DE102020003830A1

DE102020003830A1 - Beleuchtungseinrichtung für einen Bildschirm

Info

Publication number: DE102020003830A1
Application number: DE102020003830.1A
Authority: DE
Inventors: André HEBER; Andreas Bregulla; Yannick Bourgin; Ambrose Peter Nari; Markus Klippstein
Original assignee: SiOptica GmbH
Current assignee: SiOptica GmbH
Priority date: 2020-06-23
Filing date: 2020-06-23
Publication date: 2021-12-23

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung (1a) für einen Bildschirm (1), welche in mindestens zwei Betriebsarten B1 für einen freien Sichtmodus und B2 für einen eingeschränkten Sichtmodus betrieben werden kann, umfassend eine flächenartig ausgedehnte Hintergrundbeleuchtung (2), welche Licht in einen eingeschränkten Winkelbereich abstrahlt, einen in Betrachtungsrichtung vor der Hintergrundbeleuchtung (2) gelegenen, plattenförmigen Lichtleiter (3), welcher auf mindestens einer der Großflächen und / oder innerhalb seines Volumens Auskoppelelemente (6) aufweist, seitlich an Schmalseiten des Lichtleiters (3) angeordnete Leuchtmittel (4), wobei in der Betriebsart B2 die Hintergrundbeleuchtung (2) ein- und die Leuchtmittel (4) ausgeschaltet sind, und wobei in der Betriebsart B1 mindestens die Leuchtmittel (4) eingeschaltet sind, wobei die Hintergrundbeleuchtung (2) mindestens folgende Komponenten umfasst: i. eine flächig ausgedehnte Lichtquelle (5), ii. mindestens eine optische Schicht (7), welche in Betrachtungsrichtung vor der Lichtquelle (5) gelegen ist, und welche das in sie von der Lichtquelle (5) einfallende Licht so abbildet, dass nach Durchgang durch sie ein Intensitätsmaximum in einer definierten Richtung besteht, wobei die besagte definierte Richtung mit der Mittelsenkrechten auf die Lichtquelle (5) einen Winkel α, mit α größer 8 Grad, einschließt, sowie iii. mindestens einen anisotropen Lamellenfilter (8), dessen maximale Transmission in einem Winkelbereich von +/- 20 Grad um die besagte definierte Richtung herum, nicht aber parallel zur Mittelsenkrechten auf die Lichtquelle (5), ausgebildet ist, so dass das von der Hintergrundbeleuchtung (2) abgestrahlte Licht sein Intensitätsmaximum nicht parallel zur Mittelsenkrechten auf die Lichtquelle (5), sondern in einem Winkel von mindestens 8 Grad dazu geneigt aufweist.Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung (1a) ergibt im Zusammenspiel mit einem transmissiven Bildgeber (5) einen vorteilhaften Bildschirm (1), bei dem die vorgenannten Betriebsarten ermöglicht werden.

Description

Gebiet der Erfindung
In den letzten Jahren wurden große Fortschritte zur Verbreiterung des Sehwinkels bei LCDs erzielt. Allerdings gibt es oft Situationen, in denen dieser sehr große Sehbereich eines Bildschirms von Nachteil sein kann. Zunehmend werden auch Informationen auf mobilen Geräten wie Notebooks und Tablet-PCs verfügbar, wie Bankdaten oder andere, persönliche Angaben, und sensible Daten. Dem entsprechend brauchen die Menschen eine Kontrolle darüber, wer diese sensiblen Daten sehen darf; sie müssen wählen können zwischen einem weiten Betrachtungswinkel, um Informationen auf ihrem Display mit anderen zu teilen, z.B. beim Betrachten von Urlaubsfotos oder auch für Werbezwecke. Andererseits benötigen sie einen kleinen Betrachtungswinkel, wenn sie die Bildinformationen vertraulich behandeln wollen.
Eine ähnliche Problemstellung ergibt sich im Fahrzeugbau: Dort darf der Fahrer bei eingeschaltetem Motor nicht durch Bildinhalte, wie etwa digitale Entertainmentprogramme, abgelenkt werden, während der Beifahrer selbige jedoch auch während der Fahrt konsumieren möchte. Mithin wird ein Bildschirm benötigt, der zwischen den entsprechenden Darstellungsmodi umschalten kann.
Stand der Technik
Zusatzfolien, die auf Mikrolamellen basieren, wurden bereits für mobile Displays eingesetzt, um deren visuellen Datenschutz zu erreichen. Allerdings waren diese Folien nicht (um)schaltbar, sie mussten immer erst per Hand aufgelegt und danach wieder entfernt werden. Auch muss man sie separat zum Display transportieren, wenn man sie nicht braucht. Ein wesentlicher Nachteil des Einsatzes solcher Lamellenfolien ist ferner mit den einhergehenden Lichtverlusten verbunden.
Die Schrift US 5,956,107 A offenbart eine umschaltbare Lichtquelle, mit der ein Bildschirm in mehreren Modi betrieben werden kann. Nachteilig hierbei ist, dass sämtliche Lichtauskopplung auf Streuung beruht und damit nur geringe Effizienz sowie nicht-optimale Lichtrichtungseffekte erzielt werden. Insbesondere die Erzielung eines fokussierten Lichtkegels wird nicht näher offenbart.
In der CN 107734118 A ist ein Bildschirm beschrieben, der mittels zwei Hintergrundbeleuchtungen den Betrachtungswinkel eines Bildschirms kontrollierbar gestaltet. Die obere der beiden Hintergrundbeleuchtungen soll hierzu fokussiertes Licht aussenden. Als Ausgestaltung dazu wird insbesondere ein Gitter mit opaken und transparenten Abschnitten genannt. Selbiges führt jedoch mutmaßlich dazu, dass auch das Licht der zweiten Hintergrundbeleuchtung, welches die erste in Richtung eines LCD-Panels durchdringen muss, ebenfalls fokussiert wird und mithin der eigentlich für einen breiten Betrachtungswinkel vorgesehene öffentliche Betrachtungsmodus eine deutliche Winkelschmälerung erleidet.
Die US 2007/030240 A1 beschreibt ein optisches Element zur Kontrolle der Lichtausbreitungsrichtung von aus einer Hintergrundbeleuchtung herrührenden Lichtes. Dieses optische Element verlangt beispielsweise Flüssigkristalle in Form von PDLCs, was zum einen teuer, zum anderen aber insbesondere für Endkundenanwendungen sicherheitskritisch ist, da PDLC-Flüssigkristalle in der Regel Spannungen höher als 60V für ihre Schaltung benötigen.
In der CN 1987606 A wird wiederum ein Bildschirm beschrieben, der mittels zwei Hintergrundbeleuchtungen den Betrachtungswinkel eines Bildschirms kontrollierbar gestaltet. Dabei kommt insbesondere ein „first light plate“ zum Einsatz, welches keilförmig sein muss, um die beabsichtigte fokussierte Lichtauskopplung zu ermöglichen. Genaue Details zur Erzielung der fokussierten Lichtauskopplung mit entsprechenden Winkelbedingungen werden nicht offenbart.
Weiterhin offenbart die CN 106195766 A zwei Lichtquellen zur Umschaltung zwischen zwei Beleuchtungsmodi. Hier kommen sägezahnförmige Auskoppelstrukturen zur Auskopplung fokussierten Lichtes zum Einsatz. Nachteilig ist hierbei, dass in den sägezahnförmigen Auskoppelstrukturen auch vertikale Störflanken vorhanden sind, die eine starke Lichtfokussierung, wie sie für einen Sichtschutzmodus nötig wären, erschweren oder sogar verunmöglichen.
Ferner beschreibt die US 2018/0267344 A1 einen Aufbau mit zwei flachen Beleuchtungsmodulen. Hierbei wird das Licht des in Betrachtungsrichtung hinten liegenden Beleuchtungsmodules durch eine separate Struktur fokussiert. Nach der Fokussierung muss das Licht noch durch das vordere Beleuchtungsmodul hindurchtreten, welches über Streuelemente verfügt. Somit ist eine starke Lichtfokussierung für einen Sichtschutz nicht optimal umsetzbar.
Schließlich offenbart die US 2007/0008456 A1 die Aufteilung eines Lichtabstrahlwinkels in mindestens drei Bereiche, wobei in der Regel zwei Bereiche davon mit Licht beaufschlagt werden. Hieraus ergibt sich, dass ein so beleuchtetes Display aus mehr als einer Richtung sichtbar ist. Damit ist der Sichtschutz unzureichend.
Den vorgenannten Verfahren und Anordnungen ist in der Regel der Nachteil gemein, dass sie die Helligkeit des Grundbildschirms deutlich reduzieren und / oder eine aufwändige sowie teure Herstellung erfordern und / oder die Auflösung im frei sichtbaren Modus reduzieren und / oder nur einen beschränkten Sichtschutz ermöglichen.
Weiterhin erlauben sie nicht explizit die qualitativ hochwertige Betrachtung im eingeschränkten Modus aus einem schrägen, seitlichen Blickwinkel.
Beschreibung der Erfindung
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Beleuchtungseinrichtung zu beschreiben, durch welche in Zusammenwirkung mit einem Bildschirm eine sichere Darstellung von Informationen vermittels eines wahlweise eingeschränkten Betrachtungswinkels realisiert werden kann, wobei in einer weiteren Betriebsart eine freie, möglichst im Betrachtungswinkel uneingeschränkte Sicht möglich sein soll. Die Erfindung soll mit einfachen Mitteln möglichst preisgünstig umsetzbar sein und eine Betrachtung im eingeschränkten Modus aus einem schrägen, seitlichen Blickwinkel in guter Bildqualität und mit möglichst hoher Helligkeit erlauben. In beiden Betriebsarten soll eine möglichst hohe Auflösung, besonders bevorzugt die native Auflösung des verwendeten Bildschirms, sichtbar sein. Ferner soll durch die Lösung nur ein möglichst geringer Lichtverlust eingeführt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst von einer Beleuchtungseinrichtung für einen Bildschirm, welche in mindestens zwei Betriebsarten B1 für einen freien Sichtmodus und B2 für einen eingeschränkten Sichtmodus betrieben werden kann. Diese umfasst

- eine flächenartig ausgedehnte Hintergrundbeleuchtung, welche Licht in einen eingeschränkten Winkelbereich abstrahlt,
- einen in Betrachtungsrichtung vor der Hintergrundbeleuchtung gelegenen, plattenförmigen Lichtleiter, welcher auf mindestens einer der Großflächen und / oder innerhalb seines Volumens Auskoppelelemente aufweist,
- seitlich an Schmalseiten des Lichtleiters angeordnete Leuchtmittel,
- wobei in der Betriebsart B2 die Hintergrundbeleuchtung ein- und die Leuchtmittel ausgeschaltet sind, und wobei in der Betriebsart B1 mindestens die Leuchtmittel eingeschaltet sind,
- wobei die Hintergrundbeleuchtung umfasst
1. i. mindestens eine flächig ausgedehnte Lichtquelle 5 (z.B. einen Lichtleiter mit seitlich und/oder dahinter angeordneten LEDs, bevorzugt mit einem Reflektor an der Rückseite des Lichtleiters),
2. ii. mindestens eine optische Schicht, welche in Betrachtungsrichtung vor der Lichtquelle gelegen ist, und welche das in sie von der Lichtquelle einfallende Licht so abbildet, dass nach Durchgang durch sie ein Intensitätsmaximum in einer definierten Richtung besteht, wobei die besagte definierte Richtung mit der Mittelsenkrechten auf die Lichtquelle 5 einen Winkel α, mit α größer 8 Grad, einschließt, sowie
3. iii. mindestens einen anisotropen Lamellenfilter, dessen maximale Transmission in einem Winkelbereich von +/- 20 Grad um die besagte definierte Richtung herum, nicht aber parallel zur Mittelsenkrechten auf die Lichtquelle, ausgebildet ist,
- so dass das von der Hintergrundbeleuchtung abgestrahlte Licht sein Intensitätsmaximum nicht parallel zur Mittelsenkrechten auf die Lichtquelle, sondern in einem Winkel von mindestens 8 Grad dazu geneigt aufweist.

Derartige anisotrope Lamellenfilter, deren maximale Transmission in einem Winkelbereich von +/- 20 Grad geneigt ist, wobei die maximale Transmission jedoch nicht parallel zur Mittelsenkrechten auf die Lichtquelle bzw. auch zur eigenen Mittelsenkrechten gegeben ist, sind am Markt von einschlägigen Herstellern verfügbar.
Weiterhin kann die optische Schicht vorteilhaft mindestens ein anisotropes Prismenraster mit nach innen oder außen zeigenden Prismen, und/oder ein Hologramm umfassen. Anisotrop heißt in diesem Falle, dass die Prismen so ausgebildet sind, dass sie eine anisotrope Lichtverteilung erzeugen bzw. ein Intensitätsminimum von auf sie einfallendes Licht um einen definierten Winkel verkippen, so dass sich dieses in der besagten definierten Richtung befindet. Dazu sind die Prismen in der Regel nicht exakt gleichartig über die Schichtoberfläche ausgebildet. Im Falle eines Prismenrasters kann dieses auf derjenigen Fläche, auf der nicht die Prismen angeordnet sind, zusätzlich auch noch eine winkelabhängige Verspiegelung umfassen, beispielsweise eine Verspiegelung, die Licht oberhalb bestimmter Grenzwinkel zurückwirft, das Licht aber ansonsten in die optische Schicht passieren lässt.
Als eingeschränkter Winkelbereich kann grundsätzlich jeder Bereich in Frage kommen, der kleiner als der Halbraum vor der Hintergrundbeleuchtung ist; bevorzugt ist hier aber z.B. ein Winkelbereich von +/-20 oder +/-30 Grad horizontal und / oder vertikal oder als Konus um die definierte Richtung bzw. einen wählbaren Richtungsvektor auf der Hintergrundbeleuchtung gemeint. Kleine Lichtmengen von weniger als 1 % bis 5% Maximal-Helligkeit können bei der Definition des eingeschränkten Winkelbereichs außer Betracht bleiben. Die Begriffe „vertikal“ und „horizontal“ beziehen sich dabei zunächst allgemein auf zwei senkrecht zueinander liegende Vorzugsrichtungen auf der Fläche der Hintergrundbeleuchtung oder einer Großfläche eines Lichtleiters, die im Betrieb je nach Orientierung des mit der Beleuchtungseinrichtung verwendeten, in der Regel fixierten Bildschirms, einer tatsächlich in Bezug auf die Position eines Betrachters und damit der Erdoberfläche horizontalen oder vertikalen Richtung entsprechen.
Der plattenförmige Lichtleiter weist mit mindestens vier Schmalseiten und zwei Großflächen auf, wobei der Lichtleiter für das von der Hintergrundbeleuchtung ausgehende Licht zu mindestens 70% transparent ist.
Die seitlich an Schmalseiten des Lichtleiters angeordneten Leuchtmittel, befinden sich bevorzugt an einer oder beiden Langseiten des Lichtleiters.
Die Auskoppelelemente sind in ihrer Anzahl pro Fläche und in ihrer Ausdehnung derart gewählt sind, dass der Lichtleiter auf mindestens 50%, bevorzugt 80% seiner Fläche einen durchschnittlichen Haze-Wert kleiner als 7% aufweist, bevorzugt kleiner als 2%, besonders bevorzugt kleiner als 1%, gemessen gemäß ASTM D1003 - wobei hier die Messung gemäß der gebräuchlicheren Prozedur A mit einem Hazemeter als Referenz zugrunde gelegt wird -, wodurch das von der Hintergrundbeleuchtung mindestens in der Betriebsart B2 in einen eingeschränkten Winkelbereich abgestrahlte Licht beim Durchgang durch den Lichtleiter höchstens geringfügig außerhalb des besagten Winkelbereichs gestreut wird. Unter „geringfügig“ ist beispielsweise zu verstehen, dass - aufgrund des geringen Haze - in einem Winkel von beispielsweise horizontal 40° von der Flächennormalen maximal 1 % der Leuchtdichte durch Streuung hinzukommt, die die Beleuchtungseinrichtung in einem Winkel von 0° abstrahlt.
Ferner ist bevorzugt eine Verteilung der Auskoppelelemente auf mindestens einer der Großflächen und / oder innerhalb des Volumens des Lichtleiters so vorgegeben, dass von den Leuchtmitteln in den Lichtleiter eingestrahltes und von den Auskoppelelementen aus dem Lichtleiter ausgekoppeltes Licht die folgende Bedingung erfüllt:

- mindestens 50% der auf einer der Großflächen zwischen einem Winkelbereich von -50° und +50° zur Flächennormalen der Großfläche ausgekoppelten Lichtmenge wird zwischen einem Winkelbereich von -20° und +20° bezogen auf eine oder zwei vorgegebene, zueinander und zur Flächennormalen senkrechte Vorzugsrichtungen abgestrahlt, und / oder mindestens 70% der auf einer der Großflächen zwischen einem Winkelbereich von -50° und +50° zur Flächennormalen der Großfläche ausgekoppelten Lichtmenge wird zwischen einem Winkelbereich von -30° und +30° bezogen auf die eine oder zwei Vorzugsrichtungen abgestrahlt, und

Die Auskoppelelemente können bei der Herstellung des Lichtleiters entsprechend anpassbarer und vorgebbarer Bedingungen für die Auskopplung des Lichts grundsätzlich auf verschiedene Weise in oder auf dem Lichtleiter verteilt werden. Bei den Auskoppelelementen handelt es sich um lokal begrenzte Strukturänderungen im Volumen oder/und auf den Oberflächen des Lichtleiters. Ausdrücklich nicht unter den Begriff des Auskoppelelements fallen daher zusätzliche optische Schichten, die auf den Flächen des Lichtleiters angebracht werden, d.h. z.B. Diffusionsschichten, Reflexionsschichten oder (duale) helligkeitsverstärkende oder auch polarisationsrecycelnde Schichten ((dual) brightness enhancement film - (D)BEF). Diese, nicht unter den Begriff des „Auskoppelelements“ fallenden zusätzlichen Schichten werden üblicherweise mit dem Lichtleiter nur an den Rändern verbunden, liegen im Bereich der Großflächen jedoch nur lose auf und bilden mit dem Lichtleiter keine physische Einheit. Hingegen bilden auf die Großflächen aufgebrachte Lacke, die sich mit dem Lichtleiter durch chemische Reaktionen verbinden, eine physische Einheit, sind nicht mehr voneinander zu trennen; solche Lacke zählen daher nicht als zusätzliche Schicht im oben genannten Sinne.
Die Struktur der Auskoppelelemente kann vorgegeben werden, so dass die Wirkung eines jeden Auskoppelelements zumindest näherungsweise bekannt ist und Eigenschaften des Lichtleiters bzw. des aus dem Lichtleiter tretenden Lichts gezielt durch eine vorgebbare Verteilung der Auskoppelelemente festgelegt werden können.
Die geforderten, für die Erfindung wesentlichen Eigenschaften für die Auskoppelelemente hinsichtlich ihrer Anzahl pro Flächeneinheit, ihrer Form und Ausdehnung in drei Dimensionen sowie ihrer Verteilung auf mindestens einer der Großflächen und / oder innerhalb des Volumens des Lichtleiters können beispielsweise mit einer Optik-Simulationssoftware wie etwa „LightTools“ der Firma Synopsis oder anderer Anbieter bestimmt und dann entsprechend physisch umgesetzt werden.
Die Struktur der Auskoppelelemente kann vorgegeben werden, so dass die Wirkung eines jeden Auskoppelelements zumindest näherungsweise bekannt ist und Eigenschaften des Lichtleiters bzw. des aus dem Lichtleiter tretenden Lichts gezielt durch eine vorgebbare Verteilung der Auskoppelelemente sowie deren jeweilige Form festgelegt werden können.
Beispiele für mögliche hilfreiche dreidimensionale Formen der Auskoppelelemente sind beschrieben in der US 2018/0088270 A1 , hier insbesondere in den Zeichnungen 3A, 4B, 5A, 9 oder 10 in Zusammenspiel mit dem zugehörigen Beschreibungstext. In einer beispielhaften Ausgestaltung können derartige Auskoppelemente in hoher Anzahl (z.B. mehrere Millionen Stück pro Quadratdezimeter) gemäß der vorgenannten 5A gleichmäßig oder mit variierender Dichte (insbesondere mit zunehmender Dichte bei zunehmenden Abstand von den Leuchtmitteln 4) auf der unteren Großfläche des Lichtleiters verteilt sein, wobei sie einen durchschnittlichen Kippwinkel im Prisma von ca. 50 Grad aufweisen. Somit wird Licht in einem vorgebbaren Winkelbereich ausgekoppelt, wie für die Erfindung hilfreich.
Die vorangehend beschriebene Abstrahlcharakteristik wird im Stand der Technik ohne zusätzliche Schichten wie etwa Reflektoren, BEF, DBEF, Prismenfolien oder Diffusoren nicht erreicht. Die besondere Abstrahlcharakteristik dient hier insbesondere der Erzielung einer hinreichenden Effizienz der Lichtausbeute, weil ein mit der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung ausgestatteter Bildschirm typischerweise nur in einem engen vertikalen Winkelbereich - meist nur -20° bis +20° bzw. -30° bis +30° - betrachtet wird. Dabei muss darauf geachtet werden, dass gleichzeitig auch die erfindungswesentlichen kleinen Haze-Werte erreicht werden, um die Betriebsart B2 in ihrer Sichtschutzwirkung nicht zu beeinträchtigen.
In der Beleuchtungseinrichtung besteht der Lichtleiter beispielsweise aus einem transparenten, thermoplastischen oder thermoelastischen Kunststoff oder aus Glas. So kann der Lichtleiter bzw. sein Substrat mindestens 40 Gewichtsprozent Polymethylmethacrylat, bevorzugt mindestens 60 Gewichtsprozent Polymethylmethacrylat, bezogen auf sein Gewicht, umfassen. Alternativ kann es sich beispielsweise um Polycarbonat (PC), COP oder PMMI handeln. Andere Ausgestaltungen sind möglich.
Vorteilhaft ist die Verteilung der Auskoppelelemente auf mindestens einer der Großflächen und / oder innerhalb des Volumens des Lichtleiters so vorgegeben, dass das ausgekoppelte Licht auf mindestens 70% der Fläche des Lichtleiters eine Leuchtdichtehomogenität von 70% erreicht. Die Leuchtdichtehomogenität kann hierzu als Lv^min/Lv^max definiert werden, also als Verhältnis des kleinsten Wertes der Leuchtdichte zum größten Wert pro Flächeneinheit. Eine andere anwendbare Vorschrift zur Definition der Leuchtdichtehomogenität ist in dem „Uniformity Measurement Standard for Displays V1.2“ vom Deutschen Flachdisplay-Forum definiert.
Die Auskoppelelemente weisen maximale Abmessungen von 100µm, bevorzugt zwischen 1 µm und 30 µm, auf.
Die Auskoppelelemente zur Auskopplung von Licht an mindestens einer der Großflächen des Lichtleiters bestehen bevorzugt aus Mikrolinsen und / oder Mikroprismen und / oder diffraktiven Strukturen und / oder dreidimensionalen Strukturelementen und / oder Streuelementen mit einer maximalen Ausdehnung in ihrer größten Dimension, die kleiner als 35 Mikrometer, bevorzugt kleiner als 15 Mikrometer, ist. Im Falle von diffraktiven Strukturen kann es sich beispielsweise um ein Hologramm bzw. ein Gitter/Beugungsgitter handeln.
Die Auskoppelemente selbst können aber auch allein die äußere Form von Mikrolinsen, Mikroprismen, Streuelementen und / oder diffraktiven Strukturen aufweisen.
Sie können auch als Hohlräume ausgestaltet werden, die dann im Volumen des Lichtleiters ausgebildet sind. Die Hohlräume können luftleer sein, sind aber bevorzugt mit einem gasförmigen, flüssigen oder festen Material ausgefüllt, Das Material weist einen Brechungsindex auf, der von dem des für den Lichtleiter verwendeten Materials abweicht; bevorzugt ist er geringer. Durch die Befüllung mit Material und durch die Materialwahl kann man Einfluss auf die Lichtleitung bzw. -auskopplung nehmen. Alternativ oder ergänzend weicht auch der Haze-Wert des Materials bevorzugt von demjenigen des für den Lichtleiter verwendeten Materials ab, ist bevorzugt höher. Vorteile dieser Ausgestaltungen sind höhere Effizienz bei der Lichtauskopplung.
Alternativ und technisch einfacher können die Hohlräume auch gebildet werden, wenn man den Lichtleiter aus zwei miteinander verbundenen Substratschichten bildet, die Substratschichten sind bevorzugt gleichartig. Die Verbindung kann chemisch beispielsweise durch Kleben erfolgen. Die Hohlräume sind dann als Materialaussparungen an mindestens einer der Grenzflächen der Substratschichten ausgebildet.
Wenn die Auskoppelelemente auf mindestens einer der Großflächen des Lichtleiters angebracht sind, so werden diese vorteilhaft aus einem mit einem Werkzeug strukturierten Kunststoff oder Glas gebildet, dessen Struktur vermittels eines Werkzeuges eingeprägt wurde. Dies ist z.B. in Massenproduktion möglich, indem auf ein Lichtleitersubstrat ein UV-härtendes Material - z. B. ein Lack, ein Monomer etc. - aufgebracht wird, welches vermittels eines Werkzeuges strukturiert und durch UV-Strahlung ausgehärtet, z.B. polymerisiert wird. Andere durch Strahlung härtende Materialien können ebenfalls eingesetzt werden. Die Ausbildung der Aussparungen zur Realisierung der Auskoppelelemente lässt sich beispielsweise mechanisch, lithographisch oder drucktechnisch realisieren, oder aber auch materialauftragend, -umwandelnd, -abtragend oder -auflösend.
Damit können z.B. Gitterstrukturen, Mikroprismen - entweder konvex mit Kunststoffanteil auf der Oberfläche nach außen zeigend, und / oder konkav als Einprägung bzw. Aussparung innerhalb der Oberflächenschicht des strukturierten Kunststoffs -, sonstige dreidimensionale Strukturelemente mit anderen Formen, oder auch Mikrolinsen kostengünstig und mit Massenfertigungstauglichkeit umgesetzt werden. Konkav ausgebildete und konvex ausgebildete Strukturen können gleichermaßen zum Einsatz kommen.
Es ist möglich, dass Auskoppelelemente auf beiden Großflächen und zusätzlich optional im Volumen angebracht sind.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass für die Betriebsart B1 in Abhängigkeit von vorgegebenen Grenzwinkeln σ, γ das ausgekoppelte Licht, welches aus dem Lichtleiter in einem Winkel β austritt, an jedem Punkt der Oberfläche des Lichtleiters in Winkelbereichen, die den Bedingungen 80° > β > γ und / oder -80° < β < -σ, mit 10° < γ < 80° und 10° < σ < 80° genügen, bevorzugt γ = σ = 40°, gemessen senkrecht zur Oberfläche des Lichtleiters und in mindestens einer der beiden Vorzugsrichtungen maximal 80%, bevorzugt 60% besonders bevorzugt maximal 50% von der Lichtstärke aufweist, die das Licht aufweist, welches von einem solchen Punkt der Oberfläche des Lichtleiters entlang der Normalen der Oberfläche austritt. Die Vorzugsrichtung ist dabei oft die vertikale Orientierung. Ein negativer Winkel wird dabei o.B.d.A. (ohne Beschränkung der Allgemeinheit) derjenigen Seite zugeordnet, auf der das Licht eingekoppelt wird, ein Winkel von -90° entspricht also einer Richtung, aus der eingekoppelt wird. Die Grenzwinkel σ, γ werden dabei fest vorgegeben, und zwar anhand der für die jeweilige Anwendung gewünschten optischen Leistung. Im Falle der besonders bevorzugten Grenzwinkel γ = σ = 40° gilt die Lichtstärkebedingung dann nur für Winkel zwischen -40° und -80° sowie 40° und 80°. Je kleiner die Grenzwinkel σ, γ jeweils sind, umso mehr wird das Licht in der bzw. den entsprechenden Vorzugsrichtungen zur Mittelsenkrechten konzentriert. Beispielsweise können im PKW, wo Fahrer und Beifahrer in der Betriebsart B1 in relativ gut zu definierenden Betrachtungswinkeln auf einen Bildschirm mit der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung schauen, die Grenzwinkel σ, γ eher kleiner als 40° gewählt werden. Demgegenüber können in einem Laptop aufgrund der Klappbarkeit des Bildschirms und des universalen Einsatzszenarios hinsichtlich der Betrachtungswinkel verschiedener Personen Werte um 40° oder größer sinnvoll sein. Die 80°-Grenze kann unter Umständen auch 70° betragen.
Besonders vorteilhaft ist die Anwendung der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung mit einem Bildschirm, der somit in mindestens zwei Betriebsarten B1 für einen freien Sichtmodus und B2 für einen eingeschränkten Sichtmodus betrieben werden kann, umfassend

- eine erfindungsgemäße Beleuchtungsanordnung, sowie
- einen in Betrachtungsrichtung vor dem Lichtleiter angeordneten transmissiven Bildgeber, beispielsweise in LCD-Panel.

Ferner ist es für die Erfindung von Vorteil, wenn ein Bildgeber verwendet wird, der aus Pixeln zusammengesetzt ist, die wiederum aus Subpixeln bestehen, und jede Abmessung der besagten Auskoppelelemente in Höhe, Tiefe und Breite kleiner ist als das Minimum aus Breite und Höhe der Subpixel eines verwendeten Bildgebers, d.h. kleiner als das Minimum dieser beiden Werte. Bevorzugt ist jede Abmessung der besagten Auskoppelelemente in Höhe, Tiefe und Breite sogar um einen Faktor 1,3; 1,5 oder 2,0 kleiner als das Minimum aus Breite und Höhe der Subpixel eines verwendeten Bildgebers. Das Bild wird auf diese Weise homogener und es lassen sich Überlagerungserscheinungen von Strukturmuster und Subpixelmuster u.U. vermeiden.
Eine weitere sinnvolle Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bildschirms besteht darin, dass in Betrachtungsrichtung vor dem Bildgeber ein weiterer Lichtleiter (z.B. aus Glas oder Kunststoff) mit Mitteln zur Auskopplung von Licht angeordnet ist, der seitlich von Leuchtmitteln mit Licht gespeist werden kann. Die hier eingesetzten Mittel zur Auskopplung sind beispielsweise die weiter oben beschriebenen, oder aber solche wie im Stand der Technik bekannt, etwa Nanopartikel wie Titandioxid, Bariumsulfat etc. in geeigneten Größen und Mengen - wie beispielsweise in der WO 2015/121398 A1 und der WO 2017/089482 A1 beschrieben -, die im Volumen des Lichtleiters homogen verteilt sind. Vermittels dieser Ausgestaltung kann ein eventuell noch unbeabsichtigt vorhandenes Restlicht in der Betriebsart B2 in die eigentlich vor Blicken geschützten Winkelbereiche noch derart überlagert bzw. überstrahlt werden, dass kein Kontrast mehr wahrnehmbar ist und somit keinerlei Bildwahrnehmung aus den nicht freigegebenen Winkeln mehr möglich ist. Die Auskoppelelemente können auch hier in Form von Hohlräumen oder an Grenzflächen ausgebildet sein, die bei einer Verwendung in einem Fahrzeug beispielsweise dafür sorgen, dass nur der Beifahrer Informationen dargestellt bekommt, der Fahrer jedoch nicht, indem die Abstrahlung auf den entsprechenden Teilraum begrenzt wird.
Die entsprechenden Leuchtmittel sind zur Abstrahlung farbigen oder weißen Lichts ausgebildet. Dabei können die Leuchtmittel Licht in einer Farbe abstrahlen, welche im von dem transmissiven Bildgeber dargestellten Bild nicht vorkommt.
Alternativ ist es möglich, dass die Leuchtmittel Licht in einer Farbe abstrahlen, welche im von dem transmissiven Bildgeber dargestellten Bild vorkommt bzw. im Farbspektrum nahe an einer solchen Farbe liegt. Schließlich ist es denkbar, dass die Leuchtmittel Licht in einer Farbe abstrahlen, die in etwa der Komplementärfarbe einer Farbe, welche im von dem transmissiven Bildgeber dargestellten Bild vorkommt, entspricht.
Mit „farbigem Licht“ ist insbesondere sichtbares Licht gemeint, welches nicht weiß ist, also z.B. Licht in den Farben rot, grün, blau, türkis, cyan, magenta oder gelb. Ferner kann dieses Licht wahlweise in verschiedenen Helligkeitsstufen abgestrahlt werden. Außerdem ist es möglich, dass die Farbigkeit des von den Leuchtmitteln ausgehenden Lichtes auch zeitlich moduliert wird, etwa in Farbe und / oder Helligkeit. Darüber hinaus können die Leuchtmittel auch mit verschiedenen einzelnen Leuchtmitteln umgesetzt werden, etwa RGB-LEDs in LED-Zeilen, die gleichzeitig oder zeitlich versetzt und / oder räumlich versetzt jeweils Licht unterschiedlicher Farben und / oder unterschiedlicher Helligkeit abstrahlen.
Auf der Oberseite des Bildgebers und / oder auf mindestens einer der Großflächen des Lichtleiters -wie auch auf mindestens einem der Lamellenfilter- können Mittel zur Reflexminderung oder -steuerung, beispielsweise eine Antiglare- und / oder eine Antireflexbeschichtung, angeordnet sein.
Die beiden Betriebsarten B1 und B2 unterscheiden sich schließlich dadurch, dass in der Betriebsart B2 die Hintergrundbeleuchtung ein- und die Leuchtmittel (an den Schmalseiten des Lichtleiters) ausgeschaltet sind, und wobei in der Betriebsart B1 mindestens die Leuchtmittel (an den Schmalseiten des Lichtleiters) eingeschaltet sind. Dabei wird nur Licht berücksichtigt, was ursprünglich von den Leuchtmitteln in den Lichtleiter eingestrahlt und von diesem anschließend wieder über die Auskoppelelemente abgestrahlt wurde, wobei die Abstrahlung nahezu ausschließlich über die Auskoppelemente erfolgt.
In der Betriebsart B1 sind wie vorstehend beschrieben mindestens die Leuchtmittel an den Schmalseiten des Lichtleiters eingeschaltet. Es ist dabei möglich, dass die Hintergrundbeleuchtung ein- oder ausgeschaltet ist.
In allen vorgenannten Ausgestaltungen können die besagten Leuchtmittel LEDs bzw. LED-Zeilen oder Laserdioden sein. Andere Varianten sind denkbar und liegen im Rahmen der Erfindung.
Besonders vorteilhaft findet der erfindungsgemäße Bildschirm bzw. die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung Verwendung in einem Fahrzeug zur wahlweisen Darstellung von Bildinhalten lediglich für den Beifahrer (oder nur für den Fahrer) in der Betriebsart B2 bzw. gleichzeitig für den Fahrer und den Beifahrer in der Betriebsart B1. Ersteres ist z.B. hilfreich, wenn der Beifahrer sich Unterhaltungsinhalte anschaut, die den Fahrer ablenken könnten. Gerade hier zeigen sich die Vorteile der Erfindung, nämlich dass besagte eingeschränkte Winkelbereich aufgrund der definierten Richtung asymmetrisch um die Flächennormale der Hintergrundbeleuchtung ausgebildet ist. Die asymmetrische Ausbildung erfolgt bevorzugt in einer der Vorzugsrichtungen. Dies ist insbesondere bei Anwendungen im Fahrzeug hilfreich, etwa wenn ein mit der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung zu kombinierender Bildschirm als sogenanntes Center-Information-Display im Armaturenbrett etwa in der Mitte zwischen Fahrer und Beifahrer angeordnet ist. Dann muss der in der Betriebsart B2 ausschließlich für den Beifahrer freigegebene, eingeschränkte Winkelbereich für die Sicht asymmetrisch gestaltet, also auf den Beifahrer gerichtet, sein. Die Vorzugsrichtung, in welcher die Asymmetrie ausgebildet ist, entspricht hier der Horizontalen.
Ein erfindungsgemäßer Bildschirm kann gleichsam verwendet werden zur Eingabe oder Anzeige von vertraulichen Daten, beispielweise von PIN-Geheimnummern, E-Mails, SMS oder Passwörtern, an Geldautomaten, Zahlungsterminals oder mobilen Geräten.
Weiterhin können die gewünschten eingeschränkten Winkelbereiche für den Modus B2 für eine eingeschränkte Sicht jeweils für die horizontale und vertikale Richtung unabhängig voneinander definiert und umgesetzt werden. Beispielsweise könnte in der vertikalen Richtung ein größerer Winkel (oder ggf. gar keine Einschränkung) sinnvoll sein, als in der horizontalen Richtung, etwa wenn bei Geldautomaten Personen mit unterschiedlicher Größe ein Bild sehen sollen, während der Seiteneinblick stark oder komplett eingeschränkt bleiben soll. Für POS-Zahlterminals sind hingegen auf Grund von Sicherheitsbestimmungen oftmals Sichteinschränkungen im Modus B2 sowohl in horizontaler als in vertikaler Richtung notwendig.
Grundsätzlich bleibt die Leistungsfähigkeit der Erfindung erhalten, wenn die vorbeschriebenen Parameter in bestimmten Grenzen variiert werden.
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.
Figurenliste
Die Erfindung wird im Folgenden an Hand von Zeichnungen, die auch erfindungswesentliche Merkmale zeigen, näher erläutert. Es zeigt

1 eine Prinzipskizze zum Aufbau und zur Wirkungsweise einer Hintergrundbeleuchtung,
2 eine Prinzipskizze zur Auskopplung von Licht, das seitlich in einen Lichtleiter eingekoppelt wird, aus der unteren Großfläche des Lichtleiters, auf welcher sich die Auskoppelemente befinden, wobei das Licht an der oberen Großfläche den Lichtleiter verlässt,
3 eine Prinzipskizze zum Durchgang von Licht, das aus einer Hintergrundbeleuchtung herrührt, durch einen Lichtleiter,
4 eine Prinzipskizze einer beispielhaften Beleuchtungseinrichtung im Zusammenspiel mit einem Bildgeber im Modus B1 für einen freien Sichtmodus,
5 eine Prinzipskizze einer beispielhaften Beleuchtungseinrichtung im Zusammenspiel mit einem Bildgeber im Modus B2 für einen eingeschränkten Sichtmodus, sowie
6 eine schematische Darstellung zur Definition der vertikalen Richtung des zu messenden Winkels ß.

Die Zeichnungen sind nicht maßstabsgetreu und geben lediglich Prinzipdarstellungen wieder.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Eine beispielhafte erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung 1a, welche in mindestens zwei Betriebsarten B1 für einen freien Sichtmodus und B2 für einen eingeschränkten Sichtmodus betrieben werden kann, ist in 1 als Prinzipskizze zum Aufbau und zur Wirkungsweise gezeigt. Diese umfasst

- eine flächenartig ausgedehnte Hintergrundbeleuchtung 2, welche Licht in einen eingeschränkten Winkelbereich abstrahlt,
- einen in Betrachtungsrichtung vor der Hintergrundbeleuchtung 2 gelegenen, plattenförmigen Lichtleiter 3, welcher auf mindestens einer der Großflächen und / oder innerhalb seines Volumens Auskoppelelemente 6 aufweist,
- seitlich an Schmalseiten des Lichtleiters 3 angeordnete Leuchtmittel 4,
- wobei in der Betriebsart B2 die Hintergrundbeleuchtung 2 ein- und die Leuchtmittel 4 ausgeschaltet sind, und wobei in der Betriebsart B1 mindestens die Leuchtmittel 4 eingeschaltet sind,
- wobei die Hintergrundbeleuchtung 2 umfasst
1. i. mindestens eine flächig ausgedehnte Lichtquelle 5 (z.B. umfassend einen Lichtleiter mit seitlich und/oder dahinter angeordneten LEDs, bevorzugt mit einem Reflektor an der Rückseite des Lichtleiters),
2. ii. mindestens eine optische Schicht 7, welche in Betrachtungsrichtung vor der Lichtquelle 5 gelegen ist, und welche das in sie von der Lichtquelle 5 einfallende Licht so abbildet, dass nach Durchgang durch sie ein Intensitätsmaximum in einer definierten Richtung besteht, wobei die besagte definierte Richtung mit der Mittelsenkrechten auf die Lichtquelle 5 einen Winkel α, mit α größer 8 Grad, einschließt, sowie
3. iii. mindestens einen anisotropen Lamellenfilter 8, dessen maximale Transmission in einem Winkelbereich von +/- 20 Grad um die besagte definierte Richtung herum, nicht aber parallel zur Mittelsenkrechten auf die Lichtquelle 5, ausgebildet ist,
- so dass das von der Hintergrundbeleuchtung 2 abgestrahlte Licht sein Intensitätsmaximum nicht parallel zur Mittelsenkrechten auf die Lichtquelle 5, sondern in einem Winkel von mindestens 8 Grad dazu geneigt aufweist.

Derartige anisotrope Lamellenfilter 8, deren maximale Transmission in einem Winkelbereich von +/- 20 Grad geneigt ist, wobei die maximale Transmission jedoch nicht parallel zur Mittelsenkrechten auf die Lichtquelle 5 bzw. auch zur eigenen Mittelsenkrechten gegeben ist, sind am Markt von einschlägigen Herstellern verfügbar.
Beispielsweise umfasst die optische Schicht 7 vorteilhaft mindestens ein anisotropes Prismenraster mit nach außen zeigenden Prismen. Anisotrop heißt in diesem Falle, dass die Prismen so ausgebildet sind, dass sie eine anisotrope Lichtverteilung erzeugen bzw. ein Intensitätsminimum von auf sie einfallendes Licht um einen definierten Winkel verkippen, so dass sich dieses -beispielsweise mit einer Toleranz von maximal 5 bis 10 Grad- in der besagten definierten Richtung befindet.
Dazu sind die Prismen zum Beispiel nicht exakt gleichartig über die Schichtoberfläche ausgebildet, d.h. verschiedene Prismen weisen verschiedene Winkelverhältnisse auf. Alternativ hierzu können symmetrische oder asymmetrische -jedoch stets gleichartige- Prismen homogen über die Schichtoberfläche der optischen Schicht 7 verteilt sein.
Das Prismenraster kann auf derjenigen Fläche, auf der nicht die Prismen angeordnet sind, zusätzlich auch noch eine winkelabhängige Verspiegelung umfassen, beispielsweise eine Verspiegelung, die Licht oberhalb bestimmter Grenzwinkel zurückwirft, das Licht aber ansonsten in die optische Schicht 7 passieren lässt. Derartige Prismenraster sind von einschlägigen Herstellern verfügbar.
In 1 ist mittels der Pfeile folgender Sachverhalt angedeutet: Aus der flächig ausgedehnten Lichtquelle 5 (hier z.B. umfassend einen Lichtleiter mit zeichnerisch nicht dargestellten, seitlich angeordneten LEDs, und mit einem Reflektor an der Rückseite des Lichtleiters) wird Licht mit einem Intensitätsmaximum etwa in senkrecht zur Oberfläche abgestrahlt (langer Pfeil in der Mitte). Zusätzlich wird aber auch Licht in seitliche Richtungen abgestrahlt (kürzere Pfeile nach links und rechts).
Nach Durchgang durch die optische Schicht 7 ist das Intensitätsmaximum mitsamt dem seitlich abgestrahlten Licht um den Winkel a (hier nach rechts in horizontaler Richtung) verkippt, was durch die entsprechende Neigung der Pfeile in 1 indiziert ist.
Schließlich passiert das Licht den anisotropen Lamellenfilter 8. Hier wird das seitlich abgestrahlte Licht abgeschnitten (nur noch ein Pfeil in Richtung des Winkels α indiziert das in der Zeichnung), und ausschließlich Licht in einem eingeschränkten Winkelbereich verbleibt, welches wie gewünscht sein Intensitätsmaximum nicht parallel zur Mittelsenkrechten auf die Lichtquelle 5, sondern in einem Winkel von mindestens 8 Grad dazu geneigt aufweist.
Gleichzeitig bzw. alternativ kann die optische Schicht 7, insbesondere bei Verwendung eines anisotropen Prismenrasters, auch fokussierende Wirkung für rückseitig aus der flächigen Lichtquelle 5 einfallendes Licht aufweisen, um die Effizienz zu steigern. Hierzu wird das Licht um den Winkel α herum fokussiert, so dass es nach Durchgang durch die optische Schicht 7 ein Intensitätsmaximum in einer definierten Richtung besteht, wobei die besagte definierte Richtung mit der Mittelsenkrechten auf die Lichtquelle 5 einen Winkel α, liegt.
Als eingeschränkter Winkelbereich kann grundsätzlich jeder Bereich in Frage kommen, der kleiner als der Halbraum vor der Hintergrundbeleuchtung ist; bevorzugt ist hier aber z.B. ein Winkelbereich von +/-20 oder +/-30 Grad horizontal und / oder vertikal oder als Konus um die definierte Richtung bzw. einen wählbaren Richtungsvektor auf der Hintergrundbeleuchtung gemeint. Kleine Lichtmengen von weniger als 1% bis 5% Maximal-Helligkeit können bei der Definition des eingeschränkten Winkelbereichs außer Betracht bleiben. Die Begriffe „vertikal“ und „horizontal“ beziehen sich dabei zunächst allgemein auf zwei senkrecht zueinander liegende Vorzugsrichtungen auf der Fläche der Hintergrundbeleuchtung oder einer Großfläche eines Lichtleiters 3, die im Betrieb je nach Orientierung des mit der Beleuchtungseinrichtung 1a verwendeten, in der Regel fixierten Bildschirms 1, einer tatsächlich in Bezug auf die Position eines Betrachters und damit der Erdoberfläche horizontalen oder vertikalen Richtung entsprechen.
Der plattenförmige Lichtleiter 3 weist mit mindestens vier Schmalseiten und zwei Großflächen auf, wobei der Lichtleiter 3 für das von der Hintergrundbeleuchtung 2 ausgehende Licht zu mindestens 70% transparent ist.
Die seitlich an Schmalseiten des Lichtleiters 3 angeordneten Leuchtmittel 4, befinden sich bevorzugt an einer oder beiden Langseiten des Lichtleiters 3.
Die Auskoppelelemente 6 sind in ihrer Anzahl pro Fläche und in ihrer Ausdehnung derart gewählt sind, dass der Lichtleiter 3 auf mindestens 50%, bevorzugt 80% seiner Fläche einen durchschnittlichen Haze-Wert kleiner als 7% aufweist, bevorzugt kleiner als 2%, besonders bevorzugt kleiner als 1%, gemessen gemäß ASTM D1003 - wobei hier die Messung gemäß der gebräuchlicheren Prozedur A mit einem Hazemeter als Referenz zugrunde gelegt wird -, wodurch das von der Hintergrundbeleuchtung mindestens in der Betriebsart B2 in einen eingeschränkten Winkelbereich abgestrahlte Licht beim Durchgang durch den Lichtleiter höchstens geringfügig außerhalb des besagten Winkelbereichs gestreut wird. Unter „geringfügig“ ist beispielsweise zu verstehen, dass - aufgrund des geringen Haze - in einem Winkel von beispielsweise horizontal 40° von der Flächennormalen maximal 1% der Leuchtdichte durch Streuung hinzukommt, die die Beleuchtungseinrichtung in einem Winkel von 0° abstrahlt.
Ferner ist bevorzugt eine Verteilung der Auskoppelelemente 6 auf mindestens einer der Großflächen und / oder innerhalb des Volumens des Lichtleiters 3 so vorgegeben, dass von den Leuchtmitteln 4 in den Lichtleiter 3 eingestrahltes und von den Auskoppelelementen 6 aus dem Lichtleiter 3 ausgekoppeltes Licht die folgende Bedingung erfüllt:

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn mehr als 50% der aus dem Lichtleiter 3 ausgekoppelten Lichtmenge in Richtung von der Hintergrundbeleuchtung 2 weg oder zu ihr hin ausgekoppelt werden. Für den Fall, dass mehr als 50% der aus dem Lichtleiter 3 ausgekoppelten Lichtmenge in Richtung zu der Hintergrundbeleuchtung 2 hin ausgekoppelt werden, würde dieses dann beispielsweise aufgrund einer Teilverspiegelung in oder auf der Hintergrundbeleuchtung 2 wieder in Richtung des Lichtleiters 3 zurückgeworfen.
Die Auskoppelelemente 6 können bei der Herstellung des Lichtleiters 3 entsprechend anpassbarer und vorgebbarer Bedingungen für die Auskopplung des Lichts grundsätzlich auf verschiedene Weise in oder auf dem Lichtleiter 3 verteilt werden. Bei den Auskoppelelementen 6 handelt es sich um lokal begrenzte Strukturänderungen im Volumen oder/und auf den Oberflächen des Lichtleiters. Ausdrücklich nicht unter den Begriff des Auskoppelelements fallen daher zusätzliche optische Schichten, die auf den Flächen des Lichtleiters 3 angebracht werden, d.h. z.B. Diffusionsschichten, Reflexionsschichten oder (duale) helligkeitsverstärkende oder auch polarisationsrecycelnde Schichten ((dual) brightness enhancement film - (D)BEF). Diese, nicht unter den Begriff des „Auskoppelelements“ fallenden zusätzlichen Schichten werden üblicherweise mit dem Lichtleiter 3 nur an den Rändern verbunden, liegen im Bereich der Großflächen jedoch nur lose auf und bilden mit dem Lichtleiter 3 keine physische Einheit. Hingegen bilden auf die Großflächen aufgebrachte Lacke, die sich mit dem Lichtleiter 3 durch chemische Reaktionen verbinden, eine physische Einheit, sind nicht mehr voneinander zu trennen; solche Lacke zählen daher nicht als zusätzliche Schicht im oben genannten Sinne.
Die Struktur der Auskoppelelemente 6 kann vorgegeben werden, so dass die Wirkung eines jeden Auskoppelelements 6 zumindest näherungsweise bekannt ist und Eigenschaften des Lichtleiters 3 bzw. des aus dem Lichtleiter 3 tretenden Lichts gezielt durch eine vorgebbare Verteilung der Auskoppelelemente 6 festgelegt werden können.
Dazu zeigt die 2 eine Prinzipskizze zur Auskopplung von Licht, das seitlich von Leuchtmitteln 4 in einen Lichtleiter 3 eingekoppelt wird, aus der unteren Großfläche des Lichtleiters 3, auf welcher sich Auskoppelemente 6 befinden. Dabei verlässt das Licht den Lichtleiter 3 an dessen oberer Großfläche.
In 3 ist eine Prinzipskizze zum Durchgang von Licht, das aus einer Hintergrundbeleuchtung 2 herrührt, durch einen Lichtleiter 3, wenn es durch dessen Großflächen ein- und ausdringt. Dabei ist die Beeinflussung durch die Auskoppelemente 6 im Wesentlichen vernachlässigbar, wenn deren optische Wirkung auf derartig den Lichtleiter 3 durchdringendes Licht entsprechend gewählt wird.
Die geforderten, für die Erfindung wesentlichen Eigenschaften für die Auskoppelelemente 6 hinsichtlich ihrer Anzahl pro Flächeneinheit, ihrer Form und Ausdehnung in drei Dimensionen sowie ihrer Verteilung auf mindestens einer der Großflächen und / oder innerhalb des Volumens des Lichtleiters können beispielsweise mit einer Optik-Simulationssoftware wie etwa „LightTools“ der Firma Synopsis oder anderer Anbieter bestimmt und dann entsprechend physisch umgesetzt werden.
Die Struktur der Auskoppelelemente 6 kann vorgegeben werden, so dass die Wirkung eines jeden Auskoppelelements 6 zumindest näherungsweise bekannt ist und Eigenschaften des Lichtleiters 3 bzw. des aus dem Lichtleiter 3 tretenden Lichts gezielt durch eine vorgebbare Verteilung der Auskoppelelemente 6 sowie deren jeweilige Form festgelegt werden können.
Beispiele für mögliche hilfreiche dreidimensionale Formen der Auskoppelelemente 6 sind beschrieben in der US 2018/0088270 A1 , hier insbesondere in den Zeichnungen 3A, 4B, 5A, 9 oder 10 in Zusammenspiel mit dem zugehörigen Beschreibungstext. In einer beispielhaften Ausgestaltung können derartige Auskoppelemente 6 in hoher Anzahl (z. B. mehrere Millionen Stück pro Quadratdezimeter) gemäß der vorgenannten 5A gleichmäßig oder mit variierender Dichte (insbesondere mit zunehmender Dichte bei zunehmenden Abstand von den Leuchtmitteln 4) auf der unteren Großfläche des Lichtleiters 3 verteilt sein, wobei sie einen durchschnittlichen Kippwinkel im Prisma von ca. 50 Grad aufweisen. Somit wird Licht in einem vorgebbaren Winkelbereich ausgekoppelt, wie für die Erfindung hilfreich.
In der Beleuchtungseinrichtung 1a besteht der Lichtleiter 3 beispielsweise aus einem transparenten, thermoplastischen oder thermoelastischen Kunststoff oder aus Glas. So kann der Lichtleiter 3 bzw. sein Substrat mindestens 40 Gewichtsprozent Polymethylmethacrylat, bevorzugt mindestens 60 Gewichtsprozent Polymethylmethacrylat, bezogen auf sein Gewicht, umfassen. Alternativ kann es sich beispielsweise um Polycarbonat (PC), COP oder PMMI handeln. Andere Ausgestaltungen sind möglich.
Die Auskoppelelemente 6 weisen maximale Abmessungen von 100µm , bevorzugt zwischen 1 µm und 30 µm, auf.
Die Auskoppelelemente 6 zur Auskopplung von Licht an mindestens einer der Großflächen des Lichtleiters 3 bestehen bevorzugt aus Mikrolinsen und / oder Mikroprismen und / oder diffraktiven Strukturen und / oder dreidimensionalen Strukturelementen und / oder Streuelementen mit einer maximalen Ausdehnung in ihrer größten Dimension, die kleiner als 35 Mikrometer, bevorzugt kleiner als 15 Mikrometer, ist. Im Falle von diffraktiven Strukturen kann es sich beispielsweise um ein Hologramm bzw. ein Gitter/Beugungsgitter handeln.
Wenn die Auskoppelelemente 6 auf mindestens einer der Großflächen des Lichtleiters 3 angebracht sind, so werden diese vorteilhaft aus einem mit einem Werkzeug strukturierten Kunststoff oder Glas gebildet, dessen Struktur vermittels eines Werkzeuges eingeprägt wurde. Dies ist z.B. in Massenproduktion möglich, indem auf ein Lichtleitersubstrat ein UV-härtendes Material - z.B. ein Lack, ein Monomer etc. - aufgebracht wird, welches vermittels eines Werkzeuges strukturiert und durch UV-Strahlung ausgehärtet, z.B. polymerisiert wird. Andere durch Strahlung härtende Materialien können ebenfalls eingesetzt werden. Die Ausbildung der Aussparungen zur Realisierung der Auskoppelelemente lässt sich beispielsweise mechanisch, lithographisch oder drucktechnisch realisieren, oder aber auch materialauftragend, -umwandelnd, -abtragend oder -auflösend.
Damit können z.B. Gitterstrukturen, Mikroprismen - entweder konvex mit Kunststoffanteil auf der Oberfläche nach außen zeigend, und / oder konkav als Einprägung bzw. Aussparung innerhalb der Oberflächenschicht des strukturierten Kunststoffs -, sonstige dreidimensionale Strukturelemente mit anderen Formen, oder auch Mikrolinsen kostengünstig und mit Massenfertigungstauglichkeit umgesetzt werden. Konkav ausgebildete und konvex ausgebildete Strukturen können gleichermaßen zum Einsatz kommen.
Es ist möglich, dass Auskoppelelemente 6 auf beiden Großflächen und zusätzlich optional im Volumen angebracht sind.
Besonders vorteilhaft ist die Anwendung der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung 1a mit einem Bildschirm 1, der somit in mindestens zwei Betriebsarten B1 für einen freien Sichtmodus und B2 für einen eingeschränkten Sichtmodus betrieben werden kann, umfassend

- eine erfindungsgemäße Beleuchtungsanordnung 1a, sowie
- einen in Betrachtungsrichtung vor dem Lichtleiter 3 angeordneten transmissiven Bildgeber 9, beispielsweise in LCD-Panel.

Dazu zeigt 4 eine Prinzipskizze einer beispielhaften Beleuchtungseinrichtung 1a im Zusammenspiel mit einem Bildgeber 9 im Modus B1 für einen freien Sichtmodus. Hierbei sind die Leuchtmittel 4 eingeschaltet, so dass aufgrund der Auskoppelelemente 6 Licht, das von den Leuchtmitteln 4 seitlich in den Lichtleiter 3 eingespeist wird, mehrheitlich nach oben hin ausgekoppelt wird, was durch die Pfeile in 4 angedeutet ist. Die Hintergrundbeleuchtung 2 ist hier ausgeschaltet, sie könnte aber auch eingeschaltet sein.
Ferner gibt 5 eine Prinzipskizze einer beispielhaften Beleuchtungseinrichtung 1a im Zusammenspiel mit einem Bildgeber im Modus B2 für einen eingeschränkten Sichtmodus, wieder. Hierbei ist ausschließlich die Hintergrundbeleuchtung 2, die gemäß den Ausführungen zu 1 ausgebildet ist, eingeschaltet. Die Leuchtmittel 4 sind hier in jedem Falle ausgeschaltet. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird das Licht, welches von der Hintergrundbeleuchtung 2 erzeugt wird, seitlich in einem Winkel α zur Mittelsenkrechten abgestrahlt, was durch die schrägen Pfeile angedeutet ist.
Ferner ist es für die Erfindung von Vorteil, wenn ein Bildgeber 9 (z.B. ein LCD-Panel) verwendet wird, der aus Pixeln zusammengesetzt ist, die wiederum aus Subpixeln bestehen, und jede Abmessung der besagten Auskoppelelemente 6 in Höhe, Tiefe und Breite kleiner ist als das Minimum aus Breite und Höhe der Subpixel eines verwendeten Bildgebers, d.h. kleiner als das Minimum dieser beiden Werte. Bevorzugt ist jede Abmessung der besagten Auskoppelelemente 6 in Höhe, Tiefe und Breite sogar um einen Faktor 1,3; 1,5 oder 2,0 kleiner als das Minimum aus Breite und Höhe der Subpixel eines verwendeten Bildgebers 9. Das Bild wird auf diese Weise homogener und es lassen sich Überlagerungserscheinungen von Strukturmuster und Subpixelmuster u.U. vermeiden.
Auf der Oberseite des Bildgebers 9 und / oder auf mindestens einer der Großflächen des Lichtleiters 3 -wie auch auf mindestens einem der Lamellenfilter- können Mittel zur Reflexminderung oder -steuerung, beispielsweise eine Antiglare- und / oder eine Antireflexbeschichtung, angeordnet sein.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass für die Betriebsart B1 in Abhängigkeit von vorgegebenen Grenzwinkeln σ, γ das ausgekoppelte Licht, welches aus dem Lichtleiter in einem Winkel β austritt, an jedem Punkt der Oberfläche des Lichtleiters in Winkelbereichen, die den Bedingungen 80° > β > γ und / oder -80° < β < -σ, mit 10° < γ < 80° und 10° < σ < 80° genügen, bevorzugt γ = σ = 40°, gemessen senkrecht zur Oberfläche des Lichtleiters und in mindestens einer der beiden Vorzugsrichtungen maximal 80%, bevorzugt 60% besonders bevorzugt maximal 50% von der Lichtstärke aufweist, die das Licht aufweist, welches von einem solchen Punkt der Oberfläche des Lichtleiters entlang der Normalen der Oberfläche austritt. Die Vorzugsrichtung ist dabei oft die vertikale Orientierung. Ein negativer Winkel wird dabei o.B.d.A. (ohne Beschränkung der Allgemeinheit) derjenigen Seite zugeordnet, auf der das Licht eingekoppelt wird, ein Winkel von -90° entspricht also einer Richtung, aus der eingekoppelt wird. Die Grenzwinkel σ, γ werden dabei fest vorgegeben, und zwar anhand der für die jeweilige Anwendung gewünschten optischen Leistung. Im Falle der besonders bevorzugten Grenzwinkel γ = σ = 40° gilt die Lichtstärkebedingung dann nur für Winkel zwischen -40° und -80° sowie 40° und 80°. Je kleiner die Grenzwinkel σ, γ jeweils sind, umso mehr wird das Licht in der bzw. den entsprechenden Vorzugsrichtungen zur Mittelsenkrechten konzentriert. Beispielsweise können im PKW, wo Fahrer und Beifahrer in der Betriebsart B1 in relativ gut zu definierenden Betrachtungswinkeln auf einen Bildschirm 9 mit der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung 1a schauen, die Grenzwinkel σ, γ eher kleiner als 40° gewählt werden. Demgegenüber können in einem Laptop aufgrund der Klappbarkeit des Bildschirms und des universalen Einsatzszenarios hinsichtlich der Betrachtungswinkel verschiedener Personen Werte um 40° oder größer sinnvoll sein. Die 80°-Grenze kann unter Umständen auch 70° betragen. Hierzu zeigt 6 eine schematische Darstellung zur Definition der vertikalen Richtung des zu messenden Winkels β.
Die beiden Betriebsarten B1 und B2 unterscheiden sich schließlich dadurch, dass in der Betriebsart B2 die Hintergrundbeleuchtung ein- und die Leuchtmittel (an den Schmalseiten des Lichtleiters) ausgeschaltet sind, und wobei in der Betriebsart B1 mindestens die Leuchtmittel (an den Schmalseiten des Lichtleiters) eingeschaltet sind. Dabei wird nur Licht berücksichtigt, was ursprünglich von den Leuchtmitteln 4 in den Lichtleiter 3 eingestrahlt und von diesem anschließend wieder über die Auskoppelelemente 6 abgestrahlt wurde, wobei die Abstrahlung nahezu ausschließlich über die Auskoppelemente 6 erfolgt.
In der Betriebsart B1 sind wie vorstehend beschrieben mindestens die Leuchtmittel 4 an den Schmalseiten des Lichtleiters 3 eingeschaltet. Es ist dabei möglich, dass die Hintergrundbeleuchtung 2 ein- oder ausgeschaltet ist.
In allen vorgenannten Ausgestaltungen können die besagten Leuchtmittel LEDs bzw. LED-Zeilen oder Laserdioden sein. Andere Varianten sind denkbar und liegen im Rahmen der Erfindung.
Besonders vorteilhaft findet der erfindungsgemäße Bildschirm bzw. die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung Verwendung in einem Fahrzeug zur wahlweisen Darstellung von Bildinhalten lediglich für den Beifahrer (oder nur für den Fahrer) in der Betriebsart B2 bzw. gleichzeitig für den Fahrer und den Beifahrer in der Betriebsart B1. Ersteres ist z.B. hilfreich, wenn der Beifahrer sich Unterhaltungsinhalte anschaut, die den Fahrer ablenken könnten.
Gerade hier zeigen sich die Vorteile der Erfindung, nämlich dass besagte eingeschränkte Winkelbereich aufgrund der definierten Richtung asymmetrisch um die Flächennormale der Hintergrundbeleuchtung ausgebildet ist. Die asymmetrische Ausbildung erfolgt bevorzugt in einer der Vorzugsrichtungen, besonders bevorzugt in der horizontalen Richtung. Dies ist insbesondere bei Anwendungen im Fahrzeug hilfreich, etwa wenn ein mit der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung zu kombinierender Bildschirm als sogenanntes Center-Information-Display im Armaturenbrett etwa in der Mitte zwischen Fahrer und Beifahrer angeordnet ist. Dann muss der in der Betriebsart B2 ausschließlich für den Beifahrer freigegebene, eingeschränkte Winkelbereich für die Sicht asymmetrisch gestaltet, also auf den Beifahrer gerichtet, sein. Die Vorzugsrichtung, in welcher die Asymmetrie ausgebildet ist, entspricht hier der Horizontalen.
Ein erfindungsgemäßer Bildschirm kann gleichsam verwendet werden zur Eingabe oder Anzeige von vertraulichen Daten, beispielweise von PIN-Geheimnummern, E-Mails, SMS oder Passwörtern, an Geldautomaten, Zahlungsterminals oder mobilen Geräten.
Weiterhin können die gewünschten eingeschränkten Winkelbereiche für den Modus B2 für eine eingeschränkte Sicht jeweils für die horizontale und vertikale Richtung unabhängig voneinander definiert und umgesetzt werden. Beispielsweise könnte in der vertikalen Richtung ein größerer Winkel (oder ggf. gar keine Einschränkung) sinnvoll sein, als in der horizontalen Richtung, etwa wenn bei Geldautomaten Personen mit unterschiedlicher Größe ein Bild sehen sollen, während der Seiteneinblick stark oder komplett eingeschränkt bleiben soll. Für POS-Zahlterminals sind hingegen auf Grund von Sicherheitsbestimmungen oftmals Sichteinschränkungen im Modus B2 sowohl in horizontaler als in vertikaler Richtung notwendig.
##Die vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung und der damit umsetzbare Bildschirm lösen die gestellte Aufgabe: Es werden praktisch gut umsetzbare Lösungen erlaubt, um eine sichere Darstellung von Informationen durch einen wahlweise eingeschränkten Betrachtungswinkel zu realisieren, während in einer weiteren Betriebsart eine freie, im Betrachtungswinkel uneingeschränkte, Sicht möglich ist. Die Erfindung ist mit einfachen Mitteln preisgünstig realisierbar. In beiden Betriebsarten ist die native Auflösung der verwendeten Bildwiedergabeeinrichtung nutzbar. Eine Betrachtung im eingeschränkten Modus aus einem schrägen, seitlichen Blickwinkel wird in guter Bildqualität und mit möglichst hoher Helligkeit erlaubt.
Die vorangehend beschriebene Erfindung kann vorteilhaft überall da angewendet werden, wo vertrauliche Daten angezeigt und / oder eingegeben werden, wie etwa bei der PIN-Eingabe oder zur Datenanzeige an Geldautomaten oder Zahlungsterminals oder zur Passworteingabe oder beim Lesen von Emails auf mobilen Geräten. Die Erfindung kann -wie weiter oben beschriebenauch im PKW angewendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 5956107 A [0004]
CN 107734118 A [0005]
US 2007030240 A1 [0006]
CN 1987606 A [0007]
CN 106195766 A [0008]
US 2018/0267344 A1 [0009]
US 2007/0008456 A1 [0010]
US 2018/0088270 A1 [0024, 0073]
WO 2015/121398 A1 [0038]
WO 2017/089482 A1 [0038]

Claims

Beleuchtungseinrichtung (1a) für einen Bildschirm (1), welche in mindestens zwei Betriebsarten B1 für einen freien Sichtmodus und B2 für einen eingeschränkten Sichtmodus betrieben werden kann, umfassend - eine flächenartig ausgedehnte Hintergrundbeleuchtung (2), welche Licht in einen eingeschränkten Winkelbereich abstrahlt, - einen in Betrachtungsrichtung vor der Hintergrundbeleuchtung (2) gelegenen, plattenförmigen Lichtleiter (3), welcher auf mindestens einer der Großflächen und / oder innerhalb seines Volumens Auskoppelelemente (6) aufweist, - seitlich an Schmalseiten des Lichtleiters (3) angeordnete Leuchtmittel (4), - wobei in der Betriebsart B2 die Hintergrundbeleuchtung (2) ein- und die Leuchtmittel (4) ausgeschaltet sind, und wobei in der Betriebsart B1 mindestens die Leuchtmittel (4) eingeschaltet sind, - dadurch gekennzeichnet, dass die Hintergrundbeleuchtung (2) umfasst i. mindestens eine flächig ausgedehnte Lichtquelle (5), ii. mindestens eine optische Schicht (7), welche in Betrachtungsrichtung vor der Lichtquelle (5) gelegen ist, und welche das in sie von der Lichtquelle (5) einfallende Licht so abbildet, dass nach Durchgang durch sie ein Intensitätsmaximum in einer definierten Richtung besteht, wobei die besagte definierte Richtung mit der Mittelsenkrechten auf die Lichtquelle (5) einen Winkel α, mit α größer 8 Grad, einschließt, sowie iii. mindestens einen anisotropen Lamellenfilter (8), dessen maximale Transmission in einem Winkelbereich von +/- 20 Grad um die besagte definierte Richtung herum, nicht aber parallel zur Mittelsenkrechten auf die Lichtquelle (5), ausgebildet ist, - so dass das von der Hintergrundbeleuchtung (2) abgestrahlte Licht sein Intensitätsmaximum nicht parallel zur Mittelsenkrechten auf die Lichtquelle (5), sondern in einem Winkel von mindestens 8 Grad dazu geneigt aufweist.
Beleuchtungseinrichtung (1a) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Schicht (7) mindestens ein anisotropes Prismenraster mit nach innen oder außen zeigenden Prismen, und/oder ein Hologramm umfasst.
Beleuchtungseinrichtung (1a) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verteilung der Auskoppelelemente (6) auf mindestens einer der Großflächen und / oder innerhalb des Volumens des Lichtleiters (3) so vorgegeben ist, dass von den Leuchtmitteln (4) in den Lichtleiter (3) eingestrahltes und von den Auskoppelelementen (6) aus dem Lichtleiter (3) ausgekoppeltes Licht die folgenden Bedingungen erfüllt: - mindestens 50% der auf einer der Großflächen zwischen einem Winkelbereich von -50° und +50° zur Flächennormalen der Großfläche ausgekoppelten Lichtmenge wird zwischen einem Winkelbereich von -20° und +20° bezogen auf eine oder zwei vorgegebene, zueinander und zur Flächennormalen senkrechte Vorzugsrichtungen abgestrahlt, und / oder mindestens 70% der auf einer der Großflächen zwischen einem Winkelbereich von -50° und +50° zur Flächennormalen der Großfläche ausgekoppelten Lichtmenge wird zwischen einem Winkelbereich von -30° und +30° bezogen auf die eine oder zwei Vorzugsrichtungen abgestrahlt, und - mindestens 50% der aus dem Lichtleiter (3) ausgekoppelten Lichtmenge werden in Richtung von der Hintergrundbeleuchtung (2) weg ausgekoppelt,
Beleuchtungseinrichtung (1a) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskoppelelemente (6) maximale Abmessungen von 100 µm , bevorzugt zwischen 1 µm und 30 µm aufweisen.
Beleuchtungseinrichtung (1a) 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 bestehen.
Beleuchtungseinrichtung (1a) nach einem der vorgenannten Ansprüche mit innerhalb des Volumens des Lichtleiters (3) ausgebildeten Auskoppelelementen, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskoppelelemente als Hohlräume ausgebildet sind, welche bevorzugt die äußere Form von Mikrolinsen, Mikroprismen oder diffraktiven Strukturen aufweisen.
Beleuchtungseinrichtung (1a) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Betriebsart B1 in Abhängigkeit von vorgegebenen Grenzwinkeln σ, γ, das ausgekoppelte Licht, welches aus dem Lichtleiter (3) in einem Winkel β austritt, an jedem Punkt der Oberfläche des Lichtleiters (3) in Winkelbereichen, die den Bedingungen 80° > β > γ und / oder -80° < β < -σ, mit 10° < γ < 80° und 10° < σ < 80° genügen, bevorzugt γ = σ = 40°, gemessen senkrecht zur Oberfläche des Lichtleiters (3) und in mindestens einer der beiden Vorzugsrichtungen maximal 80%, besonders bevorzugt maximal 50% von der Lichtstärke aufweist, die das Licht aufweist, welches von einem solchen Punkt der Oberfläche des Lichtleiters (3) entlang der Normalen der Oberfläche austritt.
Bildschirm (1), der in mindestens zwei Betriebsarten B1 für einen freien Sichtmodus und B2 für einen eingeschränkten Sichtmodus betrieben werden kann, umfassend - eine Beleuchtungsanordnung (1a) gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, sowie - einen in Betrachtungsrichtung vor dem Lichtleiter (3) angeordneten transmissiven Bildgeber (9), beispielsweise in LCD-Panel.
Bildschirm (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in Betrachtungsrichtung vor dem Bildgeber (9) ein weiterer Lichtleiter mit Mitteln zur Auskopplung von Licht angeordnet ist, der seitlich von Leuchtmitteln mit Licht gespeist werden kann, wobei der weitere Lichtleiter bevorzugt mit Auskoppelelementen (6) ausgebildet ist.
Verwendung einer Beleuchtungseinrichtung (1a) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder eines Bildschirms (1) nach einem der Ansprüche 8 oder 9 in einem Fahrzeug zur wahlweisen Darstellung von Bildinhalten lediglich für den Beifahrer oder den Fahrer in der Betriebsart B2 und gleichzeitig für den Fahrer und den Beifahrer in der Betriebsart B1.