[go: up one dir, main page]

RU2158434C1 - Display - Google Patents

Display Download PDF

Info

Publication number
RU2158434C1
RU2158434C1 RU99107013A RU99107013A RU2158434C1 RU 2158434 C1 RU2158434 C1 RU 2158434C1 RU 99107013 A RU99107013 A RU 99107013A RU 99107013 A RU99107013 A RU 99107013A RU 2158434 C1 RU2158434 C1 RU 2158434C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
optical waveguide
liquid crystal
specified
crystal panel
hologram
Prior art date
Application number
RU99107013A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.Н. Путилин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "НЕЙРОК"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "НЕЙРОК" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "НЕЙРОК"
Priority to RU99107013A priority Critical patent/RU2158434C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2158434C1 publication Critical patent/RU2158434C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

FIELD: optical systems, which use holograms as optical members. SUBSTANCE: device has flat liquid-crystal panel, which has multiple liquid-crystal cells, which are located between back and front surfaces of parallel . In addition device has flat optical waveguide, which is connected to back side of liquid-crystal panel to produce integral assembly, hologram, which is designed as integral to optical waveguide, and light source, which is optically connected to optical waveguide. Back side of liquid-crystal panel and optical waveguide are separated by means of space, which is filled with transparent material, which refraction index is less than refraction index of material of optical waveguide. Said insertion material is designed as adhesion for connection of liquid-crystal panel and optical waveguide into integral assembly. EFFECT: improved quality of color image, monolithic display design with increased stability against mechanical load and protection against dirt inside. 11 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к оптическим системам, использующим голограммы в качестве оптических элементов, и более конкретно - к жидкокристаллическим дисплеям, использующим голограммы для формирования цветного изображения. The invention relates to optical systems using holograms as optical elements, and more particularly to liquid crystal displays using holograms to form a color image.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известны дисплеи, содержащие жидкокристаллическую панель, имеющую лицевую поверхность, тыльную поверхность и множество жидкокристаллических ячеек, расположенных между лицевой и тыльной поверхностями панели, средство для освещения жидкокристаллических ячеек со стороны тыльной поверхности жидкокристаллической панели, включающее в себя оптический волновод и источник света, оптически связанный с оптическим волноводом, и голограмму, расположенную за тыльной поверхностью панели между ней и оптическим волноводом и предназначенную для разделения направленного на голограмму белого света на красные, зеленые и синие составляющие, направленные на жидкокристаллические ячейки (US-A N 5506701, 1996, кл. МПК(6) G 02 B 5/32, кл. НКИ 359/15; 359/22; 359/53, приоритет JP-A NN 5-012170; 5-014572; 5-097517, 1993).
BACKGROUND OF THE INVENTION
Displays are known comprising a liquid crystal panel having a front surface, a back surface and a plurality of liquid crystal cells located between the front and back surfaces of the panel, means for illuminating the liquid crystal cells from the back surface of the liquid crystal panel, including an optical waveguide and a light source optically coupled to optical waveguide, and a hologram located behind the back surface of the panel between it and the optical waveguide and intended for dividing the holographic white light into red, green, and blue components aimed at the liquid crystal cells (US-A N 5506701, 1996, class IPC (6) G 02 B 5/32, class NKI 359/15; 359/22 ; 359/53, priority JP-A NN 5-012170; 5-014572; 5-097517, 1993).

В этом дисплее (фиг. 14-16 и их описание) оптический волновод расположен на расстоянии от голограммы, и средство для освещения жидкокристаллических ячеек снабжено маской, расположенной между оптическим волноводом и голограммой и имеющей множество отверстий, расположенных против соответствующих жидкокристаллических ячеек панели, и микролинзами, расположенными против каждого отверстия маски и предназначенными для преобразования расходящихся лучей света, выходящих из отверстий маски, в параллельные лучи, направленные на голограмму. In this display (Figs. 14-16 and their description), the optical waveguide is located at a distance from the hologram, and the means for illuminating the liquid crystal cells is provided with a mask located between the optical waveguide and the hologram and having a plurality of holes located opposite the respective liquid crystal cells of the panel and microlenses located opposite each opening of the mask and designed to convert diverging rays of light coming out of the holes of the mask into parallel rays directed to the hologram.

В таком дисплее при его работе через голограмму на жидкокристаллические ячейки панели кроме цветных составляющих проходит частично недифрагированный свет, ухудшающий качество изображения. Кроме того, для правильного функционирования такого дисплея необходимо очень точно взаимно ориентировать отверстия маски, микролинзы, соответствующие участки голограммы и жидкокристаллические ячейки панели, что может вызвать определенные проблемы при изготовлении дисплея. In such a display, when it is operated through the hologram, liquid crystal cells of the panel, in addition to the color components, pass partially undiffracted light, which degrades the image quality. In addition, for the proper functioning of such a display, it is necessary to orient the mask holes, microlenses, corresponding sections of the hologram and liquid crystal cells of the panel in a very precise way, which can cause certain problems in the manufacture of the display.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В основу данного изобретения была положена задача создать дисплей, обладающий высокими качествами создаваемого им цветного изображения при относительно простой конструкции и технологии изготовления самого дисплея.
SUMMARY OF THE INVENTION
The basis of this invention was the task of creating a display with high quality created by him color image with a relatively simple design and manufacturing technology of the display itself.

Эта задача решена тем, что в дисплее, содержащем жидкокристаллическую панель, имеющую лицевую поверхность, тыльную поверхность, по существу, эквидистантную указанной лицевой поверхности и расположенную на расстоянии от нее, и множество жидкокристаллических ячеек, расположенных между указанными лицевой и тыльной поверхностями, голограмму, расположенную за указанной тыльной поверхностью указанной жидкокристаллической панели, и средство для освещения указанных жидкокристаллических ячеек со стороны указанной тыльной поверхности указанной жидкокристаллической панели, включающее в себя оптический волновод, имеющий первую боковую поверхность, по существу, эквидистантную указанной тыльной поверхности указанной жидкокристаллической панели, и вторую боковую поверхность, по существу, эквидистантную указанной первой боковой поверхности и расположенную на расстоянии от нее, и источник света, оптически связанный с указанным оптическим волноводом, согласно изобретению голограмма выполнена зацело с указанным оптическим волноводом, и указанная жидкокристаллическая панель и указанный оптический волновод соединены между собой в единый узел. This problem is solved in that in a display containing a liquid crystal panel having a front surface, a rear surface substantially equidistant to said front surface and located at a distance from it, and a plurality of liquid crystal cells located between said front and back surfaces, a hologram located behind said back surface of said liquid crystal panel, and means for illuminating said liquid crystal cells from said back surface of the decree a liquid crystal panel including an optical waveguide having a first side surface substantially equidistant to said rear surface of said liquid crystal panel, and a second side surface substantially equidistant to said first side surface and located at a distance from it, and a light source, optically coupled to said optical waveguide, according to the invention, a hologram is made integrally with said optical waveguide, and said liquid crystal panel and said optical waveguide are interconnected into a single unit.

Такое выполнение дисплея улучшает качество создаваемого им цветного изображения - яркость, четкость и воспроизведение цвета благодаря уменьшению потерь на излучение между источником света и жидкокристаллическими ячейками, благодаря уменьшению хроматических искажений при разделении белого света на цветные составляющие и благодаря возможности повышения точности ориентации голограммы относительно других элементов дисплея, а также упрощает дисплей благодаря исключению из него ряда элементов. This embodiment of the display improves the quality of the color image it creates - brightness, clarity and color reproduction due to the reduction of radiation losses between the light source and the liquid crystal cells, due to the reduction of chromatic distortions when dividing white light into color components and due to the possibility of increasing the accuracy of hologram orientation relative to other display elements , and also simplifies the display by eliminating a number of elements from it.

Голограмма может быть выполнена на первой указанной боковой поверхности оптического волновода или на второй указанной боковой поверхности оптического волновода, или на обеих боковых поверхностях оптического волновода, или внутри оптического волновода эквидистантно его боковым поверхностям. The hologram can be made on the first specified side surface of the optical waveguide or on the second specified side surface of the optical waveguide, or on both side surfaces of the optical waveguide, or inside the optical waveguide equidistant to its side surfaces.

Между тыльной поверхностью жидкокристаллической панели и первой боковой поверхностью может быть выполнен зазор, заполненный оптически прозрачным материалом, имеющим показатель преломления меньший, чем показатель преломления материала оптического волновода. Between the back surface of the liquid crystal panel and the first side surface, a gap can be made filled with an optically transparent material having a refractive index lower than the refractive index of the material of the optical waveguide.

Целесообразно, чтобы величина указанного зазора была меньше, чем расстояние между боковыми поверхностями оптического волновода. It is advisable that the size of the specified gap was less than the distance between the side surfaces of the optical waveguide.

Целесообразно, чтобы оптически прозрачный материал был адгезионным материалом, соединяющим жидкокристаллическую панель и оптический волновод в единый узел. It is advisable that the optically transparent material is an adhesive material connecting the liquid crystal panel and the optical waveguide in a single unit.

Такое выполнение обеспечивает получение монолитного дисплея, обладающего повышенной стойкостью к механическим нагрузкам и защищенного от внутреннего загрязнения. This embodiment provides a monolithic display with increased resistance to mechanical stress and protected from internal pollution.

Источник света может быть полихроматическим и может быть снабжен тремя излучателями соответственно красного, зеленого и синего цвета. The light source can be polychromatic and can be equipped with three emitters of red, green and blue, respectively.

Целесообразно каждый из указанных излучателей выполнять в виде светодиода. It is advisable to each of these emitters to perform in the form of an LED.

Такое выполнение позволяет повысить точность настройки цветопередачи и устранить хроматические искажения путем раздельного регулирования интенсивности излучения каждого излучателя. This embodiment improves the accuracy of color reproduction and eliminates chromatic distortion by separately controlling the radiation intensity of each emitter.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 представляет собой схематичное изображение дисплея в соответствии с изобретением в разрезе (соотношение размеров показано условно без соблюдения пропорций).
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a display in accordance with the invention (aspect ratio shown conditionally without respecting proportions).

Фиг. 2 показывает место А на фиг 1 в увеличенном масштабе (соотношение размеров показано условно без соблюдения пропорций). FIG. 2 shows place A in FIG. 1 on an enlarged scale (the aspect ratio is shown conditionally without respecting the proportions).

Фиг. 3 показывает другой вариант места А на фиг. 1 в увеличенном масштабе (соотношение размеров показано условно без соблюдения пропорций). FIG. 3 shows another embodiment of location A in FIG. 1 on an enlarged scale (the aspect ratio is shown conditionally without proportions).

Фиг. 4 показывает еще один вариант места А на фиг. 1 в увеличенном масштабе (соотношение размеров показано условно без соблюдения пропорций). FIG. 4 shows another embodiment of location A in FIG. 1 on an enlarged scale (the aspect ratio is shown conditionally without proportions).

Фиг. 5 показывает еще один вариант места А на фиг. 1 в увеличенном масштабе (соотношение размеров показано условно без соблюдения пропорций). FIG. 5 shows another embodiment of location A in FIG. 1 on an enlarged scale (the aspect ratio is shown conditionally without proportions).

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ЛУЧШИХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Как показано на фиг. 1, дисплей содержит жидкокристаллическую панель 1, оптический волновод 2, зацело с которым выполнена голограмма 3a (фиг. 1 - 2) (3b, 3c - 3d, 3f, фиг. 3, 4, 5), и источник света 4 (фиг. 1), оптически связанный с оптическим волноводом 2. Жидкокристаллическая панель 1 (фиг. 1 - 5) представляет собой пластину, имеющую лицевую поверхность 5, тыльную поверхность 6, по существу эквидистантную лицевой поверхности 5 и расположенную на расстоянии от нее, и множество жидкокристаллических ячеек 7', 7'', 7''', расположенных между лицевой поверхностью 5 и тыльной поверхностью 6 (на фиг. 1 - 5 показана и обозначена одна группа из трех ячеек, остальные ячейки не показаны и не обозначены). Лицевая поверхность 5 и тыльная поверхность 6 жидкокристаллической панели 1 могут быть плоскими, как показано на фиг. 1 - 5, или же могут быть неплоскими (не показано на чертежах). Жидкокристаллические ячейки 7', 7'', 7''' расположены параллельными рядами в первом и втором взаимно перекрещивающихся, преимущественно под прямым углом, направлениях (не показано на чертежах) таким образом, что образуют матрицу между лицевой поверхностью 5 и тыльной поверхностью 6 жидкокристаллической панели 1. В жидкокристаллической панели 1 выполнен первый ряд параллельных электродов 8 (на фиг. 1 - 5 показан и обозначен электрод). Электроды 8 совмещены с параллельными рядами жидкокристаллических ячеек 7', 7'', 7''', проходящими в первом направлении. В жидкокристаллической панели 1 выполнен также второй ряд параллельных электродов 9, расположенных преимущественно под прямым углом к электродам 8 (на фиг. 1 - 5 показан и обозначен один электрод 9, условно проходящий в том же направлении, что и электрод 8, хотя в действительности электроды 8, 9 выполнены скрещивающимися в двух разных плоскостях). Электроды 9 совмещены с параллельными рядами жидкокристаллических ячеек 7', 7'', 7''', проходящими во втором направлении и перекрещивающимися с параллельными рядами, проходящими в первом направлении, так что электроды 8, 9 образуют сетку, совмещенную с рядами жидкокристаллических ячеек 7', 7'', 7'''. Электроды 8, 9 электрически соединены с управляющим блоком 10 (фиг. 1). Оптический волновод 2 и источник света 4 образуют средство дня освещения жидкокристаллических ячеек 7', 7'', 7''' со стороны тыльной поверхности 6 жидкокристаллической панели 1.
DETAILED DESCRIPTION OF BEST MODES FOR CARRYING OUT THE INVENTION
As shown in FIG. 1, the display comprises a liquid crystal panel 1, an optical waveguide 2, with which the hologram 3a (Fig. 1 - 2) (3b, 3c - 3d, 3f, Fig. 3, 4, 5), and a light source 4 (Fig. 1), optically coupled to an optical waveguide 2. The liquid crystal panel 1 (Figs. 1 to 5) is a plate having a front surface 5, a rear surface 6 substantially equidistant to the front surface 5 and spaced apart from it, and a plurality of liquid crystal cells 7 ', 7'',7''', located between the front surface 5 and the back surface 6 (in FIG. 1 - 5 one group of three cells is shown and marked, the remaining cells are not shown and are not marked). The front surface 5 and the back surface 6 of the liquid crystal panel 1 may be flat, as shown in FIG. 1 - 5, or may be non-planar (not shown in the drawings). The liquid crystal cells 7 ', 7'',7''' are arranged in parallel rows in the first and second mutually intersecting, mostly at right angles, directions (not shown in the drawings) in such a way that they form a matrix between the front surface 5 and the back surface 6 of the liquid crystal panels 1. In the liquid crystal panel 1, a first row of parallel electrodes 8 is made (an electrode is shown and marked in Figs. 1-5). The electrodes 8 are aligned with parallel rows of liquid crystal cells 7 ′, 7 ″, 7 ″ ”extending in the first direction. A second row of parallel electrodes 9 is also made in the liquid crystal panel 1, located mainly at right angles to the electrodes 8 (in FIGS. 1-5, one electrode 9 is shown and marked, conventionally passing in the same direction as electrode 8, although in reality the electrodes 8, 9 are made crossing in two different planes). The electrodes 9 are aligned with parallel rows of liquid crystal cells 7 ', 7'',7''' extending in the second direction and intersecting with parallel rows extending in the first direction, so that the electrodes 8, 9 form a grid aligned with the rows of liquid crystal cells 7 ', 7``, 7'''. The electrodes 8, 9 are electrically connected to the control unit 10 (Fig. 1). The optical waveguide 2 and the light source 4 form the daylight illumination of the liquid crystal cells 7 ', 7'',7''' from the back surface 6 of the liquid crystal panel 1.

Оптический волновод 2 (фиг. 1) представляет собой пластину из оптически прозрачного материала, имеющую полированную первую боковую поверхность 11, эквидистантную тыльной поверхности 6 жидкокристаллической панели 1, полированную вторую боковую поверхность 12, эквидистантную первой боковой поверхности 11 и расположенную на расстоянии a от нее (фиг. 2 - 5), и противолежащие торцы 13, 14 (фиг. 1). Между тыльной поверхностью 6 жидкокристаллической панели 1 и первой боковой поверхностью 11 оптического волновода 2 (фиг. 2 - 5) выполнен зазор 15, величина b которого меньше, чем расстояние a. Зазор 15 заполнен оптически прозрачным материалом (не обозначен), имеющим показатель преломления меньший, чем показатель преломления материала оптического волновода 2. Оптически прозрачный материал, заполняющий зазор 15, является адгезионным материалом, соединяющим жидкокристаллическую панель 1 и оптический волновод 2 в единый узел, благодаря чему повышена стойкость дисплея к механическим нагрузкам, и он защищен от загрязнения. The optical waveguide 2 (Fig. 1) is a plate of optically transparent material having a polished first side surface 11, an equidistant back surface 6 of the liquid crystal panel 1, a polished second side surface 12, equidistant to the first side surface 11 and located at a distance from it ( Fig. 2 - 5), and opposite ends 13, 14 (Fig. 1). Between the back surface 6 of the liquid crystal panel 1 and the first side surface 11 of the optical waveguide 2 (FIGS. 2-5), a gap 15 is made, the value of b of which is less than the distance a. The gap 15 is filled with an optically transparent material (not indicated) having a refractive index lower than the refractive index of the material of the optical waveguide 2. The optically transparent material filling the gap 15 is an adhesive material connecting the liquid crystal panel 1 and the optical waveguide 2 into a single assembly, so that The display is more resistant to mechanical stress and is protected from contamination.

Источник света 4 (фиг. 1) может быть снабжен лампой накаливания (не показана на чертежах), люминесцентной лампой (не показана на чертежах) или, как показано на фиг. 1, - тремя светоизлучателями - светодиодами 16, 17, 18, соответственно красного, зеленого и синего цвета. Такой источник света является полихроматическим. Между источником света 4 и торцем 13 оптического волновода 2 установлен переходник 19 из оптически прозрачного материала. The light source 4 (FIG. 1) may be equipped with an incandescent lamp (not shown in the drawings), a fluorescent lamp (not shown in the drawings), or, as shown in FIG. 1, - three light emitters - LEDs 16, 17, 18, respectively, red, green and blue. Such a light source is polychromatic. Between the light source 4 and the end face 13 of the optical waveguide 2, an adapter 19 of an optically transparent material is installed.

Голограмма 3a (фиг. 1 - 2) (3b, 3c - 3d, 3f, фиг. 3, 4, 5) расположена за тыльной поверхностью 6 жидкокристаллической панели 1. В одном варианте выполнения дисплея (фиг. 2) голограмма 3a выполнена на части первой боковой поверхности 11 оптического волновода 2. В другом варианте выполнения дисплея (фиг. 3) голограмма 3b выполнена на части второй боковой поверхности 12 оптического волновода 2. В еще одном варианте выполнения дисплея (фиг. 4) голограмма 3c - 3d выполнена как на части первой боковой поверхности 11, так и на части второй боковой поверхности 12 оптического волновода 2. В еще одном варианте выполнения дисплея (фиг. 5) голограмма 3f выполнена внутри оптического волновода 2 эквидистантно его первой боковой поверхности 11 и второй боковой поверхности 12 и на расстоянии от них. Каждая голограмма 3a, 3b, 3c, 3d, 3f имеет неоднородную по площадь дифракционную эффективность, увеличивающуюся от торца 13 к торцу 14 оптического волновода 2. The hologram 3a (Fig. 1 - 2) (3b, 3c - 3d, 3f, Fig. 3, 4, 5) is located behind the back surface 6 of the liquid crystal panel 1. In one embodiment of the display (Fig. 2), the hologram 3a is made in part the first side surface 11 of the optical waveguide 2. In another embodiment of the display (Fig. 3), the hologram 3b is made in part of the second side surface 12 of the optical waveguide 2. In another embodiment of the display (Fig. 4), the hologram 3c - 3d is made as in part the first side surface 11, and on the part of the second side surface 12 of the optical wave oestrus 2. In another embodiment, the display (Fig. 5) 3f hologram is formed inside the optical waveguide 2 equidistantly its first side surface 11 and the second side surface 12 and at a distance from them. Each hologram 3a, 3b, 3c, 3d, 3f has an inhomogeneous diffraction efficiency, increasing from the end face 13 to the end face 14 of the optical waveguide 2.

Источник света 4 (фиг. 1) имеет устройство раздельного регулирования напряжения (не показано), подаваемого к светодиодам 16, 17, 18. The light source 4 (Fig. 1) has a separate voltage regulation device (not shown) supplied to the LEDs 16, 17, 18.

Описанный дисплей работает следующим образом. The described display operates as follows.

При подаче напряжения к светодиодам 16, 17, 18 последние излучают свет соответственно красного, зеленого и синего цвета. Белый свет, полученный в результате смешения красного, зеленого и синего света, через переходник 19 поступает в оптический волновод 2 через его торец 13. Благодаря раздельному регулированию напряжения, подаваемого к светодиодам 16, 17, 18, т.е. раздельному регулированию интенсивности излучения каждого светодиода, можно повысить точность настройки цветопередачи и устранить хроматические искажения изображения, создаваемого дисплеем. When voltage is applied to the LEDs 16, 17, 18, the latter emit red, green, and blue colors, respectively. White light obtained by mixing red, green and blue light through an adapter 19 enters the optical waveguide 2 through its end 13. Due to the separate regulation of the voltage supplied to the LEDs 16, 17, 18, i.e. separate regulation of the radiation intensity of each LED, it is possible to increase the accuracy of color rendering settings and eliminate chromatic distortion of the image created by the display.

Вследствие эффекта полного внутреннего отражения от боковых поверхностей 11, 12 оптического волновода 2 белый свет, как показано на фиг. 2 - 5 штрихпунктирными линиями со стрелками (не обозначены), распространяется в оптическом волноводе 2 и дифрагирует на голограмме 3a, 3b, 3c - 3d или 3f. Дифрагированный свет выходит из оптического волновода 2, как показано на фиг. 2 - 5 штриховыми линиями со стрелками (не обозначены), через его боковую поверхность 11 и зазор 15 в направлении ячеек 7', 7''. 7''' жидкокристаллической панели 1 со стороны ее тыльной поверхности 6. Свет, не продифрагировавший на голограмме 3a, 3b, 3c - 3d или 3f, остается внутри волновода 2 и, многократно отражаясь от боковых поверхностей 11, 12, снова попадает на другие участки голограмм 3a, 3b, 3c - 3d или 3f, снова дифрагирует и выходит из волновода 2 в направлении жидкокристаллической панели 1. Due to the effect of total internal reflection from the side surfaces 11, 12 of the optical waveguide 2, white light, as shown in FIG. 2 - 5 by dash-dotted lines with arrows (not marked), propagates in the optical waveguide 2 and diffracts on the hologram 3a, 3b, 3c - 3d or 3f. Diffracted light exits the optical waveguide 2, as shown in FIG. 2 to 5 by dashed lines with arrows (not indicated), through its lateral surface 11 and the gap 15 in the direction of the cells 7 ', 7' '. 7 '' 'of the liquid crystal panel 1 from the side of its back surface 6. Light that is not diffracted on the hologram 3a, 3b, 3c - 3d or 3f remains inside the waveguide 2 and, repeatedly reflected from the side surfaces 11, 12, again enters other areas holograms 3a, 3b, 3c — 3d or 3f, diffracts again and leaves the waveguide 2 in the direction of the liquid crystal panel 1.

Таким образом, благодаря тому, что голограмма 3a, 3b, 3c - 3d, 3f выполнена зацело с оптическим волноводом 2, уменьшаются потери на излучение и происходит, по существу, полное использование мощности света, поступившего в оптический волновод 2 (за исключением потерь в материале самого оптического волновода 2), для освещения жидкокристаллической панели 1. Thus, due to the fact that the hologram 3a, 3b, 3c - 3d, 3f is made integrally with the optical waveguide 2, the radiation losses are reduced and, in fact, the power of the light entering the optical waveguide 2 is completely utilized (with the exception of losses in the material the optical waveguide itself 2), for illumination of the liquid crystal panel 1.

Голограмма 3a, 3b, 3c - 3d, 3f записана таким образом, что формирует лучи красного, зеленого и синего цвета, направленные на соответствующие ячейки 7', 7'', 7''' жидкокристаллической панели 1, так что в каждую ячейку 7', 7'', 7''' поступает свет одного из указанных цветов без хроматических искажений. The hologram 3a, 3b, 3c - 3d, 3f is recorded in such a way that it generates red, green and blue beams directed to the respective cells 7 ', 7' ', 7' '' of the liquid crystal panel 1, so that in each cell 7 ' , 7``, 7 '' 'receives light from one of the indicated colors without chromatic distortion.

Благодаря тому, что жидкокристаллическая панель 1 и оптический волновод 2 соединены между собой в единый узел, a голограмма 3a, 3b, 3c - 3d, 3f выполнена задело с оптическим волноводом 2, повышена точность ориентации и фокусировки указанных лучей света относительно соответствующих ячеек 7', 7'', 7''' жидкокристаллической панели 1. Due to the fact that the liquid crystal panel 1 and the optical waveguide 2 are connected to each other in a single node, and the hologram 3a, 3b, 3c - 3d, 3f is embedded with the optical waveguide 2, the accuracy of orientation and focusing of these light rays with respect to the corresponding cells 7 'is increased, 7``, 7 '' 'LCD panel 1.

Благодаря неоднородной дифракционной эффективности каждой голограммы 3a, 3b, 3c - 3d, 3f, увеличивающейся от торца 13 к торцу 14 оптического волновода 2, обеспечено равномерное освещение всех ячеек 7', 7'', 7''' жидкокристаллической панели 1. Due to the inhomogeneous diffraction efficiency of each hologram 3a, 3b, 3c - 3d, 3f, increasing from end 13 to end 14 of the optical waveguide 2, uniform illumination of all cells 7 ', 7' ', 7' '' of the liquid crystal panel 1 is ensured.

Управляющий блок 10 подает напряжение на заданные электроды 8, 9 и, тем самым, изменяет прозрачность ячеек 7', 7'', 7''' жидкокристаллической панели 1. При этом каждая ячейка 7', 7'', 7''' в прозрачном состоянии пропускает луч одного из указанных цветов, и на лицевой поверхности 5 жидкокристаллической панели 1 формируется цветное изображение, имеющее высокое качество - яркость, четкость и воспроизведение цвета, в том числе и белого цвета. The control unit 10 supplies voltage to the specified electrodes 8, 9 and, thereby, changes the transparency of the cells 7 ', 7' ', 7' '' of the liquid crystal panel 1. In this case, each cell 7 ', 7' ', 7' '' in transmits a beam of one of the indicated colors in a transparent state, and a color image is formed on the front surface 5 of the liquid crystal panel 1, having a high quality - brightness, sharpness and color reproduction, including white.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Описанный дисплей может быть применен в мониторах компьютеров, в телевизионных приемниках, в различных приборах, в демонстрационных экранах и табло.
INDUSTRIAL APPLICABILITY
The described display can be used in computer monitors, in television receivers, in various devices, in demo screens and displays.

Claims (11)

1. Дисплей, содержащий жидкокристаллическую панель, имеющую лицевую поверхность, тыльную поверхность, по существу эквидистантную указанной лицевой поверхности и расположенную на расстоянии от нее, и множество жидкокристаллических ячеек, расположенных между указанными лицевой и тыльной поверхностями, голограмму, расположенную за указанной тыльной поверхностью указанной жидкокристаллической панели, и средство для освещения указанных жидкокристаллических ячеек со стороны указанной тыльной поверхности указанной жидкокристаллической панели, включающее в себя оптический волновод, имеющий первую боковую поверхность, по существу, эквидистантную указанной тыльной поверхности указанной жидкокристаллической панели, и вторую боковую поверхность, по существу, эквидистантную указанной первой боковой поверхности и расположенную на расстоянии от нее, и источник света, оптически связанный с указанным оптическим волноводом, отличающийся тем, что указанная голограмма выполнена зацело с указанным оптическим волноводом и указанная жидкокристаллическая панель и указанный оптический волновод соединены между собой в единый узел. 1. A display comprising a liquid crystal panel having a front surface, a back surface substantially equidistant to said front surface and located at a distance from it, and a plurality of liquid crystal cells located between said front and back surfaces, a hologram located behind said back surface of said liquid crystal panels, and means for illuminating said liquid crystal cells from the side of said back surface of said liquid crystal a panel including an optical waveguide having a first side surface substantially equidistant to said rear surface of said liquid crystal panel and a second side surface substantially equidistant to said first side surface and spaced apart from it, and a light source optically coupled with said optical waveguide, characterized in that said hologram is made integrally with said optical waveguide and said liquid crystal panel and said optical The waveguide is interconnected into a single unit. 2. Дисплей по п.1, в котором указанная голограмма выполнена, по меньшей мере, на части первой указанной боковой поверхности указанного оптического волновода. 2. The display according to claim 1, wherein said hologram is made at least on a portion of a first specified side surface of said optical waveguide. 3. Дисплей по п.1, в котором указанная голограмма выполнена, по меньшей мере, на части второй указанной боковой поверхности указанного оптического волновода. 3. The display according to claim 1, in which the specified hologram is made at least in part of the second specified side surface of the specified optical waveguide. 4. Дисплей по п.1, в котором указанная голограмма выполнена, по меньшей мере, на части первой указанной боковой поверхности указанного оптического волновода и, по меньшей мере, на части второй указанной боковой поверхности указанного оптического волновода. 4. The display according to claim 1, wherein said hologram is made at least on a part of a first specified side surface of said optical waveguide and at least on a part of a second specified side surface of said optical waveguide. 5. Дисплей по п.1, в котором указанная голограмма выполнена внутри указанного оптического волновода, по существу, эквидистантно первой указанной боковой поверхности и второй указанной боковой поверхности и на расстоянии от указанных первой и второй боковых поверхностей. 5. The display according to claim 1, in which the hologram is made inside the specified optical waveguide, essentially equidistant to the first specified side surface and the second specified side surface and at a distance from the specified first and second side surfaces. 6. Дисплей по любому из пп.1 - 5, в котором между указанной тыльной поверхностью указанной жидкокристаллической панели и указанной первой боковой поверхностью указанного оптического волновода выполнен зазор, заполненный оптически прозрачным материалом, имеющим показатель преломления меньший, чем показатель преломления материала указанного оптического волновода. 6. The display according to any one of claims 1 to 5, in which a gap is filled between the indicated back surface of the indicated liquid crystal panel and the indicated first side surface of the specified optical waveguide, having an optically transparent material having a refractive index lower than the refractive index of the material of the specified optical waveguide. 7. Дисплей по п.6, в котором величина указанного зазора меньше, чем расстояние между указанной первой боковой поверхностью указанного оптического волновода и указанной второй боковой поверхностью указанного оптического волновода. 7. The display of claim 6, wherein said gap is smaller than a distance between said first side surface of said optical waveguide and said second side surface of said optical waveguide. 8. Дисплей по п. 6, в котором указанный оптически прозрачный материал является адгезионным материалом, соединяющим указанную жидкокристаллическую панель и указанный оптический волновод в единый узел. 8. The display of claim 6, wherein said optically transparent material is an adhesive material connecting said liquid crystal panel and said optical waveguide into a single assembly. 9. Дисплей по любому из пп.1 - 8, в котором указанный источник света является полихроматическим. 9. The display according to any one of claims 1 to 8, in which the specified light source is polychromatic. 10. Дисплей по п.9, в котором указанный полихроматический источник света снабжен, по меньшей мере, тремя излучателями соответственно красного, зеленого и синего цвета. 10. The display of claim 9, wherein said polychromatic light source is provided with at least three emitters of red, green, and blue, respectively. 11. Дисплей по п.10, в котором каждый из указанных излучателей выполнен в виде светодиода. 11. The display of claim 10, in which each of these emitters is made in the form of an LED.
RU99107013A 1999-04-14 1999-04-14 Display RU2158434C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99107013A RU2158434C1 (en) 1999-04-14 1999-04-14 Display

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99107013A RU2158434C1 (en) 1999-04-14 1999-04-14 Display

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2158434C1 true RU2158434C1 (en) 2000-10-27

Family

ID=20218129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99107013A RU2158434C1 (en) 1999-04-14 1999-04-14 Display

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2158434C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2421824C1 (en) * 2007-10-29 2011-06-20 Шарп Кабусики Кайся Display device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0421855A1 (en) * 1989-10-03 1991-04-10 Thomson-Csf Optical reproduction system for coloured video images
WO1995034834A1 (en) * 1994-06-10 1995-12-21 E.I. Du Pont De Nemours And Company Holographic multicolor optical elements for use in liquid crystal displays and methods of making the elements
US5506701A (en) * 1993-01-28 1996-04-09 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Hologram color filter, liquid crystal display device using the same, and fabrication process of hologram color filter
EP0752600A2 (en) * 1995-07-06 1997-01-08 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Hologram color filter, and its fabrication method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0421855A1 (en) * 1989-10-03 1991-04-10 Thomson-Csf Optical reproduction system for coloured video images
US5506701A (en) * 1993-01-28 1996-04-09 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Hologram color filter, liquid crystal display device using the same, and fabrication process of hologram color filter
WO1995034834A1 (en) * 1994-06-10 1995-12-21 E.I. Du Pont De Nemours And Company Holographic multicolor optical elements for use in liquid crystal displays and methods of making the elements
EP0752600A2 (en) * 1995-07-06 1997-01-08 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Hologram color filter, and its fabrication method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2421824C1 (en) * 2007-10-29 2011-06-20 Шарп Кабусики Кайся Display device
US8786796B2 (en) 2007-10-29 2014-07-22 Sharp Kabushiki Kaisha Display device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102730663B1 (en) Light control device, manual illumination image source and head-up display system
JP3528994B2 (en) Parallel light source for liquid crystal display device and liquid crystal display device using the same
US5615024A (en) Color display device with chirped diffraction gratings
JP4959491B2 (en) LED package and backlight assembly for liquid crystal display device provided with the same
JP3368110B2 (en) Light source device and optical equipment
CN108572482B (en) Backlight module, display device and driving method thereof
EP2565704A1 (en) Backlight system and lcd device using the same
KR20060129449A (en) Condensing lighting system
WO2006107105A1 (en) Backlight device, liquid crystal display unit and optical polarization sheet
KR100397949B1 (en) A color separating backlight
KR20190064866A (en) Display apparatus
KR101033071B1 (en) LCD Display
KR20100044826A (en) Photoluminescent light source
KR20070079649A (en) Backlight Assembly and Display Device Having Same
WO2021049107A1 (en) Light source device and information display system in which same is used
KR20210145853A (en) Light source with binary emission pattern, multiview backlight and method
RU2158434C1 (en) Display
KR100254335B1 (en) LCD Display
US5664353A (en) Method and arrangement for optically representing information
WO2020158258A1 (en) Virtual image display device
KR100657330B1 (en) Backlight unit and liquid crystal display device having same
JPH0527228A (en) Liquid crystal display
CN1112036C (en) Picture display device
GB2373620A (en) Light source arrangements for displays
CN216118360U (en) Light combining device and projection system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070415

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20081220

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100415