DE8914233U1 - Lighting device for LCD displays or similar - Google Patents

Lighting device for LCD displays or similar

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Dipl.-Ing. KLAUS WEgrrp^ÄL .'. .'. · · jWaJdstrasse 33 Telefon(07721)56007Dipl.-Ing. KLAUS WEgrrp^ÄL .'. .'. · · jWaJdstrasse 33 Telephone(07721)56007

' ·..'.:.'* ·".·-· Telex 7921573wemud '·..'.:.'*·".·-· Telex 7921573wemud

Dr. rer. nat. BERND MUäS&NÜG ,U,',.. '..'U-TTaOVS-VIUJNGEN Telefax (07721) 55164Dr. rer. nat. BERND MUäS&NÜG ,U,',.. '..'U-TTaOVS-VIUJNGEN Fax (07721) 55164 Dr.rer.natOTTO BUCHNER Rossmannstrasse30a Telefon(089)832446Dr.rer.natOTTO BUCHNER Rossmannstrasse30a Telephone(089)832446

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U.Z.: iccOOlU.Z.: iccOOl

ICCM-ElectronicsICCM Electronics

unter Lehr 13 7737 Bad Dürrheim 1under Lehr 13 7737 Bad Dürrheim 1

Beleuchtungseinrichtung für LCD-Displays oder dergleichen Lighting device for LCD displays or the like

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für LCD-Displays oder dergleichen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a lighting device for LCD displays or the like according to the preamble of claim 1.

Zur optischen Anzeige von Informationen werden heute vielfach LCD-Displays eingesetzt. Häufig ist eine Beleuchtung der LCD-Displays erforderlich/ um die Ablesung auch bei Dunkelheit zu ermöglichen bzw. um den Kontrast der Anzeige zu verbessern.LCD displays are often used today to visually display information. Illumination of the LCD displays is often required to enable reading in the dark or to improve the contrast of the display.

LCD-Displays, Skalen oder dergleichen können in herkömmlicher Weise mittels einer Lichtleiterplatte beleuchtet werden, in die seitlich an einer Stirnfläche Licht eingekoppeltLCD displays, scales or the like can be illuminated in a conventional manner using a light guide plate into which light is coupled at the side of a front surface.

Postgiroamt: Karlsruhe 769 79-754 «ftikköhio: deutsche BanftTtö Vlfjlhgen (BLZ 694 70039) 146332Postgiroamt: Karlsruhe 769 79-754 «ftikköhio: Deutsche Bank Vlfjlhgen (bank code 694 70039) 146332

wird. Insbesondere bei langgestreckten Displays ergibt sich jedoch wegen des zunehmenden Abstandes von der Beleuchtungsstelle eine ungleichmäßige Ausleuchtung.However, particularly with elongated displays, uneven illumination occurs due to the increasing distance from the lighting point.

In der deutschen Offenlegungsschrift 2 150 894 ist ein keilförmiger Lichtleiter aus glasklarem Kunststoff zur Beleuchtung einer langgestreckten Skala beschrieben. Zur Reflexion bzw. Streuung des den Lichtleiter durchflutenden Lichtes ist an der rückwärtigen Oberfläche des Lichtleiters eine helle Schicht vorgesehen, die nur einen Tei*. der rückwärtigen Oberfläche des Lichtleiters bedeckt, über den nichtbeschichteten Teil der rückwärtigen Oberfläche des Lichtleiters wird ohne Reflexions- und Streuungsverluste Licht an die entfernteren Stellen der Skala geleitet. Mit dieser Anordnung laSt sich jedoch keine gleichmäßige Aus- : leuchtung, sondern allenfalls eine bessere Ausleuchtung der ' entfernten Skalenteile erreichen.In the German laid-open specification 2 150 894 a wedge-shaped light guide made of crystal-clear plastic is described for illuminating an elongated scale. To reflect or scatter the light flowing through the light guide, a light layer is provided on the rear surface of the light guide, which covers only part of the rear surface of the light guide. Light is guided to the more distant parts of the scale via the uncoated part of the rear surface of the light guide without reflection or scattering losses. However, this arrangement does not allow uniform illumination, but at best better illumination of the more distant parts of the scale.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Beleuchtungseinrichtung für LCD-Displays, Skalen oder dergleichen zu &Aacgr; schaffen, die unabhängig von der Größe oder Auedehnung eine t gleichmäßige Beleuchtung der Anzeigeeinrichtung ermöglicht.The object of the invention is to create a lighting device for LCD displays, scales or the like , which enables uniform illumination of the display device regardless of the size or extension.

J Bei einer Beleuchtungseinrichtung der eingangs genannten Art J In the case of a lighting device of the type mentioned above

wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden f Merkmale von Anspruch X gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den UnterAnsprüchen gekennzeichnet.This object is achieved according to the invention by the characterizing features of claim X. Advantageous developments and embodiments of the invention are characterized in the subclaims.

Dadurch, daß der Flächenanteil der reflektierenden Schicht an der Gesamtfläche der Rückseite mit zunehmendem Abstand von der Stirnfläche, über die das Licht eingekoppelt wird, zunimmt, ergibt eich insbesondere auch bei langgestreckten Skalen eine weitgehend gleichmäßige Ausleuchtung.Because the proportion of the reflective layer in the total area of the back increases with increasing distance from the front surface through which the light is coupled, a largely uniform illumination is achieved, particularly with elongated scales.

Bei sehr langgestreckten Skalen bzw. Displays ist eine Beleuchtung von zwei einander gegenüberliegenden Stirnflächen vorteilhaft.For very elongated scales or displays, illumination of two opposite faces is advantageous.

Zur Einkopplung des Lichtes an einer Stirnfläche der Lichtleiterplatte können in vorteilhafter Weise Leuchtdioden vorgesehen sein, die bei breiteren Displays nebeneinander in einer Reihe angeordnet sind.To couple the light onto an end face of the light guide plate, light-emitting diodes can advantageously be provided, which are arranged next to one another in a row in the case of wider displays.

Die reflektierende Schicht an der Rückseite der Lichtleiterplatte wird in bevorzugter Weise durch Siebdruck aufgebracht. Um die Lichtverluste durch austretendes Licht an der Rückseite der Lichtleiterplatte au verhindern, kann diese zusätzlich mit einer reflektierenden Schicht - etwa in Form einer Folie - hinterlegt sein.The reflective layer on the back of the light guide plate is preferably applied by screen printing. In order to prevent light loss due to light escaping from the back of the light guide plate, it can also be backed with a reflective layer - for example in the form of a film.

Um den Flächenanteil der reflektierenden Schicht an der Gesamtfläche der Rückseite mit zunehmendem Abstand von der Einkopplungsstelle des Lichtes zu vergrößern, kann die Siebdruckschicht beispielsweise in einzelne Balken aufgegliedert sein, die in Einkopplungsrichtung des Lichtes parallel verlaufen und nebeneinander in Querreihen angeordnet sind. Mit zunehmendem Abstand von der Einkopplungsstelle des Lichtes wird die Breite und/oder die Anzahl der Balken vergrößert, wodurch der durch den größeren Abstand bedingte Intensitätsabfall ausgeglichen wird. Die Rückseite der Lichtleiterplatte kann statt eines Balkenmusters auch eine beliebig anders aufgeteilte Beschichtung aufweisen, sofern nur der Flächenanteil der reflektierenden bzw. streuenden Schicht mit zunehmendem Abstand von der Beleuchtungsstelle zunimmt. So kann beispielsweise statt eines Balkenimisters auch ein Punktraster vorgesehen sein.In order to increase the surface area of the reflective layer in the total surface area of the back with increasing distance from the point of coupling of the light, the screen-printed layer can, for example, be divided into individual bars that run parallel in the direction of coupling of the light and are arranged next to each other in transverse rows. With increasing distance from the point of coupling of the light, the width and/or the number of bars is increased, which compensates for the drop in intensity caused by the greater distance. Instead of a bar pattern, the back of the light guide plate can also have a coating divided in any other way, provided that the surface area of the reflective or scattering layer increases with increasing distance from the lighting point. For example, instead of a bar pattern, a dot grid can also be provided.

It ( t ill*·· ·« · ·It ( t ill*·· ·« · ·

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels, das in den Zeichnungen dargestellt ist/ näher erläutert. Es zeigenThe invention is explained in more detail below using an embodiment shown in the drawings. They show

Figur 1 - einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung in schematischer Darstellung, Figure 1 - a longitudinal section through a lighting device according to the invention in a schematic representation,

Figur 2 - eine Aufsicht einer Beleuchtungseinrichtung gemäß Figur 1,Figure 2 - a plan view of a lighting device according to Figure 1,

Figur 2a - eine Aufsicht einer Beleuchtungseinrichtung gemäß Figur 2 in alternativer Ausführung,Figure 2a - a plan view of a lighting device according to Figure 2 in an alternative embodiment,

Figur 3 - eine vergrößerte Teilaufsicht auf die Lichtquelle gemäß Figur 1 undFigure 3 - an enlarged partial plan view of the light source according to Figure 1 and

Figur 4 - einen vergrößerten Ausschnitt aus der Siebdruckschicht gemäß Figur 2.Figure 4 - an enlarged section of the screen-printed layer according to Figure 2.

Die mit der Erfindung vorgeschlagene Beleuchtungseinrichtung zur Hintergrundbeleuchtung von LCD-Displays oder dergleichen weist gemäß Figur 1 eine dünne Lichtleiterplatte 3 aus glasklarem Kunststoff auf, in die an einer schmalen Stirnseite 7 seitlich Licht eingekoppelt ist.The lighting device proposed by the invention for the background lighting of LCD displays or the like has, according to Figure 1, a thin light guide plate 3 made of crystal-clear plastic, into which light is coupled laterally at a narrow front side 7.

Wie in den Figuren 2 und 3 erkennbar, ist eine Reihe von Leuchtdioden in einem lichtdurchlässigen quaderförmigen Kunststoffteil 8 nebeneinander in einer Reihe angeordnet, das zur Einkopplung des Lichtes auf die Stirnfläche 7 derAs can be seen in Figures 2 and 3, a series of light-emitting diodes is arranged next to one another in a row in a translucent cuboid-shaped plastic part 8, which is used to couple the light onto the front surface 7 of the

Lichtl"?iterplatte 3 aufgesetzt ist. Es können Leuchtdioden in beliebigen Farben vorgesehen sein, beispielsweise in rot, grün oder gelb.Light guide plate 3 is attached. Light emitting diodes in any color can be provided, for example red, green or yellow.

Auf der Rückseite der beispielsweise weiße, zusätzlich durch eineOn the back of the white, for example, additionally by a

Lichtleiterplatte 3 ist eine dünne, Siebdruckschicht 4 vorgesehen, die reflektierende Schicht 5 hinterlegtA thin screen-printed layer 4 is provided on the light guide plate 3, the reflective layer 5 is deposited

ist. Die Siebdruckschicht 4 besteht aus einzelnen Balken 6, die gemäß den Figuren 2 und 4 in Einkopplungsrichtung des Lichtes verlaufen und nebeneinander parallel in Querreihen angeordnet sind. Mit zunehmendem Abstand von der Stirnfläche 7 mit dem Kunststoffteil 8 ist die Anzahl der Balken pro Querreihe vergrößert. Da das seitlich eintretende Licht an jedem Balken 6 gestreut wird und dadurch aus der Vorderfläche der Lichtleiterplatte 3 austritt, werden die durch den zunehmenden Abstand von der Stirnfläche 7 zur Einkopplung des Lichtes bedingten Intensitätsverluste ausgeglichen. Damit ist ein gleichmäßiger Lichtaustritt über die gesamte Vorderfläche der Lichtleiterplatte 3 gewährleistet. Eine zusätzliche lichtstreuende (transflektive) Folie 2 an der Vorderseite der Lichtieiterpiatte 3 führt zu einer Vsr= gleichmäßigung des Lichtaustrittes und verhindert, daß durch das Balkenmuster bedingte Konturen erkennbar sind. Somit ergibt sich eine optimale Ausleuchtung eines LCD-Displays, das vor der lichtstreuenden Folie 2 angeordnet sein kann.The screen-printed layer 4 consists of individual bars 6, which, according to Figures 2 and 4, run in the direction of the light coupling and are arranged parallel to one another in transverse rows. As the distance from the front surface 7 with the plastic part 8 increases, the number of bars per transverse row increases. Since the light entering from the side is scattered at each bar 6 and thus exits from the front surface of the light guide plate 3, the intensity losses caused by the increasing distance from the front surface 7 to the coupling of the light are compensated. This ensures that the light is emitted evenly over the entire front surface of the light guide plate 3. An additional light-scattering (transflective) film 2 on the front of the light guide plate 3 leads to a Vsr= uniformity of the light emission and prevents contours caused by the bar pattern from being visible. This results in optimal illumination of an LCD display, which can be arranged in front of the light-scattering film 2.

Um Lichtverluste aus dem Kunststoffteil 8, das die Leuchtdiode &agr; 1 aufnimmt, zu vermeiden, sind die Seitenflächen des Kunststoffteils 8 zusätzlich mit Farbe, vorzugweise mit weißer Farbe beschichtet.In order to avoid light losses from the plastic part 8 which accommodates the light-emitting diode α 1, the side surfaces of the plastic part 8 are additionally coated with paint, preferably with white paint.

! ■ ■ &igr; t &igr;! ■ ■ &igr; t &igr;

t I It I I

* III* III

I, tiltI, tilt

Bei sehr langgestreckten Displays ist eine Ausbildung gemäß Figur 2a vorteilhaft. Die Beleuchtung erfolgt hierbei von zwei einander gegenüberliegenden Stirnflächen 7, 7' an denen in der vorher beschriebenen Weise Leuchtdioden 1, 1' in Kunststoffteilen 8, 8' angeordnet sind. Mit zunehmendem f'-betand von den Stirnflächer 7, T nimmt zur Mitte der Lichtleiterplatte 3 hin die Anzahl der Balken pro Querreihe zu. Damit ist ein gleichmäßiger Lichtaustritt auch bei sehr For very long displays, a design according to Figure 2a is advantageous. The lighting is provided by two opposite end faces 7, 7' on which light-emitting diodes 1, 1' are arranged in plastic parts 8, 8' in the manner described above . With increasing distance from the end faces 7, T, the number of bars per transverse row increases towards the middle of the light guide plate 3. This ensures uniform light emission even with very

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Claims (10)

Dipl.-lng. KLAUS WEgTRffAL .'. ."· ." · «wkjJstrasse 33 Telefon (07721) 56007 ;Dipl.-lng. KLAUS WEgTRffAL .'. ."· ." · «wkjJstrasse 33 Telephone (07721) 56007 ; ··,,·,:.'. .·*..** Telex 7921573wemud ?-··,,·,:.'. .·*..** Telex 7921573wemud ?- Dr. rer.nat. BERND MUiSGIVUG ,',,,·... Dr. rer.nat. BERND MUiSGIVUG ,',,,·... * .. * WWO VS-VIUJNGEN Telefax (07721)55164 ~·;* .. * WWO VS-VIUJNGEN Fax (07721)55164 ~·; Dr. rer. nat OTTO BÜCHNER Fossmannstrasse 30a Telefon (089) 832446 %\ Dr. rer. nat OTTO BÜCHNER Fossmannstrasse 30a Telephone (089) 832446 %\ Telex 5213177 webud ; 'Telex 5213177 webud ; ' Patentanwälte D-8000 MÜNCHEN 60 Telefax (089) 8340966 'Patent Attorneys D-8000 MUNICH 60 Fax (089) 8340966 ' European Patent Attorneys *r.~European Patent Attorneys *r.~ U.Z.: iccOOlU.Z.: iccOOl S C H U T Z A H S P R Ü C H E PROTECTION 1. Beleuchtungseinrichtung für LCD-Displays oder dergleichen mit einer von einer Stirnfläche beleuchteten Lichtleiterplatte, deren Rückseite teilweise mit einer reflektierenden bzw. streuenden Schicht versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Flächenanteil der reflektierenden bzw. streuenden Schicht an der Gesamtfläche der Rückseite mit zunehmendem Abstand von der Stirnfläche (7, T) zur Einkopplung des Lichtes zunimmt ·1. Lighting device for LCD displays or the like with a light guide plate illuminated from a front surface, the back of which is partially provided with a reflective or scattering layer, characterized in that the area proportion of the reflective or scattering layer in the total area of the back increases with increasing distance from the front surface (7, T) for coupling in the light. 2. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiterplatte von zwei einander gegenüberliegenden Stirnflächen (7, T) beleuchtet ist und daß der Flächenanteil der reflektierenden bzw. streuenden Schicht an der Gesamtfläche der Rückseite mit zunehmendem Abstand von den Stirnflächen (7, 7 ') zur Mitte hin zunimmt.2. Lighting device according to claim 1, characterized in that the light guide plate is illuminated by two mutually opposite end faces (7, T) and that the area proportion of the reflecting or scattering layer in the total area of the rear side increases with increasing distance from the end faces (7, 7 ') towards the center. 3. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnfläche (7, 7') zur Einkopplung dee Lichtes Leuchtdioden (1, 1') vorgesehen sind.3. Lighting device according to claim 1 or 2, characterized in that light-emitting diodes (1, 1') are provided on the front surface (7, 7') for coupling in the light. Poetgiroamt: Karleruhe 76979*754 edaKMMo^eitafttttantfAOVlpingen (BU 69470039) 146332Poetgiroamt: Karleruhe 76979*754 edaKMMo^eitafttttantfAOVlpingen (BU 69470039) 146332 4. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtdioden (1, I1) in einem lichtdurchlässigen, quaderförmigen Kunststoffteil (8, 8·) nebeneinander in einer Reihe angeordnet sind, das zur Einkopplung des Lichtes auf die Stirnfläche {7, "7' } der Lichtleiterplatte (3) aufgesetzt ist.4. Lighting device according to claim 3, characterized in that the light-emitting diodes (1, I 1 ) are arranged next to one another in a row in a translucent, cuboid-shaped plastic part (8, 8·) which is placed on the end face {7, "7' } of the light guide plate (3) for coupling in the light. 5. bieuchtungseisrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffteil (8, 81) an seinen5. lighting device according to claim 4, characterized in that the plastic part (8, 8 1 ) at its ( f Außenseiten mit einer reflektierenden Farbe beschichtet( f outsides coated with a reflective paint ist.is. 6. Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Vorderseite der Lichtleiterplatte (3) eine lichtstreuende (transflektive) Folie (2) vorgesehen ist.6. Lighting device according to one of the preceding claims, characterized in that a light-scattering (transflective) film (2) is provided on the front side of the light guide plate (3). 7. Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseite der Lichtleiterplatte (3) eine Siebdruckschicht (4) aufweist.7. Lighting device according to one of the preceding claims, characterized in that the back of the light guide plate (3) has a screen-printed layer (4). 8. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebdruckschicht (4) in Einkopplungerichtung des Lichtes verlaufende parallele Balken (6) aufweist, die in Querreihen nebeneinander angeordnet sind.8. Lighting device according to claim 7, characterized in that the screen-printed layer (4) has parallel bars (6) running in the coupling direction of the light, which are arranged next to one another in transverse rows. 9. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite und/oder Anzahl der Balken (6) mit zunehmendem Abstand von der Stirnfläche (7, 7') zur Einkopplung des Lichtes zunimmt/zunehmen. 9. Lighting device according to claim 8, characterized in that the width and/or number of bars (6) increases with increasing distance from the end face (7, 7') for coupling in the light. 10. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebdruckschicht (4) mit einer reflektierenden Schicht (5) hinterlegt ist.10. Lighting device according to one of claims 7 to 9, characterized in that the screen-printed layer (4) is backed by a reflective layer (5). 184184
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