CN112639031B - 显示器件及其制造和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及显示器件，特别是具有可见面和背面的背光显示器件，其在没有背光的情况下观察可见面时在颜色和纹理上看起来是不透明的，但是在打开背光的情况下足够透明，以使通过光源可以从背面传输信息，并且涉及这种类型的显示器件的制造及其用途。
Description
本发明涉及显示器件，特别是具有可见面和背面的背光显示器件，其在没有背光的情况下观察可见面时在颜色和纹理上看起来是不透明的，但是在打开背光的情况下，是足够透明的，以使通过光源可以从背面传输信息。在关闭背光的情况下，优选以使得其本身在视觉上不可感知的方式将显示器件集成到其环境中。此外，本发明涉及这种类型的显示器件的制造及其用途。
背光显示器件本身是已知的。因此，设置有掩模和设置在其上的透明涂层的光源可以在光源打开时例如以固定标志或字符的形式将由掩模指定的信息可视地传递给外部。然而，如果透明涂层是无色或浅色的并且实际上对光完全透明，则即使在关闭背光的情况下，也可以从外部感知掩模以及因此要传递的信息。在发光的广告标志和类似的显示器件的情况下，这无疑是期望的，但在许多应用领域中可能被认为是令人反感的。另外，要传递的信息是固定的，并且只能通过更换掩模来改变。
因此，不缺少提供显示器件的尝试，所述显示器件使它们的外观尽可能地适应其环境并且仅允许期望的信息在打开背光的情况下变得可见。这种显示器件尤其对于机动车辆的内部和外部设备是非常有意义的，但是也可以在许多电气或电子器件或家用产品中使用。
一段时间以来，提供具有含有效果颜料的涂层的许多汽车、特别是用于私人用途的汽车，以及各种电子或家用产品，这些产品提供高价值印象。这些可以是金属漆或具有珠光效果的漆。虽然金属漆包含能强烈反射光线的细分金属颜料，但也具有很高的遮盖力，而仅用珠光颜料进行着色的效果漆经常是透明的，并且因此实际上几乎没有不透明。因此，一方面仅使用金属颜料或另一方面仅使用珠光颜料，在光源上产生从正面看足够不透明但在背光条件下具有足够透射率的涂层是不可能的。
DE 102012003412 A1公开了一种具有呈金属外观的可见表面的背光塑料模制品，其包括具有呈金属外观的可见表面的半透明箔，该半透明箔通过注塑或流延被提供有具有塑料组合物的透明或半透明背衬。箔与塑料组合物之间的丝网印刷层用作掩模，该掩模在打开背光的情况下确定箔的透射率。在箔的背离丝网印刷层的一侧上布置有光源。具有呈金属外观的可见表面的箔可以是具有通过PVD工艺施加的金属表面层的箔。这种类型的模制品在背光关闭的情况下模仿镀铬的车辆零件的外观，即只能用于车辆的裸露区域，并且在视觉上与普通的车辆漆有很大不同。另外，丝网印刷层永久性地确定可以传递的信息的类型，并且在这方面不允许任何变化。
DE 102005047500 A1公开了一种具有可见部分和光源的塑料组件，其中可见部分由透明的塑料模塑组合物形成为一层并且包含混合的效果颜料。要求保护的是，当光源不起作用时，注塑成型的可见部分非常基本上对应于围绕可见部分的物体的表面外观，但是有背光下显得半透明。可以使用的效果颜料据说是金属颗粒，铝/青铜粉，铝薄片或干涉颜料。这里没有说明如何用非常不同的效果颜料来建立所需的不透明性和透明性，因为如上所述，金属颜料和干涉颜料就其遮盖力而言显示相反的效果。另外，在注塑成型中使用效果颜料的消耗很高，并且与塑料组件之后的环境的光学外观的匹配必须在其制造之前进行，这可能是困难的，尤其在颜色设计和不透明度方面。
EP 1344688 B1要求保护一种机动车组件，其具有一个具有前后表面的板，并且在没有背光的情况下从正面看具有不透明的外观，但是在有背光的情况下具有透明部分区域。该板具有多层组成，并具有基板，至少部分透明的层，具有不透明和/或颜色对比的选定区域的层，在日光下不透明的层以及提供防UV光的层。所述至少部分透明的层可以包含云母基干涉颜料。这里描述的层结构是复杂的，并且需要几次基板涂覆操作。由于车辆组件的不透明性通过在日光下不透明的层产生，因此不清楚干涉颜料的光学影响。同样在该车辆组件中，待传输的信息通过作为掩模的具有不透明和/或颜色对比的选定区域的层不变地固定。另外，必须预先制造组件，这意味着，如上所述，色调、纹理和不透明度与其在车辆中的未来环境的匹配可能证明是极其困难的。
因此，需要背光显示器件，其在背光不起作用时显得不透明，而在背光起作用时对光透明，并且可以以简单的方式结合到要配备有效果漆的各种物体的组件中，其中要呈现可见的信息应当优选可变地可调节。
因此，本发明的目的在于提供背光显示器件，其具有包括作为效果颜料的干涉颜料的涂层，并且即使在将显示器件插入物体之后，也可以任选地作为与物体的接合涂层施加，当背光不起作用时，所述涂层基本上是不透明的，并且当背光起作用时基本上是透明的，并且在需要时所述显示器件可以使得可变信息可见。
本发明的另一个目的在于提出制造这种类型的显示器件的方法。
另外，本发明的目的在于提出这种类型的显示器件的用途。
本发明的目的是通过显示器件实现的，所述显示器件具有透明基板，所述透明基板具有可见面和背面，其中涂层位于所述透明基板的可见面上，并且存在集成在所述透明基板中或布置在所述透明基板的背面的光源，其中所述涂层包含至少一种透明粘合剂，至少一种无色、透明、薄片状干涉颜料和至少一种吸收颜料以及任选的其他添加剂，并且当以14±2μm的层厚度施加在黑/白背景的整个区域上，并且在45°的照明角度和75°的视角下用分光光度法测量时，所述涂层的涂覆的黑色背景与涂覆的白色背景之间的分色ΔE*在3至35的范围内。
此外，本发明的目的还通过制造显示器件的方法来实现，其中用涂料组合物涂覆形成透明基板的可见面的表面，其中光源任选地已经集成到所述基板中并且其中所述表面任选地预涂覆有对光部分透明且对光部分不透明的掩模层，所述涂料组合物包含至少一种透明粘合剂，至少一种无色、透明、薄片状干涉颜料，至少一种吸收颜料以及任选的其他添加剂，其中干涉颜料(一种或多种)和吸收颜料(一种或多种)以1：1至10：1的比例存在于涂料组合物中，随后固化涂料组合物，并且在基板不包含光源的情况下，将光源布置在透明基板的背面。
此外，本发明的目的还通过上述显示器件作为用于机动车内部和/或外部组件、家用电器、电子器件、建筑元件、广告区域、信息面板、方向指示牌、家具、建筑物内部和外部设计的装饰元素或艺术品的静态或可变的背光信息显示器的用途来实现。
在第一个最简单的实施方案中，根据本发明的显示器件由光源组成，该光源具有对该光源发出的光的波长范围透明的表面层和位于该透明表面层上的涂层。同时，光源的透明表面层代表显示器件的透明基板。位于其上的涂层包含至少一种透明粘合剂，至少一种无色、透明、薄片状干涉颜料和至少一种吸收颜料以及任选的其他添加剂，并且在透明基板上为固体形式。涂层优选位于光源的透明表面层的整个区域上。涂层的具体组成适用于根据本发明的显示器件的所有实施方案，并在下面进行描述。光源可以是例如白炽灯、荧光灯、LED、OLED或在每种情况下的多个这些光源的一组，或者可替代地是电子器件的显示器或一组显示器。
在本发明的第二实施方案中，显示器件由透明基板组成，所述透明基板可以是塑料膜、塑料块、玻璃片、玻璃块，或其他优选是二维、透光基板，在所述基板的代表显示器件的可见面的一个表面上直接施加涂层，所述涂层包含至少一种透明粘合剂，至少一种无色、透明、薄片状干涉颜料和至少一种吸收颜料以及任选的其他添加剂并且在透明基板上处于固体形式。所述涂层优选存在于光透明基板的可见面的整个区域上。在透明基板的背离可见面的表面(背面)上布置有发在透光基板完全或基本上透明的波长范围内的光的光源。该光优选是波长在400至780nm范围内的可见光。这里考虑的光源实际上是所有合适的光源，例如白炽灯、冷光灯、暖光灯、光纤系统、荧光灯、节能灯、LED、OLED、OLEC、电子器件的显示器等，它们在每种情况下在透明基板的背面单独或成组布置。
在第三实施方案中，二维、透光基板的代表显示器件的可见面的表面仅在第一部分区域上提供有包含至少一种透明粘合剂，至少一种无色、透明、薄片状干涉颜料和至少一种吸收性颜料以及任选的其他添加剂并且在透明基板上为固体形式的涂层。所述第一部分区域具有本身代表信息或适于信息传输的形状，例如以字母数字字符、符号、抽象对象等形式。所述第一部分区域可以由多个彼此分开的部分组成，例如以具有彼此分开的字母的刻字形式。第一部分区域补充有第二部分区域，第二部分区域与第一部分区域一起形成二维、透光基板的代表显示器件的可见面的整个表面。在此，第二表面提供有对光不透明的层，所述层因此具有掩模层的功能。
根据本发明的显示器件的第四实施方案基本上对应于第一实施方案，不同之处在于，至少一个具有对由光源发射的光透射率不同的部分区域的掩模层另外地位于光源的透明表面与包含至少一种干涉颜料的涂层之间。在此，在每种情况下，通过掩模层的相应部分区域来实现高的透光率，所述部分区域代表掩模层中的局部间隙(完全透光率)或者具有比掩模层的透光率较低的部分区域低的层厚度或低的吸光成分浓度(相对高的透光率)。所述掩模层的透光率较低的部分区域由于具有高的层厚度和/或高的吸光成分浓度，因此对光是完全不透明的，或者至少比透光率较高的部分区域具有更高的不透光性。较高透光率的部分区域可以以字符、字母、符号、图形、规则或不规则图案等形式存在于掩模层中。如果存在这种类型的掩模层，则较高透光率的部分区域的数量、位置和形状决定了光源打开后在可见面可感知的信息类型。可以例如以吸收膜的形式，作为吸收漆、吸收涂层或吸收性蒸气沉积层将掩模层施加到光源的透明表面层的表面上。掩模层的合适的吸光成分特别是炭黑和其他碳改性物，但是也包括其他强吸光材料，特别是以常规吸收颜料的形式。另外，在掩模层中也可以采用强反射材料，例如以蒸气沉积的金属层或所施加的金属箔的形式，其通常具有间隙作为较高透光率的部分区域。然而，必须注意的是，这种类型的掩模层早在显示器件制造期间就固定了可以由显示器件传输的信息的类型。如果要传递可变的信息，则不采用掩模层。
在根据本发明的显示器件的第五和第六实施方案的情况中，对第二实施方案进行了修改，即，首先将上述掩模层施加到代表显示器件的可见面的透光基板的表面上，并且然后仅将包含干涉颜料的涂层施加到该掩模层上(第四实施方案)，或者将掩模层置于光源与透明基板的背面之间(第五实施方案)。相应的掩模层可以具有如上所述的结构。如果期望或必须借助于显示器件传输可变信息，则不采用掩模层。因此，根据本发明的显示器件的第一和第二实施方案是优选的，只要其旨在可传输可变信息即可。
对于上述所有实施方案，透明基材的可见面上的涂层包含至少一种透明粘合剂，至少一种无色、透明、薄片状干涉颜料和至少一种吸收颜料，并且可以任选地还包含其他添加剂。为了能够将涂层的期望的透射率和不透明度特性设置在对于显示器件的最佳范围内，除了干涉颜料(一种或多种)和吸收颜料(一种或多种)之外，涂层必须不包含其他着色成分。必须根据此先决条件选择存在的任何其他添加剂。
无色、透明、薄片状干涉颜料是效果颜料，其能够在应用中产生干涉色，没有质感并且作为颜料粉末显得无色。
透明薄片状干涉颜料的具体类型或各种这些干涉颜料的任选混合物由根据本发明的显示器件的期望颜色确定，其优选具有在最佳地匹配之后待安装显示器件的相应物体的颜色，如果打算进行此类安装。另外，还必须注意与涂层中同样存在的吸收颜料(一种或多种)的光学相互作用。在特定情况下，由相应光源发出的波长范围也将在干涉颜料的选择中发挥作用，如下所述。
可以用于集成到根据本发明的显示器件的涂层中的薄片状效果颜料是无色干涉颜料，其由一个或多个不同材料的层构成并且呈薄片状。
如果颜料或载体材料的外形相应地具有顶和底侧的二维结构，则称其为薄片状，所述二维结构具有两个彼此近似平行的表面，其长度和宽度尺寸代表颜料或载体材料的最大尺寸，也称为粒径。相比之下，代表薄片厚度的所述表面之间的间隔具有较小的尺寸。
这些颜料优选具有透明的薄片状载体，其任选地包括至少一层金属氧化物、金属氧化物水合物或其混合物。
珠光颜料由高折射指数的透明薄片组成，并在平行取向的情况下由于多次反射而显示出特征性的珠光。另外还显示干涉色的这种类型的珠光颜料被称为干涉颜料。
尽管经典的珠光颜料，例如TiO2薄片、碱性碳酸铅、BiOCl颜料或珍珠颜料在原则上当然也适用，但出于本发明的目的，所使用的透明干涉颜料优选为薄片状干涉颜料，其在无色薄片状载体上具有至少一层无色金属氧化物、金属氧化物水合物或其混合物。
无色薄片状载体优选选自天然或合成云母，高岭土或其他页硅酸盐，例如滑石，高岭土或绢云母，玻璃，硼硅酸钙铝，SiO2，TiO2或Al2O3。
特别优选的是包含天然或合成云母，玻璃，硼硅酸钙铝，SiO2或Al2O3的薄片状载体。
施加到载体上的层优选由无色金属氧化物和/或其金属氧化物水合物组成，其中金属氧化物选自TiO2，SnO2，SiO2，Al2O3，ZrO2，ZnO或其两种或更多种的混合物。此处不言而喻的是，无色载体材料和直接位于载体上的层不是由相同的材料组成。
因此，所使用的干涉颜料优选是具有无色、透明、薄片状载体的颜料，所述载体包括天然或合成云母，滑石，高岭土，绢云母，玻璃，硅酸钙铝，SiO2，Al2O3或TiO2，其中薄片状载体涂覆有至少一个无色金属氧化物层并且所述金属氧化物选自TiO2，SnO2，SiO2，Al2O3，ZrO2和ZnO。
干涉颜料可以具有多层结构，其中多个层在无色、透明、薄片状载体颗粒上彼此位于另一个之上，所述多个层由上述无色、透明材料构成并且具有不同的折射率以使得在每种情况下至少两个具有不同折射率的层交替地位于载体上，其中各层中的折射率彼此相差至少0.1，并且优选至少0.3。
由于所使用的载体材料和所施加的层的类型，因此所获得的干涉颜料也是无色的。
薄片状干涉颜料的粒径必须根据本发明的显示器件中的涂层专门选择，因为薄片状干涉颜料的粒径过大可能会导致涂层表面质量的缺陷，而具有过小的粒径的干涉颜料可能表现出过大的散射行为。因此，干涉颜料颗粒的粒径的体积平均d10值在5μm至10μm之间(即，只有松散颜料床10体积％的粒径小于所示值)，并且粒径的体积平均d90值在105至180μm之间(即，松散颜料床90体积％的粒径小于所示值)。特别是选择干涉颜料，其粒径分布在可以用10μm的d10值和105μm的d90值描述的范围内，其中单个颜料的具体d10和d90值可以显著大于10μm，以及显著小于105μm。干涉颜料的纵横比(平均直径与平均颗粒厚度之比)为2：1至1000：1，并且特别是6：1至250：1。
干涉颜料的粒径分布通常通过激光衍射法确定。为此目的的各种仪器可商购获得。在此，根据本发明的显示器件的涂层中使用的干涉颜料的粒径分布使用来自MalvernPanalytical(UK)的Malvern Mastersizer 3000仪器通过激光衍射法来确定。
可以使用的薄片状效果颜料是例如可商购获得的干涉颜料，其可以以商品名
或
从Merck KGaA获得并满足无色、透光性和粒径分布的先决条件。来自其他制造商的具有类似结构的干涉颜料也是合适的。
干涉颜料在应用介质中显示出干涉色。这基于以下事实：干涉颜料由于其薄片状层结构和层材料而能够部分透射和部分反射入射光(在无色干涉颜料的情况下，基本上不存在吸收的分量)。如果干涉效应在层结构的界面处彼此叠加，则发生确定反射光谱形状的波长的选择性放大，其由镜面反转的透射光谱补充。一些干涉颜料也可以形成许多反射和透射最大值。
令人惊讶地，现已发现，如果在涂层中使用的透明、无色、薄片状干涉颜料是在与相应光源的最大发射波长范围相同的特定光的波长范围内具有最大透射的干涉颜料，则在背光照明的情况下，根据本发明的显示器件能够在外部释放的光产额方面实现特别高的效率。相应的波长范围在这里没有被太窄地描绘，并且覆盖了相应最大值位于其中的至少30nm高至100nm的范围。如果采用发射彩色光的光源，例如彩色的OLED，这尤其是有意义的。在此，如果干涉颜料相应的透射最大值与光源的发射最大值相匹配，则与白光源相比，以入射光强度的百分比表示的光产额提高到5倍。即使在使用发出低光强度的光源的情况下，这仍然使得可以在显示器件的可见面上获得容易察觉的信息，或者可替代地采用具有较低能量消耗的光源。
在显示器件中，上述干涉颜料可以单独存在或以两种或更多种的混合物存在于根据本发明的涂层中，这取决于是否仅使用单一干涉颜料就能产生所需的涂层干涉色或是否需要干涉颜料的混合物。然而，此外，在根据本发明的显示器件中的透明基板上的涂层还包含至少一种吸收颜料。
可以使用的吸收颜料是通常用于各种工业涂料应用中的所有有机或无机吸收颜料，只要它们在一定的尺寸范围内即可。已知在薄片状干涉颜料和吸收颜料一起使用的涂层中，干涉颜料以及干涉颜料的任何光泽和闪光效果只有在吸收颜料的有效粒径非常低以至于它们对于入射光是透明的并且因此吸收颜料的光吸收不会削弱干涉颜料的光干涉时才可见。因此，可以在涂层中使用的吸收颜料的初级粒径的中值在10至500nm的范围内。适用于根据本发明的显示器件的涂层的吸收颜料制剂是可商购的。根据与所用涂料体系的相容性，考虑
W(Heubach,DE),
UN(Heubach,DE),MIPA WBC(Mipa,DE),
(Standox GmbH,DE),
(Standox GmbH,DE),
(Arichemie,DE),
(Arichemie,DE)，例如或其他的。
合适的吸收颜料是例如异吲哚啉酮，苯并咪唑，吖啶酮，酞菁铜，苝，炭黑和/或二氧化钛，仅举几例。
可以使用的粘合剂是所有常规的粘合剂和在固化状态下看起来透明的粘合剂体系。在此可以使用在常规涂覆方法(例如刷涂，喷涂，印刷，辊涂，卷涂，幕涂等)中使用的所有常见类型的粘合剂。由于两种类型的粘合剂体系均可以使用，因此对于水基和含溶剂的涂料组合物的适用性也没有限制效应。
在根据本发明的显示器件中使用的涂层中的其他添加剂可以是填充剂，抑制剂，阻燃剂，润滑剂，流变助剂，分散剂，再分散剂，消泡剂，流动控制剂，成膜剂，助粘剂，干燥促进剂，光引发剂等
粘合剂体系和添加剂的相应组成是本领域技术人员已知的，并且在一些情况下已经可以作为成品(作为具有或不具有溶剂的无色素涂料组合物)商购获得。取决于相应用户的技术、质量或设备要求，能够选择相应合适的涂料组合物，其固体成分保留在根据本发明的显示器件的最终涂层中。
在根据本发明的显示器件中使用的涂层中，基于(固体，干燥)涂层的总重量，无色、透明、薄片状干涉颜料和吸收颜料的总和的总比例为15至40重量％。由于在涂层中不存在其他的着色成分，因此基于涂层的重量，涂层中的着色颜料的总比例也为15至40重量％。基于涂层的总重量，该比例在每种情况下优选在15至30重量％的范围内。
为了能够在涂层中设置透明度(在背光情况下)和不透明度(从正面看，没有背光)的最佳比例，仔细选择涂层中的透明、无色、薄片状干涉颜料和吸收颜料的比例尤为重要。因此，根据本发明，涂层中干涉颜料与吸收颜料的比例为1：1至10：1，优选1.5：1至8：1。
涂层中的不透明度通常与某些涂料(组合物)能够在基底上产生的遮盖力相关。此处遮盖力表示涂料(组合物)完全隐藏背景，因此在施加涂料后，无法再在视觉上察觉该背景上的色差的能力。在以上提及的薄片状干涉颜料与吸收颜料的比例的情况下，无色干涉颜料的比例高，其与至多相同比例且至少为10％比例的(透明)吸收颜料组合，导致对背景(此处为透明基板和集成在其中的光源或布置在其下方的光源)的覆盖足够大，以至于非背光基板上的亮度差异在日光下基本上不可感知，这是惊人的。
作为可实现的和必要的遮盖力的量度，申请人使用在将涂料施加于标准黑白背景时产生的分色ΔE*，如果施加是以在对于两种背景相同的涂料组合物中以相同的层厚度进行的，并且在特定的照明和视角下以分光光度法进行测量。使用相应的可商购获得的仪器在L*a*b*颜色空间系统中进行分光光度测量。
在此，分色ΔE*根据下式由相应的测量仪器在所有照明和视角下确定：
ΔE*＝√(ΔL*2+Δa*2+Δb*2)
作为涂层遮盖力的量度，专利申请人指的是分色ΔE*，其是在黑/白背景上的层厚度为14±2μm的全部区域涂层中，在45°的照明角度和75°视角下确定的，使用BYKMac i(Byk-Gardner)色彩测量仪在SMC5模式下确定的。如果以此方式确定的分色<1，则背景上的色差不再视觉上可感知。以这种方式确定的分色越大，涂覆的白色背景区域的视觉上可感知的颜色印象与涂覆的黑色背景区域的颜色印象的差异越清楚。
(具体来说，所使用的背景材料是代表平坦区域的标准黑/白颜色卡或金属面板。优先使用黑色涂层反射率最高为1％且白色涂层反射率至少为80％的金属板(ASTM E1347)。对于本发明，使用来自Leneta的Metopac T12G板。
两个背景均涂覆有相同的涂料组合物，干膜层厚度为14±2μm，并使用相同的施加方法。
对于本发明，使用MIPA WBC Base Coat000，其以所述混合比例和总比例用吸收颜料和干涉颜料着色。通过喷涂将漆施加到板上。)
作为在上述条件下确定的分色ΔE*，专利申请人已经确定了3至35的范围的值，这对于确保涂层所需的不透明度(在没有背光的情况下从正面观察)和所需的透明度(在有背光的情况下)是必要和充分的。优选地，在5至20的范围内的分色ΔE*特别适用于根据本发明的显示器件中的涂层。不言而喻，这些值适用于其色彩性能仅由以上述比例和浓度混合的吸收颜料与透明、无色、薄片状干涉颜料确定的涂层，如上所述。
根据本发明的显示器件中的透明基板上的涂层的层厚度(干层厚度)在5至60μm的范围内，优选在10至40μm的范围内。对于某些应用，层厚度在10至25μm的范围内是有利的。
根据本发明的显示器件的合适的透明基板尤其是塑料膜，塑料块(例如塑料板)，玻璃片，玻璃块，光源上的透明表面层等。本身具有光滑表面的膜或板状基板当然可以按照特定应用的要求以任何可以想到的方式弯曲或成形。透明基板对于由相应光源发出的光是透明的，但是在可见波长的区域(400至780nm)中具有至少30％，优选至少50％，并且特别是至少80％的透明度。
可以借助各种施加技术将涂层施加到代表基板的可见面的透明基板的表面上。优选使用印刷方法，喷涂方法，刷涂方法，辊涂方法，卷涂方法或幕涂方法。
根据本发明的显示器件的特别的优点在于，即使在将透明基板或包括光源和透明基板的预制半成品形状配合地集成到物体之后，也可以将涂层施加到透明基板的可见面，即作为以形状配合方式围绕显示器件的物体表面与显示器件本身的结合涂层。在此可以在单个工作步骤中确保显示器件和显示器件将要集成到其中的物体表面具有在色调，光泽和纹理上完全一致的彩色表面设计。因此，显示器件可以在日光下并且在光源关闭的情况下完全不可见地布置在容纳它的物体中。特别是在显示器件位于汽车部件中，例如在后挡板中的情况下，这代表了主要优点，因为汽车部件和显示器件在各自的颜色设计中不必彼此以复杂的方式匹配，并且涂覆可以在单个工作步骤中进行。
在根据本发明的显示器件中使用的光源是发出白光或彩色光的光源，并且选自白炽灯，冷光灯，暖光灯，光纤系统，荧光灯，节能灯，LED，OLED，OLEC和电子器件的显示器。如果需要，可以将光源单独地或成组地布置在根据本发明的显示器件的透明基板的背面上，或者集成到透明基板中，其中在大多数情况下，后一种情况涉及将透明基板集成到光源的通常结构中，例如在可商购获得的白炽灯或OLED的情况下。优选使用可以容易地连接到透明基板上或者粘结到或印刷到物体的各种表面上而无需花费很大的技术精力的光源。如果所使用的光源在不起作用的状态下对光是部分或主要是透明的，则已证明在光源的背向透明基板的背面提供具有光吸收背景的光源是有利的。该背景可以对应于上述光源例如可以粘合但是也可以另外地插入的物体的表面。如果光源没有足够高的光吸收，则即使在不起作用状态下，这种类型的吸光背景，特别是深色或黑色背景，增强了涂层中干涉颜料的干涉色的可见性。
所使用的光源或光源组的变化越多，借助于根据本发明的显示器件在可见面上呈现可见的信息的变化就越多。特别地，如果根据本发明的显示器件的层结构不包含掩模层，并且因此显示器件的整个可见区域可以用于信息传输，则这非常成功。
显示器件的可见区域的最小尺寸应为0.25cm2，因为在此尺寸以下，容易地通过背光可见传输信息显得无用。可见面的面积尺寸的上限仅由与制造相关的技术限制给出。面积为几平方米的显示器件完全可以想到，并且对于各种应用也是必要的。
本发明还涉及制造如上所述的显示器件的方法，其中用涂料组合物涂覆形成透明基板的可见面的表面，其中光源任选地已经集成到所述基板中并且其中所述表面任选地预涂覆有对光部分透明且对光部分不透明的掩模层，所述涂料组合物包含至少一种透明粘合剂，至少一种无色、透明、薄片状干涉颜料，至少一种吸收颜料以及任选的其他添加剂，其中干涉颜料(一种或多种)和吸收颜料(一种或多种)以1：1至10：1的比例存在于涂料组合物中，随后固化涂料组合物，并且在基板不包含光源的情况下，将光源布置在透明基板的背面。
此处产生的涂层当以14±2μm的厚度施加到黑/白背景的整个区域上并且在45°的照明角度和75°的视角下用分光光度法测量时，在L*a*b*颜色空间系统中的涂覆的黑色背景与涂覆的白色背景之间的ΔE*值在3至35的范围内，优选5至20。
对于本发明而言特别重要的是，可以任选地包含水和/或有机溶剂的涂料组合物除了无色、透明、薄片状干涉颜料(或多种其的混合物)和吸收颜料(或多种其的混合物)之外不包含其他着色成分。
固化后，涂层的层厚应在5至60μm的范围内。
如果仅将涂层施加到代表显示器件可见面的二维、透光基板的表面的第一部分区域，所述第一部分区域补充有第二部分区域，使得所述第一和第二部分区域形成代表显示器件可见面的二维、透光基板的整个表面，则第一部分区域的形状本身代表了信息或适合于传输信息，并且所述第二部分区域具有对光不透明的层，在此所述层满足掩模层的功能。在这种情况下，代表显示器件可见面的二维、透光基板的表面没有预涂覆掩模层。
上面已经描述了关于在涂料组合物中使用的颜料的类型、尺寸和浓度的细节。在这一点上，在此引用。
可以借助各种常规的涂覆方法将涂料组合物施涂到透明基板上。在此可以特别提及印刷方法，喷涂方法，刷涂方法，辊涂方法，卷涂方法或幕涂方法。
在本发明的特别优选的实施方案中，涂料组合物是漆，特别是汽车漆。作为底涂层，其以10至25μm范围内的干层厚度施加至透明基板。在单层体系的情况下，层厚度也可以在5至60μm的范围内。
不言而喻，代表显示器件可见面的涂层表面在必要时也可以提供有一层或多层至少在阳光辐射的可见光波长范围内具有高透光性，但提供例如对于UV光和/或机械应力的保护的保护层。
本发明还涉及上述显示器件作为用于机动车内部和/或外部组件，家用电器，电子器件，建筑元件，广告区域，信息面板，方向指示牌，家具，建筑物内部和外部设计的装饰元素或艺术品的静态或可变的背光信息显示器的用途。
由于易于制造和组件数量少，根据本发明的显示器件可用于工业和公共生活的许多不同领域。如上所述，仅包含几种着色成分并且可以使用常规方法施加到各种类型的基板上的涂层的施加也可以延迟到透明基板的任何安装或透明基板连接相应应用物体的光源之后。这完全保证了显示器件的可见区域与周围的物体的可见区域在背光不起作用时的光学对应。由于也可以使用多个不同的光源，因此可以制造技术上非常简单的结构或者具有单独的或可变地可寻址光源的更复杂的结构的显示器件。显示器件可以任选地装配或不装配掩模层，因此既适合于预先固定的信息的传输又适合于任何所需信息的可变传输。
如果根据本发明的显示器件是可变信息显示器，则可以通过电子程序来控制信息的类型，信息发射的持续时间和频率以及信息的光强度。这导致显示器件的在非常宽的范围内单独可选的区域尺寸产生可能用途的大带宽。
图1：显示颜料Pyrisma Turquoise SW的透射、反射和吸收光谱。
图2：显示蓝色OLED W1832的发射光谱。
下面将参考实施例更详细地解释本发明，但本发明不限于此。
实施例1：
制备具有以下组成的彩色漆(A)，(B)和(C)：
吸收颜料以可商购获得颜料浓缩物的形式使用
在每种情况下，借助喷涂器件将彩色涂料以约14μm的干层厚度施加到黑/白涂漆的测试板(Metopac T21G；Leneta)上，并使其固化。使用BYKMac i颜色测量仪器在SMC5模式下测量分色ΔE*，没有测量阶段。在每种情况下，在45°入射角和75°视角下测量L*，a*，b*值，并且对于每种漆组合物确定涂层在白色背景上与在黑色背景上的分色。
漆组合物(A)的分色ΔE*为16，
漆组合物(B)的分色ΔE*为26并且
漆组合物(C)的分色ΔE*为20。
实施例2：
在每种情况下，将实施例1中制备的漆组合物以约14μm的干层厚度施加到透明塑料板(聚碳酸酯，
UV，3mm厚)的整个表面上并使其固化。使用未涂覆的塑料板作为比较。在每种情况下，将塑料板以使涂漆面背对光源并形成可见面的方式固定在白色冷光灯(约5490K)上方。使用GL Spectis 5.0Touch光谱仪(GL Optic LichtmesstechnikGmbH，DE)确定在打开光源的情况下到达可见面的光产额。
在200至1050nm的波长范围内的光度辐射强度对于漆组合物(A)为约800lux(lx)，对于漆组合物(B)为约590lx，对于漆组合物(C)为约930lx。未涂覆的塑料板的光度辐照强度约为13500lx。
与未涂覆的塑料板的残留辐射强度为100％相比，可以确定漆组合物(A)的残留辐射强度(涂覆的辐射强度/未涂覆的辐射强度×100，以％计)为约5.8％。漆组合物(B)产生相应的约4.3％的残余辐射强度，漆组合物(C)产生约7％的残余辐射强度。
实施例3：
将漆组合物(A)以约14μm的干层厚度直接施加在发蓝光的OLED W1832的透明表面上，并使其固化。使用未涂覆的发蓝光的OLED W1832作为比较。
绿松石干涉颜料具有图1所示的透射、反射和吸收行为。透射最大值在420至460nm的波长范围内是明显的。
实施例3中使用的OLED W1832具有图2所示的发射光谱。发射最大值在450至480nm的波长范围内是明显的。
未涂覆的OLED的光度辐射强度为约52lx。与未涂覆的OLED的残留辐照强度为100％相比，涂覆有漆组合物(A)的OLED W1832仍可达到约15lx的光度辐照强度，相当于约28％的残留辐照强度。与实施例2相比，如果使用发射最大值与涂层中使用的干涉颜料的透射最大值在相同波长范围内的光源，则相对于未涂覆的基板产生明显更高的剩余光产额百分比。
Claims (25)
1.显示器件，其包含具有可见面和背面的透明基板、在所述透明基板的可见面上的漆、和集成在所述透明基板中或布置在所述透明基板的背面的光源，其中所述漆包含至少一种透明粘合剂，至少一种无色、透明、薄片状干涉颜料和至少一种吸收颜料以及任选的其他添加剂，不包含其他着色成分，所述吸收颜料为至少一种无机或有机吸收颜料，其初级粒径的中值在10nm至500nm的范围内，所述无色、透明、薄片状干涉颜料的纵横比为2：1至1000：1，所述纵横比是平均直径与平均颗粒厚度之比，所述漆的层厚度在5至40μm的范围内，并且其中当以14±2μm的层厚度施加在黑/白背景的整个区域上以及在45°的照明角度和75°的视角下用分光光度法测量时，所述漆在涂覆的黑色背景与涂覆的白色背景之间的分色ΔE*在3至35的范围内。
2.根据权利要求1所述的显示器件，其特征在于所述一种或多种干涉颜料和所述一种或多种吸收颜料以1：1至10：1的比例存在于所述漆中。
3.根据权利要求2所述的显示器件，其特征在于所述漆中的所述一种或多种干涉颜料和所述一种或多种吸收颜料的比例为1.5：1至8：1。
4.根据权利要求1所述的显示器件，其特征在于所述无色、透明、薄片状干涉颜料是具有无色、透明、薄片状载体的颜料，所述载体选自由天然或合成云母、滑石、高岭土、SiO2、Al2O3、TiO2和玻璃组成的组，其中所述薄片状载体涂覆有至少一个无色金属氧化物或SiO2层并且所述金属氧化物选自由Al2O3、TiO2、ZrO2、SnO2和ZnO组成的组。
5.根据权利要求4所述的显示器件，其特征在于所述云母包括绢云母。
6.根据权利要求1所述的显示器件，其特征在于所述无色、透明、薄片状干涉颜料的粒径的体积加权d10值在5μm至10μm之间，并且粒径的体积加权d90值在105至180μm之间。
7.根据权利要求1所述的显示器件，其特征在于所述无色、透明、薄片状干涉颜料的纵横比为6：1至250：1。
8.根据权利要求1所述的显示器件，其特征在于基于所述漆的总重量，所述至少一种无色、透明、薄片状干涉颜料和所述至少一种吸收颜料的总比例为15至40重量％。
9.根据权利要求1所述的显示器件，其特征在于所述透明基板是塑料膜、塑料块、玻璃片、玻璃块或光源上的透明层。
10.根据权利要求1所述的显示器件，其特征在于所述漆被直接施加到形成所述透明基板的可见面的基板表面上。
11.根据权利要求10所述的显示器件，其特征在于所述漆被施加到形成所述透明基板的可见面的基板表面的整个区域上。
12.根据权利要求10所述的显示器件，其特征在于形成所述透明基板的可见面的基板表面具有第一部分区域和第二部分区域，其中所述漆被施加到所述第一部分区域上并且所述第一部分区域具有本身代表信息的形状，并且其中所述第二部分区域提供有对光不透明的掩模层。
13.根据权利要求1所述的显示器件，其特征在于所述光源布置在所述透明基板的背面，并且对光部分透明且对光部分不透明的掩模层布置在所述光源与所述透明基板之间。
14.根据权利要求1所述的显示器件，其特征在于对光部分透明且对光部分不透明的掩模层被布置在形成所述透明基板的可见面的基板表面与所述漆之间。
15.根据权利要求1所述的显示器件，其特征在于所述漆的层厚度在5至25μm的范围内。
16.根据权利要求1所述的显示器件，其特征在于所述光源是发出白光或彩色光的光源，选自由白炽灯，冷光灯，暖光灯，光纤系统，荧光灯，节能灯，LED，OLED，OLEC和电子器件的显示器组成的组。
17.根据权利要求1所述的显示器件，其特征在于所述光源在特定的光波长范围内具有最大发射，并且所述无色、透明、薄片状干涉颜料在特定的光波长范围内具有最大透射，并且所述光源的最大发射和所述干涉颜料的最大透射在光的相同波长范围内。
18.根据权利要求1所述的显示器件，其特征在于作为物体的一部分的所述显示器件以形状配合方式集成到所述物体中，并且配备有所述漆的所述透明基板的可见面形成所述物体的共同表面，其中当所述光源关闭时，所述共同表面具有均一的颜色、光泽和/或纹理效果。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的显示器件的制造方法，其特征在于用漆涂覆形成二维透明基板的可见面的表面，其中光源任选地被集成到所述基板中并且其中所述表面任选地预涂覆有对光部分透明且对光部分不透明的掩模层，所述漆包含至少一种透明粘合剂，至少一种无色、透明、薄片状干涉颜料，至少一种吸收颜料以及任选的其他添加剂，其中所述一种或多种干涉颜料和所述一种或多种吸收颜料以1：1至10：1的比例存在于漆中，随后固化漆，并且在基板不包含光源的情况下，将光源布置在透明基板的背面。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于将所述漆施加到所述二维透明基板的整个区域。
21.根据权利要求19所述的方法，其特征在于所述二维透明基板的表面未预先涂覆有掩模层，并且将漆施加到所述二维透明基板的表面的具有本身代表信息的形状的第一部分区域，并且其中所述二维透明基板的表面补充第一部分区域的第二部分区域提供有对光不透明的掩模层，使得所述二维透明基板的整个表面被涂覆。
22.根据权利要求19所述的方法，其特征在于固化后得到干层厚度在5至60μm的范围内的漆。
23.根据权利要求19所述的方法，其特征在于所述漆为汽车漆。
24.根据权利要求1至18中任一项所述的显示器件作为用于机动车内部和/或外部组件，家用电器，电子器件，建筑元件，广告区域，信息面板，方向指示牌，家具，建筑物内部和外部设计的装饰元素或艺术品的静态或可变的背光信息显示器的用途。
25.根据权利要求24所述的用途，其特征在于所述显示器件是可变信息显示器，并且信息的类型、信息发射的持续时间和频率或者信息的光强度通过电子程序来控制。
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