DE10218301B4

DE10218301B4 - display device

Info

Publication number: DE10218301B4
Application number: DE2002118301
Authority: DE
Inventors: Thomas Dr. Brohm
Original assignee: Siemens AG
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: ITMI20030790A1; DE10218301A1; FR2839180B1; FR2839180A1

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.Display device in which the areas not used to display information are transparent in order to make a background visible, characterized in that a liquid crystal cell (10) is provided on the background side with a polarizing converting film (9) that arrives from the background Allows light to pass through and reflects light arriving from the viewing side, and that a polarization filter (8) is arranged on the viewing side of the liquid crystal cell (10), the transmission polarization direction of which is perpendicular to the transmission polarization direction of the polarizing converting film (9).

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.The invention relates to a display device, where those that are not used to display information surfaces are transparent to make a background visible.

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.Display devices according to the type of the main claim - so-called transparent displays - have become known essentially for vehicle applications. For example, describes DE 31 20 601 A1 an arrangement for reproducing information with a liquid crystal display panel, a partially reflective layer to increase contrast for improved reading and an associated control electronics and with lighting. This arrangement is proposed for aircraft and motor vehicles, the arrangement occupying part of the field of vision through the windshield. However, liquid crystal cells provide only a low contrast in a positive representation and are also not self-luminous, so that they cannot be read under all conditions prevailing in a vehicle.

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.It is further through JP 2002116435 A an arrangement with a backlit liquid crystal cell is known in which a polarizing converting element converts light entering from the outside into circularly polarized light and furthermore circularly polarized light which emerges from the backlighting unit is converted into linearly polarized light with a polarization direction rotated by 90 °. This suppresses double reflection of the ambient light.

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.Object of the present invention is a display device according to the preamble of the main claim to indicate what a high-contrast representation against one Background and good visibility of the background allows.

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.This object is achieved according to the invention solved, that a liquid crystal cell on the background page with a polarizing converting Foil is provided, which lets through light from the background and reflected light coming from the viewing side, and that on the viewing side of the liquid crystal cell a polarization filter is arranged whose transmission polarization direction is perpendicular to the transmission polarization direction of the polarizing converting film is.

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.The display device according to the invention enables one high contrast while taking advantage of liquid crystal cells. These have, for example, opposite Electroluminescent displays have the advantage that they have no operating voltages need, the much higher than the on-board electrical system voltage in vehicles and only through complex Circuits must be obtained from this. Furthermore, the control of the self-illuminating segments in electroluminescent displays of the voltages or currents to be transported difficult on large displays, so that it is common local luminance fluctuations occur, which is not the case with liquid crystal cells occurs.

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.After all, high luminance levels can be like them for the Daylight readability is required, with electric license displays only few colors, mostly yellow or amber. In the display device according to the invention can however any color can be achieved by incident light from a suitable source become.

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.Suitable polarizing converting Foils, for which also uses the term polarizing converting film in English will be available on the market and will, for example from 3M under the name Dual Brightness and Enhancement Film distributed. Details of such a film are, for example also described in WO 00/75560 A1.

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.An advantageous embodiment of the Invention is that between the polarizing converting Foil and the liquid crystal cell Another polarization filter is arranged. This configuration contributes to Improve the contrast especially when the film is polarized has a low efficiency.

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.The display device according to the invention can with a corresponding application even without a special lighting device operate. Especially in applications in vehicles However, it is preferably provided that a Incident light source is arranged.

Dies ermöglicht einerseits – wie bereits erwähnt – eine beliebige Wahl der Farben und andererseits eine genügende Helligkeit der Anzeige bei ungünstigen Einbauorten oder Beleuchtungsverhältnissen.On the one hand, this enables - as already mentioned - any Choice of colors and on the other hand a sufficient brightness of the display with unfavorable Installation locations or lighting conditions.

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.An advantageous application of the display device according to the invention is that on the background side there is an illuminated one Display device is arranged. It is preferably provided that the further display device is a pointer instrument. in this connection can especially in a vehicle the various displays in ergonomic especially cheaper Ways can be combined.

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.However, the invention is also without further information made visible through the transparency is advantageous applicable, for example in that essentially one on the back evenly glowing area is provided.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Einige davon sind schematisch in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt:The invention leaves numerous embodiments to. Some of them are schematic in the drawing based on several Figures shown and described below. It shows:

1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung, 1 3 shows a cross section through a display device according to the invention,

2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer für ein Fahrzeug vorgesehenen Anzeigevorrichtung und 2 a first embodiment of a display device provided for a vehicle and

3 ein zweites Ausführungsbeispiel. 3 a second embodiment.

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.Identical parts are provided with the same reference symbols in the figures. The representations are highly schematic. For example, in 1 for the sake of clarity, the thickness of the individual layers is greatly increased compared to the other dimensions. In addition, electrical leads and electrodes and spacers in the liquid crystal cells have been omitted.

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 1 are two transparent plates from the liquid crystal cell 1 . 2 and the intervening liquid crystal. Of that between the plates 1 . 2 horizontal liquid crystal are not activated segments 3 . 4 . 5 hatched and activated segments 6 . 7 shown without hatching.

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.A polarization filter is in the direction of a viewer (indicated by a symbolized eye) 8th arranged. The opposite is a polarizing converting film 9 applied to the liquid crystal cell.

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.In the exemplary embodiment, the liquid crystal cell is designed such that when the light passes through the active cell, the direction of polarization is not rotated. With segments activated by applying a voltage 6 . 7 light is therefore reflected from the viewer side. However, light coming from the back is from the film 9 perpendicular to the direction of the polarization filter 8th polarized and thus does not reach the viewer or is strongly attenuated.

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.When segments are not activated 3 . 4 . 5 becomes the polarization direction of the of the foil 9 transmitted light rotated so that the polarizing filter 8th Let light through and the segments 3 . 4 . 5 appear transparent.

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.In the embodiment according to 2 is the display 10 in a frame 11 , which is part of a motor vehicle cockpit. A source of reflected light is glare-free on a part that projects forward 12 arranged while the frame 11 at 13 represents an area for uniform backlighting. Some of the light rays indicated by arrows show that the activated segments 6 . 7 reflect the incident light, which determines the color of the active segments or the information to be displayed, while the color of the non-activated segments is determined by the backlight.

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.In the embodiment according to 3 is behind the display 10 a pointer instrument, of which only a pointer 14 and a transparent or semi-transparent scale 15 is shown. Through the non-activated segments 3 . 4 . 5 the viewer can use the pointer instrument 14 . 15 read off while using the activated segments 6 . 7 more information is displayed in front of the pointer instrument. For backlighting the pointer instrument 14 . 15 serves as another light source 16 , in the 3 is only indicated schematically, but in practice is designed in a manner known per se so that the scale is illuminated uniformly 15 he follows.

Claims

Display device in which the areas not used to display information are transparent in order to make a background visible, characterized in that a liquid crystal cell ( 10 ) on the background side with a polarizing converting film ( 9 ) is provided, which transmits light arriving from the background and reflects light arriving from the viewing side, and that on the viewing side of the liquid crystal cell ( 10 ) a polarization filter ( 8th ) is arranged, whose transmission polarization direction is perpendicular to the transmission polarization direction of the polarizing converting film ( 9 ) is.

Display device according to claim 1, characterized in that between the polarizing converting film ( 9 ) and the liquid crystal cell ( 10 ) another polarization filter is arranged.

Display device according to one of claims 1 or 2, characterized in that a reflected light source ( 12 ) is arranged.

Display device according to one of the preceding claims, characterized in that on the background side an illuminable further display device ( 14 . 15 ) is arranged.

Display device according to claim 4, characterized in that the further display device is a pointer instrument ( 14 . 15 ) is.

Display device according to one of claims 1 to 3, characterized in that an essentially uniformly illuminated surface ( 13 ) is provided.