CN1630766A - 窗户件 - Google Patents

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Abstract

窗户件(10)，包括至少一个至少有时候透光的板状件(11)和至少一个用于再现图象的面(显示屏)，其特征在于，板状件包括至少一个显示屏(12)，该显示屏是板状件的一部分，其中在显示屏接通的第一状态下，象素在板状件上再现，在显示屏关闭的第二状态下，通过板状件至少局部可以透光。

Description

窗户件
本发明涉及一种窗户件，包括至少一个至少有时候透光的板状件和至少一个用于显示图象的一定表面(显示屏)。
按照现有技术，传统的显示器(信息载体)是独立的物体，在这些物体上按照电子射线管原理进行图象重现。近来，扁平显示器使用得越来越多，与传统监视屏相比，其空间需求小，外观好看。但是这种扁平显示器也是独立的物体。
2001年6月29日申请的、但相对本申请并没有在前公开的DE 10131 598 C1中描述了用一个遮阳板可以说用作显示屏，其方法是将悬挂物的表面装设有机发光二极管(OLED)，通过控制电子电路起动，从而在遮阳板帘上产生图象。但是遮阳板帘不是透明的，而是更具体说用于遮蔽内部空间不受阳光照射。这里也涉及一种外观保护例如以遮阳棚、片组(Lamellenpakets)、卷帘、百叶窗等形式。也可以只将遮阳板拉下来或往前拉然后用来观察图象作为显示屏，或者当遮阳板帘位于一个窗户前面，将其拉上去或拉到侧面然后通过窗户看出去。于是显示器就看不见了，不可用了。在这种构思中，任何情况都使用一个附加的零件，这里是遮阳板帘，才能够观察图象。这样其缺点是，使用者必须购置该附加的零件并且必须将该附加的零件拉下来或者拉到前面来以用作显示器。
另外已经公知将自由悬挂在室内或者作为窗户或视窗部件的玻璃板涂覆一种特殊的三棱形膜，然后在该玻璃板上投影图象。为此就要求有一个单独的投影仪。这意味着图象通过该投影仪产生并且不象扁平显示器那样在显示屏或者紧挨着显示屏的附近显示图象。这种方法中，投影的图象好像浮在玻璃板上。这种由于投影产生的失真需要补偿。
从现有技术出发，本发明的任务是提供一种窗户件，其一方面在需要时可以用作窗户功能因此很透明，另一方面可以用做显示屏来重现象素，为此无需投影装置。
根据本发明，该任务的解决办法是开头所述类型的窗户件结合主权利要求的特征性特征。
根据本发明，窗户件的板状件或者至少一个板状件包括至少一个与投影仪无关的产生图象的显示屏，该显示屏是板状件的一部分，其中在显示屏接通时的第一状态下，象素在板状件上再现，在显示屏关闭的第二状态下，板状件至少部分能够透光。
因此，按照本发明，显示屏本身产生象素，或者象素在显示屏中产生，不是借助一个投影仪或者类似装置只是投射到一个再现表面上。
本发明的构思摈弃了使用一个附加的零件，将其再用作显示屏。更具体说，也可以是已经存在的一个窗户件本身用作显示屏。如果是窗户件是一个真正意义上的窗户的一部分，则该窗户件就是已经存在的，而且在显示屏关闭时的第二状态完成其通常的窗户功能，就是说可以通过它看出去。在这种情况下，观察者未意识到它是一个显示屏。如果要窗户件用作显示屏，则可以说“接通”显示屏就够了，就是说转换到一个自动显示图象的接通状态，而无需另外的投影仪。
在这里应强调的是，按照本发明的窗户件不应仅仅理解为一个窗户的一部分。具体说，可以想到很多种物体，其具有至少一个按照本发明的窗户件。本发明的窗户件可以装在屋面、墙壁、顶盖或者建筑物屋顶中。这种情况下，窗户件构成了在最广泛意义上的一个窗户或者一个窗户的一部分。而该窗户件可以同样良好地装在一个建筑物的内部区域，例如作为一个分隔壁或门或楼梯或升降机、自动楼梯、栏杆如自动楼梯栏杆或者传送带的一部分。这种情况的优点在于，在通常的状态即在关闭显示屏状态下，透明的物体或者至少在窗户件局部是透明的物体完成其真正的传统功能，例如一个透明分隔壁或门或透明升降机(玻璃升降机)、透明栏杆(玻璃栏杆)等等的功能。本发明构思的特别之处还在于，在通常状态下透明的或者局部透明的物体一方面保留其当前的功能，而在第二种状态下本身用作显示器，无须对该物体做任何改动(除了转换状态)，也无需现有技术中所述的附加的零件。这里最大的好处是，可以利用已有的物体的透明层作为显示元件例如OLED等等的载体。
本发明意义的窗户件例如也可以是一个家具、一个市区家具、花园家具等等的一部分。在这种变型中，也可以利用这样一个事实：物体本身在通常状态下至少在部分区域是透明的并首先完成其通常功能。该物体例如可以是一个玻璃桌子或者是用另一种材料嵌入一个玻璃板制成的桌子。该物体也可以是一个玻璃制的柜子或者局部用玻璃制的柜子等等。这种带有一个玻璃板的桌子也可以象一个传统的玻璃桌子那样使用。通过将玻璃板或者其一部分由一个按照本发明的窗户件构成，桌子也可以在窗户件区域用作显示屏。例如这可以使坐在这样一个玻璃桌子前的人从事任意工作，例如吃饭同时用玻璃桌子的按照本发明设计的窗户件的区域来观察图象例如一个电视机或者计算机显示器，该窗户件也可以是整个玻璃桌子。这样就不需要其它的显示器了。另外，按照本发明还有一个好处是产生图象所必需的元件和/或层不必装到一个另外的载体层上了。更具体说，该物体本身必要时可以用作载体层。
按照本发明的一种优选变型，所述显示屏可以例如是一个装在板状件上的或者装在板状件中的优选本身柔性的扁平显示屏。按照本发明的第一种简单实施例，板状件是一个优选用玻璃或塑料玻璃制成的板，将一个柔性的扁平显示屏从一侧平面地装到该板上，例如通过胶粘、焊接等等。但本发明的板状件也可以是一个多层的复合板，其中在这样一个复合玻璃板上一侧装设例如一个柔性的扁平显示屏或者在两个这种复合玻璃或复合塑料板制成的片之间装设一个柔性的扁平显示屏。按照本发明的另一种实施例，板状件也可以是一个玻璃或塑料玻璃制的绝缘玻璃片，其带有多个例如相互间隔的玻璃片(例如两倍或三倍玻璃化)，其中最好在玻璃片之一的面向中间空间的一侧装上一个柔性的扁平显示屏。这种结构的好处是扁平显示屏不受机械影响和天气影响，因为它位于板状件的内侧。在多层板状件的复合结构中也有同样的好处，其中扁平显示屏位于复合结构的两个片之间。
对于本发明的显示屏例如可以是一个电致发光显示屏(ELD)，其关闭时基本透明。此外，可以考虑用LCD显示屏，等离子显示屏(PDP)、真空荧光显示屏(VFD)、场致发射显示屏(FED)、LED或OLED显示屏。这种情况下，显示屏可以非常透明或者透光，因此窗户件在其窗户功能方面可以很好地使用，原则上观察者根本不会注意到或者很少会注意到该显示屏。反过来，在电致发光显示屏接通状态下，窗户件作为显示器用于向一侧或两侧再现象素，也就是在一个建筑物的一个窗户中用于向内或者向外显示，其中显示屏接通时在板状件上显示象素而且不会透光或者只有一点点透光。显示屏功能的应用当然主要用于黑暗中。在本发明的解决方案中，上述方案已经通过窗户件的显示屏功能提供了向外或者向内的视线保护，而无需百叶窗、卷帘或类似零件。
适用于本发明的显示屏最近从专业文献中可已知，例如在使用有机发光二极管(OLED)时可以考虑显示屏的一种多层结构，其包括一个透明的电极例如ITO(Indium Zinn Oxid)和一个用发光材料如一种有机聚合物制成的层。这种OLED例如在2000年9月13日申请的、但相对本申请并没有在前公开的DE 100 45 204 A1有所描述。这种显示屏在此只是举例，因为在本发明范围内也可以使用其它类型的图象产生元件。
本发明的一种改进在于，窗户件还有一个照明装置，该照明机构带有至少一个发光机构，该发光机构将光线从端面入射到板状件中，其中板状件在其表面或者在其内部设计成散射光，使光线基本上垂直于其入射方向偏转并经板状件的表面至少向一侧发射。在这种改进中，窗户件实现了第三种功能，即照明功能，其中当窗户件是一个建筑物的窗户件时，板状件看上去好像是本身发光的，光线向外和/或向内发射。如果有这样的第三种功能(照明功能)，则提供了下列可能性。窗户件可以在白天处于不照明状态基本上是透明的，让光线能够射到建筑物内，与通常的窗户一样。随着天越来越黑，可以使用照明功能，其中接通发光机构使窗户件看上去发光，此时通常无法再从外面看到建筑物内部。但是此处通过本发明的照明方式使光线从端面入射到板状件中并偏转从而以散射光形式在窗户件表面上发光，使得具体的发光机构对观察者来说是看不见的，而是看上去象是窗户件本身发光。最后可以利用第三种功能，其中显示屏工作，窗户件用于大面积再现象素。这第三种功能可以例如用于观察图象或者电影。这可以例如从建筑物内部进行，其好处是观察者利用窗户件作为显示器无需单独的显示器。同样不需要投影仪，如同一个亚麻布或者按照现有技术中常用的大屏幕扁平显示器。迄今已知的大屏幕扁平显示器已知非常昂贵。按照本发明，观众例如只需要简单地向窗户件看过去就可以观看电影。如果有多个这种形式的窗户件，则观察图象的显示屏不仅地点而且大小都可以改变。例如建成物的整个屋面或其局部可以用作显示器。因此屋面本身成为显示器。按照显示屏功能的设计方案，观察者可以在晚上例如简单地将窗户件转换到“照明”功能。关闭照明功能因此使功能转换为一个通常的窗户件可以通过相应的控制装置例如在夜幕降临时可以自动进行。
按照本发明的一种改进方案，窗户件优选包括至少一个框架结构，其沿棱边包围一个板状件或者多个复合结构的板状件。此时优选沿着板状件表面法线方向看框架结构基本覆盖了从端面入射到至少一个板状件中的发光机构。由此避免了对观察者的眩目作用。因为从端面入射到板状件中的发光机构对观察者来说不能直接看到。
对于显示屏的操作最好有控制装置，同样最好另有控制装置用于控制发光机构，尤其是能够根据时间和/或颜色控制发光机构。因此产生了其它的可能性，例如以彩色光照明，其中颜色可以变化。这种彩色照明显示的窗户件可以例如用于对建筑物屋面设计起到光学作用。适用于这种必要时可变的彩色照明的在技术上可以很简单实现的照明机构优选是发光二极管，例如LED等等。这种发光二极管可以按照所谓的RGB(红-绿-兰)模式布置并相应地通过电子控制。发光机构的其它控制装置例如可以是移动传感器或其它传感器，包括用于在有人靠近时接通照明或者可以根据当前的日光或者外来光或必要时的调光功能设置一种亮度控制。此外，可以按照一种预定的任意程序转换照明功能，例如通过一种带有重复开关节律的定时开关和必要时另外的开关过程例如节假日功能、缺席、周末等等。
按照本发明的一个窗户件可以是一个屋面、一个墙壁或者一个建筑物屋顶的一部分。窗户件也可以是一个门、一个分隔壁或者其一部分或者是一个家具或市区家具如公园长椅或花园家具的一部分。
本发明的另一种优选实施例是，按照本发明的显示屏可以转换，从而观察图象可以在必要时有选择地从窗户件一侧或另一侧进行。例如，随后在集成在建筑物墙壁内的窗户件中，可以产生从内侧观察的图象，因此例如在建筑物内的人可以观看一部电影。在另一种模式中，可以借助同一个窗户件上的同一个显示屏产生从外部可观察的图象，从而例如可以将在建筑物上的窗户件的表面用于广告。反过来，这种双重利用在一个附加零件上的显示屏如遮阳卷帘是不可能的，因为后者在关闭显示屏时是不透明的。当然，可以将图象产生层只装在遮阳卷帘的内侧或者外侧，在拉下来的卷帘中只以一种或另一种方式使用。与此相比，本发明的解决方案具有显著的优点。
按照本发明的一种优选改进方案，显示屏包括一个中间层，其从一个透明状态可转换到一个透光或者镜面状态。这种实施例使得可以从例如窗户件的内侧观察图象，该图象在中间层转换到镜面的或者不透光时看不见。相反，如果将中间层转换为透明的，可以从外侧观察图象。如果例如使用两个这样的中间层，又可以在只有一个显示屏时以前述方式在相应转换中间层情况下有选择地产生可从外部或者可从内部观察的图象。
此外，本发明的优点在于，可以用本身公知的建筑玻璃作为图象产生层(显示屏)的载体。这种建筑玻璃有各种各样的变型，具有例如用各种涂层产生的附加功能。例如可以是一种带有附加的遮阳作用的、或者带有染色功能等等的建筑玻璃。这种建筑玻璃可以用作载体，将相应的显示屏层装于其上。好处是，原始建筑玻璃价格很便宜，可以利用已有功能用于一定使用目的。按照本发明的显示屏的安装可以例如通过胶粘如薄膜在该建筑玻璃上进行。但是建筑玻璃可以直接用作载体，显示屏层可以另外方式安装到其上，例如通过喷溅、汽化渗镀、印刷(例如丝网印刷)或者通过其它涂覆方法。
按照本发明的一种改进方案，本发明的显示屏作为预制柔性扁平显示屏并且例如装在一个玻璃层上，该显示屏本身具有一个非常薄层的塑料载体或者一个玻璃载体。非常薄的柔性玻璃层目前可以买到。
也可以在具有产生图象功能的一个或多个层(显示屏层)上装设一个或多个保护层，其中这样的保护层可以具有极小的层厚，可以是薄如蝉翼，例如微米以下或者纳数量级内。用适当透明材料和安装方法制成的相应的纳米层是公知的。但是如果使用一个用复合玻璃制成的窗户件，也可以省去整个保护层，因为图象产生层(显示屏层)随后可以位于两个玻璃层之间，由此通过外部的玻璃层防止可能的损坏、天气影响、空气湿度影响等。
在从属权利要求中要求的特征是本发明技术方案的优选改进方案、本发明的其它优点由后面的描述阐明。
下面借助附图所示实施例详细描述本发明。
图1  按照本发明第一种实施例的本发明窗户件的截面图；
图2  按照本发明第二种实施例的窗户件的截面图；
图3  按照本发明第三种实施例的窗户件的截面图。
首先参见图1。图中示出了本发明的一个窗户件10，其包括一个由玻璃或塑料玻璃制成的板状件11，将一个在安装之前最好是柔性的平面显示屏12平面地装到该板状件上。平面显示屏12例如借助一个胶粘层粘到板状件11的一个表面上。这种结构在端面由一个大致成U形的框架型材14包围，其中在板状件11和显示屏12的端面前方放置一个发光二极管16例如LED等作为发光机构，其中该发光机构16可以浇注到一个基本透明的塑料条15中。发光机构16在端面发光，从而光从端面射入板状件11中，也就是射入玻璃板中。因为板状件11在至少一个面上例如在外表面上以一个点形光栅17的形式被印刷或蚀刻，所以光线散射并基本上垂直于入射方向作为散射光离开板状件11，也就是说光线在板状件11的表面上发射，从而在发光机构16接通时板状件11看上去大面积被照亮。
图2示出了按照本发明第二种可选择实施例的窗户件的纵截面图。这里，窗户件20原理上构造成一个绝缘玻璃片带有两个由玻璃或塑料玻璃制成的板状件21，22，这两个板状件21，22相互间隔开，因此，在它们之间产生一个中间腔23，其中通常填充玻璃。在两个板状件中的一个22的一侧上装有柔性的平面显示屏224，例如通过胶粘。在平面显示屏24和玻璃板状件22之间的胶粘层用附图标记25表示。这里，两个板状件中的一个22例如也是在其表面上以一个点形光栅17或类似结构被印刷或蚀刻或被涂覆。在板状件22和平面显示屏24前方的端面安装一个发光机构16，该发光机构16又可浇注在一个透明的塑料条15中。通常使用LED，这些LED可以前后成排布置，也就是在图1和2中向着图示平面里面前后布置，从而光线在板状件的端面长度上入射并在板状件中传导，然后由于点形光栅17作为散射光在板状件22的整个表面上向外射出。这种带有两个板状件21，22和平面显示屏24的绝缘玻璃片结构也是通过一个例如U形的框架型材14包围，该框架型材也将发光机构16相对外面覆盖，从而无法直接看到发光机构并排除了遮光作用。此外，因此避免了使用离散发光机构的印象，从而使整个板状件22看上去更象大面积被照亮。
下面参见图3并借助该图示描述本发明的另一个实施例。该图示出了带有图象产生层的一个窗户件的截面图。在该实施例中，产生图象的窗户件整体用33表示，它例如浇注在一个玻璃制的分隔壁中，其中分隔壁左边和右边邻接的普通玻璃用31和32表示。窗户件32例如是一个矩形轮廓，在显示屏关闭时与临界的区域31，32一样是透明的，固此看到分隔壁的人原则上根本不会或者很少会注意到作为显示屏的窗户件33。相反，在显示屏接通时，可以在窗户件33的区域上成像，所成图象可以从窗户件的一侧或另一侧观看。下面将借助窗户件33的层结构更详细说明。
所述分隔壁31，32，33例如可以是在两个空间39，40之间的一个分隔壁。该窗户件33在一侧包括一个外部的保护层34，该保护层用于保护不受损坏和其它有害影响例如空气湿度的影响。该保护层34可以非常薄，例如可以是层厚在纳数量级的一个玻璃层或其它透明的层。该保护层34下面是一个真正的图象产生层35，其可以是多层结构，但为了简化起见，在图中没有示出。图象产生层35上跟随一个中间层36，该中间层另一侧又接一个图象产生层37。最后在向着空间40的一侧还有一个外部封闭的保护层38，其可以类似于面向空间39一侧的保护层。两个图象产生层(显示屏层)35，37原则上也可以相同结构，其中重要的是当显示屏关闭时这些层基本是透明的。在两个图象产生层35，37之间是中间层36，该中间层可以置于关闭状态，在该状态同样是透明的。相反，在接通状态，中间层36或者是不透明层或者是镜面层。因此可以在一侧接通图象产生层35并产生向空间39发射的图象，但是由于不透明的或镜面的中间层36，从空间40这侧看不见。因此，也可以反过来，中间层36是不透明的或镜面的而图象借助图象产生层37产生，该图象从空间40可以观察，但是从空间39这次看不见。如果两个图象产生层35，37都关闭，中间层36可以转换为透明的，从而整个窗户件33是透明的，玻璃制的分隔壁可以象一个整体的玻璃壁，窗户件33集成到其中。很显然，这样一种玻璃制的分隔壁可以具有多个前述类型的窗户件33，从而可以同时在不同部位产生不同的图象。此外，也可以在中间层36为透光的或镜面的时同时在图象产生层35和37上产生可从空间39和40观察的不同的图象。
作为另一种选择，例如可以只用一个图象产生层工作，为此在该图象产生层的两侧分别装一个中间层。这种情况下，在中间层转换为透明的或不透明的或镜面的时，如果将一个中间层转换为透明的而另一个为不透明的，则可以在位于中间的图象产生层上有选择地从空间39或者另一个空间40观察图象。在这种变型中，当然可以采取不同于前述方式的方式不同时从两个空间观察不同的图象，这样做的优点是可以只用一个图象产生层。

Claims (20)

1.窗户件，包括至少一个至少有时候透光的板状件和至少一个用于再现图象的面(显示屏)，其特征在于，板状件包括至少一个与投影仪无关的产生图象的显示屏(12，24)，该显示屏是板状件的一部分，其中在显示屏接通的第一状态下，象素在板状件上再现，在显示屏关闭的第二状态下，通过板状件至少局部可以透光。
2.按照权利要求1所述的窗户件，其特征在于，显示屏是一个装在板状件(11，22)上或者装在板状件中的优选本身柔性的扁平显示屏(12，24)。
3.按照权利要求1或2所述的窗户件，其特征在于，显示屏(12，24)是一个在关闭状态下基本透明的电致发光显示屏(ELD)。
4.按照权利要求1至3之一所述的窗户件，其特征在于，该窗户件是一个由多个板状件复合而成的复合件。
5.按照权利要求1至4之一所述的窗户件，其特征在于，该窗户件包括至少一个由多个板状件构成的复合件，板状件中至少一个是玻璃板(11，21，22)或者塑料玻璃板，光线通过发光机构(16)从端面可入射其中，至少一个板状件是一个扁平显示屏(12，24)。
6.按照权利要求1至5之一所述的窗户件，其特征在于，该窗户件包括至少一个复合件，该复合件具有至少两个基本透光的板状件(21，22)，其中嵌入一个扁平显示屏(24)。
7.按照权利要求1至6之一所述的窗户件，其特征在于，该窗户件具有一个照明装置，该照明装置具有至少一个发光机构(16)，适当的光线从端面入射到板状件(11，22)中，其中板状件在其表面上或其内部设计成散射光，使光线基本垂直于其入射方向偏转并在板状件的表面上至少向一侧发射。
8.按照权利要求1至7之一所述的窗户件，其特征在于，该窗户件包括至少一个框架结构(14)，其在一个或多个边上或者沿边缘环绕地包围一个板状件(11)或多个复合结构的板状件(21，22)。
9.按照权利要求1至8之一所述的窗户件，其特征在于，沿板状件(11，21，22)的表面法线方向看，框架结构(14)基本覆盖了从端面入射到至少一个板状件中的发光机构(16)。
10.按照权利要求1至9之一所述的窗户件，其特征在于，该窗户件还包括用于操作显示屏(12，24)的控制装置和/或用于控制发光机构(16)尤其是根据时间和/或颜色控制发光机构的控制装置。
11.按照权利要求1至10之一所述的窗户件，其特征在于，显示屏(12，24)以一个柔性薄膜状扁平显示屏形式可装到至少一个透光的并发光机构(16)接通时发光的板状件(11，22)上，优选通过胶粘安装。
12.按照权利要求1至10之一所述的窗户件，其特征在于，显示屏(35，37)包括一个或多个图象产生层，其装到一个载体层上，尤其是喷溅、汽化渗镀、印刷或其它涂覆方法装到一个载体层上。
13.按照权利要求12所述的窗户件，其特征在于，载体层是一个单独的载体层或者一个已经存在的层，优选是窗户件的玻璃层。
14.按照权利要求1至13之一所述的窗户件，其特征在于，该窗户件包括至少一个保护层(34，38)用于覆盖图象产生层(35，37)(显示屏层)。
15.按照权利要求1至14之一所述的窗户件，其特征在于，该窗户件包括至少一个中间层(36)，该中间层可以从一个透明的状态转换到一个不透明的或镜面状态。
16.按照权利要求1至15之一所述的窗户件，其特征在于，该窗户件包括至少两个图象产生层(35，37)和至少一个位于图象产生层之间的透明的可转换为不透明或镜面状态的中间层(36)。
17.按照权利要求1至15之一所述的窗户件，其特征在于，该窗户件包括至少一个图象产生层和至少两个布置在图象产生层两侧的透明的可转换为不透明或镜面状态的中间层。
18.按照权利要求1至17之一所述的窗户件，其特征在于，一个玻璃层或丙稀玻璃层用作图象产生层的载体层，该玻璃层或丙稀玻璃层必要时具有附加的功能涂层，尤其是遮阳涂层和/或染色涂层。
19.建筑物的屋面、墙壁、顶盖、屋顶、分隔壁、楼梯、门、升降机、栏杆、自动楼梯或传送带，其特征在于，其包括至少一个如权利要求1至18之一所述的窗户件。
20.家具、市区家具或花园家具，其特征在于，其包括至少一个如权利要求1至18之一所述的窗户件。
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