DE10304801A1

DE10304801A1 - Display screen element e.g. for high-resolution display screen, uses stacked organic light-emitting polymers (OLEP) and inclined mirror surfaces on one side opposite stacked layers

Info

Publication number: DE10304801A1
Application number: DE10304801A
Authority: DE
Inventors: Hartmut Dietz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-02-05
Filing date: 2003-02-05
Publication date: 2004-08-19

Abstract

A display screen element has a stack of several flat plastic foil sections lying on top of one another with a front face (9) forming the frontal visual display surfaces, and spaced apart and electrically controllable connection surfaces on one flat side. On the other flat side (6) are inclined mirror surfaces arranged opposite the respective light-emitting stack of layers (3) and reflecting the light generated by the light-emitting stack (3) and beamed into the foil, to the front face (9).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bildschirmelement bestehend aus einem Stapel von mehreren flächig aufeinanderliegenden Kunststofffolienzuschnitten mit einer die vordere sichtbare Displayfläche formenden Stirnseite, voneinander beabstandeten und getrennt elektrisch ansteuerbaren Anschlussflächen auf einer Flachseite und elektrischen Verbindungsleitungen von den Anschlussflächen zu mindestens einem Rand im rückwärtigen Bereich der Stirnseite des Kunststofffolienzuschnitts zur Kontaktierung mit einer Ansteuerungselektronik. Die Erfindung betrifft außerdem eine aus einem derartigen Bildschirmelement hergestellte Bildschirmfläche.The present invention relates to a screen element consisting of a stack of several superposed Plastic film cuts with a front display that shapes the front Front side, spaced apart and electrically controllable separately pads on a flat side and electrical connection lines from the pads to at least one edge in the rear area the front of the plastic film blank for contacting with control electronics. The invention also relates to a screen area produced from such a screen element.

Aus der WO 02/01640 ist ein derartiges Bildschirmelement bekannt, bei dem der Folienaufbau die Beschichtung der Folienstirnkante und die Kontaktierung der Stirnkante mit der unteren Flachseite der Folie erfordert. Dies ist grundsätzlich möglich jedoch aufwendig. Des Weiteren müssen die Schichten eines Stapels aus organischen lichtemittierenden Polymeren (OLEP) invertiert werden, was wiederum problematisch bei der Herstellung ist und möglicherweise eine nicht so hohe Effizienz wie bei einem normalen Aufbau ergibt.Such is known from WO 02/01640 Screen element known, in which the film structure the coating the front edge of the film and the contacting of the front edge with the bottom flat side of the film requires. In principle, this is possible consuming. Furthermore, must the layers of a stack of organic light-emitting polymers (OLEP) can be inverted, which in turn is problematic in manufacturing is and possibly not as efficient as with a normal setup.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine andere Möglichkeit für die Übertragung des Lichtes an die Stirnkante vorzuschlagen.The present invention lies therefore based on the task of another way of transmitting the light to the Propose front edge.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Bildschirmelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.This object is achieved by a Screen element with the features of claim 1 solved. Further advantageous embodiments can be found in the subclaims.

Gemäß der Erfindung werden lichtemittierende Schichtenstapel in Verbindung mit den ansteuerbaren Anschlussflächen, deren Größe den Bildpunkt bestimmt, auf eine Flachseite der Kunststofffolienzuschnitte angeordnet. Auf der anderen Flachseite befinden sich den lichtemittierenden Schichtenstapeln gegenüber angeordnete geneigte Spiegelflächen, die das von dem jeweiligen lichtemittierenden Schichtenstapel erzeugte und in die Folie gestrahlte Licht zu der Stirnseite reflektieren.According to the invention, light emitting Layer stack in connection with the controllable connection surfaces, their Size the pixel determined, arranged on a flat side of the plastic film blanks. On the other flat side are the light-emitting ones Layer stack opposite arranged inclined mirror surfaces, that generated by the respective light-emitting layer stack and reflect light radiated into the film to the front.

Mit diesem Aufbau werden alle Leiterbahnen nur noch auf der Oberfläche und einer Rückseite benötigt, wodurch die Herstellung zusätzlich wesentlich vereinfacht wird. Eine einfache Rechteckform der Folienzuschnitte kann damit realisiert werden.With this construction, all traces are only still on the surface and a back needed which makes the manufacture additional is significantly simplified. A simple rectangular shape of the film cuts can be realized with it.

Die Besonderheit der Erfindung liegt darin, einerseits auf einer Flachseite den OLEP-Stapel anzuordnen und das Licht durch diese dünnen Schichten des OLEP-Stapels und der darunter befindlichen Masseschicht in die Folie einzustrahlen und dann durch die eine reflektierende Einrichtung, beispielsweise eine Spiegelfläche, auf der Stirnkante der Folie abzubilden. Der Aufbau des OLEP-Stapels richtet sich nach den verwendeten lichtemittierenden Polymeren und ist daher in dem Sinne bezüglich der Erfindung als beliebig anzusehen. Der Spiegel sollte dabei so groß wie möglich sein, um zum Einen eine gleichmäßige Ausleuchtung der Stirnseite zu erreichen und zum Anderen eine möglichst hohe Lichtmenge umlenken zu können. Hierbei kann es zweckmäßig sein, eine Spiegelfläche mit einer Krümmung vorzusehen, um eine gezielte Beeinflussung der auf der Stirnkante abgebildeten Lichtfläche vorzunehmen. Für die Lichtmenge spielt die Qualität der Spiegelfläche eine Rolle, wobei jedoch auch die Größe der lichtemittierenden Fläche von besonderer Bedeutung ist.The peculiarity of the invention lies in arranging the OLEP stack on one flat side and the light through this thin Layers of the OLEP stack and the ground layer underneath into the film and then through the reflective one Device, for example a mirror surface, on the front edge of the Map foil. The structure of the OLEP stack depends on the light-emitting polymers used and is therefore in the Senses regarding the invention can be viewed as arbitrary. The mirror should be like this as big as possible to ensure, on the one hand, uniform illumination to reach the front and on the other one if possible to be able to deflect a large amount of light. It can be useful here a mirror surface to provide with a curvature to deliberately influence those depicted on the front edge light area make. For the amount of light plays the quality the mirror surface a role, but also the size of the light emitting area of is of particular importance.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die einzelnen Spiegelflächen in einer Ausnehmung auf der anderen Flachseite angeordnet, wobei die als Spiegel dienende Fläche in der Ausnehmung als eine unter dem OLEP-Stapel befindliche schräge Fläche ausgebildet ist. Die Ausnehmungen sind im wesentlichen dreieckförmig oder trapezförmig im Schnitt. Diese Fläche wird Vorteilhafterweise mit einer dünnen Schicht, beispielsweise Aluminium bedampft, um die Spiegelfläche für das in der Folie reflektierte Licht herzustellen. Das Maximum an Lichtmenge, die an die Stirnseite reflektiert wird erreicht, wenn die lichtemittierende Fläche gleich groß ist, wie die Anzeigefläche an der Stirnkante. Dies kann jedoch dazu führen, dass die Folie durch die schräge Spiegelfläche in der Ausnehmung zu dünn wird. Dann müssen andere Winkel und möglicherweise gewölbte Spiegelflächen gewählt werden, die eine ausreichende Ausleuchtung erlauben.According to a preferred embodiment the individual mirror surfaces arranged in a recess on the other flat side, wherein the surface serving as a mirror formed in the recess as an inclined surface located under the OLEP stack is. The recesses are essentially triangular or trapezoidal on average. This area is advantageously with a thin layer, for example Aluminum vaporized around the mirror surface for that reflected in the foil To produce light. The maximum amount of light that is on the front reflected is achieved when the light-emitting surface is the same is great like the display area on the front edge. However, this can cause the slide to go through the slope mirror surface becomes too thin in the recess. Then have to other angles and possibly domed mirror surfaces chosen that allow sufficient illumination.

In einem solchen Fall kann zweckmäßigerweise die Stabilität der Folien und auch die Ausleuchtung verbessert werden, wenn die Ausnehmungen einzelne Bildpunkt mit unterschiedlichen Abständen zur Stirnkante, und damit versetzt zueinander angeordnet werden.In such a case, it can be useful the stability of the foils and also the illumination can be improved if the Recesses individual pixels with different distances from Front edge, and thus offset from each other.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausbildung werden die Folien mit einem lichtabsorbierenden Material zusammengeklebt, wodurch ein schwarzer Kasten entsteht. Von außen in die Folienschichten einfallendes Licht wird dadurch größtenteils in den Folienwänden absorbiert. Dadurch erreicht man im nicht leuchtenden Zustand ein tiefes schwarz und erhält dadurch einen höheren Kontrast des Bildschirms.According to another preferred Training the slides with a light absorbing material glued together, creating a black box. From the outside in the Most of the time, layers of light falling on the film become in the foil walls absorbed. This means that one arrives in the non-illuminated state deep black and preserved thereby a higher one Contrast of the screen.

Die einzelnen Bildpunkte können entweder durch drei zueinander gehörige OLEP-Stapel mit den Farben rot, grün, blau auf einer Folie gebildet werden. Die einzelnen Stapel weisen dann ungefähr eine Breite von 100 μm auf, so dass sich bei einer Folie mit einer Stärke von 300 μm ein nahezu quadratischer Bildpunkt ergibt. Das Gleiche kann auch erreicht werden, in dem drei Folien mit einer Stärke von 100 μm aufeinandergelegt werden, wobei jede Folie über eine Breite von 300 μm in nur einer der Farben beleuchtet wird.The individual pixels can either by three belonging to each other OLEP stack with the colors red, green, blue formed on a foil become. The individual stacks then have a width of approximately 100 μm, see above that with a film with a thickness of 300 μm there is almost square pixel results. The same can also be achieved in which three foils with a thickness of 100 μm on top of each other be, each slide over a Width of 300 μm is illuminated in only one of the colors.

Die einzelnen Bildschirmelemente gemäß der Erfindung werden Vorteilhafterweise zu einer Bildschirmfläche zusammengesetzt, wobei diese Bildschirmfläche sich dadurch auszeichnet, dass sie keinen Rand aufweist und auch zwischen den einzelnen Schichtenstapeln keine bei der Benutzung sichtbaren Ränder entstehen.The individual screen elements according to the invention are advantageously combined to form a screen area, this screen area being characterized in that it has no border and there are also no visible borders between the individual layers.

Derartige Bildschirmflächen sind grundsätzlich bereits in der eingangs zitierten WO 02/01640 beschrieben worden. Im vorliegenden Fall wird mit der Erfindung die Projizierung des Lichtes auf der Stirnkante und damit an der Anzeigefläche verbessert.Such screen areas are in principle have already been described in WO 02/01640 cited at the beginning. In the present case, the projection of the Light on the front edge and thus improved on the display surface.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen näher erläutert. Es stellen dar:The invention is explained below of embodiments explained in connection with the accompanying drawings. They represent:

1 eine perspektivische Ansicht eines Folienzuschnitts mit den lichterzeugenden OLEP-Stapeln auf der Oberseite und den einzelnen Anschlussleitungen; 1 a perspective view of a film blank with the light-generating OLEP stacks on the top and the individual connection lines;

2 eine zeitliche Schnittdarstellung durch eine Folie; 2 a temporal sectional view through a film;

3 eine vereinfachte schematische Darstellung mit versetzt angeordneten OLEP-Stapeln für einen Bildpunkt; 3 a simplified schematic representation with staggered OLEP stacks for a pixel;

4 eine schematische Schnittdarstellung mit mehreren aufeinandergestapelten Folien; und. 4 a schematic sectional view with several stacked films; and.

5 Eine schematische Frontansicht einer Bildschirmfläche mit mehreren Bildschirmelementen. 5 A schematic front view of a screen area with several screen elements.

1 zeigt einen Folienzuschnitt 1 mit auf der Oberfläche 2 angeordneten OLEP-Stapeln 3 mit den Farben rot, grün und blau, wobei immer drei Stapel einen Bildpunkt ergeben. Wie bereits erwähnt, können die OLEP-Stapel je nach dem verwendeten Material und der Art verschiedener Anzahl von Schichten aufweisen. Die einzelnen OLEP-Stapel weisen ungefähr eine Breite von 100 μm auf, so dass ein Bildpunkt 300 μm breit ist. Die Folie selbst ist bei diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls circa 300 μm stark. 1 shows a foil cut 1 with on the surface 2 arranged OLEP stacks 3 with the colors red, green and blue, whereby three stacks always make up one pixel. As already mentioned, the OLEP stacks can have different numbers of layers depending on the material used and the type. The individual OLEP stacks are approximately 100 μm wide, so that a pixel is 300 μm wide. In this exemplary embodiment, the film itself is also approximately 300 μm thick.

Die OLEP-Stapel 3 werden über Anschlussleitungen 6 zu der Rückseite 4 des Folienzuschnitts 1 geführt um dort mit einer entsprechenden, nicht dargestellten Ansteuerungselektronik verbunden zu werden. Grundsätzlich ist es auch möglich, eine entsprechende Steuerung durch ein Chip auf dem Folienzuschnitt 1 vorzunehmen. Grundsätzlich kann eine derartige Ansteuerungselektronik und/oder die Leiterbahnen 5 auch in einer Vertiefung liegen. Dies hängt vom Herstellungsverfahren ab. Grundsätzlich wäre es auch denkbar, an der unteren Folienoberfläche eine Vertiefung einzuarbeiten, um ggf. eine Ansteuerungselektronik der darunter liegenden Folie aufzunehmen.The OLEP stack 3 are via connecting cables 6 to the back 4 of the foil cut 1 led to be connected there with corresponding control electronics, not shown. In principle, it is also possible to use a chip to control the foil blank accordingly 1 make. In principle, such control electronics and / or the conductor tracks 5 also lie in a depression. This depends on the manufacturing process. In principle, it would also be conceivable to incorporate a depression on the lower surface of the film, in order to accommodate control electronics for the film underneath if necessary.

Der Folienzuschnitt 1 weist auf der Unterseite 6 eine Ausnehmung 7 in Form einer Kerbe auf, so dass eine Schräge sich über die gesamte Breite des Folienzuschnitts 1 erstreckt. Auf diese Fläche 8 wird eine dünne reflektierende Schicht aufgebracht, beispielsweise Aluminium, so dass das von den jeweiligen OLEP-Stapeln 3 in die Folie 1 gestrahlte Licht auf die Stirnseite 9 reflektiert wird. Damit wird der Bildpunkt auf die sichtbare Vorderseite 9 übertragen.The foil cut 1 points to the bottom 6 a recess 7 in the form of a notch, so that a slope extends across the entire width of the film cut 1 extends. On this surface 8th a thin reflective layer is applied, for example aluminum, so that the respective OLEP stacks 3 into the slide 1 radiated light on the front 9 is reflected. The pixel is now on the visible front 9 transfer.

2 zeigt in der vergrößerten Darstellung den OLEP-Stapel 3 mit den verschiedenen Schichten und der darüber liegenden diesen ansteuernden Leiterbahn 5. Unter dem OLEP-Stapel 3 befindet sich die Masseleitung 10. Diese ist derart dünn, dass das Licht durch diese in die Folie 1 eindringt und an der Fläche 8 reflektiert wird. Die Figur zeigt die prinzipielle Darstellung mit einem von 45° abweichenden Neigungswinkel der Fläche 8. Der Winkel muß so ausgewählt werden, dass der Bildpunkt auf der Frontseite möglichst komplett abgebildet wird, wobei die Größenverhältnisse so aufeinander abgestimmt werden müssen, dass der Folienzuschnitt 1 nicht durch die schräge Fläche 8 durchtrennt wird. 2 shows the OLEP stack in an enlarged view 3 with the different layers and the conductor track controlling them above 5 , Under the OLEP stack 3 is the ground line 10 , This is so thin that the light passes through it into the film 1 penetrates and on the surface 8th is reflected. The figure shows the basic illustration with an angle of inclination of the surface which deviates from 45 ° 8th , The angle must be selected so that the image point on the front side is reproduced as completely as possible, the size ratios having to be matched to one another in such a way that the film cut 1 not through the sloping surface 8th is severed.

Um hier eine mögliche Instabilität zu verringern, können, wie in 3 dargestellt, die einzelnen OLEP-Stapel 3 eines Bildpunktes versetzt zueinander angeordnet werden. Die Neigung der Fläche in der Ausnehmung 7 muss dann entsprechend variiert werden, um möglichst die gesamte Lichtmenge auf der Vorderseite abzubilden. Für diesen Fall können eventuell auch noch auf der Oberfläche 2 und auf der Unterseite 6 zusätzliche reflektierende Flächen vorgesehen werden. Die einzelnen Ausnehmungen 7 wirken dann als Versteifungen für die Folie.In order to reduce possible instability, as in 3 shown, the individual OLEP stacks 3 of a pixel can be arranged offset to one another. The slope of the surface in the recess 7 must then be varied accordingly in order to represent the entire amount of light on the front side if possible. In this case, you may also still be on the surface 2 and on the bottom 6 additional reflective surfaces are provided. The individual recesses 7 then act as stiffeners for the film.

Aus den einzelnen Folienzuschnitten 1 wird dann, wie in der 4 gezeigt, ein Folienstapel 11 erzeugt. Mehrere Folienstapel 11 können dann, wie im Stand der Technik angegeben zu einer beliebig geformten und beliebig großen Bildschirmfläche gemäß 5 zusammengesetzt werden, die zwischen den einzelnen Bildschirmflächen keine Rahmen mehr aufweisen. Wie aus der 4 ersichtlich, werden die Folienzuschnitte mittels eines lichtabsorbierenden Materials 12 verklebt. Von außen in die Folienschichten 1 einfallendes Licht wird dadurch größtenteils in den Folienwänden absorbiert.From the individual foil cuts 1 then, as in the 4 shown a stack of films 11 generated. Multiple stacks of films 11 can then, as indicated in the prior art, to an arbitrarily shaped and arbitrarily large screen area according to 5 are put together that no longer have any frames between the individual screen areas. As from the 4 can be seen, the film cuts by means of a light-absorbing material 12 bonded. From the outside into the film layers 1 most of the incident light is absorbed in the film walls.

Die Herstellung derartiger Folienstapel 11 kann auf verschiedene Art und Weise hergestellt werden, je nachdem, welches OLEP-Material verwendet wird. Eine Möglichkeit besteht beispielsweise darin, ein Kunststoffgranulat zu verflüssigen und in Formen zu gießen, das das Material für die Folienzuschnitte bildet. Diese werden beispielsweise parallel in dem Band angeordnet und weisen bereits feste Marken für eine spätere Positionierung und Trennung zu ermöglichen. Des weiteren können Nuten an einer Stirnseite und Nasen an der gegenüberliegenden Stirnseite vorgesehen werden, um fertige Folienstapel (Bildschirmelemente) einfach miteinander verbinden zu können. Die Flächen 8 für den Spiegel sowie eventuelle Vertiefungen für beispielsweise Leiterbahnen 5 können mitgegossen bzw. in die Folie eingeprägt werden. Nach dem Abkühlen werden die Farbfilter gedruckt und getrocknet. Dann wird auf der Unterseite 6 der einzelnen Folienzuschnitte die Spiegelfläche und anschließend die Leiterbahnen 5 auf der Oberfläche 2 aufgedampft. Die einzelnen OLEP-Schichten und ggf. eine Ansteuerungselektronik werden dann materialspezifisch nacheinander aufgebracht.The production of such stacks of films 11 can be made in a number of ways depending on the OLEP material used. One possibility, for example, is to liquefy a plastic granulate and pour it into molds that form the material for the film cuts. These are arranged in parallel in the band, for example, and already have fixed marks for later positioning and separation. Furthermore, grooves can be provided on one end face and lugs on the opposite end face in order to be able to easily connect finished film stacks (screen elements) to one another. The areas 8th for the mirror as well as possible recesses for e.g. conductor tracks 5 can be cast or stamped into the film. After cooling, the color filters are printed and dried. Then on the bottom 6 of the individual film cuts, the mirror surface and then the conductor tracks 5 on the surface 2 evaporated. The individual OLEP layers and possibly control electronics are then applied one after the other depending on the material.

Nun kann eine Funktionsprüfung jedes einzelnen Folienzuschnitts erfolgen. Erst danach erfolgt die Ausstanzung der funktionstüchtigen Folienzuschnitte 1 aus dem Endlosband und eine sofortige Verklebung mit dem vorhergehenden Folienzuschnitt. Dadurch wird dann ein fertiges Bildschirmelement als Folienstapel gebildet. Die Kapillaren für die Leiterbahnen 5 auf der Rückseite 4 jedes Bildschirmelements werden nun mit einem flüssigen und leitfähigen Kunststoff gefüllt und getrocknet. Anschließend wird auf der Rückseite 4 des Bildschirmelements die Ansteuerelektronik, beispielsweise per Flip-Chip-Technik, angebracht.A functional test of each individual film cut can now be carried out. Only then does the functional foil cut-out be punched out 1 from the endless belt and immediate gluing with the previous film cut. A finished screen element is then formed as a stack of films. The capillaries for the conductor tracks 5 on the back side 4 each screen element is now filled with a liquid and conductive plastic and dried. Then on the back 4 the control electronics of the screen element, for example using flip-chip technology.

Claims

Screen element consisting of a stack of several flat plastic foil blanks ( 1 ) with an end face that forms the front visible display surface ( 9 ), spaced apart and separately electrically controllable connection surfaces on one flat side, electrical connection lines ( 5 ) from the connection surfaces to at least one edge in the rear area of the end face ( 9 ) of the plastic film cut ( 1 ) for contacting with control electronics, characterized by light-emitting layer stacks ( 3 ) in connection with the connection surfaces, the size of which determine the pixel, on the other flat side ( 6 ) the respective light-emitting layer stack ( 3 ) opposite inclined mirror surfaces ( 8th ) which is from the light-emitting layer stack ( 3 ) generated and radiated into the film light to the front ( 9 ) reflect.

Screen element according to claim 1, characterized in that the mirror surfaces ( 8th ) in a recess ( 7 ) on the other flat side ( 6 ) are arranged.

Screen element according to claim 2, characterized in that the recess ( 7 ) and thus also the layer stacks ( 3 ) individual pixels are offset from one another.

Screen element according to one of the preceding claims, characterized in that the film cuts ( 1 ) with a light absorbing material ( 12 ) are glued together.

Screen area for a high-resolution screen, characterized in that it has several screen elements ( 11 ) according to one of the preceding claims.