beispiel werden Probleme erörtert, wie sie dann auftreten, wenn eine Flüssigkristalldisplay-Tafel mit Bohrsilicatglas-Substraten mit einem flachen Mikrolinsenarray mit einem Natronglas-Substrat kombiniert wird.
Wie oben angegeben, konvergiert das Mikrolinsenarray Licht, das andernfalls auf den Schwarzmatrixteil der Flüssigkristalldisplay-Tafel fallen würde, auf die Bildelemente, so dass die Helligkeit des Anzeigebilds zunimmt und das scheinbare Öffnungsverhältnis erhöht ist. Um den größtmöglichen Effekt zu erzielen, sollte das Mikrolinsenarray gleichmäßig dadurch mit der Flüssigkristalldisplay-Tafel kombiniert werden, dass die Dicke des dazwischen befindlichen Klebers so eingestellt wird, dass der Brennpunkt jeder der Mikrolinsen in der Fläche des entsprechenden Bildelements liegt.
Im Fall eines flachen Mikrolinsenarrays, das eine Brechungsindexverteilung durch ein Ionenaustauschverfahren erhält, wird ein Natronglas, das eine große Menge an Natriumionen enthält, als Substrat verwendet. Da Natronglas aufgrund der Auslösung von Ionen in den Flüssigkristall, was die Eigenschaften desselben beeinträchtigt, als Substrat von Flüssigkristalldisplay- Tafeln nicht wünschenswert ist, wird Borsilicatglas mit niedrigem Ionengehalt verwendet. Da der Wärmeausdehnungskoeffizient von Natronglas 8 bis 10 · 10&supmin;&sup6; Grad&supmin;¹ beträgt, während der von Borsilicatglas 4 bis 5 · 10&supmin;&sup6; Grad&supmin;¹ beträgt, tritt, wenn ein Paar von Drei-Zoll-Substraten kombiniert wird, bei einer Temperatur von 150ºC eine Verwindung von ungefähr 0,9 mm auf, weswegen sich die Zuverlässigkeit bei Wärme verringert.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Gemäß einer Erscheinungsform schafft die Erfindung, wie sie durch Anspruch 1 definiert ist, ein Bildanzeigegerät mit:
- einer Anzeigeeinrichtung zum Erzeugen eines Anzeigebilds, die eine nicht leuchtende Anzeigetafel und ein auf der Lichteintrittsseite derselben angeordnetes Mikrolinsenarray aufweist;
- einem optischen System zum Beleuchten der Anzeigeeinrichtung mit Licht von einer Lichtquelle; und
- mindestens einer Projektionslinse zum Projizieren des Anzeigebilds;
dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigetafel und das Mikrolinsenarray mittels eines transparenten Klebers miteinander kombiniert sind, wobei dieser Kleber in ihm dispergierte Abstandshalter enthält.
Gemäß einer anderen Erscheinungsform schafft die Erfindung, wie durch An spruch 12 definiert, eine nicht leuchtende Anzeigeeinrichtung zum Modulieren von projiziertem Licht entsprechend einem Bild in einem Projektions- Bildanzeigegerät, wobei die Anzeigeeinrichtung eine nicht leuchtende Anzeigetafel und ein auf der Lichteintrittsseite dieser Anzeigetafel angeordnetes Mikrolinsenarray aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigetafel und das Mikrolinsenarray mittels eines transparenten Klebers miteinander kombiniert sind, wobei dieser Kleber in ihm dispergierte Abstandshalter enthält.
Die Merkmale der Oberbegriffe der Ansprüche 1 und 12 sind aus der oben genannten Japanischen Patentoffenlegungsveröffentlichung Nr. 1-35416 bekannt.
Die abhängigen Ansprüche 2 bis 11 betreffen bevorzugte Merkmale der Erfindung.
Gemäß der Erfindung kann ein kompaktes, leichtes Bildanzeigegerät mit deutlich verbessertem Kontrast und verbesserter Helligkeit angezeigter Bilder realisiert werden, ohne dass die optischen Eigenschaften dadurch beeinträchtigt sind, dass eine nicht leuchtende Anzeigetafel und ein Mikrolinsenarray kombiniert sind.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine schematische Schnittansicht, die die Konfiguration eines Farb-Bildanzeigegeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Fig. 2 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht, die einen Teil der Anzeigeeinrichtung im Bildanzeigegerät von Fig. 1 zeigt.
Fig. 3 ist eine vergrößerte Draufsicht, die die Umgebung der Bildelementelektroden in der Flüssigkristalldisplay-Tafel der Anzeigeeinrichtung von Fig. 2 zeigt.
Fig. 4 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die das Mikrolinsenarray der Anzeigeeinrichtung von Fig. 2 zeigt, wie von der Lichtaustrittsseite her gesehen.
Fig. 5 ist eine schematische Schnittansicht, die die Konfiguration eines Farb-Bildanzeigegeräts gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Fig. 6 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht, die einen Teil der Anzeigeeinrichtung im Bildanzeigegerät von Fig. 5 zeigt.
Fig. 7 ist eine schematische Schnittansicht, die die Konfiguration eines einfarbigen Bildanzeigegeräts gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Fig. 8 ist eine schematische Ansicht, die die Beziehung zwischen den Formen von Mikrolinsen und Farbfiltern bei einem herkömmlichen Bildanzeigegerät zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Beispiel 1

Fig. 1 zeigt ein Farb-Bildanzeigegerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dieses Farb-Bildanzeigegerät 100 verfügt über eine Lichtquelle 2 und einen Reflexionsspiegel 3. Das Licht von der Lichtquelle 2 und vom Reflexionsspiegel 3 durchläuft Kondensorlinsen 4 und 5 und tritt dann in die Anzeigeeinrichtung 61 ein.
Die Lichtquelle 2 ist eine Weißlichtquelle, die eine Halogenlampe, eine Metallhalogenidlampe oder eine Xenonlampe sein kann. Der Reflexionsspiegel 3 reflektiert das von der Lichtquelle 2 emittierte Licht zur entgegengesetzten Seite und lenkt das Licht zur Anzeigeeinrichtung 61. Obwohl bei diesem Beispiel Köhler-Beleuchtung verwendet ist, können auch andere Beleuchtungsverfahren (z. B. kritische Beleuchtung oder telezentrische Beleuchtung) verwendet werden.
Das durch die Anzeigeeinrichtung 61 laufende Licht wird durch die Projektionslinse 7 auf den Schirm 8 projiziert, was zu einem Farbbild führt.
Fig. 2 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht, die einen Teil der Anzeigeeinrichtung 61 zeigt. Diese Anzeigeeinrichtung 61 verfügt über ein Mikrolinsenarray 110 und eine Flüssigkristalldisplay-Tafel 120, die beide mittels einer Kleberschicht 130 aus transparentem Material miteinander kombiniert sind. Das Mikrolinsenarray 110 ist auf der Lichteintrittsseite der Anzeigeeinrichtung 61 positioniert.
Die Oberfläche des Mikrolinsenarrays 110 zur Kleberschicht 130 hin verfügt über drei Primärfarb(rot, grün und blau)filter 116 (die jeweiligen Farben der Filter sind durch die Zahlen 116R, 116G und 116B gekennzeichnet), die jeder der auf dem Glassubstrat 111 ausgebildeten Mikrolinsen entsprechen. Das für die Farbfilter 116 verwendete Material ist vorzugsweise entweder ein anorganisches Material oder ein organisches Material, und zwar unter Berücksichtigung des Widerstandsvermögens gegen Licht und Wärme. Zu Beispielen verwendbaren anorganischen Materials gehört ein Interferenzfilter, bei dem zwei Arten von Oxidfilmen mit verschiedenen Brechungsindizes abwechselnd durch Elektronenstrahlabscheidung oder durch Sputtern hergestellt sind. Ein spezielles Beispiel einer Oxidfilmkombination ist Titandioxid (TiO&sub2;) und Siliciumdioxid (SiO&sub2;). Hierbei kann anstelle von TiO&sub2; auch Zirkoniumdioxid (ZrO&sub2;) verwendet werden, und anstelle von SiO&sub2; kann Magnesiumfluorid (MgF&sub2;) verwendet werden. Zum Strukturieren des Interferenzfarbfilters kann ein bekannter Photolithographieprozess wie eine Abhebetechnik oder eine Photoätztechnik verwendet werden. Zu Beispielen verwendbaren organischen Pigments gehören ein rotes Chinacridonpigment sowie grüne und blaue Phtalozyaninpigmente. Diese organischen Pigmente werden in einem als Binder wirkenden photoempfindlichen Harz gleichmäßig dispergiert, und aus dem Gemisch wird durch einen bekannten Photolithographieprozess das vorbestimmte Muster ausgebildet.
Licht, das aus anderen Richtungen als der ursprünglichen Einfallsrichtung auf das Mikrolinsenarray 110 fällt, oder Licht, das in anderen Richtungen als zur Bildelementfläche läuft, auf der das Licht zu konvergieren ist, und zwar aufgrund optischer Aberrationen in den Mikrolinsen 114 selbst, kann als Streulicht auf Bildelementflächen fallen, die anderen Farbfiltern 116 entsprechen. Um Streulicht abzuschirmen, ist eine Abschirmungsmaske 118 zwischen den Farbfiltern 116 vorhanden. Diese Abschirmungsmaske 118 ist in Fig. 1 nicht dargestellt. Die Abschirmungsmaske 118 wird aus einem dünnen Metallfilm wie einem solchen aus Chrom, oder aus einem schwarzen Pigment, durch einen bekannten Photolithographieprozess hergestellt.
Die Flüssigkristalldisplay-Tafel 120 verfügt über die unten beschriebene Struktur. Bildelementelektroden 122, Ansteuersignalleitungen 123, Schaltelemente (nicht dargestellt) und Abrastersignalleitungen 124 sind auf dem Glassubstrat 121 ausgebildet, das auf der Lichteintrittsseite liegt. Gegenelektroden 127 sind auf der gesamten Oberfläche des entgegengesetzten Glas substrats 126 so ausgebildet, dass sie den Bildelementelektroden 122 zugewandt sind. Eine Flüssigkristallschicht 128 ist zwischen die Glassubstrate 121 und 126 eingefügt. Als Material für die Glassubstrate 121 und 126 ist beispielsweise Borsilicatglas verwendet. Die Bildelementelektroden 122 und die Gegenelektroden 127 werden aus einem transparenten, leitenden Material wie Indiumzinnoxid (ITO) hergestellt.
Bei einer derartigen Flüssigkristalldisplay-Tafel 120 bilden die Bildelementelektroden 122 die Transmissionsbereiche, während die Ansteuersignalleitungen 123, die Schaltelemente, die Abrastersignalleitungen 124 und dergleichen die Abschirmungsbereiche bilden, die kein Licht durchlassen.
Fig. 3 ist eine vergrößerte Draufsicht, die die Umgebung der Bildelementelektroden 122 zeigt, die als Anzeigebildelemente der Flüssigkristalldisplay-Tafel 120 wirken. Diese Flüssigkristalldisplay-Tafel 120 kann vom Typ für Aktivmatrixansteuerung sein. Wie es in Fig. 3 dargestellt ist, sind die Bildelementelektroden 122 matrixförmig auf dem Glassubstrat 121 angeordnet. Die Ansteuersignale an diese Bildelementelektroden 122 werden über Schaltelemente 125 wie Dünnfilmtransistoren (TFTs) von den Ansteuersignalleitungen 123 geliefert. Durch Eingabe der Abrastersignale von den Abrastersignalleitungen 124 werden diese Schaltelemente 125 ein- und ausgeschaltet, wodurch die Ansteuersignale ein- und ausgeschaltet werden.
Das Mikrolinsenarray 110 wird dadurch hergestellt, dass z. B. Natriumionen durch ein Verfahren mit selektiver Ionendiffusion oder ein Ionenaustauschverfahren so in ein aus Natronglas bestehendes Glassubstrat 112 eingebracht werden, dass das Glassubstrat eine Intensitätsverteilung aufweist. Die Bereiche, in die die Natriumionen eingebracht sind, werden z. B. zu konvexen Mikrolinsen 114 ausgebildet, die einen größeren Brechungsindex als das Glassubstrat 112 aufweisen. Das Mikrolinsenarray 110 wird dadurch erhalten, dass diese Art von Mikrolinsen 114 matrixförmig so angeordnet wird, dass sie einzeln den Bildelementelektroden 122 in der Flüssigkristalldisplay- Tafel 120 entsprechen.
Die Form der Mikrolinsen 114 wird so bestimmt, dass das von der Lichtquelle 2 durch die Kondensorlinsen 4 und 5 eintretende Licht jedes der Farbfilter 116 durchläuft und dann auf die entsprechenden Bildelementelektroden 122 der Flüssigkristalldisplay-Tafel 120 fällt. Bei diesem Beispiel sind die. Bildelementelektroden 122 der Flüssigkristalldisplay-Tafel 120 als Dreiecksmatrix ausgebildet; daher sind sowohl die Form der Mikrolinsen 114 als auch die der Farbfilter 116 sechseckig ausgebildet.
Fig. 4 ist eine schematische Ansicht, die nur einen Teil der Mikrolinsen 114 im Mikrolinsenarray 110 zeigt, gesehen von der Seite der Kleberschicht 130 her. Diese Figur zeigt jedoch nicht die Farbfilter 116 oder die Abschirmungsmaske 118. Der Brechungsindex jeder der Mikrolinsen 114 wird zur Linsenmitte hin größer. Auch ist jede der Mikrolinsen 114 mit den benachbarten Mikrolinsen 114 an der gegenseitigen Grenzlinie verschmolzen. Unter Verwendung eines derartigen Mikrolinsenarrays 110 kann auf die Abschirmungsflächen fallendes Licht ebenfalls auf die Bildelementelektroden 122 der Flüssigkristalldisplay-Tafeln 120 konvergiert werden.
Nachdem die Mikrolinsen 114 und die Farbfilter 116 mit den Bildelementelektroden 122 der Flüssigkristalldisplay-Tafel 120 ausgerichtet wurden, wird das Mikrolinsenarray 110 durch eine Kleberschicht 130 aus transparentem Material mit dem Glassubstrat 121 der Flüssigkristalldisplay-Tafel 120 kombiniert. So wird die Anzeigeeinrichtung 61 als einzelne Einheit ausgebildet.
Es ist wünschenswert, dass das die Kleberschicht 130 bildende transparente Material einen Brechungsindex (1,4 bis 1,6) nahe an dem von Glas sowie eine geeignete Viskosität (200 bis 300 cps) wie auch hohe Klebefestigkeit aufweist. Zu Beispielen verwendbaren transparenten Materials gehören synthetische Acryl- und Epoxidharze wie AVR-100 von Threebond, UV-1003 von Sony Chemical und NOA-61, 63 und 65 von Norland. Obwohl diese transparenten Materialien Kunststoffe sind, die bei Ultraviolettstrahlung härten können, können auch durch Wärme härtbare Harze verwendet werden. Die Dicke der Kleberschicht 124 sollte von 10 bis 100 Mikrometer betragen, da leicht eine Ablösung erfolgt, wenn sie kleiner als 10 Mikrometer ist, und da bei über 100 Mikrometern zu viel Zeit zum Aushärten erforderlich ist. Wenn z. B. die Kleberschicht 130 ungefähr 100 Mikrometer dick ist, härtet sie innerhalb von 20 Sekunden ausreichend aus, wenn sie aus einer Höhe von 6 cm mit einer Hochdruck-Quecksilberlampe von 250 W bestrahlt wird.
In denjenigen Abschnitten, in denen die Kleberschicht 130 dünn ist, führt eine Dickenungleichmäßigkeit zur Ablösung; daher sollte Gleichmäßigkeit gewährleistet sein. Bei diesem Beispiel wird die Dicke der Kleberschicht 130 dadurch gleichmäßig gehalten, dass in das transparente Material eine geeignete Menge an Abstandshaltern 132 eingemischt wird. Diese Abstandshalter 132 sind in Fig. 1 nicht dargestellt.
Die Abstandshalter 132 sind im Normalzustand kugelförmige Kunststoffteilchen. Der Durchmesser der Abstandshalter 132 beträgt vorzugsweise 10 bis 100 Mikrometer, und ihr Brechungsindex liegt vorzugsweise zwischen 1,4 und 1,6. Es werden Abstandshalter 132 mit einer Expandierbarkeit und einem Elastizitätskoeffizient unter dem des transparenten Materials gewählt. Das Mischungsverhältnis der Abstandshalter 132 zum transparenten Material beträgt z. B. einige auf einen Quadratmillimeter der Kleberschicht 130.
Die für die Abstandshalter 132 verwendeten Materialien können Styrol- oder Acryl-Kunststoffe wie Micropearl SP von Sekisui Fine Chemicals und Epostar CP von Nihon Shokubai sein.
Messungen des Transmissionsvermögens von Licht bei Wellenlängen von 400 bis 700 nm hinsichtlich einer Anzeigeeinrichtung 61, bei der die Dicke der Kleberschicht 130 100 Mikrometer betrug und das Mikrolinsenarray 110 und die Flüssigkristalldisplay-Tafel 120 so miteinander kombiniert waren, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, zeigten, dass die Reflexionsverluste an der kombinierten Oberfläche 0,1% oder weniger betrugen und Streuung aufgrund der Abstandshalter 132 ausreichend klein dafür war, dass sie im praktischen Gebrauch vernachlässigbar ist. Auch trat Ablösung bei Temperaturen von 100ºC oder weniger auf, wenn eine Kombination mit einer Dicke von 10 Mikrometern ohne Verwendung der Abstandshalter 132 erfolgte. Wenn dagegen eine gleichmäßige Kombination unter Verwendung von Abstandshaltern 132 mit einem Durchmesser von 10 bis 100 Mikrometern erfolgte, trat selbst bei einer Temperatur von 150ºC keine Ablösung auf, und die kombinierten Teile überstanden einen Wärmeschocktest von 100 Zyklen von -25ºC auf 80ºC.
Von der Lichtquelle 2 emittiertes Licht, das über die Kondensorlinsen 4 und 5 auf die Anzeigeeinrichtung 61 fällt, wird durch das Mikrolinsenarray 110 auf jede der Bildelementelektroden 122 der Flüssigkristalldisplay-Tafel 120 konvergiert, und wenn das Licht durch die Flüssigkristallschicht 128 läuft, erfährt es eine dem Ansteuersignal entsprechende Intensitätsmodulation. Nachdem dieses modulierte Licht durch die Flüssigkristalldisplay-Tafel 120 gelaufen ist, wird es in einen Kreiskegel gestreut, dessen Raumwinkel durch das für die Mikrolinsen 114 eingestellte Öffnungsverhältnis bestimmt ist. Die Apertur D1 der Projektionslinse 7 wird so eingestellt, dass ein Bündel von Strahlen von jeder Mikrolinse 114 empfangen werden kann. Durch diese Maßnahme wird das durch die Flüssigkristalldisplay-Tafel 120 laufende Licht (d. h. das Anzeigebild) durch die Projektionslinse 7 nicht eingeschränkt.
Das durch die Projektionslinse 7 vergrößerte Anzeigebild wird auf den Schirm 8 projiziert.
Da das gesamte Licht von der Lichtquelle 2 wirkungsvoll durch die Transmissionsbereiche der Flüssigkristalldisplay-Tafel 120 läuft, kann die Helligkeit eines auf dem Schirm 8 erzeugten Bilds verbessert werden, ohne dass die Leuchtstärke der Lichtquelle 2 deutlich zu erhöhen ist. Darüber hinaus können Bildanzeigegeräte kompakter und leichter als herkömmliche Bildanzeigegeräte ausgebildet werden, die drei den drei Primärfarben (d. h. rot, grün und blau) entsprechende Flüssigkristalldisplay-Tafeln verwenden.

Beispiel 2

Fig. 5 zeigt ein Farb-Bildanzeigegerät gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dieses Farb-Bildanzeigegerät 200 ist dasselbe wie das beim Beispiel 1 erhaltene, abgesehen vom Aufbau des Mikrolinsenarrays der Anzeigeeinrichtung 62. Darüber hinaus sind, solange nichts anderes angegeben ist, die Materialien für jeden Teil sowie das Verfahren zum Herstellen des Bildanzeigegeräts dieselben, wie sie beim Beispiel 1 verwendet sind.
Fig. 6 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht, die einen Teil der Anzeigeeinrichtung 62 zeigt. Diese Anzeigeeinrichtung 62 verfügt über ein Mikrolinsenarray 210 und eine Flüssigkristalldisplay-Tafel 220, die beide durch eine Kleberschicht 230 aus transparentem Material miteinander kombiniert sind. Das Mikrolinsenarray 210 ist auf der Lichteintrittsseite der Anzeigeeinrichtung 62 positioniert. Wie es aus Fig. 6 erkennbar ist, unterscheidet sich das Mikrolinsenarray 210 dieses Beispiels von den beim Beispiel 1 verwendeten dahingehend, dass die Positionsbeziehung der Mikrolinse und des Farbfilters in bezug auf die Richtung des Lichteinfalls umgekehrt ist. Die Oberfläche des Mikrolinsenarrays 210 zur Kleberschicht 230 hin verfügt über Mikrolinsen 214, die den auf dem Glassubstrat 212 ausgebildeten drei Primärfarb(rot, grün und blau)filtern 216 entsprechen (die jeweiligen Farben der Filter sind durch die Zahlen 216R, 216G und 216B gekennzeichnet). Bei diesem Beispiel ist zwischen den Farbfiltern 216 auch eine Abschirmungsmaske 218 vorhanden. Diese Abschirmungsmaske 218 ist in Fig. 5 nicht dargestellt.
Die Flüssigkristalldisplay-Tafel 220 weist dieselbe Struktur wie die beim Beispiel 1 verwendete Flüssigkristalldisplay-Tafel 120 auf. Die Bildelementelektroden 222, die Ansteuersignalleitungen 223, die Schaltelemente (nicht dargestellt) und die Abrastersignalleitungen 224 sind auf dem auf der Lichteintrittsseite liegenden Glassubstrat 221 ausgebildet. Die Gegenelektroden 227 sind auf der gesamten Oberfläche des entgegengesetzten Glassubstrats 226 so ausgebildet, dass sie den Bildelementelektroden 222 zugewandt sind. Zwischen den Glassubstraten 221 und 226 ist die Flüssigkristallschicht 228 angeordnet.
Bei einer derartigen Flüssigkristalldisplay-Tafel 220 bilden die Bildelementelektroden 222 Transmissionsbereiche, während die Ansteuersignalleitungen 223, die Schaltelemente und die Abrastersignalleitungen 224 Abschirmungsbereiche bilden, die kein Licht durchlassen.
Die Anzeigeeinrichtung 62 wird wie folgt hergestellt. Als erstes werden auf dem Glassubstrat 212 mit dem vorbestimmten Muster der drei Primärfarben (d. h. rot, grün und blau) Farbfilter 216 so hergestellt, dass sie einzeln den Bildelementelektroden 222 der Flüssigkristalldisplay-Tafel 220 entsprechen. Diese Farbfilter 216 werden dadurch hergestellt, dass ein Kunststoff, der ein dispergiertes Pigment enthält, aufgetragen wird, oder dass ein Interferenzfilter selektiv durch Sputtern abgeschieden wird, das mehrere Oxidfilme mit verschiedenen Brechungsindizes aufweist.
Dann wird auf dem Glassubstrat 212 mit den Farbfiltern 216 eine transparente Harzschicht 219 hergestellt, und nach dem Einebnen der Oberfläche wird das Substrat 212 getempert. Auf die Oberfläche der transparenten Harzschicht 219, entsprechend den Positionen des Farbfilters 216, wird ein thermoplastischer Kunststoff mit relativ hohem Brechungsindex selektiv aufgetragen, und dann wird der thermoplastische Kunststoff auf eine Temperatur über seinem Erweichungspunkt erwärmt, um die Konvexlinsen auszubilden.
Auf diese Weise wird das Mikrolinsenarray 210 dadurch erhalten, dass die Mikrolinsen 214 in einer Matrix so angeordnet werden, dass sie einzeln den Bildelementelektroden 222 in der Flüssigkristalldisplay-Tafel 220 entsprechen.
Die Form der Mikrolinsen 214 wird so bestimmt, dass das von der Lichtquelle 2 durch die Kondensorlinsen 4 und 5 eintretende Licht durch jedes der Farbfilter 216 läuft und dann auf die Bildelementelektroden 222 der Flüssigkristalldisplay-Tafel 220 fällt. Bei diesem Beispiel werden die Bildelementelektroden 222 der Flüssigkristalldisplay-Tafel 220 als Dreiecksmatrix hergestellt; daher sind sowohl die Form der Mikrolinsen 214 als auch diejenige der Farbfilter 216 sechseckig eingestellt. Unter Verwendung des Mikrolinsenarrays 210 kann das auf die Farbfilter 216 treffende Licht auch wirkungsvoll auf die Bildelementelektroden 222 der Flüssigkristalldisplay- Tafel 220 konvergiert werden.
Nachdem die Mikrolinsen 214 und die Farbfilter 216 mit den Bildelementelektroden 222 der Flüssigkristalldisplay-Tafel 220 ausgerichtet sind, wird das Mikrolinsenarray 210 durch eine Kleberschicht 230 aus einem transparenten Material mit dem Glassubstrat 221 der Flüssigkristalldisplay-Tafel 220 kombiniert. So wird die Anzeigeeinrichtung 62 als einzelne Einheit ausgebildet. Bei diesem Beispiel ist es nicht erforderlich, irgendwelche Abstandshalter in die Kleberschicht 230 einzumischen.
Das von der Lichtquelle 2 emittierte Licht, das über die Kondensorlinsen 4 und 5 auf die Anzeigeeinrichtung 62 fällt, wird durch jedes der Farbfilter 216 des Mikrolinsenarrays 210 gefärbt und durch jede Mikrolinse 214 auf jede der Bildelementelektroden 222 der Flüssigkristalldisplay-Tafel 220 konvergiert. Wenn das Licht die Flüssigkristallschicht 228 durchläuft, erfährt es eine dem Ansteuersignal entsprechende Intensitätsmodulation. Nachdem dieses modulierte Licht durch die Flüssigkristalldisplay-Tafel 220 gelaufen ist, wird es innerhalb eines Kreiskegels gestreut, dessen Raumwinkel durch das für die Mikrolinsen 214 eingestellte Öffnungsverhältnis bestimmt ist. Die Apertur D1 der Projektionslinse 7 wird so ausgewählt, dass von jeder Mikrolinse 214 ein Strahlenbündel empfangen werden kann. Durch diese Maßnahme wird das durch die Flüssigkristalldisplay-Tafel 220 laufende Licht (d. h. das Anzeigebild) durch die Projektionslinse 7 nicht eingeschränkt. Das durch die Projektionslinse 7 vergrößerte Anzeigebild wird auf den Schirm 8 projiziert.
Da das gesamte Licht von der Lichtquelle 2 wirkungsvoll durch die Transmissionsbereiche der Flüssigkristalldisplay-Tafel 220 läuft, kann die Helligkeit des auf dem Schirm 8 ausgebildeten Bilds ohne deutliche Erhöhung der Leuchtstärke der Lichtquelle 2 verbessert werden. Darüber hinaus können die Bildanzeigegeräte kompakter und leichter als herkömmliche Bildanzeigegeräte unter Verwendung von drei den drei Primärfarben (d. h. rot, grün und blau) entsprechenden Flüssigkristalldisplay-Tafeln gemacht werden.

Beispiel 3

Fig. 7 ist eine schematische Schnittansicht, die die Konfiguration eines einfarbigen Bildanzeigegeräts gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. Das einfarbige Bildanzeigegerät 300 stimmt mit dem Farb- Bildanzeigegerät des Beispiels 1 mit der Ausnahme überein, dass das Mikrolinsenarray der Anzeigeeinrichtung 63 kein Farbfilter aufweist.
Obwohl bei den oben beschriebenen Beispielen als nicht leuchtende Anzeigetafeln Flüssigkristalldisplay-Tafeln verwendet sind, können auch andere nicht leuchtende Anzeigetafeln wie elektrochrome Anzeigetafeln oder transmissive Keramikanzeigetafeln verwendet werden.
Darüber hinaus kann die Form jeder der Mikrolinsen im Mikrolinsenarray so gewählt werden, dass sie der Bildelementmatrix in der nicht leuchtenden Anzeigetafel entspricht; d. h., dass sie kreisförmig, rechteckig, sechseckig oder von beliebiger anderer Vieleckform sein kann. Ferner sollte die Form der Farbfilter vorzugsweise dieselbe wie die der Mikrolinsen sein.
Die Erfindung kann auf andere spezielle Arten realisiert werden, ohne von ihrem durch die Ansprüche definierten Schutzumfang abzuweichen.

Claims

1. Bildanzeigegerät mit:

- einer Anzeigeeinrichtung (61, 62, 63) zum Erzeugen eines Anzeigebilds, die eine nicht leuchtende Anzeigetafel (120, 220) und ein auf der Lichteintrittsseite derselben angeordnetes Mikrolinsenarray (110, 210) aufweist;

- einem optischen System (2, 4) zum Beleuchten der Anzeigeeinrichtung mit Licht von einer Lichtquelle; und

- mindestens einer Projektionslinse (7) zum Projizieren des Anzeigebilds;

dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigetafel (120, 220) und das Mikrolinsenarray (110, 210) mittels eines transparenten Klebers (130, 230) miteinander kombiniert sind, wobei dieser Kleber in ihm dispergierte Abstandshalter (132) enthält.

2. Bildanzeigegerät nach Anspruch 1, bei dem die Abstandshalter (132) ein geringere Elastizitätskonstante als der Kleber (130) aufweisen.

3. Bildanzeigegerät nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem die nicht leuchtende Anzeigetafel (120, 220) eine Flüssigkristalldisplay-Tafel ist.

4. Bildanzeigegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Anzeigetafel (120, 220) über eine Vielzahl von matrixförmig angeordneten Bildelementen verfügt und das Mikrolinsenarray (110, 210) über eine Vielzahl von Mikrolinsen (114, 214) verfügt, die in einer Matrix so angeordnet sind, dass sie den Bildelementen der Anzeigetafel entsprechen.

5. Bildanzeigegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Mikrolinsenarray (110, 210) über eine Vielzahl von Farbfiltern (116, 216) verfügt, die so angeordnet sind, dass sie den Mikrolinsen (114, 214) entsprechen, wobei diese Farbfilter in mindestens drei Primärfarben ausgebildet sind.

6. Bildanzeigegerät nach Anspruch 5, bei dem die Farbfilter (216) auf der Lichteintrittsseite des Mikrolinsenarrays (210) angeordnet sind.

7. Bildanzeigegerät nach Anspruch 5, bei dem die Farbfilter (116) auf der Lichtaustrittsseite des Mikrolinsenarrays (110) angeordnet sind.

8. Bildanzeigegerät nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei dem die Farbfilter (116, 216) eine ähnliche Form wie die Mikrolinsen (114, 214) aufweisen.

9. · Bildanzeigegerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Formen der Mikrolinsen (114, 214) sechseckig sind.

10. Bildanzeigegerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem sowohl die Anzeigetafel (120, 220) als auch das Mikrolinsenarray (110, 210) ein Glassubstrat (112, 121, 212, 221) aufweisen, wobei der Kleber (130, 230) das Glassubstrat (112, 212) des Mikrolinsenarrays (110, 210) mit dem Glassubstrat (121, 221) der Anzeigetafel verbindet und er einen Brechungsindex aufweist, der nahe an dem jedes der Glassubstrate liegt.

11. Bildanzeigegerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Mikrolinsenarray (110, 210) ein solches vom Typ mit verteiltem Brechungsindex ist.

12. Nicht leuchtende Anzeigeeinrichtung zum Modulieren von projiziertem Licht entsprechend einem Bild in einem Projektions-Bildanzeigegerät, wobei die Anzeigeeinrichtung (61, 62, 63) eine nicht leuchtende Anzeigetafel (120, 220) und ein auf der Lichteintrittsseite dieser Anzeigetafel angeordnetes Mikrolinsenarray (110, 210) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigetafel (120, 220) und das Mikrolinsenarray (110, 210) mittels eines transparenten Klebers (130, 230) miteinander kombiniert sind, wobei dieser Kleber in ihm dispergierte Abstandshalter (132) enthält.