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Diese Erfindung betrifft eine
Flüssigkristallanzeigeorrichtung vom Gast-Wirt-Transmissionstyp.
STAND DER TECHNIK
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Bei einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Gast-
Wirt-Typ, wie beispielsweise in "proceedings of the SID", Vol.
24/2, 1983, Seiten 163-166 beschrieben, ist ein
Flüssigkristall mit darin gelösten dichroitischen Farbstoffen
zwischen zwei transparenten Trägern eingeschlossen, die einer
Ausrichtungsbehandlung unterzogen wurden. Fig. 1 ist eine
Schnittansicht einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom
Gast-Wirt-Transmissionstyp. Ein parallel zu transparenten
Trägern 3 ausgerichteter Flüssigkristall 1 dreht sich bei Anlegen
einer Spannung über die transparenten Elektroden 4, so daß er
in einer Richtung senkrecht zu den transparenten Trägern 3
angeordnet ist. Gleichzeitig ändert sich auch die
Ausrichtungsrichtung von in dem Flüssigkristall 1 gelösten,
dichroitischen Farbstoffen 2. Die dichroitischen Farbstoffe 2
weisen abhängig davon, ob die dichroitischen Farbstoffe 2 in
einer Richtung senkrecht zu oder in einer Richtung parallel zu
der Molekülachse ausgerichtet sind, unterschiedliche
Lichtabsorptionsfaktoren auf. Wenn ein Polarisator 5 eine
Absorptionsachse 7 aufweist, läßt der Bereich des Flüssigkristalls
1,
über den keine Spannung angelegt ist, von einer hinteren
Lichtquelle 6 emittiertes Licht durch während, der Bereich
über den kleine Spannung angelegt ist, das Licht nicht
durchläßt. Die vorgenannte Tatsache kann verwendet werden zum
Anzeigen von Zeichen, Mustern, Bildern usw. Wenn ein Farbfilter
für drei additive Grundfarben vor oder hinter der
Flüssigkristalltafel angeordnet ist, kann die
Flüssigkristallanzeigetafel als eine Mehrfarb- oder
Vollfarbflüssigkristallanzeigevorrichtung verwendet werden.
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Es gab ein Problem, welches darin bestand, daß wenn
die Flüssigkristalltafel mit den in dem Flüssigkristall
gelösten dichroitischen Farbstoffen mit darauf gerichtetem
hinterem Licht von hinteren Lichtquellen über eine lange
Zeitdauer benutzt wurde, die dichroitischen Farbstoffe
allmählich wanderten, bis die dichroitischen Farbstoffe
uneinheitlich verteilt waren mit dem Ergebnis eines Auftretens
einer uneinheitlichen Farbdichte und einer uneinheitlichen
Luminanzverteilung auf dem Anzeigebildschirm. Es wurde
experimentell bestätigt, daß es in diesem Fall eine Beziehung
zwischen der Wanderungsrichtung der dichroitischen Farbstoffe
und der Richtung einer Ausrichtung der dichroitischen
Farbstoffe gibt.
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Fig. 2 und 3 veranschaulichen die Beziehung zwischen
der Schleifrichtung der transparenten Träger und der
Wanderungsrichtung der dichroitischen Farbstoffe in einem homogen
ausgerichteten Zustand. Wie in Fig. 2 dargestellt, sind die
dichroitischen Farbstoffe 2 in einem Anfangszustand einförmig
in dem Flüssigkristall 1 verteilt. Wenn von der hinteren
Lichtquelle 6 fortwährend hinteres Licht in eine Richtung 8
ausgestrahlt wird, wandern die dichroitischen Farbstoffe 2 in
eine zur Schleifrichtung des von dem hinteren Licht
bestrahlten Trägers entgegengesetzten Richtung und eine
uneinheitliche Verteilung der dichroitischen Farbstoffe 2
tritt auf mit dem Ergebnis, daß die dichroitischen Farbstoffe
2 überwiegend in einem Bereich, aber weniger in dem anderen
Bereich verteilt sind. In den Fig. 2 und 3 bezeichnet 9 die
Schleifrichtung des vorderen transparenten Trägers und 10
bezeichnet die Schleifrichtung des hinteren transparenten
Trägers. Es wurde herausgefunden, daß die Wanderungsrichtung der
dichroitischen Farbstoffe 2 nur von der Schleifrichtung des
beleuchteten transparenten Trägers 3 bestimmt wird und nicht
von der Schwerkraft usw. beeinflußt wird. Ferner ist die
Wanderung der dichroitischen Farbstoffe 2 ein durch die
Lichtanregung ausgelöstes Phänomen und ein derartiges Phänomen
tritt ohne Bestrahlung mit dem Licht nicht auf. Die
Bestrahlung mit dem Licht verursacht eine Wanderung der
dichroitischen Farbstoffe 2 in eine Richtung, wodurch in dem
Anzeigebildschirm ein Gebiet erzeugt wird, in dem die
dichroitischen Farbstoffe 2 eine niedrige Durchlässigkeit
hervorrufend mit einer hohen Dichte verteilt sind, und ein Gebiet,
in dem die dichroitischen Farbstoffe 2 eine hohe
Durchlässigkeit hervorrufend mit einer geringen Dichte verteilt sind.
Als Ergebnis erscheint eine uneinheitliche Farbdichte und eine
uneinheitliche Luminanzverteilung auf dem gesamten
Anzeigebildschirm, wodurch die Anzeigequalität im hohen Maße
verschlechtert wird.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Zur Lösung eines derartigen Problems liefert die
vorliegende Erfindung eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom
Gast-Wirt-Transmissionstyp, die eine Anzeige von hoher
Qualität zur Verfügung stellt und den Betrieb mit einer hohen
Zuverlässigkeit über eine lange Zeitdauer sicherstellt, weil
keine uneinheitliche Farbdichte und keine uneinheitliche
Luminanzverteilung auf ihrem Anzeigebildschirm auftritt.
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Die vorliegende Erfindung, die die vorgenannten Probleme
löst, ist in den Ansprüchen 1 und 4 definiert.
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Eine Attrappenspannung genannte Spannung ist eine
speziell an die Flüssigkristallanzeigevorrichtung angelegte
Spannung, wenn diese sich nicht im Betrieb befindet, und
unterscheidet sich von einer normalerweise für den grundsätzlichen
Zweck des Betreibens der Flüssigkristallanzeigevorrichtung
angelegten Spannung. Eine derartige Spannung wird nachstehend
Attrappenspannung genannt.
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Eine homogene Ausrichtung, bei der die Schleifrichtung
eines hinteren, von dem hinteren Licht der hinteren
Lichtquellen beleuchteten, transparenten Trägers entgegengesetzt
ist zur Schleifrichtung eines vorderen, an der Sichtseite
angeordneten, transparenten Trägers ist, wird gewöhnlich bei
einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Gast-Wirt-Typ
benutzt. Wie bereits beschrieben, wird die Wanderungsrichtung
dichroitischer Farbstoffe in Abhängigkeit von der
Schleifrichtung des mit Licht bestrahlen, transparenten Trägers
bestimmt. Daher, wenn beispielsweise Licht von der Sichtseite
eingestrahlt wird, wandern die dichroitischen Farbstoffe in
die entgegengesetzte Richtung. Im außer Betrieb befindlichen
Zustand, in dem die hinteren Lichtquellen ausgeschaltet sind,
so daß keine Anzeige auf dem Anzeigebildschirm der
Flüssigkristallanzeigevorrichtung vorliegt, wird der vordere,
transparente Träger auf der Sichtseite ebenfalls zu einem
bestimmten Ausmaß mit Außenlicht, wie etwa Licht von
Raumbeleuchtungsgeräten, Sonnenlicht usw., bestrahlt. Daher werden
bei der Flüssigkristalltafel, in der die dichroitischen
Farbstoffe einmal aufgrund einer Beleuchtung mit dem Licht von dem
hinteren Licht in eine Richtung gewandert sind und eine eine
uneinheitliche Farbdichte und eine eine uneinheitliche
Luminanzverteilung hervorrufende, uneinheitliche Verteilung von
dichroitischen Farbstoffen aufgetreten ist, die dichroitischen
Farbstoffe unter dem Einfluß der Außenlichtbestrahlung in die
entgegengesetzte Richtung wandern, wenn die hinteren
Lichtquellen ausgeschaltet worden sind, und diese Wanderung der
dichroitischen Farbstoffe in die entgegengesetzte Richtung wird
zum Ausgleich der von der uneinheitlichen Verteilung von
dichroitischen Farbstoffen hervorgerufenen uneinheitlichen
Farbdichte und uneinheitlichen Luminanzverteilung wirken. Weil
die Intensität der Bestrahlung mit dem hinteren Licht jedoch
im allgemeinen stärker ist, wird die uneinheitliche Farbdichte
und die uneinheitliche Luminanzverteilung, die von der
uneinheitlichen Verteilung der dichroitischen Farbstoffe
hervorgerufen wird, während einer tatsächlichen Benutzung
fortschreiten, und die Anzeigequalität wird entsprechend
verschlechtert. Es wurde herausgefunden, daß die
Wanderungsgeschwindigkeit der dichroitischen Farbstoffe beschleunigt wird,
wenn eine Spannung über den Flüssigkristall angelegt wird, im
Vergleich zu einem Fall, in dem keine Spannung darüber
angelegt wird. Unter Ausnutzung der vorgenannten Tatsache, wird
eine Attrappenspannung über den Flüssigkristall angelegt,
selbst im außer Betrieb befindlichen Zustand, in dem die
hinteren Lichtquellen ausgeschaltet sind, um dadurch die
Wanderung der dichroitischen Farbstoffe in die entgegengesetzte
Richtung zu beschleunigen, wodurch die von einer Bestrahlung
mit dem hinteren Licht hervorgerufene Wanderung durch
diejenige, die von einer Bestrahlung des vorderen, transparenten
Trägers mit dem Außenlicht hervorgerufen wird, ausgeglichen
wird, um dadurch das Auftreten der uneinheitlichen Farbdichte
und der uneinheitlichen Luminanzverteilung aufgrund der
uneinheitlichen Verteilung der dichroitischen Farbstoffe, die von
einer Wanderung der dichroitischen Farbstoffe in einer
Richtung hervorgerufen wird, zu verhindern. Daher wird die
Verwirklichung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Gast-
Wirt-Typ möglich, die ihren anfänglichen Zustand, in dem eine
Anzeige von hoher Qualität zur Verfügung gestellt wird,
beibehalten kann und die über eine lange Zeitdauer mit einem
hohen Maß an Zuverlässigkeit betrieben werden kann.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Fig. 1 ist eine Schnittansicht einer
Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Gast-Wirt-Transmissionstyp.
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Fig. 2 und 3 veranschaulichen die Schleifrichtungen
der transparenten Träger, die Richtung eines hinteren Lichtes
von den hinteren Lichtquellen und die Richtung einer Wanderung
der dichroitischen Farbstoffe in der
Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Gast-Wirt-Transmissionstyp.
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Fig. 4 ist eine Schnittansicht einer
Flüssigkristallanzeigeeinheit vom Transmissionstyp gemäß einer
Ausführungsform 1 der Erfindung.
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Fig. 5 ist ein Wellenformdiagramm der
Attrappenspannung in der Ausführungsform 1.
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Fig. 6 ist eine Vorderansicht der
Flüssigkristallanzeigeeinheit vom Transmissionstyp.
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Fig. 7 ist eine eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung
gemäß einer Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung in
einem großen Maßstab zeigende, perspektivische Ansicht.
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Fig. 8 ist ein die Beziehung zwischen der Spannung und
der Luminanz zeigendes, charakteristisches Diagramm.
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Fig. 9 ist eine eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung
gemäß einer Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung in
einem großen Maßstab zeigende, perspektivische Ansicht.
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Fig. 11 ist eine eine
Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform
5 der vorliegenden Erfindung in einem großen Maßstab zeigende,
schematische Ansicht.
BESTE ART ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
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Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
[Ausführungsform 1]
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1,0 Gew.-% eines gelben, dichroitischen Farbstoffs vom
Quinophthaleintyp, 1,2 Gew.-% eines dichroitischen Magenta-
Farbstoffes vom Azotyp und 2,0 Gew.-% eines blauen,
dichroitischen Farbstoffes vom Anthraquinontyps wurden in einem
nematischen Flüssigkristall (ZLI-1840, hergestellt von Merk
Co.) gelöst und die Mischung wurde in einer Zelle
eingeschlossen, die einer homogenen Ausrichtung unterzogen wurde
und eine Spaltbreite von 10 um aufweist, wie in Fig. 1
dargestellt. In Fig. 4 bezeichnet 11 den Flüssigkristall, 12
bezeichnet die dichroitischen Farbstoffe, 13a und 13b bezeichnen
transparente Träger und 14a und 14b bezeichnen transparente
Elektroden. Die transparente Elektrode 14b war auf der
gesamten Oberfläche des hinteren, transparenten Trägers 13b
gebildet, während die transparente Elektrode 14a in Form eines
statischen Punktmusters, auf dem vorderen, transparenten
Träger 13a gebildet war. Ein Polarisator 15 war auf dem hinteren,
transparenten Träger 13b in einer solchen Beziehung
angeordnet, daß die Absorptionsachse der dichroitischen Farbstoffe
12 senkrecht zur Polarisationsachse des Polarisators 15 war,
und ein Farbfilter 18 mit drei additiven Grundfarben war so
angeordnet, daß das aus R, G und B bestehende Muster zum
Punktmuster der transparenten Elektrode 14a ausgerichtet war.
Das von hinteren Lichtquellen 17 emittierte Licht wurde durch
eine Streuplatte 19 gestrahlt. 16 bezeichnet ein Dichtteil zum
Abdichten des Spaltes zwischen den transparenten Trägern 13a
und 13b und 20 bezeichnet eine hinter den hinteren
Lichtquellen 17 angeordnete Reflektionsplatte. Die die Zelle
bestrahlenden, hinteren Lichtquellen 17 wurden in einem
Zeitintervall von 12 Stunden ein- und ausgeschaltet. Während sich
die hinteren Lichtquellen 17 im Einschaltzustand befanden,
wurde ein TV-Bildsignal angelegt, um einen Betriebszustand
darzustellen. Es wurde ein Vergleich zwischen zwei Zuständen
durchgeführt, während sich die hinteren Lichtquellen 17 im
Ausschaltzustand befinden. In einem der beiden Zustände wurde
eine Attrappenspannung von 1,6 V mit einer Rechteckwellenform
von 60 Hz angelegt, während im anderen der beiden Zustände
keine Attrappenspannung angelegt wurde. Im Ausschaltzustand
der hinteren Lichtquellen 17 wurde die Sichtseite mit
Außenlicht von Innenbeleuchtungsgeräten bestrahlt. Fig. 5 ist ein
die Wellenform der Attrappenspannung darstellendes
Wellenformdiagramm.
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Fig. 6 ist eine Vorderansicht der
Flüssigkristallanzeigeeinheit der vorliegenden Ausführungsform. In Fig. 6
bezeichnet 21 die Schleifrichtung des transparenten Trägers
13a und 22 bezeichnet die Schleifrichtung des transparenten
Trägers 13b. Die resultierende Durchlässigkeit für die
Wellenlänge 550 nm gemessen an zwei Punkten a und b der Zelle
nach dem die Flüssigkristallanzeigeeinheit 500 Stunden benutzt
wurde, ist in Tabelle 1 dargestellt.
Tabelle 1
Außer Betrieb befindlicher Zustand Meßpunkt Durchlässigkeit Anfangswert Wert Stunden Spannung angelegt Spannung nicht angelegt
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Es ist ersichtlich, daß im außer Betrieb befindlichen
Zustand, in dem die hinteren Lichtquellen ausgeschaltet sind,
der Unterschied zwischen der Durchlässigkeit beim Meßpunkt a
und derjenige beim Meßpunkt b im Fall, in dem die
Attrappenspannung angelegt ist, geringer ist im Vergleich zu
demjenigen, im Fall, in dem die Attrappenspannung nicht
angelegt ist. Das bedeutet, daß eine von der uneinheitlichen
Verteilung der dichroitischen Farbstoffe in der Zelle
hervorgerufene uneinheitliche Farbdichte durch Anlegen der
Attrappenspannung verhindert werden konnte.
[Ausführungsform 2]
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Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht einer
groß-dimensionierten Flüssigkristallanzeigevorrichtung, welche durch
Gruppieren von sechzehn Flüssigkristallanzeigeeinheiten nach
der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform 1 in derselben
Ebene gebildet ist. In Fig. 7 bezeichnet 100 jeweils die
Flüssigkristallanzeigeeinheiten vom Transmissionstyp, 200
bezeichnet den Anzeigebildschirm und 17 bezeichnet die hinteren
Lichtquellen.
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Es wurde angenommen, daß diese groß-dimensionierte
Flüssigkristallanzeigevorrichtung 12 Stunden pro Tag benutzt
wird und eine Leistungsversorgung für die hinteren
Lichtquellen 17 wurde im Zeitintervall von 12 Stunden ein- und
ausgeschaltet. Im Einschaltzustand der hinteren Lichtquellen
17 wurde ein TV-Bildsignal angelegt, um einen Betriebszustand
darzustellen, während der Ausschaltzustand der hinteren
Lichtquellen 17 als einen außer Betrieb befindlichen Zustand
darstellend betrachtet wurde. Im außer Betrieb befindlichem
Zustand, in dem die hinteren Lichtquellen sich im
Ausschaltzustand befanden, wurde eine Rechteckwellenformspannung von
1,6 V und 60 Hz, wie in Fig. 5 dargestellt, als
Attrappenspannung angelegt. Der Wert maximaler Luminanz von jedem
Bildelement in der groß-dimensionierten
Flüssigkristallanzeigevorrichtung betrug 600 Nit bei 10 V und der Luminanzwert
bei 1,6 V betrug 300 Nit, welcher Wert 50% des maximalen
Luminanzwertes entspricht. Die Luminanz des
Anzeigebildschirms, nach dem die groß-dimensionierte
Flüssigkristallanzeigevorrichtung dieser Ausführungsform 1000 Stunden benutzt
wurde, wurde in dem Zustand gemessen, in dem keine Spannung
angelegt war. Die Meßergebnisse bei den Meßpunkten a und b,
nach dem die Vorrichtung dieser Ausführungsform 1000 Stunden
benutzt wurde, und für Vergleichszwecke die Meßergebnisse bei
den ähnlichen zwei Punkten der Flüssigkristallanzeigeeinheit
vom Transmissionstyp, nach dem die 1000 Stunden ohne Anlegen
der Attrappenspannung im außer Betrieb befindlichen Zustand
benutzt wurde, sind in Tabelle 2 dargestellt.
Tabelle 2
Außer Betrieb befindlicher Zustand Meßpunkt Luminanz (Nit) Anfangswert Wert nach Stunden Spannung angelegt Spannung nicht angelegt
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Es ist ersichtlich, daß im Fall der vorliegenden
Ausführungsform, bei der die Rechteckwellenformspannung mit
1,6 V und 60 Hz als Attrappenspannung im außer Betrieb
befindlichen Zustand, in dem die hinteren Lichtquellen
ausgeschaltet sind, angelegt ist, eine uneinheitliche
Luminanzverteilung schwierig zu erzeugen ist, selbst nach 1000
Stunden Benutzung, verglichen mit dem Fall, in dem die
Attrappenspannung nicht angelegt ist. Das bedeutet, daß die
uneinheitliche Verteilung der dichroitischen Farbstoffe durch
Anlegen der Attrappenspannung verhindert werden konnte. Auch
beim Betrachten mit dem Auge konnte eine uneinheitliche
Farbdichte kaum wahrgenommen werden. Diese Tatsachen beweisen,
daß das Anlegen der Attrappenspannung im außer Betrieb
befindlichen Zustand wirksam war.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform wurde eine
Rechteckwellenformspannung mit 1,6 V und 60 Hz, welche einen
Luminanzwert in Höhe von 50% des maximalen Luminanzwert
liefert, als Attrappenspannung benutzt. Eine die Lieferung einer
derartigen Wirkung ermöglichende Spannung ist jedoch nicht
speziell auf eine solche, vorstehend beschriebene Spannung
beschränkt. Es wurde experimentell geklärt, daß eine Neigung zur
Wanderung der dichroitischen Farbstoffe in auffälliger Weise
auftritt, wenn die Flüssigkristallmoleküle sich im Zustand
einer ungenügenden Ausrichtung befinden. Fig. 8 zeigt die
Beziehung zwischen der Spannung und der Luminanz in der
Flüssigkristallanzeigeeinheit dieser Ausführungsform. Aus Fig. 8
ist ersichtlich, daß eine Neigung zur Wanderung der
dichroitischen Farbstoffe am auffälligsten auftritt innerhalb
des Luminanzbereichs von 10 bis 90%, in dem sich die
Flüssigkristallmoleküle im Zustand einer ungenügenden Ausrichtung
befinden, und eine in genügender Weise zufriedenstelle Wirkung
wird erhalten, wenn eine Spannung innerhalb dieses Bereiches
als Attrappenspannung verwendet wird. Es wurde herausgefunden,
daß der Spannungsbereich, der die Luminanz von 40 bis 60%
liefert, im Vergleich zu anderen Spannungsbereichen besonders
wirksam ist.
[Ausführungsform 3]
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Ähnlich wie im Fall der Ausführungsform 2 wurde
angenommen, daß die vorstehend beschriebene, groß-dimensionierte
Flüssigkristallanzeigevorrichtung 12 Stunden pro Tag benutzt
wird. Die Leistungsversorgung der hinteren Lichtquellen wurde
im Zeitintervall von 12 Stunden ein- und ausgeschaltet. Im
Einschaltzustand der hinteren Lichtquellen 17 wurde ein
Fernseh (TV) Bildsignal zum Darstellen des Betriebszustandes
benutzt und der Ausschaltzustand der hinteren Lichtquellen 17
wurde als den außer Betrieb befindlichen Zustand darstellend
betrachtet. In der groß-dimensionierten
Flüssigkristallanzeigevorrichtung
nach Ausführungsform 3 wurde ein
Satellitenrundfunksignal empfangen und dieses Signal wurde zur
Lieferung der Attrappenspannung an die groß-dimensionierte
Flüssigkristallanzeigevorrichtung als ein Bildsignal angelegt.
Nachdem die groß-dimensionierte
Flüssigkristallanzeigevorrichtung dieser Ausführungsform 1000 Stunden benutzt wurde, wurde
die Luminanz des Anzeigebildschirms auf eine Art gemessen,
welche der in Ausführungsform 3 durchgeführten Messung ähnlich
war. Die Meßergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.
Tabelle 3
Außer Betrieb befindlicher Zustand Meßpunkt Luminanz (Nit) Anfangswert Wert nach Stunden Satelliten Rundfunksignal angelegt Spannung nicht angelegt
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Es ist ersichtlich, daß im Fall der vorliegenden
Ausführungsform, in der das empfangene Satelliten-Rundfunksignal
als Attrappenspannung im außer Betrieb befindlichen Zustand,
in dem die hinteren Lichtquellen ausgeschaltet sind, verwendet
wird, eine uneinheitliche Luminanzverteilung kaum auftritt,
selbst nach 1000 Stunden Benutzung, verglichen mit dem Fall,
in dem die Attrappenspannung nicht angelegt wird. Das
bedeutet, daß die uneinheitliche Verteilung der dichroitischen
Farbstoffe durch Anlegen des Bildsignals als Attrappenspannung
verhindert werden kann. Bei Betrachtung mit dem Auge kann
ebenfalls fast keine uneinheitliche Farbdichte wahrgenommen
werden. Diese Tatsachen beweisen, daß das Anlegen des
Bildsignals wirksam war.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform wurde das
empfangene Satelliten-Rundfunksignal als das als
Attrappenspannung zu verwendende Bildsignal benutzt. Der Grund dafür
ist, daß das Satelliten-Rundfunksignal fortlaufend benutzt
werden kann. Das Signal welchem die Lieferung einer solchen
Wirkung möglich ist, ist in keiner Weise auf das
Satellitenrundfunksignal beschränkt und eine ähnliche Wirkung kann auch
durch das Anlegen eines Bildsignals erhalten werden, welches
hauptsächlich eine mittlere Tönung aufweist. Das Bildsignal in
diesem Fall bezieht sich auf ein Signal eines sich bewegenden
Bildes mit einer Helligkeitsgradation, wie bei einem TV-
Signal, aber es bezieht sich nicht auf irgendein spezielles,
unveränderliches, stillstehendes Bildsignal. Im Fall der
Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Transmissionstyp mit einer
Funktion des Anzeigens eines von einem TV oder einem
Videobandrecorder wiedergegebenen Bildsignals kann ein derartiges
Bildsignal auf einfache Weise als Attrappenspannung im außer
Betrieb befindlichen Zustand der
Flüssigkristallanzeigevorrichtung verwendet werden und mit einem derartigen Verfahren
ist die wirksame Verhinderung einer von der uneinheitlichen
Verteilung der dichroitischen Farbstoffe hervorgerufenen,
uneinheitlichen Farbdichte und uneinheitlichen
Luminanzverteilung möglich.
[Ausführungsform 4]
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Fig. 9 zeigt eine groß-dimensionierte
Flüssigkristallanzeigevorrichtung, in der Lichtquellen zum Bestrahlen der
vorstehend beschriebenen, groß-dimensionierten
Flüssigkristallanzeigevorrichtung von der Vorderseite vorgesehen sind.
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In Fig. 9 bezeichnet 100 jeweils die bereits
beschriebenen Flüssigkristallanzeigeeinheiten vom Transmissions -
typ, 200 bezeichnet den Anzeigebildschirm, 300 bezeichnet
vordere Lichtquellen zum Bestrahlen der Einheiten 100 von der
Vorderseite und 400 bezeichnet vordere Reflektorplatten.
Fluoreszenzlampen mit drei Wellenlängen wurden sowohl als
hintere Lichtquellen 17 als auch als vordere Lichtquellen 300
benutzt.
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Es wurde angenommen, daß diese groß-dimensionierte
Flüssigkristallanzeigevorrichtung 12 Stunden pro Tag benutzt
wird. Die Leistungsversorgung der hinteren Lichtquellen wurde
im Zeitintervall von 12 Stunden ein- und ausgeschaltet. Im
Einschaltzustand der hinteren Lichtquellen 17 wurde ein TV-
Bildsignal zur Darstellung des Betriebszustandes angelegt. Der
Ausschaltzustand der hinteren Lichtquellen 17 wurde als den
außer Betrieb befindlichen Zustand darstellend betrachtet und
das Licht von der vorderen Lichtquelle 300 wurde zum
bestrahlen des Anzeigebildschirms von der Vorderseite benutzt.
In diesem Fall betrug die Leuchtstärke der hinteren
Lichtquellen 17 30000 Lux. Die Leuchtstärke an der Tafeloberfläche
betrug jedoch 5000 Lux aufgrund der Anwesenheit des
Farbfilters 18 zwischen den hinteren Lichtquellen und der
Tafeloberfläche. In diesem Fall betrug die Leuchtstärke der
vorderen Lichtquellen 5000 Lux an der vorderen
Tafeloberfläche. Nachdem die groß-dimensionierte
Flüssigkristallanzeigevorrichtung dieser Ausführungsform 1000 Stunden benutzt
wurde, wurde die Luminanz am Anzeigebildschirm auf ähnliche
Weise gemessen, wie auch die Messungen bei den vorgenannten
Ausführungsformen durchgeführt wurden. Die Meßergebnisse sind
in Tabelle 4 dargestellt.
Tabelle 4
Außer Betrieb befindlicher Zustand Meßpunkt Luminanz (Nit) Anfangswert Wert nach Stunden Mit Beleuchtung mit vorderen Lichtquellen Ohne Beleuchtung mit vorderen Lichtquellen
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Es ist ersichtlich, daß wenn die Vorrichtung der
vorliegenden Ausführungsform im außer Betrieb befindlichen
Zustand, in dem die hinteren Lichtquellen ausgeschaltet sind,
mit Licht von den vorderen Lichtquellen bestrahlt wird, eine
uneinheitliche Luminanzverteilung kaum auftritt, selbst nach
1000 Stunden der Benutzung der Vorrichtung, vgl. mit dem Fall,
in dem die Vorrichtung nicht mit Licht von den vorderen
Lichtquellen bestrahlt wird. Das bedeutet, daß die Wanderung
der dichroitischen Farbstoffe durch die Bestrahlung mit Licht
von den vorderen Lichtquellen ausgeglichen wurde und eine
uneinheitliche Verteilung der dichroitischen Farbstoffe
verhindert werden konnte. Auch bei Betrachtung mit dem Auge
wurde das Vorliegen einer uneinheitlichen Farbdichte kaum
wahrgenommen. Diese Tatsachen beweisen, daß die Beleuchtung
von der Vorderseite wirksam war.
[Ausführungsform 5]
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Fig. 11 ist eine schematische Ansicht, in der eine
groß-dimensionierte Flüssigkristallanzeigevorrichtung einer
weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
dargestellt ist. In Fig. 11 bezeichnet 100 jeweils die einzelnen
Flüssigkristallanzeigeeinheiten vom Transmissionstyp und der
Aufbau von jeder der Einheiten gleicht demjenigen der in Fig.
4 dargestellten Ausführungsform 1. 500 bezeichnet einen
Schließer, welcher den gesamten Anzeigebildschirm im außer
Betrieb befindlichen Zustand bedeckt. Im außer Betrieb
befindlichen Zustand wirkt eine vordere Reflektorplatte 400, die
auf der Innenseite des Schließers 500 angeordnet ist, mit
vorderen Lichtquellen 300 zum Bestrahlen des
Anzeigebildschirms 200 zusammen. 600 bezeichnet einen
Schließerhalter. Fluoreszenzlampen mit drei Wellenlängen, welche
denjenigen, die in Ausführungsform 4 benutzt wurden, gleichen,
wurden sowohl als hintere Lichtquellen 17 als auch als vordere
Lichtquellen 300 benutzt.
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Diese Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom
Transmissionstyp wurde fortlaufend 8 Stunden pro Tag von 9.00 Uhr
vormittags bis 5.00 Uhr nachmittags durch Einschalten der
Leistungsversorgung für die hinteren Lichtquellen 17 benutzt.
Im verbleibenden Zeitraum, in dem die Vorrichtung durch
Ausschalten der hinteren Lichtquellen 17 im außer Betrieb
befindlichen Zustand gehalten wurde, bedeckte der Schließer 15 den
Anzeigebildschirm 200 und der gesamte Anzeigebildschirm wurde
mit Licht von den vorderen Lichtquellen 300 bestrahlt. Im
Betriebszustand wurde ein TV-Bildsignal angelegt, während im
außer Betrieb befindlichen Zustand keine Spannung angelegt
wurde. Die Leuchtstärken der hinteren Lichtquellen 17 betrug
30000 Lux, aber die Leuchtstärke an der Tafeloberfläche betrug
5000 Lux, aufgrund des Vorliegens eines Farbfilters zwischen
den hinteren Lichtquellen und der Tafeloberfläche. Ferner
betrug die Leuchtstärke der vorderen Lichtquellen an der
vorderen Tafeloberfläche 3000 Lux.
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Nachdem die groß-dimensionierte
Flüssigkristallanzeigevorrichtung dieser Ausführungsform 1000
Stunden benutzt wurde, wurde die Luminanz an dem
Anzeigebildschirm auf ähnliche Weise gemessen, wie auch die
Messung bei Ausführungsform 1 durchgeführt wurde. Die
Meßergebnisse sind in Tabelle 5 dargestellt.
Tabelle 5
Außer Betrieb befindlicher Zustand Meßpunkt Luminanz (Nit) Anfangswert Wert nach Stunden Mit Beleuchtung mit vorderen Lichtquellen Ohne Beleuchtung mit vorderen Lichtquellen
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Es ist ersichtlich, daß, wenn die Vorrichtung der
vorliegenden Ausführungsform im außer Betrieb befindlichen
Zustand, in dem die hinteren Lichtquellen ausgeschaltet sind,
mit Licht von den vorderen Lichtquellen bestrahlt wird, eine
uneinheitliche Luminanzverteilung kaum auftritt, selbst nach
1000 Stunden der Benutzung der Vorrichtung, im Vergleich zu
dem Fall, in dem die Vorrichtung nicht mit Licht von den
vorderen Lichtquellen bestrahlt wird. Daher, ist die
Bestrahlung mit Licht von den vorderen Lichtquellen bei der
vorliegenden Ausführungsform wirksam.
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Zur wirksamen Bestrahlung des gesamten
Anzeigebildschirms ist die Anordnung der vorderen Lichtquellen an der
Vorderseite des Anzeigebildschirms notwendig. Es gibt jedoch
solche Probleme, daß, wenn die vorderen Lichtquellen an
irgendeiner ungeeigneten Stelle angeordnet sind, ein Betrachter
eine Schwierigkeit beim deutlichen Betrachten des
Anzeigebildschirms wahrnehmen würde und daß es auch nicht einfach
ist, einen geeigneten Platz zu finden, wenn die vorderen
Lichtquellen anzuordnen sind, weil, wenn die vorderen
Lichtquellen im Betriebszustand der Vorrichtung im Gesichtsfeld des
Betrachters angeordnet sind, dieses ein unerwünschtes äußeres
Erscheinungsbild der Vorrichtung mit sich bringen würde. Gemäß
der Anordnung der vorliegenden Erfindung sind die vorderen
Lichtquellen im Betriebszustand der Vorrichtung jedoch nicht
im Gesichtsfeld des Betrachters angeordnet, so daß sie den
Betrachter beim Betrachten des Anzeigebildschirms nicht stören.
Weil ein Außenverlust des von den vorderen Lichtquellen
emittierten Bestrahlungslichtes selbst im Betriebszustand der
Vorrichtung verhindert werden kann, kann ferner eine unnötige
Strahlung von Licht von den vorderen Lichtquellen nach außen
vermieden werden. Die Schaffung der Reflektorplatte auf der
Rückseite des Schließers ist dahingehend wirksam, daß Licht
auf wirksame Weise zum Bestrahlen des gesamten
Anzeigebildschirms benutzt werden kann.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform werden
Fluoreszenzlampen mit drei Wellenlängen sowohl als hintere
Lichtquellen als auch vordere Lichtquellen benutzt. Im allgemeinen wird
im Fall des Herstellens einer Farbanzeige eine Lichtquelle zum
Emittieren von Licht einschließlich der drei Wellenlängen von
R, G und B, wie etwa die in der vorliegenden Ausführungsform
benutzte, als hintere Lichtquellen beim Anzeigen von drei
additiven Grundfarben verwendet. Die vorderen Lichtquellen zum
Einstrahlen von Licht von der Vorderseite sind jedoch nicht
notwendigerweise auf die Fluoreszenzlampen mit drei
Wellenlängen beschränkt. Wie bereits beschrieben, wird die
uneinheitliche Verteilung der dichroitischen Farbstoffe aufgrund
von deren Wanderung durch Lichtenergie verursacht. Das
bedeutet, daß eine Wanderung der dichroitischen Farbstoffe nur
verursacht werden kann durch die Einstrahlung von Licht,
welches zum Absorptionswellenlängenbereich der dichroitischen
Farbstoffe gehört. Daher ist ersichtlich, daß eine gewünschte
Wirkung erhalten werden kann, wenn nur die vorderen
Lichtquellen von einer Lichtquelle gebildet werden, welche in den
Absorptionswellenlängenbereich der wandernden dichroitischen
Farbstoffe fallendes Licht emittiert. Es kann entweder das nur
zum Absorptionswellenlängenbereich der dichroitischen
Farbstoffe gehörige Licht oder das den gesamten
Wellenlängenbereich abdeckende Licht, wie etwa Sonnenlicht, benutzt
werden. Wenn der Absorptionswellenlängenbereich der wandernden,
dichroitischen Farbstoffe festgelegt werden kann, ist es
wirksam, Licht zu benutzen, welches nur zu einem derartigen,
festgelegten Bereich gehört. Die Menge an Einstrahlungslicht von
der Vorderseite wird auf wirksame Weise so ausgewählt, daß die
integrierte Lichtmenge im Absorptionswellenlängenbereich der
wandernden, dichroitischen Farbstoffe näherungsweise gleich
oder größer als diejenige des hinteren Lichtes ist. Bei der
vorliegenden Ausführungsform,in der gleiche Lichtquellen
benutzt werden, ist der Absorptionswellenlängenbereich
ebenfalls gleich. Bei Ausführungsform 4 ist die integrierte
Lichtmenge
pro Tag für das hintere Licht und das vordere Licht
gleich und beträgt 60000 Lux Stunden. Es ist jedoch bekannt,
daß die Wanderungsgeschwindigkeit der dichroitischen
Farbstoffe auch von der zur Zeit einer Lichteinstrahlung
angelegten Spannung usw. zusätzlich zur Lichtmenge beeinflußt
wird, und es ist auch bekannt, daß die
Wanderungsgeschwindigkeit größer ist, wenn die Spannung angelegt ist,
als wenn die Spannung nicht angelegt ist. Zieht man in
Betracht, daß die Spannung im Betriebszustand angelegt ist,
wird es als wirksam betrachtet, daß die integrierte Lichtmenge
von den vorderen Lichtquellen im außer Betrieb befindlichen
Zustand diejenige der hinteren Lichtquellen übersteigt. In
Ausführungsform 5 wurde die integrierte Lichtmenge des
hinteren Lichtes pro Tag auf 40000 Lux Stunden festgesetzt,
während die integrierte Lichtmenge des vorderen Lichtes auf
48000 Lux Stunden festgesetzt wurde. Weil sich die
Wanderungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der im
Betriebszustand angelegten Spannung ändert, ist eine entsprechende
Bestimmung eines Maßes der Lichtmenge des vorderen Lichtes
wünschenswert. Wenn die Wanderungsgeschwindigkeit der
dichroitischen Farbstoffe aufgrund einer Bestrahlung mit Licht von
den vorderen Lichtquellen durch Anlegen der Attrappenspannung
im außer Betrieb befindlichen Zustand beschleunigt wird, kann
weiterhin eine ähnliche Wirkung mit einer geringeren Menge an
vorderem Licht erhalten werden. Die hier genannte
Attrappenspannung ist eine speziell in ihrem außer Betrieb befindlichen
Zustand an die Flüssigkristallanzeigevorrichtung angelegte
Spannung und sie unterscheidet sich von einer für den
grundsätzlichen Zweck eines Betriebs der
Flüssigkristallanzeigevorrichtung angelegten Spannung.
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Flüssigkristalle, die einen solchen Effekt aufweisen,
sind nicht auf besondere Weise eingegrenzt und ein ähnlicher
Effekt wie der vorstehend beschriebene wird unter Verwendung
von verschiedenen Arten von Flüssigkristallen, beispielsweise
solchen vom Typ auf Schiff-Grundlage, Azotyp, Azoxytyp,
Phenylcyclohexantyp, Cyclohexylestertyp, Biphenyltyp,
Terphenyityp, Dioxantyp und Pyrimidintyp oder deren Mischungen,
erhalten. Es gibt ebenfalls keine besondere Beschränkung der Art
der dichroitischen Farbstoffe und eine der vorstehend
beschriebenen Wirkung ähnliche Wirkung wird unter Verwendung von
dichroitischen Farbstoffen vom Quinophthaleintyp, Perylentyp,
Azotyp, Azomethintyp, Anthraquinontyp, Indigoidtyp usw.,
nämlich von denjenigen, die im allgemeinen in Flüssigkristallen
vom Gast-Wirt-Typ verwendet werden, erhalten. Die Wirkung der
vorliegenden Erfindung wird bei allen
Flüssigkristallanzeigevorrichtungen vom Gast-Wirt-Transmissionstyp erhalten.
Insbesondere im Fall einer groß-dimensionierten
Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die aufgebaut ist durch Gruppieren
von flüssigen Flüssigkristalltafeln in derselben Ebene, ist
die vorliegende Erfindung insbesondere wirksam anwendbar für
eine derartige Vorrichtung, weil eine uneinheitliche
Farbdichte und eine uneinheitliche Luminanzverteilung, die in
diesen Tafeln auftritt dazu geeignet sind, ein Problem in Form
von erheblichen Uneinheitlichkeitsfehlern, die auf dem
gesamten Anzeigebildschirm auftreten, hervorzurufen.
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Die vorliegende Erfindung weist eine ähnliche Wirkung
nicht nur bei einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom
Gast-Wirt-Typ auf, sondern auch bei
Flüssigkristallanzeigevorrichtungen, in denen dichroitische Farbstoffe in einem
Flüssigkristall gelöst sind, beispielsweise einer
Flüssigkristallanzeigevorrichtung, in der dichroitische Farbstoffe
verwendet werden zum Zweck des Absenkens der Durchlässigkeit und
des Verbessern der Anzeigequalität.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Aus der vorhergehenden Beschreibung wird verständlich,
daß die vorliegende Erfindung eine
Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Gast-Wirt-Transmissionstyp mit einer hohen
Anzeigequalität und einer Sicherstellung der
Langzeitzuverlässigkeit liefern kann, in der das Auftreten einer
uneinheitlichen Farbdichte und einer uneinheitlichen
Luminanzverteilung auf dem Anzeigebildschirm durch Anlegen einer
Attrappenspannung selbst in einem außer Betrieb befindlichen
Zustand der Vorrichtung, in dem die hinteren Lichtquellen
ausgeschaltet sind und keine Anzeige auf dem Anzeigebildschirm
dargestellt wird, verhindert wird.
=Liste der Bezeugszeichen in der Zeichnung
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1, 11 Flüssigkristall
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2, 12 Dichroitische Farbstoffe
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3, 13a, 13b transparentes Substrat
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4, 14a, 14b transparente Elektrode
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5, 15 Polarisationselement
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6, 17 hintere Lichtquelle
7 Absorptionsachse
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9, 10, 21, 22 Schleifrichtung
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16 Dichtelement
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18 Farbfilter
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19 streuplatte
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20 Reflektionsplatte
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100 Flüssigkristallanzelgeneinheit vom Transmissionstyp
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1200 Anzeigebildschirm
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300 vordere Lichtquelle
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400 vordere Reflektionsplatte
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500 Schließer
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600 Halter für Schließer