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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeige mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus der Patentschrift
US 5,986,401 ist eine Anzeigevorrichtung mit einer transparenten Bildanzeige bekannt, an deren dem Benutzer abgewandten Seite ein schwarzer, undurchsichtiger Absorber zum Erhöhen eines Kontrastes angeordnet ist.
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Die Patentschrift
DE 103 40 028 B4 beschreibt eine transparente Flüssigkristallanzeige, an deren dem Benutzer abgewandten Seite ein Filter angeordnet ist, dessen Zustand sich zwischen einem transparenten Zustand und einem lichtstreuenden Zustand verändern lässt.
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Die Offenlegungsschrift
DE 10 2008 023 874 A1 beschreibt eine strahlungsemittierende Anordnung mit einem strahlungsemittierenden Bauelement und einem schaltbaren Filter auf einem undurchsichtigen Träger, so dass eine Oberfläche des Trägers farbig erscheint.
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Bei diesen Vorrichtungen tritt das Problem auf, dass diese entweder nicht als durchsichtige Anzeigen ausgebildet sind oder dass der Kontrast der Anzeige nicht verändert werden kann.
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Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, eine Anzeige mit einer selbstleuchtenden Anzeigevorrichtung zur Bilddarstellung und zum Hindurchsehen zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Lehre des Anspruches 1 durch eine transparente, lichtemittierende Anzeigevorrichtung zum Anzeigen von Bildinformation an einer einem Betrachter zugewandten Seite und einen schaltbaren Filter zum Steuern des durch die transparente Anzeige hindurchtretenden Lichtes an der dem Betrachter abgewandten Seite der Anzeigevorrichtung gelöst.
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Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die Anzeige einerseits derart geschaltet werden kann, dass ein Benutzer durch die Anzeigevorrichtung hindurchschauen und hinter der Anzeige befindliche Gegenstände betrachten und andererseits derart geschaltet werden kann, dass dem Benutzer lediglich die angezeigte Information erscheint, wobei der Kontrast der Anzeige erhöht ist. Sowohl der Kontrast als auch die Transparenz der Anzeigevorrichtung lassen sich auf einfache Weise steuern.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Anzeige eine transparente Anzeigevorrichtung mit organischen Leuchtdioden (OLEDs). Diese sind z. B. auf Bildschirme bildende Folien aufgebracht. Dies weist den Vorteil auf, dass die Anzeigevorrichtung besonders wirksam und mit einfachen Mitteln in den unterschiedlichsten Flächengrößen hergestellt werden kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der Filter elektrochrome Eigenschaften auf. Dies weist den Vorteil auf, dass der Filter mit besonders einfachen Mitteln hergestellt werden kann und leicht steuerbar ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst der Filter einen Polarisator. Dies weist den Vorteil auf, dass die Schaltzeiten des Filters verbessert sind.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Filter angepasst, um die Intensität des durch die transparente Anzeigevorrichtung hindurchtretenden Lichtes zu steuern. Dies weist den Vorteil auf, dass der Kontrast der Anzeige durch Dunkelschalten des Filters verbessert ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Filter angepasst, um die Wellenlänge des durch die transparente Anzeigevorrichtung hindurchtretenden Lichtes zu steuern. Dies weist den Vorteil auf, dass sich der Kontrast einer monochromen Anzeige verbessern lässt. Weiter weist dies den Vorteil auf, dass sich der farbliche Hintergrund der Anzeige steuern lässt und so an unterschiedliche Lichtumgebungen anpassbar ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Anzeige eine Farbfilterfolie. Dies weist den Vorteil auf, dass sich die Anzeige fest auf bestimmtes Umgebungslicht anpassen lässt.
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Die Erfindung gestattet den Einsatz von allen bekannten schalt- und regelbaren Schichten, die als Filter einsetzbar sind, nämlich elektrochrome, gaschrome, photochrome, photoelektrochrome, thermochrome und thermotrope Schichten sowie PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal), SPD (Suspended-Particle-Device), HYSWM (Hydrogen Switchable Mirrors), E-Paper und transparente Displays.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und im Folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Anzeige mit einer selbstemittierenden Anzeigevorrichtung und einem Filter und
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2 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anzeige mit einer Farbfilterfolie.
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Es folgt die Erläuterung der Erfindung anhand der Zeichnungen nach Aufbau und nach Wirkungsweise der dargestellten Erfindung.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Anzeige 1 mit einer selbstemittierenden Anzeigevorrichtung 2 und einem schaltbaren Filter 3.
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Die Anzeigevorrichtung 2 kann beispielsweise für einen Fernseher, eine Anzeigetafel oder ein Fahrassistenzsystem in einem Fahrzeug (Head-Up-Display) verwendet werden.
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Die Anzeigevorrichtung 2 ist an einer dem Betrachter 4 zugewandten Seite der Anzeige 1 angeordnet und dient beispielsweise zur Anzeige von Bildinformationen. Die Anzeigevorrichtung 2 ist als transparente Aktivmatrix ausgebildet, durch die der Betrachter 4 einen Gegenstand 5 durch die Anzeige 1 hindurch wahrnehmen kann. Insbesondere ist die Anzeigevorrichtung 2 mit lichtemittierenden Bauteilen ausgestattet, die dazu dienen, entsprechende Bildinformation für den Betrachter 4 anzuzeigen. Insbesondere kann es sich bei der Anzeigevorrichtung 2 um eine Matrixanzeige mit organischen Leuchtdioden (OLED) handeln.
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Die Verwendung von organischen Leuchtdioden ist zur Herstellung einer transparenten Anzeige besonders vorteilhaft, da sich durch diese eine hohe Farbbrillanz bei gleichzeitig hoher Transparenz der Anzeige erreichen lässt. Im Allgemeinen können jedoch alle transparenten Anzeigevorrichtungen verwendet werden, die Bildinformationen in aktiv leuchtender Weise einem Betrachter 4 darstellen können.
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An einer dem Betrachter 4 abgewandten Seite der Anzeigevorrichtung 2 ist ein Filter 3 angeordnet. Der Filter 3 ist geeignet, das durch die Anzeigevorrichtung 2 hindurchtretende Licht entsprechend vorgegebenen Anforderungen zu steuern. Der Filter 3 kann beispielsweise ein elektrochromes Material umfassen, das durch Anlegen einer Spannung oder eines Stroms seine optischen Eigenschaften verändert.
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Elektrochrome Materialien ändern, je nach angelegter Gleichspannung, den Lichtdurchlass. Durch das Anlegen einer geringen Spannung von beispielsweise 3 Volt kann eine bläuliche Färbung erreicht werden. Insbesondere bei der Abgabe von elektrischen Ladungen an eine mikroskopisch dünne Beschichtung (zum Beispiel Wolframoxid, Polyanilin) kann diese aktiviert werden und ihre Farbe ändern. Die Dauer dieses Vorgangs kann von einigen Sekunden bis zu mehreren Minuten betragen. Wird das Glas kurzgeschlossen oder die Polarität der Spannung geändert, so wird es wieder farblos. Je nach Verwendungszweck kann die Spannung manuell oder automatisch angelegt werden, etwa durch Sensoren, die die Helligkeit messen. Das Glas benötigt nur während der Einfärbungsphase oder beim Herstellen vollständiger Transparenz Strom. Ist keine Spannung angelegt, so behält das Glas die gegenwärtige Farbe, bis erneut Strom zugeführt wird.
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Daher ist es möglich, durch Anlegen einer Spannung den Filter 3 von einem transparenten Zustand in einen intransparenten, verdunkelten Zustand zu schalten. Darüber hinaus ist es möglich, den Filter 3 derart zu schalten, dass dieser durch Anlegen entsprechender Spannungen stufenlos von einem transparenten Zustand in einen intransparenten Zustand geschaltet wird und sich so stufenlose Grauwerte des Filters 3 einstellen lassen.
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Alternativ ist es ebenso möglich, ein photochromes oder phototropes Material zu verwenden, das bei Vorliegen einer bestimmten Umgebungslichtstärke selbstständig seine Transparenz verändert, um den Kontrast der Anzeige 1 zu erhöhen.
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Zu diesen Materialien werden bei der Herstellung zum Grundmaterial beispielsweise Substanzen hinzugefügt, die auf UV-Strahlen reagieren. Die auf diese Weise behandelten Gläser verdunkeln sich mit zunehmender Lichtstärke. Dieser Vorgang kehrt sich um, wenn das Licht schwächer wird und das Glas kehrt in seinen deaktivierten Ausgangszustand zurück.
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Im Allgemeinen können für den Filter 3 alle geeigneten optischen Schalter verwendet werden, durch die eine Lichtstärke verändert werden kann, beispielsweise durch Gläser auf der Basis von Flüssigkristallen und Polarisatoren.
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Diese Gläser basieren auf einem Flüssigkristall-Film, der zwischen zwei Flachglasscheiben eingebettet ist und mit einer Stromquelle verbunden wird. Mit dem Anlegen einer Spannung ordnen sich die Flüssigkristalle in eine Vorzugsrichtung, wodurch das Glas für das Auge transparent wird. Bei Wegfall der Spannung wird die Kristallstruktur undurchsichtig.
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Weiter kann die Anzeige einen nicht gezeigten Drehregler zum manuellen Steuern des Filters 3 umfassen. Darüber hinaus kann die Steuerung der Transparenz von einem Sensor und einer elektrischen Schaltung übernommen werden, wobei ein Umgebungslicht erfasst und der Filter 3 in Abhängigkeit des erfassten Messwertes gesteuert wird. Dabei kann die Steuerung derart erfolgen, dass bei hohem Umgebungslicht der Filter 3 in einen intransparenten Zustand geschaltet wird, um den Kontrast der Anzeige zu erhöhen. Im Allgemeinen kann die Steuerung des Filters jedoch in anderer Weise auf einen bestimmten Verwendungszweck der Anzeige angepasst sein, beispielsweise bei der Verwendung der Anzeige 1 in einem Fahrzeug.
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Durch die erfindungsgemäße Anzeige 1 wird der Vorteil erreicht, dass durch wahlweises Transparentschalten der Anzeigevorrichtung 1 einem Betrachter 4 hinter der Anzeigevorrichtung 1 angeordnete Gegenstände 5 angezeigt oder diese durch Dunkelschalten des Filters 3 gegenüber dem Betrachter 4 verborgen werden können. Insbesondere entsteht durch Dunkelschalten des Filters 3 der Vorteil, dass der Betrachter 4 nicht durch durch die Anzeige 1 hindurchtretendes Licht gestört und ein Kontrast der Anzeigevorrichtung 2 in diesem Zustand erhöht wird.
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Der Filter 3 kann derart angepasst sein, dass dieser eine stufenlose Einstellung der Intensität des durch den Filter 3 hindurchtretenden Lichtes steuert. Dadurch können die Grauwerte des Filters 3 stufenlos eingestellt werden.
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In einer anderen Ausführungsform wird der Filter 3 derart gesteuert, dass dieser unterschiedliche Wellenlängenbereiche des sichtbaren Lichtes absorbiert. Beispielsweise kann der Filter 3 von einem transparenten Zustand in einen Zustand geschaltet werden, in dem der Filter 3 lediglich Licht einer bestimmten Wellenlänge absorbiert. Dadurch lässt sich das durch die Anzeige 1 hindurchtretende Licht hinsichtlich einer bestimmten Farbcharakteristik steuern.
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2 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anzeige zusammen mit einem Farbfilter 4.
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Der Farbfilter 4 dient dazu, das durch die Anzeigevorrichtung 1 hindurchtretende Licht hinsichtlich bestimmter Farbeigenschaften vorzufiltern und ist an einer dem Benutzer 4 abgewandten Seite des Filters 3 angeordnet. Alternativ kann eine Farbfilterschicht zwischen Anzeigevorrichtung 2 und dem Filter 3 vorgesehen sein.
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Eine Einstellung der Intensität des durch die Anzeige 1 hindurchtretenden Lichtes wird jedoch auch in dieser Ausführungsform über den schaltbaren Filter 3 erzielt. Das Vorfiltern des Lichtes durch den Farbfilter 4 ist insbesondere bei Verwendung von Anzeigevorrichtungen vorteilhaft, die monochromes Licht emittieren. Durch die besondere Abstimmung des Farbfilters 4 und einer monochromen Anzeigevorrichtung kann ein besonders starker Kontrast erzielt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anzeige
- 2
- Anzeigevorrichtung
- 3
- Filter
- 4
- Farbfilter
- 5
- Gegenstand
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 5986401 [0002]
- DE 10340028 B4 [0003]
- DE 102008023874 A1 [0004]
