WO1988003663A1 - Liquid crystal indicator, preferably for motor vehicles - Google Patents

Liquid crystal indicator, preferably for motor vehicles Download PDF

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WO1988003663A1
WO1988003663A1 PCT/DE1987/000373 DE8700373W WO8803663A1 WO 1988003663 A1 WO1988003663 A1 WO 1988003663A1 DE 8700373 W DE8700373 W DE 8700373W WO 8803663 A1 WO8803663 A1 WO 8803663A1
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WO
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liquid crystal
light
crystal cell
light guide
display device
Prior art date
Application number
PCT/DE1987/000373
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French (fr)
Inventor
Ehrenfried Fabry
Georg Goddard
Dieter Meyer
Hans Petermann
Bernhard Pirkl
Werner Wiedemann
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Priority to DE8787905189T priority Critical patent/DE3782945D1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Arrangement of adaptations of instruments
    • B60K35/22—
    • B60K35/60—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q3/00—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors
    • B60Q3/10—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors for dashboards
    • B60Q3/14—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors for dashboards lighting through the surface to be illuminated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
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    • B60Q3/60—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors characterised by optical aspects
    • B60Q3/62—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors characterised by optical aspects using light guides
    • B60Q3/64—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors characterised by optical aspects using light guides for a single lighting device
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133621—Illuminating devices providing coloured light

Definitions

  • Display device with liquid crystal cell preferably for motor vehicles
  • the invention is based on a display device for measured values, fault displays and the like on at least one liquid crystal cell, preferably in motor vehicles according to the preamble of the main claim.
  • each area of the LCD can be provided with only one color scheme assigned to it. If different colors of the different areas of the LCD are desired for different vehicle types, then it is necessary to keep a correspondingly large assortment of liquid crystal cells available, which requires a considerable amount of storage.
  • Another disadvantage is that the different coloring produced by foils or color printing also affects the uncontrolled, blocked surface areas of the LCD, so that there is an undesirable basic brightness in terms of color and thickness.
  • the aim of the present solution is to be able to freely choose a different coloring at different areas of the LCD at any time, in order to be completely flexible in the choice of the coloring with little storage.
  • the inventive design of the display device with the characterizing features of the main claim has the advantage that the areas of the LCD with different colors can be delimited from each other by the arrangement of at least one light guide on the back of an area and can be illuminated by differently colored light sources.
  • the desired color scheme can be freely selected here, since the desired color scheme only takes place after the display device has been installed and the light sources have been inserted in the individual areas of the LCD.
  • Another advantage is that known measures, such as the arrangement of scattering films and fluorinating disks, raster printing and the like, provide a uniform basic brightness in the blocked areas of the area LCD is possible and that a uniform transmission of the light is achieved in the controlled surface segments of the LCD.
  • the transition of the colors between the areas of different colors can be so soft that it results in a very good visual appearance.
  • the use of light guides for illuminating the LCD also has the advantage that the light sources can be arranged next to, behind or outside the display device, so that the space required for the illumination of the LCD is very small and thus does not unnecessarily affect the design of the display device .
  • a particularly flat design can be realized in that the light guide behind the LCD is wedge-shaped and the colored light sources are arranged on that side of the light guide with the thicker end region.
  • the back of the LCD has two adjacent, wedge-shaped light guides on two adjacent areas of different colors, the light sources of which are arranged on two opposite sides of the LCD.
  • the areas of different colors of the LCD can be of very different sizes, it can be particularly expedient to illuminate the smaller area by means of a light guide and the larger area of the LCD by an incandescent lamp arranged in a light shaft behind the LCD.
  • an incandescent lamp arranged in a light shaft behind the LCD.
  • the light guide is expediently covered with a reflective layer, with the exception of the coupling-in and coupling-out surfaces of the light.
  • FIG. 1 shows an LCD display device in cross section with two differently colored areas of the LCD and a light guide behind one of the two areas
  • FIG. 2 shows the light guide from FIG. 1 in an enlarged, spatial representation
  • FIG. 3 shows an LCD display device in cross section with three Areas of different colors and a light guide behind the middle area
  • Figure 4 shows a cross section through an LCD display with a wedge-shaped light guide behind two areas of different colors of an LCD. Description of the embodiments
  • a display device for a motor vehicle with a large liquid crystal display is designated by 10.
  • a multi-part housing 11 carries at the front a transparent cover plate 12, behind which a transmissive liquid crystal cell 13 with the usual, known structure is enclosed in the housing 11.
  • the liquid crystal cell 13 has two areas A and B lying next to one another or one above the other, which are to be illuminated with different colors in the different controlled segments.
  • the activated segments of the liquid crystal cell 12 are intended to be used to implement characters, symbols and displays, the upper region A serving to display various functions and states which are to be monitored and are continuously displayed via electronics (not shown) or when faults occur .
  • Area B is used to display further data, scales and the like, the segments of which are controlled in a corresponding manner by the electronics.
  • a light guide 14 Arranged on the rear of the liquid crystal cell 13 in the upper area A is a light guide 14 extending over this area, which is shown in FIG. 2 in a spatial representation and on an enlarged scale.
  • the light guide 14 has on its opposite sides two extensions 15 directed away from the liquid crystal cell 13, at the rear end area of which two differently colored incandescent lamps 16 are positioned next to one another in the display device 10 so that each of the incandescent lamps is in a U-shaped recess 17 Extensions 15 protrude. While the front incandescent lamp 16, which can be seen in FIG. 1, emits red light, the incandescent lamp 16, which is arranged at a distance behind it and cannot be seen in FIG. 1, emits green light for the second extension 15.
  • the lamps are switchable so that normal functions are displayed in area A of the liquid crystal cell 13, the green light bulb 16 and the red light bulb 16 are switched on when faults occur.
  • the light from the incandescent lamps 16 enters the coupling surfaces 18 in the region of the U-shaped recess 17 at the rear end region of the light guide 14. It is then deflected via a bevel 19 of the light guide 14 in such a way that at its front end region, which is arranged behind the liquid crystal cell 13, it emerges evenly distributed on the surface directed towards the liquid crystal cell 13.
  • a light shaft 20 Beside or below the area A of the liquid crystal cell 13 covered by the light guide 14, behind the area B of the liquid crystal cell 13 there is a light shaft 20, the side walls 21 of which serve as a reflector and the bottom of which is formed by an insulating plate 22 which carries a further incandescent lamp 23.
  • This preferably white light bulb 23 is intended to illuminate area B of the liquid crystal cell 13 uniformly.
  • a scattering film 24, which may be colored yellow, orange or with a different contrast color, or a correspondingly colored fluorescent pane is arranged in the light shaft 20, which is printed on the back in a manner known per se using a screen print made of an opaque material for uniform illumination of the liquid crystal cell 13 within of area B can be provided.
  • the light guide 14 is provided behind the area A of the liquid crystal cell 13 with a further extension 25 which projects into the light shaft 20 and a further one at the rear end area Has chamfer 26.
  • the extension 25 has a large coupling surface 27 to the incandescent lamp 23 in the light shaft 20, to which part of the light from the incandescent lamp 23 enters the light guide 14.
  • the bevel 25 as well as a further bevel 28 at the front of the extension 25 - as indicated by arrows in the figure - directs part of the light from the incandescent lamp 23 to region A of the liquid crystal cell, where it emerges evenly on the surface of the light guide 14 facing region A as a coupling-out surface 29.
  • the light guide 14 with the exception of the coupling-in areas 18 and 27 and the coupling-out area 29 of the light behind the area A of the liquid crystal cell 13 is vapor-coated with a reflective layer.
  • the uniform decoupling of the light on the surface 29 can also be achieved by a screen color printing on the back of the light guide 14.
  • FIG. 3 shows a display device, designated 30, for a motor vehicle with a large-area liquid crystal display.
  • a housing surround 31 carries at the front a transmissive liquid crystal cell 32 with the known structure, according to which a liquid crystal substance is filled and sealed between two glass plates having electrodes.
  • the liquid crystal cell 32 is intended to have three adjacent areas A, B and C of different colors for characters, symbols, scales and other displays, the central area A serving to display various functions and states which are to be monitored and continuously or when faults occur should be displayed.
  • the adjacent areas B and C are used to display further data, scales and the like.
  • the liquid crystal cell 32 Behind the liquid crystal cell 32 are adjacent fluorine disks 33 which are assigned to the areas A, B and C of the liquid crystal cell 32 and which can be colored, for example, yellow, orange or red .
  • appropriately colored scatter foils can also be provided.
  • the panes 33 or the scattering foils can be provided with a screen print made of an opaque material, which ensures uniform illumination of the liquid crystals stall cell 32 is used within the individual areas A, B and C by point light sources.
  • light wells 34 and 35 are provided in the areas B and C of the liquid crystal cell 32, which are essentially formed by the housing surround 31, which is coated on the inside and serves as a reflector.
  • a light bulb 36 and 37 with white light is used as the light source, which serves both for the basic brightness in areas B and C of the liquid crystal cell 32 and for the illumination of the controlled segments in these areas.
  • a light guide 38 is arranged as a block with a trapezoidal cross section, the light base 38 being directed toward the liquid crystal cell 32 with its larger base side and towards a plurality of incandescent lamps 39, 40, 41 lying side by side.
  • the middle incandescent lamp 40 has white light
  • the left incandescent lamp 39 emits green light
  • the right incandescent lamp 41 emits red light.
  • the incandescent lamp 40 is constantly switched on with white light in order to achieve a basic brightness in the blocked surface areas of the liquid crystal cell 32 in the area A
  • the incandescent lamps 29 and 41 can optionally be switched over depending on the switching of the electronics for the display of faults or for function and status displays be so that the color of the display in area A of the liquid crystal display can be changed.
  • FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of a display device according to the invention.
  • a liquid crystal cell 42 for a large display is here divided into two display areas A and B of different colors.
  • Arranged behind the liquid crystal cell 42 are two abutting scattering foils 43 or colored fluorizing disks assigned to the areas A and B.
  • Behind it are two wedge-shaped light guides 44 and 45, each covering an area A and B of the liquid crystal cell 42.
  • the light sources for the illumination of the areas A and B are arranged here on two opposite sides of the liquid crystal cell 42 in the area of the light guides 44 and 45.
  • the light guides 44 and 45 abut each other on the sides of small thickness.
  • a white light bulb 46 is arranged on the light guide 45 for the area B of the liquid crystal cell 42, and on the thicker side of the light guide 44 for the area A, two adjacent, differently colored, switchable light bulbs 47 and 48 are arranged.
  • Another white light bulb can be provided for a uniform basic brightness.
  • the various exemplary embodiments are intended to clarify that the invention should not be restricted to a specific embodiment of the light guide or the light guides behind the liquid crystal cell.
  • the arrangement of the various light bulbs does not have to be within the display device either. Rather, the light guide, which is provided for at least one of the areas of the liquid crystal cell, can also lead out of the display device, so that it is possible to mount a colored light source for illuminating this area of the liquid crystal cell outside of the display device in an easily accessible place, in order to access it Way to realize a very flat display device and to facilitate the replacement of a defective light source.
  • a different coloring for the area of the liquid crystal display assigned to the light guide can be implemented or freely selected.
  • the light guide is designed in such a way that the colored light entering it only emerges from the surface that lies behind the area of the liquid crystal cell assigned to it, while the colored light is prevented from escaping to the adjacent area of the liquid crystal cell by total reflection or coating of the light guide.
  • one, two or more switchable colors are possible when illuminating the area of the liquid crystal cell assigned to the light guide.

Description

Anzeigegerät mit Flüssigkristallzelle, vorzugsweise für Kraftfahrzeuge
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Anzeigegerät für Meßwerte, Störanzeigen und dgl. auf mindestens einer Flüssigkristallzelle, vorzugsweise in Kraftfahrzeugen nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Bei einem bekannten Anzeigegerät dieser Art werden Bereiche der Flüssigkristallzelle mit unterschiedlicher Farbgebung der Schriften und Symbole bzw. der anzuzeigenden Informationen durch Farbfolien erreicht, welche zwischen der Flüssigkristallzelle und einem dahinter angeordneten Transflektor eingesetzt werden, so daß sowohl bei hellem Umgebungslicht als auch bei Dunkelheit eine gute Farbgebung erreicht wird (Elektronik, 1983, Heft 19, Seite 16). Bekannt ist ferner bei Verwendung transmissiver LCDs in den Bereichen mit unterschiedlicher Farbgebung einen entsprechenden Farbaufdruck an der Rückseite der LCD anzubringen. Dies ist insbesondere bei Flüssigkristall-Großdisplays in Kraftfahrzeugen dort erwünscht, wo Warn- oder Störanzeigen gegenüber anderen Anzeigen wie Uhrzeit, Geschwindigkeit, Motordrehzahl und dgl. durch unterschiedliche Farbgebung herausgehoben werden sollen. Bei den bekannten Lösungen ist es jedoch nachteilig, daß jeder Bereich der LCD mit nur einer ihm zugeordneten Farbgebung versehen werden kann. Werden bei verschiedenen Fahrzeugtypen jeweils andere Farbgebungen der verschiedenen Bereiche der LCD gewünscht, so ist es erforderlich, ein entsprechend großes Sortiment von Flüssigkristallzellen bereitzuhalten, was einen erheblichen Aufwand an Lagerhaltung erfordert. Nachteilig ist ferner, daß die durch Folien oder Farbdruck erzeugte unterschiedliche Farbgebung sich auch auf die nicht angesteuerten, gesperrten Flächenbereiche der LCD auswirkt, so daß sich dort, eine unerwünschte farblich und in der Stärke unterschiedliche Grundhelligkeit ergibt.
Mit der vorliegenden Lösung wird angestrebt, eine unterschiedliche Farbgebung an verschiedenen Bereichen der LCD jederzeit frei wählen zu können, um dadurch bei geringer Lagerhaltung für die Wahl der Farbgebung völlig flexibel zu sein.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Ausbildung des Anzeigegerätes mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß die Bereiche der LCD mit unterschiedlicher Farbgebung durch die Anordnung mindestens eines Lichtleiters an der Rückseite eines Bereiches gegen einander abgegrenzt und durch verschieden farbige Lichtquellen ausgeleuchtet werden können. Die gewünschte Farbgebung ist hier frei wählbar, da erst nach der Montage des Anzeigegerätes mit dem Einsetzen der Lichtquellen in den einzelnen Bereichen der LCD die gewünschte Farbgebung erfolgt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch bekannte Maßnahmen, wie beispielsweise die Anordnung von Streufolien und fluorisierenden Scheiben, Rasterdruck und dgl. eine gleichmäßige Grundhelligkeit in den gesperrten Flächenbereichen der LCD möglich ist und daß eine gleichmäßige Transmission des Lichtes in den angesteuerten Flächensegmenten der LCD erzielt wird. Der Übergang der Farben zwischen den Bereichen unterschiedlicher Farbgebung kann auf diese Weise so weich sein, daß sich dadurch ein sehr gutes optisches Erscheinungsbild ergibt.
Durch die in den Unteransprüchen ausgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale möglich. Besonders vorteilhaft ist es, am hinteren Endbereich des Lichtleiters mehrere Lichtquellen von unterschiedlicher Farbe anzuordnen, um in einem Bereich der LCD durch Umschalten der Glühlampen ein Wechsel der Farbe zu ermöglichen. Dadurch ist es ferner möglich, für eine einheitliche Grundhelligkeit der LCD eine Glühlampe mit weißem Licht vorzusehen. Ist der Bereich beispielsweise für Funktions- und Zustandsanzeigen verschiedener Einrichtungen im Fahrzeug vorgesehen, so ist es vorteilhaft, zur Anzeige normaler Werte und Funktionen eine grüne Lampe einzuschalten. Bei Anzeige von Störungen ist dagegen eine rote Lampe für diesen Bereich der LCD einzuschalten, wobei beispielsweise die Störanzeige durch intermittierendes Aufleuchten der gestörten Funktion auf der LCD kenntlich gemacht wird.
Die Verwendung von Lichtleitern zur Ausleuchtung der LCD hat außerdem den Vorteil, daß die Lichtquellen seitlich neben, hinter oder außerhalb des Anzeigegerätes angeordnet werden können, so daß der Platzbedarf für die Ausleuchtung der LCD sehr gering ist und damit den konstruktiven Aufbau des Anzeigegerätes nicht unnötig beeinträchtigt. Eine besonders flach bauende Ausführung läßt sich dadurch realisieren, daß der Lichtleiter hinter der LCD keilförmig ausgebildet ist und die farbigen Lichtquellen an derjenigen Seite des Lichtleiters mit dem dickeren Endbereich eingeordnet sind. Besonders vor teilhaft ist es, wenn die LCD an ihrer Rückseite an zwei benachbarten Bereichen unterschiedlicher Farbgebung zwei benachbarte, keilförmig ausgebildete Lichtleiter aufweist, deren Lichtquellen an zwei einander gegenüberliegenden Seiten der LCD angeordnet sind. Da die Bereiche unterschiedlicher Farbgebung der LCD sehr unterschiedlich groß sein können, kann es besonders zweckmäßig sein, den kleineren Bereich über einen Lichtleiter und den größeren Bereich der LCD durch eine in einem Lichtschacht hinter der LCD angeordneten Glühlampe auszuleuchten. Dabei ist es vorteilhaft, zur Erzielung einer gleichmäßigen Grundhelligkeit der LCD den Lichtleiter hinter dem benachbarten, verschiedenfarbig auszuleuchtenden Bereich der LCD so auszubilden, daß ein Teil des Lichtes von der Glühlampe im Lichtschacht in einem hinteren Endbereich des Lichtleiters eintritt und an dem vom Lichtleiter abgedeckten Bereich der LCD wieder austritt. Zweckmäßigerweise ist dabei der Lichtleiter mit Ausnahme der Einkoppel- und Auskoppelflächen des Lichtes mit einer reflektierenden Schicht bedeckt.
Zeichnung
Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein LCD-Anzeigegerät im Querschnitt mit zwei verschiedenfarbigen Bereichen der LCD und einem Lichtleiter hinter einem der beiden Bereiche, Figur 2 zeigt den Lichtleiter aus Figur 1 in vergrößerter, raumbildlicher Darstellung, Figur 3 zeigt ein LCD-Anzeigegerät im Querschnitt mit drei Bereichen unterschiedlicher Farbgebung und einem Lichtleiter hinter dem mittleren Bereich und Figur 4 zeigt einen Querschnitt durch eine LCD-Anzeige mit je einem keilförmigen Lichtleiter hinter zwei Bereichen unterschiedlicher Farbgebung einer LCD. Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In Figur 1 ist ein Anzeigegerät für ein Kraftfahrzeug mit einer Flüssigkristall-Großanzeige mit 10 bezeichnet. Ein mehrteiliges Gehäuse 11 trägt vorn eine transparente Abdeckscheibe 12, hinter der eine transmissive Flussigkristallzelle 13 mit dem üblichen, bekannten Aufbau im Gehäuse 11 eingefaßt ist. Die Flussigkristallzelle 13 hat zwei nebeneinander bzw. übereinanderliegende Bereiche A und B, die mit unterschiedlicher Farbgebung in den verschiedenen angesteuerten Segmenten ausgeleuchtet werden sollen. Durch die angesteuerten Segmente der Flussigkristallzelle 12 sollen Schriftzeichen, Symbole und Anzeigen realisiert werden, wobei der obere Bereich A zur Anzeige verschiedener Funktionen und Zustände dient, die zu überwachen sind und über eine nicht dargestellte Elektronik ständig bzw. beim Auftreten von Störungen zur Anzeige gebracht werden. Der Bereich B dient zur Anzeige weiterer Daten, Skalen und dgl., deren Segmente in entsprechender Weise von der Elektronik angesteuert werden. An der Rückseite der Flussigkristallzelle 13 ist im oberen Bereich A ein über diesen Bereich reichender Lichtleiter 14 angeordnet, der in Figur 2 in raumbildlicher Darstellung und vergrößertem Maßstab dargestellt ist. Der Lichtleiter 14 hat an seinen gegenüberliegenden Seiten zwei von der Flussigkristallzelle 13 weggerichtete Fortsätze 15, an deren hinteren Endbereich zwei mit Abstand nebeneinander im Anzeigegerät 10 angeordnete, verschieden farbige Glühlampen 16 so positioniert sind, daß jede der Glühlampen in einer U-förmigen Ausnehmung 17 der Fortsätze 15 hineinragt. Während die vordere, in Figur 1 erkennbare Glühlampe 16 rotes Licht abgibt, gibt die mit Abstand dahinter angeordnete, in Figur 1 nicht erkennbare Glühlampe 16 für den zweiten Fortsatz 15 grünes Licht ab. Die Lampen sind umschaltbar, so daß bei der Anzeige normaler Funktionen im Bereich A der Flussigkristallzelle 13 die grüne Glühlampe 16 und beim Auftreten von Störungen die rote Glühlampe 16 eingeschaltet wird. Das Licht der Glühlampen 16 tritt an den Einkoppelflächen 18 im Bereich der U-förmigen Ausnehmung 17 am hinteren Endbereich des Lichtleiters 14 ein. Es wird dann über eine Abschrägung 19 des Lichtleiters 14 so umgelenkt, daß es an seinem vorderen Endbereich, der hinter der Flussigkristallzelle 13 angeordnet ist, an der zur Flussigkristallzelle 13 hin gerichteten Oberfläche gleichmäßig verteilt austritt.
Neben bzw. unterhalb des vom Lichtleiter 14 abgedeckten Bereiches A der Flussigkristallzelle 13 ist hinter dem Bereich B der Flussigkristallzelle 13 ein Lichtschacht 20, dessen Seitenwände 21 als Reflektor dienen und dessen Boden durch eine Isolierstoffplatte 22 gebildet ist, die eine weitere Glühlampe 23 trägt. Diese vorzugsweise weiße Glühlampe 23 soll den Bereich B der Flussigkristallzelle 13 gleichmäßig ausleuchten. Dazu ist im Lichtschacht 20 eine gegebenenfalls gelb, orange oder mit einer anderen Kontrastfarbe eingefärbte Streufolie 24 bzw. eine entsprechend eingefärbte fluoreszierende Scheibe angeordnet, die an der Rückseite in an sich bekannter Weise mit einem Rasterdruck aus einem lichtundurchlässigen Material zur gleichmäßigen Ausleuchtung der Flussigkristallzelle 13 innerhalb des Bereichs B versehen werden kann. Um auch bei ausgeschalteten Glühlampen 16 eine gleichmäßige Grundhelligkeit der Flussigkristallzelle 13 in den nicht angesteuerten Flächenbereichen zu erzielen, ist der Lichtleiter 14 hinter dem Bereich A der Flussigkristallzelle 13 mit einem weiteren Fortsatz 25 versehen, der in den Lichtschacht 20 ragt und am hinteren Endbereich eine weitere Abschrägung 26 aufweist. Der Fortsatz 25 hat zur Glühlampe 23 im Lichtschacht 20 eine große Einkoppelfläche 27, an welche ein Teil des Lichtes der Glühlampe 23 in den Lichtleiter 14 eintritt. Über die Abschrägung 25 sowie über eine weitere Abschrägung 28 vorn am Fortsatz 25 wird - wie in Figur durch Pfeile angedeutet - ein Teil des Lichtes der Glühlampe 23 zum Bereich A der Flussigkristallzelle gelenkt, wo es gleichmäßig an der zu Bereich A hin gerichteten Oberfläche des Lichtleiters 14 als Auskoppelfläche 29 austritt. Um eine möglichst gute und gleichmäßige Ausleuchtung des Bereiches A der Flussigkristallzelle 13 zu bekommen, ist der Lichtleiter 14 mit Ausnahme der Einkoppelflächen 18 und 27 und der Auskoppelfläche 29 des Lichtes hinter dem Bereich A der Flussigkristallzelle 13 mit einer reflektierenden Schicht bedampft. Die gleichmäßige Auskopplung des Lichtes an der Fläche 29 kann auch durch einen Rasterfarbdruck an der Rückseite des Lichtleiters 14 erreicht werden.
Figur 3 zeigt in einem anderen Ausführungsbeispiel ein mit 30 bezeichnetes Anzeigegerät für ein Kraftfahrzeug mit einer Flüssigkristall-Großanzeige. Eine Gehäuseeinfassung 31 trägt vorn eine transmissive Flussigkristallzelle 32 mit dem bekannten Aufbau, wonach eine Flüssigkristallsubstanz zwischen zwei Elektroden aufweisende Glasplatten eingefüllt und abgedichtet ist. Die Flussigkristallzelle 32 soll drei nebeneinanderliegende Bereiche A, B und C unterschiedlicher Farbgebung für Schriftzeichen, Symbole, Skalen und sonstige Anzeigen aufweisen, wobei der mittlere Bereich A zur Anzeige verschiedener Funktionen und Zustände dient, die zu überwachen sind und ständig bzw. beim Auftreten von Störungen zur Anzeige gebracht werden sollen. Die daneben liegenden Bereiche B und C dienen zur Anzeige weiterer Daten, Skalen und dgl. Hinter der Flussigkristallzelle 32 sind nebeneinanderliegende, den Bereichen A, B und C der Flussigkristallzelle 32 zugeordnete fluorisierende Scheiben 33 angeordnet, die z.B. gelb, orange oder rot eingefärbt sein können. Anstelle oder zusätzlich zu den fluorisierenden Scheiben 33 können auch entsprechend eingefärbte Streufolien vorgesehen werden. In an sich bekannter Weise können die Scheiben 33 oder die Streufolien mit einem Sasterdruck aus einem lichtundurchlässigen Material versehen werden, welcher zu einer gleichmäßigen Ausleuchtung der Flüssigkri stallzelle 32 innerhalb der einzelnen Bereiche A, B und C durch punktförmige Lichtquellen dient. Hinter den Scheiben 33 sind in den Bereichen B und C der Flussigkristallzelle 32 Lichtschächte 34 und 35 vorgesehen, die im wesentlichen durch die Gehäuseeinfassung 31 gebildet werden, die innen entsprechend beschichtet als Reflektor dient. Am Boden der Lichtschächte 34 und 35 ist als Lichtquelle jeweils eine Glühlampe 36 und 37 mit weißem Licht eingesetzt, die sowohl für die Grundhelligkeit in den Bereichen B und C der Flussigkristallzelle 32 als auch für die Ausleuchtung der angesteuerten Segmente in diesen Bereichen dient. Hinter dem mittleren Bereich B der Flussigkristallzelle 32 ist als Block mit trapezförmigem Querschnitt ein Lichtleiter 38 angeordnet, der mit seiner größeren Grundseite zur Flussigkristallzelle 32 hin und mit seiner kleineren Grundseite zu mehreren, nebeneinanderliegenden Glühlampen 39, 40, 41 hin gerichtete ist. Von diesen Glühlampen hat beispielsweise die mittlere Glühlampe 40 weißes Licht, wogegen die linke Glühlampe 39 grünes Licht und die rechte Glühlampe 41 rotes Licht abstrahlt. Während die Glühlampe 40 mit weißem Licht zur Erzielung einer Grundhelligkeit in den gesperrten Flächenbereichen der Flussigkristallzelle 32 im Bereich A ständig eingeschaltet ist, können die Glühlampen 29 und 41 wahlweise je nach Schaltung der Elektronik für die Anzeige von Störungen bzw. für Funktions- und Zustandsanzeigen umgeschaltet werden, so daß die Farbgebung der Anzeige im Bereich A der Flüssigkristallanzeige gewechselt werden kann.
In Figur 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Anzeigegerät dargestellt. Eine Flussigkristallzelle 42 für ein Großdisplay ist hier in zwei Anzeigebereiche A und B unterschiedlicher Farbgebung aufgeteilt. Hinter der Flussigkristallzelle 42 sind zwei aneinanderstoßende, den Bereichen A und B zugeordnete Streufolien 43 bzw. eingefärbte fluorisierende Scheiben angeordnet. Dahinter befinden sich zwei keilförmig ausgebildete Lichtleiter 44 und 45, die je einen Bereich A bzw. B der Flussigkristallzelle 42 abdecken. Die Lichtquellen für die Ausleuchtung der Bereiche A und B sind hier an zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Flussigkristallzelle 42 im Bereich der Lichtleiter 44 und 45 angeordnet. Die Lichtleiter 44 und 45 stoßen an den Seiten geringer Dicke aneinander an. An der gegenüberliegenden dickeren Seite ist am Lichtleiter 45 für den Bereich B der Flussigkristallzelle 42 eine weiße Glühlampe 46 angeordnet und an der dickeren Seite des Lichtleiters 44 für den Bereich A sind zwei nebeneinanderliegende, verschiedenfarbige, umschaltbare Glühlampen 47 und 48 angeordnet. Für eine gleichmäßige Grundhelligkeit kann hier noch eine weitere weiße Glühlampe vorgesehen werden.
Die verschiedenen Ausführungsbeispiele sollen verdeutlichen, daß die Erfindung nicht auf eine bestimmte Ausführungsform des Lichtleiters bzw. der Lichtleiter hinter der Flussigkristallzelle beschränkt sein soll. Auch die Anordnung der verschiedenen Glühlampen müssen nicht innerhalb des Anzeigegerätes liegen. Vielmehr kann der Lichtleiter, der für mindestens einen der Bereiche der Flussigkristallzelle vorgesehen ist, auch aus dem Anzeigegerät herausführen, so daß es möglich ist, eine farbige Lichtquelle zur Ausleuchtung dieses Bereiches der Flussigkristallzelle außerhalb des Anzeigegerätes an einem leicht zugänglichen Platz anzubringen, um auf diese Weise ein sehr flachbauendes Anzeigegerät zu realisieren und das Auswechseln einer defekten Lichtquelle zu erleichtern. Außerdem kann durch Auswechseln der Lichtquelle jederzeit eine andere Farbgebung für den dem Lichtleiter zugeordneten Bereich der Flüssigkristallanzeige realisiert bzw. frei gewählt werden. Ferner ist es möglich, im Rahmen der vorliegenden Erfindung zwischen dem Lichtleiter und der Flussigkristallzelle wahlweise eine Streufolie, eine fluorisierende Scheibe, ein Filter und/oder einen Polarisator anzubringen. Der Lichtleiter wird jeweils so gestaltet, daß das in ihm eintretende farbige Licht nur aus der Oberfläche austritt, die hinter dem ihm zugeordneten Bereich der Flussigkristallzelle liegt, wogegen der Austritt des farbigen Lichtes auf den benachbarten Bereich der Flussigkristallzelle durch Totalreflexion oder Beschichtung des Lichtleiters verhindert wird. Je nach Ausführung sind ein, zwei oder mehr umschaltbare Farbgebungen bei der Ausleuchtung des dem Lichtleiter zugeordneten Bereiches der Flussigkristallzelle möglich.

Claims

Ansprüche
1. Anzeigegerät für Meßwerte, Funktions-, Zustands-, Störanzeigen oder dgl. auf mindestens einer Flussigkristallzelle, vorzugsweise im Kraftfahrzeug, wobei die Flussigkristallzelle eine rückwärtige Ausleuchtung aufweist, durch welche Bereiche mit unterschiedlicher Farbgebung der Schriften, Symbole bzw. Anzeigen beleuchtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß an der Rückseite einer transmissiven Flussigkristallzelle (13, 32, 42) mindestens einer (A) der Bereiche (A, B, C) mit unterschiedlicher Farbgebung einen über diesen Bereich (A) reichenden Lichtleiter (14, 38, 44) aufweist, der das farbige Licht einer an einem Endbereich des Lichtleiters angeordneten Lichtquelle (16, 39, 47) an seiner zur Flussigkristallzelle hin gerichteten Oberfläche auskoppelt.
2. Anzeigegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Endbereich des Lichtleiters (14, 38, 44) mehrere Lichtquellen (16,
39, 47) unterschiedlicher Farbe angeordnet und getrennt voneinander einschaltbar sind.
3. Anzeigegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter (44, 45) hinter einem Bereich (A, B) der Flussigkristallzelle (43) keilförmig ausgebildet ist und daß die farbigen Lichtquellen an der dickeren Seite des Lichtleiters (44, 45) angeordnet sind.
4. Anzeigegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flussigkristallzelle (43) an ihrer Rückseite an zwei benachbarten Bereichen (A, B) mit unterschiedlicher Farbgebung zwei benachbarte, keilförmig ausgebildete Lichtleiter (44, 45) aufweist, deren Lichtquellen (46, 47) an zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Flussigkristallzelle (42) im Bereich der Lichtleiter (44, 45) angeordnet sind.
5. Anzeigegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter (14) an zwei gegenüberliegenden Seiten jeweils eine von der Flussigkristallzelle (13) weggerichtete Fortsätze (15) aufweist, an deren Endbereich jeweils eine verschiedenfarbige Glühlampe (16) angeordnet ist.
6. Anzeigegerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühlampen (16) jeweils in eine ü-förmige Ausnehmung (17) der Fortsätze (15) hineinragen.
7. Anzeigegerät nach Anspruch 1, 2, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein neben dem vom Lichtleiter (14, 38) abgedeckten Bereich (A) der Flussigkristallzelle (13, 32) liegender Bereich durch eine in einem Lichtschacht (20, 34, 35) hinter der Flussigkristallzelle (13, 32) angeordneten Glühlampe (23, 36, 37) ausgeleuchtet ist.
8. Anzeigegerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Lichtes von der Glühlampe (23) im Lichtschacht (20) für eine gleichmäßige Grundhelligkeit der Flussigkristallzelle (13) in einem hinteren Endbereichs eines Fortsatzes (25) des Lichtleiters (14) eintritt und an dem vom Lichtleiter (14) abgedeckten Bereich (A) der Flussigkristallzelle ( 13 ) wieder austritt.
9. Anzeigegerät nach einem der Ansprüche 1, 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter (38) als Block mit trapezförmigem Querschnitt ausgebildet ist, der mit der größeren Grundseite zur Flüssigkristallanzeige (32) hin und mit seiner kleineren Grundseite zur Lichtquelle (39) hin gerichtet ist und neben dem mindestens ein Lichtschacht (34, 35) mit einer weiteren Lichtquelle (36, 37) zur Ausleuchtung eines benachbarten Bereiches (B, C) der Flussigkristallzelle (32) angeordnet ist.
10. Anzeigegerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter (14, 38, 44, 35) mit Ausnahme der Einkoppel- und Auskoppelflächen des Lichtes mit einer reflektierenden Schicht bedeckt ist.
11. Anzeigegerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Flussigkristallzelle (13, 32, 42) und dem Lichtleiter (14, 38, 44, 45) mindestens ein lichtdurchlässiger Körper (33, 43) zur gleichmäßigen Ausleuchtung der Flussigkristallzelle (32, 42) angeordnet ist.
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