DE69731963T2

DE69731963T2 - Lcd rückbeleuchtung mit schattenmaske

Info

Publication number: DE69731963T2
Application number: DE69731963T
Authority: DE
Inventors: Peter Heembrock
Original assignee: Nortel Networks Ltd
Current assignee: Nortel Networks Ltd
Priority date: 1996-09-05
Filing date: 1997-09-05
Publication date: 2005-05-19
Anticipated expiration: 2017-09-06
Also published as: EP0929838B1; CA2264930A1; AU4108397A; DE69731963D1; US5870156A; EP0929838A1; WO1998010326A1

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf hinterleuchtete Flüssigkristall-Anzeige-(LCD)Baugruppen und insbesondere auf Baugruppen, die Schattenmasken zur Anzeige von Firmenzeichen und dergleichen aufweisen.
Hintergrund der Erfindung
Flüssigkristall-Anzeige-(LCD-)Baugruppen werden üblicherweise in Anwendungen, wie zum Beispiel Rechenmaschinen, Armbanduhren, Uhren und Telefon-Endgeräten verwendet. Sie sind insbesondere in batteriebetriebenen Geräten aufgrund ihres niedrigen Leistungsbedarfs vorteilhaft. Viele dieser Anwendungen erfordern selbstverständlich eine Nachtbeleuchtung, wobei in diesem Fall wahlweise eine Hintergrundbeleuchtung für einen selektiven Betrieb vorgesehen ist.
Hinterleuchtete LCD-Baugruppen schließen üblicherweise eine Lichtquelle oder Lichtquellen ein, die mit einer Licht-Diffusorplatte verbunden sind, die hinter der Anzeige angeordnet ist. Die Lichtquelle oder die Lichtquellen, beispielsweise Leuchtdioden, sind an einer oder mehreren Seiten der Diffusorplatte angeordnet. Die Diffusorplatte ist dazu bestimmt, eine interne Lichtführung auszunutzen, um eine gleichförmig hinterleuchtete Oberfläche zu schaffen. Die Diffusorplatte kann weiterhin eine aufgerauhte oder mattierte Oberfläche haben, um die Gleichförmigkeit der Hintergrundbeleuchtung zu verbessern.
Stand der Technik
Das Problem der Gleichförmigkeit bei hinterleuchteten LCD-Baugruppen wurde im Stand der Technik diskutiert. In dem US-Patent 4,206,501 vom 3. Juni 1980 beschreibt Brooks eine eine Diffusion hervorrufende Rückwandplatte, die zwischen der Lichtquelle und der Anzeige eingefügt ist. Die eine Diffusion hervorrufende Rückwandplatte, die ein belichteter negativer photographischer Film ist, hat selektiv abgedunkelte Bereiche zur Dämpfung von Lichtstrahlen von der Lichtquelle.
Das US-Patent 4,673,254 vom 16. Juni 1987 auf den Namen von Kato et al, beschreibt eine Lichtdiffusor-Baugruppe vom rückreflektierenden Typ, die eine Lichtführungsplatte einschließt. Die Lichtführungsplatte ist mit einer lichtreflektierenden Platte auf der der Strahlungsseite gegenüberliegenden Seite versehen. Die lichtreflektierende Platte ist mit nicht-reflektierenden Teilen versehen, deren Zweck darin besteht, die Gleichförmigkeit des von der Lichtführungsplatte abgestrahlten Lichts zu verbessern.
Das US-Patent 5,477,422 vom 19. Dez. 1995 auf den Namen von Hooker et al. beschreibt eine ähnliche Anordnung. Um die Hintergrundbeleuchtung, die von der Diffusorplatte geliefert wird, gleichförmig zu machen, fügen Hooker et al. Lichtdämpfungseinrichtungen zu einer Fläche der Diffusorplatte hinzu. Die Lichtdämpfungseinrichtungen in Form eines Musters von Punkten sind über eine Oberfläche der Diffusorplatte verteilt, um die Lichtverteilung gleichförmig zu machen.
Das britische Patent GB 2143987 A ergibt eine Flüssigkristall-Analog-(LCA-)Uhr, die das Aussehen von mechanischen Zeigern simuliert, die von einem Beobachter so wahrgenommen werden, als ob sie mit Abstand von der Skala der Uhr angeordnet sind. Der Effekt ist das Ergebnis der Schaffung einer künstlichen Parallaxe.
Das US-Patent 5,269,977 beschreibt einen lichtreflektierenden Körper, der für die Beleuchtung von Plattentyp brauchbar ist; er ist aus einem transparenten anorganischen oder organischen gegossenen Glasteil gebildet. Das organische gegossene Glasteil wird durch Gelieren von organischen Glasperlen und eines organischen Glas-Monomers oder -Vorpolymers oder einer Mischung hiervon hergestellt, und nachfolgend mit einem organischen Glas-Monomer oder -Vorpolymer oder einer Mischung hiervon in einen Rahmen gegossen, wobei das aufschäumende Material auf einer einfach herzustellenden organischen Glasplatte verteilt und ausgehärtet wird. Die resultierende Schaumschicht ist vollständig einstückig mit dem organischen gegossenen Glasprodukt.
Das US-Patent 4,656,466 beschreibt eine Anzeigevorrichtung, bei der die Anzeigeinhalte eines Anzeigeelements, wie zum Beispiel einer Flüssigkristallanzeige, sowie die Anzeigepositionen und die Anzeigeformen im voraus zu erkennen sind.
Die vorliegende Erfindung verwendet das Konzept von Lichtdämpfungseinrichtungen, die mit der Diffusorplatte verbunden sind, um eine Schattenmaske zur Anzeige von Informationen für einen Benutzer zu schaffen, während sich die Anzeige in der hinterleuchteten Betriebsart befindet.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine hinterleuchtete LCD-Baugruppe mit einer Schattenmaske zu schaffen.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine LCD-Baugruppe zu schaffen, bei der die Schattenmaske ein bestimmtes Muster aufweist.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine LCD-Baugruppe zu schaffen, bei der das Schattenmaskenmuster ein Firmenzeichen ist, um die Baugruppe mit einem Markenzeichen zu versehen.
Daher wird gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung eine Flüssig-kristall-Anzeige-(LCD-)Vorrichtung geschaffen, die eine Flüssigkristallanzeige mit einer vorderen Betrachtungsfläche und einer Rückfläche, eine Diffusorplatte benachbart zu der Rückfläche, Beleuchtungseinrichtungen, die der Diffusorplatte zugeordnet sind, um selektiv eine Hintergrundbeleuchtung für die Flüssigkristall-Anzeige zu schaffen, und eine Reflektor-platte umfasst, die der Diffusorplatte zugeordnet ist, um Licht von der Diffusorplatte in Richtung auf die Betrachtungsfläche umzulenken, wobei sich die LCD-Vorrichtung von dem Stand der Technik dadurch unterscheidet, dass sie einen transparenten Film aufweist, der zwischen der Diffusorplatte und der Reflektorplatte angeordnet ist, wobei der transparente Film ein Muster von nicht-reflektierenden Bereichen aufweist, und das Muster der nicht- reflektierenden Bereiche ein entsprechendes sichtbares Muster ergibt, wenn die Anzeige in einer hinterleuchteten Betriebsart von der Betrachtungsfläche aus betrachtet wird.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zur Markierung einer Flüssigkristall-Anzeige-(LCD-)Vorrichtung mit einem Firmen-Markenzeichen bei einem selektiven Betrieb in einer hinterleuchteten Betriebsart geschaffen, wobei die LCD-Vorrichtung eine Flüssigkristall-Anzeige, eine Diffusorplatte mit selektiv betätigbaren Beleuchtungseinrichtungen und eine Reflektorplatte aufweist, die der Diffusorplatte zugeordnet ist, um Licht von den Beleuchtungseinrichtungen zu der Flüssigkristall-Anzeige zu lenken, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
Erzeugen einer Schattenmaske, die ein nicht-reflektierendes Muster, das einem Firmenzeichen entspricht, auf einem im übrigen transparenten Film umfasst; und
Anordnen des transparenten Films zwischen der Diffusorplatte und der Reflektorplatte.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nunmehr ausführlicher unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine auseinandergezogene Ansicht der Anzeigebaugruppe ist;
2 eine Draufsicht auf die Reflektorplatte mit Markenzeichen-Text ist; und
3 eine Vorderansicht der Anzeigebaugruppe ist.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
1 zeigt eine Darstellung des Zusammenbaus der Anzeige gemäß der vorliegenden Erfindung. Diese Zeichnung bezieht sich auf eine gerätemäßige Realisierung der Anzeige für ein Telefon-Endgerät, wobei es verständlich ist, dass das Konzept der Erfindung nicht auf eine derartige Anwendung beschränkt ist, sondern sich auf irgendeine Anwendung erstrecken kann, bei der eine hinterleuchtete LCD-Baugruppe verwendet wird.
In 1 umfasst die Baugruppe eine Frontblende 12, mit einer Öffnung 14, durch die hindurch die Anzeige betrachtet wird. Die Flüssigkristallanzeige 16 schließt, wie dies in der Anzeigetechnik gut bekannt ist, Anzeigeelemente zur Anzeige alphanumerischer Informationen ein, wie zum Beispiel Zeit, Datum, Telefonnummern usw. Eine Diffusorplatte 18 ergibt eine Hinterleuchtung für eine Betrachtung im Dunkeln. Die Diffusorplatte weist eine oder mehrere Lichtquellen, wie zum Beispiel Leuchtdioden 20, entlang einer oder mehrerer Kanten der Platte auf. Die Diffusorplatte hat normalerweise eine aufgeraute Fläche, um eine gleichförmigere Lichtoberfläche zu schaffen. Eine Reflektorplatte 22 ist benachbart zu der Diffusorplatte 18 angeordnet und reflektiert Licht von der Diffusorplatte in Richtung auf die Betrachtungsoberfläche. Die Reflektorplatte 22 hat normalerweise eine weiße oder andere stark reflektierende Farbe. Die Schattenmaske gemäß der vorliegenden Erfindung ist auf einen im übrigen transparenten Film aufgedruckt, der zum Anhaften an der Vorderfläche der Reflektorplatte 22 gebracht wird. Dies kann unter Verwendung eines photographischen Films oder eines Mylar-Films mit dem darauf aufgedruckten Muster erreicht werden, wie dies weiter unten ausführlicher beschrieben wird. Die Baugruppe schließt weiterhin einen LCD-Halter 24, eine einrastbare gedruckte Leiterplatte 28 und eine Mylar-Platte 26 ein. Die Leiterplatte 28 schließt verschiedene Leiterbahnen und Schaltungselemente ein, wie dies gut bekannt ist. Ein Elastomer-Verbinder 30 ergibt Leitungspfade von der Leiterplatte 28 zu der LCD 16.
Es ist verständlich, dass die einrastbare Leiterplatte 28 nach 1 für den Betrieb der Baugruppe nicht wesentlich ist. Leistungs- und Steuersignale können an die LCD und die Lichtquellen mit Hilfe anderer Einrichtungen, wie zum Beispiel Kabelenden und/oder Steckverbinder geliefert werden.
Wie dies in 2 gezeigt ist, ist die Reflektorplatte 22 dafür vorgesehen, Licht von der Diffusorplatte 18 in Vorwrärtsrichtung auf die Betrachtungsebene zu reflektieren.
Bei dieser gerätemäßigen Ausgestaltung hat die Platte 22 eine glatte Oberfläche und eine Farbe, die die Lichtreflexion fördert. Normalerweise ist die Platte weiß, doch sind auch andere reflektierende Farben im Rahmen der Erfindung vorgesehen.
Die Schattenmaske 32 gemäß 2 ist ein Muster von Punkten, Linien usw. eines opaken oder nicht-reflektierenden Materials. Das Schattenmasken-Muster 32 kann irgendeine gewünschte Form annehmen, die in Verbindung mit der Flüssigkristallanzeige gesehen werden soll, wenn sie in der hinterleuchteten Betriebsart betrieben wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Muster ein Firmenname, ein Firmenzeichen oder ein Warenzeichen. Dies ermöglicht es weiterhin, dass die Identität des Herstellers des Produkts, in dem die Anzeige angeordnet ist, für einen Betrachter in einer abgedunkelten Umgebung sichtbar ist. Das Muster 32 kann selbstverständlich andere Konfigurationen in Abhängigkeit von der Anwendung haben. Diese Konfigurationen können die Form eines Bezugsgitters, von Anzeigelinien-Identifikationen und dergleichen haben.
Wenn das Muster 32 die Form eines Firmenzeichens oder eines Warenzeichens hat, so ist es wahlweise in der Nähe des Außenumfangs der Reflektorplatte 22 angeordnet, um nicht durch die Anzeigeelemente in dem Betriebszustand verdeckt zu werden. Das Muster kann selbstverständlich an einer anderen Stelle auf dem an der Reflektorplatte 22 anhaftenden Film angeordnet sein, insbesondere wenn es vorgesehen ist, dass es einen Teil des Anzeigeformats bildet.
3 zeigt ein Beispiel einer Anwendung dieser Erfindung bezüglich eines Telefon-Endgeräts mit einer LCD zur Anzeige der Anrufer-Identifikation 34, zusammen mit anderen Daten.
Obwohl eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben und erläutert wurde, ist es für den Fachmann verständlich, dass viele Alternativen möglich sind. Es ist jedoch beabsichtigt, dass derartige Alternativen in den Schutzumfang der Erfindung fallen, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.

Claims

Flüssigkristall-Anzeige (16) mit einer vorderen Betrachtungsfläche und einer Rückfläche, einer Diffusorplatte (18) benachbart zu der Rückfläche, Beleuchtungseinrichtungen (20), die der Diffusorplatte (18) zugeordnet sind, um selektiv eine Hinterleuchtung für die Flüssigkristall-Anzeige (16) zu liefern, und einer Reflektorplatte (20), die der Diffusorplatte (18) zugeordnet ist, um Licht von der Diffusorplatte (18) in Richtung auf die Betrachtungsfläche umzulenken, dadurch gekennzeichnet, dass ein transparenter Film zwischen der Diffusorplatte (18) und der Reflektorplatte (22) angeordnet ist, wobei der transparente Film ein Muster von nicht-reflektierenden Bereichen aufweist, wobei das Muster der nicht-reflektierenden Bereiche ein entsprechendes sichtbares Muster ergibt, wenn die Anzeige in einer hinterleuchteten Betriebsart von der Betrachtungsfläche aus betrachtet wird.
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Muster von nicht-reflektierenden Bereichen ein alphanumerisches Format hat.
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, bei der das Muster aus nicht-reflektierenden Bereichen ein Firmen-Logo darstellt.
Verfahren zur Markierung einer Flüssigkristall-Anzeige-(LCD-)Vorrichtung mit einem Firmenzeichen bei einem selektiven Betrieb in einer Hinterleuchtungs-Betriebsart, wobei die LCD-Vorrichtung eine Flüssigkristall-Anzeige (16), eine Diffusorplatte (18) mit selektiv betreibbaren Beleuchtungseinrichtungen (20) und eine Reflektorplatte (22) aufweist, die der Diffusorplatte (18) zugeordnet ist, um Licht von den Beleuchtungseinrichtungen (20) auf die Flüssigkristall-Anzeige (16) zu lenken, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Erzeugen einer Schattenmaske, die ein nicht-reflektierendes Muster umfasst, das einem Firmenzeichen auf einem im übrigen transparenten Film entspricht; und Anordnen des transparenten Films zwischen der Diffusorplatte (18) und der Reflektorplatte (22), wodurch das Firmenzeichen sichtbar ist, wenn die LCD-Vorrichtung in einer Hinterleuchtungs-Betriebsart betrieben wird.