DE102013200563A1

DE102013200563A1 - OLED-Anzeigevorrichtung mit Photovoltaik-Element

Info

Publication number: DE102013200563A1
Application number: DE201310200563
Authority: DE
Inventors: Rüdiger Köstens
Original assignee: Trilux GmbH and Co KG
Current assignee: Trilux GmbH and Co KG
Priority date: 2013-01-16
Filing date: 2013-01-16
Publication date: 2014-07-17

Abstract

Die Erfindung betrifft eine autark funktionsfähige Anzeigevorrichtung 1 umfassend ein flächiges Photovoltaik-Element 3 zur Stromerzeugung, einen Akkumulator zum Speichern von elektrischer Energie, eine Nachführeinrichtung 2 mit einer Trägereinheit, eine Steuereinheit zum Steuern der Position der Trägereinheit sowie ein flächiges OLED-Element 4, das als Anzeigeelement ausgebildet ist und durch den Akkumulator mit elektrischer Energie versorgbar ist, wobei das Photovoltaik-Element 3 mit der Trägereinheit positionsfest verbunden ist und die Nachführeinrichtung 2 zumindest 2-achsig ausgebildet ist, um eine 2-achsige Bewegung der Trägereinheit zu gewährleisten, so dass eine Nachführung des Photovoltaik-Elements 3 nach der Sonne gewährleistbar ist. Das OLED-Element 4 ist mit dem Photovoltaik-Element 3 positionsfest verbunden, wobei die Anzeigevorrichtung 1 über die Steuereinheit in zwei unterschiedlichen Betriebsmodi betreibbar ist, wobei die Steuereinheit so ausgebildet ist, dass die Auswahl des jeweiligen Betriebsmodus durch vorbestimmbare Parameter festgelegt ist, wobei in dem ersten Betriebsmodus die Steuereinheit die Position der Trägereinheit in Abhängigkeit von Sensorwerten eines Solar-Sensors steuert zum Ausrichten des Photovoltaik-Elements 3 zur Sonne hin, und wobei in dem zweiten Betriebsmodus die Steuereinheit die Position der Trägereinheit in Abhängigkeit von vorbestimmbaren Positionsparametern des OLED-Elements 4 steuert zum Ausrichten des OLED-Elements 4 in eine vorbestimmte Position.

Description

Die Erfindung betrifft eine autark funktionsfähige Anzeigevorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Gattungsgemäße Anzeigevorrichtungen umfassen ein flächiges Photovoltaik-Element zur Stromerzeugung, einen Akkumulator zum Speichern von elektrischer Energie, eine Nachführeinrichtung mit einer Trägereinheit, eine Steuereinheit zum Steuern der Position der Trägereinheit sowie ein flächiges OLED-Element, das als Anzeigeelement ausgebildet ist und durch den Akkumulator mit elektrischer Energie versorgbar ist. Das OLED-Element kann dabei beispielsweise als Werbeplakat fungieren und/oder als Informationstafel zur Anzeige von Informationen ausgebildet sein. Die Stromversorgung des OLED-Elements ist durch das Photovoltaik-Element bei herkömmlichen gattungsgemäßen Anzeigevorrichtungen zumindest teilweise gewährleistet. Das Photovoltaik-Element erzeugt bei entsprechender Bestrahlung durch die Sonne Strom, der direkt an das OLED-Element abgeführt werden kann und/oder an den Akkumulator zum Laden des Akkumulators. Die entsprechende Stromführung ist in herkömmlichen Anzeigevorrichtungen durch herkömmliche elektronische Schaltung gewährleistet. Häufig sind herkömmliche Anzeigevorrichtungen darüber hinaus auch mit externen elektrischen Anschlussleitungen verbunden, so dass das OLED-Element auch dann mit Strom versorgt werden und als Anzeigeelement fungieren kann, wenn die Sonneneinstrahlung auf das Photovoltaik-Element über längere Zeit zu gering war, um eine Versorgung des OLED-Elements über das Photovoltaik-Element zu gewährleisten. Herkömmliche Anzeigevorrichtungen sind jedoch jedenfalls zeitweise autark funktionsfähig.
Bei gattungsgemäßen Anzeigevorrichtungen ist das Photovoltaik-Element mit der Trägereinheit der Nachführeinrichtung positionsfest verbunden, wobei die Nachführeinrichtung zumindest zweiachsig ausgebildet ist, um eine zweiachsige Bewegung der Trägereinheit zu gewährleisten. Dadurch ist die Nachführung des Photovoltaikelements nach der Sonne gewährleistet, so dass das Photovoltaikelement bei Sonnenschein stets möglichst gut zur Sonne hin ausgerichtet ist, so dass das Photovoltaik-Element den Rahmenbedingungen entsprechend möglichst viel elektrische Energie dem Akkumulator zuführen kann.
Herkömmliche Anzeigevorrichtungen ermöglichen somit zumindest zeitweise einen autarken Betrieb des OLED-Elements, so dass die Anzeigevorrichtungen zumindest zeitweise autark eine leuchtende OLED-Anzeige bereitstellen können. Die Nachführeinrichtung, an welcher die Trägereinheit des Photovoltaik-Elements angeordnet ist, gewährleistet eine möglichst hohe Stromerzeugung durch das Photovoltaik-Element. Üblicherweise ist das Photovoltaikelement mit der Trägereinheit positionsfest verbunden, so dass das Photovoltaik-Element zur Trägereinheit nicht beweglich ist. Eine Bewegung der Trägereinheit verursacht somit eine entsprechende Bewegung des Photovoltaik-Elements. Zumeist sind die Nachführeinrichtungen zumindest zweiachsig ausgebildet, wobei die Achsen insbesondere einen Winkel von 90º zueinander aufweisen können. Durch eine entsprechende zweiachsige Ausgestaltung der Nachführeinrichtung kann eine möglichst gute Ausrichtung des Photovoltaik-Elements zur Sonne hin gewährleistet sein.
Herkömmliche Anzeigevorrichtungen bringen jedoch den Nachteil mit sich, dass eine aufwendige Konstruktion erforderlich ist. Zum einen muss das OLED-Element in der gewünschten Position gehalten werden, damit das OLED-Element als Anzeigeelement dienen kann, zum anderen muss unabhängig davon die Nachführeinrichtung vorgesehen werden, die die Ausrichtung des Photovoltaik-Elements zur Sonne hin ermöglicht. Die aufwendige Konstruktion herkömmlicher Anzeigevorrichtungen bringt entsprechend hohe Herstellungskosten der Anzeigevorrichtung mit sich. Das Vorsehen der Nachführeinrichtung an dem Photovoltaik-Element und die gleichzeitig fixierte Positionierung des OLED-Elements erfordern eine räumliche Trennung von OLED-Element und Photovoltaikelement, die einen entsprechend hohen Aufwand bei der elektronischen Verschaltung von OLED-Element und Photovoltaik-Element in der Anzeigevorrichtung verursacht. Entsprechend ist eine kostengünstige Herstellung von effizienten Anzeigevorrichtungen bei den herkömmlichen Anzeigevorrichtungen nicht möglich. Zudem weisen herkömmliche Anzeigevorrichtungen große freistehende Flächen auf, nämlich die unabhängig voneinander aufgestellten Flächen des Photovoltaik-Elements und des OLED-Elements. Dadurch sind herkömmliche Anzeigevorrichtungen anfällig für Beschädigungen, beispielsweise durch Kraftbelastung durch Wind oder Schnee. Entsprechend müssen die Montagekonstruktionen für das OLED-Element und das Photovoltaik-Element aufwendig und kostspielig gestaltet ausgebildet sein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine autark funktionsfähige Anzeigevorrichtung bereitzustellen, die zumindest die obengenannten Probleme herkömmlicher Anzeigevorrichtungen zumindest teilweise behebt.
Als eine Lösung der beschriebenen technischen Aufgabe schlägt die Erfindung eine Anzeigevorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 vor. Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das OLED-Element mit dem Photovoltaik-Element positionsfest verbunden ist, wobei die Anzeigevorrichtung über die Steuereinheit in zwei unterschiedlichen Betriebsmodi betreibbar ist, wobei die Steuereinheit so ausgebildet ist, dass die Auswahl des jeweiligen Betriebsmodus durch vorbestimmbare Parameter festgelegt ist. In dem ersten Betriebsmodus steuert die Steuereinheit die Position der Trägereinheit in Abhängigkeit von Sensorwerten eines Solar-Sensors zum Ausrichten des Photovoltaik-Elements zur Sonne hin. In dem zweiten Betriebsmodus steuert die Steuereinheit die Position der Trägereinheit in Abhängigkeit von vorbestimmbaren Positionsparametern des OLED-Elements zum Ausrichten des OLED-Elements in eine vorbestimmte Position.
Das OLED-Element ist somit mit dem Photovoltaik-Element so verbunden, dass die relative Lage des OLED-Elements zu dem Photovoltaik-Element nicht veränderbar ist, so dass bei einer Bewegung der Trägereinheit sowohl das Photovoltaik-Element als auch das OLED-Element dieselbe Bewegung nachvollziehen. Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung weist gegenüber herkömmlichen Anzeigevorrichtungen somit den Vorteil auf, dass keine räumliche Trennung von OLED-Element und Photovoltaik-Element erforderlich ist, sondern beide Elemente sind mit konstantem Abstand zueinander an der Trägereinheit angeordnet, was die Konstruktion und den Aufbau der Anzeigevorrichtung einfach hält, so dass die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung kostengünstig herstellbar ist. Insbesondere kann eine erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung kleinere freistehende Flächen als herkömmliche Anzeigevorrichtungen aufweisen, so dass sie weniger anfällig für Beschädigungen ist. Dies kann insbesondere durch eine Anordnung von Photovoltaik-Element zu OLED-Element gewährleistet sein, bei der sich die Elemente zumindest abschnittsweise überdecken in dem Sinne, dass die flächigen Erstreckungen der Elemente zumindest abschnittsweise übereinander verlaufen.
Trotz ihres einfachen und kostengünstigen Aufbaus gewährleistet die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung sowohl das Ausrichten des Photovoltaik-Elements zur Sonne hin zur Optimierung der Stromerzeugung als auch eine Positionierung des OLED-Elements in der gewünschten Art und Weise. Die Erfinder haben erkannt, dass die Ausrichtung des Photovoltaik-Elements zur Sonne hin zur Gewährleistung einer möglichst guten Stromerzeugung nur dann erforderlich ist, wenn eine ausreichende Sonnenstrahlung vorliegt, wohingegen eine Anzeige über das OLED-Element meist nur dann besonders vorteilhaft und gewünscht ist, wenn die Sonne nur schwach oder nicht scheint. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass leuchtende OLED-Elemente gerade dann eine besonders gute Werbe- und/oder Anzeigewirkung erzielen, wenn sie sich von dem Umgebungslicht deutlich absetzen, was insbesondere bei schwachem oder keinem Sonnenschein der Fall ist.
Entsprechend haben die Erfinder erkannt, dass eine besonders einfache und kostengünstige Konstruktion einer Anzeigevorrichtung möglich ist, wenn die Anzeigevorrichtung so ausgebildet ist, dass sie über die Steuereinheit in zwei unterschiedlichen Betriebsmodi betreibbar ist. Die Steuereinheit ist dazu ausgebildet, in dem ersten Betriebsmodus die Position der Trägereinheit in Abhängigkeit von Sensorwerten eines Solar-Sensors zu steuern. In diesem ersten Betriebsmodus ist die Anzeigevorrichtung dazu ausgelegt, das Photovoltaik-Element zur Sonne hin auszurichten, um eine möglichst hohe Stromerzeugung zu gewährleisten. Ein entsprechender Solar-Sensor wird auch in herkömmlichen Anzeigevorrichtungen zum Steuern der Nachführeinrichtung vorgesehen. Beispielsweise kann ein Solar-Sensor über Photodioden realisiert sein, beispielsweise kann der Solar-Sensor auch durch das Photovoltaik-Element selbst realisiert sein, wobei die Sensorwerte dem in Abhängigkeit von der Ausrichtung des Photovoltaik-Elements zur Sonne erzeugten Photostrom entsprechen. Der einschlägige Fachmann ist mit entsprechenden Solar-Sensoren hinreichend vertraut und kann sich seines Fachwissens bei der Auswahl eines entsprechenden Sensors bedienen.
Die Steuereinheit ist dazu ausgebildet, in dem zweiten Betriebsmodus die Steuereinheit die Position der Trägereinheit in Abhängigkeit von vorbestimmbaren Positionsparametern des OLED-Elements zu steuern. In dem zweiten Betriebsmodus wird somit nicht eine möglichst optimale Stromerzeugung durch das Photovoltaik-Element angestrebt, sondern die Steuereinheit steuert die Trägereinheit so an, dass die Trägereinheit, und damit auch das OLED-Element, eine vorbestimmte Position einnimmt. Diese vorbestimmte Position entspricht den vorbestimmbaren Positionsparametern des OLED-Elements. Diese vorbestimmbaren Positionsparameter sind in der Anzeigevorrichtung durch den Anwender der Anzeigevorrichtung festgelegt, wobei die vorbestimmbaren Positionsparameter eine vorbestimmte Position des OLED-Elements festlegen, in der sich das OLED-Element nach dem Wunsch des Anwenders der Anzeigevorrichtung befinden soll, um eine möglichst gute Anzeigewirkung zu erzielen. Die vorbestimmbaren Positionsparameter können beispielsweise durch den Anwender programmierbar sein. Die vorbestimmbaren Positionsparameter können beispielsweise die x-y-z-Koordinaten von zwei Punkten an dem OLED-Element sein, durch die die Position des OLED-Elements festgelegt und über die Nachführeinrichtung einstellbar ist.
Es ist zu berücksichtigen, dass in beiden Betriebsmodi sowohl eine Stromerzeugung durch das Photovoltaik-Element als auch der Betrieb des OLED-Elements möglich ist. Während jedoch in dem ersten Betriebsmodus die Position der Trägereinheit über die Steuereinheit so angesteuert wird, dass eine möglichst gute Stromerzeugung gewährleistet ist, wird in dem zweiten Betriebsmodus die Position der Trägereinheit durch die Steuereinheit so angesteuert, dass sich das OLED-Element in einer vorbestimmten, gewünschten Position befindet. In dem zweiten Betriebsmodus kann die elektrische Versorgung des OLED-Elements durch den Akkumulator gewährleistet sein.
Der Erfindung liegt somit die Erkenntnis zugrunde, dass zwischen den beiden Betriebsmodi unterschieden werden kann, wobei die Steuereinheit so ausgebildet ist, dass die Auswahl des jeweiligen Betriebsmodus durch vorbestimmbare Parameter festgelegt ist. Die vorbestimmbaren Parameter sind durch den Anwender der Anzeigevorrichtung festlegbar, beispielsweise durch Programmierung der Steuereinheit, wobei durch die vorbestimmbaren Parameter festgelegt ist, zu welchen Zeitpunkten die Anzeigevorrichtung sich in dem jeweiligen Betriebsmodus befindet. Mit den vorbestimmbaren Parametern ist dabei jeweils ein Schwellwert einer zeitabhängigen Größe definiert, bei dessen Überschreiten sich die Anzeigevorrichtung in einem der beiden Betriebsmodi befindet und bei dessen Unterschreiten sich die Anzeigevorrichtung in dem anderen der beiden Betriebsmodi befindet. Ein solcher Schwellwert kann beispielsweise der Ladezustand des Akkumulators sein: Beispielsweise kann die Steuereinheit so ausgebildet sein, dass die Anzeigevorrichtung bei dem Unterschreiten eines bestimmten Ladewertes, der beispielsweise über die Akkumulatorspannung repräsentiert werden kann, in dem ersten Betriebsmodus betrieben wird, während bei dem Überschreiten dieses Ladeschwellwerts die Anzeigevorrichtung in dem zweiten Betriebsmodus betrieben wird. Auch kann ein Betrieb der Anzeigevorrichtung zu bestimmten Uhrzeiten in dem ersten Betriebsmodus und zu bestimmten Uhrzeiten in dem zweiten Betriebsmodus vorgesehen sein, beispielsweise können die Uhrzeiten den zu erwartenden Sonnenaufgangs- und Sonnenuntergangszeiten entsprechen, wobei die Anzeigevorrichtung vor Sonnenaufgang und nach Sonnenuntergang in dem zweiten Betriebsmodus betrieben wird und zwischen Sonnenaufgang und Sonnenuntergang in dem ersten Betriebsmodus. Auch können die vorbestimmbaren Parameter einen Schwellwert in Bezug auf den von dem Photovoltaik-Element erzeugten Photostrom umfassen. Beispielsweise kann die Steuereinheit so ausgebildet sein, dass sie die Anzeigevorrichtung in dem ersten Betriebsmodus betreibt, wenn der Photostrom über diesem Schwellwert liegt, während sie die Anzeigevorrichtung in dem zweiten Betriebsmodus betreibt, wenn der Photostrom unter diesem Schwellwert liegt.
Insbesondere ist es auch möglich, mehrere vorbestimmbare Parameter festzulegen, wobei jeder der vorbestimmbaren Parameter sich auf einen unterschiedlichen zeitabhängigen Messwert bezieht. Dabei kann möglicherweise die Auswahl eines bestimmten Betriebsmodus nur dann erfolgen, wenn der Wert sämtlicher zeitabhängiger Größen den durch den zugeordneten Parameter definierten Schwellwert passiert haben. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Anzeigevorrichtung über die Steuereinheit nur dann in dem zweiten Betriebsmodus betrieben wird, wenn der von dem Photovoltaik-Element erzeugte Photostrom unterhalb eines bestimmten Schwellwertes liegt und gleichzeitig die aktuelle Uhrzeit in einem bestimmten Uhrzeitintervall liegt, während in allen anderen Fällen die Anzeigevorrichtung über die Steuereinheit in dem ersten Betriebsmodus betrieben wird. Beispielsweise ist es auch möglich, die vorbestimmbaren Parameter so festzulegen, dass die Anzeigevorrichtung nur dann in dem ersten Betriebsmodus betrieben wird, wenn der von dem Photovoltaik-Element erzeugte Photostrom oberhalb eines bestimmten Stromschwellwertes liegt und gleichzeitig sich die aktuelle Uhrzeit in einem bestimmten Uhrzeitintervall befindet, während ansonsten die Anzeigevorrichtung in dem zweiten Betriebsmodus betrieben wird. Beispielsweise ist es auch möglich, dass die Anzeigevorrichtung nur dann in dem ersten Betriebsmodus betrieben wird, wenn der Ladezustand des Akkumulators unterhalb eines bestimmten Ladewertes liegt und gleichzeitig der Photostrom oberhalb eines bestimmten Stromschwellwerts, während ansonsten die Anzeigevorrichtung in dem zweiten Betriebsmodus betrieben wird. Beispielsweise ist es auch möglich, dass die Anzeigevorrichtung nur dann in dem zweiten Betriebsmodus betrieben wird, wenn der Ladezustand des Akkumulators oberhalb eines bestimmten Schwellwerts liegt und gleichzeitig der Photostrom unterhalb eines bestimmten Stromschwellwerts liegt.
Das OLED-Element ist als Anzeigeelement ausgebildet. In einer Ausführungsform ist das OLED-Element als AMOLED ausgebildet. In einer Ausführungsform ist das OLED-Element als OLED-Muster ausgebildet. In einer Ausführungsform ist das OLED-Element als eine abschnittsweise maskierte OLED ausgebildet, in einer weiteren Ausführungsform als OLED, auf der eine abschnittsweise transparente Folie angeordnet ist. In jeder der beschriebenen Ausführungsformen eignet sich das OLED-Element zur Darstellung von Information und/oder Werbung.
In einer vorteilhaften Ausführungsform liegt das OLED-Element mit einer seiner flächigen Seiten flächig an einer der flächigen Seiten des Photovoltaik-Elements direkt oder indirekt an. Insbesondere können die Flächen der Seite des OLED-Elements und der Seite des Photovoltaik-Elements zusammenfallen. Dies kann insbesondere eine kostengünstige Herstellung der Anzeigevorrichtung mit sich bringen, da über den direkten Kontakt zwischen Photovoltaik-Element und OLED-Element eine einfache elektrische Kontaktierung des Photovoltaik-Elements mit dem OLED-Element möglich sein kann. Insbesondere kann dadurch auch eine möglichst verlustfreie Übertragung des von dem Photovoltaik-Element erzeugten Photostroms zu dem OLED-Element gewährleistet sein. Darüber hinaus kann eine besonders platzsparende und robuste Anordnung der Anzeigevorrichtung gewährleistet sein.
Insbesondere kann es vorteilhaft sein, dass das OLED-Element zumindest abschnittsweise transparent ist, wobei das Photovoltaik-Element intransparent ist. Dadurch kann beispielsweise eine Bestrahlung des Photovoltaik-Elements durch das OLED-Element hindurch möglich sein.
Weiterhin können sowohl das OLED-Element als auch das Photovoltaik-Element zumindest abschnittsweise transparent sein. Dadurch kann zum einen gewährleistet sein, dass das flächige Photovoltaik-Element sowohl von der Seite aus, die dem OLED-Element zugewandt ist, als auch von der Seite aus, die dem OLED-Element abgewandt ist, mit Sonnenlicht bestrahlt werden kann. Zum anderen kann dadurch gewährleistet sein, dass das OLED-Element an seinen entsprechenden Seiten abstrahlen kann, so dass von beiden entsprechenden Seiten aus die durch das OLED-Element dargestellte Anzeige sichtbar ist.
Auch kann es vorteilhaft sein, dass das OLED-Element intransparent ist, wobei das Photovoltaik-Element zumindest abschnittsweise transparent ist. Dadurch kann das OLED-Element von beiden Seiten aus, d. h. sowohl von der dem Photovoltaik-Element zugewandten Seite als auch von der dem Photovoltaik-Element abgewandten Seite sichtbar sein. In einer Ausführungsform ist das Photovoltaik-Element von dem OLED-Element umfasst. Dabei ist das OLED-Element so ausgebildet, dass es sowohl als leuchtendes OLED-Element als auch als organische Photozelle eingesetzt werden kann.
In einer Ausführungsform umfasst die Anzeigevorrichtung eine Uhr, wobei die vorbestimmbaren Parameter Uhrzeiten umfassen, wobei die Steuereinheit so ausgebildet ist, dass die Auswahl des Betriebsmodus in Abhängigkeit von der Uhrzeit erfolgt. Dadurch kann beispielsweise die Anzeigevorrichtung so betrieben werden, dass zu bestimmten Uhrzeiten die Anzeigevorrichtung in einem der beiden Betriebsmodi betrieben wird, während zu anderen Uhrzeiten die Anzeigevorrichtung in dem anderen der beiden Betriebsmodi betrieben wird.
Vorteilhafterweise können die vorbestimmbaren Parameter einen Stromschwellwert umfassen, wobei die Steuereinheit so ausgebildet ist, dass die Auswahl des Betriebsmodus in Abhängigkeit von dem Verhältnis des Stromschwellwerts zu dem von dem Photovoltaik-Element erzeugten Strom erfolgt. Beispielsweise kann dadurch gewährleistet sein, dass die Anzeigevorrichtung immer dann in dem ersten Betriebsmodus betrieben wird, wenn ein bestimmter Mindeststrom durch das Photovoltaik-Element erzeugt wird. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass in allen anderen Situationen, also immer dann, wenn das Photovoltaik-Element einen Photostrom erzeugt, der unterhalb des Stromschwellwerts liegt, die Anzeigevorrichtung in dem zweiten Betriebsmodus betrieben wird, so dass die OLED-Anzeige beispielsweise möglichst gut sichtbar ist.
Insbesondere kann in einem Ausführungsbeispiel die Auswahl des ersten Betriebsmodus nur dann erfolgen, wenn der von dem Photovoltaik-Element erzeugte Strom über dem Stromschwellwert liegt.
Auch kann der Stromschwellwert in Abhängigkeit von dem Ladezustand des Akkumulators festgelegt sein. Beispielsweise kann der Stromschwellwert bei einem Ladezustand mit niedriger Ladung des Akkumulators niedriger festgelegt sein als bei einem Ladezustand mit höherer Ladung des Akkumulators. Dadurch kann beispielsweise erreicht werden, dass bei einem Ladezustand mit niedriger Ladung des Akkumulators die Anzeigevorrichtung auch dann in dem ersten Betriebsmodus zur möglichst guten Stromerzeugung betrieben wird, wenn ein geringer, aber für die Ladung des Akkumulators ausreichender Photostrom durch das Photovoltaik-Element erzeugt werden kann.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Anzeigevorrichtung eine elektrische Schnittstelle an ein Stromnetz aufweist. Über die Schnittstelle ist die Anzeigevorrichtung mit einem Stromnetz elektrisch verbindbar. Beispielsweise kann dann, wenn sich die Anzeigevorrichtung über die Steuereinheit in dem ersten Betriebsmodus befindet und das Photovoltaik-Element einen höheren Photostrom erzeugt, als für die Ladung des Akkumulators und/oder den Betrieb des OLED-Elements erforderlich ist, Strom, der von dem Photovoltaik-Element erzeugt wird, in das Stromnetz eingespeist werden. Beispielsweise kann dann, wenn der Akkumulator keine für den Betrieb des OLED-Elements ausreichende Ladung aufweist und das Photovoltaik-Element keinen für den Betrieb des OLED-Elements ausreichenden Strom erzeugt, eine Versorgung des OLED-Elements über das Stromnetz gewährleistet sein.
In einem Ausführungsbeispiel ist das OLED-Element in dem zweiten Betriebsmodus über die Steuerung zu einem vorbestimmten Bewegungsablauf, insbesondere zu einer vorbestimmten Rotation angesteuert. Entsprechend ist die vorbestimmte Position des OLED-Elements nicht statisch, sondern die vorbestimmte Position des OLED-Elements umfasst die entsprechende Bewegung des OLED-Elements. Entsprechend ist die Steuereinheit dazu ausgebildet, die Position der Trägereinheit in Abhängigkeit von vorbestimmbaren Positionsparametern des OLED-Elements zu steuern, wobei die vorbestimmbaren Positionsparameter so festgelegt sind, dass die Trägereinheit, und damit auch das OLED-Element, eine entsprechende vorbestimmte Bewegung durchführen. Eine entsprechende Bewegung des OLED-Elements, insbesondere eine entsprechende Rotation des OLED-Elements, kann für die Anzeigewirkung, die durch das OLED-Element als Anzeigeelement erzielt wird, besonders vorteilhaft sein.
Ferner umfasst die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung, wobei ausgewählt wird, in welchem der beiden Betriebsmodi die Anzeigevorrichtung betrieben wird, wobei die Auswahl über vorbestimmbare Parameter festgelegt ist, wobei in dem ersten Betriebsmodus die Trägereinheit in Abhängigkeit von den Sensorwerten des Solar-Sensors gesteuert wird zum Ausrichten des Photovoltaik-Elements zur Sonne hin, und wobei in dem zweiten Betriebsmodus die Trägereinheit in Abhängigkeit von vorbestimmbaren Positionsparametern des OLED-Elements gesteuert wird zum Ausrichten des OLED-Elements in eine vorbestimmte Position.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf zwei Figuren näher beschrieben.
Es zeigt
1: eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung;
2: eine weitere Ansicht des Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung.
In 1 ist in einer Prinzipdarstellung eine Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung 1 dargestellt. Die Anzeigevorrichtung 1 umfasst eine Nachführeinrichtung 2, an deren Trägereinheit ein Photovoltaik-Element 3 sowie ein OLED-Element 4 angeordnet sind. Das Photovoltaik-Element 3 und das OLED-Element 4 sind so aneinander angeordnet, dass sie jeweils mit einer ihrer flächigen Seiten aneinander anliegen. Bei der Ansicht nach 1 ist lediglich das Photovoltaik-Element 3 zu erkennen, da das OLED-Element 4 bei der Ansicht nach 1 hinter dem Photovoltaik-Element 3 angeordnet ist. Die Elemente 3, 4 überdecken sich somit vollkommen flächig. In 2 ist das gleiche Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung 1 dargestellt. Im Vergleich zu der Ansicht nach 1 ist in 2 eine Ansicht des Ausführungsbeispiels dargestellt, bei dem die Anzeigevorrichtung 1 im Vergleich zu 1 um 180º um die erste Achse 1. gedreht wurde. Entsprechend ist in 2 nur das OLED-Element 4 sichtbar, wohingegen das Photovoltaik-Element 3 – in 2 nicht sichtbar – hinter dem OLED-Element 4 angeordnet ist.
Die Nachführeinrichtung 2 der Anzeigevorrichtung 1 ist zweiachsig ausgebildet. In den 1 und 2 sind die Drehrichtungen um die beiden Achsen 1., 2. durch entsprechende Pfeile dargestellt. Die beiden Achsen 1., 2. sind in einem Winkel von 90º zueinander angeordnet. Dadurch ist die Ausrichtung von OLED-Element 4 und Photovoltaik-Element 3 besonders variabel.
Photovoltaik-Element 3 und OLED-Element 4 liegen in einer Ebene flächig aneinander an. Je nachdem, in welchem Betriebsmodus die Anzeigevorrichtung 1 betrieben wird, steuert die Steuereinheit der Anzeigevorrichtung 1 die Trägereinheit der Nachführeinrichtung 2 im Hinblick auf eine möglichst gute Stromerzeugung durch das Photovoltaik-Element 3 oder im Hinblick auf eine vorbestimmte Ausrichtung des OLED-Elements 4 in einer vorbestimmten Position an. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel umfasst die Anzeigevorrichtung 1 eine Ladeelektronik, über die der Wert des Stroms ermittelt wird, den das Photovoltaik-Element 3 erzeugt. Die Steuereinheit legt die Anzeigevorrichtung 1 auf den ersten Betriebsmodus fest, wenn der Strom, der durch das Photovoltaik-Element 3 erzeugt wird, oberhalb eines vorab festgelegten Stromschwellwerts liegt. Wenn der erzeugte Photostrom unterhalb dieses Schwellwerts liegt, steuert die Steuereinheit die Anzeigevorrichtung 1 so an, dass sie sich in dem zweiten Betriebsmodus befindet.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind das Photovoltaik-Element 3 und das OLED-Element 4 getrennt voneinander hergestellt. In anderen Ausführungsbeispielen kann das Photovoltaik-Element 3 und das OLED-Element 4 jeweils durch ein und dasselbe transparente OLED-Element 4 bereitgestellt sein. Dabei kann ein OLED-Element 4 verwendet werden, das gleichzeitig als Photovoltaik-Element 3 zur Stromerzeugung bei Sonneneinstrahlung funktionieren kann. Dadurch sind die Herstellungskosten dieses Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung 1 weiter reduziert.
In anderen, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen umfassend beliebige erfindungsgemäße Merkmale können Photovoltaik-Element 3 und OLED-Element 4 direkt aufeinander hergestellt werden. Beispielsweise kann zunächst das Photovoltaik-Element 3 hergestellt werden und sodann das OLED-Element 4 durch entsprechende Aufschichtung auf das Photovoltaik-Element 3 erzeugt werden. Dabei kann es insbesondere vorteilhaft sein, ein organisch aufgebautes Photovoltaik-Element 3 vorzusehen, da darauf ein OLED-Element 4, das von Natur aus organisch aufgebaut ist, besonders einfach und störungsfrei herstellbar ist.
Aus dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ersichtlich, dass die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung 1 sehr einfach aufgebaut ist und sowohl eine sehr gut optimierte Stromerzeugung durch das Photovoltaik-Element 3 über die Nachführeinrichtung 2 als auch eine gewünschte Ausrichtung des OLED-Elements 4 im Hinblick auf eine gewünschte Positionierung des OLED-Elements 4 gewährleistet. Insbesondere ist das gezeigte Ausführungsbeispiel, bei dem eine Seite des OLED-Elements 4 mit einer Seite des Photovoltaik-Elements 3 zusammenfällt, kompakt aufgebaut in dem Sinne, dass dadurch eine geringe flächige Erstreckung der Anzeigevorrichtung 1 gewährleistet ist. Entsprechend ist die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung 1 weniger störungsanfällig, beispielsweise weniger anfällig für Zerstörung durch Wind, als herkömmliche Anzeigevorrichtungen, bei denen OLED-Element 4 und Photovoltaik-Element 3 getrennt voneinander aufgestellt werden und somit jeweils getrennt voneinander Angriffsflächen für Wind bieten.
Bezugszeichenliste

1: Anzeigevorrichtung
2: Nachführeinrichtung
3: Photovoltaik-Element
4: OLED-Element
1.: erste Drehachse
2.: zweite Drehachse

Claims

Autark funktionsfähige Anzeigevorrichtung (1) umfassend ein flächiges Photovoltaik-Element (3) zur Stromerzeugung, einen Akkumulator zum Speichern von elektrischer Energie, eine Nachführeinrichtung (2) mit einer Trägereinheit, eine Steuereinheit zum Steuern der Position der Trägereinheit sowie ein flächiges OLED-Element (4), das als Anzeigeelement ausgebildet ist und durch den Akkumulator mit elektrischer Energie versorgbar ist, wobei das Photovoltaik-Element (3) mit der Trägereinheit positionsfest verbunden ist und die Nachführeinrichtung (2) zumindest 2-achsig ausgebildet ist, um eine 2-achsige Bewegung der Trägereinheit zu gewährleisten, so dass eine Nachführung des Photovoltaik-Elements (3) nach der Sonne gewährleistbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das OLED-Element (4) mit dem Photovoltaik-Element (3) positionsfest verbunden ist, wobei die Anzeigevorrichtung (1) über die Steuereinheit in zwei unterschiedlichen Betriebsmodi betreibbar ist, wobei die Steuereinheit so ausgebildet ist, dass die Auswahl des jeweiligen Betriebsmodus durch vorbestimmbare Parameter festgelegt ist, wobei in dem ersten Betriebmodus die Steuereinheit die Position der Trägereinheit in Abhängigkeit von Sensorwerten eines Solar-Sensors steuert zum Ausrichten des Photovoltaik-Elements (3) zur Sonne hin, und wobei in dem zweiten Betriebmodus die Steuereinheit die Position der Trägereinheit in Abhängigkeit von vorbestimmbaren Positionsparametern des OLED-Elements (4) steuert zum Ausrichten des OLED-Elements (4) in eine vorbestimmte Position.
Anzeigevorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das OLED-Element (4) mit einer seiner flächigen Seiten flächig an einer der flächigen Seiten des Photovoltaik-Elements (3) anliegt.
Anzeigevorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das OLED-Element (4) zumindest abschnittsweise transparent ist, wobei das Photovoltaik-Element (3) intransparent ist.
Anzeigevorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das OLED-Element (4) und das Photovoltaik-Element (3) zumindest abschnittsweise transparent sind.
Anzeigevorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das OLED-Element (4) intransparent ist, wobei das Photovoltaik-Element (3) zumindest abschnittsweise transparent ist.
Anzeigevorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung (1) eine Uhr umfasst, wobei die vorbestimmbaren Parameter Uhrzeiten umfassen, wobei die Steuereinheit so ausgebildet ist, dass die Auswahl des Betriebsmodus in Abhängigkeit von der Uhrzeit erfolgt.
Anzeigevorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmbaren Parameter einen Stromschwellwert umfassen, wobei die Steuereinheit so ausgebildet ist, dass die Auswahl des Betriebsmodus in Abhängigkeit von dem Verhältnis des Stromschwellwerts zu dem von dem Photovoltaik-Element (3) erzeugten Strom erfolgt.
Anzeigevorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahl des ersten Betriebsmodus nur dann erfolgt, wenn der von dem Photovoltaik-Element (3) erzeugte Strom über dem Stromschwellwert liegt.
Anzeigevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromschwellwert in Abhängigkeit von dem Ladezustand des Akkumulators festgelegt ist.
Anzeigevorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung (1) eine elektrische Schnittstelle an ein Stromnetz aufweist.
Anzeigevorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das OLED-Element (4) in dem zweiten Betriebsmodus über die Steuerung zu einem vorbestimmten Bewegungsablauf, insbesondere zu einer vorbestimmten Rotation angesteuert ist.
Verfahren zum Betrieb einer Anzeigevorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ausgewählt wird, in welchem der beiden Betriebsmodi die Anzeigevorrichtung (1) betrieben wird, wobei die Auswahl über vorbestimmbare Parameter festgelegt ist, wobei in dem ersten Betriebmodus die Trägereinheit in Abhängigkeit von den Sensorwerten des Solar-Sensors gesteuert wird zum Ausrichten des Photovoltaik-Elements (3) zur Sonne hin, und wobei in dem zweiten Betriebmodus die Trägereinheit in Abhängigkeit von vorbestimmbaren Positionsparametern des OLED-Elements (4) gesteuert wird zum Ausrichten des OLED-Elements (4) in eine vorbestimmte Position.