WO2015067244A1 - Anzeigevorrichtung zur darstellung von informationen in fahrzeugen - Google Patents

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WO2015067244A1
WO2015067244A1 PCT/DE2014/100393 DE2014100393W WO2015067244A1 WO 2015067244 A1 WO2015067244 A1 WO 2015067244A1 DE 2014100393 W DE2014100393 W DE 2014100393W WO 2015067244 A1 WO2015067244 A1 WO 2015067244A1
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WO
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tft module
transflective
tft
module
display
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PCT/DE2014/100393
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English (en)
French (fr)
Inventor
Werner Malcherek
Original Assignee
Annax Anzeigesysteme Gmbh
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • G09F9/35—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being liquid crystals
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F21/00—Mobile visual advertising
    • G09F21/04—Mobile visual advertising by land vehicles
    • G09F21/048—Advertisement panels on sides, front or back of vehicles

Definitions

  • Display device for displaying information in
  • the invention relates to a display device for displaying information in vehicles, having a front side, a rear side, a display and a backlight source, wherein the background light generated by the backlight source penetrates the display from its rear side and reaches the front side and an associated method for its use ,
  • color representation not possible.
  • the color representation is indispensable in many cases or at least desired as an essential feature.
  • TFT thin film transistor
  • the ambient light tolerance and the luminance of the TFT modules were not sufficient for outdoor use. At least in bright sunlight, they could not be read.
  • TFT modules such as 4: 3, 16: 9
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a display device for vehicles in outdoor use with high ambient light tolerance.
  • the invention proposes that
  • the display is a TFT module
  • the merit of the invention is to have recognized that, contrary to the view taken in professional circles, the use of TFT modules for vehicles in outdoor use are well suited, if additional and subsequently explained in detail measures are taken.
  • the most important feature is the attachment of a transflective device to the TFT module, which has both transmissive and reflective properties.
  • transflective The device, which has both transmission and reflection in the range of optical wavelengths, is referred to as transflective.
  • This and other embodiments of the invention also luminance and temperature tolerance are improved, so that the TFT module is even more suitable for outdoor use.
  • a backlight source is provided, which may be an LED whose light, referred to below as background light, penetrates the TFT module due to the transmission characteristic and after penetration the front of the TFT module, also referred to as the short front, arrives at a viewer.
  • the ambient light source for example the sun, the sky, but also lamps whose light, referred to below as ambient light, illuminates the TFT module from the front side and, after passing through the TFT module according to the invention, is located in the transflective device is reflected.
  • the transflective device may be part of the back of the TFT module. Appropriate development and production are usually eliminated due to the need for moderate quantities and therefore high unit prices. Therefore, a transflective film is provided as transflective device, which is applied to the back of the TFT module. Transflective films are also referred to as semi-transparent films for light. However, care should be taken to ensure that non-transmitted light is not absorbed, but reflected, so that backlighting is still possible.
  • Reflection is possible on metallic mirror surfaces or on dielectric mirrors. These two different reflection mechanisms can be used in the transflective device.
  • the TFT module on the rear side or the transflective foil on the rear side of the TFT module is equipped with metallic mirror surfaces to generate the reflection property through metallic mirror surfaces.
  • metallic mirror surfaces can be produced, for example, by sputtering of reflective metal or application of a mixture of particles of reflective metal foils and a transparent, drying after application of the mixture adhesive.
  • Another possibility is the introduction of mirroring metal dust into the transflective film. While, by the above techniques, the transflective device is randomly provided with reflection sites and thus reflective property throughout the transflective device this also possible in a structured or regulated manner.
  • the transflective sheeting may be patterned to strongly reflect on a particular portion of each individual pixel of the TFT module, such as the half of the pixel underlying the TFT module, while transmitting as well as possible on the remainder of that pixel.
  • the reflection layer structured in this way can optionally be applied on both sides of the transflective film, one of which is glued to the back of the TFT module.
  • Other similar methods and arrangements known in manufacturing technology may also be used to create the reflective property through metallic mirror surfaces in the transflective device.
  • the coordination between size and number of metallic mirror surfaces on the one hand and the intervening gaps on the other hand causes the desired relationship between reflection property and transmission property.
  • the transflective device is formed as a dielectric mirror or provided with at least one dielectric mirror.
  • the transflective device is formed as a dielectric mirror or provided with at least one dielectric mirror.
  • One possibility is vapor deposition or other wide application of a material on the back, whose refractive index is significantly higher than that of the back of the TFT module, which in turn is usually higher than that of air.
  • large refractive index jumps occur at the interfaces, which ensure a sufficiently strong reflection property of the transflective device.
  • the TFT module Due to the reflection of the transflective foil, the TFT module is easy to read even when exposed to sunlight. At the same time, the transmittance of the transflective sheeting is selected so high that background light emitted by the backlight source easily penetrates the TFT module. This ensures the readability of the TFT module even in the dark. Compared to a TFT module, which is purely reflective and not designed to be transmissive, thereby increasing the luminance.
  • An expedient development of the invention is to detect the external luminance with a light sensor and to regulate the optimization of the optical reproduction of the information.
  • the measuring signal of the light sensor is used in an electronic works and sets the transmission property accordingly.
  • a preferred position of attachment of the sensor is - without limitation of generality - the reflector.
  • the TFT module is provided with a windshield made of laminated safety glass into which an infrared-reflecting film with high transmission in the visible light range is integrated. This is located inside the windscreen and / or between the windscreen and the surface of the TFT module.
  • the outer layers are glass layers. This inventive measure reduces to a considerable extent the heating of the TFT module in sunlight, which would otherwise lead to color changes.
  • a suitable laminated safety glass with integrated infrared-reflective film is, for example, Siplex Solar Control of the glass works Haller GmbH. It reflects infrared light to a great extent but transmits visible light very well.
  • the metal housing which surrounds the TFT module and engages in a section of the windshield, provided with an infrared-reflective coating.
  • the infrared-reflective coating is applied to the outside of the metal housing, which faces the viewer. The infrared-reflective coating reduces this
  • TFT modules are produced in large quantities in standard sizes, for example with an aspect ratio of 4: 3 or 16: 9, and are referred to in the following as TFT standard modules.
  • TFT standard modules For certain application Cases, such as page indicator and front indicator in trains and buses, is often required a different aspect ratio, namely much wider than high, so long station names such as Garmisch-Partenmaschinen and train runs can be fully displayed.
  • Custom-made TFT modules with a high aspect ratio are usually eliminated because of moderate quantities required and therefore high unit prices.
  • a large aspect ratio of the TFT module is achieved by tailoring a TFT standard module to the required display area. When cutting, a cut edge is created on the desired TFT module, which was originally part of the TFT standard module. Flanking the control, consisting of hardware and software, adapted to the new number of pixels. A TFT standard module with 1920x720 pixels can be replaced by a cut to a TFT module with z. B.
  • TFT module Be cut to 1920x240 pixels.
  • the default height - meaning an initial information display height - is thereby reduced from 720 pixels of the TFT standard module to 240 pixels in the TFT module.
  • several TFT modules with the required display area and display height can be obtained by one or more parallel cuts through the TFT standard module.
  • a screwing, latching or similar fastening operation of the TFT module on the metal housing is possible.
  • the TFT module is attached to its front by means of an op- clear laminated film laminated to the windscreen.
  • the reflections between the front screen and the TFT module are advantageously reduced by the optically clear laminating film.
  • the absence of direct contact between the metal housing and the TFT module advantageously reduces heat transfer from the metal housing to the TFT module.
  • the backlighting source becomes laterally, i. H. mounted on the narrow end faces of the TFT module.
  • This lateral, that is laterally mounted backlight source has light emitting diodes (LED).
  • the LED elements are arranged on the side of the TFT module so that they radiate laterally.
  • a background light reflector is provided and optimized, which prevents backlighting of the background light.
  • Fig. 1 display device in cross section
  • a TFT module 1 in cross section, in addition to other components of the invention.
  • the TFT module 1 has a front side 1 1 and a rear side 12.
  • a transflective device 2 is attached on the back 12. It has both transmission property 21 and reflection property 22.
  • It is embodied as a transflective film 23, over the surface of which 12 metallic mirror surfaces 24 with reflection property 22 are distributed in the region of the entire rear side.
  • the metallic mirror surfaces 24 are so small that they are barely visible to the naked eye. They are produced by a suitable manufacturing process, which is well known in transflective films 23. Gaps 25 with a transmission property 21 occur between the metallic mirror surfaces 24.
  • the transflective device 2 has a high refractive index, for example with a value between 3 and 5, so that it has at its interfaces, one of which is the back 12 of the TFT module 1, pronounced reflection characteristic 22 and acts as a dielectric mirror 26 , In any embodiment, however, the reflection factor is clearly less than 1, which is why the transflective device 2 also has a transmission characteristic 21.
  • a windscreen 4 made of laminated safety glass. It consists of three layers, the two outer layers being glass layers 42. The middle layer, which is thus located inside the front screen 4, is an infrared-reflecting film 41 with high transmission in the visible light range.
  • TFT module 1 and front screen 4 are laminated together and therefore mechanically connected to one another by an interposed optically clear laminating 6th
  • the front screen 4 is bordered by a cutout 51 of a metal housing 5 and thereby protected from damage to the sensitive sides.
  • the metal housing 5 can be provided with bores, bolts, clamps and similar fastening possibilities.
  • the TFT module 1 can also directly with the
  • Metal housing 5 are connected, but this is usually superfluous when using the laminating film 6 and also would create a mostly unwanted thermal bridge.
  • the metal housing 5 On its side facing the observer 34 52, the metal housing 5 is provided with an infrared-reflective coating 53.
  • the TFT module 1 is illuminated by a backlight source 30.
  • the backlight 31 emitted from the backlighting source 30 is transmitted through the transflective device 2 and the TFT module 1 thanks to the transmission characteristic 21, and reaches the viewer 34, displaying the information of the TFT module 1, as viewed from the TFT module 1
  • Surrounding light source 33 such as the sun, outside the windshield 4 emits ambient light 32. This penetrates windshield 4, laminating film 6 and TFT module 1, is partially reflected at the transflective device 2 due to its reflection property 22, penetrates on the Return path TFT module 1, laminating film 6 and windscreen 4, to finally reach the viewer 34. Since both background light 31 and ambient light 32 may occur depending on backlight source 30 and ambient light source 33, the inventive task of providing a TFT module for outdoor use with high ambient light tolerance is achieved.
  • FIG. 2 shows the metal housing 5 and the front window 4 in a front view, that is to say seen by the observer 34, so that one looks at one of the glass layers 42.
  • the windscreen 4 is in the cut 51 of the metal housing 5 bordered.
  • the metal housing 5 has on its outside 52 an infrared-reflecting coating 53.
  • FIG. 3 shows a TFT standard module 10 in a front view, that is to say seen by the observer 34.
  • the TFT standard module 10 with the standard height 16, which is effective for displaying are two sections 15 which separate a TFT module 1 from the TFT standard module 10 at the top and bottom.
  • the separated TFT modules 1 each have a lower display height 14, because the standard height 16 is greater than the display height 14.
  • Fig. 4 shows very similar to Fig. 1, a TFT module in cross section, but with an adapted backlight.
  • the backlighting source 30 is in a deeper than in Fig. 1 executed metal housing 5 side of TFT module 1 and transflective device 2, but at the same time also seen by the viewer 34 from behind as the transflective device 2 mounted.
  • the metal housing 5 is closed on the rear side seen by the observer 34 by a specular backlight reflector 35. It is bent in a V-shape in the direction of the transflective device 2 and the TFT module 1.
  • background light 31 incident on the background light reflector 35 which is emitted by the backlight source 30, is reflected in the direction of the transflective device 2, from where it can reach the viewer 34.
  • the background light 31 is shown in FIG. 4 only in the form of rays reaching up to the transflective device 2, although in reality they reach the observer 34 from there. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anzeigevorrichtung zur Darstellung von Informationen in Fahrzeugen, mit einer Vorderseite (11), einer Rückseite (12), einem Display und einer Hintergrundbeleuchtungsquelle (30), wobei das von der Hintergrundbeleuchtungsquelle (30) erzeugte Hintergrundlicht (31) das Display von seiner Rückseite (12) her durchdringt und zur Vorderseite (11) gelangt, sowie - das Display ein TFT-Modul (1) ist und - an der Rückseite (12) eine transflektive Einrichtung (2) vorgesehen ist, welche Transmissionseigenschaft (21) und Reflexionseigenschaft (22) aufweist.

Description

Anzeigevorrichtung zur Darstellung von Informationen in
Fahrzeugen
Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung zur Darstellung von Informationen in Fahrzeugen, mit einer Vorderseite, einer Rückseite, einem Display und einer Hintergrundbeleuchtungsquelle, wobei das von der Hintergrundbeleuchtungsquelle erzeugte Hintergrundlicht das Display von seiner Rückseite her durchdringt und zur Vorderseite gelangt sowie ein dazugehöriges Verfahren zur seiner Verwendung.
Für die Darstellung freiprogrammierbarer Texte und Grafiken auf der Seite von Zügen oder Bussen durch Seitenanzeiger und in ähnlichen Anwendungen werden heute Technologien wie monochrome LCD (Liquid Crystal Display), LED (Light Emitting Diode), chLCD (choles- teric LCD) und Flip-Dot (elektromechanische Anzeigesysteme) verwendet.
Die bisher für Seitenanzeiger verwendeten Technologien haben folgende Nachteile:
- LED, monochrome LCD:
Geringe Auflösung. Dadurch können Informationen nicht ausreichend präzise und detailreich dargestellt werden.
- LED, monochrome LCD, chLCD, Flip-Dot:
Geringer Kontrast. Dieser verschlechtert die Lesbarkeit, teilweise bis hin zur Unbrauchbarkeit.
- chLCD, Flip-Dot:
Lange Umschaltzeiten, also geringe zeitliche Dynamik. Schnelle Informationswechsel sind deshalb nicht möglich, was störend ist.
- chLCD, monochrome LCD:
Nicht ausreichende Darstellungsfläche. Mehrere Einzelmodule müssen aneinandergereiht werden, um längere Texte darzustellen. Dies erhöht die Komplexität. Außerdem können zwischen den Einzelmodulen Lücken auftreten, in denen, anders als gewünscht, keine Informationen dargestellt werden können.
- monochrome LCD, Flip-Dot:
Farbdarstellung nicht möglich. Die Farbdarstellung ist aber in vielen Fällen unverzichtbar oder wird zumindest als wesentliches Ausstattungsmerkmal gewünscht.
Die aus diversen Anwendungen im Innenbereich bekannte TFT (Thin Film Transistor) Technologie konnte an Seite und Front eines Zuges, also für Seitenanzeiger bzw. Frontanzeiger, bisher aus diversen Gründen nicht eingesetzt werden. Diese Gründe sind:
- Die Umgebungslichttoleranz und die Leuchtdichte der TFT-Module reichten für den Außeneinsatz nicht aus. Zumindest bei hellem Sonnenlicht konnten sie nicht abgelesen werden.
- Die allfällig auftretenden Temperaturen auf der Oberfläche des TFT-Moduls konnte zu Farbveränderungen führen. Dies störte bei der Darstellung der Informationen, weil andere als die eigentlich gewünschten Farben dargestellt wurden. Ursache hierfür ist, dass die Polariser in den TFT nur eine begrenzte Temperaturbeständigkeit aufweisen, mit dem Ergebnis, dass bei höheren Temperaturen die Anzeige dunkler wird oder die Farben verfälscht werden. Die Qualität der Wiedergabe bleibt gewährleistet, solange die TFT unter dieser kritischen Temperatur verbleibt.
- Ein ungünstiges Seitenverhältnis der TFT-Module wie z.B. 4:3, 16:9 führte dazu, dass die Darstellung von langen Bahnhofsnamen wie z. B. Garmisch-Partenkirchen oder die komplette Darstellung von sogenannten Zugläufen mit der für gute Lesbarkeit erforderlichen Schrifthöhe nicht möglich war. Solche Darstellungen sind aber unverzichtbar. Hiervon ausgehend liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Anzeigenvorrichtung für Fahrzeuge im Außeneinsatz mit großer Umgebungslichttoleranz zu schaffen.
Zur Lösung der Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass
- das Display ein TFT-Modul ist und
- an der Rückseite eine transflektive Einrichtung vorgesehen ist, welche Transmissionseigenschaft und Reflexionseigenschaft aufweist.
Das Verdienst der Erfindung besteht darin erkannt zu haben, dass entgegen der in Fachkreisen vertretenen Auffassung der Einsatz von TFT-Modulen für Fahrzeuge im Außeneinsatz gut geeignet sind, sofern zusätzliche und nachfolgend im einzelnen erläuterte Maßnahmen ergriffen werden. Das wichtigste Merkmal ist die Anbringung einer transflektiven Einrichtung am TFT-Modul, welche sowohl transmissive als auch Reflektionseigenschaften aufweist.
Die Einrichtung, die sowohl Transmission als auch Reflexion im Bereich optischer Wellenlängen aufweist, wird als transflektiv bezeichnet.
Dadurch und durch weitere Ausgestaltungen der Erfindung werden auch Leuchtdichte und Temperaturtoleranz verbessert, sodass das TFT-Modul noch geeigneter für den Außeneinsatz wird.
Auf der Rückseite des TFT-Moduls, im folgenden auch kurz Rückseite genannt, ist eine Hintergrundbeleuchtungsquelle vorgesehen, bei der es sich um eine LED handeln kann, deren Licht, im folgenden kurz Hintergrundlicht genannt, das TFT-Modul aufgrund der Transmissionseigenschaft durchdringt und nach Durchdringen der Vorderseite des TFT-Moduls, im folgenden auch kurz Vorderseite genannt, zu einem Betrachter gelangt. Auf derselben Seite des TFT-Moduls wie der Betrachter befindet sich auch die Umgebungslichtquelle, etwa die Sonne, der Himmel, aber auch Lampen, deren Licht, im folgenden kurz Umgebungslicht genannt, das TFT-Modul von der Vorderseite her beleuchtet und nach Durchdringen des TFT-Moduls er- findungsgemäß in der transflektiven Einrichtung reflektiert wird.
Die transflektive Einrichtung kann Teil der Rückseite des TFT-Moduls sein. Eine entsprechende Entwicklung und Produktion scheiden wegen moderater benötigter Stückzahlen und deshalb hohen Stückpreisen in der Regel aus. Deshalb ist als transflektive Einrichtung insbesondere eine transflektive Folie vorgesehen, welche auf der Rückseite des TFT-Moduls aufgebracht wird. Transflektive Folien werden auch als für Licht halbdurchlässige Folien bezeichnet. Dabei ist jedoch darauf zu achten, daß nicht transmittiertes Licht nicht etwa absorbiert wird, sondern reflektiert wird, damit Hintergrundbeleuchtung weiterhin möglich ist.
Reflexion ist möglich an metallischen Spiegelflächen oder an dielektrischen Spiegeln. Diese beiden verschiedenen Reflexionsmecha- nismen können in der transflektiven Einrichtung verwendet werden.
Zur Erzeugung der Reflexionseigenschaft durch metallische Spiegelflächen wird das TFT-Modul auf der Rückseite oder wird die auf der Rückseite des TFT-Moduls angebrachte transflektive Folie mit metal- lischen Spiegelflächen ausgestattet. Diese können beispielsweise durch Aufsputtern von spiegelndem Metall erzeugt werden oder Aufbringen eines Gemischs von Partikeln aus spiegelnden Metallfolien und einem transparenten, nach Aufbringen des Gemischs trocknenden Kleber. Eine weitere Möglichkeit ist das Einbringen von spie- gelndem Metallstaub in die transflektive Folie. Während durch die vorstehenden Techniken die transflektive Einrichtung in zufälliger Weise, über die ganze transflektive Einrichtung verteilt mit Reflexionsstellen und demnach Reflexionseigenschaft ausgestattet wird, ist dies auch in strukturierter oder geregelter Weise möglich. Beispielsweise kann die transflektive Folie so strukturiert werden, dass sie an einem bestimmten Teil jedes einzelnen Pixels des TFT-Moduls, beispielsweise der bei Betrachtung des TFT-Moduls untenliegenden Hälfte des Pixels, stark reflektiert, während sie am verbleibenden Teil dieses Pixels möglichst gut transmittiert. Die derart strukturierte Reflexionsschicht kann wahlweise auf beiden Seiten der transflektiven Folie, deren eine auf die Rückseite des TFT-Modul geklebt wird, aufgebracht sein. Weitere ähnliche Verfahren und Anordnungen, die aus der Fertigungstechnik bekannt sind, können ebenfalls zur Erzeugung der Reflexionseigenschaft durch metallische Spiegelflächen in der transflektiven Einrichtung eingesetzt werden.
Wichtig dabei ist, dass die metallischen Spiegelflächen zwar über die gesamte transflektive Einrichtung verteilt sind, aber bei gegebener
Anzahl nicht so groß oder bei gegebener Größe nicht so zahlreich sind, dass dadurch ein reiner Reflektor entsteht. Vielmehr müssen zwischen den metallischen Spiegelflächen zahlreiche Lücken vorhanden sein. Durch diese Lücken kann Licht durch die transflektive Einrichtung treten. Die Lücken besitzen also Transmissionseigenschaft und verleihen diese der gesamten transflektiven Einrichtung.
Die Abstimmung zwischen Größe und Anzahl der metallischen Spiegelflächen einerseits und der dazwischenliegenden Lücken anderer- seits bewirkt das gewünschte Verhältnis zwischen Reflexionseigenschaft und Transmissionseigenschaft.
Zur Erzeugung der Reflexionseigenschaft durch dielektrische Spiegel wird, in der Regel lateral unstrukturiert, mindestens ein dielektrischer Spiegel vorgesehen. Reflexion entsteht an Brechzahlsprüngen. Zu diesem Zweck wird die transflektive Einrichtung als dielektrischer Spiegel ausgebildet oder mit mindestens einem dielektrischen Spiegel versehen. Eine Möglichkeit dazu ist das Aufdampfen oder ander- weitiges Aufbringen von einem Material auf der Rückseite, dessen Brechzahl deutlich höher ist als die der Rückseite des TFT-Moduls, welche ihrerseits in der Regel höher ist als die von Luft. Dadurch treten an den Grenzflächen große Brechzahlsprünge auf, welche für ausreichend starke Reflexionseigenschaft der transflektiven Einrichtung sorgen. Durch Aufbringen mehrerer Schichten, welche verschiedene Brechzahlen aufweisen, lässt sich die in der Praxis schwierige Forderung, ein Material mit ausreichend hoher Brechzahl zu finden, unter Umständen abmildern. Da das Aufbringen von Material, welches die deutlich höhere Brechzahl aufweist, nach Abschluß der Fertigung des TFT-Moduls schwierig ist, ist vorteilhaft, den oder die erforderlichen dielektrischen Spiegel in einer transflektiven Folie zu realisieren. Diese kann als Ganzes eine ausreichend hohe Brechzahl aufweisen oder kann auf einer oder auf beiden Seiten oder gar eingebettet in mehrere Schichten Material mit einer ausreichend hoher Brechzahl aufweisen.
Auch die laterale Strukturierung dielektrischer Spiegel, ähnlich wie weiter oben für metallische Spiegel beschrieben, ist möglich.
Durch die Reflexion der transflektiven Folie ist das TFT-Modul selbst bei Sonnenbestrahlung gut ablesbar. Gleichzeitig wird die Transmission der transflektiven Folie so hoch gewählt, dass Hintergrundlicht, welches von der Hintergrundbeleuchtungsquelle emittiert wird, das TFT-Modul leicht durchdringt. Dies stellt die Ablesbarkeit des TFT- Moduls selbst bei Dunkelheit sicher. Gegenüber einem TFT-Modul, welches rein reflektiv und gar nicht transmissiv ausgelegt ist, erhöht sich dabei die Leuchtdichte.
Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung besteht darin, die Außenleuchtdichte mit einem Lichtsensor zu erfassen und zur Optimierung der optischen Wiedergabe der Informationen einzuregeln. Hierbei wird das Messsignal des Lichtsensors in einer Elektronik ver- arbeitet und die Transmissionseigenschaft dementsprechend eingestellt. Eine bevorzugte Position der Anbringung des Sensors ist - ohne Einschränkung der Allgemeinheit - der Reflektor.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird das TFT-Modul mit einer Frontscheibe aus Verbundsicherheitsglas versehen, in die eine infra- rot-reflektierende Folie mit hoher Transmission im Bereich des sichtbaren Lichts integriert ist. Diese befindet sich im Inneren der Frontscheibe und/oder zwischen der Frontscheibe und der Oberlfäche des TFT-Moduls. Die äußeren Schichten dagegen sind Glasschichten. Diese erfinderische Maßnahme reduziert in erheblichem Umfang die Aufheizung des TFT-Moduls bei Sonneneinstrahlung, welche sonst zu Farbveränderungen führen würde. Ein geeignetes Verbundsicherheitsglas mit integrierter Infrarot-reflektierenden Folie ist beispielsweise Siplex Solar Control der Glaswerke Haller GmbH. Es reflektiert Infrarotlicht in hohem Maße, transmittiert sichtbares Licht aber sehr gut.
Als weitere Maßnahme zum Reduzieren der Aufheizung des TFT- Moduls durch Sonneneinstrahlung wird das Metallgehäuse, welches das TFT-Modul umgibt und in einem Ausschnitt die Frontscheibe einfaßt, mit einer infrarot-reflektierenden Beschichtung versehen. Die infrarot-reflektierende Beschichtung ist auf der Außenseite des Metallgehäuses aufgebracht, welche dem Betrachter zugewandt ist. Durch die infrarot-reflektierende Beschichtung reduziert sich die bei
Sonneneinstrahlung auftretende Aufheizung des Metallgehäuses. Da das Metallgehäuse Wärme an das TFT-Modul abgeben kann, reduziert sich auch die Aufheizung des TFT-Moduls, sodass Farbveränderungen vermieden werden.
TFT-Module werden in großen Stückzahlen in Standardgrößen hergestellt, etwa mit Seitenverhältnis 4:3 oder 16:9, und werden im folgenden TFT-Standardmodule genannt. Für bestimmte Anwendungs- fälle, etwa Seitenanzeiger und Frontanzeiger in Zügen und Bussen, wird oft ein anderes Seitenverhältnis benötigt, nämlich deutlich breiter als hoch, damit lange Bahnhofsnamen wie Garmisch- Partenkirchen und Zugläufe vollständig dargestellt werden können. Spezialanfertigungen von TFT-Modulen mit großem Seitenverhältnis scheiden wegen moderater benötigter Stückzahlen und deshalb hohen Stückpreisen in der Regel aus. Die weitere naheliegende Lösung, einen Teil des TFT-Standardmoduls auf dunkel zu stellen, also nicht zur Informationsdarstellung zu verwenden, oder durch einen kleiner gewählten Ausschnitt des Metallgehäuses abzudecken, ist oft nicht zulässig, weil der nicht zur Informationsdarstellung verwendete bzw. der verdeckte Rest des TFT-Standardmoduls Bauraum beansprucht, der nicht zur Verfügung steht oder anderweitig verwendet wird. Erfindungsgemäß wird ein großes Seitenverhältnis des TFT- Moduls dadurch erzielt, dass ein TFT-Standardmodul auf die erforderliche Darstellungsfläche zugeschnitten wird. Beim Zuschnitt entsteht eine Schnittkante am gewünschten TFT-Modul, welches ursprünglich Teil des TFT-Standardmoduls war. Flankierend wird die Ansteuerung, bestehend aus Hardware und Software, der neuen An- zahl der Pixel angepasst. Ein TFT-Standardmodul mit 1920x720 Pixeln kann durch einen Schnitt zu einem TFT-Modul mit z. B.
1920x240 Pixeln zugeschnitten werden. Die Standardhöhe - damit ist eine ursprüngliche Informationsdarstellungshöhe gemeint - von 720 Pixeln des TFT-Standardmoduls wird dadurch auf 240 Pixel beim TFT-Modul verringert. Unter Umständen können durch einen oder mehrere parallele Schnitte durch das TFT-Standardmodul mehrere TFT-Module mit der erforderlichen Darstellungsfläche und Darstellungshöhe gewonnen werden. Zur Montage des TFT-Moduls ist einerseits eine Verschraubung, Einrastung oder ähnlicher Befestigungsvorgang des TFT-Moduls am Metallgehäuse möglich. Alternativ dazu wird zwecks mechanischer Verbindung das TFT-Modul an seiner Vorderseite mit Hilfe einer op- tisch klaren Laminierfolie an die Frontscheibe laminiert. Da deren Brechzahl höher als die von Luft ist und denen von Frontscheibe und TFT-Modul ähnelt, verringern sich durch die optisch klare Laminierfolie in vorteilhafter Weise die Reflexionen zwischen Frontscheibe und TFT-Modul. Durch Fehlen eines direkten Kontakts zwischen Metallgehäuse und TFT-Modul wird außerdem die Wärmeübertragung vom Metallgehäuse zum TFT-Modul in vorteilhafter Weise verringert.
Zur weiteren Optimierung des TFT-Moduls ist seine Einbautiefe zu verringern. Zu diesem Zweck wird die Hintergrundbeleuchtungsquelle seitlich, d. h. an den schmalen Stirnseiten des TFT-Moduls montiert. Dies erfolgt in der Praxis dadurch, dass die originale Hintergrundbeleuchtungsquelle des TFT-Moduls entfernt wird und durch eine der Anwendung angepasste seitliche Hintergrundbeleuchtungs- quelle mit hoher Leuchtdichte ersetzt wird. Diese seitliche, also seitlich angebrachte Hintergrundbeleuchtungsquelle besitzt Leuchtdioden (LED). Die LED-Elemente werden seitlich des TFT-Moduls angeordnet, sodass sie seitlich einstrahlen. Um zu erreichen, dass das seitlich applizierte Hintergrundlicht nicht nach hinten, also weg vom Betrachter, verlorengeht, wird ein Hintergrundlichtreflektor vorgesehen und optimiert, welcher ein Nach-hinten-austreten des Hintergrundlichts verhindert.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung werden im folgenden anhand eines Beispiels näher erläutert. Dieses soll die Erfindung jedoch nicht einschränken, sondern nur erläutern. Es zeigt in sche- matischer Darstellung:
Fig. 1 Anzeigevorrichtung im Querschnitt
FFiigg.. 22 Metallgehäuse und Frontscheibe in Frontansicht
Fig. 3 TFT-Standardmodul in Frontansicht
Fig. 4 TFT-Modul mit angepasster Hintergrundbeleuchtung im
Querschnitt In Fig. 1 sieht man ein TFT-Modul 1 im Querschnitt, dazu weitere erfindungsgemäße Bauteile. Das TFT-Modul 1 weist eine Vorderseite 1 1 und eine Rückseite 12 auf. Auf der Rückseite 12 ist eine transflek- tive Einrichtung 2 angebracht. Sie weist sowohl Transmissionseigenschaft 21 wie auch Reflexionseigenschaft 22 auf. Ausgeführt ist sie als transflektive Folie 23, über deren Oberfläche im Bereich der gesamten Rückseite 12 metallische Spiegelflächen 24 mit Reflexionseigenschaft 22 verteilt sind. Die metallischen Spiegelflächen 24 sind so klein, dass sie mit bloßem Auge nicht oder kaum zu erkennen sind. Sie werden durch einen geeigneten Herstellungsprozess, der bei transflektiven Folien 23 wohlbekannt ist, erzeugt. Zwischen den metallischen Spiegelflächen 24 treten Lücken 25 mit Transmissionseigenschaft 21 auf. In einem alternativen Ausführungsbeispiel besitzt die transflektive Einrichtung 2 eine hohe Brechzahl, beispielsweise mit einem Wert zwischen 3 und 5, sodass sie an ihren Grenzflächen, deren eine die Rückseite 12 des TFT-Moduls 1 ist, ausgeprägte Reflexionseigenschaft 22 aufweist und als dielektrischer Spiegel 26 wirkt. In jedem Ausführungsbeispiel beträgt der Reflexionsfaktor je- doch deutlich weniger als 1 , weshalb die transflektive Einrichtung 2 ebenso eine Transmissionseigenschaft 21 aufweist.
Auf der Rückseite 12 befindet sich eine Frontscheibe 4 aus Verbundsicherheitsglas. Sie besteht aus drei Schichten, wobei die beiden äußeren Schichten Glasschichten 42 sind. Die mittlere Schicht, die sich demnach im Inneren der Frontscheibe 4 befindet, ist eine infra- rot-reflektierende Folie 41 mit hoher Transmission im Bereich des sichtbaren Lichts. TFT-Modul 1 und Frontscheibe 4 sind zusammenlaminiert und demnach miteinander mechanisch verbunden durch eine dazwischenliegende optisch klare Laminierfolie 6. Die Frontscheibe 4 ist von einem Ausschnitt 51 eines Metallgehäuses 5 eingefasst und dadurch vor Beschädigung an den empfindlichen Seiten geschützt. Außerdem lässt sich das Metallgehäuse 5 mit Bohrungen, Bolzen, Klammern und ähnlichen Befestigungsmöglich- keiten versehen. Das TFT-Modul 1 kann ebenfalls direkt mit dem
Metallgehäuse 5 verbunden werden, was jedoch bei Verwendung der Laminierfolie 6 meist überflüssig ist und außerdem eine meist unerwünschte Wärmebrücke schaffen würde. Auf seiner dem Betrachter 34 zugewandten Außenseite 52 ist das Metallgehäuse 5 mit einer infrarot-reflektierenden Beschichtung 53 versehen.
Von der Rückseite 12 her wird das TFT-Modul 1 durch eine Hintergrundbeleuchtungsquelle 30 beleuchtet. Das von der Hintergrundbeleuchtungsquelle 30 emittierte Hintergrundlicht 31 wird dank der Transmissionseigenschaft 21 durch die transflektive Einrichtung 2 und das TFT-Modul 1 transmittiert und erreicht unter Darstellung der Informationen des TFT-Moduls 1 den Betrachter 34. Eine vom TFT- Modul 1 aus gesehen in Richtung Vorderseite 1 1 außerhalb der Frontscheibe 4 gelegene Umgebungsbeleuchtungsquelle 33, etwa die Sonne, emittiert Umgebungslicht 32. Dieses durchdringt Frontscheibe 4, Laminierfolie 6 und TFT-Modul 1 , wird an der transflek- tiven Einrichtung 2 aufgrund ihrer Reflexionseigenschaft 22 teilweise reflektiert, durchdringt auf dem Rückweg TFT-Modul 1 , Laminierfolie 6 und Frontscheibe 4, um schließlich den Betrachter 34 zu erreichen. Da, abhängig von Hintergrundbeleuchtungsquelle 30 und Umgebungsbeleuchtungsquelle 33, sowohl Hintergrundlicht 31 wie auch Umgebungslicht 32 auftreten können, ist die erfinderische Aufgabe, ein TFT-Modul für den Außeneinsatz mit großer Umgebungslichttoleranz zu versehen, gelöst.
In Fig. 2 sieht man das Metallgehäuse 5 und die Frontscheibe 4 in Frontansicht, also vom Betrachter 34 aus gesehen, sodass man auf eine der Glasschichten 42 blickt. Die Frontscheibe 4 ist in den Aus- schnitt 51 des Metallgehäuses 5 eingefasst. Das Metallgehäuse 5 besitzt auf seiner Außenseite 52 eine infrarot-reflektierende Be- schichtung 53.
In Fig. 3 sieht man ein TFT-Standardmodul 10 in Frontansicht, also vom Betrachter 34 aus gesehen. Quer durch das TFT- Standardmodul 10 mit der zur Darstellung wirksamen Standardhöhe 16 verlaufen zwei Schnitte 15, die oben und unten je ein TFT-Modul 1 vom TFT-Standardmodul 10 abtrennen. Die abgetrennten TFT- Module 1 weisen jeweils eine geringere Darstellungshöhe 14 auf, denn die Standardhöhe 16 ist größer als die Darstellungshöhe 14.
Fig. 4 zeigt sehr ähnlich wie Fig. 1 ein TFT-Modul im Querschnitt, jedoch mit angepasster Hintergrundbeleuchtung. Die Hintergrundbeleuchtungsquelle 30 ist dabei in einem tiefer als in Fig. 1 ausgeführten Metallgehäuse 5 seitlich von TFT-Modul 1 und transflektiver Einrichtung 2, gleichzeitig aber auch vom Betrachter 34 aus gesehen weiter hinten als die transflektiver Einrichtung 2 montiert. Das Metallgehäuse 5 ist auf der vom Betrachter 34 aus gesehen hinteren Seite durch einen spiegelnden Hintergrundlichtreflektor 35 abgeschlossen. Er ist V-förmig in Richtung der transflektiven Einrichtung 2 und des TFT-Moduls 1 eingeknickt. Durch diese Formgebung wird auf den Hintergrundlichtreflektor 35 auftreffendes Hintergrundlicht 31 , welches von der Hintergrundbeleuchtungsquelle 30 emittiert wird, in Richtung der transflektiven Einrichtung 2 reflektiert, von wo aus es bis zum Betrachter 34 gelangen kann. Der Übersicht halber ist in Fig. 4 das Hintergrundlicht 31 nur in Form von bis zur transflektiven Einrichtung 2 reichenden Strahlen eingezeichnet, wenngleich sie in Wirklichkeit von dort bis zum Betrachter 34 gelangen. Bezugszeichenliste
TFT-Modul 1
TFT-Standardmodul 10
Vorderseite 1 1
Rückseite 12
Schnittkante 13
Darstellungshöhe 14
Schnitt 15
Standardhöhe 16
transflektive Einrichtung 2
Transmissionseigenschaft 21
Reflexionseigenschaft 22
transflektive Folie 23
Partikel aus spiegelnden Metallfolien 24
Lücke 25
dielektrischer Spiegel 26
Hintergrundbeleuchtungsquelle 30
Hintergrundlicht 31
Umgebungslicht 32
Umgebungsbeleuchtungsquelle 33
Betrachter 34
Hintergrundlichtreflektor 35
Frontscheibe 4
infrarot-reflektierende Folie 41
Glasschicht 42
Metallgehäuse 5
Ausschnitt 51
Außenseite 52
infrarot-reflektierenden Beschichtung 53
Laminierfolie 6
Sensor 54
Steuerelektronik 55

Claims

Patentansprüche
Anzeigevorrichtung zur Darstellung von Informationen in Fahrzeugen, mit einer Vorderseite 1 1 , einer Rückseite 12, einem Display und einer Hintergrundbeleuchtungsquelle 30, wobei das von der Hintergrundbeleuchtungsquelle 30 erzeugte Hintergrundlicht 31 das Display von seiner Rückseite 12 her durchdringt und zur Vorderseite 1 1 gelangt, dadurch gekennzeichnet, dass
- das Display ein TFT-Modul 1 ist und
- an der Rückseite 12 eine transflektive Einrichtung 2 vorgesehen ist, welche Transmissionseigenschaft 21 und Reflexionseigenschaft 22 aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als transflektive Einrichtung 2 eine transflektive Folie 23 vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
- über die transflektive Einrichtung 2 verteilt Partikel aus spiegelnden Metallfolien 24 vorgesehen sind, welche die Reflexionseigenschaft 22 aufweisen,
- die nicht reflektierenden Teile der transflektiven Einrichtung 2, also die über die transflektive Einrichtung 2 verteilten, zwischen den Partikeln aus spiegelnden Metallfolien 24 vorhandenen Lücken 25, Transmissionseigenschaft 21 aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die transflektive Einrichtung 2 als dielektrischer Spiegel 26 ausgeführt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenleuchtdichte mit einem Lichtsensor 54 erfasst und die Transmissionseigenschaft über eine Steuerelektronik geregelt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor 54 auf dem Reflektor angebracht ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass
- an der Vorderseite 1 1 eine Frontscheibe 4 aus Verbundsicherheitsglas vorgesehen ist,
- dass die Frontscheibe 4 in ihrem Inneren zwischen Glasschichten 42 eine infrarot-reflektierende Folie 41 mit hoher Transmission im Bereich des sichtbaren Lichts aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass
- ein Metallgehäuse 5 mit einem Ausschnitt 51 zur Einfassung der Frontscheibe 4 vorgesehen ist,
- das Metallgehäuse 5 auf seiner dem Betrachter 34 zugewandten Außenseite 52 eine infrarot-reflektierende Beschich- tung 53 aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass das TFT-Modul 1 eine bei einem Zu- schnitt auf eine im Vergleich zu den Standardgrößen geringere Darstellungshöhe 14 entstandene Schnittkante 13 aufweist.
10.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur mechanischer Verbindung zwischen TFT-Modul 1 und Frontscheibe 4 eine optisch klare Laminier- folie 6 vorgesehen ist.
1 1 .Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallgehäuse 5, welches das TFT-modul 1 umgibt, mit einer infrarotreflektierenden Beschichtung versehen ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Hintergrundbeleuchtungsquelle 30 seitlich neben an den schmalen Stirnseiten des TFT-Moduls 1 vorgesehen ist und das Licht von einer diffus reflektierenden Schicht an der Rückseite 12 des Gehäuses reflektiert wird.
13. Verfahren zur Darstellung von Informationen bei wechselndem Umgebungslicht, insbesondere in Fahrzeugen, mit Vorderseite 1 1 , Rückseite 12 und Hintergrundbeleuchtungsquelle 30, wobei das von der Hintergrundbeleuchtungsquelle 30 erzeugte Hintergrundlicht 31 ein TFT-Modul 1 von seiner Rückseite 12 her beaufschlagt und zur Vorderseite 1 1 gelangt und an der Rückseite 12 des TFT-Moduls 1 an eine transflektive Einrichtung 2 das Hintergrundlicht teilweise reflektiert und teilweise transmittiert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass auf der Rückseite 12 als transflektive Einrichtung 2 eine transflektive Folie 23 angebracht wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
- an der Vorderseite 1 1 eine Frontscheibe 4 aus Verbundsicherheitsglas angebracht wird,
- im Inneren der Frontscheibe 4 zwischen Glasschichten 42 eine infrarot-reflektierende Folie 41 mit hoher Transmission im Bereich des sichtbaren Lichts integriert wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 - 15,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Frontscheibe 4 von einem Ausschnitt 51 eines Metallgehäuse 5 eingefasst wird,
- das Metallgehäuse 5 auf seiner dem Betrachter 34 zugewandten Außenseite 52 mit einer infrarot-reflektierenden Be- schichtung 53 versehen wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 - 16,
dadurch gekennzeichnet, dass das TFT-Modul 1 aus einer Standardgröße auf eine geringere Darstellungshöhe 14 zugeschnitten wird.
18. Verfahren nach einem Ansprüche 12 - 14, dadurch gekennzeichnet, dass das TFT-Modul 1 und die Frontscheibe 4 mit einer optisch klaren infarot-reflektierenden Folie 6 zusammenlaminiert werden.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 - 18,
dadurch gekennzeichnet, dass die LED Hintergrundbeleuchtungsquelle 30 seitlich neben dem TFT-Modul 1 angebracht wird.
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