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Dieser
Erfindung liegen selbstleuchtende transparente Vorrichtungen zur
Anzeige von Inhalten, basierend auf organischen Lichtemitterdioden
zu Grunde. Transparente organische Lichtemitterdioden sind Stand
der Technik.
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Der
im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde,
dass die bekannten selbstleuchtenden transparenten Vorrichtungen
zur Anzeige von Inhalten den Inhalt der Anzeige nach beiden Seiten
der Vorrichtung abstrahlen, wobei dieser Inhalt auf einer Seite
(meist Rückseite) stets
spiegelverkehrt angezeigt wird.
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Es
ist jedoch nicht in jedem Falle wünschenswert, den Inhalt nach
zwei Seiten anzeigen zu lassen. Die im Patentanspruch 1 aufgeführte Erfindung
ist in der Lage den Inhalt der Anzeigevorrichtung nur nach einer
Seite der Vorrichtung abzustrahlen, unter Beibehaltung einer teilweisen
Transparenz der Vorrichtung.
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Teilweise
transparent bedeutet bei der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung
beispielsweise halbtransparent im Sinne des Transparenzgrades, also
50% theoretische Transparenz. Die theoretische Transparenz hängt von
der Ausführung
der Vorrichtung ab und beträgt
zwischen > 0% und < 100%, wobei 0%
nicht transparent und 100% vollständig transparent bedeutet.
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Grundlage
dieser Erfindung ist eine bekannte nach oben strahlende bzw. transparente
organische Lichtemitterdioden-Struktur die auf ein punktmusterförmiges oder
streifenförmiges
nichttransparentes Gitter aufgebracht wird. Wird die Vorrichtung unter
Nutzung eines punktförmigen
Gitters als Anzeige verwendet, kann die Lichtemitterdioden-Struktur sowohl
als Passiv-, als auch als Aktiv-Matrix-Anzeige organisiert sein.
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Im
Falle eines punktmustertörmigen
Gitters ist eine transparente organische Lichtemitterdiodenstruktur
auf Elemente aufgebracht, die gleichmäßig über die Oberfläche der
Vorrichtung verteilt sind, und somit ein gleichmäßiges Muster bilden. Diese
Elemente sind nicht transparent und dienen somit als Sperrschicht
oder ggf. als Reflektor. Die Zwischenräume, welche diese Elemente
umgeben, lassen Umgebungslicht passieren und sorgen damit für eine Transparenz
der Vorrichtung.
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Im
Falle eines streifenförmigen
Gitters wird eine nach oben emittierende organische Lichtemitterdiodenstruktur
auf Streifen aufgebracht, die in gleichmäßigen Abständen über die Oberfläche der
Vorrichtung verteilt sind. Diese Streifen sind nicht transparent
und dienen somit als Sperrschicht. Diese nichttransparenten Streifen
können
beliebige organische Lichtemitterdiodenstrukturen aufnehmen. Die
Zwischenräume,
zwischen den Streifen, lassen Umgebungslicht passieren und sorgen
damit für
eine Transparenz der Vorrichtung.
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Das
Verhältnis
zwischen Gitterstruktur und Gitterfreiräumen bestimmt hierbei den Grad
der theoretischen Transparenz. Durch Wahl der Gitterart (Punktmuster
oder Streifenmuster), sowie der Variation des Streifen- bzw. Punktabstandes,
kann die Transparenz des Leuchtmediums beliebig beeinflusst werden.
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Neben
dem Gitter sorgt, physikalisch bedingt, allerdings auch das transparente
Trägersubstrat
für einen
zusätzlichen
Transparenzverlust. Dieses Trägersubstrat
besitzt einen eigenen Transparenzgrad, welcher nicht durch die Struktur
der Vorrichtung, also dem Verhältnis
zwischen Gitter und Gitterfreiräumen,
beeinflussbar ist. Beispielweise sind bei einer 50%-igen theoretischen
Transparenz (gleicher Anteil von Gitter und Lücke) real nur ca. 35% Transparenz
erreichbar.
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Diese
Vorrichtung kann entweder auf ein amorphes Basissubstrate aufgebracht
werden und somit wie eine Glasscheibe verwendet werden, oder sie
wird auf ein flexibles Substrat aufgebracht, damit die Vorrichtung
als maßgefertigte
Folie verarbeitet werden kann und damit leichter zu handhaben ist. Zur
Gewährleistung
einer ausreichenden Lebensdauer und Abschirmung von UV-Strahlen
sowie Luftsauerstoff kann diese Folie in einem Vakuum zwischen zwei
Trägermaterialien
eingebettet werden, die diese Eigenschaften aufweisen, wie z.B.
Glas.
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Die
Leuchtelemente und somit die Struktur können beliebig in ihrer Größe variiert
werden. So sind für
Beleuchtungszwecke auch großflächige Leuchtstreifen
bzw. Leuchtelemente möglich,
bei denen für
den Betrachter die Gitterstruktur erkennbar ist. Im Gegensatz dazu
ist bei der Verwendung der Vorrichtung für Anzeigen die Gitterstruktur
zumindest aus üblicher
Betrachterentfernung (z.B. aus 1 Meter) nicht erkennbar.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung dieser Erfindung ist im Patentanspruch
2 angegeben. Eine Weiterbildung nach Patentanspruch 2 ermöglicht es,
unterschiedliche Inhalte auf beiden Seiten der teiltransparenten
Vorrichtung anzuzeigen, zumindest aber den gleichen Inhalt auf beiden
Seiten seitenrichtig anzuzeigen.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung nach Patentanspruch 1
ist die Weiterbildungen nach Patentanspruch 3, bei der eine Flüssigkristallschicht
die Transparenz der Vorrichtung je nach bedarf unterbinden kann
um den Kontrast der Vorrichtung zu erhöhen oder störenden Lichteinfall zu vermeiden,
sowie nach Patentanspruch 5, bei der die Rückseite der Vorrichtung mit
einer Solarzellenschicht versehen ist, womit die Vorrichtung zusätzlich Strom
erzeugen kann, bei nahezu unveränderter Transparenz.
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Ebenso
kann die Erfindung nach Patentanspruch 2 mit einer Flüssigkristallschicht
versehen werden, mit den Vorteilen und Eigenschaften der Erfindung
nach Patentanspruch 3 jedoch ist diese Vorrichtung doppelseitig,
strahlt also das Licht, bzw. den Inhalt nach beiden Seiten ab.
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Anwendung
finden kann diese Erfindung beispielsweise in der Architektur für spezielle
Fenster bzw. Dachfenster, in die eine solche Vorrichtung integriert
ist. Die Verwendung der Erfindung nach Patentanspruch 1 ermöglicht es
Fenster zu entwickeln, welche nachts für die Beleuchtung von Räumen sorgt,
ohne dass das Licht nach außen
strahlt. Es ist weiterhin möglich
das Fenster beliebige Bilder darstellen zu lassen, bis hin zum Fernsehbild.
Besonders bei dieser Anwendung ist es sinnvoll, die Vorrichtung
als Folie zu realisieren. Damit kann die Vorrichtung luftdicht zwischen
zwei Glasscheiben eingebracht werden.
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Bei
Verwendung der Erfindung nach Patentanspruch 3 können diese Fenster zusätzlich durch eine
Flüssigkristallschicht
verdunkelt werden, um bei der Betrachtung der Anzeige Störungen durch Scheinwerfer
vorbeifahrender Fahrzeuge zu vermeiden.
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Bei
Verwendung der Erfindung nach Patentanspruch 5 können Dachfenster mittels der
Solarzellen auf der Außenseite
der Vorrichtung tagsüber Strom
erzeugen, während
die Vorrichtung mittels der organischen Lichtemitterdiodenstruktur
auf der Innenseite der Vorrichtung nachts den Raum beleuchtet.
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Somit
findet diese Erfindung auch Anwendung in der Konsumelektronik im
Bereich TV-Displays und Raumleuchten, welche hier völlig neue Produktkonzepte
und Designvarianten bietet.
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Bei
Mobiltelefonen, insbesondere den sg. Klapphandys können die
zwei separaten Displays auf der Innenseite („Main-Display") und Außenseite („Sub-Display") durch eine Vorrichtung
der Erfindung nach Patentanspruch 2 bzw. 4 ersetzen werden. Dies spart
insbesondere Ressourcen und Raum und ermöglicht gleichzeitig völlig neue
Designvarianten.
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In
der Fahrzeugindustrie findet die Erfindung beispielsweise in Frontscheibendisplays
Verwendung. Integriert in die Frontscheibe erfüllt sie die Funktion eines
sg. Head-Up-Displays. Auch für
Ambientebeleuchtung in Dachfenstern, die nur nach innen strahlen,
kann die Erfindung zur Anwendung kommen.
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Für die Werbeindustrie
kann diese Erfindung ebenfalls interessant sein, da sie transparente
Werbetafeln oder Schaufenster mit nach beiden Seiten seitenrichtig
strahlenden Inhalten ermöglicht.
Die Verwendungsmöglichkeiten
der Erfindung sind als sehr vielseitig.
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Diese
Erfindung bietet neben zahlreichen neuen Anwendungsmöglichkeiten
auch erhebliches Potential zur Ressourceneinsparung, da durch die Verwendung
von organischen Lichtemitterdiodenstrukturen die Vorrichtung selbst
leuchtet und somit keine Hinterleuchtung notwendig ist. Des Weiteren kann
bei der Verwendung von Vorrichtungen nach Patentanspruch 2 bzw.
4 eine solche Vorrichtung zwei separate Anzeigen ersetzen, die für die Anzeige von
Inhalten nach beiden Seiten bisher notwendig sind.
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Im
Folgenden sind Ausführungsvarianten der
Vorrichtung beschrieben, die der Erfindung aus dem Patentanspruch
1 entsprechen:
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1.1 Einseitig Selbstleuchtende
Vorrichtung mit teilweise transparentem Verhalten auf einem Streifengitter
aufbauend, mit nebeneinander angeordneten Leuchtschichten, für Beleuchtungs-
oder Anzeigezwecke dienend
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Als
Sperrschicht dient bei diesem Ausführungsbeispiel ein Streifengitter,
welches in gleichmäßigen Abständen über die
Vorrichtung verteilt ist. Dieses Ausführungsbeispiel ist in 1 schematisch dargestellt.
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Die
Vorrichtung besteht aus einem transparenten Basismaterial (8),
auf dem die Bahnen der Anodenansteuerung (7), die aus transparentem
oder nicht transparentem Material bestehen, derart aufgebracht sind,
dass zwischen den Bahnen ein Freiraum besteht. Beispielsweise ist
für eine
theoretische Transparenz der Vorrichtung von 50% die Breite des Freiraums
zwischen den Bahnen gleich der Bahnbreite.
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Darauf
befindet sich eine Reihe von nichttransparenten Anoden (6)
für die
Leuchtelemente, welche als Sperrschicht dient.
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Der
weitere Aufbau orientiert sich am üblichen Aufbau einer nach oben
strahlenden organischen Lichtemitterdioden-Anzeige mit nebeneinander
angeordneten Leuchtschichten. Im Folgenden wird diese beispielhaft
erläutert.
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Die
Anoden sind mit einem isolierenden Füllmaterial (4) voneinander
getrennt. Auf den Anoden sind die Leuchtschichten (5) aufgebracht,
wobei auf jeder dritten Anode jeweils die organische Leuchtschicht
für rotes,
grünes
und blaues Licht aufgebracht ist, wodurch unterschiedlich farbig
leuchtende Leuchtelemente ausgebildet werden. Eine Reihe der Leuchtelemente
bildet einen Leuchtstreifen, bzw. eine Leuchtzeile. In den Zwischenräumen der Leuchtstreifen
befindet sich ein transparentes Füllmaterial (3). Über den
Leuchtschichten sowie dem Füllmaterial
ist eine transparente Kathodenschicht (2) aufgebracht,
welche sowohl die Leuchtschichten, als auch die Füllmaterialien
abdeckt. Darüber
befindet sich eine transparente Versiegelung (1), welche
die gesamte Kathodenschicht abschließt.
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Drei
nebeneinander liegende Anoden bilden ein Pixel. Wenn alle drei Leuchtschichten
eines Pixels leuchten, strahlt dieses Pixel aus entsprechendem Abstand
von der Vorrichtung für
den Betrachter weißes
Licht ab. Durch Variation der Helligkeit jeder einzelnen der drei
Leuchtschichten über
die elektrische Ansteuerung der Anoden erhält man jede beliebige Farbe
im RGB-Farbraum.
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1.2 Einseitig Selbstleuchtende
Vorrichtung mit teilweise transparentem Verhalten auf einem Punktmustergitter
aufbauend, mit nebeneinander angeordneten Leuchtschichten, vorwiegend
für Anzeigezwecke dienend
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Als
Sperrschicht dient bei diesem Ausführungsbeispiel ein Punktmustergitter,
welches in gleichmäßigen Abständen über die
Vorrichtung verteilt ist. Dieses Ausführungsbeispiel ist in 2 schematisch
dargestellt.
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Die
Vorrichtung besteht aus einem transparenten Basismaterial (8),
auf dem die Bahnen der Anodenansteuerung (7), die aus transparentem
Material bestehen, derart aufgebracht sind, dass zwischen den Bahnen
ein Freiraum besteht.
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Darauf
befindet sich in gleichmäßigem Abstand
(gleicher Abstand wie Bahnen der Anodenansteuerung) jeweils eine
Gruppe von drei – gleichzeitig als
Sperrschicht dienenden – nichttransparenten
Anoden (6) für
die Leuchtelemente. Es bilden drei nebeneinander liegende Anoden
eine Anodengruppe.
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Beispielsweise
ist für
eine theoretische Transparenz der Vorrichtung von 75% die Breite
des Freiraums zwischen den Bahnen sowie zwischen den Anodengruppen
gleich der Bahnbreite. Die Seitenlänge einer Anodengruppe entspricht
dabei ebenso der Bahnbreite. Die Gesamtzahl der Anodengruppen einer
Vorrichtung bildet ein Punktmustergitter.
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Der
weitere Aufbau orientiert sich am üblichen Aufbau einer nach oben
strahlenden organischen Lichtemitterdioden-Anzeige mit nebeneinander
angeordneten Leuchtschichten. Im Folgenden wird diese beispielhaft
erläutert.
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Die
Anoden sind mit einem isolierenden Füllmaterial (4) voneinander
getrennt. Dies umschließt außerdem die
Anodengruppe. Auf die Anoden werden die Leuchtschichten (5)
aufgebracht, wobei in jeder Anodengruppe jede Anode eine der drei
organischen Leuchtschichten für
rotes, grünes
oder blaues Licht erhält.
In den Zwischenräumen
der Leuchtelemente befindet sich ein transparentes Füllmaterial (3). Über den
Leuchtschichten sowie dem Füllmaterial
ist eine transparente Kathodenschicht (2) aufgebracht,
welche in Streifen, 90° versetzt
zu den Bahnen der Anodenansteuerung, eine gesamte Reihe von Leuchtelementen
abdeckt. Darüber
befindet sich eine transparente Versiegelung (1), welche
die Kathodenschicht und die Füllmaterialien
abdeckt.
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Eine
Anodengruppe mit ihren drei verschiedenen Leuchtschichten sowie
der transparenten Kathodenschicht, erfüllt die Funktion eines Pixels.
Wenn alle drei Leuchtschichten eines Pixels leuchten, strahlt dieses
Pixel aus entsprechendem Abstand von der Vorrichtung für den Betrachter
weißes
Licht ab. Durch Variation der Helligkeit jeder einzelnen der drei
Leuchtschichten über
die elektrische Ansteuerung der Anoden erhält man jede beliebige Farbe
im RGB-Farbraum.
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1.3 Einseitig Selbstleuchtende
Vorrichtung mit teilweise transparentem Verhalten auf einem Streifengitter
aufbauend, mit übereinander
angeordneten Leuchtschichten, vorwiegend für Beleuchtungszwecke dienend
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Als
Sperrschicht dient bei diesem Ausführungsbeispiel ein Streifengitter,
welches in gleichmäßigen Abständen über die
Vorrichtung verteilt ist. Dieses Ausführungsbeispiel ist in 3 schematisch dargestellt.
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Die
Vorrichtung besteht aus einem transparenten Basismaterial (16),
auf dem die Bahnen der Anodenansteuerung (15), die aus
transparentem oder nicht transparentem Material bestehen, derart aufgebracht
sind, dass zwischen den Bahnen ein Freiraum besteht, welcher mit
einem transparenten Füllmaterial
(2) ausgefüllt
ist.
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Beispielsweise
ist für
eine theoretische Transparenz der Vorrichtung von 50%, die Breite
des Freiraums zwischen den Bahnen gleich der Bahnbreite.
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Auf
den Anodenbahnen befindet sich eine nicht leitende, nicht transparente
Isolations- bzw. Sperrschicht (14).
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Der
weitere Aufbau orientiert sich am üblichen Aufbau einer transparenten
organischen Lichtemitterdioden-Anzeige mit übereinander angeordneten Leuchtschichten.
Im Folgenden wird diese beispielhaft erläutert.
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Auf
die Sperrschicht ist eine erste transparente Anodenschicht (13)
aufgebracht, die mittels Kontaktbahnen im transparenten Isolationsmaterial (17)
mit der Anodenansteuerung elektrisch verbunden ist. Auf dieser Anode
befindet sich die erste der drei Leuchtschichten (12),
z.B. für
die Farbe rot. Über diese
Leuchtschicht ist eine erste transparente Kathodenschicht (11)
aufgebracht. Darüber
befindet sich eine erste transparente Isolationsschicht (10). Darauf
sind eine zweite transparente Anodenschicht (9), eine zweite
transparente Leuchtschicht (8) einer weiteren Farbe (z.B.
grün),
sowie eine zweite transparente Kathodenschicht (7) aufgebracht.
Darauf folgt eine zweite transparente Isolationsschicht (6), sowie
die dritte transparente Anoden- (5), die dritte transparente
Leuchtschicht (4) für
die dritte Grundfarbe (z.B. blau), sowie die dritte transparente
Kathodenschicht (3), welche die Leuchtstreifen abdeckt und
somit elektrisch verbindet. Dabei sind einerseits die transparenten
Anodenschichten immer mit der Anodenansteuerungsschicht, andererseits
die transparenten Kathodenschichten mit der obersten, dritten Kathodenschicht über Kontaktbahnen
im transparenten Isolationsmaterial (17) verbunden. Alle
diese Schichten erstrecken sich über
die gesamte Länge der
Vorrichtung und bilden so einen Leuchtstreifen. Die Leuchtschichten
sind in dieser Ausführungsvariante
also nicht nebeneinander angeordnet sondern übereinander. Wenn alle drei
Leuchtschichten (rot, grün
und blau) leuchten, strahlt die Vorrichtung weißes Licht ab. Durch Variation
der Helligkeit jeder einzelnen der drei Leuchtschichten über die
elektrische Ansteuerung der Anoden erhält man jede beliebige Farbe
im RGB-Farbraum. Über
die oberste, dritte Kathodenschicht, das transparente Isolationsmaterial sowie
das Füllmaterial
ist eine transparente Versiegelung (1) aufgebracht, welche
die gesamte Struktur abschließt.
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1.4 Einseitig Selbstleuchtende
Vorrichtung mit teilweise transparentem Verhalten auf einem Punktmustergitter
aufbauend, mit übereinander
angeordneten Leuchtschichten, vorwiegend für Anzeigezwecke dienend
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Als
Sperrschicht dient bei diesem Ausführungsbeispiel, ein Punktmustergitter,
welches in gleichmäßigen Abständen über die
Vorrichtung verteilt ist. Dieses Ausführungsbeispiel ist in 4 schematisch
dargestellt.
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Die
Vorrichtung besteht aus einem transparenten Basismaterial (16),
auf dem die Bahnen der Anodenansteuerung (15), die aus
transparentem Material bestehen, derart aufgebracht sind, dass zwischen
den Bahnen ein Freiraum besteht, welcher mit einem transparenten
Füllmaterial
(2) ausgefüllt
ist.
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Darauf
sind in gleichmäßigem Abstand
(gleicher Abstand wie Bahnen der Anodenansteuerung) nicht leitende,
nicht transparente Isolations- bzw. Sperrschichtelemente (14)
beliebiger Form aufgebracht. Diese Elemente können beispielsweise rechteckig
oder auch kreisförmig
ausgebildet sein, und bilden die Grundlage für jeweils ein Pixel einer Anzeigevorrichtung.
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Beispielsweise
ist für
eine theoretische Transparenz der Vorrichtung von 75% die Breite
des Freiraums zwischen den Bahnen, sowie zwischen den Pixels (quadratische
Pixel zugrunde gelegt) gleich der Bahnbreite. Die Seitenlänge eines
Pixels entspricht dabei ebenso der Bahnbreite.
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Der
weitere Aufbau orientiert sich am üblichen Aufbau einer transparenten
organischen Lichtemitterdioden-Anzeige mit übereinander angeordneten Leuchtschichten.
Im Folgenden wird diese beispielhaft erläutert.
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Auf
die Isolationselemente ist eine erste transparente Anodenschicht
(13) aufgebracht, die mittels Kontaktbahnen im transparenten
Isolationsmaterial (17) mit der Anodenansteuerung elektrisch verbunden
ist. Auf dieser Anode befindet sich die erste der drei Leuchtschichten
(12), z.B. für
die Farbe rot. Über
diese Leuchtschicht ist eine erste transparente Kathodenschicht
(11) aufgebracht. Darüber
befindet sich eine erste transparente Isolationsschicht (10).
Darauf ist eine zweite transparente Anodenschicht (9),
eine zweite transparente Leuchtschicht (8) einer weiteren
Farbe (z.B. grün),
sowie eine zweite transparente Kathodenschicht (7) aufgebracht. Darauf
folgt eine zweite transparente Isolationsschicht (6), sowie
die dritte transparente Anoden- (5), die dritte transparente
Leuchtschicht (4) für
die dritte Grundfarbe (z.B. blau), sowie die dritte transparente Kathodenschicht
(3). Dabei sind einerseits die transparenten Anodenschichten
immer mit der Anodenansteuerungsschicht, andererseits die transparenten Kathodenschichten
mit der obersten, dritten Kathodenschicht über Kontaktbahnen in der transparenten Isolation
(10) verbunden.
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Die
Zwischenräume
dieser Pixel sind mit einem transparenten Füllmaterial aufgefüllt (2).
Die oberste, dritte Kathodenschicht erstreckt sich in Streifen,
90° versetzt
zu den Bahnen der Anodenansteuerung, über eine gesamte Pixelreihe
der Vorrichtung. Über
diese oberste Kathodenstreifenschicht sowie das Füllmaterial
ist eine transparente Versiegelung (1) aufgebracht, welche
die gesamte Struktur abschließt.
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Die
Leuchtschichten sind in dieser Ausführungsvariante nicht nebeneinander
angeordnet sondern übereinander.
Wenn alle drei Leuchtschichten (rot, grün und blau) Licht emittieren,
strahlt dieses Pixel weißes
Licht ab. Durch Variation der Helligkeit jeder einzelnen der drei
Leuchtschichten über
die elektrische Ansteuerung der Anoden erhält man jede beliebige Farbe
im RGB-Farbraum.
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Die
einzelnen Pixel dieser Vorrichtung können als aktive oder passive
Matrix organisiert sein und so eine Anzeige realisieren.
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Diese
vier Ausführungsvarianten
können
so miteinander kombiniert werden, dass jeweils zwei der selben Ausführungsvarianten
an ihrer nicht emittierenden Rückseite
zusammengefügt
werden, und so eine Vorrichtung bilden, die der Erfindung aus Patentanspruch
2 entspricht. Als Ausführungsbeispiel
können
beide Seiten der Vorrichtung nach Patentanspruch 2 aus der Ausführungsvariante
1.4 bestehen, wie in 5 schematisch dargestellt. Hierfür kann ein
und dieselbe transparente Basismaterialschicht (8) auf
beiden Seiten eine organische Lichtemitterdioden-Struktur identischen
Aufbaus aufnehmen. Hierbei wird auf der ersten Seite des Basismaterials
die erste organische Lichtemitterdioden-Struktur, und auf der zweiten
Seite des Basismaterials die zweite organische Lichtemitterdioden-Struktur
so aufgebracht, dass die Punkte bzw. Streifen sowie die Gitterlücken der
organischen Lichtemitterdioden-Struktur beider Seiten exakt deckungsgleich
sind.
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Wird
die Erfindung nach Patentanspruch 1 dahingehend ausgestaltet, dass
die Rückseite
des transparenten Basismaterials der Vorrichtung nach Patentanspruch
1 mit einer zusätzlichen
transparenten Schicht derart versehen wird, dass zwischen den beiden
Schichten des transparenten Basismaterials und dem zusätzlichen
transparenten Material ein Spalt besteht, in dem eine Flüssigkristallschicht
(inklusive Polarisationsschichten) eingebracht ist, entspricht diese
Vorrichtung der unter Patentanspruch 3 angegebenen Erfindung. Eine
solche Vorrichtung ist beispielhaft in 6 schematisch
dargestellt.
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Sobald
elektrische Spannung an diese Flüssigkristallschicht
(9) angelegt wird, richten sich deren Kristalle über die
gesamte Fläche
der Vorrichtung so aus, dass die Passage des polarisierten Umgebungslichts
durch die Vorrichtung verhindert wird. Die Vorrichtung ist dann
nicht transparent, kann jedoch uneingeschränkt nach einer Seite Inhalte
anzeigen bzw. Licht abstrahlen. Ist keine Spannung an diese Flüssigkristallschicht
angelegt, so sind die Flüssigkristalle
so ausgerichtet, dass sie das polarisierte Umgebungslicht passieren
lassen, die Vorrichtung somit transparent ist.
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Werden
zwei dem Patentanspruch 1 entsprechende Vorrichtungen derart miteinander
kombiniert, dass sie Patentanspruch 2 entsprechen, kann in einen
Spalt zwischen beiden Vorrichtungen eine Flüssigkristallschicht inklusive
(Polarisationsschichten) eingebracht werden. Dann entspricht diese
Vorrichtung der unter Patentanspruch 4 angegebenen Erfindung. Eine
solche Vorrichtung ist beispielhaft in 7 schematisch
dargestellt.
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Sobald
elektrische Spannung an diese Flüssigkristallschicht
(9) angelegt wird, richten sich die Kristalle über die
gesamte Fläche
der Vorrichtung so aus, dass die Passage des polarisierten Umgebungslichts
durch die Vorrichtung unterbrochen wird. Die Vorrichtung ist damit
nicht transparent, kann jedoch uneingeschränkt nach beiden Seiten unterschiedliche
Inhalte anzeigen oder gleiche Inhalte seitenrichtig oder nach beiden
Seiten Licht abstrahlen. Ist keine Spannung an diese Flüssigkristallschicht angelegt,
so sind die Flüssigkristalle
so ausgerichtet, dass sie das polarisierte Umgebungslicht passieren lassen,
die Vorrichtung somit transparent ist.
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Wird
eine dem Patentanspruch 1 entsprechende Vorrichtung auf der Rückseite
des Basismaterials mit einer Schicht aus organischen Dünnschichtsolarzellen
versehen, entspricht diese Vorrichtung der unter Patentanspruch
5 angegebenen Erfindung.
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Hierbei
wird auf der ersten Seite des Basismaterials eine organische Lichtemitterdioden-Struktur, und auf
der zweiten Seite des Basismaterials eine Schicht aus organischen
Dünnschichtsolarzellen
so aufgebracht, dass die Punkte bzw. Streifen sowie die Gitterlücken der
organischen Lichtemitterdioden-Struktur und der Dünnschichtsolarzellen-Struktur
exakt deckungsgleich sind. Eine solche Vorrichtung ist beispielhaft
in 8 schematisch dargestellt.
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Kommt
bei einer Vorrichtung nach Patentanspruch 5 eine streifenförmige Lichtemitterdiodenstruktur
zum Einsatz, sind auf der zweiten Seite des Basismaterials (16)
der Vorrichtung Anodenbahnen für
die Solarzelle aufgebracht, die deckungsgleich mit den Streifen
der Lichtemitterdiodenstruktur auf der ersten Seite des Basismaterials
sind. Auf diesen Anodenbahnen sind wiederum Dünnschichtsolarzellen aufgebracht.
Die Freiräume
zwischen den Solarzellenstreifen sind mit einem transparenten Füllmaterial
ausgefüllt.
Auf diese Solarzellenschicht ist eine transparente Kathodenschicht
aufgebracht, welche die Solarzellenstreifen abdeckt und miteinander
elektrisch verbindet. Abschließend
ist die Kathodenschicht mit einer transparenten Versiegelungsschicht abgedeckt.
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Kommt
bei einer Vorrichtung nach Patentanspruch 5 eine punktmusterförmige Lichtemitterdiodenstruktur
zum Einsatz, wie in 8 gezeigt, sind auf der zweiten
Seite des Basismaterials der Vorrichtung transparente Anodenbahnen
(18) für
die Solarzelle aufgebracht, die deckungsgleich mit den Anodenansteuerungsbahnen
der Pixelelemente der Lichtemitterdiodenstruktur auf der ersten
Seite des Basismaterials sind. Auf diesen Anodenbahnen werden in gleichmäßigem Abstand
(gleicher Abstand wie Anodenbahnen; quadratische Pixelelemente zugrunde gelegt)
und exakt deckungsgleich zu den Pixelelementen auf der ersten Seite
des Basismaterials wiederum Dünnschichtsolarzellenelemente
(19) aufgebracht. Die Zwischenräume in denen sich keine Solarzellenelemente
befinden, sind mit einem transparenten Füllmaterial (2) ausgefüllt. Auf
diese Solarzellenschicht wird eine transparente Kathodenschicht (20)
aufgebracht, die streifenförmig
eine Pixelreihe inklusive des dazwischen liegenden Füllmaterials, bzw.
die gesamte Fläche
der Vorrichtung abdeckt und die Pixelelemente elektrisch verbindet.
Abschließend
ist die Kathodenschicht mit einer transparenten Versiegelungsschicht
(21) abgedeckt.
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Es
folgt ein Sequenzprotokoll nach WIPO St. 25.
Dieses kann
von der amtlichen Veröffentlichungsplattform
des DPMA heruntergeladen werden.