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Aus dem Stand der Technik sind Videowände bekannt, die eine Vielzahl von LED-Bauteilen aufweisen, wobei ein LED-Bauteil für ein Pixel vorgesehen ist. Das LED-Bauteil weist ein Gehäuse und wenigstens eine oder mehrere, insbesondere drei LED-Chips auf. Für eine bessere Sichtbarkeit der LEDs beziehungsweise für einen Schutz gegen einfallendes Sonnenlicht können Abschattelemente über den LED-Chips vorgesehen sein. Weiterhin können die einzelnen LED-Gehäuse Linsen aufweisen, um die Abstrahleigenschaften des LED-Chips zu verbessern.
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Die Erfindung betrifft ein Modul für eine Videowand mit einer Folie gemäß Patentanspruch 1.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Modul für eine Videowand bereitzustellen.
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch das Modul gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
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Weitere Ausbildungen des Moduls sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Ein Vorteil des vorgeschlagenen Moduls besteht darin, dass die optischen Eigenschaften des Moduls verbessert sind. Zudem weist das vorgeschlagene Modul eine geringe Bauhöhe auf. Der Vorteil wird durch das vorgeschlagene Modul dadurch erreicht, dass auf den Bauteilen eine Folie angeordnet ist, wobei die Folie ein optisches Element aufweist, wobei das optische Element ausgebildet ist, um eine Lichteinstrahlung auf die Bauteile und/oder eine Lichtausstrahlung der Bauteile zu beeinflussen.
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Durch das Aufbringen einer Folie beispielsweise mithilfe eines einzigen Laminierprozesses kann eine Vielzahl von Funktionen realisiert werden. Insbesondere ist ein Laminierprozess einfacher auszuführen als ein Pottingprozess oder ein Aufsprühen einer Folie.
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In einer Ausführungsform weist die Folie eine Abdeckstruktur auf, die über der Gitterstruktur der Zwischenräume der Bauteile angeordnet ist. Die Abdeckstruktur weist einen niedrigen Reflexionsgrad für sichtbares Licht auf. Der niedrige Reflexionsgrad kann beispielsweise über die Wahl des Materials der Abdeckstruktur erreicht werden. Insbesondere kann die Abdeckstruktur aus einem dunklen, insbesondere schwarzen Material, wie zum Beispiel Kunststoff hergestellt sein. Dadurch werden optisch sichtbare Störeffekte wie z.B. Reflexionen durch die Zwischenräume für einen Betrachter reduziert. Die Folie bietet die Möglichkeit, die Abdeckstruktur sehr nahe über den Zwischenräumen und präzise über der Gitterstruktur der Zwischenräume anzuordnen.
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In einer Ausführungsform weist die Folie eine Klebeschicht und eine obere Funktionsschicht auf. Das optische Element ist in der oberen Funktionsschicht ausgebildet. Mithilfe der Klebeschicht kann eine sichere Verbindung zwischen der Folie und den Bauteilen erreicht werden.
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In einer weiteren Ausführungsform ist zwischen der Klebeschicht und der oberen Funktionsschicht ein Trägerfilm vorgesehen. Der Trägerfilm ermöglicht eine stabilere Ausbildung der Folie. Zudem kann durch das Vorsehen des Trägerfilmes die obere Funktionsschicht in der Struktur und in der chemischen Zusammensetzung auf die Funktion des optischen Elementes optimiert werden, ohne Trägerfunktionen übernehmen zu müssen.
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In einer weiteren Ausführungsform ist zwischen der Klebeschicht und dem Trägerfilm eine untere Funktionsschicht ausgebildet. Die untere Funktionsschicht kann beispielsweise die Abdeckstruktur für die Zwischenräume aufweisen. Somit kann eine Folie bereitgestellt werden, bei der zwei Funktionsschichten vorgesehen sind, wobei die zwei Funktionsschichten unterschiedliche optische Funktionen übernehmen.
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In einer weiteren Ausführungsform weist der Träger eine Leiterplatte mit elektrischen Leitungen und/oder Schaltungen auf, wobei die Bauteile auf der Leiterplatte angeordnet sind. Die Bauteile sind mit den Leitungen und den elektrischen Schaltungen der Leiterplatte elektrisch leitend verbunden. Dadurch kann eine einfache und sichere Leitungsführung ohne wesentliche Beeinflussung der optischen Eigenschaften der Videowand erreicht werden. Die elektrischen Leitungen sind beispielsweise in der Weise ausgebildet sind, dass die Bauteile einzeln ansteuerbar sind.
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In einer Ausführungsform ist das optische Element als strahlungsführendes Element für die elektromagnetische Strahlung des wenigstens einen Bauteils ausgebildet. Auf diese Weise kann eine Farb- und Bildwiedergabe beispielsweise in Bezug auf einen Abstrahlraum verbessert werden. Insbesondere kann die Abstrahlrichtung der Videowand nach oben und nach unten begrenzt werden. Zudem kann die seitliche Abstrahlung der Videowand aufgeweitet werden. Auf diese Weise kann von einem größeren Blickfeld aus die Videowand besser sehen.
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In einer Ausführungsform ist das optische Element als Fresnelstruktur ausgebildet. In einer weiteren Ausführungsform ist das optische Element als aufgeraute Oberfläche ausgebildet. Die aufgeraute Oberfläche sorgt dafür, dass Reflexionen an der Videowand reduziert werden. Damit wirkt die Oberfläche der Videowand matt. Dadurch wird ein höherer Kontrast bei einer Bildwiedergabe erreicht.
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In einer weiteren Ausführungsform ist das optische Element als Abschattelement für wenigstens ein Bauteil ausgebildet. Dadurch können störende Lichteinstrahlungen beispielsweise durch die Sonne von den Bauteilen ferngehalten werden. Somit werden Verfälschungen der Farbe durch Lichteinstrahlung reduziert, insbesondere vermieden.
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In einer Ausführungsform ist das Abschattelement in einer Ausnehmung einer strukturierten Folie eingebracht. Somit kann das Abschattelement auf der Folie in Form einer Metallstruktur ausgebildet sein.
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Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann das Abschattelement in einem vorgegebenen Winkel zu einer Ebene des Bauelementes angeordnet sein oder auch vorgegebene Formen für eine verbesserte Abschattung des Bauteils aufweisen.
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In einer weiteren Ausführungsform weisen die Bauteile einen seitlichen Abstand voneinander auf, der im Bereich von kleiner 0,8 mm, insbesondere kleiner als 0,3 mm liegt. Insbesondere bei diesen geringen Abständen kann ein Auffüllen der Zwischenräume mit einem Pottingmaterial schwierig werden. Somit bietet die Abdeckung der Zwischenräume mithilfe der Abdeckstruktur in der Folie eine einfachere und sichere und Abdeckung der Zwischenräume.
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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden.
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Es zeigen
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1 eine schematische Draufsicht auf einen Ausschnitt einer Videowand,
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2 einen schematischen Teilquerschnitt durch die Videowand,
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3 ein Beispiel für ein Bauteil mit mehreren lichtemittierenden Bauelementen,
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4 einen Teilquerschnitt durch die Videowand mit einer Folie,
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5 einen Teilquerschnitt durch eine Videowand mit einer Folie, wobei eine Abdeckstruktur in der Folie ausgebildet ist,
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6 einen Teilquerschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Videowand, wobei das optische Element in Form einer aufgerauten Folie oder einer Fresnelstruktur ausgebildet ist,
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7 einen Teilquerschnitt durch eine Ausführungsform einer Videowand mit einer Folie, die eine aufgeraute Oberfläche aufweist,
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8 eine schematische Darstellung eines Teilquerschnittes durch eine weitere Ausführungsform einer Videowand mit einer Folie, die eine Fresnelstruktur aufweist,
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9 einen schematischen Teilquerschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Videowand mit einer Folie, die Abschattelemente aufweist
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10 eine vergrößerte Darstellung eines Teilausschnittes der Folie mit den Abschattelementen der 9,
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11 eine Draufsicht auf einen vergrößerten Teilausschnitt der Videowand der 9,
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12 eine Draufsicht auf einen Teilausschnitt einer Folie mit Abschattelementen und mit Fresnelstrukturen, und
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13 eine schematische Darstellung eines Teilausschnittes einer Folie, die Abschattelemente und eine Fresnelstruktur aufweist.
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1 zeigt in einer schematischen Draufsicht einen Teilausschnitt einer Videowand 1 mit einem Modul, das mehrere Bauteile 2 aufweist. Eine Videowand 1 kann ein oder mehrere Module aufweisen. Die Bauteile 2 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel quadratisch ausgebildet und in einem gleichmäßigen Raster angeordnet. Jedes Bauteil 2 weist wenigstens ein lichtemittierendes Bauelement auf. Das lichtemittierende Bauelement kann z.B. als Leuchtdiode oder als Laserdiode ausgebildet sein. Zwischen den Bauelementen 2 sind Gräben 3 vorgesehen, die beispielsweise mit einem Füllmaterial, insbesondere mit einem dunklen, insbesondere schwarzen Kunststoff aufgefüllt sind. Unter dem Begriff Licht wird jede Art von elektromagnetischer Strahlung verstanden, insbesondere sichtbares Licht oder Infrarotlicht.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines vergrößerten Teilquerschnittes durch die Videowand 1 der 1. Das Modul der Videowand 1 weist eine Montagebasis 4 auf, auf der eine Modulbasis 5 angeordnet ist. Die Montagebasis 4 kann Haltemittel zum Befestigen der Videowand 1 z.B. an einem Gebäude aufweisen. Die Modulbasis 5 kann mechanische Befestigungselemente und Stecker zum elektrischen Anschließen der Bauteile 2, insbesondere der lichtemittierenden Bauelemente aufweisen. Auf der Modulbasis 5 ist eine Leiterplatte 6 angeordnet. Die Leiterplatte 6 kann elektrische Leitungen 7 und/oder elektrische Schaltungen 8 zum Ansteuern der Bauteile 2 aufweisen. Auf der Leiterplatte 6 sind die Bauteile 2 befestigt. Die Bauteile 2 können geklebt, gelötet oder mit anderen Mitteln an der Leiterplatte 6 befestigt sein. Zwischen den Bauteilen 2 sind die Gräben 3 ausgebildet. Abhängig von der gewählten Ausführungsform können die Gräben 3 eine Breite im Bereich von 1 mm oder kleiner, insbesondere eine Breite von kleiner als 0,8 mm, insbesondere kleiner als 0,3 mm aufweisen. Der geringe Abstand zwischen den Bauteilen 2 sorgt für eine hohe Bauteildichte und damit eine hohe Leuchtkraft der Videowand. Die Leiterplatte 6, die Modulbasis 5 und die Montagebasis 4 stellen einen Träger dar. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann der Träger nur von der Leiterplatte 6 gebildet werden und es kann auf die Montagebasis 4 oder die Modulbasis 5 verzichtet werden. Zudem kann auch eine Leiterplatte 6 vorgesehen sein, die keine elektrischen Leitungen 7 und/oder keine elektrischen Schaltungen 8 aufweist.
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3 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Draufsicht auf ein Bauteil 2. Das Bauteil 2 weist in der dargestellten Ausführungsform eine Vielzahl von Bauelementen 26 auf. Die Bauelemente 26 sind quadratisch ausgebildet und in einem 16 × 16-Raster angeordnet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel stellt ein Bauelement 26 ein Bildpixel dar. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist ein Bauelement 26 drei lichtemittierende Elemente 31 auf, die in einer Reihe angeordnet sind. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann das Bauelement 26 auch mehr oder weniger lichtemittierende Elemente 31 aufweisen. Die lichtemittierenden Elemente können z.B. als Leuchtdioden oder als Laserdioden ausgebildet sein.
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Das Bauteil 2 stellt ein 16×16 Multipixel-LED-Gehäuse dar. Das Bauteil 2 weist elektrische Leitungen und/oder elektrische Schaltungen auf, die es ermöglichen, jedes Bildpixel, das heißt jedes Bauelement 26 individuell anzusteuern. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann das Bauteil 2 auch mehr oder weniger Bauelemente 26 aufweisen. Beispielsweise kann das Bauteil 2 in Form eines 4×4-Multipixel-LED-Gehäuses oder in Form eines 32×32-Mutipixel-LED-Gehäuses ausgebildet sein. In der kleinsten Ausführungsform weist das Bauteil 2 ein einziges Bauelement 26 mit einem einzigen lichtemittierenden Element 31 auf.
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4 zeigt einen schematischen Teilquerschnitt durch eine Videowand, die gemäß 2 aufgebaut ist, wobei auf der Videowand 1 eine Folie 10 aufgebracht ist. Die Folie 10 kann aufgeklebt, auflaminiert oder mit anderen Verfahren aufgebracht werden. In der dargestellten Ausführungsform weist die Folie 10 einen Klebeschicht 11 auf, der auf den Bauteilen 2 klebt. Auf der Klebeschicht 11 ist eine untere Funktionsschicht 12 aufgebracht. Auf der unteren Funktionsschicht 12 ist ein Trägerfilm 13 vorgesehen. Auf dem Trägerfilm 13 ist eine obere Funktionsschicht 14 angeordnet. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann auf die untere Funktionsschicht 12 und/oder den Trägerfilm 13 verzichtet werden. Die untere und die obere Funktionsschicht 12, 14 und der Trägerfilm 13 können beispielsweise aus Kunststoff, Silikon, Epoxymaterial, Glas oder Thermoplaste gebildet sein. Die einzelnen Schichten der Folie 10 können mithilfe von Fotostrukturierungsverfahren, Druckverfahren, Jetverfahren oder Prägeverfahren hergestellt werden.
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Die Folie 10 wird beispielsweise als fertiggestellte Folie bereitgestellt und mithilfe eines Laminierprozesses auf die Bauteile 2 geklebt. Dabei kann die Folie mithilfe eines Rollenlaminierprozesses oder eines Vakuumlaminierprozesses aufgebracht werden. Abhängig von der gewählten Ausbildungsform der Videowand 1 und der Folie 10 kann es erforderlich sein, die Folie 10 in Bezug auf die Strukturen und Anordnungen der Bauelemente 2 beziehungsweise der Bildpixel der Videowand zu justieren. Sowohl die untere Funktionsschicht 12 als auch die obere Funktionsschicht 14 können optische Funktionen übernehmen. Modul für eine Videowand umfasst wenigstens ein Bauteil mit wenigstens einem lichtemittierenden Bauelement, das auf einem Träger angeordnet ist, wobei auf dem Bauteil eine Folie angeordnet ist, wobei die Folie ein optisches Element 9 aufweist, wobei das optische Element 9 ausgebildet ist, um eine Lichteinstrahlung auf das Bauteil und/oder eine Lichtausstrahlung des Bauteils zu beeinflussen.
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5 zeigt einen schematischen Teilquerschnitt durch eine Videowand 1 mit einer Folie 10, wobei in der unteren Funktionsschicht 12 eine Abdeckstruktur 15 als optisches Element ausgebildet ist. Die Abdeckstruktur 15 deckt Zwischenräume, das heißt Gräben 3, zwischen den Bauteilen 2 optisch ab. Dazu ist die Abdeckstruktur 15 über den Gräben 3 angeordnet. Die Abdeckstruktur 15 kann aus einem optisch schwarzen Material gebildet sein. Zudem kann das Material der unteren Funktionsschicht 12 mit einer schwarzen Farbe entsprechend eingefärbt sein, um die Abdeckstruktur 15 auszubilden. Zudem kann die Abdeckstruktur 15 aus einem anderen Material als die übrige untere Funktionsschicht 12 gebildet sein. Beispielsweise kann die Abdeckstruktur 15 aus einem schwarzen Kunststoff hergestellt sein.
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6 zeigt einen Teilquerschnitt durch die untere Funktionsschicht 12, wobei die Abdeckstruktur 15 gitterförmig ausgebildet ist. Diese Gitterform entspricht der Gitterform der Gräben 3 der Anordnung der Bauteile 2, wie anhand von 1 ersichtlich. Durch die Ausbildung der Abdeckstruktur 15 in der unteren Funktionsschicht 12 ist der Abstand zwischen der Abdeckstruktur 15 und den Gräben 3 sehr gering, so dass eine gute optische Abdeckung der Gräben 3 erreicht wird. Mithilfe der Abdeckstruktur 15 wird eine negative optische Beeinflussung des Bildes der Videowand durch die Gräben 3 reduziert, insbesondere unterbunden. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann bei 4 auch auf den Trägerfilm 13 und die obere Funktionsschicht 14 verzichtet werden.
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7 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Videowand 1 mit einer Folie 10 in einer schematischen Darstellung, wobei bei dieser Ausführungsform nur eine obere Funktionsschicht 14 vorgesehen ist, die über den Klebeschicht 11 mit den Bauteilen 2 verbunden ist. Die obere Funktionsschicht 14 ist bei dieser Ausführungsform mit einer aufgerauten Oberfläche 16 ausgebildet. Dadurch wird eine matte Oberfläche erzeugt und es werden Spiegelungen und Reflexionen an der Oberseite der Folie 10 vermieden. Die Oberfläche 16 kann mit chemischen oder mit mechanischen Verfahren aufgeraut sein. Zudem kann die aufgeraute Oberfläche 16 durch eine entsprechende Struktur realisiert sein. Die aufgeraute Oberfläche 16 kann jedoch auch beispielsweise mithilfe eines Fotostrukturierungsverfahrens, Druckverfahrens oder Prägeverfahrens hergestellt werden. Die Ausführungsform der Folie 10 der 7 kann auch mit der Ausführungsform der 5 kombiniert werden, wobei die Abdeckstruktur 15 in der unteren Funktionsschicht 12 ausgebildet ist. Dabei sind zusätzlich ein Trägerfilm 13 und eine untere Funktionsschicht 12 vorgesehen. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann auch auf den Trägerfilm 13 bei dieser Ausführungsform verzichtet werden.
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8 zeigt eine schematische Darstellung eines Teilquerschnittes durch eine weitere Ausführungsform einer Videowand 1 mit einer Folie 10, wobei die obere Funktionsschicht 14 eine Fresnelstruktur 17 aufweist. Die obere Funktionsschicht 14 kann entweder über einen Klebeschicht 11, wie dargestellt, mit den Bauteilen 2 verbunden sein. Zudem können abhängig von der gewählten Ausführungsform auch eine untere Funktionsschicht 12 und ein Trägerfilm 13, wie in 5 dargestellt, vorgesehen sein. Die Fresnelstruktur 17 der oberen Funktionsschicht 14 sorgt für eine bessere Lichtführung in eine vorgegebene Richtung, insbesondere auf Betrachter. Dadurch werden die Helligkeit und/oder der Kontrast der von der Videowand 1 abgegebenen Bildinformation deutlich verbessert.
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9 zeigt einen schematischen Teilquerschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Videowand 1 mit einer Folie 10, bei der die obere Funktionsschicht 14 Abdeckelemente 18 aufweist. Die Abschattelemente 18 bilden eine Abschattstruktur für die Bauteile 2, insbesondere die Bauelemente 26. In der dargestellten Ausführungsform ist die obere Funktionsschicht 14 direkt auf die untere Funktionsschicht 12 aufgebracht, so dass auf den Trägerfilm 13 verzichtet wurde. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann ein Trägerfilm 13 vorgesehen sein. Zudem kann aber auch auf die untere Funktionsschicht 12 verzichtet werden.
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10 zeigt einen vergrößerten Teilquerschnitt durch die Anordnung der 9. Die obere Funktionsschicht 14 weist Ausnehmungen 19 auf, wobei in die Ausnehmungen 19 ein Abschattmaterial 20, insbesondere Metall, eingefüllt ist. Das Abschattmaterial kann zudem dunkler, insbesondere schwarzer, Kunststoff oder eingefärbtes, beispielsweise mit schwarzer Tinte eingefärbtes, transparentes Material wie Kunststoff, Silikon, Epoxymaterial oder Thermoplaste sein. Zudem kann das Abschattmaterial 20 auch aus einem reflektierenden Material, wie zum Beispiel Metall oder dielektrisches Material, in Form von Schichtstapeln gebildet sein. Das Abschattmaterial 20 kann auch in Form eines absorbierenden Materials ausgebildet sein. Die Anordnung der Abschattelemente 18 ist entsprechend der Anordnung der Bauteile 2 beziehungsweise der Bauelemente 26 ausgerichtet, so dass beispielsweise eine Reihe von Bauteilen 2 durch ein Abschattelement 18 abgeschattet wird. Somit sind mehrere parallel angeordnete Abschattelemente 18 für die Abschattung der Videowand 1 vorgesehen. Zur Herstellung der Abschattelemente 18 kann die obere Funktionsschicht 14 fotostrukturiert werden, indem die Ausnehmungen 19 in die obere Funktionsschicht 14 eingebracht werden. Anschließend werden die Ausnehmungen 19 mit dem Abschattmaterial 20, insbesondere dem Metall aufgefüllt.
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11 zeigt in einer schematischen Draufsicht auf die Videowand der 9 die Anordnung der Abschattelemente 18 der Folie 10 relativ zu den Bauelementen 26. Auf diese Weise kann für jede Reihe von Bauelementen 26 eine Abschattung von oben, das heißt in Bezug auf einfallendes Sonnenlicht, mithilfe der Abschattelemente 18 erreicht werden. Die Abschattelemente 18 sind z.B. als plattenförmige Elemente ausgebildet.
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12 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine weitere Ausführungsform einer Folie 10, die auf einer Videowand 1 aufgebracht ist. Bei dieser Ausführungsform weist die Folie 10 Abschattelemente 18 und ein strahlungsführendes Element 17 für das Licht der Bauelemente 26 auf. Somit wird die Funktion der strahlungsführenden Elemente 17 mit der abschattenden Funktion der Abschattelemente 18 kombiniert. Die strahlungsführenden Elemente können z.B. in Form von Fresnelstrukturen oder in Form von Linsen ausgebildet sein. Die strahlungsführenden Elemente 17 sind z.B. jeweils auf ein Bauteil 2 oder eine Gruppe von Bauteilen 2 ausgerichtet. Die Linsen können auf Bauelemente und/oder Bauteile mittig ausgerichtet sein.
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13 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Videowand 1, wobei eine Draufsicht auf die Folie 10 dargestellt ist. Bei dieser Ausführungsform weist die Folie 10 Abschattelemente 18 und eine aufgeraute Oberfläche 16 auf. Somit können bei dieser Ausführungsform die Funktion der Abschattelemente 18 und die Funktion der aufgerauten Oberfläche 16 kombiniert werden.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Videowand
- 2
- Bauteil
- 3
- Graben
- 4
- Montagebasis
- 5
- Modulbasis
- 6
- Leiterplatte
- 7
- elektrische Leitung
- 8
- elektrische/elektronische Schaltung
- 9
- optisches Element
- 10
- Folie
- 11
- Klebeschicht
- 12
- untere Funktionsschicht
- 13
- Trägerfilm
- 14
- obere Funktionsschicht
- 15
- Abdeckstruktur
- 16
- aufgeraute Oberfläche
- 17
- strahlungsführendes Element
- 18
- Abschattelement
- 19
- Ausnehmung
- 20
- Abschattmaterial
- 26
- Bauelement
- 31
- lichtemittierendes Element
