DE102019002764A1 - screen - Google Patents

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DE102019002764A1
DE102019002764A1 DE102019002764.7A DE102019002764A DE102019002764A1 DE 102019002764 A1 DE102019002764 A1 DE 102019002764A1 DE 102019002764 A DE102019002764 A DE 102019002764A DE 102019002764 A1 DE102019002764 A1 DE 102019002764A1
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light guide
screen
structural elements
elements
light
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Withdrawn
Application number
DE102019002764.7A
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German (de)
Inventor
André HEBER
Markus Klippstein
Ambrose Peter Nari
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SiOptica GmbH
Original Assignee
SiOptica GmbH
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Publication date
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bildschirm (1), der in mindestens zwei Betriebsarten B1 für einen freien Sichtmodus und B2 für einen eingeschränkten Sichtmodus betrieben werden kann, wobei zur Umschaltung zwischen den Betriebsarten B1 und B2 mindestens Leuchtmittel (2), deren Licht in einen plattenförmigen, transparenten Lichtleiter (3) eingespeist wird, ein- oder ausgeschaltet werden, wobei der Lichtleiter (3) zur Lichtauskopplung auf mindestens einer der Großflächen und / oder innerhalb seines Volumens Auskoppelelemente (6), die nicht aus der entsprechenden Großfläche des Lichtleiters (3) hinausragen, aufweist, wobei erfindungsgemäß der Lichtleiter (3) auf mindestens einer seiner Großflächen weiterhin Strukturelemente (7) aufweist, die aus der entsprechenden Großfläche des Lichtleiters (3) hinausragen, wodurch benachbarte flächenartige Komponenten von der entsprechenden Großfläche in einem definierten Mindestabstand gehalten werden, so dass ein Anhaften benachbarter optischer Komponenten an dem Lichtleiter (3) vermieden wird.The invention relates to a screen (1) which can be operated in at least two operating modes B1 for a free viewing mode and B2 for a restricted viewing mode, with at least illuminants (2) whose light in one for switching between operating modes B1 and B2 plate-shaped, transparent light guide (3) is fed in, can be switched on or off, the light guide (3) for coupling out light onto at least one of the large areas and / or within its volume, coupling elements (6) that do not extend from the corresponding large area of the light guide (3 ) protrude, whereby according to the invention the light guide (3) on at least one of its large areas further has structural elements (7) which protrude from the corresponding large area of the light guide (3), whereby adjacent area-like components are kept at a defined minimum distance from the corresponding large area , so that adhesion of adjacent optical co Components on the light guide (3) is avoided.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die WO 2015/121398 A1 der Anmelderin beschreibt einen Bildschirm für einen freien und einen eingeschränkten Sichtmodus, wobei ein Lichtleiter für den eingeschränkten Sichtmodus mit Licht nicht beaufschlagt werden darf.The WO 2015/121398 A1 the applicant describes a screen for a free and a restricted viewing mode, wherein a light guide for the restricted viewing mode may not be exposed to light.

In der WO 2017/09795 A1 der Anmelderin wird ein Bildschirm für einen freien und einen eingeschränkten Sichtmodus beschrieben, wobei ein Lichtleiter für den eingeschränkten Sichtmodus mit Licht beaufschlagt wird.In the WO 2017/09795 A1 the applicant describes a screen for a free and a restricted viewing mode, light being applied to a light guide for the restricted viewing mode.

Nachteilig bei diesen und weiteren im Stand der Technik bekannten Bildschirmen zur Umschaltung zwischen einem freien und einem eingeschränkten Sichtmodus ist, dass optische Komponenten aneinander anhaften können, was zu sichtbaren Störungen führen kann.A disadvantage of these and other screens known in the prior art for switching between a free and a restricted viewing mode is that optical components can adhere to one another, which can lead to visible faults.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Bildschirm zu beschreiben, der in mindestens zwei Betriebsarten B1 für einen freien Sichtmodus und B2 für einen eingeschränkten Sichtmodus betrieben werden kann. Dabei sollen sichtbare Störungen durch das Anhaften von vorhandenen Lichtleitern an anderen Komponenten vermieden werden.It is therefore the object of the invention to describe a screen which can be operated in at least two operating modes B1 for a free viewing mode and B2 for a restricted viewing mode. Visible disturbances due to the adhesion of existing light guides to other components should be avoided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst von einem Bildschirm, der in mindestens zwei Betriebsarten B1 für einen freien Sichtmodus und B2 für einen eingeschränkten Sichtmodus betrieben werden kann, wobei zur Umschaltung zwischen den Betriebsarten B1 und B2 mindestens Leuchtmittel, deren Licht in einen plattenförmigen, transparenten Lichtleiter eingespeist wird, ein- oder ausgeschaltet werden, wobei der Lichtleiter zur Lichtauskopplung auf mindestens einer der Großflächen und / oder innerhalb seines Volumens Auskoppelelemente, die nicht aus der entsprechenden Großfläche des Lichtleiters hinausragen, aufweist, wobei erfindungsgemäß der Lichtleiter auf mindestens einer seiner Großflächen weiterhin Strukturelemente aufweist, die aus der entsprechenden Großfläche des Lichtleiters hinausragen, wodurch benachbarte flächenartige Komponenten von der entsprechenden Großfläche in einem definierten Mindestabstand gehalten werden, so dass ein Anhaften benachbarter Komponenten an dem Lichtleiter vermieden wird.This object is achieved according to the invention by a screen which can be operated in at least two operating modes B1 for a free viewing mode and B2 for a restricted viewing mode, with at least illuminants whose light being fed into a plate-shaped, transparent light guide for switching between the operating modes B1 and B2 is switched on or off, the light guide for coupling out light having at least one of the large areas and / or coupling elements within its volume which do not protrude from the corresponding large area of the light guide, the light guide further comprising structural elements on at least one of its large areas , which protrude from the corresponding large area of the light guide, as a result of which adjacent surface-like components are kept at a defined minimum distance from the corresponding large area, so that adjacent components adhere n the light guide is avoided.

Vorteilhaft sind mindestens fünfmal so viele Auskoppelelemente wie Strukturelemente an dem Lichtleiter vorhanden. Dieses Verhältnis kann jedoch noch viel größer sein, etwa zehnmal, fünfzigmal, hundertmal oder noch größer.At least five times as many outcoupling elements as structural elements are advantageously present on the light guide. However, this ratio can be much larger, about ten times, fifty times, a hundred times or even larger.

Die Strukturelemente wirken erfindungsgemäß wie kleine Abstandshalter von der jeweiligen Großfläche bezüglich der nächstbenachbarten flächigen Komponente. Die Strukturelemente können zufällig, periodisch oder gemischt (d.h. mit zufälligen und periodischen Mustern) angeordnet sein. Sie können nur auf einer oder auch auf beiden Großflächen des Lichtleiters vorhanden sein.According to the invention, the structural elements act like small spacers from the respective large area with respect to the next adjacent flat component. The structural elements can be arranged randomly, periodically or mixed (i.e. with random and periodic patterns). They can only be present on one or on both large areas of the light guide.

Die Strukturelemente verhindern somit, dass selbst bei einer Durchbiegung der benachbarten Komponente hin zum Lichtleiter ein flächiger Kontakt entsteht, der z.B. zu Newton-Ringen führen kann.The structural elements thus prevent a flat contact, even if the neighboring component bends towards the light guide, e.g. can lead to Newton rings.

Wichtig ist, dass die Strukturelemente derart gestaltet sind, dass aiw möglichst kein oder nur vernachlässigbar viel Licht aus dem Lichtleiter auskoppeln und dass sie für das auf dem Bildschirm dargestellte Bild keinen oder nur einen vernachlässigbaren Einfluss ausüben.It is important that the structural elements are designed in such a way that if possible no or only negligible amount of light is emitted from the light guide and that they have no or only a negligible influence on the image displayed on the screen.

Vorteilhaft sind die Auskoppelelemente und die Strukturelemente in ihrer Anzahl pro Fläche und in ihrer Ausdehnung derart gewählt sind, dass der Lichtleiter auf mindestens 50% seiner Fläche einen durchschnittlichen Haze-Wert kleiner als 7% aufweist, gemessen gemäß ASTM D1003, wodurch das durch den Lichtleiter hindurchtretende Licht höchstens geringfügig gestreut wird.The decoupling elements and the structural elements are advantageously selected in their number per area and in their extent such that the light guide has an average haze value of less than 7% over at least 50% of its area, measured in accordance with ASTM D1003, as a result of which this is caused by the light guide passing light is scattered at most slightly.

Sowohl die Auskoppelelemente als auch die Strukturelemente können in bzw. an einem Substrat, dass als Lichtleiter dient, hergestellt werden. Hierzu bieten sich verschiedene Herstellungsverfahren an, wie beispielsweise Rolle-zu-Platte, Rolle-zu-Rolle, Spritzguss, Spritzprägen, In-Mold-Labelling/Film Injection Molding und andere.Both the outcoupling elements and the structural elements can be produced in or on a substrate that serves as a light guide. Various manufacturing methods are available for this, such as roll-to-plate, roll-to-roll, injection molding, injection molding, in-mold labeling / film injection molding and others.

Ferner weisen die Auskoppelelemente maximale Abmessungen von 100 µm, bevorzugt zwischen 1 µm und 30 µm auf.Furthermore, the decoupling elements have maximum dimensions of 100 μm, preferably between 1 μm and 30 μm.

Die Strukturelemente hingegen weisen maximale Abmessungen von 500 µm, bevorzugt zwischen 1 µm und 30 µm auf.The structural elements, on the other hand, have maximum dimensions of 500 μm, preferably between 1 μm and 30 μm.

Der Lichtleiter besteht vorzugsweise aus einem transparenten, thermoplastischen oder thermoelastischen Kunststoff oder aus Glas. Andere Ausgestaltungen sind möglich.The light guide is preferably made of a transparent, thermoplastic or thermoelastic plastic or glass. Other configurations are possible.

Die Auskoppelelemente zur definierten Auskopplung von Licht aus dem Lichtleiter bestehen aus Mikrolinsen und / oder Mikroprismen und / oder diffraktiven Strukturen und / oder dreidimensionalen Strukturelementen und / oder Streuelementen und / oder Nanopartikeln. Ferner bestehen die Strukturelemente aus Mikrolinsen und / oder Mikroprismen und / oder dreidimensionalen Strukturelementen. Auch hier sind andere Ausgestaltungen möglich.The outcoupling elements for the defined outcoupling of light from the light guide consist of microlenses and / or microprisms and / or diffractive structures and / or three-dimensional structural elements and / or scattering elements and / or nanoparticles. Furthermore, the structural elements consist of microlenses and / or microprisms and / or three-dimensional structural elements. Other configurations are also possible here.

In einer ersten Ausgestaltungsvariante eines entsprechenden Bildschirms sind für die Betriebsart B2 die entsprechenden, für die Umschaltung der Betriebsart entscheidenden, Leuchtmittel ausgeschaltet. Ein beispielhafter Aufbau für einen solchen Bildschirm kann der WO 2015/121398 A1 entnommen werden. Dieses Dokument beschreibt einen Bildschirm für einen freien und einen eingeschränkten Sichtmodus, wobei der besagte Lichtleiter für den eingeschränkten Sichtmodus nicht mit Licht beaufschlagt werden darf. In a first embodiment variant of a corresponding screen, the corresponding illuminants which are decisive for switching the operating mode are switched off for operating mode B2. An exemplary structure for such a screen can be the WO 2015/121398 A1 be removed. This document describes a screen for a free and a restricted viewing mode, wherein the light guide for the restricted viewing mode may not be exposed to light.

In einer zweiten Ausgestaltungsvariante des Bildschirms sind für die Betriebsart B2 die Leuchtmittel eingeschaltet. Ein beispielhafter Aufbau für einen solchen Bildschirm kann der WO 2017/09795 A1 entnommen werden. Darin wird ein Bildschirm für einen freien und einen eingeschränkten Sichtmodus beschrieben, wobei der entsprechende, für die Umschaltung der Betriebsart entscheidende, Lichtleiter für den eingeschränkten Sichtmodus -im Gegensatz zu der erstgenannten Ausgestaltungsvariante - mit Licht beaufschlagt werden muss.In a second embodiment of the screen, the illuminants are switched on for operating mode B2. An exemplary structure for such a screen can be the WO 2017/09795 A1 be removed. A screen for a free and a restricted viewing mode is described therein, the light guide for the restricted viewing mode, which is decisive for switching the operating mode, in contrast to the first-mentioned embodiment variant, having to be exposed to light.

Der Bildschirm kann ggf. auch einem statischen Bild entsprechen.If necessary, the screen can also correspond to a static image.

Der erfindungsgemäße Bildschirm findet vorteilhaft Verwendung in einem mobilen Gerät, in einem Gerät zur Abwicklung von zahlungsrelevanten Prozessen und/oder zur Geldein- oder auszahlung oder in einem Fahrzeug.The screen according to the invention is advantageously used in a mobile device, in a device for handling payment-relevant processes and / or for depositing or withdrawing money or in a vehicle.

Grundsätzlich bleibt die Leistungsfähigkeit der Erfindung erhalten, wenn die vorbeschriebenen Parameter in bestimmten Grenzen variiert werden.In principle, the performance of the invention is retained if the parameters described above are varied within certain limits.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the combinations indicated, but also in other combinations or on their own without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung wird im Folgenden an Hand von Zeichnungen, die auch erfindungswesentliche Merkmale zeigen, näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to drawings, which also show features essential to the invention.

Es zeigen

  • 1 eine Prinzipskizze zum erfindungsgemäßen Bildschirm, mit einem in Betrachtungsrichtung hinter einem hinterleuchteten Bildgeber angeordneten Lichtleiter, wobei der Bildschirm im freien Sichtmodus B1 betrieben wird,
  • 2 eine Prinzipskizze zum erfindungsgemäßen Bildschirm, mit einem in Betrachtungsrichtung hinter einem hinterleuchteten Bildgeber angeordneten Lichtleiter, wobei der Bildschirm im eingeschränkten Sichtmodus B2 betrieben wird,
  • 3 eine Prinzipskizze zum erfindungsgemäßen Bildschirm, mit einem in Betrachtungsrichtung vor einem Bildgeber angeordneten Lichtleiter, wobei der Bildschirm im eingeschränkten Sichtmodus B2 betrieben wird, sowie 4 eine Prinzipskizze zum erfindungsgemäßen Bildschirm, mit einem in Betrachtungsrichtung vor einem Bildgeber angeordneten Lichtleiter, wobei der Bildschirm im freien Sichtmodus B1 betrieben wird.
Show it
  • 1 1 shows a schematic diagram of the screen according to the invention, with a light guide arranged behind a backlit image generator in the viewing direction, the screen being operated in free viewing mode B1,
  • 2nd 1 shows a schematic diagram of the screen according to the invention, with a light guide arranged behind a backlit image generator in the viewing direction, the screen being operated in restricted viewing mode B2,
  • 3rd a schematic diagram of the screen according to the invention, with a light guide arranged in the viewing direction in front of an imager, the screen being operated in restricted viewing mode B2, and 4th a schematic diagram of the screen according to the invention, with a light guide arranged in the viewing direction in front of an imager, the screen being operated in free viewing mode B1.

Die Zeichnungen sind nicht maßstabsgetreu und geben lediglich Prinzipdarstellungen wieder.The drawings are not to scale and only represent basic representations.

In 1 ist eine Prinzipskizze zum erfindungsgemäßen Bildschirm 1 mit einem in Betrachtungsrichtung hinter einem hinterleuchteten Bildgeber 5 angeordneten Lichtleiter 3, wobei der Bildschirm 1 im freien Sichtmodus B1 betrieben wird, zu sehen. Eine beispielhafte erste Ausgestaltungsvariante für einen solchen Bildschirm 1 bzw. ein zwischen zwei Betriebsarten B1 und B2 schaltbares Backlight 8 kann in weiteren Details der WO 2015/121398 A1 der Anmelderin entnommen werden. Andere Ausgestaltungen sind selbstverständlich möglich.In 1 is a schematic diagram of the screen according to the invention 1 with one behind a backlit imaging device in the viewing direction 5 arranged light guide 3rd , the screen 1 is operated in free viewing mode B1. An exemplary first embodiment variant for such a screen 1 or a backlight that can be switched between two operating modes B1 and B2 8th can be found in further details of the WO 2015/121398 A1 be taken from the applicant. Other configurations are of course possible.

Für den freien Sichtmodus B1 wird das (gerichtete) Backlight 8 ausgeschaltet, hingegen die Leuchtmittel 2 eingeschaltet, welche Licht in den -für die Umschaltung zwischen den Betriebsarten B1 und B2 entscheidenden- Lichtleiter 3 speisen, der das Licht durch einen Bildgeber 5, beispielsweise ein LCD-Panel, in einen weiten Betrachtungsraum abstrahlt. Eine Vielzahl an Auskoppelelementen 6 ist hier vorhanden, von denen der Übersichtlichkeit halber jedoch nur 3 eingezeichnet sind (in der Realität wären diese auch nicht schwarz, sondern vielmehr transparent oder transluzent). Diese befinden sich nach innen gewandt an der unteren Oberfläche des Lichtleiters 3 und ragen nicht aus dieser hinaus.For free viewing mode B1, the (directed) backlight 8th switched off, however, the lamps 2nd switched on, which light in the - for the switchover between the operating modes B1 and B2 - fiber optic 3rd dine the light through an imager 5 , for example an LCD panel, radiates into a wide viewing area. A variety of decoupling elements 6 is available here, but only for the sake of clarity 3rd are drawn in (in reality they would not be black, but rather transparent or translucent). These are located inwards on the lower surface of the light guide 3rd and do not protrude from it.

Ferner ist hier eine Vielzahl an Strukturelelementen 7 vorhanden, von denen der Übersichtlichkeit halber jedoch nur 3 eingezeichnet sind (in der Realität wären diese auch nicht schwarz, sondern transparent oder transluzent). Diese befinden sich nach außen gewandt an der unteren Oberfläche des Lichtleiters 3, ragen also aus dieser Oberfläche heraus.There is also a variety of structural elements 7 available, of which only 3 are shown for the sake of clarity (in reality these would not be black, but transparent or translucent). These are located on the lower surface of the light guide, facing outwards 3rd , protrude from this surface.

Die Strukturelemente 7 sorgen nun dafür, dass die nächstbenachbarte Komponente (hier die obere Schicht des Backlights 8, z.B. ein Lamellenfilter) nicht an den Lichtleiter 3 anhaften kann, da sie wie ein Abstandshalter fungieren.The structural elements 7 now ensure that the next neighboring component (here the upper layer of the backlight 8th , e.g. a lamella filter) not to the light guide 3rd can stick because they act like a spacer.

Strukturelemente 7 können auch oder ebenso ausschließlich an anderen Komponenten des Bildschirms, z.B. Lamellenfiltern (Privacy-Filtern), LCD-Paneln, OLED-Paneln, weiteren Lichtleitern oder anderen Komponenten vorhanden sein.Structural elements 7 can also or also be present exclusively on other components of the screen, for example lamella filters (privacy filters), LCD panels, OLED panels, further light guides or other components.

Vorteilhaft sind mindestens fünfmal so viele Auskoppelelemente 6 wie Strukturelemente 7 an dem Lichtleiter 3 vorhanden. Dieses Verhältnis kann jedoch noch viel größer sein, etwa zehnmal, fünfzigmal, hundertmal oder noch größer. At least five times as many decoupling elements are advantageous 6 like structural elements 7 on the light guide 3rd available. However, this ratio can be much larger, about ten times, fifty times, a hundred times or even larger.

Die Strukturelemente 7 können zufällig, periodisch oder gemischt (d.h. mit zufälligen und periodischen Mustern) angeordnet sein. Sie können nur auf einer oder auch auf beiden Großflächen des Lichtleiters 3 vorhanden sein.The structural elements 7 can be random, periodic, or mixed (that is, with random and periodic patterns). You can only on one or both of the large areas of the light guide 3rd to be available.

Die Strukturelemente 7 verhindern somit erfindungsgemäß, dass selbst bei einer Durchbiegung der benachbarten Komponente hin zum Lichtleiter 3 ein flächiger Kontakt entsteht, der z.B. zu Newton-Ringen führen kann.The structural elements 7 thus prevent according to the invention that even if the neighboring component bends towards the light guide 3rd A flat contact arises, which can lead to Newton rings, for example.

Wichtig ist, dass die Strukturelemente 7 möglichst kein oder nur vernachlässigbar viel Licht aus dem Lichtleiter 3 auskoppeln und dass sie für das auf dem Bildschirm dargestellte Bild keinen oder nur einen vernachlässigbaren Einfluss ausüben.It is important that the structural elements 7 if possible no or only negligible amount of light from the light guide 3rd couple out and that they have no or only a negligible influence on the image displayed on the screen.

Vorteilhaft sind die Auskoppelelemente 6 und die Strukturelemente 7 in ihrer Anzahl pro Fläche und in ihrer Ausdehnung derart gewählt sind, dass der Lichtleiter 3 auf mindestens 50% seiner Fläche einen durchschnittlichen Haze-Wert kleiner als 7% aufweist, gemessen gemäß ASTM D1003, wodurch das durch den Lichtleiter 3 hindurchtretende Licht höchstens geringfügig gestreut wird.The decoupling elements are advantageous 6 and the structural elements 7 are selected in their number per area and in their extent such that the light guide 3rd has an average haze value of less than 7% on at least 50% of its surface, measured in accordance with ASTM D1003, which causes this through the light guide 3rd passing light is scattered at most slightly.

Sowohl die Auskoppelelemente 6 als auch die Strukturelemente 7 können in bzw. an einem Substrat, dass als Lichtleiter 3 dient, hergestellt werden. Hierzu bieten sich verschiedene Herstellungsverfahren an, wie beispielsweise Rolle-zu-Platte, Rolle-zu-Rolle, Spritzguss, Spritzprägen, In-Mold-Labelling/Film Injection Molding und andere.Both the decoupling elements 6 as well as the structural elements 7 can in or on a substrate that as a light guide 3rd serves to be manufactured. Various manufacturing methods are available for this, such as roll-to-plate, roll-to-roll, injection molding, injection molding, in-mold labeling / film injection molding and others.

Vorteilhaft werden sowie die Auskoppelelemente 6 als auch die Strukturelemente 7 in ein- und demselben Herstellungsprozess mit dem gleichen Werkzeug erzeugt.Be advantageous as well as the decoupling elements 6 as well as the structural elements 7 produced in one and the same manufacturing process with the same tool.

Ferner weisen die Auskoppelelemente 6 maximale Abmessungen von 100 µm, bevorzugt zwischen 1 µm und 30 µm auf.Furthermore, the decoupling elements 6 maximum dimensions of 100 µm, preferably between 1 µm and 30 µm.

Die Strukturelemente 7 hingegen weisen maximale Abmessungen von 500 µm, bevorzugt zwischen 1 µm und 30 µm auf.The structural elements 7 on the other hand have maximum dimensions of 500 µm, preferably between 1 µm and 30 µm.

Der Lichtleiter 3 besteht vorzugsweise aus einem transparenten, thermoplastischen oder thermoelastischen Kunststoff, z.B. PMMA, PMMI oder Polycarbonat, oder aus Glas. Andere Ausgestaltungen sind möglich.The light guide 3rd consists preferably of a transparent, thermoplastic or thermoelastic plastic, for example PMMA, PMMI or polycarbonate, or of glass. Other configurations are possible.

Die Auskoppelelemente 6 bestehen aus Mikrolinsen und / oder Mikroprismen und / oder diffraktiven Strukturen und / oder dreidimensionalen Strukturelementen und / oder Streuelementen. Ferner bestehen die Strukturelemente 7 aus Mikrolinsen und / oder Mikroprismen und / oder dreidimensionalen Strukturelementen. Auch hier sind andere Ausgestaltungen möglich.The decoupling elements 6 consist of microlenses and / or microprisms and / or diffractive structures and / or three-dimensional structural elements and / or scattering elements. The structural elements also exist 7 from microlenses and / or microprisms and / or three-dimensional structural elements. Other configurations are also possible here.

Demgegenüber zeigt die 2 eine Prinzipskizze zum erfindungsgemäßen Bildschirm 1 mit einem in Betrachtungsrichtung hinter einem hinterleuchteten Bildgeber 5 angeordneten Lichtleiter 3, wobei der Bildschirm 1 jetzt im eingeschränkten Sichtmodus B2 betrieben wird. Der Aufbau ist also der gleiche wie vorstehend zur 1 beschrieben mit dem Unterschied, dass nun die Leuchtmittel 2 aus- und das gerichtete Backlight 8 eingeschaltet sind. Aufgrund des gerichteten Backlights 8 und des transparenten Lichtleiters 3 wird der eingeschränkte Sichtmodus B2 erreicht.In contrast, the 2nd a schematic diagram of the screen according to the invention 1 with one behind a backlit imaging device in the viewing direction 5 arranged light guide 3rd , the screen 1 is now operated in restricted viewing mode B2. So the structure is the same as above 1 described with the difference that now the bulbs 2nd off and the directed backlight 8th are switched on. Because of the directional backlight 8th and the transparent light guide 3rd restricted viewing mode B2 is reached.

Die zu 1 gegebenen Aussagen bezüglich der Strukturelemente 7 und der Auskoppelemente 6 gelten hier analog.The too 1 given statements regarding the structural elements 7 and the coupling elements 6 apply analogously here.

In einer zweiten Ausgestaltungsvariante des Bildschirms 1, welche in den 3 und 4 illustriert ist, sind für die Betriebsart B2 die Leuchtmittel 2 eingeschaltet. Ein beispielhafter Aufbau für einen solchen Bildschirm 1 kann der WO 2017/09795 A1 entnommen werden. Darin wird ein Bildschirm für einen freien und einen eingeschränkten Sichtmodus beschrieben, wobei ein Lichtleiter 3 für den eingeschränkten Sichtmodus mit Licht beaufschlagt wird. Das Licht wird aus dem Lichtleiter 3 dann primär zu den Seiten, nicht aber zur Front hin abgestrahlt, um das Bild zu den Seiten hin zu überstrahlen, während es frontal immer noch wahrnehmbar ist. Somit kann ein Sichtschutz, also die Betriebsart B2, generiert werden. 3 zeigt nun eine entsprechende Prinzipskizze zum erfindungsgemäßen einem Bildschirm 1 mit einem in Betrachtungsrichtung vor einem Bildgeber 5 angeordneten Lichtleiter 3, wobei der Bildschirm 1 im eingeschränkten Sichtmodus B2 betrieben wird.In a second design variant of the screen 1 which in the 3rd and 4th is illustrated, the bulbs are for the operating mode B2 2nd switched on. An exemplary structure for such a screen 1 can he WO 2017/09795 A1 be removed. It describes a screen for a free and a restricted viewing mode, an optical fiber 3rd is exposed to light for the restricted viewing mode. The light comes from the light guide 3rd then primarily emitted to the sides, but not to the front, to outshine the image to the sides, while it is still visible from the front. This means that a privacy screen, i.e. operating mode B2, can be generated. 3rd now shows a corresponding schematic diagram for a screen according to the invention 1 with one in the viewing direction in front of an imaging device 5 arranged light guide 3rd , the screen 1 is operated in restricted viewing mode B2.

Eine Vielzahl an Auskoppelelementen 6 ist hier vorhanden, von denen der Übersichtlichkeit halber jedoch nur 3 eingezeichnet sind (in der Realität wären diese auch nicht schwarz, sondern transparent oder transluzent). Diese befinden sich nach innen gewandt an der unteren Oberfläche des Lichtleiters 3.A variety of decoupling elements 6 is available here, of which only 3 are shown for the sake of clarity (in reality these would not be black, but rather transparent or translucent). These are located inwards on the lower surface of the light guide 3rd .

Ferner ist hier eine Vielzahl an Strukturelelementen 7 vorhanden, von denen der Übersichtlichkeit halber jedoch nur 3 eingezeichnet sind (in der Realität wären diese auch nicht schwarz, sondern transparent oder transluzent). Diese befinden sich nach außen gewandt an der unteren Oberfläche des Lichtleiters 3, ragen also aus dieser Oberfläche heraus.There is also a variety of structural elements 7 available, of which only 3 are shown for the sake of clarity (in reality these would not be black, but transparent or translucent). These are located after facing outside on the lower surface of the light guide 3rd , protrude from this surface.

Die Strukturelemente 7 sorgen nun erfindungsgemäß dafür, dass die nächstbenachbarte Komponente (hier die obere Schicht des Bildgebers 5, z.B. ein LCD-Panel) nicht an den Lichtleiter 3 anhaften kann, da sie wie ein Abstandshalter fungieren.The structural elements 7 now ensure according to the invention that the next neighboring component (here the upper layer of the imager 5 , e.g. an LCD panel) not to the light guide 3rd can stick because they act like a spacer.

Die 4 gibt eine Prinzipskizze zum erfindungsgemäßen Bildschirm 1 mit einem in Betrachtungsrichtung vor einem Bildgeber 5 angeordneten Lichtleiter 3, wobei der Bildschirm 1 im freien Sichtmodus B1 betrieben wird, wieder.The 4th gives a schematic diagram of the screen according to the invention 1 with one in the viewing direction in front of an imaging device 5 arranged light guide 3rd , the screen 1 is operated in free viewing mode B1 again.

Die vorstehend zu 3 genannten Erläuterungen zu den Strukturelementen 7 gelten hier analog.The above too 3rd mentioned explanations of the structural elements 7 apply analogously here.

Der Bildschirm 1 kann ggf. auch einem statischen Bild entsprechen.The screen 1 may also correspond to a static image.

Der vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Bildschirm löst die gestellte Aufgabe: Es wurde ein Bildschirm beschrieben, der in mindestens zwei Betriebsarten B1 für einen freien Sichtmodus und B2 für einen eingeschränkten Sichtmodus betrieben werden kann. Dabei werden sichtbare Störungen durch das Anhaften von vorhandenen Lichtleitern an anderen Komponenten vermieden. Ferner beansprucht die Erfindung wenig Platz und sie erfordert keine Bauteile oder Komponenten außerhalb des Volumens des entsprechenden Bildschirmes.The above-described screen according to the invention achieves the stated object: A screen has been described which can be operated in at least two operating modes B1 for a free viewing mode and B2 for a restricted viewing mode. Visible disturbances due to the adherence of existing light guides to other components are avoided. Furthermore, the invention takes up little space and does not require parts or components outside the volume of the corresponding screen.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • WO 2015/121398 A1 [0001, 0016, 0025]WO 2015/121398 A1 [0001, 0016, 0025]
  • WO 2017/09795 A1 [0002, 0017, 0043]WO 2017/09795 A1 [0002, 0017, 0043]

Claims (10)

Bildschirm (1), der in mindestens zwei Betriebsarten B1 für einen freien Sichtmodus und B2 für einen eingeschränkten Sichtmodus betrieben werden kann, wobei zur Umschaltung zwischen den Betriebsarten B1 und B2 mindestens Leuchtmittel (2), deren Licht in einen plattenförmigen, transparenten Lichtleiter (3) eingespeist wird, ein- oder ausgeschaltet werden, wobei der Lichtleiter (3) zur Lichtauskopplung auf mindestens einer der Großflächen und / oder innerhalb seines Volumens Auskoppelelemente (6), die nicht aus der entsprechenden Großfläche des Lichtleiters (3) hinausragen, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (3) auf mindestens einer seiner Großflächen weiterhin Strukturelemente (7) aufweist, die aus der entsprechenden Großfläche des Lichtleiters (3) hinausragen, wodurch benachbarte flächenartige Komponenten von der entsprechenden Großfläche in einem definierten Mindestabstand gehalten werden, so dass ein Anhaften benachbarter Komponenten an dem Lichtleiter (3) vermieden wird.Screen (1) that can be operated in at least two operating modes B1 for a free viewing mode and B2 for a restricted viewing mode, with at least illuminants (2) whose light is switched into a plate-shaped, transparent light guide (3 ) is fed in, switched on or off, the light guide (3) for coupling out light on at least one of the large areas and / or within its volume has coupling elements (6) which do not protrude from the corresponding large area of the light guide (3), thereby characterized in that the light guide (3) further comprises structural elements (7) on at least one of its large areas, which protrude from the corresponding large area of the light guide (3), as a result of which adjacent area-like components are kept at a defined minimum distance from the corresponding large area, so that a Adherence of neighboring components to the light iter (3) is avoided. Bildschirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens fünfmal so viele Auskoppelelemente (6) wie Strukturelemente (7) an dem Lichtleiter (3) vorhanden sind.Screen after Claim 1 , characterized in that there are at least five times as many coupling elements (6) as structural elements (7) on the light guide (3). Bildschirm nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Betriebsart B2 die Leuchtmittel (2) ausgeschaltet sind.Screen according to one of the preceding claims, characterized in that the illuminants (2) are switched off for operating mode B2. Bildschirm nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Betriebsart B2 die Leuchtmittel (2) eingeschaltet sind.Screen according to one of the preceding claims, characterized in that the illuminants (2) are switched on for operating mode B2. Bildschirm nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskoppelelemente (6) und die Strukturelemente (7) in ihrer Anzahl pro Fläche und in ihrer Ausdehnung derart gewählt sind, dass der Lichtleiter (3) auf mindestens 50% seiner Fläche einen durchschnittlichen Haze-Wert kleiner als 7% aufweist, gemessen gemäß ASTM D1003, wodurch das durch den Lichtleiter (3) hindurchtretende Licht höchstens geringfügig gestreut wird.Screen according to one of the preceding claims, characterized in that the decoupling elements (6) and the structural elements (7) are selected in their number per area and in their extent such that the light guide (3) has an average haze on at least 50% of its area -Value less than 7%, measured according to ASTM D1003, whereby the light passing through the light guide (3) is at most slightly scattered. Bildschirm (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskoppelelemente (6) maximale Abmessungen von 100 µm, bevorzugt zwischen 1 µm und 30 µm aufweisen.Screen (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the decoupling elements (6) have maximum dimensions of 100 µm, preferably between 1 µm and 30 µm. Bildschirm (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturelemente (7) maximale Abmessungen von 500 µm, bevorzugt zwischen 1 µm und 30 µm aufweisen.Screen (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the structural elements (7) have maximum dimensions of 500 µm, preferably between 1 µm and 30 µm. Bildschirm (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (3) aus einem transparenten, thermoplastischen oder thermoelastischen Kunststoff oder aus Glas besteht.Screen (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the light guide (3) consists of a transparent, thermoplastic or thermoelastic plastic or of glass. Bildschirm (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskoppelelemente (6) aus Mikrolinsen und / oder Mikroprismen und / oder diffraktiven Strukturen und / oder dreidimensionalen Strukturelementen und / oder Streuelementen und / oder Nanopartikeln bestehen.Screen (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the decoupling elements (6) consist of microlenses and / or microprisms and / or diffractive structures and / or three-dimensional structural elements and / or scattering elements and / or nanoparticles. Bildschirm (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturelemente (7) aus Mikrolinsen und / oder Mikroprismen und / oder dreidimensionalen Strukturelementen bestehen.Screen (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the structural elements (7) consist of microlenses and / or microprisms and / or three-dimensional structural elements.
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