Der
Erfindung liegt dem gegenüber
die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Anzeigevorrichtung zu schaffen.
Die
der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung sind in den abhängigen
Patentansprüchen
angegeben.
Die
erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung hat
eine flexible Anzeigeschicht zur Wiedergabe mindestens eines ersten
und eines zweiten Bildes sowie eine flexible optische Schicht, die
auf der Anzeigeschicht angeordnet ist und die zur autostereoskopischen
Erzeugung eines dreidimensionalen Bildes aus den ersten und zweiten
Bildern ausgebildet ist.
Die
ersten und zweiten Bilder zeigen zum Beispiel dasselbe Objekt aus
leicht unterschiedlichen Winkeln. Die entsprechenden Bilddaten können als so
genannte Stereodaten vorliegen. Es kann sich hierbei um Stereodaten
handeln, die durch ein Aufnahmeverfahren von einem realen Objekt
aufgenommen wurden oder um synthetische, das heißt durch Computerberechnung
erzeugte Stereodaten. Im letzteren Falle können die Stereodaten durch
Vorausberechnung oder in Echtzeit gewonnen werden.
Die
vorliegende Erfindung ist besonders vorteilhaft, da sowohl die Anzeigeschicht
als auch die darüber
angeordnete optische Schicht flexibel sind. Dies ermöglicht eine Ausbildung
der Anzeigevorrichtung in flexibler Bauform, wie z.B. in der Form
einer flexiblen Folie.
Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung ist die Anzeigeschicht der Anzeigevorrichtung als Light
Emitting Diode (LED) Anzeige ausgebildet. Vorzugsweise handelt es
sich um eine Organic Light Emitting Diode (OLED) Anzeige, die zum
Beispiel auf eine flexible Trägefolie
aufgedruckt ist. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist eine so genannte Hybrid-LED,
bei der sowohl anorganische wie organische Materialien verwendet
werden.
Beispielsweise
kann die Anzeigeschicht als OLED-Display-Folie ausgebildet sein.
Die Herstellung solcher OLED-Display-Folien ist an sich aus dem
Stand der Technik bekannt und basiert beispielsweise auf der Low
Temperature Polysilicon (LTPS)-Technik
(vgl. hierzu http://www.sharpsma.com/lcd/lcdguide/Technologies/OLED_displays.php).
Es können
aber auch andere polymerelektronische Verfahren zum Aufbringen,
wie zum Beispiel zum Aufdrucken, der Anzeige auf einem flexiblen
Träger
eingesetzt werden.
Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung ist die Anzeigeschicht als so genannte Drehelement-Anzeige
ausgebildet. Drehelement-Anzeigen sind an sich aus dem Stand der
Technik bekannt und beinhalten drehbare Elemente, wie etwa Zylinder, Polyeder
oder Kugeln. Diese drehbaren Elemente sind typischerweise in einem
Substrat eingebettet und ein geringer Zwischenraum zwischen jedem drehbaren
Element und dem Substrat ist mit einer Flüssigkeit gefüllt, so
dass sich die Elemente in einem sich verändernden elektrischen Feld
frei drehen, aber nicht von einem Ort zum andern wandern können.
Wenn
zum Beispiel eine Halbkugel eines drehbaren Elements schwarz ist
und die andere weiß ist,
kann jeder Bildpunkt durch das an dieser Stelle angelegte elektrische
Feld an- und ausgeschaltet werden. Mit Hilfe einer Drehelement-Anzeige
lässt sich
insbesondere so genanntes elektronisches Papier, das auch als E-Paper
bezeichnet wird, realisieren.
Ausführungsformen
von Drehelement-Anzeigen, die auf der Drehung von Teilchen aufgrund
eines elektrischen Feldes basieren, sind unter anderem bekannt aus
US 4,126,854 ;
US 4,143,103 ; WO 03/083 561 A2;
US 4,438,160 ;
US 5,389,945 ;
US 5,825,529 ;
EP 0 913 803 A2 ;
EP 0 942 405 A2 ;
EP 1 005 008 A2 und
EP 0 994 456 B1 .
Ferner
ist aus der
US 6,753,999
B2 ein Anzeigesystem bekannt geworden, bei dem die Bewegung
der Anzeigeelemente aufgrund von Elektrophorese erfolgt. Aus Lawrence,
L.L. "A Magnetic-Particles
Display", IEEE Transactions
on Electronic Devices, 22,1975, 758 ist ein Anzeigesystem bekannt geworden,
bei dem magnetische Partikel aufgrund eines magnetischen Feldes
in eine Anzeigeposition gedreht werden.
Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung ist die Anzeigeschicht als Aktiv-Matrix oder als Passiv-Matrix
ausgebildet. Anstelle einer Matrix von getrennt ansteuerbaren Bildpunkten
kann die Anzeigeschicht auch zum Beispiel durch Aufdruck eines lichtemittierenden
Polymers erzeugt werden, welches nur insgesamt zur Wiedergabe eines
fest vorgegebenen Bildes ansteuerbar ist.
Eine
weitere Ausführungsform
verwendet eine vollflächige
Kontaktierung der Elektroden des Displays ohne die Ausführung als
Matrix. Da auf diese Weise keine gezielte Ansteuerung der Bildpunkte möglich ist,
werden die Bildinformation entweder aufbauend, zum, Beispiel drucktechnisch,
oder destruktiv, zum Beispiel mittels Laser-Personalisierung, eingebracht. Dieses
hat den Vorteil, dass eine spätere Manipulation
der eingebrachten Daten faktisch nicht mehr möglich ist. Des weiteren benötigt ein
solcher Aufbau keinen zusätzlich
Treiber für
die Aktiv-Matrix, was die Integration in ein Dokument erleichtert.
Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung weist die optische Schicht eine Barriere-Struktur auf. Hierbei
kann es sich zum Beispiel um eine Barriere-Maske oder ein Barriere-Gitter
handeln, welches starr oder dynamisch ausgebildet sein kann.
Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung hat die optische Schicht eine Vielzahl von optischen Linsen,
insbesondere eine Matrix sphärischer
Linsen oder halbkugelförmiger
Linsen zur Realisierung eines so genannten Integral-Verfahrens.
Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung hat die optische Schicht holographische oder optische
Mikrostrukturen zur autostereoskopischen Erzeugung des dreidimensionalen
Bildeindrucks.
Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung hat die optische Schicht eine lentikulare Struktur,
wie zum Beispiel linienförmig
nebeneinander angeordnete plano-konvexe zylindrische Linsen, das
heißt
so genannten "Lentikulars".
Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung ist die Anzeigevorrichtung zur Erzeugung einer Vielzahl
von autostereoskopischen Bildern zur Betrachtung eines abgebildeten
Objekts aus verschiedenen Blickwinkeln ausgebildet.
Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung ist die optische Schicht schaltbar ausgebildet, um zum
Beispiel den autostereoskopischen 3D-Effekt der Bildwiedergabe ein- oder ausschalten
zu können.
Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung weist die optische Schicht zumindest ein Formgedächtniselement
aus einer so genannten Formgedächtnislegierung
auf. Durch Auslösung
des Formgedächtniseffekts
erfährt
die optische Schicht eine Formänderung
aufgrund derer die autostereoskopische Bildwiedergabe ein- bzw.
ausgeschaltet wird.
Beispielsweise
hat die optische Schicht optische Elemente, wie zum Beispiel Linsen,
deren Linsenradius durch Auslösung
des Formgedächtniseffekts
variiert wird. Die Linsen können
dabei selbst aus einer Formgedächtnislegierung
bestehen oder durch ein oder mehrere separate Formgedächtniselemente
der optischen Schicht elastisch verformt werden.
Dabei
kann es sich um eine Formgedächtnislegierung
handeln, deren Formänderung
Temperatur, Strahlungs- oder durch ein elektrisches oder magnetisches
Feld induzierbar ist.
Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung beinhaltet die optische Schicht ein piezoelektrisches Element.
Durch Ansteuerung des piezo-elektrischen Elements erfährt die
optische Schicht eine Formänderung,
um zum Beispiel den 3D-Effekt ein- bzw. auszuschalten. Beispielsweise
weist die optische Schicht optische Elemente, wie zum Beispiel Linsen auf,
die aus einem piezo-elektrischen Material, vorzugsweise einem piezoelektrischen
Polymer bestehen. Durch Auslösung
des piezoelektrischen Effekts mit Hilfe eines entsprechenden Steuersignals
verändern
die optischen Elemente, das heißt
beispielsweise die Linsen, ihre Form so, dass der 3D-Effekt ein- oder ausgeschaltet
wird.
Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung ist die optische Schicht selbst als weitere Anzeigeschicht
ausgebildet. Zur Realisierung der weiteren Anzeigeschicht können dieselben
oder ähnliche Technologien,
die zur Realisierung der Anzeigeschicht für die Bildwiedergabe verwendet
werden. Insbesondere kann die optische Schicht als elektrochrome
oder flüssigkristalline
Anzeige ausgebildet sein, Ein Drehelementanzeigeelement kann verwendet
werden, wenn dieses zwischen einem transparenten und einem absorbierenden
Zustand geschaltet werden kann. Beispielsweise werden auf der Anzeigschicht,
durch welche die optische Schicht gebildet wird, Barriere-Linien oder ein Barriere-Gitter
angezeigt.
Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung hat die Anzeigevorrichtung einen elektronischen Speicher
zur Speicherung von Bilddaten für
die Wiedergabe der zumindest ersten und zweiten Bilder auf der flexiblen
Anzeigeschicht. Bei den Bilddaten handelt es sich um ein oder mehrere
Stereobilddatensätze.
Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung hat die Anzeigevorrichtung einen integrierten elektronischen
Schaltkreis zur Durchführung
eines kryptographischen Protokolls, um den elektronischen Speicher
vor unerlaubten Zugriffen zu schützen.
Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung hat die Anzeigevorrichtung eine Energiequelle, wie zum
Beispiel eine Batterie, eine Solarzelle oder ein thermoelektrisches
Element, wie z.B. eine Seebeck- oder Peltier-Element.
Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung ist die Anzeigevorrichtung für eine externe Energieversorgung
ausgebildet, wie zum Beispiel über
eine kontaktbehaftete und/oder eine kontaktlose Schnittstelle. Beispielsweise
kann die Schnittstelle eine Antenne aufweisen, wobei die Energieversorgung
durch über
die Antenne empfangene Funksignale erfolgt. Alternativ oder zusätzlich kann
die Anzeigevorrichtung eine Induktionsspule aufweisen, um induktiv
mit Energie versorgt zu werden.
Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung ist die Anzeigevorrichtung als RFID Transponder ausgebildet
oder mit einem solchen verbunden. In diesem Fall kann der RFID Transponder
als Energiequelle für
die Anzeigevorrichtung dienen.
Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung trägt
die Anzeigevorrichtung eine zusätzliche
zweidimensionale Darstellung des dreidimensionalen Bildes. Diese
zweidimensionale Darstellung kann zum Beispiel auf der Anzeigevorrichtung
aufgedruckt sein oder mit Hilfe einer weiteren separaten Anzeige,
die ohne Energieversorgung auskommt, dargestellt werden. Dies hat
den Vorteil, dass auch dann eine Darstellung des Bildes erfolgt,
wenn keine Energieversorgung zur Verfügung steht. Durch die Vergleichsmöglichkeit
der zweidimensionalen Darstellung mit der dreidimensionalen Bilddarstellung
ist ferner ein weiteres Sicherheitsmerkmal gegeben.
Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung dient eine erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung zur Realisierung
eines Dokuments. Dabei kann das Dokument durch die Anzeigevorrichtung
selbst gebildet werden oder die Anzeigevorrichtung kann in ein Dokument
integriert sein. Bei dem Dokument kann es sich zum Beispiel um ein
Wert-, Sicherheits- oder Identifikationsdokument handeln, wie zum
Beispiel eine Identifikationskarte, Reisepass, Personalausweis,
Führerschein,
Kreditkarte, Kunden ausweis oder Fahrausweis. Insbesondere kann das
Dokument als Chipkarte ausgebildet sein.
Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung ist die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung in ein tragbares
elektronisches Gerät
integriert, wie zum Beispiel in ein so genanntes elektronisches
Buch (E-Book), ein mobiles Telekommunikationsgerät, wie zum Beispiel ein Mobiltelefon,
Smart Phone oder dergleichen, einen tragbaren Computer oder einen
Personal Digital Assistant (PDA).
Vorzugsweise
hat das elektronische Gerät einen
Stauraum, wobei die Anzeigevorrichtung in eine Stauposition innerhalb
des Stauraums einrollbar ist. Dadurch kann ein tragbares elektronisches
Gerät geschaffen
werden, welches die autostereoskopische Bildwiedergabe bei gleichzeitig
besonders kompakter Bauweise ermöglicht.
Im
weiteren werden bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
1 ein
Blockdiagramm einer Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung,
2 eine
Chipkarte mit einer Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung bei
ausgeschaltetem 3D-Effekt,
3 die
Chipkarte der 2 bei eingeschaltetem 3D-Effekt,
4 eine
Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung
mit Lentikulars,
5 eine
Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung
mit einem Linienraster,
6 einer
Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit einer optisch aktiven Folie,
7 eine
Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit einer holographischen Folie,
8 eine
Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit optischen Elementen in einem ersten Zustand,
9 die
Ausführungsform
der 8, wenn die optischen Elemente in einem zweiten
Zustand vorliegen,
10 eine
Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit zum Beispiel elektrochromen Materialien zur schaltbaren Erzeugung
von Linien- oder optischen Mikrostrukturen im transparenten Zustand,
11 die
Ausführungsform
der 10 im nicht transparentem Zustand,
12 ein
Blockdiagramm einer Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Dokuments
mit einem Lesegerät,
13 eine
Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen tragbaren
elektronischen Geräts
in geschlossenem Zustand,
14 das
elektronische Gerät
der 13 in geöffnetem
Zustand.
In
der nachfolgenden Figurenbeschreibung werden einander entsprechende
Elemente mit entsprechenden Bezugszeichen gekennzeichnet.
Die 1 zeigt
eine Anzeigevorrichtung 100. Die Anzeigevorrichtung 100 hat
eine flexible Anzeigeschicht 102 auf der ein flexible optische
Schicht 104 angeordnet ist. Die Anzeigeschicht 102 und
die optische Schicht 104 sind vorzugsweise fest mitein ander
verbunden. Sowohl die Anzeigeschicht 102 als auch die optische
Schicht 104 sind vorzugsweise in flexibler Bauweise, so
dass auch die resultierende Einheit aus der Anzeigeschicht 102 und
der optischen Schicht 104 flexibel ist.
Bei
der Anzeigeschicht 102 handelt es sich vorzugsweise um
eine flexible OLED-Folie,
eine als flexible Folie realisierte Drehelementanzeige, ein bistabiles
elektrophoretisches Display, ein elektrophoretisches Display oder
eine andere Displaytechnologie.
Die
Anzeigeschicht 102 kann als Aktiv- oder Passiv-Matrix mit
separat ansteuerbaren Bildelementen ausgebildet sein. Die Anzeigeschicht 102 kann aber
auch durch ein auf einem flexiblen Träger aufgebrachtes Display gebildet
werden, welches keine einzeln ansteuerbaren Bildpunkte beinhaltet,
sondern nur insgesamt ein- oder ausgeschaltet werden kann, um eine
fest vorgegebene Bildinformation darzustellen. Bevorzugt handelt
es sich hierbei um ein drucktechnisch hergestelltes Display auf
OLED-Basis. Dieses kann durch entweder aufbauend durch gezielten Druck
nur der benötigten
Bildpunkte oder destruktiv durch gezielte Zerstörung einzelner Bildelemente, zum
Beispiel mittels eines Lasers, personalisiert sein.
Ferner
ist es auch möglich,
dass die Anzeigeschicht 102 ein mittels einer Druckfarbe
aufgedrucktes Bild beinhaltet, oder dass ein solches Bild auf der
optischen Schicht 104 aufgedruckt ist oder auf einer unterhalb
der Anzeigeschicht 102 befindlichen Schicht (in der 1 nicht
dargestellt). In diesem Fall wird erfindungsgemäß ein Display auf OLED Basis
bevorzugt, da das vom Display emittierte Licht im eingeschalteten
Zustand das vom gedruckten Bild diffus reflektierte überstrahlt
und somit nur noch das auf dem Display dargestellte Bild sichtbar
ist.
Die
Anzeigeschicht 102 dient zur Wiedergabe von zumindest ersten
und zweiten Bildern, welche die Grundlage für die autostereoskopische Bilderzeugung
durch die optische Schicht 104 bilden. Hierzu weist die
optische Schicht 104 beispielsweise starre oder dynamische
Paralax-Barrieren, Lentikulars, eine Linsenmatrix von sphärischen
oder halbkugelförmigen
Linsen und/oder andere hologprahische oder opti sche Mikrostrukturen
für die
autostereoskopische Erzeugung eines dreidimensionalen Bildes aus
den zumindest ersten und zweiten Bildern, die von der Anzeigeschicht
wiedergegeben werden, auf.
Die
optische Schicht 104 kann selbst durch eine weitere flexible
Anzeigeschicht realisiert werden, wie zum Beispiel durch eine elektrochrome
Anzeige, eine Drehelement-Anzeige, ein bistabiles elektrophoretisches
Display, ein bistabiles flüssigkristallines
Display oder eine andere E-Paper-Technologie, welche über einen
transparenten und einen nicht transparenten Zustand verfügt. Durch
die die optische Schicht 104 bildende Anzeige werden zum
Beispiel Paralax-Barrieren angezeigt. Dabei ist eine Ausbildung
der optischen Schicht 104 als bistabile Anzeige besonders
vorteilhaft, da dann die gewünschte
optische Struktur ohne ständige
Energiezufuhr angezeigt werden kann.
In
der hier betrachteten Ausführungsform
mit einem Aktiv- oder Passiv-Matrix-Display hat die Anzeigevorrichtung 100 einen
Bilddatenspeicher 106, in dem Bilddaten für die Wiedergabe
von zumindest einem ersten und zweiten Bild gespeichert sind. Die entsprechenden
Bild-Stereodaten können
dabei durch ein stereoskopisches Verfahren von einem realen Objekt
aufgenommen werden, wie zum Beispiel durch die Aufnahme verschiedener
Bilder desselben Objekts aus leicht unterschiedlichen Richtungen.
Auf die in dem Bildspeicher 106 gespeicherten Stereodaten
greift ein Treiber 108 zu, der die Anzeigeschicht 102 entsprechend
zur Wiedergabe der ersten und zweiten Bilder ansteuert. Aufgrund
der optischen Schicht 104 nimmt ein Benutzer 110 beispielsweise mit
seinem rechten Auge 112 das erste Bild und mit seinem linken
Auge 114 das zweite Bild war, so dass der 3D-Effekt resultiert.
Wenn
zum Beispiel unterhalb der Anzeigeschicht 102 ein zweidimensionales
Bild zum Beispiel auf einen flexiblen Träger aufgedruckt ist, ist es
nicht unbedingt erforderlich, dass in dem Bilddatenspeicher Stereobilder
gespeichert sind. In diesem Fall wird zum Beispiel durch das fest
auf dem Träger
aufgedruckte Bild das erste Bild und durch ein zusätzlich von
der Anzeigeschicht 102 wiedergegebenes Bild das zweite
Bild für
die autostereoskopische Erzeugung des 3D-Effekts wiedergegeben.
Durch
die Anzeigevorrichtung 100 kann beispielsweise ein E-Paper
gebildet werden, auf dem autostereoskopisch dreidimensionale Bilddaten
wiedergegeben werden können.
Ferner kann durch die Anzeigevorrichtung 100 ein Dokument
gebildet werden, wie zum Beispiel ein Wert-, Sicherheits- oder Identifikationsdokument.
Alternativ kann die Anzeigevorrichtung 100 in ein solches
Dokument integriert sein. Insbesondere kann die Anzeigevorrichtung 100 in
eine Chipkarte integriert sein.
Die 2 zeigt
eine Chipkarte 216, das heißt beispielsweise eine so genannte
Smart Card. Die Chipkarte 216 hat ein Chipmodul 218,
welches zumindest einen integrierten elektronischen Schaltkreis beinhaltet.
Das Chipmodul 218 kann eine kontaktbehaftete, kontaktlose
oder eine so genannte Dual-Interface-Schnittstelle aufweisen. Das
Chipmodul 218 ist zum Beispiel in einer Kavität des Kartenkörpers 220 eingebettet.
Der
Kartenkörper 220 hat
zum Beispiel eine weitere Kavität,
in der sich die Anzeigeschicht 202 mit der darüber liegenden
optischen Schicht 204 befindet. Die Ansteuerung der Anzeigeschicht 202 und/oder
der optischen Schicht 204 kann durch den integrierten elektronischen
Schaltkreis des Chipmoduls 218 erfolgen; alternativ ist
die Anzeigevorrichtung in einer entsprechenden Kavität der Chipkarte 216 als
vollständig
separate Einheit ausgebildet, die unabhängig von dem Chipmodul 218 funktioniert, und
ihren eigenen Treiber und Bilddatenspeicher aufweist.
Vorzugsweise
erfolgt zumindest die Energieversorgung der Anzeigevorrichtung von
dem Chipmodul 218, da dieses über seine Schnittstelle mit
einer externen Energieversorgung verbindbar ist.
Auf
dem Kartenkörper 220 kann
eine maschinenlesbare Zeile 222 sowie Textinformation 224 aufgedruckt
sein.
In
der Ausführungsform
der 2 ist unterhalb oder oberhalb der Anzeigeschicht
ein Bild 226 aufgedruckt. Das Bild 226 ist auch
dann zu sehen, wenn die Anzeigeschicht 202 ausgeschaltet
ist.
Die 3 zeigt
die Chipkarte 216, wenn die Anzeigevorrichtung eingeschaltet
ist. In diesem Fall wird durch die Anzeigevorrichtung wenigstens
ein erstes Bild 228 und ein zweites Bild 230 wiedergegeben,
so dass aufgrund der optischen Schicht 204 der autostereoskopische
3D-Effekt resultiert. Zum Beispiel wird bei Verwendung einer Anzeigeschicht 202 auf
OLED-Basis aufgrund der Leuchtkraft dabei das Bild 226 weitgehend
unsichtbar. Alternativ kann bei relativ geringer Leuchtkraft der
Anzeigeschicht 202 auch nur eines der Bilder 228 oder 230 von
der Anzeigevorrichtung wiedergegeben werden, wobei in diesem Fall
der autostereoskopische dreidimensionale Effekt durch das gedruckte
Bild 226 und das eine von der Anzeigeschicht wiedergegebene
Bild 228 oder 230 resultiert.
Die
Anzeigeschicht 202 bzw. die darüber befindliche optische Schicht 204 haben
vorzugsweise in etwa die Größe eines
Passfotos, das heißt
etwa 3,5 cm × 4,5
cm.
In
der Ausführungsform
der 2 und 3 kann die Anzeigeschicht 202 durch
eine Aktiv-Matrix, eine Passiv-Matrix oder durch eine Flächenelektrode realisiert
sein. Insbesondere kann das wiederzugebende Bild zum Beispiel drucktechnisch
durch ein leuchtfähiges
Polymer in oder auf die Anzeigeschicht 202 aufgedruckt
sein. Letzteres bildet eine besonders wirksame Maßnahme zum
Fälschungsschutz, da
eine solche als Ganzes gedruckte Fläche auf elektronischem Wege
nicht modifizierbar ist.
Eine
solche Fläche
kann beispielsweise durch Drucken der einzelnen kontrastgebenden
Bildelemente des wiederzugebenden Bildes hergestellt werden, so
dass nur die für
eine Darstellung des gewünschten
Bildes notwendigen Bildelemente auf das Dokument aufgebracht werden.
Alternativ erfolgt die Herstellung durch Drucken oder Integration
eines vollflächigen
Displays analog einem Matrix-Display. Durch einen anschließenden Personalisierungsschritt
werden einzelne Bildelemente des Displays destruktiv verändert und
somit das gewünschte
Bild erzeugt, indem nur noch die für die Darstellung des gewünschten
Bildes notwendigen Bildelemente Licht zu emittieren in der Lage
sind. Ein solches Display hat insbesondere den Vorteil, dass die
Chipkarte 216 als nicht individualisierter Rohling hergestellt
werden kann, und das anschließend
in einem zentralen oder dezentralen Prozess bei Bedarf personalisiert
wird. Dies reduziert die Kosten und verkürzt die Zeit zur Erstellung
einer individualisierten Chipkarte.
Die 4 zeigt
einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform einer Chipkarte 316.
Die Chipkarte 316 hat ein Karteninlay 332 mit
einer unteren Deckschicht 334 für den Kartenkörper. Auf
dem Karteninlay 332 befindet sich die Anzeigeschicht 302,
welche beispielsweise eine Rück-
und Gegenelektrode aufweisen kann. Auf der Anzeigeschicht 302 befindet
sich eine Trennschicht 336. Wenn die Anzeigeschicht 302 in
OLED-Technologie realisiert ist, bildet die Trennschicht 336 eine
Diffusionssperrschicht, um eine Zerstörung der OLEDs durch zum Beispiel eindiffundierenden
Sauerstoff und Wasser zu verhindern.
Auf
der Trennschicht 336 ist eine Deckschicht 338 angeordnet,
die in einem Bereich 304 als eine optische Schicht ausgebildet
ist, welche zum Beispiel ein eingeprägtes Linsenraster oder Linsenarray
aufweist.
Die
Anzeigeschicht 302 ist in der hier betrachten Ausführungsform
beispielsweise als OLED oder bistabiles Display, bevorzugt auf Basis
elektrochromer Systeme, rotierender Sphären oder elektrophoretischer
Partikel ausgebildet.
In
dem Bereich 304 der Deckschicht 338 kann es sich
um Lentikularlinsen, ein sphärisches oder
hexagonales Linsensraster, Linienraster oder eine andere holographische
oder optische Mikrostruktur handeln. Die optische Schicht kann dabei
in die Deckschicht 338 geprägt oder auf die Deckschicht 338 aufgebracht
sein.
Die 5 zeigt
eine Ausführungsform
einer Chipkarte 416, bei der die optische Schicht 404 zwischen
der Deckschicht 438 und der Trennschicht 436 angeordnet
ist. In der hier betrachteten Ausführungsform beinhaltet die optische
Schicht 404 Para lax-Barrieren. Die optische Schicht 404 kann
schaltbar sein, und beispielsweise als weitere Anzeige, insbesondere
als elektrochromes Display realisiert sein. In einer besonders bevorzugten
Ausführungsform
sind beide Anzeigelemente 402 und 404 von gleicher
Displaytechnologie, zum Beispiel elektrochrome Displays.
Die 6 zeigt
eine Ausführungsform
einer Chipkarte 516, bei der die optische Schicht 504 als Lentikularlinsen,
sphärisches
oder hexagonales Linsensraster, Linienraster beziehungsweise als
holographische oder optische Mikrostruktur ausgebildet ist, welche
zwischen der Deckschicht 538 und der Trennschicht 536 angeordnet
ist. Alternativ kann sich die optische Schicht 504 auch
auf der Deckschicht 538 befinden oder einen integralen
Bestandteil der Deckschicht 538 bilden, wie dies in der 7 dargestellt
ist.
Die
optischen Schichten der hier betrachteten Ausführungsformen können starr,
dynamisch oder schaltbar ausgebildet sein. Eine dynamische bzw.
schaltbare optische Schicht kann durch ein weiteres Anzeigeelement
realisiert sein oder durch schaltbare optische Elemente, die zum
Beispiel aufgrund eines Steuerungsimpulses ihre Form ändern können. Eine
solche Formänderung
kann beispielsweise aufgrund eines Formgedächtniseffekts oder aufgrund
eines piezo-elektrischen Effekts erfolgen. Die Auslösung des
Formgedächtniseffekts
kann dabei durch eine Temperaturänderung,
durch Strahlung, oder durch ein elektrisches oder magnetisches Feld
induziert werden.
Die 8 zeigt
eine Chipkarte 616 mit einer optischen Schicht 604,
die sich zwischen einer Deckschicht 638 und einer Anzeigeschicht 602 befindet. Die
optische Schicht 604 hat mehrere Linsen 640, die in
einem Raster oder einer Matrix angeordnet sind. Die Linsen 640 sind
schaltbar, das heißt,
die Form der Linsen kann durch ein entsprechendes Steuersignal so
verändert
werden, dass der dreidimensionale Effekt der Bilddarstellung ein-
bzw. ausgeschaltet wird.
Die 8 zeigt
die Linsen 640 in einem bevorzugt ungeschalteten, entspannten
Zustand, bei dem die Linsen 640 nur einen geringen Krümmungsradius
aufweisen.
Aufgrund
eines Steuersignals gehen die Linsen 640 in einen verformten
Zustand über,
der in der 9 dargestellt ist. In dem verformten
Zustand haben die Linsen eine größere Krümmung als
in dem entspannten Zustand, so dass sich der autostereoskopische
dreidimensionale Effekt einstellt. Das Linsensystem kann auch so
ausgebildet sein, dass im ungeschalteten, entspannten Zustand eine
dreidimensionale Darstellung erfolgt. Des weiteren kann auch in
beiden Zuständen
eine dreidimensionale Darstellung erfolgen, wobei jedoch die Darstellung
in verschiedenen Abständen
vom Display sichtbar ist. Auf diese Weise kann zum Beispiel zwischen
der Beobachtung durch einen Betrachter/Kontrolleur auf einen Multi-User-Betrieb
umgeschaltet werden.
Die
Linsen 640 können
zum Beispiel aus einer Formgedächtnislegierung
bestehen, wobei durch das Steuersignal der Formgedächtniseffekt
ausgelöst
wird. Durch das Steuersignal wird zum Beispiel ein Stromkreis geschlossen,
der zur Erwärmung
der Linsen 640 führt,
so dass diese in eine Hochtemperaturform übergehen, wie in der 9 dargestellt.
Alternativ oder zusätzlich
kann die Auslösung
des Formgedächtniseffekts
auch durch eine externe Strahlungsquelle oder durch Anlegen eines
elektrischen oder magnetischen Feldes ausgelöst werden.
Alternativ
bestehen die Linsen 640 aus einem Polymer, welches piezoelektrische
Eigenschaften hat. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung an
die Linsen 640 verformen sich diese dann aufgrund des piezoelektrischen
Effekts in die in der 9 gezeigte Form.
Ferner
ist es auch möglich,
dass nicht die Linsen 640 selbst unmittelbar zum Beispiel
aufgrund eines Formgedächtnis-
oder piezo-elektrischen Effekts ansteuerbar sind, sondern dass in
der Chipkarte 616 ein oder mehrere Aktuatoren angeordnet
sind, die durch ein Steuersignal angesteuert werden können, um
zum Beispiel eine Kraft auf die Linsen 640 auszuüben, so
dass diese reversibel, plastisch verformt werden, wie in der 9 dargestellt.
Die 10 zeigt
eine Chipkarte 716, bei der zwischen der Deckschicht 738 und
der die Anzeigeschicht 702 überdeckenden Trennschicht 736 eine weitere
Anzeige 704 angeordnet ist. Die Anzeigeschicht 704 dient
zur Wiedergabe einer optischen Struktur, wie zum Beispiel eines
Linienrasters, die den autostereoskopischen dreidimensionalen Effekt bewirkt.
Beispielsweise handelt es sich bei der Anzeige 704 um ein
elektrochromes System mit einer transparenten Elektrodenstruktur.
Die 10 zeigt die Anzeige 704 im ausgeschalteten
Zustand, in dem die Linien 742 nicht oder fast nicht sichtbar
sind.
Die 11 zeigt
die Anzeige 704 in eingeschaltetem Zustand. Im eingeschalteten
Zustand werden die Linien 742 angezeigt, so dass der autostereoskopische
dreidimensionale Effekt resultiert.
Bei
der Anzeige 704 kann es sich zum Beispiel um eine OLED-Anzeige,
eine Drehelement-Anzeige, ein bistabiles elektrophoretisches Display,
ein elektrochromes Display oder dergleichen handeln. Vorzugsweise
wird für
die Anzeigeschicht 702 dieselbe oder eine ähnliche
Technologie verwendet, die auch für die Anzeige 704 verwendet
wird. Wenn es sich bei der Anzeigeschicht 702 zum Beispiel
um eine aufgedrucktes elektrochromes Display handelt, so ist vorzugsweise
die Anzeige 704 ebenfalls als gedrucktes elektrochromes
Display ausgebildet.
Ein
gemeinsamer Vorteil der oben genannten Ausführungsformen ist, dass die
Anzeigeschicht mit ihrer optischen Schicht flexibel ist und beispielsweise
folienartig ausgebildet ist. Dies eröffnet verschiedenste Anwendungsgebiete,
wie zum Beispiel die Integration einer solchen folienartigen Anzeigenvorrichtung
in ein Wert- oder Sicherheitsdokument, eine Chipkarte, in ein tragbares
elektronisches Gerät oder
auch die Verwendung als E-Paper.
Die 12 zeigt
ein Blockdiagramm eines Dokuments 844. Bei dem Dokument 844 kann
es sich beispielsweise um ein Wert- oder Sicherheitsdokument handeln,
wie zum Beispiel eine Identifikationskarte, Reisepass, Personalausweis,
Führerschein,
Kreditkarte, Kundenausweis oder Fahrausweis. Das Dokument 844 kann
dabei im wesentlichen aus Papier und/oder Kunststoff oder verschiedenen Papier-
und/oder Kunststoffschichten bestehen. Ferner kann das Dokument 844 auch
als so genannte Chipkarte ausgebildet sein, welche wiederum kontaktbehaftet,
kontaktlos oder als Dual-Interface-Karte ausgebildet sein kann.
Das
Dokument 844 hat einen integrierten elektronischen Schaltkreis 846,
der einen nicht-flüchtigen
elektronischen Speicher 806 beinhaltet. Der Speicher 806 dient
zur Speicherung von Bilddaten, insbesondere von Stereobilddaten.
Ferner kann der Speicher 806 zur Speicherung personen-
und/oder objektbezogener Daten des Trägers des Dokuments 844 verwendet
werden. Zum Schutz der Daten in dem Speicher 806 gegen
unautorisierten Zugriff wird durch den integrierten elektronischen
Schaltkreis 846 ein kryptographisches Protokoll 848 implementiert.
In
das Dokument 844 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung integriert,
die eine Anzeigeschicht 802 und eine schaltbare optische
Schicht 804 aufweist. Die Anzeigeschicht 802 und
die optische Schicht 804 werden von dem Treiber 808 des
integrierten elektronischen Schaltkreises 846 angesteuert.
Hierbei kann der elektronische Schaltkreis 846 aus einem
Chip beziehungsweise Chipmodul, aus zwei oder mehr Chips beziehungsweise
Chipmodulen bestehen, einer Kombination aus Chip beziehungsweise
Chipmodul und gedruckter Elektronik oder ganz aus gedruckter Elektronik
bestehen. Die optische Schicht 804 beinhaltet beispielsweise
schaltbare optische Elemente, welche zum Beispiel einen Formgedächtniseffekt oder
piezo-elektrischen Effekt aufweisen, der aufgrund eines von dem
Treiber 808 abgegebenen Steuerimpulses auslösbar ist,
so dass die optischen Elemente deren Form ändern können, oder eine weitere Anzeige,
beispielsweise zur Anzeige von Barriere-Linien.
Der
integrierte elektronische Schaltkreis 846 ist zum Beispiel
in einer kontaktlosen Ausführungsform
mit einer Antenne 850 verbunden. Der integrierte elektronische
Schaltkreis 846 mit der Antenne 850 sind vorzugsweise
in einer RFID-Technologie ausgebildet. Weitere Ausführungsformen
können
kontaktbehaftet oder als Dual-Interface
Vorzugsweise hat das Dokument 844 keine eigene Stromversorgung für den integrierten
elektronischen Schaltkreis 846 bzw. die Anzeigevorrichtung,
sondern bezieht die Energie für
den Betrieb des integrierten elektronischen Schaltkreises 846 bzw.
der Anzeigevorrichtung zum Beispiel durch die Antenne 850 empfangene
Funksignale. Bei dem integrierten elektronischen Schaltkreis 846 mit
der Antenne 850 handelt es sich also beispielsweise um
einen so genannten RFID-Transponder.
Es
können
auch andere kontaktbehaftete und/oder kontaktlose Schnittstellen,
insbesondere so genannte Dual-Interface-Schnittstellen, eingesetzt werden,
um den integrierten elektronischen Schaltkreis 846 und/oder
die Anzeigevorrichtung mit Energie zu versorgen.
Beispielsweise
erfolgt die Energieversorgung von einem Lesegerät 852 aus. Das Lesegerät 852 hat
eine RFID-Schnittstelle 854 oder eine andere kontaktbehaftete
und/oder kontaktlose Schnittstelle. In dem hier betrachteten Ausführungsbeispiel
ist die RFID-Schnittstelle 854 zur Aussendung von RFID-Funksignalen
und zum Empfangen von entsprechenden Antwortsignalen von der Antenne 850 ausgebildet.
Das Lesegerät 852 hat
einen Prozessor 856 zur Ausführung von Programminstruktionen, welche
die Funktionsweise des Lesegeräts 852 steuern,
sowie eine Nutzerschnittstelle 858, insbesondere eine graphische
Nuterzschnittstelle.
Der
Prozessor 856 dient zur Teilnahme an dem kryptographischen
Protokoll 848, um beispielsweise auf die in dem Speicher 806 abgelegten
Daten zugreifen zukönnen
und/oder um einen Steuerimpuls des Treibers 808 auszulösen, um
den autostereoskopischen 3D-Effekt ein- bzw. auszuschalten.
Das
Dokument 844 kann einen zusätzlichen Aufdruck 860 tragen.
Beispielsweise ist der Aufdruck 860 eine zweidimensionale
Darstellung des bei eingeschalteter Anzeigevorrichtung wiedergegebenen dreidimensionalen
Objekts. Zum Beispiel handelt es sich bei dem Aufdruck 860 um
die Wiedergabe eines Passphotos. Dies hat den Vorteil, dass das
Dokument 844 auch ohne das Lesegerät 852 verwendbar ist.
Wenn das Lesegerät 852 zur
Verfügung
steht, ist durch den Aufdruck 860 ein weiteres Si cherheitsmerkmal
gegeben, da der Aufdruck 860 auf Übereinstimmung mit der Wiedergabe
der Anzeigevorrichtung 802, 804 visuell geprüft werden
kann.
Die 13 zeigt
ein tragbares elektronisches Gerät 962.
Das Gerät 962 hat
ein Gehäuse, welches
aus zwei Gehäuseteilen 964 und 966 besteht.
Die 13 zeigt das Gerät 962 bei geschlossenem
Gehäuse.
Innerhalb
des Gehäuseteils 964 ist
eine Trommel 968 angeordnet, auf die eine erfindungsgemäße Anzeigeschicht 902 mit
einer darauf befindlichen optischen Schicht, welche beispielsweise
einer der oben beschriebenen Ausführungsformen entsprechen, aufgewickelt
ist. Das andere Ende der Anzeigeschicht 902 bzw. der optischen
Schicht ist mit einer Gehäusewandung 970 des
Gehäuseteils 966 verbunden.
Das
Gehäuse
kann durch Auseinanderziehen der Gehäuseteile 964 und 966 geöffnet werden, wie
dies in der 14 dargestellt ist. Hierzu nimmt ein
Benutzer beispielsweise das Gehäuseteil 964 in seine
linke Hand und das Gehäuseteil 966 in
seine rechte Hand und zieht dann die beiden Gehäuseteile auseinander, wobei
sich die Anzeigeschicht 902 mit ihrer darauf befindlichen
optischen Schicht von der Trommel 968 abwickelt. Dadurch
entsteht eine relativ große
Anzeigefläche 972 zwischen
den auseinandergezogenen Gehäuseteilen 964 und 966.