DE10218301B4

DE10218301B4 - Anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE10218301B4
Application number: DE10218301A
Authority: DE
Inventors: Thomas Dr. Brohm
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2002-04-24
Filing date: 2002-04-24
Publication date: 2004-08-26
Anticipated expiration: 2022-04-25
Also published as: FR2839180A1; ITMI20030790A1; DE10218301A1; FR2839180B1

Abstract

Anzeigevorrichtung, bei welcher die jeweils nicht zur Anzeige von Informationen dienenden Flächen transparent sind, um einen Hintergrund sichtbar zu machen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Flüssigkristallzelle (10) auf der Hintergrundseite mit einer polarisierenden konvertierenden Folie (9) versehen ist, die vom Hintergrund eintreffendes Licht durchlässt und von der Betrachtungsseite eintreffendes Licht reflektiert, und dass auf der Betrachtungsseite der Flüssigkristallzelle (10) ein Polarisationsfilter (8) angeordnet ist, dessen Durchlass-Polarisationsrichtung senkrecht zur Durchlass-Polarisationsrichtung der polarisierenden konvertierenden Folie (9) ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung, bei welcher die jeweils nicht zur Anzeige von Informationen dienenden Flächen transparent sind, um einen Hintergrund sichtbar zu machen.

Anzeigevorrichtungen nach der Gattung des Hauptanspruchs – so genannte transparente Displays – sind im Wesentlichen für Fahrzeuganwendungen bekannt geworden. So beschreibt beispielsweise DE 31 20 601 A1 eine Anordnung zur Wiedergabe von Informationen mit einer Flüssigkristall-Anzeigeplatte, einer teilreflektierenden Schicht zur Kontraststeigerung für verbesserte Ablesung und einer zugeordneten Ansteuerelektronik sowie mit einer Beleuchtung. Diese Anordnung wird für Flugzeuge und Kraftfahrzeuge vorgeschlagen, wobei die Anordnung einen Teil des Blickfeldes durch die Frontscheibe einnimmt. Flüssigkristallzellen liefern in Positivdarstellung jedoch nur einen geringen Kontrast und sind auch nicht selbstleuchtend, so dass eine Ablesbarkeit nicht unter allen in einem Fahrzeug herrschenden Bedingungen gegeben ist.

Es ist ferner durch JP 2002116435 A eine Anordnung mit einer hinterleuchteten Flüssigkristallzelle bekannt, bei welcher ein polarisierendes konvertierendes Element von außen eintretendes Licht in zirkular polarisiertes Licht umwandelt und wobei ferner zirkular polarisiertes Licht, das von der Hinterleuchtungseinheit austritt, in linear polarisiertes Licht mit einer um 90° gedrehten Polarisationsrichtung umgewandelt wird. Dadurch wird eine doppelte Reflexion des Umgebungslichts unterdrückt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anzeigevorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs anzugeben, wel che eine kontrastreiche Darstellung gegenüber einem Hintergrund und eine gute Sichtbarkeit des Hintergrunds ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Flüssigkristallzelle auf der Hintergrundseite mit einer polarisierenden konvertierenden Folie versehen ist, die vom Hintergrund eintreffendes Licht durchlässt und von der Betrachtungsseite eintreffendes Licht reflektiert, und dass auf der Betrachtungsseite der Flüssigkristallzelle ein Polarisationsfilter angeordnet ist, dessen Durchlass-Polarisationsrichtung senkrecht zur Durchlass-Polarisationsrichtung der polarisierenden konvertierenden Folie ist.

Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung ermöglicht einen hohen Kontrast bei gleichzeitiger Nutzung der Vorteile von Flüssigkristallzellen. Diese haben beispielsweise gegenüber Elektroluminizenz-Displays den Vorteil, dass sie keine Betriebsspannungen benötigen, die wesentlich höher als die Bordnetzspannung in Fahrzeugen sind und erst durch aufwendige Schaltungen aus dieser gewonnen werden müssen. Ferner ist die Ansteuerung der selbstleuchtenden Segmente in Elektroluminizenz-Displays aufgrund der zu transportierenden Spannungen bzw. Ströme auf großen Displays schwierig, so dass es häufig zu lokalen Leuchtdichteschwankungen kommt, was bei Flüssigkristallzellen nicht auftritt.

Schließlich können hohe Leuchtdichten, wie sie für die Tageslichtablesbarkeit erforderlich sind, bei Elektroluminizenz-Displays nur mit wenigen Farben, meist Gelb oder Amber, realisiert werden. Bei der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung können jedoch durch Auflicht aus einer geeigneten Quelle beliebige Farben realisiert werden.

Geeignete polarisierende konvertierende Folien, für die im Englischen auch der Ausdruck polarizing converting film verwendet wird, stehen auf dem Markt zur Verfügung und werden beispielsweise von der Firma 3M unter der Bezeichnung Dual Brightness and Enhancement Film vertrieben. Einzelheiten einer solchen Folie sind beispielsweise auch in WO 00/75560 A1 beschrieben.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass zwischen der polarisierenden konvertierenden Folie und der Flüssigkristallzelle ein weiteres Polarisationsfilter angeordnet ist. Diese Ausgestaltung trägt zur Verbesserung des Kontrastes bei insbesondere, wenn die Folie bezüglich der Polarisierung eine geringe Effizienz aufweist.

Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung kann bei einer entsprechenden Anwendung auch ohne spezielle Beleuchtungseinrichtung betrieben werden. Insbesondere bei Anwendungen in Fahrzeugen ist jedoch vorzugsweise vorgesehen, dass auf der Betrachtungsseite eine Auflichtquelle angeordnet ist.

Dies ermöglicht einerseits – wie bereits erwähnt – eine beliebige Wahl der Farben und andererseits eine genügende Helligkeit der Anzeige bei ungünstigen Einbauorten oder Beleuchtungsverhältnissen.

Eine vorteilhafte Anwendung der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung besteht darin, dass an der Hintergrundseite eine beleuchtbare weitere Anzeigevorrichtung angeordnet ist. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass die weitere Anzeigevorrichtung ein Zeigerinstrument ist. Hierbei können insbesondere in einem Fahrzeug die verschiedenen Anzeigen in ergonomisch besonders günstiger Weise kombiniert werden.

Die Erfindung ist jedoch auch ohne durch die Transparenz sichtbar gemachte weitere Informationen vorteilhaft anwendbar, beispielsweise dadurch, dass rückseitig eine im Wesentlichen gleichmäßig leuchtende Fläche vorgesehen ist.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Einige davon sind schematisch in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt:
1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung,
2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer für ein Fahrzeug vorgesehenen Anzeigevorrichtung und
3 ein zweites Ausführungsbeispiel.
Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Darstellungen sind stark schematisiert. So ist beispielsweise in 1 die Dicke der einzelnen Schichten der Übersichtlichkeit halber stark gegenüber den übrigen Abmessungen vergrößert. Außerdem wurden elektrische Leitungen und Elektroden sowie Abstandshalter in den Flüssigkristallzellen fortgelassen.
In 1 sind von der Flüssigkristallzelle zwei transparente Platten 1, 2 und der dazwischenliegende Flüssigkristall dargestellt. Von dem zwischen den Platten 1, 2 liegenden Flüssigkristall sind nicht aktivierte Segmente 3, 4, 5 schraffiert und aktivierte Segmente 6, 7 ohne Schraffur dargestellt.
In Richtung auf einen Betrachter (durch ein symbolisiertes Auge angedeutet) ist ein Polarisationsfilter 8 angeordnet. Entgegengesetzt dazu ist eine polarisierende konvertierende Folie 9 auf die Flüssigkristallzelle aufgebracht.
Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Flüssigkristallzelle derart ausgebildet, dass bei einem Durchgang des Lichts durch die aktive Zelle die Polarisationsrichtung nicht gedreht wird. Bei durch Anlegen einer Spannung aktivierten Segmenten 6, 7 wird deshalb von der Betrachterseite einfallendes Licht reflektiert. Von der Rückseite einfallendes Licht wird jedoch von der Folie 9 senkrecht zur Richtung des Polarisationsfilters 8 polarisiert und gelangt somit nicht bzw. stark gedämpft zum Betrachter.
Bei nicht aktivierten Segmenten 3, 4, 5 wird die Polarisationsrichtung des von der Folie 9 transmittierten Lichts gedreht, so dass das Polarisationsfilter 8 Licht durchlässt und die Segmente 3, 4, 5 transparent erscheinen.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach 2 befindet sich das Display 10 in einem Rahmen 11, der Teil eines Kraftfahrzeug- Cockpits ist. An einen nach vorn herausragenden Teil ist blendfrei eine Auflichtquelle 12 angeordnet, während der Rahmen 11 bei 13 eine Fläche zur gleichmäßigen Hintergrundbeleuchtung darstellt. An einigen durch Pfeile gekennzeichneten Lichtstrahlen wird deutlich, dass die aktivierten Segmente 6, 7 das Auflicht reflektieren, das die Farbe der aktiven Segmente bzw. der darzustellenden Information bestimmt, während die Farbe der nicht aktivierten Segmente durch die Hintergrundbeleuchtung festgelegt ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach 3 befindet sich hinter dem Display 10 ein Zeigerinstrument, von dem lediglich ein Zeiger 14 und eine transparente oder halbtransparente Skala 15 dargestellt ist. Durch die nicht aktivierten Segmente 3, 4, 5 kann der Betrachter das Zeigerinstrument 14, 15 ablesen, während mit Hilfe der aktivierten Segmente 6, 7 weitere Informationen vor dem Zeigerinstrument angezeigt werden. Zur Hintergrundbeleuchtung des Zeigerinstruments 14, 15 dient eine weitere Lichtquelle 16, die in 3 lediglich schematisch angedeutet ist, in der Praxis jedoch in an sich bekannter Weise so gestaltet ist, dass eine gleichmäßige Ausleuchtung der Skala 15 erfolgt.

Claims

Anzeigevorrichtung, bei welcher die jeweils nicht zur Anzeige von Informationen dienenden Flächen transparent sind, um einen Hintergrund sichtbar zu machen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Flüssigkristallzelle (10) auf der Hintergrundseite mit einer polarisierenden konvertierenden Folie (9) versehen ist, die vom Hintergrund eintreffendes Licht durchlässt und von der Betrachtungsseite eintreffendes Licht reflektiert, und dass auf der Betrachtungsseite der Flüssigkristallzelle (10) ein Polarisationsfilter (8) angeordnet ist, dessen Durchlass-Polarisationsrichtung senkrecht zur Durchlass-Polarisationsrichtung der polarisierenden konvertierenden Folie (9) ist.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der polarisierenden konvertierenden Folie (9) und der Flüssigkristallzelle (10) ein weiteres Polarisationsfilter angeordnet ist.
Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Betrachtungsseite eine Auflichtquelle (12) angeordnet ist.
Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Hintergrundseite eine beleuchtbare weitere Anzeigevorrichtung (14, 15) angeordnet ist.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Anzeigevorrichtung ein Zeigerinstrument (14, 15) ist.
Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass rückseitig eine im Wesentlichen gleichmäßig leuchtende Fläche (13) vorgesehen ist.