DE102015218610A1

DE102015218610A1 - Leuchtanzeige mit transparentem Grundkörper

Info

Publication number: DE102015218610A1
Application number: DE102015218610.5A
Authority: DE
Inventors: Manuel Hübner; Florian Kall
Original assignee: Formled GmbH; Kall Invest Vermogensverwaltung Ug (kig)
Current assignee: Formled GmbH; Kall Invest Vermogensverwaltung Ug (kig)
Priority date: 2015-09-28
Filing date: 2015-09-28
Publication date: 2017-03-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leuchtanzeige (10) mit mehreren Leuchtmitteln, insbesondere mehreren Leuchtdioden, die auf einem transparenten Grundkörper angeordnet sind. Der transparente Grundkörper reduziert sichtbares Licht im Mittel um maximal 40%. Vorzugsweise ist der transparente Grundkörper in Form einer Folie, weiter bevorzugt in Form einer Kunststofffolie, ausgebildet. Die Leuchtmittel werden mittels Leiterbahnen mit Spannung versorgt. Die Leiterbahnen sind elektrisch einenends vorzugsweise mit einer Steuereinheit (26a–g) und anderenends mit zumindest einem Leuchtmittel verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchtanzeige zur Darstellung eines Bildes oder Films, wobei die Leuchtanzeige Folgendes aufweist:

a) Mehrere Leuchtmittel;
b) Eine Leiterbahnanordnung mit einem flächenförmigen Grundkörper und mehreren auf dem Grundkörper angeordneten Leiterbahnen zur Spannungsversorgung der Leuchtmittel, wobei die Leuchtmittel zumindest mittelbar auf der Leiterbahnanordnung angeordnet sind.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Steuerung einer solchen Leuchtanzeige und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Leuchtanzeige.
Es ist bekannt, Leuchtanzeigen mit einer Vielzahl von Leuchtmitteln zu Werbezwecken einzusetzen.
Beispielsweise ist aus der EP 2 400 822 B1 eine gattungsgemäße Leuchtanzeige bekannt geworden, bei der mehrere Leuchtmittel auf einem Grundkörper angeordnet sind. Der Grundkörper ist in Form einer Platine ausgebildet, von der Teile entfernt werden können, ohne dass es zu einem Ausfall der auf dem Grundkörper verbleibenden Leuchtmittel kommt.
Die vorliegende Erfindung soll es demgegenüber ermöglichen, auch bei ausgeschalteten Leuchtmitteln eine optisch attraktive Leuchtanzeige bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Leuchtanzeige mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, einem Verfahren zur Steuerung einer Leuchtanzeige gemäß Patentanspruch 14 und einem Verfahren zur Herstellung einer Leuchtanzeige gemäß Patentanspruch 15 gelöst. Die abhängigen Patentansprüche geben bevorzugte Weiterbildungen wieder.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird somit gelöst durch eine Leuchtanzeige zur Darstellung eines Bildes oder Films, wobei die Leuchtanzeige Folgendes aufweist:

a) Mehrere Leuchtmittel;
b) Eine Leiterbahnanordnung mit einem flächenförmigen Grundkörper und mehreren auf dem Grundkörper angeordneten Leiterbahnen zur Spannungsversorgung der Leuchtmittel, wobei die Leuchtmittel zumindest mittelbar auf der Leiterbahnanordnung angeordnet sind,

Der Grundkörper an sich reduziert somit sichtbares Licht um maximal 40%, ist also weitestgehend transparent. Ein Betrachter der erfindungsgemäßen Leuchtanzeige kann dadurch bei abgeschalteten Leuchtmitteln durch die Leuchtanzeige hindurchsehen. Die erfindungsgemäße Leuchtanzeige kann hierdurch beispielsweise an eine Frontscheibe eines Gebäudes montiert werden, sodass ein Betrachter bei ausgeschalteten Leuchtmitteln ins Innere des Gebäudes sehen und bei zumindest einigen eingeschalteten Leuchtmitteln primär die Leuchtanzeige wahrnimmt.
Der flächige Grundkörper erstreckt sich in der Hauptebene des Grundkörpers.
Vorzugsweise ist der Grundkörper optisch so durchlässig, dass er sichtbares Licht um maximal 30%, insbesondere um maximal 20%, weiter bevorzugt um maximal 10%, reduziert.
Die Leiterbahnen zur elektrischen Versorgung der Leuchtmittel können zumindest einen Teil einer Bedeckung des Grundkörpers darstellen. Die Bedeckung besteht vorzugsweise aus einer Vielzahl von Strukturen. Die Strukturen an sich sind dabei für sichtbares Licht weitestgehend undurchlässig. Mit anderen Worten reduziert die Bedeckung bzw. die einzelnen Strukturen der Bedeckung sichtbares Licht um zumindest 80%. Die Bedeckung verhilft der Leuchtanzeige zu einer weitgehend gleichmäßigen mittleren optischen Durchlässigkeit. Hierzu bedecken die Strukturen der Bedeckung den Grundkörper zu 30% bis 60%. Die 30% bis 60% werden dabei in einem beliebig in der Hauptebene des Grundkörpers positionierten 1 cm² großen Quadrat gemessen. In 85% der Fälle kann dabei das Quadrat so in der Hauptebene des Grundkörpers positioniert werden, dass die Strukturen 30% bis 60% des Grundkörpers bedecken.
Die gemittelte optische Durchlässigkeit, d. h. die Transparenz für sichtbares Licht, wird vorzugsweise durch die Bedeckung in 85% der Fälle in einem 1 cm² großen Quadrat der Leiterbahnanordnung um maximal 50%–70% reduziert. Das 1 cm² große Quadrat ist dabei frei in der Hauptebene der Leiterbahnanordnung bestimmbar. Die Bedeckung weist mehrere Strukturen auf, wobei die einzelnen Strukturen der Bedeckung die optische Durchlässigkeit um zumindest 80% reduzieren. Hierdurch sind die einzelnen Strukturen der Bedeckung für das menschliche Auge in einem Abstand von mehr als 5 m nicht mehr unterscheidbar, wodurch die Leuchtanzeige eine gleichmäßige optische Transparenz aufweist.
Die Strukturen der Bedeckung können verschiedene Geometrien aufweisen. Die Bedeckung kann weiterhin eine Farbe zur Lichtabsorption aufweisen. Besonders bevorzugt ist die Bedeckung in Form einer Metallisierung bzw. Metallisierungsstrukturen ausgebildet.
Vorzugsweise weist die Bedeckung vorwiegend Leiterbahnen auf. Durch die Bedeckung wird die gemittelte optische Durchlässigkeit der gesamten Leiterbahnanordnung vorzugsweise um maximal 70%, insbesondere um maximal 60%, weiter bevorzugt um maximal 50% reduziert.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung weisen zumindest 60% der Leiterbahnabschnitte der Leiterbahnen den gleichen Abstand zu ihrem jeweils nächstbenachbarten Leiterbahnabschnitt und die gleiche Breite wie ihr jeweils nächstbenachbarter Leiterbahnabschnitt auf. Hierdurch kann eine besonders gleichmäßige Transparenz der Leiterbahnanordnung in der Hauptebene des Grundkörpers bzw. der Leiterbahnanordnung erzielt werden.
Weiter bevorzugt weisen zumindest 80% der Leiterbahnabschnitte den gleichen Abstand zu ihrem jeweils nächstbenachbarten Leiterbahnabschnitt und die gleiche Breite wie ihr jeweils nächstbenachbarter Leiterbahnabschnitt auf.
Um ein möglichst gleichmäßiges optisches Erscheinungsbild zu erhalten, kann die Leiterbahnanordnung mehrere zur Anbindung der Leuchtmittel redundante oder funktionslose Leiterbahnabschnitte aufweisen.
Die Leiterbahnen können aus einem Metall, insbesondere aus Gold, Silber und/oder Aluminium, ausgebildet sein.
Vorzugsweise sind die Leiterbahnen aus Kupfer ausgebildet. Im Gegensatz zu transparenteren Leitern, beispielsweise aus Indiumzinnoxid (ITO), weist Kuper eine sehr hohe elektrische Leitfähigkeit auf.
Die Leiterbahnen weisen vorzugsweise eine Dicke zwischen 5 μm und 35 μm senkrecht zur Hauptebene des Grundkörpers auf.
Die Leiterbahnen können über zumindest eine Zwischenschicht, d. h. zumindest mittelbar, mit dem Grundkörper verbunden sein. Vorzugsweise sind die Leiterbahnen unmittelbar auf dem Grundkörper angeordnet, sodass sich die Herstellung der Leuchtanzeige signifikant vereinfacht.
Die Leuchtmittel sind vorzugsweise in Form einer Matrix – mittelbar oder unmittelbar – an der Leiterbahnanordnung angeordnet.
Die Leiterbahnen eines ersten elektrischen Spannungspols, d. h. dem Pluspol oder Minuspol, für die Leuchtmittel sind vorzugsweise überwiegend auf einer ersten Seite der Hauptebene des Grundkörpers angeordnet und die Leiterbahnen eines zweiten elektrischen Spannungspols für die Leuchtmittel sind vorzugsweise überwiegend auf der zweiten Seite der Hauptebene des Grundkörpers angeordnet, wobei die zweite Seite der ersten Seite gegenüberliegt. Da sich die Leiterbahnen hierdurch in unterschiedlichen Ebenen befinden, können sich die Leiterbahnen kollisionsfrei kreuzen.
Um die Leuchtmittel nur auf der ersten Seite der Hauptebene des Grundkörpers anordnen zu können, kann der Grundkörper zumindest eine Durchkontaktierung von der ersten Seite zur zweiten Seite aufweisen. Bevorzugt ist im Bereich der Mehrzahl der Leuchtmittel eine Durchkontaktierung des Grundkörpers vorgesehen.
Die Leiterbahnen des ersten elektrischen Spannungspols sind vorzugsweise zeilenweise elektrisch verbunden und die Leiterbahnen des zweiten elektrischen Spannungspols sind vorzugsweise spaltenweise elektrisch verbunden. Hierdurch kann die Leuchtanzeige konstruktiv besonders einfach ausgebildet werden.
Die Mehrzahl der Leuchtmittel sind vorzugsweise derart zumindest mittelbar an dem Grundkörper angeordnet sind, dass die Hauptabstrahlrichtung der Leuchtmittel in den Grundkörper weist. Die Leuchtmittel sind somit im Flipchip-Verfahren aufgebracht, sodass die den Leuchtmitteln gegenüberliegende Seite des Grundkörpers eben ausgebildet ist und dadurch eben auf ein Objekt aufbringbar ist. Hierdurch ist die Leuchtanzeige insbesondere blasenfrei auf eine Glasscheibe montierbar.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist der Grundkörper in Form einer Folie ausgebildet. Die Leuchtanzeige kann dadurch flexibel auf Fassaden, Fensterscheiben oder dergleichen aufgebracht werden. Die Folie ist vorzugsweise in Form einer Kunststofffolie ausgebildet.
Der Grundkörper kann weiter bevorzugt in Form einer Klebefolie ausgebildet sein. Alternativ dazu kann der Grundkörper in Form einer Adhesivefolie ausgebildet sein. Die Leiterbahnanordnung ist dadurch mehrfach rückstandslos auf eine ebene Fläche aufbringbar und wieder entfernbar.
Die Leiterbahnanordnung und die Leuchtmittel können zumindest teilweise mit einer Schutzbeschichtung, d. h. einem Coating, für den Außeneinsatz versehen sein.
Eine besonders kompakte, robuste und stromsparende Leuchtanzeige wird erreicht, wenn die Mehrzahl der Leuchtmittel in Form von Leuchtdioden ausgebildet sind. Die Leuchtdioden können in Form von organischen Leuchtdioden ausgebildet sein.
Vorzugsweise sind alle Leuchtmittel in Form von Leuchtdioden ausgebildet. Die Mehrzahl der Leuchtmittel, insbesondere alle Leuchtmittel, sind weiter bevorzugt in Form von RGB-Leuchtdioden ausgebildet.
Im Gegensatz zu Großbildfernsehern weisen die Leuchtmittel vorzugsweise zueinander einen Abstand von mehr als 30 mm, insbesondere von mehr als 40 mm, besonders bevorzugt von mehr als 50 mm auf. Hierdurch bleibt die optische Transparenz der Leuchtanzeige sicher gewährleistet.
Zusätzlich zu den Leuchtmitteln kann die Leuchtanzeige zumindest einen Sensor, insbesondere einen Lichtsensor, vorzugsweise in Form einer Photodiode, aufweisen. Die Leuchtanzeige kann hierdurch beispielsweise auf einfallendes Sonnenlicht reagieren und die Leuchtstärke der Leuchtmittel entsprechend anpassen.
Zumindest ein Leuchtmittel und/oder zumindest ein Sensor kann/können durch ein Fügeverfahren an der Leiterbahnanordnung angeordnet, insbesondere an die Leiterbahnanordnung gelötet oder genietet sein. Vorzugsweise ist/sind zumindest ein Leuchtmittel und/oder zumindest ein Sensor an die Leiterbahnanordnung geklebt oder laserpunktgelötet. Die Fügeverfahren Kleben und Laserpunktlöten sind dabei auch bei Grundkörpern einsetzbar, die einen niedrigen Schmelzpunkt, insbesondere unter 200°C, aufweisen.
Die Leuchtanzeige kann eine Steuereinheit zur Steuerung der Leuchtmittel aufweisen. Die Steuereinheit ist vorzugsweise auf dem Grundkörper angeordnet.
Die Steuereinheit kann einen Leuchtmitteltreiber und eine Mikrocontrollersteuerung zum Empfang und Dekodieren von Bilddaten oder Filmdaten aufweisen, auf deren Basis die Leuchtmittel ansteuerbar sind.
Die Steuereinheit kann eine Platine aufweisen, die durch ein Fügeverfahren an der Leiterbahnanordnung angeordnet, insbesondere an die Leiterbahnanordnung gelötet oder genietet ist. Vorzugsweise ist die Platine an die Leiterbahnanordnung geklebt oder laserpunktgelötet.
Bezüglich der Hauptebene der Leiterbahnanordnung ist die Steuereinheit vorzugsweise auf der gleichen Seite der Leiterbahnanordnung montiert wie die Leuchtmittel und/oder der zumindest eine Sensor. Die Bestückung der Leiterbahnanordnung mit Bauelementen kann dadurch ausschließlich von einer Seite der Hauptebene des Grundkörpers erfolgen, wodurch die Herstellung der Leuchtanzeige deutlich kostengünstiger durchgeführt werden kann.
Die Steuereinheit kann in einem Randbereich der Leuchtanzeige angeordnet sein und die Spannungsversorgung der Leuchtmittel in elektrisch paralleler Schaltungsweise von der Steuereinheit aus erfolgen, sodass ein von der Steuereinheit beabstandeter Teil der Leuchtanzeige von der Steuereinheit entfernbar ist, ohne die Funktionsfähigkeit der an der Leuchtanzeige verbleibenden Leuchtmittel zu beeinträchtigen.
Das Entfernen eines Teils der Leuchtanzeige kann besonders flexibel erfolgen, wenn die Steuereinheit in einem Eckbereich der Leuchtanzeige angeordnet ist. Hierdurch können besonders große, von dem Eckbereich beabstandete Teile von der Leuchtanzeige entfernt werden, ohne die Funktionsfähigkeit der an der Leuchtanzeige verbleibenden Leuchtmittel zu beeinträchtigen.
Die Leuchtmittel sind dabei vorzugsweise in Form einer horizontal bzw. vertikal verlaufenden Matrix angeordnet, wobei die Leuchtanzeige derart ausgebildet ist, dass mittels eines durchgehenden horizontalen Schnitts und/oder eines durchgehenden vertikalen Schnitts der Leiterbahnanordnung der mit dem Eckbereich verbleibende Teil der Leiterbahnanordnung seine Funktionsfähigkeit behält. Weiter bevorzugt kann die Leuchtanzeige derart ausgebildet sein, dass mittels eines vom Eckbereich radialen, kreisabschnittförmigen, durchgehenden Schnitts der mit dem Eckbereich verbleibende Teil der Leiterbahnanordnung seine Funktionsfähigkeit behält.
Die Entfernbarkeit großer Teile der Leuchtanzeige ist insbesondere dann gegeben, wenn die Leiterbahnabschnitte der Leiterbahnen, die unmittelbar von der Steuereinheit zu den Leuchtmitteln führen, zu mindestens 80%, insbesondere zu mindestens 90%, von der Steuereinheit weg führen.
Der Grundkörper kann zumindest eine Durchgangsausnehmung, insbesondere mehrere Durchgangsausnehmungen, aufweisen, um die Leuchtanzeige leichter auszubilden und blasenfrei an einem Objekt befestigen zu können.
In weiter bevorzugter Ausgestaltung der Leuchtanzeige ist die Leuchtanzeige aus mehreren Segmenten zusammengesetzt. Die Leuchtanzeige weist dabei mehrere gleiche Segmente aus jeweils einer Steuereinheit, Leuchtmitteln und einer Leiterbahnanordnung auf, wobei die Leuchtanzeige ein Steuergerät zur Steuerung mehrerer Steuereinheiten aufweist. Hierdurch kann die Leuchtanzeige gleichzeitig kostengünstig und große Flächen bedeckend ausgebildet sein.
Vorzugsweise sind mehrere Segmente, insbesondere alle Segmente, – bis auf eventuelle Beschnitte der Segmente – identisch ausgebildet.
Die Grundkörper zumindest einiger Segmente sind vorzugsweise miteinander verbunden, weiter bevorzugt einteilig miteinander ausgebildet.
Die Segmente weisen vorzugsweise eine Länge zwischen 10 cm und 100 cm auf, wobei die Länge der Segmente in Richtung aneinander angrenzender Segmente bestimmt wird.
Die Spannungsversorgung der Steuereinheiten der jeweiligen Segmente erfolgt vorzugsweise mittels einer elektrischen Parallelschaltung.
Weiter bevorzugt weist jede Steuereinheit einen Gleichspannungswandler auf, der zur Erniedrigung der an die Steuereinheiten angelegten Spannung ausgebildet ist. Hierdurch können auch weit beabstandete Segmente zuverlässig mit ausreichend hoher Spannung versorgt werden. Die Segmente werden dabei mit einer hohen Spannung versorgt, die an den jeweiligen Steuereinheiten reduziert wird. Die Gleichspannungswandler sind weiter bevorzugt zur Stabilisierung der von den Steuereinheiten ausgegebenen Spannung ausgebildet.
Die Steuereinheiten können identisch ausgebildet sein, um die Leuchtanzeige konstruktiv zu vereinfachen.
Die Steuereinheiten sind vorzugsweise zur Kommunikation untereinander ausgebildet. Die Steuereinheiten sind dabei vorzugsweise derart ausgebildet, dass sich bei einem ersten elektrischen Kontakt der Steuereinheiten untereinander eine erste Steuereinheit als Master definiert und sich die weiteren Steuereinheiten jeweils als Slave definieren, wobei die Mastereinheit zur Kommunikation mit dem Steuergerät ausgebildet ist. Vorzugsweise sind die Steuereinheiten so ausgebildet, dass sich eine erste Steuereinheit als Master definiert, die nur eine einzige Steuereinheit als nächsten Nachbarn hat.
Die Segmente sind vorzugsweise zur Ausgabe eines verzerrungsfreien Bildes oder Films ausgebildet, wenn – wie zuvor beschrieben – ein oder mehrere Teile eines Segments oder mehrerer Segmente entfernt wurden.
Zumindest eine Steuereinheit und/oder zumindest ein Steuergerät kann einen Funkempfänger, insbesondere in Form eines WLAN-Funkempfängers, zur unmittelbaren Steuerung der Leuchtmittel und/oder zur Programmierung der Steuereinheit bzw. des Steuergeräts aufweisen. Der Funkempfänger ermöglicht eine Installation der Leuchtanzeige an schwer zugänglichen Orten, beispielsweise im Bereich einer Glasfassade, wobei dennoch die Steuerbarkeit der Leuchtanzeige erhalten bleibt.
Die Leuchtanzeige ist besonders komfortabel an einem beliebigen Objekt montierbar und installierbar, wenn das Steuergerät dazu ausgebildet ist, mittels der Leuchtmittel ein Testbild und/oder einen Testfilm auszugeben, wobei das Steuergerät weiterhin dazu ausgebildet ist, aus dem aufgenommenen Testbild und/oder Testfilm auf die Position der Segmente zu schließen. Hierdurch muss die Position der Segmente nicht vor der Installation der Leuchtanzeige am Objekt festgelegt werden, sondern kann bequem nach der Installation bestimmt werden.
Vorzugsweise weist das Steuergerät eine Schnittstelle, insbesondere eine DVI-Schnittstelle, eine HDMI-Schnittstelle, eine USB-Schnittstelle oder eine LAN-Schnittstelle, zum Einspielen von Bilddaten und/oder Filmdaten auf.
Die Leuchtanzeige kann einen unbeweglichen Gegenstand aufweisen, an dem die Leiterbahnanordnung und die Leuchtmittel angeordnet sind. Bei dem unbeweglichen, d. h. immobilen, Gegenstand, handelt es sich insbesondere um ein Objekt, für das eine Baugenehmigung erforderlich ist.
Die Leuchtanzeige kann eine Fassade, insbesondere eine Glasfassade, eine Werbetafel, eine Dachreling und/oder ein Hinweisschild aufweisen. Der unbewegliche Gegenstand umfasst weiter bevorzugt ein Lichtwerbeelement, insbesondere einen Pylon, eine Attika und/oder ein Fassadenband, an dem die Leiterbahnanordnung angeordnet ist. Die erfindungsgemäße Leuchtanzeige weist besonders bevorzugt ein Corporate-Design-Element, insbesondere eines Autohauses, einer Tankstelle, eines Gastronomiebetriebs, einer Bank, einer Versicherung oder eines Kaufhauses auf.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur Steuerung einer zuvor beschriebenen Leuchtanzeige mit den Verfahrensschritten:

A) Ausgabe eines Testbildes oder eines Testfilms durch die von dem Steuergerät angesteuerten Leuchtmittel;
B) Aufnahme des Testbildes/Testfilms;
C) Einspielen des Testbildes/Testfilms in das Steuergerät;
D) Zuordnung der Position der Segmente anhand des eingespielten Testbildes/Testfilms durch das Steuergerät;
E) Ausgabe eines Bildes oder Films durch die von dem Steuergerät angesteuerten Leuchtmittel auf Grundlage der Zuordnung gemäß Verfahrensschritt D).

Das Verfahren ermöglicht die automatisierte Zuordnung einzelner Segmente der Leuchtanzeige, nachdem diese an einem Objekt installiert wurden.
Die Aufnahme des Testbildes bzw. Testfilms kann mittels einer Kamera eines Mobiltelefons oder Tabletts erfolgen.
Das Steuergerät kann eine Software aufweisen, die dazu ausgebildet ist, eine korrigierende perspektivische Verzerrung des durch die Leuchtmittel ausgegebenen Bildes oder Films vorzunehmen. Weiter bevorzugt ist das Steuergerät dazu ausgebildet, eine perspektivische Verzerrung eines aufgenommenen Objektes zu ermitteln. Das Steuergerät kann hierdurch eine perspektivische Verzerrung, die beispielsweise dadurch entsteht, dass eine Leuchtanzeige „über Eck” installiert ist, kompensieren. Dabei wird zunächst die perspektivische Verzerrung anhand des durch die Leuchtmittel ausgegebenen Bildes oder Films ermittelt und anschließend ein solchermaßen verzerrtes Bild über die Leuchtmittel ausgegeben, dass die ermittelte Verzerrung weitgehend kompensiert wird.
Die Leuchtanzeige ist besonders großflächig und kostengünstig fertigbar, wenn der Grundträger von Rolle zu Rolle bearbeitet wird.
Die Leiterbahnen werden bevorzugt galvanisch abgeschieden.
Um die Bearbeitbarkeit der Rollen zu erhöhen, weisen die Rollen vorzugsweise eine Breite zwischen 30 cm und 90 cm und eine Länge von mehr als 100 m auf.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, aus den Patentansprüchen sowie anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt.
Die in der Zeichnung gezeigten Merkmale sind derart dargestellt, dass die erfindungsgemäßen Besonderheiten deutlich sichtbar gemacht werden können. Die verschiedenen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen bei Varianten der Erfindung verwirklicht sein.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Leuchtanzeige mit einem Gebäude und mehreren an dem Gebäude angeordneten Segmenten, die jeweils eine Leiterbahnanordnung aufweisen;
2a eine Draufsicht auf eine Leiterbahnanordnung eines Segments; und
2b einen Ausschnitt aus der Leiterbahnanordnung gemäß 2a.
1 zeigt schematisch eine Leuchtanzeige 10. Die Leuchtanzeige 10 weist ein Gebäude 12 mit einer Glasfassade 14 auf. Weiterhin weist die Leuchtanzeige 10 eine Segmentanordnung 16 mit mehreren Segmenten 18a–g auf. Die Segmente 18a–g dienen der Anzeige eines Bildes oder Films auf der Glasfassade 14. Die Segmente 18a–g sind dabei so transparent ausgebildet, dass ein sich außerhalb des Gebäudes 12 befindender Betrachter (nicht gezeigt) noch durch die Glasfassade 14 hindurchsehen kann.
Teile der Segmente 18a–g sind entfernbar, ohne dass die Funktionsfähigkeit der verbleibenden Teile der Segmente 18a–g beeinträchtigt wird. Dies ist in 1 beispielhaft im Fall des Segments 18c angedeutet, das im Gegensatz zu den weiteren Segmenten 18a–b und 18a–g einen Beschnitt 20 aufweist, um Platz für einen Träger 22 des Gebäudes 12 zu schaffen. Die Segmente 18a–g sind – bis auf den Beschnitt 20 – identisch ausgebildet.
Die Segmente 18a–g weisen jeweils eine Leiterbahnanordnung 24a–g auf, an der jeweils eine Steuereinheit 26a–g angeordnet ist. Die Steuereinheiten 26a–g steuern die Leuchtmittel (nicht gezeigt) der Segmente 18a–g.
Die Segmente 18a–d und die Segmente 18e–g weisen jeweils elektrisch miteinander verbundene Leiterbahnanordnungen 24a–d bzw. 24e–g auf. Die Leiterbahnanordnungen 24a–d bzw. 24e–g weisen dabei jeweils einen gemeinsamen Grundkörper (in 1 nicht mit einem Bezugszeichen versehen) auf. Die Segmente 18a–d und die Segmente 18e–g bilden dadurch jeweils eine Segmentbahn 28a, 28b.
Sobald die Segmentbahnen 28a, 28b mit elektrischer Spannung versorgt sind, bestimmen die Steuereinheiten 26a–d bzw. 26e–g jeweils eine Master-Steuereinheit. Vorzugsweise ist die Leuchtanzeige 10 dabei derart ausgebildet, dass sich eine Steuereinheit zur Master-Steuereinheit bestimmt, deren Leiterbahnanordnung nur eine unmittelbar mit ihr verbundene weitere Leiterbahnanordnung aufweist. Im in 1 gezeigten Beispiel könnten sich die Steuereinheiten 26a und 26e zu Master-Steuereinheiten bestimmen. Die verbleibenden Steuereinheiten 26b–d bzw. 26f–g bestimmen sich zu Slave-Steuereinheiten, die von den Master-Steuereinheiten 26a bzw. 26e abhängig sind. Die Steuereinheiten 26a–d und 26e–g der Segmentbahnen 28a, 28b bilden jeweils eine Daisy Chain.
Nur die Master-Steuereinheiten 26a, 26e kommunizieren mit einem Steuergerät 30 der Leuchtanzeige 10. Das Steuergerät 30 ist im vorliegenden Fall zur drahtlosen Kommunikation mit den Master-Steuereinheiten 26a, 26e ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich dazu kann das Steuergerät 30 über eine Kabelverbindung (nicht gezeigt) zur Kommunikation mit den Steuergeräten 26a, 26e ausgebildet sein.
2a zeigt die Leiterbahnanordnung 24a. Die Leiterbahnanordnung 24a weist einen Grundkörper 32 auf, der in Form einer flexiblen Kunststofffolie ausgebildet ist. Auf dem Grundkörper 32 sind eine Vielzahl von Leiterbahnen 34 angeordnet. Die Leiterbahnen 34 sind aus Kupfer ausgebildet. Die Spannungsversorgung der Leiterbahnanordnung 24a erfolgt über einen Eingang 36. An einen Ausgang 38 der Leiterbahnanordnung 24a ist eine weitere Leiterbahnanordnung elektrisch anbindbar, im vorliegenden Fall die Leiterbahnanordnung 24b (siehe 1).
Im Bereich des Eingangs 36 ist die Steuereinheit 26a (siehe 1) anordenbar. Der Eingang 36 ist in einem Eckbereich 40 der Steuereinheit 24a ausgebildet. Hierdurch kann mittels eines durchgehenden horizontalen Schnitts 42 und/oder eines durchgehenden vertikalen Schnitts 44 der Leiterbahnanordnung 24a der mit dem Eckbereich 40 verbleibende Teil der Leiterbahnanordnung 24a seine Funktionsfähigkeit erhalten. Weiterhin kann mittels eines vom Eckbereich 40 radialen, kreisabschnittförmigen, durchgehenden Schnitts 46 der mit dem Eckbereich 40 verbleibende Teil der Leiterbahnanordnung 24a seine Funktionsfähigkeit erhalten.
2b zeigt einen Ausschnitt 48 (siehe auch 2a) der Leiterbahnanordnung 24a. Anhand des Ausschnitts 48 ist erkennbar, dass die Leiterbahnanordnung 24a mehrere Kontaktstellen 50a–f für Leuchtmittel, hier für Leuchtdioden, aufweist. In 2b ist beispielhaft ein Leuchtmittel 52 in Form einer Leuchtdiode auf der Kontaktstelle 50e angeordnet. Das Leuchtmittel 52 kann eine eigene Steuerplatine und/oder ein Gehäuse umfassen.
Die Kontaktstellen 50a–c bzw. 50d–f sind jeweils in horizontalen Zeilen 54a, 54b angeordnet. Weiterhin sind die Kontaktstellen 50a, 50d bzw. 50b, 50e bzw. 50c, 50f jeweils in vertikalen Spalten 56a–c angeordnet. Mit anderen Worten sind die Kontaktstellen 50a–f in einer horizontalen/vertikalen Matrix angeordnet.
Die Zeilen 54a, 54b sind elektrisch über Leiterbahnen verbunden, von denen aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich eine Leiterbahn 34a mit einem Bezugszeichen versehen ist. Die Leiterbahnen der Zeilen 54a, 54b verlaufen auf der in 2b abgewandten ersten Seite der Hauptebene des Grundkörpers 32. Die Hauptebene des Grundkörpers 32 entspricht der Zeichnungsebene der 2a und 2b.
Auf der in 2b dem Betrachter zugewandten zweiten Seite der Hauptebene des Grundkörpers 32 sind die Leiterbahnen der Spalten 56a–c angeordnet, von denen in 2b lediglich eine Leiterbahn 34b mit einem Bezugszeichen versehen ist.
Um die Leuchtmittel, beispielsweise das Leuchtmittel 52, nur auf einer der beiden Seiten der Hauptebene des Grundkörpers 32 montieren zu müssen, sind in dem Grundkörper 32 Durchbrüche 58a–f vorgesehen. Die Durchbrüche 58a–f sind maximal 10 mm beabstandet zu jeweils zugehörigen Kontaktstellen 50a–f ausgebildet.
Die Leiterbahnen 34 stellen Strukturen einer Bedeckung 60 dar. Wie aus 2b ersichtlich ist, weist die Bedeckung 60 Leiterbahnabschnitte auf, die zur Stromversorgung der Leuchtmittel redundant oder überflüssig sind. Unter einer redundanten Stromversorgung werden dabei auch Leiterbahnabschnitte verstanden, die sich aus einem gemeinsamen Leiterbahnabschnitt aufzweigen, elektrisch parallel verlaufen und sich wieder vereinigen, wobei der effektive Leiterquerschnitt der Leiterbahn an den elektrisch parallel verlaufenden Leiterbahnabschnitten vergrößert wird.
Die Bedeckung 60 weist dabei eine homogene mittlere Transparenz auf, wobei die einzelnen Leiterbahnabschnitte aus einer Entfernung von mindestens 5 m mit bloßem Auge nicht mehr erkennbar sind.
In der Hauptebene des Grundkörpers 32 können gedanklich 1 cm² große, aneinander stoßende Quadrate definiert werden, von denen in 2b ein Quadrat 62 mit einem Bezugszeichen versehen ist. In zumindest 85% dieser Quadrate bedeckt die Fläche der Leiterbahnen 34 in der Hauptebene des Grundkörpers 32 den Grundkörper zu 30% bis 60%. Hierdurch wird ein optisch besonders homogener Eindruck der Leiterbahnanordnung 24a erweckt.
Unter Vornahme einer Zusammenschau aller Figuren der Zeichnung betrifft die Erfindung eine Leuchtanzeige 10 mit mehreren Leuchtmitteln 52, insbesondere mehreren Leuchtdioden, die auf einem transparenten Grundkörper 32 angeordnet sind. Der transparente Grundkörper 32 reduziert sichtbares Licht im Mittel um maximal 40%. Vorzugsweise ist der transparente Grundkörper 32 in Form einer Folie, weiter bevorzugt in Form einer Kunststofffolie, ausgebildet. Die Leuchtmittel 52 werden mittels Leiterbahnen 34, 34a, 34b mit Spannung versorgt. Die Leiterbahnen 34, 34a, 34b sind elektrisch einenends vorzugsweise mit einer Steuereinheit 26a–g und anderenends mit zumindest einem Leuchtmittel 52 verbunden. Die Leiterbahnen 34, 34a, 34b und der Grundkörper 32 bilden eine Leiterbahnanordnung 24a–g. Die Leiterbahnen 34, 34a, 34b sind insbesondere periodisch auf dem Grundkörper 32 angeordnet. Sie führen bevorzugt auf zumindest 90% der Hauptebene der Leiterbahnanordnung 24a–g zu einer gleichmäßigen optischen Durchlässigkeit der Leiterbahnanordnung 24a–g senkrecht zur Hauptebene. Die optische Durchlässigkeit für sichtbares Licht beträgt vorzugsweise mehr als 30%, insbesondere mehr als 40%. Hierzu können redundante Leiterbahnabschnitte und/oder elektrisch nicht kontaktierte Leiterbahnabschnitte auf dem Grundkörper 32 vorgesehen sein. Die Position einzelner Leuchtmittel 52 kann durch Aufnahme und Auswertung eines Bildes und/oder Films der Leuchtanzeige 10 im Betrieb durch ein erfindungsgemäßes Verfahren ermittelt werden. Die Herstellung der Leuchtanzeige 10 mit einem folienartigen Grundkörper 32 erfolgt vorzugsweise teilweise durch ein Rolle-zu-Rolle-Verfahren, insbesondere durch lediglich einseitige Bauteilbestückung des Grundkörpers 32.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2400822 B1 [0004]

Claims

Leuchtanzeige (10) zur Darstellung eines Bildes oder Films, wobei die Leuchtanzeige (10) Folgendes aufweist: a) Mehrere Leuchtmittel (52); b) Eine Leiterbahnanordnung (24a–g) mit einem flächenförmigen Grundkörper (32) und mehreren auf dem Grundkörper (32) angeordneten Leiterbahnen (34, 34a, 34b) zur Spannungsversorgung der Leuchtmittel (52), wobei die Leuchtmittel (52) zumindest mittelbar auf der Leiterbahnanordnung (24a–g) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (32) senkrecht zu dessen Hauptebene optisch so durchlässig ist, dass er sichtbares Licht um maximal 40% reduziert.
Leuchtanzeige nach Anspruch 1, bei der die Leiterbahnen (34, 34a, 34b) zumindest einen Teil einer Bedeckung (60) des Grundkörpers (32) darstellen, die den Grundkörper (32) teilweise bedeckt, wobei die Bedeckung (60) die optische Durchlässigkeit der Leiterbahnanordnung (24a–g) senkrecht zur Hauptebene des Grundkörpers (32) um zumindest 80% reduziert, wobei die Bedeckung (60) auf zumindest 85% der Leiterbahnanordnung (24a–g) den Grundkörper (32) zu 30%–60%, gemessen in einem 1 cm² großen flächigen Quadrat (62), bedeckt, um eine weitgehend gleichmäßige mittlere optische Durchlässigkeit der Leiterbahnanordnung (24a–g) zu erzielen.
Leuchtanzeige nach Anspruch 1 oder 2, bei der zumindest 60% der Leiterbahnabschnitte der Leiterbahnen (34, 34a, 34b) den gleichen Abstand zu ihrem jeweils nächstbenachbarten Leiterbahnabschnitt und die gleiche Breite wie ihr jeweils nächstbenachbarter Leiterbahnabschnitt aufweisen.
Leuchtanzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Leiterbahnanordnung (24a–g) mehrere zur Anbindung der Leuchtmittel (52) redundante oder funktionslose Leiterbahnabschnitte aufweist.
Leuchtanzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Leiterbahnen (34, 34a, 34b) aus Kupfer ausgebildet sind.
Leuchtanzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Mehrzahl der Leuchtmittel (52) derart zumindest mittelbar an dem Grundkörper (32) angeordnet sind, dass die Hauptabstrahlrichtung der Leuchtmittel (52) in den Grundkörper (32) weist.
Leuchtanzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Grundkörper (32) in Form einer Folie ausgebildet ist.
Leuchtanzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Mehrzahl der Leuchtmittel (52) in Form von Leuchtdioden ausgebildet sind.
Leuchtanzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Leuchtanzeige (10) eine Steuereinheit (26a–g) zur Steuerung der Leuchtmittel (52) aufweist.
Leuchtanzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Steuereinheit (26a–g) in einem Randbereich der Leuchtanzeige (10) angeordnet ist und die Spannungsversorgung der Leuchtmittel (52) in paralleler Schaltungsweise von der Steuereinheit (26a–g) aus erfolgt, sodass ein von der Steuereinheit (26a–g) beabstandeter Teil der Leuchtanzeige (10) von der Steuereinheit (26a–g) entfernbar ist, ohne die Funktionsfähigkeit der an der Leuchtanzeige (10) verbleibenden Leuchtmittel (52) zu beeinträchtigen.
Leuchtanzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Leuchtanzeige (10) mehrere gleiche Segmente (18a–g) aus jeweils einer Steuereinheit (26a–g), Leuchtmitteln (52) und einer Leiterbahnanordnung (26a–g) aufweist, wobei die Leuchtanzeige (10) ein Steuergerät (30) zur Steuerung mehrerer Steuereinheiten (26a–g) aufweist.
Leuchtanzeige nach Anspruch 11, bei der das Steuergerät (30) dazu ausgebildet ist, mittels der Leuchtmittel (52) ein Testbild und/oder einen Testfilm auszugeben, wobei das Steuergerät (30) weiterhin dazu ausgebildet ist, aus dem aufgenommenen Testbild und/oder Testfilm auf die Position der Segmente (18a–g) zu schließen.
Leuchtanzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Leuchtanzeige (10) einen unbeweglichen Gegenstand aufweist, an dem die Leiterbahnanordnung (24a–g) und die Leuchtmittel (52) angeordnet sind.
Verfahren zur Steuerung einer Leuchtanzeige (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, mit den Verfahrensschritten: A) Ausgabe eines Testbildes oder eines Testfilms durch die von dem Steuergerät (30) angesteuerten Leuchtmittel (52); B) Aufnahme des Testbildes/Testfilms; C) Einspielen des Testbildes/Testfilms in das Steuergerät (30); D) Zuordnung der Position der Segmente anhand des eingespielten Testbildes/Testfilms durch das Steuergerät (30); E) Ausgabe eines Bildes oder Films durch die von dem Steuergerät (30) angesteuerten Leuchtmittel (52) auf Grundlage der Zuordnung gemäß Verfahrensschritt D).
Verfahren zu Herstellung einer Leuchtanzeige (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 13, wobei der Grundträger (32) von Rolle zu Rolle bearbeitet wird.