DE10260297A1

DE10260297A1 - Anzeigevorrichtung für ein elektrisches Gerät

Info

Publication number: DE10260297A1
Application number: DE2002160297
Authority: DE
Inventors: Markus Andert; Frank Blaimberger; Walter Engl; Bernd Holz Auf Der Heide; Christine Kocourek; Matthias Dr. Schneider-Hufschmidt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2004-07-01
Also published as: WO2004057557A1; AU2003298063A1

Abstract

Offenbart ist eine Anzeigevorrichtung (AV2) für ein elektrisches Gerät, insbesondere Mobiltelefon, mit einem Anzeigeelement zum Darstellen von graphischen Symbolen und einem Spiegelelement mit variablen Reflexionseigenschaften, das oberhalb des Anzeigeelements angeordnet ist, wobei das Spiegelelement einen ersten Zustand hat, in dem es von außen auf die Anzeigevorrichtung auftreffendes Licht spiegelartig reflektiert, und einen zweiten Zustand hat, in dem es von außen auf die Anzeigevorrichtung auftreffendes Licht zum Ablesen des Anzeigeelements durchlässt. Das Spiegelelement (SPEL) kann im Fall eines transmissiv betreibbaren Anzeigeelements (AEL) ferner unterhalb des Anzeigeelements angeordnet sein. Der Vorteil eines derartigen Spiegelelements besteht darin, dass ein elektrisches Gerät mit einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung sowohl für seinen eigentlichen Bestimmungszweck, jedoch auch wahlweise als Spiegel verwendet werden kann.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung für ein elektrisches Gerät sowie ein elektrisches Gerät, beispielsweise in der Form eines tragbaren Computers oder Mobiltelefons, in denen eine oben genannte Anzeigevorrichtung vorgesehen ist.

Das Leben eines modernen Menschen bedingt heutzutage, dass er auf viele Situationen im Alltag angepasst sein muss. Zur Bewältigung dieser Aufgabe führt der moderne Mensch eine Vielzahl von Gegenständen ständig mit sich herum, wie Schlüssel, Kosmetikartikel bzw. sein Mobiltelefon. Das bedeutet, es werden Koffer oder Taschen benötigt, in denen all die Gebrauchsgegenstände transportierbar sind.

Es ist somit die Aufgabe der vorliegende Erfindung, eine Möglichkeit zu schaffen, die Anzahl der alltäglichen Gebrauchsgegenstände zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird durch eine Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 sowie durch ein elektrisches Gerät nach Anspruch 13 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Durch die Verwendung eines Spiegelelements mit variablen optischen Eigenschaften, d.h. das von einem spiegelartig, gleichmäßig reflektierenden Zustand (mit hohem Reflexionsgrad) in einen transparenten Zustand (mit hohem Transmissionsgrad) umschaltbar ist, kann ein elektrisches Gerät mit einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung sowohl für seinen eigentlichen Bestimmungszweck, jedoch auch wahlweise als Spiegel verwendet werden, wodurch die Anzahl von Gegenständen des täglichen Gebrauchs insbesondere zum Transport derselben reduziert werden kann. Vorteilhafterweise umfasst ein derartiges Spiegelelement eine optisch wirksame Schicht (bzw. einen Film) aus der Gruppe von Übergangsmetallen, wie seltenen Erden, bzw. Übergangsmetalllegierungen bzw. einer Legierung aus Magnesium und Nickel, die durch Hydrierung um einen vorbestimmten Betrag in einen transparenten Zustand und wieder reversibel durch Dehydrierung um einen vorbestimmten Betrag in einen (spiegelartigen) reflektierenden Zustand bringbar sind.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Querschnittsansicht durch eine Anzeigevorrichtung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 eine Querschnittsansicht durch eine Anzeigevorrichtung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 ein Mobiltelefon mit einer Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei in 3A ein Zustand der Anzeigevorrichtung zum Darstellen von graphischen Symbolen bzw. Zeichen und Ziffern dargestellt ist, und in 3B ein Zustand der Anzeigevorrichtung im Spiegelbetrieb dargestellt ist.
Es sei zunächst auf 1 verwiesen, in der eine Querschnittsansicht einer Anzeigevorrichtung AV1 gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt ist.
Die Anzeigevorrichtung AV1 weist dabei ein Spiegelelement SPEL mit variablen optischen Eigenschaften auf, unterhalb von dem ein Anzeigelement AEL zum Darstellen von graphischen Symbolen, insbesondere Buchstaben und Text, aber auch anderen Symbolen oder allgemein graphischen Inhalten angeordnet ist. Das Anzeigeelement AEL befindet sich somit im inneren der Anzeigevorrichtung und ist von Gehäusewänden GH der Anzeigevorrichtung AV1 sowie von dem Spiegelelement SPEL umgeben. Bei dem Anzeigeelement AEL kann es sich um einen beliebigen Typ von Anzeigeelement handeln, wie beispielsweise um eine Flüssigkristallanzeige (LCD: liquid-crystal display) oder eine OLED(OLED: organic light emitting diode)-Anzeige.
Das Spiegelelement SPEL umfasst dabei als optisch wirksames Element eine Schicht bzw. einen Film aus einer Zusammensetzung bzw. Legierung aus Magnesium und Nickel, wobei der Film durch gemeinsames Sputtern der Elemente auf ein Glassubstrat hergestellt worden ist und ungefähr eine Dicke von 80 nm aufweist. Zur Verhinderung von Oxidationseffekten wird der Film aus der Legierung vorteilhafterweise mit einer Schutzschicht aus Palladium überzogen, die beispielsweise eine Dicke von 5 nm hat und es ermöglicht, dass Wasserstoff durch sie hindurchdringt, um eine Hydrierung bzw. Dehydrierung des darunter liegenden Films aus der Legierung zu realisieren.
Der Film aus der Legierung kann dabei zwei Zustände mit unterschiedlichen optischen Eigenschaften haben. In einem ersten Zustand, in dem er eine bestimmte erste Menge an Wasserstoff aufgenommen hat, liegt dabei eine Zusammensetzung von Mg₂NiH₄ vor, welche metallische Eigenschaften hat und zur regelmäßigen Reflexion von auftreffendem Licht in der Lage ist, um so einen Spiegeleffekt zu bewirken. Das bedeutet, dass der Film aus der Legierung einen hohen Reflexionsgrad im ersten Zustand aufweist. In einem zweiten Zustand, in dem der Film aus der Legierung (durch Zufuhr von weiteren Wasserstoffatomen) weiter hydriert ist, verändern sich seine optischen Ei genschaften, und der Film wird transparent. Das bedeutet, in diesem Zustand hat der Film einen hohen Transmissionsgrad, so dass in der Figur von oben auf die Anzeigevorrichtung auftreffendes Licht zum Anzeigeelement AEL durchgelassen wird, wodurch das Anzeigeelement AEL abgelesen werden kann.
Das Umschalten zwischen den Zuständen des Anzeigeelements AEL kann dadurch geschehen, dass beim Schalten vom ersten in den zweiten Zustand ein Gasstrom aus Argon oder Helium mit einem beispielsweise 4% Anteil von Wasserstoff über den Film aus der Legierung geführt wird, während ein Schalten vom zweiten in den ersten Zustand durch Aussetzen des Film von Umgebungsluft zu erreichen ist. Das Umschalten kann jedoch auch auf elektrochemischem Wege erfolgen, wobei hierzu der Film der Legierung vorteilhafterweise in einem wässrigen basischen Elektrolyten vorgesehen wird.
Das Umschalten kann mittels einer Anzeigesteuereinrichtung (nicht dargestellt) erfolgen, die mit dem Spiegelelement verbund ist. Es ist ferner denkbar, dass die Ansteuerung des Spiegelelements durch eine externe Steuereinrichtung erfolgt, die in einem mit der Anzeigevorrichtung verbundenen elektrischen Gerät vorgesehen ist.
Es sei nun auf 2 verwiesen, in der eine Querschnittsansicht einer Anzeigevorrichtung AV2 gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt ist.
Die Anzeigevorrichtung AV2 weist dabei ein Anzeigelement AEL zum Darstellen von graphischen Symbolen, insbesondere Buchstaben und Text, aber auch anderen Symbolen oder allgemein graphischen Inhalten auf. In dieser Ausführungsform handelt es sich bei dem Anzeigeelement um ein transmissiv betreibbar Anzeigeelement, d.h. um ein Anzeigeelement, das einen Zustand hat, in dem es Licht ungehindert hindurchlässt (ausgenommen der instrinsischen Absorption der transparenten Komponenten).
Unterhalb des Anzeigeelements AEL ist ein Spiegelelement SPEL mit variablen optischen Eigenschaften angeordnet, das entsprechend dem Spiegelelement der ersten Ausführungsform ausgebildet sein kann, weshalb im folgenden auch eine genauere Erläuterung des Aufbaus und des Betriebs weggelassen wird und diesbezüglich auf die Erläuterung zu 1 verwiesen wird. Unterhalb dem Spiegelelement SPEL ist ein Reflexionselement angeordnet, das dafür ausgelegt ist, von außen (in der Figur von oben) auf die Anzeigevorrichtung auftreffendes Licht, das durch das Anzeigeelement und das Spiegelelement hindurchgetreten ist, zu reflektieren. Dabei ist das Reflexionselement vorzugsweise derart ausgelegt, das Licht diffus zu reflektieren, um eine möglichst gleichmäßige Hintergrundreflexion bzw. Hintergrundbeleuchtung für das Anzeigeelement AEL vorzusehen. Hierzu kann das Reflexionselement beispielsweise ein raue Oberflächeschicht aus einem Metall umfassen.
Wie bereits erwähnt, ist das Anzeigeelement AEL derart ausgeführt, dass es einen Zustand aufweist, in dem es transparent ist bzw. Licht quasi ungehindert durch sich hindurchlässt. Anders ausgedrückt, es werden in diesem Zustand keine graphischen Symbole oder Inhalte angezeigt. Vorteilhafterweise ist dies ein Grundzustand oder deaktivierter Zustand, den das Anzeigeelement annimmt, wenn es nicht beispielsweise von einer Steuereinrichtung angesteuert wird. Ein zweiter oder aktivierter Zustand des Anzeigeelement AEL soll derart definiert werden, dass hierbei das Anzeigeelement graphische Symbole oder Inhalte anzeigt.
Wie auch schon bezüglich der ersten Ausführungsform beschrieben, kann eine Anzeigevorrichtung eine Anzeigesteuereinrichtung aufweisen, die zum Ansteuern des Spiegelelements dient, aber die im Fall der Anzeigevorrichtung AV2 auch zum Ansteuern des Anzeigeelement AEL dienen kann. Dabei ist es möglich, das Anzeigeelement und das Spiegelelement gemäß einem ersten Modus derart anzusteuern, dass das Anzeigeelement einen aktivierten Zustand annimmt, wenn sich das Spiegelelement in dem zweiten Zustand (mit hohen Transmissionsgrad) befindet. Das bedeutet, dass in diesem Zustand Licht, das auf die Anzeigevorrichtung AV2 trifft, quasi ungehindert durch das Spiegelelement hindurch treten kann, vom Reflexionselement diffus reflektiert wird, und somit zur gleichmäßigen Ausleuchtung des Anzeigeelements dient, um angezeigte graphische Inhalte gut ablesen zu können. Es ist ferner denkbar, dass das Anzeigeelement und das Spiegelelement gemäß einem zweiten Modus derart angesteuert werden, dass das Anzeigeelement einen deaktivierten Zustand annimmt, wenn das Spiegelelement in einen (spiegelartig reflektierenden) ersten Zustand versetzt wird.
Es sei hier wieder erwähnt, dass die Ansteuerung des Anzeigeelements und des Spiegelelements der Anzeigevorrichtung RV2 auch wieder direkt durch eine externe Steuereinrichtung erfolgen kann, die in einem mit der Anzeigevorrichtung verbundenen elektrischen Gerät vorgesehen ist.
Es sei nun auf die 3 verwiesen, in denen als Beispiel für ein elektrischen Gerät ein Mobiltelefon MFG mit einer Anzeigevorrichtung AV gemäß der vorliegenden Erfindung (beispielsweise wie bezüglich der 1 und 2 erläutert) gezeigt ist, wobei in 3A ein Zustand (vgl. erster Modus) der Anzeigevorrichtung AV zum Darstellen von graphischen Symbolen bzw. Inhalten dargestellt ist, und in 3B ein Zustand (vgl. zweiter Modus) der Anzeigevorrichtung AV im Spiegelbetrieb dargestellt ist, in dem sich, wie in der Figur gezeigt, der Benutzer selbst sieht.

Claims

Anzeigevorrichtung für ein elektrisches Gerät mit folgenden Merkmalen: einem Anzeigeelement (AEL) zum Darstellen von graphischen Symbolen; einem Spiegelelement (SPEL) mit variablen Reflexionseigenschaften, das oberhalb des Anzeigeelements (AEL) angeordnet ist, wobei das Spiegelelement (SPEL) einen ersten Zustand hat, in dem es von außen auf die Anzeigevorrichtung (AV1) auftreffendes Licht spiegelartig reflektiert, und einen zweiten Zustand hat, in dem es von außen auf die Anzeigevorrichtung auftreffendes Licht zum Ablesen des Anzeigeelements durchlässt.
Anzeigevorrichtung für ein elektrisches Gerät mit folgenden Merkmalen: einem transmissiv betreibbares Anzeigeelement (AEL) zum Darstellen von graphischen Symbolen; einem Spiegelelement (SPEL) mit variablen Reflexionseigenschaften, das unterhalb des Anzeigeelements angeordnet ist, wobei das Spiegelelement einen ersten Zustand hat, in dem es von außen auf die Anzeigevorrichtung (AV2) auftreffendes Licht spiegelartig reflektiert, und einen zweiten Zustand hat, in dem es von außen auf die Anzeigevorrichtung auftreffendes Licht mit hoher Transmissionsrate durchlässt.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, das ein Reflexionselement (REL) aufweist, das unterhalb dem Spiegelelement angeordnet ist, und dafür ausgelegt ist, von außen auf die Anzeigevorrichtung auftreffendes Licht, das durch das Anzeigeelement und das Spiegelelement hindurchgetreten ist, diffus zu reflektieren.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der das Anzeigeelement (AEL) einen aktivierten Zustand hat, in dem graphische Symbole anzeigt werden, und einen deaktivierten Zustand hat, in dem es keine graphischen Symbole darstellt, um das auf die Anzeigevorrichtung auftreffende Licht in Richtung des Spiegelelements (SPEL) ungehindert durchzulassen.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 4, bei dem das Anzeigeelement (AEL) derart betrieben wird, dass es einen aktivierten Zustand annimmt, wenn sich das Spiegelelement (SPEL) in dem zweiten Zustand befindet.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 4, bei dem das Anzeigeelement (AEL) derart betrieben wird, dass es einen deaktivierten Zustand annimmt, wenn sich das Spiegelelement in dem ersten Zustand befindet.
Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die Ferner eine Anzeigesteuereinrichtung zum Einstellen der jeweiligen Zustände des Spiegelelements und/oder zum Einstellen der jeweiligen Zustände des Anzeigeelements aufweist.
Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem das Anzeigeelement eine Flüssigkristallanzeige aufweist.
Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem das Spiegelelement eine Schicht aus Yttrium, Lanthan, eine Übergangsmetalllegierung, insbesondere eine Legierung aus seltenen Erden und Magnesium, oder aus einer Legierung aus Magnesium und Nickel umfasst, die in dem ersten Zustand des Spiegelelements einen hohen Reflexionsgrad zum Erreichen einer spiegelartigen Reflektivität und in dem zweiten Zustand des Spiegelelements einen hohen Transmissionsgrad aufweisen.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 9, bei dem ein Übergang in dem Spiegelelement zwischen den jeweiligen Zuständen durch Zufuhr bzw. Wegnahme von Wasserstoff bewirkt wird.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 11, bei der das Spiegelelement Mittel zur Zufuhr bzw. Wegnahme von Wasserstoff aus der Gasphase oder in elektrochemischer Weise aufweist.
Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei der in dem Spiegelelement die Schicht aus Metallen und Metalllegierungen mit einer Schicht aus Paladium überzogen ist.
Elektrisches Gerät mit einer Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
Elektrisches Gerät nach Anspruch 13, das eine Gerätesteuereinrichtung zum Ansteuern des Anzeigeelements und/oder des Spiegelelements der Anzeigevorrichtung aufweist, um die jeweiligen Zustände des Anzeigeelements und/oder des Spiegelelements einzustellen.
Elektrisches Gerät nach einem der Ansprüche 13 oder 14, das als ein Mobilfunkgerät, insbesondere in der Form eines Mobiltelefons (MFG), als ein tragbarer Computer oder ein Monitor für eine Datenverarbeitungsanlage ausgebildet ist.