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Leuchtanzeigeeinrichtung
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Die Erfindung betrifft eine Leuchtanzeigeeinrichtung, bei der beim
Anlegen einer elektrischen Spannung Leuchtfelder in einem bestimmten Muster erscheinen.
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Alphanumerische Anzeigen werden häufig aus lichtemittierenden Dioden
oder Röhren aufgebaut. Solche Anzeigeeinrichtungen haben eine große Bautiefe. Dies
wirkt sich insbesondere dann nachteilig aus, wenn die Anzeigeeinrichtung in einem
Gerät zum Einsatz kommt, das mit flachbauenden Folientastaturen arbeitet, da dann
die Anzeigeeinrichtung einer Verringerung der Bautiefe eine Grenze setzt.
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Außerdem ist die Montage solcher Anzeigeeinrichtungen aufwendig. Sie
lassen sich auch nicht direkt mit Folienschaltern kombinieren. Darüber hinaus entwickeln
solche Anzeigeeinrichtungen Abwärme.
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Es sind auch Flüssigkristallanzeigen bekannt. Diese bauen in der Regel
flacher als Anzeigeeinrichtungen mit lichtemittierenden Dioden. Sie benötigen jedoch
Fremdlicht, um erkennbar zu sein. Flüssigkristallanzeigen müssen als vorgefertigte
-Bauteile separat auf Trägerplatten befestigt werden. Sie sind auch bruchempfindlich.
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Mit Folienschaltern lassen sie sich kaum zu einer Baueinheit integrieren.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Leuchtanzeigeeinrichtung der eingangs
genannten Art vorzuschlagen, deren Bauhöhe niedriger ist und die sich einfach auf
einem Träger aufbringen läßt.
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Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Leuchtanzeigeeinrichtung
der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß auf einem flächigen Träger eine erste
Elektrodenanordnung angeordnet ist, auf die eine Leuchtschicht aus einem Dielektrikum
mit Elektrolumineszenz-Phosphor aufgebracht ist, das beim Anlegen einer elektrischen
Spannung leuchtet, daß auf die Leuchtschicht eine zweite Elektrodenanordnung aufgebracht
ist, daß eine der Schichten, nämlich die erste Elektrodenanordnung, die Leuchtschicht
oder die zweite Elektrodenanordnung, die Form des Musters aufweisen und die
anderen
Schichten dieses Muster überdecken und daß wenigstens eine der Elektrodenanordnungen
lichtdurchlässig ist.
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Ein Dielektrikum mit Elektrolumineszenz-Phosphor, das beim Anlegen
einer elektrischen Spannung leuchtet, ist marktbekannt. Es sind Materialien erhältlich,
die in unterschiedlichen Farben leuchten. Ebenso sind niederohmige, lichtdurchlässige
Materialien bekannt, mit denen sich die lichtdurchlässige Elektrodenanordnung herstellen
läßt.
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Durch die Erfindung läßt sich eine Leuchtanzeigeneinrichtung schaffen,
die - abgesehen von dem jeweils verwendeten Flächigen Träger - einen extrem flachen
Aufbau erlaubt, da die nötigen Schichten in ihrer Dicke weit unter 1 mm liegen.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß nur eine der
Schichten die Form des Musters zu haben braucht. Dadurch ist erreicht, daß es bei
der Herstellung nicht darauf ankommt, daß alle Schichten deckungsgleich aufgebracht
werden müssen. Dies erleichtert die Herstellung und erlaubt die Erzeugung feingegliederter
Muster.
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Die Schichten lassen sich auf einer festen Trägerplatte, wie Hartpapier,
oder auf einer flexiblen Trägerfolie aus Kunststoff oder Papier aufbringen. Dementsprechend
kann die Anzeigeeinrichtung direkt auf dem gleichen Träger
vorgesehen
sein, auf dem auch weitere Schaltungskonfigurationen untergebracht sind. Der Träger
kann eben oder - beispielsweise zylindrisch - gewölbt sein. Er kann auch von der
einen Elektrodenanordnung selbst gebildet sein.
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Die Leuchtschicht läßt sich auf üblichen Leiterbahnen eines Trägers,
beispielsweise durch Aufdrucken oder Aufdampfen, aufbringen. Auf ihr kann die zweite
Elektrodenanordnung beispielsweise durch Aufdrucken oder Aufdampfen angebracht werden.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die zweite Elektrodenanordnung
lichtdurchlässig und die erste Elektrodenanordnung und der Träger sind nicht lichtdurchlässig.
Es strahlt dann die Leuchtanzeigeeinrichtung in die dem Träger abgewandte Richtung.
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Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sind die erste Elektrodenanordnung
und der Träger lichtdurchlässig.
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Die zweite Elektrodenanordnung ist nicht lichtdurchlässig.
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Die Leuchtschicht strahlt dann durch den Träger hindurch.
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Dies hat den Vorteil, daß der Träger dann gleichzeitig eine Schutzschicht
für die Schichten bildet und praktisch selbst eine Frontscheibe bildet.
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In einer Weiterbildung der Erfindung weist die nicht lichtdurchlässige
Elektrodenanordnung eine lichtreflektierende Oberfläche auf, die der Leuchtschicht
zugewandt ist. Dadurch ist erreicht, daß das unter Spannung in
der
Leuchtschicht entstehende Licht zur lichtdurchlässigen Schicht hin reflektiert wird,
durch die es an der Anzeigeeinrichtung verstärkt sichtbar ist.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind beide Elektrodenanordnungen
und der Träger lichtdurchlässig.
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Die Leuchtschicht ist dann von beiden Seiten sichtbar.
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Beispielsweise kann eine solche Leuchtanzeigeeinrichtung zur Bezeichnung
von Fluchtwegen in Gängen eingesetzt werden. Das Muster ist dann ein Fluchtwegrichtungen
symbolisierendes Piktogramm.
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Vorzugsweise setzt sich das Muster aus einzelnen Leuchtfeldsegmenten
zusammen und die erste oder zweite Elektrodenanordnung der Leuchtfeldsegmente ist
einzeln an Spannung anlegbar. Das Muster kann die Gestalt einer alphanumerischen
Anzeige, eines Schriftzugs, einer balken- oder bandartigen Anzeige, einer Punktmatrixanzeige,
einer Siebensegmentanzeige oder einer Hexadezimalanzeige haben.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung ist auf dem Träger über der zweiten
Elektrodenanordnung eine Flüssigkristallanzeige angeordnet. Mit der Leuchtschicht
ist dann die Flüssigkristallanzeige ganz oder zonenweise ei- oder mehrfarbig von
hinten zu beleuchten.
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Die lichtreflektierende Oberfläche kann entweder dadurch gebildet
sein, daß die erste Elektrodenanordnung aus Silber-Leiterbahnen besteht, oder dadurch,
daß auf die
erste Elektrodenanordnung eine, vorzugsweise weiße,
Reflexionsschicht aufgetragen ist.
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In einer weiteren Fortbildung der Erfindung sind zwei oder mehrere
zwischen Elektrodenanordnungen liegende Leuchtschichten übereinander angeordnet.
Bestehen die Leuchtschichten aus Dielektrika unterschiedlicher Leuchtfarbe und leuchten
sie in deckungsgleichen Mustern, dann ist es je nach Ansteuerung der Elektroden
möglich, das Muster entweder in der einen Farbe oder in der anderen Farbe oder in
der Mischfarbe aus diesen beiden Farben aufleuchten zu lassen. Bei nicht deckungsgleicher
Musteranordnung kann ein mehrfarbiges Gesamtmuster zur Anzeige gebracht werden.
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Eine Leuchtanzeigeeinrichtung mit zwei Elektrodenanordnungen läßt
sich dadurch erreichen, daß auf der lichtdurchlässigen Elektrodenanordnung die zweite
Leuchtschicht aufgebracht ist und auf dieser eine dritte Elektrodenanordnung vorgesehen
ist. Dabei dient die lichtdurchlässige Elektrodenanordnung als gemeinsame Elektrode
für beide Leuchtschichten. Entsprechend läßt sich auch eine Leuchtanzeigeeinrichtung
mit mehr als zwei Leuchtschichten aufbauen.
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Eine Leuchtanzeigeeinrichtung mit zwei Leuchtschichten läßt sich auch
dadurch erreichen, daß zwei Leuchtanzeigeeinrichtungen der genannten Art mit je
einer Leuchtschicht aufeinandergebaut werden.
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Die Leuchtanzeigeeinrichtung ist für die verschiedensten Anwendungsfälle
geeignet. Beispielsweise kann die Anzeigeeinrichtung bei Geräten der Unterhaltungselektronik,
oder für Kraftfahrzeug-Anzeigen, oder bei Dateneingabetastaturen, oder bei großflächigen
Wechselanzeigen auf Flughäfen oder Bahnhöfen eingesetzt werden.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus
Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. In der
Zeichnung zeigen: Figur 1 eine erste Elektrodenanordnung aufgedruckt auf einen Träger,
Figur 2 eine Leuchtanzeigeeinrichtung mit dem Träger nach Figur 1 und aufgedruckter
zweiter Elektrodenanordnung, Figur 3 einen Teil-Querschnitt der auf den Träger aufgebrachten
Schichten, Figur 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Leuchtanzeigeeinrichtung
mit einer ersten Elektrodenanordnung in Punktmatrix-Muster, Figur 5 ein weiteres
Ausführungsbeispiel der Leuchtanzeigeeinrichtung mit einem Muster bestehend aus
einer mehrstelligen Siebensegmentanzeige, Buchstaben, Leuchtbändern und Notensymbolen,
Figur
6 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Leuchtanzeigeeinrichtung mit einem aus einem
Schriftzug bestehenden Muster und Figur 7a eine Flüssigkristallanzeigeeinheit und
Figur 7b eine Leuchtanzeigeeinrichtung zur Hintergrundbeleuchtung der Flüssigkristallanzeige
nach Figur 7a.
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Auf eine Trägerplatte 1 ist eine erste Elektrodenanordnung 2 aufgedruckt.
Diese bildet bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 ein Muster aus
einer zweistelligen Siebensegmentanzeige 3 und 3 x 4 Kreisflächen 4. Die Segmente
der Siebensegmentanzeige 3 sind über Leiterbahnen 5 zu Anschlußstellen 6 geführt.
Die Kreisflächen 4 sind über Leiterbahnen 7 mit den einen Polen 8 von Schaltkontaktstellen
9 verbunden, deren andere Pole 10 miteinander verbunden sind und über eine Leiterbahn
11 zu einer Anschlußstelle 12 geführt sind.
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Die Pole 8 und 10 sind mittels nicht näher dargestellter Tastschalter
miteinander elektrisch verbindbar.
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Außerdem sind auf die Trägerplatte 1 Kontaktflächen 13 aufgedruckt,
die neben der Siebensegmentanzeige 3 und neben den Kreisflächen 4 angeordnet sind.
Sie sind miteinander verbunden und über eine Leiterbahn 14 zu einer Anschlußstelle
15 geführt.
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Auf die Siebensegmentanzeige 3 und die Kreisflächen 4 sind weiße Reflexionsschichten
16 aufgedruckt. Auf jede der Reflexionsschichten 16 ist eine Leuchtschicht 17 aufgedruckt.
Diese besteht aus einem Dielektrikum mit Elektrolumineszenz-Phosphor. Die Dicke
der Leuchtschicht 17 liegt zwischen 5 µm und 15 µm, beispielsweise bei 7 um bis
8 µm. Die Untergrenze ist durch das zum Aufbringen der Leuchtschicht angewendete
Verfahren bestimmt; die Obergrenze durch die elektrische Betriebsspannung, die nötig
ist, um die Leuchtschicht zum Leuchten zu bringen. Die Leuchtschichtdicke kann auch
in verschiedenen Musterzonen unterschiedlich bemessen sein. Es ergibt sich dann
bei der Betriebsspannung eine entsprechend unterschiedliche Helligkeit der Musterzonen.
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Auf die Leuchtschicht 17 ist eine lichtdurchlässige zweite Elektrodenanordnung
18 aufgedruckt. Diese überdeckt die Leuchtschicht 17 und reicht bis zu den Kontaktflächen
13 (vgl. Figur 2).
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Wird an die erste Elektrodenanordnung 2 und die zweite Elektrodenanordnung
18 eine Spannung gelegt, dann leuchtet die Leuchtschicht 17 und zwar in dem Bereich,
in dem sie von beiden Elektrodenanordnungen 2 und 18 bedeckt ist. Das von der Leuchtschicht
17 emittierte Licht tritt durch die lichtdurchlässige zweite Elektrodenanordnung
18 nach oben aus. Das von ihr nach unten abgestrahlte Licht wird an der Reflexionsschicht
16 reflektiert und verstärkt den Leuchteffekt.
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Liegt an den Anschlußstellen 12 und 15 eine Spannung an und wird eine
der Schaltkontaktstellen 9 geschlossen, dann leuchtet die Leuchtschicht 17 in Form
der betreffenden Kreisfläche 4.
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Wird zwischen die Anschlußstelle 15 und den Anschlußstellen 6 eine
Spannung gelegt, dann leuchten die entsprechenden Segmente der Siebensegmentanzeige
3.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 4 ist die erste Elektrodenanordnung
2 in einem Punktmatrixmuster angeordnet. Deren einzelne Felder 2' sind über auf
der Gegenseite der Trägerplatte 1 verlaufende, nicht näher dargestellte, Leiterbahnen
galvanisch oder kapazitiv anschließbar. Die Felder 19 bestehen aus einer Silber-Leiterbahnschicht,
so daß ihre Oberfläche selbst reflektiert. Die Reflexionsschicht 16 erübrigt sich
hier.
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Die Leuchtschicht 17 erstreckt sich hier durchgehend über alle Felder
19. Ebenso erstreckt sich die lichtdurchlässige zweite Elektrodenanordnung 18 über
die gesamte Leuchtschicht 17. Bei entsprechender Ansteuerung der Felder 2' lassen
sich alphanumerische Anzeigen erzeugen.
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Die Leuchtanzeigeeinrichtung nach Figur 5 ist für ein Rundfunkempfangsgerät
vorgesehen. Das Muster besteht hier aus Wellenbereichsangaben 19, nämlich UKW, MW,
LW, KW in Schriftform, einer fünfstelligen Siebensegmentanzeige 20, einer Frequenzbereichsanzeige
MHz, kHz in Schriftform, einer Stereoerkennung "Stereo" in Schriftform
und
einer Verkehrsfunkkennung VF in Schriftform.
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Außerdem weist das Muster ein Leuchtband 21 für die Anzeige der Empfangsfeldstärke
und Leuchtbänder 22 und 23 für die Anzeige der im rechten bzw. linken Kanal eingestellten
Lautstärke auf. Darüber hinaus ist eine nach Art von Musiknoten aufgebaute Leuchtreihe
24 zur Anzeige der Höhen-Tiefen-Einstellung vorgesehen. Ist beispielsweise UKW-Empfang
auf einer Frequenz von 92,30 MHz in Stereo bei einer mittleren Empfangsfeldstärke
eingestellt, dann leuchten die Schriften "UKW", "MHz", "Stereo". Auf der Siebensegmentanzeige
20 erscheint 92,30" und die linke Hälfte des Leuchtbandes 21 leuchtet. Ist für den
rechten Kanal oder den linken Kanal jeweils mittlere Laut stärke eingestellt und
keine Höhen-Tiefen-Verstellung vorgenommen, dann leuchten die linken Hälften der
Leuchtbänder 22 und 23 und in der Leuchtreihe 24 leuchtet das auf der Nulllinie
liegende Notensymbol.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 6 ist die erste Elektrodenanordnung
2 als Schriftzug ausgebildet, Die Leuchtschicht 17 und die zweite Elektrodenanordnung
18 überdecken den Schriftzug.
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Bei den Ausführungsbeispie len ist es ebenso möglich, die zweite Elektrodenanordnung
18 in Form des Musters zu gestalten. Die erste Elektrodenanordnung 2 kann dann als
Fläche ausgebildet sein.
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In Figur 7a ist eine Flüssigkristallanzeige 25 mit einer
fünfstelligen
Siebensegmentanzeige vorgesehen, in deren Umgebung Kurzbezeichnungen angegeben sind.
Die Flüssigkristallanzeige 25 leuchtet nur unter dem Einfluß von Fremdlicht. Um
dieses zu erzeugen, ist die Leuchtanzeigeeinrichtung der Figur 7b vorgesehen. Diese
ist unter der Flüssigkristallanzeige 25 zu montieren. Sie wird in der beschriebenen
Weise hergestellt. Sie weist ein Leuchtfeld 26 auf, das der fünfstelligen Siebensegmentanzeige
zugeordnet ist und Leuchtfelder 27 auf, die den Abkürzungen zugeordnet sind. Die
Leuchtfelder 27 werden entsprechend der jeweiligen Einstellung an Spannung gelegt.
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Im Rahmen der Erfindung liegen zahlreiche weitere Aufführungsbeispiele.
So kann eine Leuchtanzeigeeinrichtung durch folgende Schichtung erreicht werden:
Elektrodenanordnung - reflektierende Oberfläche -Leuchtschicht - lichtdurchlässige
Elektrodenanordnung -lichtdurchlässiger Träger.
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Bei dieser Ausführung dient der Träger gleichzeitig als Schutzschicht.
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Es ist auch folgender Schichtungsbaufbau möglich: Lichtdurchlässige
Elektrodenanordnung - Leuchtschicht -lichtdurchlässige Elektrodenanordnung - lichtdurchlässiger
Träger.
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Bei dieser Anordnung ist die Leuchtschicht von beiden Seiten der Leuchtanzeigeeinrichtung
zu sehen. Eine Leuchtanzeigeeinrichtung mit zwei Leuchtschichten kann folgenden
Aufbau haben: Lichtdurchlässige Elektrodenanordnung - Leuchtschicht -lichtdurchlässige
Elektrodenanordnung - Leuchtschicht -reflektierende Oberfläche - Elektrodenanordnung
- Träger.
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Es kann auch bei Leuchtschichten die Anordnung so gewählt werden,
daß das bzw. die Muster von beiden Seiten sichtbar sind. Dies ergibt sich bei folgendem
Aufbau: Lichtdurchlässige Elektrodenanordnung - Leuchtschicht -lichtdurchlässige
Elektrodenanordnung - Leuchtschicht -lichtdurchlässige Elektrodenanordnung - lichtdurchlässiger
Träger.