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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung, die in einer
Anzeige eines Endgeräts einer
Informationseinrichtung wie z.B. eines Computers, eines Fersehgeräts oder
eines Mobiltelefons verwendet wird, und den Aufbau einer Hintergrundbeleuchtung,
die dafür
verwendet wird.
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STAND DER TECHNIK
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Zum
Beispiel in Farbanzeigevorrichtungen, die bis jetzt Flüssigkristall
verwendet haben, wird ein Pixel auf ähnliche Weise wie bei einer
Farbbildröhre in
Farbpixel aufgeteilt, die jeweils den Farben Rot, Blau und Grün entsprechen,
Farbfilter, die jedem Farbpixel entsprechen, werden gleichzeitig
geformt und von hinten mit einem weißen Hintergrundlicht beleuchtet,
und jede der Farben wird gleichzeitig angezeigt, um die Farbe eines
Pixels anzuzeigen. Da ein Pixel aber nach diesem Verfahren dreigeteilt
ist, nimmt das Öffnungsverhältnis des
Pixels ab, was eine dunkle Anzeige ergibt, zum Steuern der Flüssigkristallanzeige
wird eine Zahl von Signaltreibern benötigt, die der Zahl der Farben
entspricht, und es sind Farbfilter erforderlich, die ebenso fein
sind wie die Farbpixel, was einen Kostenanstieg zur Folge hat.
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Deshalb
wird, wie in der japanischen ungeprüften Patentschrift Nr. 5-19257
offenbart, eine Farbanzeigevorrichtung vorgeschlagen, welcher eine mehrfarbige
Hintergrundbeleuchtung mit Lichtventilen kombiniert ist. Diesem
Aufbau gemäß wird ein
Pixel nicht in jede der Farben Rot, Grün und Blau geteilt. Wenn zum
Beispiel eine Aktivmatrixanzeige benutzt wird, wird der Ertrag dadurch
erhöht,
da die Zahl der aktiven Elemente, die auf ganze Anzeigen geformt
werden müssen,
auf ein Drittel reduziert wird, das Öffnungsver hältnis eines Pixels erhöht sich,
um eine helle Anzeige zu ergeben, die Zahl der Signaltreiber wird
auf ein Drittel von der einer konventionellen Anzeigevorrichtung
reduziert, und die Kosten können
gesenkt werden, da keine Farbfilter erforderlich sind.
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In
einem Aufbau, der Kaltkathodenröhren verwendet,
offenbart die japanische ungeprüfte
Patentschrift Nr. 5-19257 eine Anordnung, in der rote R-, grüne G- und
blaue B-Kaltkathodenröhren
und Lichtleitplatten, die damit gepaart werden, gestapelt sind,
und offenbart ein Steuerverfahren. Die japanischen ungeprüften Patentschriften
Nr. 5-264988 und 5-396570 offenbaren einen Aufbau, bei dem drei
R-, G- und B-Kaltkathodenröhren auf
einer Endfläche
einer Lichtleitplatte angeordnet sind, und einen Aufbau, bei dem
Licht von einem weißen
Leuchtkörper durch
R-, G- und B-Filter-Lichtventile
in zeitgeteiltes Licht R, G und B umgewandelt wird. Die japanische ungeprüfte Patentschrift
Nr. 6-67149 offenbart einen Aufbau, bei dem drei R-, G- und B-Kaltkathodenröhren auf
der Rückseite
einer Anzeige angeordnet sind, und ein Steuerverfahren dafür. Das heißt, Spannungen,
die den Hintergrundbeleuchtungen jeder Farbe zugeführt werden,
werden auf unabhängige
Weise so geregelt, dass die Farben ausgewogen sind. Als eine R,
G und B schaltende Hintergrundbeleuchtung offenbart die japanische
ungeprüfte
Patentschrift Nr. 6-301004 eine Kombination aus einer weißen Lichtquelle,
R-, G- und B-Farbfiltern, einem Flüssigkristall-Lichtventil und
einer diffundierenden Platte. Die japanische ungeprüfte Patentschrift
Nr. 6-301032 offenbart
eine Kombination aus R-, G- und B-Lichtquellen und einem Flüssigkristall-Lichtventil.
Die japanische ungeprüfte
Patentschrift Nr. 9-101497 offenbart ein Steuerverfahren für eine Graustufenanzeige,
die TN-Mode-Flüssigkristall-Lichtventile
und den obigen Aufbau verwendet. In der japanischen ungeprüften Patentschrift
Nr. 9-114421 wird
in einem Aufbau mit einem TFT-Element verwendet, eine klare Anzeige erhalten,
indem der Zustand eines Flüssigkristalls
zurückgesetzt
wird, wenn ein Bildsignal neu geschrieben werden soll.
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Zum
anderen offenbart die japanische ungeprüfte Patentschrift Nr. 3-187192
die Verwendung einer organischen EL,
die dünn
ist und einen niedrigeren Stromverbrauch hat, als Hintergrundlichtquelle
einer konventionellen Direktsicht-Farbanzeigevorrichtung.
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Wenn
den oben beschriebenen konventionellen Techniken gemäß eine Lichtquelle
wie z.B. eine Kaltkathodenröhre
als mehrfarbige Hintergrundbeleuchtung verwendet wird, ist die Außenform
der Anzeigevorrichtung groß,
die Kosten sind wegen einer komplizierten Treiberschaltung hoch,
und die Hintergrundbeleuchtung verbraucht viel Strom und kann nicht
in einem tragbaren Informationsgerät eingesetzt werden.
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In
der japanischen ungeprüften
Patentschrift Nr. 3-187192, die die organische EL für die Hintergrundbeleuchtung
verwendet, sind anstelle der Farbfilter einer konventionellen Farbflüssigkristallanzeige einfach
R-, G- und B-EL-Geräte
angeordnet, weshalb so viele Pixel wie in der konventionellen Anzeigevorrichtung
benötigt
werden, und die Zahl der Treiber entspricht etwa der in der konventionellen
Anzeigevorrichtung. Daher sind die Kosten hoch, und das Öffnungsverhältnis ist
niedrig.
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Die
japanische Patentschrift Nr. 6110033A offenbart eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
mit einer Lichtquelle, die hinter einer Flüssigkristallanzeige angeordnet
ist. Die Lichtquelle umfasst ein Substrat, rote, grüne und blaue
LEDs, die auf dem Substrat geformt sind, und ein Treiberelement.
Das Treiberelement steuert die LEDs so, dass sie in einer bestimmten
Reihenfolge eine bestimmte Zeit lang leuchten.
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Die
US-Patentschrift Nr. 4907862A offenbart eine Anzeigevorrichtung
mit einer Lichtgatter-Matrix und einem Lichtquellensystem. Das Lichtquellensystem
weist drei Primärfarblichtquellen
und Treiberschaltungen auf, die den Synchronbetrieb der Lichtgatter-Matrix
und der Lichtquellen steuern. Die Lichtgatter-Matrix weist eine
Vielzahl von Lichtgatterelementen auf, die jedem Pixel entsprechen
und als Durchlässigkeitssteuerschalter
für die
Lichtquellen wirken. Die Lichtquellen können in Parallelreihen einzelner
Lichtquellen aufgebaut sein, oder als parallele fluoreszierende
Streifen.
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Das
IBM Technical Disclosure Bulletin, „Electro-Luminescent Backlight
for Color Display", Vol.
35, Nr. 2 vom 1. Juli 1992 offenbart ein elektrolumineszentes Element
für eine
Farbanzeige. Die Anzeige weist eine lichtemittierende Fläche auf, die
Licht drei verschiedener Farben emittiert. Eine aktiv geschaltete
Matrix steuert die Durchlässigkeit
der Lichtimpulse mit verschiedenen Farben.
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Die
japanische Patentschrift Nr. 9139286A offenbart eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
mit einem Paar Elektroden, die spiralförmig so zum Zentrum eines Bildelements
hin verlaufen, dass sie gegenseitig verwickelt sind.
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Die
japanische Patentschrift Nr. 8153582A offenbart ein elektrolumineszentes
Element mit einem Paar Elektroden, die als Kammzähne auf einem Substrat geformt
sind. Eine Isolierschicht und eine Lichtemissionsschicht werden
dann über
den Elektroden laminiert.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der obigen Probleme entwickelt,
und eine Aufgabe ist die Bereitstellung einer mehrfarbigen Lichtquelle,
die einen einfachen Aufbau und eine vereinfachte Treiberschaltung
aufweist, und die Bereitstellung einer die Lichtquelle verwendenden
Anzeigevorrichtung, die kompakt ist, einen niedrigen Stromverbrauch
aufweist und nicht teuer ist.
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Der
vorliegenden Erfindung gemäß wird eine Anzeigevorrichtung
bereitgestellt, umfassend: eine planare optische Modulationsanzeige;
und
eine Flächenlichtquelle,
die auf der Rückseite
der planaren optischen Modulationsanzeige angeordnet ist und mindestens
eine erste lumineszente Region aufweist, die ein lumineszentes Material
einschließt, das
Licht mit einer ersten Farbe emittiert, und eine zweite lumineszente
Region, die ein lumineszentes Material einschließt, das Licht mit einer zweiten
Farbe emittiert, die von der ersten Farbe verschieden ist, in einer
Fläche,
die im Wesentlichen zur Fläche
der planaren optischen Modulationsanzeige parallel ist;
wobei
eine Abtastperiode eines anzuzeigenden Farbbilds in die Zahl der
lumineszenten Farben der Flächenlichtquelle
aufgeteilt ist, es jeder der lumineszenten Regionen erlaubt wird,
jeder der geteilten Perioden entsprechend Licht zu emittieren, die
Helligkeitsinformation der lumineszenten Farbe des emittierten Lichts
synchron zu den Perioden durch die planare optische Modulationsanzeige
geformt wird, und Licht jeder Farbe optisch moduliert wird, um die Farbanzeige
durchzuführen,
und
wobei die Form der Muster der farblumineszenten Regionen
in der Flächenlichtquelle
eine Spiralform ist.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Draufsicht, die einen Lichtquellenabschnitt einer Anzeigevorrichtung
von Beispiel 1 zeigt.
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2 ist
eine Ansicht, die die Querschnittsstruktur und den Anschluss der
Anzeigevorrichtung von Beispiel 1 zeigt.
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3 ist
ein Diagramm, das Treiberwellenformen einer Lichtquelle beim Steuern
der Anzeigevorrichtung von Beispiel 1 zeigt, und die zugehörige Lichtquellenleistung
und Durchlässigkeit
einer optischen Modulationsanzeige.
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4 ist
eine Draufsicht, die den Aufbau eines Lichtquellenabschnitts einer
Anzeigevorrichtung von Beispiel 2 zeigt.
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5 ist
ein Diagramm, das Treiberwellenformen einer Lichtquelle beim Steuern
der Anzeigevorrichtung von Beispiel 2 zeigt, und die zugehörige Lichtquellenleistung
und Durchlässigkeit
einer optischen Modulationsanzeige.
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6 ist
eine Draufsicht, die den Aufbau eines Lichtquellenabschnitts einer
Anzeigevorrichtung von Beispiel 3 zeigt.
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7 ist
eine Ansicht, die die Querschnittsstruktur und den Anschluss einer
Anzeigevorrichtung von Beispiel 4 zeigt.
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8 ist
eine Ansicht, die die Querschnittsstruktur und den Anschluss einer
Anzeigevorrichtung von Beispiel 5 zeigt.
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9 ist
eine Ansicht, die die Querschnittsstruktur und den Anschluss einer
Anzeigevorrichtung von Beispiel 6 zeigt.
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10 ist
eine Schnittdarstellung, die das Herstellungsverfahren einer Anzeigevorrichtung
von Beispiel 7 zeigt.
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11 ist
eine Ansicht, die die Querschnittsstruktur und den Anschluss einer
Anzeigevorrichtung von Beispiel 8 zeigt.
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12 ist
eine Ansicht, die den Querschnitt und den Anschluss einer Anzeigevorrichtung
von Beispiel 10 zeigt.
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13 ist
eine Querschnittsansicht, die den Aufbau einer Anzeigevorrichtung
von Beispiel 11 zeigt.
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14 ist
eine Ansicht, die die Querschnittsstruktur und den Anschluss einer
Anzeigevorrichtung von Beispiel 12 zeigt.
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15 ist
eine Draufsicht, die die Musterform einer lumineszenten Region einer
erfindungsgemäßen Flächenlichtquelle
zeigt.
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16 ist
eine Draufsicht, die die Musterform einer lumineszenten Region einer
Flächenlichtquelle
in Beispiel 15 zeigt.
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BESTE ART
DER AUSFÜHRUNG
DER ERFINDUNG
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In
einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung,
die einen Aufbau hat, in welchem eine Flächenlichtquelle, die in der
Lage ist, Licht mit mehreren Farben zu emittieren, eine planare
optische Modulationsanzeige überlagert,
und die die optische Modulationsanzeige abtastet, um ein Farbbild
zu formen, ist eine Abtastperiode des Farbbilds in die gleiche Zahl wie
die der Lumineszenzfarben der Lichtquelle aufgeteilt, die Lichtquelle
leuchtet mit einer Farbe, die jeder der geteilten Perioden (Farbanzeigeperioden) entspricht,
und die Helligkeitsinformation der Farbe wird synchron dazu von
der planaren optischen Modulationsanzeige angezeigt, um dadurch
die Farbanzeige durchzuführen.
Die Flächenlichtquelle
ist auf der Rückseite
der planaren optischen Modu lationsanzeige angeordnet und weist mindestens
eine erste lumineszente Region auf, die ein lumineszentes Material
einschließt,
das Licht mit einer ersten Farbe emittiert, das heißt, ein
lumineszentes Material, das als Lumineszenzwellenlänge einen
Wellenlängenbereich
der ersten Farbe verwendet, und eine zweite lumineszente Region,
die ein lumineszentes Material einschließt, das Licht mit einer zweiten
Farbe emittiert, die von der ersten Farbe verschieden ist, das heißt, ein
lumineszentes Material, das als Lumineszenzwellenlänge einen
Wellenlängenbereich
der ersten Farbe verwendet, um mehrfarbiges Licht zu emittieren,
und zur Durchführung
der Bildanzeige ist eine Abtastperiode eines anzuzeigenden Farbbilds
in die Zahl der Lumineszenzfarben der Flächenlichtquelle aufgeteilt,
das heißt,
in die Zahl der Typen von lumineszenten Regionen.
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In
der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung
weist die Flächenlichtquelle
mindestens die erste lumineszente Region, die Licht mit dem Wellenlängenbereich
der ersten Farbe emittiert, und die zweite lumineszente Region auf,
die Licht mit dem Wellenlängenbereich
der zweiten Farbe emittiert, die von der ersten Farbe verschieden
ist, mit dem Aufbau, in welchem eine Vielzahl von lumineszenten
Materialien, die verschiedene Lumineszenzfarben aufweisen, als eine
periodische Ausrichtung eines spezifischen Musters innerhalb eine
Ebene auf einem Substrat angeordnet sind, das eine darauf geformte
erste Elektrode aufweist, die transparent ist und strukturiert sein
kann, und eine zweite Elektrode, die strukturiert sein kann, ist
und auf einer lumineszenten Schicht geformt ist, die jedes der lumineszenten
Materialien umfasst, und schließt
außerdem
ein Gerät
ein, um zwischen den gewählten
ersten und zweiten Elektroden eine Spannung anzulegen, die ausreicht,
um in einer gewählten
Periode Licht zu emittieren.
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In
der Anzeigevorrichtung mit dem oben beschriebenen Aufbau hat die
Flächenlichtquelle
eine dünne
Dicke, bevorzugt eine Dicke, die annähernd der Dicke des Substrats
entspricht, und eine beliebige Farbe kann mit einer gewünschten
Zeitsteuerung erhalten werden. Wenn in der Anzeigevorrichtung jede
der lumineszenten Regionen, aus denen die Lichtquelle besteht, leuchtet
(Licht emittiert wird), wird jede der Farben gleichmäßig gemischt,
um weißes
Licht zu emittieren, und es wird keine Farbphasenungleichmäßigkeit
erzeugt. Darüber
hinaus kann der Stromverbrauch im Vergleich zu einer Kaltkathodenröhre, die
allgemein in einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
verwendet wird, gesenkt werden.
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Bevorzugt
ist in der Flächenlichtquelle
zusätzlich
zu den ersten und zweiten farblumineszenten Regionen eine dritte
farblumineszente Region vorgesehen, die ein lumineszentes Material
mit einer Lumineszenzfarbe verwendet, die von der lumineszenten
Regionen verschieden ist, zum Beispiel sind lumineszente Regionen
mit drei Farben Rot, Grün und
Blau vorgesehen. Wenn diese Farben durch Zeitteilung angezeigt werden,
ist die optische Modulationsanzeige in der Lage, der Lumineszenzfarbe der
Flächenlichtquelle
entsprechend Bildinformation zu formen, und da die benötigte Pixelzahl
ein Drittel von der einer Farbanzeige mit einem Farbfilter und dergleichen
beträgt,
kann die Kapazität
erhöht
werden, das Öffnungsverhältnis wird
verdreifacht, und die Zahl der Signaltreiber nimmt auf ein Drittel
ab. Dadurch kann eine Farbanzeigevorrichtung realisiert werden,
die einen niedrigen Stromverbrauch und eine helle Anzeige aufweist,
und die dünn
und kostengünstig
ist, und bevorzugt eine Farbanzeigevorrichtung zur Direktsicht ist.
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In
der obigen Anzeigevorrichtung sind die Vielzahl von lumineszenten
Materialien und dementsprechend mindestens eine von der ersten und
zweiten Elektrode in Form von Streifen gemustert, was nicht
erfindungsgemäß ist. Bei
diesem Aufbau kann die Elektrodenverdrahtung linearisiert werden,
und der Verdrahtungswiderstand kann reduziert werden. Aus diesem
Grund kann eine Anzeigevorrichtung mit hervorragender Lichtausbeute realisiert
werden.
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In
der obigen Anzeigevorrichtung sind die lumineszenten Materialien
mit drei oder vier verschiedenen Lumineszenzfarben bevorzugt unabhängig getrennt,
zu Schichten geformt und strukturiert, um lumineszente Schichten
so zu formen, dass sie zu unabhängigen
lumineszenten Regionen werden, die ersten und zweiten Elektroden
sind so strukturiert, dass sie jede zweigeteilt sind, und eine Elektrode,
an welche eine Spannung angelegt werden soll, wird von den zweigeteilten
ersten und zweiten Elektroden gewählt, wodurch an jede der farblumineszenten Schichten
auf selektive Weise eine Spannung angelegt wird. Bei diesem Aufbau
können
die lumineszenten Schichten mit drei oder vier Farben leicht und
unabhängig
erleuchtet und gesteuert werden. Dadurch kann eine kostengünstige Anzeigevorrichtung
realisiert werden.
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In
der obigen Anzeigevorrichtung ist bevorzugt eine Metallverdrahtung
in Kontakt mit der ersten Elektrode geformt. Bei diesem Aufbau kann
eine strukturierungsbedingte Zunahme im Widerstand der ersten Elektrode
vermieden werden, und eine Anzeigevorrichtung mit hervorragender
Lichtausbeute kann realisiert werden.
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In
der obigen Anzeigevorrichtung ist bevorzugt ein Farbfilter auf der
lichtemittierenden Seite angeordnet, von den lumineszenten Schichten
aus gesehen. Bei diesem Aufbau kann die Farbreinheit der Lumineszenzfarben
zusätzlich
erhöht
werden.
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In
der obigen Anzeigevorrichtung ist bevorzugt eine lichtdiffundierende
Schicht auf der lichtemittierenden Seite angeordnet, von den lumineszenten Schichten
aus gesehen. Auf diese Weise kann ein Muster der Lichtquelle der
Hintergrundbeleuchtung verdunkelt werden, um unauffällig zu
sein.
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Dadurch
kann eine Anzeigevorrichtung mit einheitlicher Anzeige bereitgestellt
werden.
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In
der obigen Anzeigevorrichtung weist ein Substrat zur Verwendung
in der Lichtquelle bevorzugt ein Lichtdiffusionsvermögen auf.
Bei diesem Aufbau können
die lichtdiffundierende Schicht und das Substrat gemeinsam verwendet
werden, und eine dünne
und leichte Anzeigevorrichtung kann realisiert werden.
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In
der obigen Anzeigevorrichtung sind die lumineszenten Materialien
bevorzugt verflüssigt,
wenn die lumineszenten Materialien strukturiert werden, um lumineszente
Schichten zu formen, und die lumineszenten Schichten werden durch
ein Druckverfahren oder ein Tintenstrahlverfahren geformt. Bei diesem
Aufbau kann die Lichtquelle sehr einfach ohne Verwendung eines Vakuumverfahrens
vorbereitet werden, und eine kostengünstige Anzeigevorrichtung kann
bereitgestellt werden.
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In
der obigen Anzeigevorrichtung ist das Produkt jedes der farblumineszenten
Materialien bei der gleichen Spannung und einer lumineszenten Fläche jeder
der farblumineszenten Schichten bevorzugt auf einen Wert eingestellt,
bei dem ein Weißabgleich
erreicht werden kann. Wenn die lumineszenten Materialien, die verschiedenen
Luminanzeigenschaften aufweisen, in Kombination verwendet werden,
können
die Steuerspannungen des Lichtquellenabschnitts bei diesem Aufbau
zu einer Spannung kombiniert werden, während der Weißabgleich
erreicht wird, wodurch eine Schaltung vereinfacht wird.
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In
der obigen Anzeigevorrichtung umfassen die lumineszenten Materialien
bevorzugt organische Verbindungen oder organische Polymere. Bei
diesem Aufbau können
die Spannung zum Steuern der Lichtquelle und der Stromverbrauch
drastisch reduziert werden, und dadurch kann eine Anzeigevorrichtung bereitgestellt
werden, die einen niedrigen Stromverbrauch aufweist.
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In
der obigen Anzeigevorrichtung ist in der Vielzahl von lumineszenten
Materialien bevorzugt mindestens ein lumineszentes Material strukturiert und
geformt, und dann ist ein lumineszentes Material, das Licht einer
Wellenlänge
emittiert, die kürzer
als die des lumineszenten Materials ist, auf der ganzen Fläche zu einer
Schicht geformt, um eine lumineszente Schicht zu formen. Bei diesem
Aufbau ist die erforderliche Zahl der Strukturierungen um ein mal kleiner
als die Zahl der lumineszenten Schichten, und daher kann eine Anzeigevorrichtung
kostengünstig hergestellt
werden.
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In
der obigen Anzeigevorrichtung sind bevorzugt die Vielzahl von lumineszenten
Schichten, bevorzugter organischen lumineszenten Schichten, in Form
von Streifen und in einer Vielzahl von Wiederholungseinheiten eines
Farbsatzes geformt, und ein Abstand p jedes der Farbstreifensätze und
eine Entfernung d zwischen einer Lichtventilfläche (optische Modulationsfläche) der
planaren optischen Modulationsanzeige und den lumineszenten Schichten
weisen die Beziehung auf, die durch den Ausdruck p/d < 1,1 dargestellt
ist. Bei diesem Aufbau können
die Streifen der Lichtquelle unauffällig gemacht werden, und dadurch
kann eine Anzeigevorrichtung realisiert werden, die in der Lage
ist, eine einheitliche Anzeige durchzuführen.
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In
der obigen Anzeigevorrichtung wird bevorzugt ein Flüssigkristall-Lichtventil
als planare optische Modulationsanzeige verwendet, eine Lambda/4-Platte
wird zwischen der Lichtquelle und dem Flüssigkristall-Lichtventil eingeführt, und
eine Zeichnungsachse der Lambda/4-Platte ist in Bezug auf eine Polarisationsrichtung
des Polarisators des Flüssigkristall-Lichtventils,
das mit der Lambda/4-Platte in Kontakt ist, um 45 Grad geneigt.
Bei diesem Aufbau kann der Großteil
des Außenlichts,
das von der Fläche
der Anzeige vorrichtung eindringt, absorbiert werden, und der Kontrast
kann drastisch erhöht
werden.
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In
der obigen Anzeigevorrichtung werden als lumineszente Schichten
in der Flächenlichtquelle
bevorzugt organische Verbindungen oder organische Polymere verwendet,
und sind in einer einachsigen Richtung ausgerichtet, ein Flüssigkristall-Lichtventil wird
als planare optische Modulationsanzeige verwendet, und eine Polarisationsrichtung
des Lichts, das von der Lichtquelle emittiert wird, kann mit einer Polarisationsrichtung
eines lichtquellenseitigen Polarisators des Flüssigkristall-Lichtventils übereinstimmen.
Bei diesem Aufbau weist das von der Lichtquelle emittierte Licht
eine Polarisationseigenschaft auf und kann den Polarisator des Flüssigkristall-Lichtventils
wirkungsvoll durchlaufen, und dadurch kann der Verlust der Lichtemission
reduziert werden.
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Die
oben beschriebene Anzeigevorrichtung ist gleichermaßen zur
Direktsicht und zur Projektion anwendbar. Insbesondere ist es der
Anzeigevorrichtung möglich,
als Direktsicht-Anzeigevorrichtung
eingesetzt zu werden, mit dem Vorteil einer Verringerung in der
Größe und Dicke
der Flächenlichtquelle, und
eine leichte Informationseinrichtung zu realisieren, die einen einfachen
Aufbau hat.
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Eine
Farbanzeige wird nun Bezug nehmend auf spezifischere Beispiele beschrieben.
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(Beispiel 1)
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Dieses
Beispiel zeigt eine Farbanzeige, die durch eine Reihe der folgenden
Vorgänge
durchgeführt
wird des: Übereinanderlagerns
einer Lichtquelle, die einen Aufbau aufweist, in dem eine Vielzahl von
lumineszenten Materialien mit verschiedenen Lumineszenzfarben als
eine periodische Ausrichtung eines spezifischen Musters innerhalb
einer Ebene auf einem Substrat angeordnet sind, das eine trans parente
erste Elektrode aufweist, die darauf strukturiert ist, und wobei
auf einer lumineszenten Schicht eine zweite Elektrode geformt ist,
die jedes der lumineszenten Materialien umfasst, und ein Gerät einschließend, um
zwischen den gewählten
ersten und zweiten Elektroden eine Spannung anzulegen, die ausreicht,
um in einer gewählten
Periode Licht zu emittieren, auf einer planaren optischen Modulationsanzeige;
Aufteilens einer Abtastperiode eines Farbbilds in drei Perioden;
Erleuchtens einer Lichtquelle mit der ersten Farbe in der ersten
Periode; Formens, synchron dazu, der Helligkeitsinformation der
ersten Farbe durch die planare optische Modulationsanzeige; Erleuchtens
der Lichtquelle mit der zweiten Farbe in der zweiten Periode; Formens,
synchron dazu, der Helligkeitsinformation der zweiten Farbe durch
die planare optische Modulationsanzeige; Erleuchtens der Lichtquelle
mit der dritten Farbe in der dritten Periode; Formens, synchron
dazu, der Helligkeitsinformation der dritten Farbe durch die planare
optische Modulationsanzeige.
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1 zeigt
auf schematische Weise den planaren Aufbau eines Lichtquellenabschnitts
dieses Beispiels, und 2 zeigt die vertikale Querschnittsstruktur
eines zentralen Abschnitts des Aufbaus von 1.
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Erst
wurde eine ITO-Schicht als eine erste Elektrode auf einem transparenten
Substrat 109 (204) geformt und strukturiert, um
eine erste Elektrode (für
Blau) 101 und eine erste Elektrode (für Grün) 103 (203)
zu erhalten. Als nächstes
wurde eine Isolierschicht 105 auf der ganzen Fläche des
Substrats geformt und strukturiert, und eine erste Elektrode (für Rot) 102 (203)
wurde darauf geformt und strukturiert. Dann wurden aufeinanderfolgend
rote, grüne
und blaue lumineszente Materialien entlang jeder der ersten Elektroden
auf der ITO-Elektrode geformt und strukturiert, um eine rote lumineszente
Schicht 106 (205), eine grüne lumineszente Schicht 107 (206) und
eine blaue lumi neszente Schicht 108 (207) zu erhalten.
Obwohl die Wiederholungszahl der Linien der Elektroden 101, 102 und 103,
das heißt,
die Zahl der Streifen, in 1 der Einfachheit
halber drei beträgt (zwei
in 2 aus Platzgründen),
betrug die Wiederholungszahl tatsächlich fünfzig. Dann wurde eine zweite
Elektrode 104 (202) geformt, um die ganze Fläche der
ersten Elektroden und der lumineszenten Schichten zu bedecken. Zudem
wurden die so vorbereiteten ersten und zweiten Elektroden der Lichtquelle
verdrahtet, und die zweite Elektrode wurde durch eine Schutzschicht 201 gekapselt.
Die Verdrahtung der obigen Elektroden wurde mir einem Lichtquellenregler 209 verbunden.
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Die
lichtemittierende Seite der so vorbereiteten Lichtquelle wurde auf
die Rückseite
eines Lichtventils 210 gelegt, das als planare optische
Modulationsanzeige dient, und das Lichtventil 210 wurde
mit einem Lichtventilregler 208 verbunden. Hier ist das Lichtventil
eines, in welchem ein Element und ein äußeres Feld gesteuert wurden,
um Licht von der Lichtquelle zu modulieren, um dadurch die optischen
Eigenschaften zu variieren, und eine Flüssigkristallanzeige oder dergleichen
wurde dazu verwendet.
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3 zeigt
die Beziehung zwischen der Lichtleistung der Lichtquelle und das
Treiben des Lichtventils. Das Treiben wird nun beschrieben. Vor allem,
wenn eine Flüssigkristallanzeige
als Lichtventil matrixgesteuert ist, ist aufgrund einer langsamen
Ansprechgeschwindigkeit des Flüssigkristalls
auf die angelegte Spannung eine feste Periode für das Schreiben des Gesamtbildschirms
erforderlich. Die Periode wird Lichtventil-Ansprechzeit genannt.
Nach dem Schreiben der Helligkeitsinformation jeder Farbe an das
Lichtventil wird der Lichtquelle erlaubt, Licht mit entsprechenden
Farben zu emittieren. Während
der Zeit, in welcher die Information an das Lichtventil geschrieben
wird, wird die Lichtquelle ausgeschaltet. Da die Anzeige während der
Lichtventil-Ansprechzeit nicht durchgeführt wird, wird die Helligkeit der
Anzeigevorrichtung aus diesem Grund dunkel, wenn die Ansprechzeit
lang ist. Wenn zur Verkürzung der
Ansprechzeit die Anzeige des Lichtventils in kurzer Zeit zurückgesetzt
wird, um das Schreiben vor dem Start der Anzeige jeder Farbe zu
beginnen, kann die Lichtventil-Ansprechzeit
verkürzt
werden. Dies erlaubt der R-, G- und B-Information, mit hoher Geschwindigkeit
nacheinander umgeschaltet und angezeigt zu werden, und die Farbanzeige
kann durchgeführt
werden.
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Auch
wenn in diesem Beispiel ein Glassubstrat verwendet wurde, kann ein
Substrat wie z.B. eine Kunststoff-Folie benutzt werden, solange
es lichtdurchlässig
ist.
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Auch
wenn in diesem Beispiel für
die transparente Elektrode ITO verwendet wurde, kann ein Material
wie z.B. eine Nesa-Schicht
oder IDIXO (von Idemitsu Corporation angeboten) benutzt werden, solange
es ein stromleitendes transparentes Material ist.
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Ein
Material (wie z.B. ein metallisches Material), das für die zweite
Elektrode am Besten geeignet ist, wird der verwendeten lumineszenten
Schicht entsprechend benutzt.
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Als
lumineszente Substanz, das heißt,
das in diesem Beispiel verwendete lumineszente Material, kann ein
Material wie ein anorganisches EL (Elektrolumineszenz)-Material,
ein organisches EL (Elektrolumineszenz)-Material oder eine polymerische
EL (Elektrolumineszenz)-Verbindung benutzt werden, solange es bei
Anlegen eines elektrischen Felds Licht emittiert.
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Als
die planare optische Modulationsanzeige, die in diesem Beispiel
benutzt wird, kann ein Flüssigkristall-Lichtventil
verwendet werden, das Flüssigkristall
wie z.B. nematischen Flüssigkristall,
ferroelektrischen Flüssigkristall
oder polymerdispersierten Flüssigkristall
verwendet, solange es eine außenlichtmodulierende
Funktion durch Verändern
der optischen Eigenschaften aufweist, indem eine externes Feld von
der Steuerung angelegt wird.
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In
diesem Beispiel waren die obige Vielzahl von lumineszenten Materialien
und mindestens eine der entsprechenden ersten und zweiten Elektroden in
Form von Streifen strukturiert, und die lumineszenten Regionen waren
in Form von Streifen geformt. Doch selbst, wenn lumineszente Regionen
mit einer anderen Struktur als Streifen verwendet werden, wie hierin
unten beschrieben, kann eine ähnliche
Anzeige durchgeführt
werden.
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Während die
dreifarbige Lichtquelle in diesem Beispiel verwendet wird, kann
die Farbanzeige durchgeführt
werden, indem eine Abtastperiode der planaren optischen Modulationsanzeige
in eine Zahl aufgeteilt wird, die der der Lumineszenzfarben der Lichtquelle
entspricht, die Lichtquelle mit einer Farbe erleuchtet wird, die
jeder der geteilten Farbanzeigeperioden entspricht, und synchron
dazu die Helligkeitsinformation der Farbe von der optischen Modulationsanzeige
angezeigt wird.
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(Beispiel 2)
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In
diesem Beispiel sind die obigen lumineszenten Materialien, die drei
oder vier verschiedene Lumineszenzfarben aufweisen, auf unabhängige Weise
getrennt, zu Schichten geformt und strukturiert, um unabhängige lumineszente
Schichten für jede
der Farben zu formen, die ersten und zweiten Elektroden sind so
strukturiert, dass sie zweigeteilt sind, und eine Elektrode, an
welche eine Spannung angelegt werden soll, wird von den zweigeteilten
ersten und zweiten Elektroden gewählt, wodurch an jede der obigen
farblumineszenten Schichten auf selektive Weise eine Spannung angelegt
wird.
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4 zeigt
die Planarstuktur eines Lichtquellenabschnitts der Anzeigevorrichtung
dieses Beispiels. Es wurden die gleichen Materialien und Verfahren
wie die in Beispiel 1 verwendet, mit Ausnahme des Verfahrens zur
Formung der zweiten Elektroden.
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Zuerst
wurden erste Elektroden wie eine erste Elektrode (1) 401 und eine
erste Elektrode (2) 402 strukturiert, wie in 4 gezeigt.
Eine Isolierschicht 405 wurde auf Abschnitten der ersten
Elektroden, die zweite Elektroden überlagern sollen, geformt und strukturiert.
Als nächstes
wurde eine rote lumineszente Schicht 406, eine grüne lumineszente
Schicht 407 und eine blaue lumineszente Schicht 408 geformt
und strukturiert. Dann wurde eine zweite Elektrode (1) 403 und
eine zweite Elektrode (2) 404 durch strukturierende Aufbringung
durch eine physikalische Maske geformt, wie in der Figur gezeigt.
Auf diese Weise lag die rote lumineszente Schicht 406 zwischen
der ersten Elektrode (2) 402 und der zweiten Elektrode 404 (2),
die grüne
lumineszente Schicht 407 lag zwischen der ersten Elektrode 401 (1)
und der zweiten Elektrode 404 (2), und die blaue lumineszente
Schicht 408 war zwischen der ersten Elektrode (1) 401 und
der zweiten Elektrode (1) 403 eingeklemmt. Danach ging
das Verfahren Beispiel 1 entsprechend zur Kapselung über.
-
Als
nächstes
wurde die Anzeigevorrichtung mit einer Treiberschaltung verbunden
und mit in 5 gezeigten Treiberwellenformen
gesteuert. Das Treiben wird nun beschrieben. Vor allem, wenn eine Flüssigkristallanzeige
als Lichtventil verwendet wird, das als planare optische Modulationsanzeige
dient, nimmt das Schreiben des Gesamtbildschirms wegen der langsamen
Ansprechzeit Zeit in Anspruch. Die Periode wird Lichtventil-Ansprechzeit
genannt. Nach dem Schreiben der Helligkeitsinformation jeder Farbe
wird der Lichtquelle erlaubt, Licht mit entsprechenden Farben zu
emittieren. Während
der Zeit, in der die Helligkeitsinformation an die Flüssigkristallanzeige
geschrieben wird, ist die Lichtquelle ausgeschaltet. Da die Anzeige
während
der Ansprechzeit der Flüssigkristallanzeige
nicht erfolgt, wird die Helligkeit der Anzeigevorrichtung aus diesem
Grund dunkel, wenn die Ansprechzeit lang ist. Wenn zur Verkürzung der
Ansprechzeit die Anzeige der Flüssigkristallanzeige
in einer kurzen Zeit zurückgesetzt
wird, um das Schreiben vor dem Start der Anzeige jeder Farbe zu starten,
kann die Lichtventil-Ansprechzeit verkürzt werden.
-
Damit
die Lichtquelle in diesem Beispiel Licht emittieren kann, wurden
die ersten Elektroden in die Elektrode 401 und die Elektrode 402 aufgeteilt,
und die in 5 gezeigten Wellenformen wurden
daran angelegt. Andrerseits wurden die zweiten Elektroden in die
Elektrode 403 und die Elektrode 404 aufgeteilt, und
die in 5 gezeigten Wellenformen wurden daran angelegt,
um die Farbe des zu emittierenden Lichts zu wählen. Dadurch kann rotes, grünes und blaues
Licht wirkungsvoll in dieser Reihenfolge emittiert werden.
-
Auch
wenn als Verfahren zur Strukturierung der zweiten Elektrode die
physikalische Maske verwendet wurde, kann jedes Verfahren wie z.B.
eine Elektrodentrennwand mit umgekehrt konischem Aufbau verwendet
werden, solange es Elektrodenschichten trennen kann.
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In
diesem Beispiel wurden drei Lumineszenzfarben beschrieben. Wenn
aber eine vierfarbige Lichtquelle gesteuert wird, werden nach der Änderung
der Strukturierung der Elektroden verschiedene Treiberwellenformen
an die Elektroden angelegt, wodurch die vierfarbige Steuerung erreicht
werden kann.
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(Beispiel 3)
-
In
diesem Beispiel wird die Metallverdrahtung in Kontakt den obigen
ersten Elektroden mit dem Aufbau von Beispiel 1 oder Beispiel 2
geformt.
-
6 zeigt
die Planarstruktur eines Lichtquellenabschnitts einer Anzeigevorrichtung
dieses Beispiels. Die Anzeigevorrichtung wurde grundsätzlich auf ähnliche
Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Nach der Formung der ersten
Elektroden (601, 602 und 603), die transparente
stromleitende Schichten und dergleichen auf einem lichtdurchlässigen Substrat 609 umfassen,
wurde eine Metallschicht geformt, die Metallschicht wurde durch
Fotolithographie strukturiert, und eine Metallverdrahtung wurde
darauf vorgesehen, um den Widerstand der ersten Elektroden zu reduzieren.
In einem Bereich, wo die ersten Elektroden sich überlagern, wurde eine Isolierschicht 605 vorgesehen,
um die ersten Elektroden voneinander zu isolieren. Eine rote lumineszente
Schicht 606, eine grüne
lumineszente Schicht 607 und eine blaue lumineszente Schicht 608 wurden
aufeinanderfolgend der Form der Strukturierungen der ersten Elektroden entsprechend
vorgesehen, und zweite Elektroden (nicht gezeigt) wurden vorgesehen.
Bei diesem Aufbau konnte eine Abnahme in der Steuerspannung während des
Treibens verhindert werden, und die Helligkeitseinheitlichkeit in
der Anzeigevorrichtung konnte erhöht werden.
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In
diesem Beispiel kann für
die Verdrahtung ein Metall wie z.B. Gold, Silber, Kupfer oder Aluminium
verwendet werden, das einen geringen Widerstand hat und leicht strukturiert
werden kann.
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Auch
wenn die Metallverdrahtung in diesem Beispiel nach der Formung der
transparenten Elektroden geformt wurde, kann die Metallverdrahtung vor
der Formung der transparenten Elektroden geformt werden.
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(Beispiel 4)
-
In
diesem Beispiel wurden auf der lichtemittierenden Seite der lumineszenten
Schichten mit dem Aufbau von Beispiel 1 darüber hinaus Farbfilter angeordnet. 7 zeigt
die Querschnittsstruktur einer Anzeigevorrichtung dieses Beispiels.
-
Erste
Rot (R)-, Grün
(G)- und Blau (B)-Farbfilter 711 wurden auf der Gegenseite
eines Lichtquellenelements eines transparenten Substrats an Positionen
geformt, die denen entsprechen, wo jede der lumineszenten Schichten
geformt werden sollen, und transparente stromleitende Schichten,
die als erste Elektroden dienen, wurden den Strukturierungen jedes
der Farbfilter entsprechend geformt und strukturiert. Durch das
Verfahren und den Aufbau, die Beispiel 1 entsprachen, wurde auf
dem Substrat eine Anzeigevorrichtung mit der in der Zeichnung gezeigten
Querschnittsstruktur erhalten.
-
Wenn
die lumineszente Schicht eine unzureichende Farbreinheit aufweist,
kann die Farbkorrektur in diesem Beispiel durch die Farbfilter erfolgen,
und eine den NTSC-Farbarten entsprechende Farbart kann erreicht
werden.
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Auch
wenn in diesem Beispiel R-, G- und B- Filter benutzt wurden, können die
Farben der Farbfilter den Lumineszenzfarben der lumineszenten Schichten
entsprechend geregelt werden.
-
(Beispiel 5)
-
In
diesem Beispiel wurde eine Lichtstreuplatte auf der lichtemittierenden
Seite angeordnet, von den lumineszenten Schichten mit dem Aufbau
von Beispiel 1 aus gesehen. 8 zeigt
eine Querschnittsstruktur einer Anzeigevorrichtung dieses Beispiels.
Eine Lichtstreuplatte 811 ist auf der lichtemittierenden
Seite (zwischen einem lichtdurchlässigen Substrat 804 und
einem Lichtventil 810) der in Beispiel 1 vorbereiteten
Lichtquelle angeordnet.
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Dies
erlaubt die moderate Verdunkelung der Ränder der R-, G- und B-Lumineszenzquellen,
und die ganze Lichtquellen fläche
scheint selbst dann in R, G und B zu leuchten, wenn die Anzeigevorrichtung direkt
betrachtet wird.
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(Beispiel 6)
-
In
diesem Beispiel wurde ein Substrat einer Lichtquelle verwendet,
das der Idee von Beispiel 5 entsprechend ein Lichtdiffusionsvermögen aufwies. 9 zeigt
die Querschnittsstruktur einer Anzeigevorrichtung dieses Beispiels.
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Eine
Lichtquelle wurde Beispiel 1 entsprechend vorbereitet, mit der Ausnahme,
dass eine Lichtstreuplatte 904 als das lichtdurchlässige Substrat
von Beispiel 1 verwendet wurde. Dies ermöglicht den farblumineszenten
Quellen, auf sehr einfache Weise verdunkelt zu werden.
-
Da
die Zahl der Elemente nicht erhöht
wurde, konnte die Anzeigequalität
mit einer dünnen
und leichten Anzeigevorrichtung verbessert werden.
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(Beispiel 7)
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In
diesem Beispiel werden die lumineszenten Materialien verflüssigt und
ein Druckverfahren oder ein Tintenstrahlverfahren wird benutzt,
wenn die lumineszenten Materialien in der Lichtquelle der Anzeigevorrichtung
der obigen Beispiele strukturiert werden, um lumineszente Schichten
zu formen. 10 zeigt das Konzept der Formung
von lumineszente Schichten einer Lichtquelle einer Anzeigevorrichtung
dieses Beispiels mit einem Tintenstrahlverfahren.
-
Zuerst
wurde eine transparente Elektrode auf einem lichtdurchlässigen Substrat 1003 geformt und
strukturiert, um eine Strukturierung einer ersten Elektrode 1002 zu
ergeben, und Trennwände 1001 wurden
zwischen den Elektroden vorgesehen. Als nächstes wurden lumineszente
Schichten (eine rote lumineszente Schicht 1004, eine grüne lumineszente Schicht 1005 und
eine blaue lumineszente Schicht 1006) aufeinanderfolgend
durch das Tintenstrahlverfahren auf der Elektrode 1002 geformt,
wie in der Zeichnung gezeigt. Ferner wurden zweite Elektroden usw.
vorbereitet.
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Bei
diesem Aufbau kann ein Lichtquellenabschnitt auf sehr einfache Weise
ohne Verwendung eines Vakuumverfahrens vorbereitet werden.
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Ein
konventionelles Druckverfahren kann statt des Tintenstrahlverfahrens
verwendet werden. Auch wenn in diesem Beispiel als lumineszente
Materialien organische Materialien verwendet wurden, die sich verflüssigen lassen,
können
die lumineszenten Schichten auch mit anorganischen Materialien geformt
werden, solange sie sich verflüssigen
lassen. Zum Beispiel kann ein alkoxyliertes Metall verwendet werden,
da es sich in Alkohol auflöst.
Nach dem Auftrag kann das Metall gebrannt werden, um die Alkoxygruppe
zu entfernen.
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Wenn
auch die zweiten Elektroden strukturiert werden, wie im Aufbau der
Oberflächenlichtquelle
in Beispiel 2, können
sie durch Kathodenauftrag mit Hilfe der Trennwände 1001 in diesem
Beispiel strukturiert werden.
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(Beispiel 8)
-
Dieses
Beispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass das Produkt der Luminanz
jedes der farblumineszenten Materialien bei gleicher Spannung und
die lumineszente Fläche
jeder der farblumineszenten Schichten auf einen Wert eingestellt
ist, bei dem der Weißabgleich
erreicht werden kann. 11 zeigt die Querschnittsstruktur
einer Anzeigevorrichtung dieses Beispiels.
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In
diesem Beispiel wurden rote, grüne
und blaue lumineszente Materialien in den Leuchtdichteverhältnissen
1:10:2 bei einer Spannung von 5 Volt verwendet. Es ist allgemein
bekannt, dass der Weißabgleich
erreicht wird, das heißt,
die Farbe dem menschlichen Auge als Weiß erscheint, wenn das Rot,
Grün und
Blau in den Leuchtdichteverhältnissen 3:12:10
vorliegt. Wenn x, y und z jeweils als lumineszente Flächen von
Rot, Grün
und Blau genommen werden, wurden daher die Verhältnisse x : y : z von 3: 1,
2 : 5 erhalten, wenn 1·x
= 3, 10·x
= 12 und 2·x
= 10. Die Verhältnisse
waren Verhältnisse
der Leuchtdichte jeder der Farben. 11 zeigt
eine rote lumineszente Schicht (1105), eine grüne lumineszente Schicht
(1106) und eine blaue lumineszente Schicht (1107),
in welchen die lumineszenten Flächen
durch Variieren ihrer planaren Flächen geregelt werden. Andere
strukturelle Abschnitte der in der Zeichnung gezeigten Anzeigevorrichtung
sind im Wesentlichen mit denen in Beispiel 1 vergleichbar.
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Wenn
die lumineszenten Materialien, die verschiedene Luminanzeigenschaften
aufweisen, in Kombination verwendet werden, können die Steuerspannungen bei
diesem Aufbau zu einer Spannung kombiniert werden, während der
Weißabgleich
erreicht wird, wodurch eine Schaltung vereinfacht wird.
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(Beispiel 9)
-
In
diesem Beispiel enthalten die obigen lumineszenten Materialien organische
Verbindungen oder organische Polymere.
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Die
folgende Lochinjektionsschicht und die folgenden lumineszenten Schichten
wurden als lumineszente Schichten von Beispiel 1 geformt, und die folgenden
Kathoden wurden als zweite Elektroden geformt. Die Steuerspannung
war eine Gleichstromspannung von 5 Volt, und ein Lichtquellenregler
war sehr einfach, da es sich um einen Gleichstromschaltkreis handelte.
Der Stromverbrauch betrug 0,5 Watt bei der Luminanz von 100 Cd/m2.
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Auch
wenn die Lochinjektionsschicht aus einem Triphenylamin-Derivat geformt
war, kann ein anderes Material ver wendet werden, solange es eine ähnliche
Wirkung aufweist. Zum Beispiel kann TPD, TAD oder m-MTDATA verwendet
werden.
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Überdies
kann jedes Material verwendet werden, solange es ein stromleitendes
Derivat von Phthalocyanin, Polythiopen, Polyanilin oder Polyvinylcarbazol
ist und leicht zu einer Schicht geformt werden kann.
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Hinsichtlich
der lumineszenten Schichten wurde mit DCM dotiertes Alq3 als rotes
lumineszentes Material verwendet, mit Rubren dotiertes Alq3 wurde
als grünes
lumineszentes Material verwendet, und DPVBi wurde als blaue lumineszente
Schicht verwendet. Doch jedes lumineszente Material kann verwendet
werden, solange es leicht durch Vakuumaufdampfung zu einer Schicht
geformt werden kann. Andere lumineszente Materialien können verwendet werden,
solange sie durch ein anderes Verfahren als Vakuumaufdampfung lumineszente
Schichten formen können.
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Die
Kathoden können
mit einer Legierung aus Mg und Silber verwendet werden, die darauf
aufgetragen ist. Die Kathoden können
aber durch ein Nassverfahren wie z.B. Sputtern und Galvanisierung geformt
werden. Darüber
hinaus können
andere Kathoden verwendet werden, solange sie ein Element wie. z.B.
Ca, Li oder Al enthalten, das eine Austrittsarbeit aufweist, die
kleiner ist als die der Anoden, die als erste Elektroden dienen.
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(Beispiel 10)
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In
diesem Beispiel ist in der Vielzahl von lumineszenten Materialien
in Beispiel 9 mindestens ein lumineszentes Material strukturiert,
und dann wird ein lumineszentes Material, das Licht mit einer Wellenlänge emittiert,
die kürzer
ist als die des obigen lumineszenten Materials, auf der ganzen Fläche des obigen
lumineszenten Materials zu einer Schicht geformt, um eine lumineszente
Schicht zu ergeben. 12 zeigt die Querschnittsstruktur
einer Anzeigevorrichtung dieses Beispiels.
-
Eine
erste Elektrode 1203, umfassend eine transparente stromleitende
Schicht, wie z.B. ITO, wurde auf einem lichtdurchlässigen Substrat 1204 geformt
und strukturiert, und rote und grüne lumineszente Materialien
wurden aufeinanderfolgend durch ein Tintenstrahlverfahren darauf
geformt und strukturiert, um eine rote lumineszente Schicht 1205 und eine
grüne lumineszente
Schichten 1206 zu ergeben. Als nächstes wurde eine blaue lumineszente
Schicht 1207 geformt, indem die ganze Fläche davon
mit einem blauen lumineszenten Material beschichtet wurde, eine
zweite Elektrode 1202 wurde geformt, und dann gekapselt,
um eine Schutzschicht 1201 zu ergeben. Das obige Verfahren
wurde auf ähnliche
Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt.
-
Diesem
Verfahren entsprechend entfällt
die Notwendigkeit des Strukturierens des blauen lumineszenten Materials.
In den roten und grünen
lumineszenten Regionen erregt blaues Licht, das von der blauen lumineszenten
Schicht 1207 emittiert wird, die rote oder die grüne lumineszente
Schicht (1205 oder 1206), um in rotes oder grünes Licht
umgewandelt zu werden. Alternativ dazu verbinden sich Elektronen, die
die blaue lumineszente Schicht durchdringen, mit Löchern in
der roten oder grünen
lumineszenten Schicht, um die rote oder die grüne lumineszente Schicht zu
erregen, und rotes oder grünes
Licht wird emittiert.
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In
diesem Beispiel kann anstelle des Tintenstrahlverfahrens ein gängiges Druckverfahren
oder Vakkuumaufdampfung verwendet werden. Zur Formung der blauen
lumineszenten Schicht kann Vakkuumaufdampfung, Rotationsbeschichtung
oder ein Druckverfahren verwendet werden.
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(Beispiel 11)
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In
diesem Beispiel wird eine Vielzahl von organischen lumineszenten
Schichten in Form von Streifen geformt, und ein Abstand p eines
Farbstreifensatzes und eine Entfernung d zwischen einer Lichtventilfläche des
obigen planaren Lichtventils und den obigen lumineszenten Schichten
weist die Beziehung auf, die durch den Ausdruck p/d < 1,1 dargestellt
wird. 13 zeigt die Querschnittsstruktur
einer Anzeigevorrichtung dieses Beispiels.
-
Da
das menschliche Auge die Farben R, G und B nicht unterscheiden kann,
wenn Abweichungen in der Luminanz der Farben R, G und B nicht mehr
als 5 % betragen, ist die Beziehung zwischen p und d, die diese
Bedingung erfüllt,
wie oben beschrieben. Im tatsächlichen
Aufbau wurde ITO auf einem lichtdurchlässigen Substrat 1304 mit
einer Dicke von 1 mm geformt und in Form von Streifen mit 400 μm Abstand
strukturiert, um eine erste Elektrode 1303 zu erhalten,
und R-, G- und B-lumineszente Materialien wurden darauf in einem
Lösungszustand
durch ein Tintenstrahlverfahren aufgetragen und als Streifen mit
einer jeweiligen Breite von 900 μm
strukturiert (eine rote lumineszente Schicht 1305, eine
grüne lumineszente
Schicht 1306 und eine blaue lumineszente Schicht 1307).
Nach der Trocknung wurde eine zweite Elektrode 1202 geformt,
die als eine Gegenelektrode dient, und eine Schutzschicht 1201 wurde
geformt und gekapselt. Wenn ein Flüssigkristall-Lichtventil 1310 so
auf der derart vorbereiteten Lichtquelle angeordnet wurde, dass
die Entfernung d zwischen einer Lichtventilfläche 1311 und den lumineszenten Schichten
und der Abstand p eines Farbstreifensatzes die Beziehung aufwies,
die durch p/d < 1,1
ausgedrückt
wird, und von einer Beispiel 1 entsprechenden Treiberschaltung gesteuert
wurde, wurde ohne Verwendung einer Streuplatte eine ausreichend
einheitliche Farbanzeige durchgeführt. Natürlich kann durch Kombination
der lumineszenten Schichten mit einer diffundierenden Schicht eine
noch einheitlichere Farbanzeige erhalten werden. Auch wenn in diesem
Beispiel Muster in Form von Streifen gezeigt wurden, können die
Muster im Rahmen dieses Beispiels modifiziert werden.
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(Beispiel 12)
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In
diesem Beispiel war die obige optische Modulationsanzeige ein Flüssigkristall-Lichtventil, eine
Lambda/4-Platte wurde zwischen der obigen Lichtquelle und dem obigen
Flüssigkristall-Lichtventil eingeführt, und
eine Zeichnungsachse der Lambda/4-Platte war in Bezug auf eine Polarisationsrichtung
des Polarisators des Flüssigkristall-Lichtventils, das
mit der Lambda/4-Platte in Kontakt war, um 45 Grad geneigt. 14 zeigt
den Querschnitt einer Anzeigevorrichtung dieses Beispiels.
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In
der Anzeigevorrichtung, die in diesem Beispiel vorbereitet wurde,
entspricht die Grundstruktur eines Flächenlichtquellenabschnitts
der Struktur der in Beispiel 11 gezeigten Lichtquelle. In diesem
Beispiel wurde in die Struktur von Beispiel 11 eine Lambda/4-Platte
zwischen ein lichtdurchlässiges
Substrat (1404) und ein Flüssigkristall-Lichtventil (1411)
eingeführt,
wobei sie in Bezug auf eine Polarisationsrichtung des Polarisators
des Flüssigkristall-Lichtventils, das
mit der Lambda/4-Platte in Kontakt stand, um 45 Grad geneigt war.
Dadurch wurde der Großteil der
Reflexion des Außenlichts
beseitigt, und der Kontrast betrug 50:1 oder mehr. Die Einführung der Lambda/4-Platte
erhöht
die Sichtbarkeit stark.
-
Wenn
die Oberfläche
der Anzeigevorrichtung dieses Beispiel antireflexbehandelt oder
blendschutzbehandelt ist, kann die Sichtbarkeit zusätzlich erhöht werden.
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(Beispiel 13)
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In
diesem Beispiel sind die lumineszenten Schichten in der obigen Lichtquelle
organische Verbindungen oder organische Polymere, und sind in einer
einachsigen Richtung ausgerich tet, und einer Polarisationsrichtung
des Lichts von den obigen lumineszenten Schichten wird erlaubt,
mit einer Polarisationsrichtung eines lichtquellenseitigen Polarisators des
Flüssigkristall-Lichtventils übereinzustimmen.
Im Grunde waren in einer Struktur, die Beispiel 11 entsprach, organische
Substanzen der lumineszenten Schichten ausgerichtet, und die lumineszenten Schichten
waren so angeordnet, dass eine Hauptpolarisationsrichtung des Lichts
von den lumineszenten Schichten mit einer Durchlässigkeitsachse des Polarisators
des Flüssigkristall-Lichtventils übereinstimmte.
Dies erlaubte der angelegten elektrischen Energie, auf wirkungsvolle
Weise in polarisiertes Licht umgewandelt und an das Lichtventil
angelegt zu werden, und es konnte ein Wirkungsgrad erreicht werden,
der etwa dem Zweifachen des Wirkungsgrads der konventionellen Anzeigevorrichtung
entsprach.
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(Beispiel 14)
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Dieses
Beispiel zeigt die Form der Muster von lumineszenten Regionen in
einer erfindungsgemäßen Flächenlichtquelle,
die eine Vielzahl von lumineszenten Regionen aufweist, die in Verbindung
mit einer planaren optischen Modulationsanzeige verwendet werden. 15 zeigt
die Form der Muster von lumineszenten Regionen in einer Flächenlichtquelle
dieses Beispiels.
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In
der Flächenlichtquelle,
die in dieser Zeichnung gezeigt wird, sind eine lumineszente Region 400R,
die rotes Licht emittiert, eine lumineszente Region 400G,
die grünes
Licht emittiert, und eine lumineszente Region 400B, die
blaues Licht emittiert, spiralförmig
auf einem Substrat 10 geformt. Jede der Regionen 400R, 4000 und 400B kann
bevorzugt eine Struktur eines elektrolumineszenten Geräts (EL-Geräts) aufweisen,
in welcher ein organisches oder anorganisches lumineszentes Material
(lumineszente Schicht), das jedes Farblicht emittiert, zwischen
einem Paar erster und zweiter Elektroden eingeklemmt ist, und die
Struktur jedes der EL- Geräte kann
bevorzugt eine Spiralmusterform in der Draufsicht aufweisen, wie
in der Zeichnung gezeigt.
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Dem
obigen Aufbau entsprechend wird eine Region beseitigt, in der sich
Elektrodenschichten (Kathodenschichten und Anodenschichten), aus
denen die lumineszenten Geräte
aufgebaut sind, auf dem Substrat kreuzen, die Strukturierung einer
Isolierschicht, die in solch einer Kreuzungsregion vorgesehen ist,
ist nicht erforderlich (zum Beispiel wird die in 1 gezeigte
Isolierschicht 105 nicht benötigt), und ein Herstellungsverfahren
der Flächenlichtquelle wird
zusätzlich
vereinfacht.
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(Beispiel 15)
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Dieses
Beispiel zeigt eine andere Form der Muster der lumineszenten Regionen
in einer erfindungsgemäßen Flächenlichtquelle,
die eine Vielzahl von lumineszenten Regionen aufweist, die in Verbindung
mit einer planaren optischen Modulationsanzeige verwendet werden. 16 zeigt
die Form der Muster von lumineszenten Regionen in einer Flächenlichtquelle
dieses Beispiels.
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In
der Flächenlichtquelle,
die in der Zeichnung gezeigt wird, wird ein Muster, in welchem eine lumineszente
Region 500R, die rotes Licht emittiert, eine lumineszente
Region 5000, die grünes
Licht emittiert, und eine lumineszente Region 500B, die blaues
Licht emittiert, spiralförmig
auf einem Substrat 10 geformt sind, als eine Einheit verwendet,
und vier Einheiten der Muster bilden eine Lichtquelle, um Licht innerhalb
einer erforderlichen Fläche
zu emittieren. Wie im Fall von Beispiel 14 kann jede der Regionen 400R, 4000 und 400B jeder
der Einheiten bevorzugt eine Struktur eines elektrolumineszenten
Geräts (EL-Geräts) aufweisen,
in welchem ein organisches oder anorganisches lumineszentes Material
(lumineszente Schicht), das jedes Farblicht emittiert, zwischen
einem Paar erster und zweiter Elektroden eingeklemmt ist, und die
Struktur jedes der EL-Geräte kann bevorzugt.
eine spiralförmige
Musterform in der Draufsicht aufweisen, wie in der Zeichnung gezeigt.
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Darüber hinaus
wird ein elektrischer Strom, um die Lichtemission der EL-Geräte zu gestatten, von
vier Abschnitten aus angelegt, einem für jede Einheit, das heißt, von
Abschnitten in der Nähe
der vier Ecken des Substrats 10 im Beispiel von 16. Statt
eine gewünschte
lumineszente Fläche
durch fortlaufende Spiralgeräte
zu formen, kann die Länge eines
linearen Musters des EL-Geräts
auch durch Teilung des Spiralgeräts
verkürzt
werden. Das heißt, ein
Spannungsabfall oder Wärmeerzeugung
aufgrund der Elektroden, aus denen die EL-Geräte aufgebaut sind, oder der
Widerstand der Verdrahtung können
unterdrückt
werden.
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Wie
oben beschrieben, umfaßt
die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung
mit der zeitgeteilten Farblichtquelle die planare optische Modulationsanzeige
und die Flächenlichtquelle,
und lumineszente Regionen, die organische oder anorganische EL-Geräte einschließen, werden
als Flächenlichtquelle
verwendet, wodurch der Stromverbrauch gesenkt wird und die Anzeigevorrichtung
sehr kompakt werden kann. Gleichzeitig kann die Farbreinheit erhöht werden,
und der Kontrast kann drastisch erhöht werden.
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Die
Verwendung der Spiralformen in der Draufsicht als Musterform der
lumineszenten Regionen in der erfindungsgemäßen Flächenlichtquelle kann eine Lichtquelle
ergeben, die einen einfachen Aufbau hat und in der der Verdrahtungswiderstand oder
unnötige
Wärmeerzeugung
unterdrückt
werden.
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INDUSTRIELLE
ANWENDBARKEIT
-
Die
erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung ist
zur Verwendung in einem elektronischen Gerät geeignet, wie z.B. in einem
Laptop-Personal Computer (PC), für
den eine Bildanzeige mit hoher Qualität erforderlich ist, einem Fersehgerät, einer Videokamera
mit Sucher- oder Direktansicht, einem Auto-Navigationsgerät, einem elektronischen Notizbuch,
einer elektronischen Rechenmaschine, einem Textcomputer, einer Arbeitsstation
(EWS), einem Mobiltelefon, einem Bildtelefon, einem Kassenterminal,
einen Piepser, einer Vorrichtung mit berührungsempfindlichem Bildschirm,
oder einer Projektionsanzeigevorrichtung wie z.B. einen Flüssigkristallprojektor.