DE3738414A1 - Vorrichtung zur ausleuchtung von passiven informationsanzeigen, vorzugsweise lcd's - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Ausleuchtung pas­ siver Informationsanzeigen nach der DE-OS 33 14 323.

Bei einer solchen bekannten Vorrichtung für die Ausleuchtung passi­ ver Informationsanzeigen, wie beispielsweise Meßgeräte oder Flüssig­ kristalldisplays, wird das Licht über einen keilförmig gestalteten, vor der Anzeige angeordneten Lichtleiter auf die Frontseite der In­ formationsanzeige gelenkt, wo es zur Anzeige hin austritt und diese gleichmäßig stark ausleuchtet. Dort muß zusätzlich mindestens eine Lichtquelle an einem Ende des Lichtleiters angeordnet werden. Derar­ tige Lösungen haben den Nachteil, daß neben der Lichtquelle noch ein Lichtleiter benötigt wird, der insbesondere bei größeren Anzeige­ formaten zu einer voluminösen Bauform führt. Außerdem werden durch diese Lösungen die Gestaltungsmöglichkeiten für die Informationsan­ zeigen eingeschränkt.

Ferner sind als flächenhafte Beleuchtungskörper Elektrolumineszenz­ folien bekannt, die an eine Wechselspannung von etwa 100 V, 1 kHz angeschlossen werden und dabei ein gelbliches Licht aussenden. Der­ artige Wechselspannungs-Pulver-Elektrolumineszenzfolien sind jedoch nicht transparent, so daß sie vor einer Informationsanzeige nicht angeordnet werden können. Außerdem ist ihre Lebensdauer für die Ver­ wendung im Kraftfahrzeug unzureichend und zudem lassen sie sich dort wegen ungünstiger Klimaeigenschaften nicht einsetzen.

Mit der vorliegenden Lösung wird angestrebt, eine transparente Vor­ richtung zur Ausleuchtung der Informationsanzeige zu schaffen, die sehr flache Bauformen zuläßt und damit die Gestaltungsmöglichkeiten der Informationsanzeige, insbesondere im Kraftfahrzeug wesentlich verbessert.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, daß die transparente Elektro­ lumineszenzschicht als Wechselspannungs-Dünnschicht gemeinsam mit der Informationsanzeige die baulichen Abmessungen der gesamten An­ zeigevorrichtung gegenüber einem Display mit keilförmigem Licht­ leiter mit zusätzlicher Lichtquelle erheblich verringert. Dadurch lassen sich auch größere Anzeigevorrichtungen, insbesondere Flüssig­ kristallanzeigen im Armaturenbrett von Kraftfahrzeugen problemlos unterbringen. Die Elektrolumineszenzschicht besitzt ferner wegen ihrer geringen Dicke von lediglich 800 nm eine hohe Transparenz, und zugleich als Beleuchungselement beim Anlegen einer Wechselspannung von etwa 100 V, 1 kHz eine beachtliche Leuchtdichte und somit eine gute Ablesbarkeit der Informationsanzeigen. Das abgestrahlte gelb­ liche Licht hat eine Wellenlänge von 585 nm. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß derartige, auf einen Träger aufgebrachte Elektro­ lumineszenzschichten eine hohe Lebensdauer und eine hohe Resistenz gegen klimatische Einflüsse aufweisen, so daß sie sich für die An­ wendung in Kraftfahrzeugen eignen. Außerdem können bei den Informa­ tionsanzeigen durch die Verwendung von Elektrolumineszenzschichten als Beleuchtungselemente die Gestaltungsmöglichkeiten verbessert werden, so daß sie für den technischen Einsatz bei transparenten Displays im primären Blickfeld eines Fahrers bevorzugt verwendbar sind. Die vorgeschlagene Lösung läßt sich schließlich auch für größere Anzeigeeinheiten, beziehungsweise in der Industrie, in der Bürotechnik oder in anderen Anwendungsbereichen kostengünstig reali­ sieren.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Patentan­ spruch 1 angegebenen Merkmale. So wird vorgeschlagen, die Elektro­ lumineszenzschicht in einfacher Weise auf einer transparenten Platte hinter der Informationsanzeige als Dünnfilm aufzubringen. Dabei ist es besonders zweckmäßig, eine Glasplatte zu verwenden, die unmittel­ bar hinter dem Informationsanzeige-Element angeordnet ist. Verwendet man als InformationsanzeigeElement eine LCD, so ist es für die Mon­ tage besonders vorteilhaft, wenn die LCD mit der Glasplatte und der Elektrolumineszenzschicht von einem gemeinsamen Rahmen getragen wird. Eine besonders geringe Bautiefe läßt sich dadurch erreichen, daß die Elektrolumineszenzschicht unmittelbar auf die Rückseite einer LCD aufgebracht wird und so mit der LCD eine beleuchtete An­ zeigeeinheit bildet.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge­ stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine LCD als Informationsanzeige mit einer Elektro­ lumineszenzschicht als Beleuchtungselement auf einer transparenten platte an der Rückseite der LCD und

Fig. 2 eine LCD mit einer davon separaten Elektrolumineszenzschicht.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 ist eine LCD als passive Informationsanzeigevorrichtung 10 dargestellt. Bei der LCD, deren bekannter Aufbau hier nicht näher erläutert wird, kann es sich sowohl um eine transmissive Flüssig­ kristallanzeige 11 mit einem Polarisator an der Rückseite oder um eine transflektive Flüssigkristallanzeige mit einem Transflektor an der Rückseite handeln. Der elektrische Anschluß 12 erfolgt ebenfalls in bekannter Weise auf einer Stirnseite, wobei ggf. auch die Trei­ berschaltung für die Anzeigeelemente der LCD 11 in Chip-on-Glas- Technik mit auf der LCD aufgebracht sein können. Zur Ausleuchtung der passiven LCD ist an der Rückseite der LCD eine transparente Platte 13 aus Glas angeordnet, auf die eine Elektrolumineszenz­ schicht 14 aufgebracht ist. Die Elektrolumineszenzschicht 14 ist in einem Spezialverfahren, einem Atom-Lagen-Epitaxie-Prozeß als Dünn­ film auf der der LCD 11 zugewandten Seite der Glasplatte 13 aufge­ bracht. Der Anschluß der Elektrolumineszenzschicht 14 erfolgt hier auf einer Stirnseite der Glasplatte 13 über einen aufgeschobenen Steckanschluß 15. Die andere Seite der Elektrolumineszenzschicht 14 wird über eine leitfähige tranparente Schicht 17 als durchgehende Flächenelektrode, welche auf der dem Betrachter 18 abgekehrten Seite der LCD aufgebracht ist, angesteuert. Dabei können die elektroni­ schen Bauelemente für die Spannungsversorgung der Elektrolumines­ zenzschicht 14 und der LCD 11 an einer von der Anzeigevorrichtung 10 getrennt angeordneten Stelle zusammengefaßt werden. Beim Anlegen einer Wechselspannung von z.B. 100 V und einer Frequenz von z.B. 1 kHz gibt die Elektrolumineszenzschicht 14 ein gleichmäßiges gelb­ liches Licht mit einer Wellenlänge von 585 nm ab, mit dem die LCD an ihrer Rückseite gleichmäßig ausgeleuchtet wird. In den angesteuerten Bereichen der LCD gelangt dieses Licht bei Negativansteuerung der LCD zum Auge des Beobachters 18. Wird die Spannung an der Elektrolu­ mineszenzschicht 14 abgeschaltet, so fällt lediglich das von außen auf die Anzeigevorrichtung 10 fallende Licht auf den Transflektor der LCD 11.

Für den Einbau in Kraftfahrzeugen oder anderen Einrichtungen ist die LCD 11 gemeinsam mit der Platte 13 und der darauf aufgebrachten Elektrolumineszenschicht 14 in einem Rahmen 16 aufgenommen.

In Fig. 2 ist als weiteres Ausführungsbeispiel eine LCD 20 als In­ formationsanzeige mit einer separaten und damit für sich auswechsel­ baren Elektrolumineszenzanzeige 21 versehen. Die LCD 20 ist als transflektive oder transmissive Flüssigkristallanzeige mit einem Polerisator 22 oder Transflektor auf ihrer Rückseite ausgebildet.

Die Elektrolumineszenzanzeige selbst besteht aus zwei Glasplatten 23, welche mit je einer leitfähigen Schicht 24, die zur Ansteuerung der dazwischenliegenden Elektrolumineszenzschicht 25 dient, be­ schichtet sind. Beim Anlegen einer Spannung von z.B. 100 V und z.B. 1 kHz leuchtet die Elektrolumineszenzschicht mit einer Wellenlänge, deren Maximum bei 585 nm liegt.

Soll die ganze Anzeigenfläche der LCD beleuchtbar sein, ist es er­ forderlich, durchgehende Elektroden 24 und eine durchgehende Elek­ trolumineszenzschicht 25 zu verwenden. Dies gilt auch für eine An­ ordnung nach Fig. 1 wie auch nach Fig. 2. Sollen nur bestimmte Flächen der LCD beleuchtbar sein, so ist es zweckmäßig, die Elektro­ den freizuätzen, d.h. nur dort stehen zu lassen bzw. zu kontaktie­ ren, wo die Elektrolumineszenzschicht leuchten soll. Diese Maßnahme reduziert zum einen den Stromverbrauch, zum zweiten wird bei einer LCD in Negativkontrast keine unnötige, unerwünschte Reststromemis­ sion erzeugt. Für LCD und Beleuchtung kann auch hier ein gemeinsamer Tragrahmen vorgesehen werden.

Durch die erfindungsgemäße Lösung werden bei Informationsanzeigen nach Fig. 1 mit einer Bautiefe von etwa 4 mm sowie bei Informa­ tionsanzeigen nach Fig. 2 mit etwa 5 mm Bautiefe freistehende An­ zeigevorrichtungen geschaffen, die völlig neue designerische Ge­ staltungsmöglichkeiten gestatten, so daß sie sich insbesondere für den Einsatz in Kraftfahrzeugen im primären Blickfeld des Fahrers eignen. So kann es gegebenenfalls bei größeren Anzeigevorrichtungen auch zweckmäßig sein, die Elektrolumineszenzschicht nur an einem Teilbereich der Informationsanzeige rückseitig anzubringen.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Ausleuchtung von passiven Informationsanzeigen, vorzugsweise LCDs, dadurch gekennzeichnet, daß eine transparente Elektrolumineszenzschicht (14, 25) als Beleuchtungselement zumindest einen Teil der Informationsanzeige (11, 20) an deren Rückseite über­ deckt und beim Anlegen einer Wechselspannung die Informationsanzeige (11, 20) ausleuchtet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolumineszenzschicht (14) auf einer transparenten Platte (13) hinter der Informationsanzeige (11) als Dünnfilm aufgebracht ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (13) aus Glas besteht und die Elektrolumineszenzschicht (14) an einer Flächenelektrode auf der Rückseite der Informationsanzeige (11) anliegt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Informationsanzeige (11) eine LCD ist, die mit der Platte (13) und der darauf aufgebrachten Elektrolumineszenzschicht (14) von einem gemeinsamen Rahmen (16) getragen wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die LCD (20) mit einer separaten Elektrolumineszenzanzeige (21) kombiniert ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden der Elektrolumineszenzschicht durchgehende Flächenelek­ troden (17) sind, die zu einer ganzflächigen Ausleuchtung der Infor­ mationsanzeige (11, 20) führen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (24) der Elektrolumineszenzschicht derart geätzt sind, daß nur Teilbereiche der Informationsanzeige (11, 20) ausgeleuchtet sind.