DE202022102382U1 - Electro-optical information display device with hidden solar cell supply - Google Patents

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Abstract

Anzeigesäule umfassend
- eine Anzeigeeinheit (3) mit einem ersten Display (31) zur Darstellung von frei programmierbaren Texten und/oder Grafiken an einer ersten Seite der Anzeigeeinheit (3), und
- mindestens einer Photovoltaikzelle (41, 42, 42-1, 42-2, 42-3) zur Energieversorgung der Anzeigeeinheit (3), dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Photovoltaikzelle (41, 42, 42-1, 42-2, 42-3) in die Anzeigeeinheit (3) integriert ist.

Figure DE202022102382U1_0000
Display column comprehensive
- a display unit (3) with a first display (31) for displaying freely programmable texts and/or graphics on a first side of the display unit (3), and
- at least one photovoltaic cell (41, 42, 42-1, 42-2, 42-3) for supplying energy to the display unit (3), characterized in that the at least one photovoltaic cell (41, 42, 42-1, 42-2, 42-3) is integrated into the display unit (3).
Figure DE202022102382U1_0000

Description

Vorliegende Erfindung befasst sich mit freistehenden Anzeigesäulen, umfassend eine elektro-optische Anzeigevorrichtung zur Anzeige freiprogrammierbarer Texte und/oder Grafiken, welche von einer Photovoltaikeinheit mit Energie versorgt wird.The present invention deals with free-standing display columns, comprising an electro-optical display device for displaying freely programmable texts and/or graphics, which is supplied with energy by a photovoltaic unit.

Es sind auf Wegen und Plätzen aufgestellte freistehende Anzeigesäulen bekannt, mittels derer für interessierte Passanten Texte und Grafiken beispielsweise Fahrpläne, Stadtpläne, Nachrichten oder Werbung freiprogrammierbar anzeigbar sind. Hierzu haben die Anzeigensäulen eine Anzeigeeinheit mit einem elektronischen, bzw. elektro-optischen Display wie beispielsweise einem LCD- oder oLED-Display oder einem auf elektronischem Papier basierendes Display.There are known free-standing display columns set up on paths and squares, by means of which texts and graphics, for example timetables, city maps, news or advertising, can be displayed in a freely programmable manner for interested passers-by. For this purpose, the display columns have a display unit with an electronic or electro-optical display such as an LCD or oLED display or a display based on electronic paper.

Derartige elektro-optische Anzeigemittel benötigen für ihren Betrieb und insbesondere für die Anzeige wechselnder Bilder, eine Versorgung mit elektrischer Energie. Hierzu können Anzeigesäulen an ein Stromnetz angeschlossen sein. Es ist jedoch von Vorteil und erweitert ihren Einsatzbereich, wenn nicht für jede der Anzeigesäulen eine eigene Stromversorgungsleitung verlegt werden muss. Anzeigesäulen, die ihre eigene Stromversorgung aufweisen, sind flexibler und an beliebigen Punkten aufstellbar.Electro-optical display means of this type require a supply of electrical energy for their operation and in particular for the display of changing images. For this purpose, display columns can be connected to a power supply. However, it is an advantage and expands their area of application if a separate power supply line does not have to be laid for each of the display columns. Display columns that have their own power supply are more flexible and can be set up at any point.

Derartige selbstversorgende Säulen haben üblicherweise eine an einem oberen Bereich der Säule angebrachte, separate Photovoltaikeinheit zur Versorgung mit elektrischer Energie. Die Photovoltaikeinheit umfasst ein oder mehrere Photovoltaikzellen und ist vorteilhaft in Richtung des mittleren Sonnenstandes ausgerichtet. Such self-sufficient columns usually have a separate photovoltaic unit attached to an upper area of the column for the supply of electrical energy. The photovoltaic unit includes one or more photovoltaic cells and is advantageously aligned in the direction of the mean position of the sun.

Eine solche Photovoltaikeinheit in Form einer separaten Einheit macht die Anzeigesäulen zum einen größer, und dadurch teuerer und weniger vielseitig einsetzbar, zum anderen ist es auch schwer, die Photovoltaikeinheit in einen ästhetisch ansprechenden Gesamteindruck der Säule zu integrieren.Such a photovoltaic unit in the form of a separate unit makes the display columns larger, and therefore more expensive and less versatile, and it is also difficult to integrate the photovoltaic unit into an aesthetically pleasing overall impression of the column.

Vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine kompaktere und vielseitiger verwendbare autonome Anzeigesäule zu schaffen.The present invention has therefore set itself the task of creating a more compact and more versatile autonomous display column.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Anzeigesäule gemäß Anspruch 1. Das wesentliche Merkmal ist hierbei, dass keine separate Photovoltaikeinheit sondern mindestens eine in die Anzeigeeinheit integrierte Photovoltaikzelle vorhanden ist, welche somit einen Teil der Anzeigeeinheit bildet. Die Versorung mit aus Sonnenstrahlung gewonnener elektrischer Energie nötige(n) Photovoltaikzelle(n) wird/werden also nicht in einer separaten Photovoltaikeinheit an der Anzeigesäule montiert, sondern ist organisch mit den Anzeigemitteln zu einer selbstversorgenden Anzeigeeinheit verbunden.This object is achieved by a display column according to claim 1. The essential feature here is that there is no separate photovoltaic unit but at least one photovoltaic cell integrated into the display unit, which thus forms part of the display unit. The photovoltaic cell(s) required to be supplied with electrical energy obtained from solar radiation is/are not installed in a separate photovoltaic unit on the display column, but is organically connected to the display means to form a self-sufficient display unit.

Hierzu kann die mindestens eine Photovoltaikzelle in ein Gehäuse der Anzeigeeinheit integriert oder auch auf das Gehäuse aufgesetzt sein. Im letzeren Fall kann die Verbindung über eine ganze oder einen Teil der Fläche der, wie im Stand der Technik bekannt, flächig ausgebildeten, Photovoltaikzelle erfolgen. Alternativ oder zusätzlich sind Photovoltaikzellen vorhanden, welche nur über eine ihrer Stirnseiten mit der Anzeigeeinheit bzw. deren Gehäuse verbunden sind.For this purpose, the at least one photovoltaic cell can be integrated into a housing of the display unit or placed on the housing. In the latter case, the connection can be made over an entire area or part of the area of the photovoltaic cell, which is of planar design, as is known in the prior art. Alternatively or additionally, photovoltaic cells are present, which are only connected to the display unit or its housing via one of their end faces.

Die Photovoltaikzellen können nur auf einer Seite der Anzeigeeinheit vorhanden sein, beispielsweise auf der gleichen Seite, auf der sich auch das Display befindet oder auf der gegenüberliegenden Seite. Alternativ können auch mehrere Seiten damit ausgestattet sein.The photovoltaic cells can only be present on one side of the display unit, for example on the same side as the display is on or on the opposite side. Alternatively, several pages can also be equipped with it.

Vorteilhaft wird zumindest eine transparente oder semi-transparente Photovoltaikzelle verwendet, welche eine freie Positionierung der Zelle auf allen Seitenflächen der Anzeigeeinheit inklusive auf der Vorderseite, also der Betrachtungsseite, des Displays selbst erlaubt.At least one transparent or semi-transparent photovoltaic cell is advantageously used, which allows the cell to be freely positioned on all side surfaces of the display unit, including on the front side, ie the viewing side, of the display itself.

Transparente bzw. semi-transparente Photovoltaik- bzw. Solarzellen sind eine Weiterentwicklung bekannter Solarzellen, bei der alle Schichten der Zelle, also Elektroden und aktive Schichten, für Licht im sichtbaren Bereich des Spektrums transparent sind, wohingegen, um trotzdem eine ausreichende Energieausbeute zu erlauben, die für das menschliche Auge nicht sichtbaren Anteile des Spektrums, insbesondere die nahen Infrarot- und Ultraviolettanteile, möglichst vollständig in den aktiven Schichten absorbiert und in elektrische Energie umgewandelt werden. Dies wird durch geeignete Wahl des Halbleitermaterials für die aktiven Schichten verwirklicht. Derartige Zellen lassen bereits heute bis zu 70 % des sichtbaren Lichts passieren. Der Nachteil ist ein, im Vergleich zu intransparenten Zellen, deutlich verminderter Wirkungsgrad von derzeit lediglich etwa 2 %. Jedoch sind theoretisch Wirkungsgrade von bis zu 12 % vorhergesagt und realistisch scheinen immerhin bist zu 10 % möglich.Transparent or semi-transparent photovoltaic or solar cells are a further development of known solar cells, in which all layers of the cell, i.e. electrodes and active layers, are transparent to light in the visible range of the spectrum, whereas, in order to still allow a sufficient energy yield, the parts of the spectrum that are not visible to the human eye, in particular the near infrared and ultraviolet parts, are absorbed as completely as possible in the active layers and converted into electrical energy. This is realized by a suitable choice of the semiconductor material for the active layers. Cells of this type already allow up to 70% of visible light to pass through. The disadvantage is a significantly reduced efficiency of currently only around 2% compared to opaque cells. However, theoretical efficiencies of up to 12% are predicted and realistically up to 10% seem possible.

Transparent soll hier bedeuten, dass der hinter der Photovoltaikzelle gelegene Hintergrund klar und deutlich ohne wesentliche mit bloßem Auge erkennbare Unschärfe durch die Zelle hindurch zu sehen ist, so dass auch kleinere Symbole mit Größen von 1 mm oder weniger lesbar bleiben und 50 % oder mehr des sichtbaren Lichtes transmittiert wird. Im Unterschied hierzu ist bei einer semi-transparenten Zelle eine erkennbare Unschärfe und/oder Trübung zu sehen, jedoch ist der Hintergrund immernoch erkennbar und zumindest größere Symbole von 1 - 10 mm Größe noch lesbar oder es wird weniger als 50% aber mehr als 10% des sichtbaren Lichtes transmittiert.Transparent is used here to mean that the background behind the photovoltaic cell can be seen clearly and distinctly through the cell without significant blurring perceptible to the naked eye, so that even smaller symbols with sizes of 1 mm or less remain legible and contain 50% or more of the visible light is transmitted. In contrast, a semi-transparent cell will show noticeable blurring and/or haze, but the background is still there recognizable and at least larger symbols of 1 - 10 mm size still legible or less than 50% but more than 10% of the visible light is transmitted.

Durch die erfindungsgemäße Integration der Energieversorgung in Form einer oder mehrerer Photovoltaikzellen ist eine platzsparende und autonom, also unabhängig von einer zentralen Stromversorgung, einsetzbare Anzeigesäule geschaffen, welche an vielen Orten aufgestellt oder in vorhandene Einbaumöglichkeiten integriert werden kann.The inventive integration of the power supply in the form of one or more photovoltaic cells creates a space-saving display column that can be used autonomously, i.e. independently of a central power supply, which can be set up in many places or integrated into existing installation options.

Vorteilhafte Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination realisiert werden können, sofern sie sich nicht gegenseitig offensichtlich ausschließen, sollen im Folgenden beschrieben werden.Advantageous developments, which can be implemented individually or in combination, provided they are not obviously mutually exclusive, are to be described below.

In einigen Ausführungsformen der Erfindung wird eine gekrümmte Anzeigeeinheit eingesetzt, welche einer Krümmung des Gehäuses der Anzeigesäule oder eines Mastes, an welchem die Anzeigeinheit befestigt ist, folgt. Hierzu kann in manchen Ausführungsformen eine biegsame Anzeigeeinheit bzw. ein biegsames Display verwendet werden, etwa ein oLED Display. Alternativ wird eine starre, gekrümmte Anzeigeeinheit eingesetzt, welche jedoch dann keine Anpassung an Krümmungsänderungen erlaubt.In some embodiments of the invention, a curved display unit is used, which follows a curvature of the housing of the display column or a mast to which the display unit is attached. In some embodiments, a flexible display unit or a flexible display, for example an oLED display, can be used for this purpose. Alternatively, a rigid, curved display unit is used, which, however, then does not allow adaptation to changes in curvature.

Die gekrümmte Anzeigeeinheit ist dabei bevorzugt in Draufsicht kreissegmentförmig mit einem Krümmungswinkel von zwischen 1 und 360 Grad, bevorzugt zwischen 90 und 360°, insbesonder 180°. Im letzteren Fall ist ein halbrunder Anzeiger geschaffen, welcher aus einem großen Raumwinkelbereich gelesen werden kann ohne das eine extreme Winkelerstreckung realisiert werden muss. Ein runder, d.h. 360° Anzeiger erlaubt hingegen eine Ablesbarkeit aus allen Richtungen, ist jedoch aufwendiger als ein halbrunder Anzeiger.The curved display unit is preferably in the form of a segment of a circle when viewed from above, with a curvature angle of between 1 and 360 degrees, preferably between 90 and 360°, in particular 180°. In the latter case, a semicircular indicator is created which can be read from a large solid angle range without having to realize an extreme angular extension. A round, i.e. 360° indicator, on the other hand, allows readability from all directions, but is more complex than a semi-circular indicator.

In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann eine oder alle der Photovoltaikzellen eine Krümmung aufweisen, entweder in Form einer Photovoltaikzelle mit einem starren, aber gekrümmten Halbleitersubstrat oder einer biegsamen Photovoltaikzelle. Letzteres hat den Vorteil, auch Krümmungsänderungen zu erlauben, etwa kann sich die Zelle bei Nichtbenutzung zusammenrollen. Gekrümmte Photovoltaikzellen haben allgemein den Vorteil, sich einer (gekrümmten) Oberfläche anzupassen, auf der die Zellen befestigt sind, etwa einem Mast oder einer runden Säule.In some embodiments of the invention, one or all of the photovoltaic cells may have a curvature, either in the form of a photovoltaic cell having a rigid but curved semiconductor substrate or a flexible photovoltaic cell. The latter has the advantage of also allowing changes in curvature, for example the cell can roll up when not in use. Curved photovoltaic cells generally have the advantage of conforming to a (curved) surface on which the cells are mounted, such as a pole or circular column.

Die Krümmung ist dabei bevorzugt homogen, die gekrümmte Photovoltaikzelle also kreissegmentförmig, mit einer Winkelerstreckung bzw. Krümmungswinkel von zwischen 1 und 360°, bevorzugt 90° bis 360°, insbesondere 180° (halbrund).The curvature is preferably homogeneous, ie the curved photovoltaic cell is in the form of a segment of a circle, with an angular extent or angle of curvature of between 1 and 360°, preferably 90° to 360°, in particular 180° (semicircular).

Die erfindungsgemäß in die Anzeigeeinheit integrierte Photovoltaikzelle kann in manchen Ausführungen neben dem Display der Anzeigeeinheit positioniert sein, etwa oberhalb, unterhalb, links oder rechts davon. Bei einer Positionierung oberhalb des Displays, besonders wenn dieses auf Augenhöhe angebracht sein sollte, wird die erzeugte elektrische Energiemenge des Photovoltaikmoduls verbessert.In some embodiments, the photovoltaic cell integrated into the display unit according to the invention can be positioned next to the display of the display unit, for example above, below, to the left or to the right of it. Positioning it above the display, especially if it is at eye level, improves the amount of electrical energy generated by the photovoltaic module.

Bevorzugt ist die in die Anzeigeeinheit integrierte Photovoltaikzelle vom Typ der transparenten oder zumindest semi-transparenten Photovoltaikzellen.The photovoltaic cell integrated into the display unit is preferably of the transparent or at least semi-transparent photovoltaic cell type.

Durch die Verwendung einer solchen transparenten bzw semi-transparenten Photovoltaikzelle ist bei flächiger Verbindung der Zelle mit der Anzeigeinheit der Raum hinter der Zelle für anzuzeigende Information verfügbar. Sofern die transparente Photovoltaikzelle seitlich des Displays in die Anzeigeeinheit integriert ist, kann ein statischer, unveränderlicher Text oder eine solche Grafik, etwa für Dauerwerbung, Verkehrszeichen oder andere optische oder graphische Hinweise dargestellt werden.By using such a transparent or semi-transparent photovoltaic cell, the space behind the cell is available for information to be displayed when the cell is connected to the display unit over a large area. If the transparent photovoltaic cell is integrated into the display unit on the side of the display, a static, unchangeable text or such a graphic can be displayed, for example for permanent advertising, traffic signs or other optical or graphic information.

Hierfür ist es vorteilhaft, wenn die Photovoltaikzelle schnell lösbar mit der Anzeigeeinheit flächig verbunden ist, etwa durch Schrauben, oder Klemmen. Letzteres wäre ein Beispiel für eine werkzeuglos lösbare Verbindung, was eine bevorzugte Art ist. Hierdurch kann die Photovoltaikzelle zum Zwecke des Austauschs oder der Reparatur der Zelle selbst oder der Anzeigeeinheit oder zur graphischen oder farblichen Neugestaltung einer unter der Zelle liegenden Oberfläche der Anzeigeeinheit leicht entfernt werden. Zusätzlich ist hierdurch auch eine Modularität erreicht, mittels derer die Zahl bzw. Gesamtleistung der installierten Photovoltaikzellen an den Energiebedarf der Anzeigeeinheit angepasst werden kann.For this purpose, it is advantageous if the photovoltaic cell is connected to the display unit over a surface area in a quickly detachable manner, for example by means of screws or clamps. The latter would be an example of a tool-less releasable connection, which is a preferred type. This allows the photovoltaic cell to be easily removed for the purpose of replacing or repairing the cell itself or the display unit, or to redesign a graphic or color of a surface of the display unit underlying the cell. In addition, this also achieves modularity, by means of which the number or total output of the installed photovoltaic cells can be adapted to the energy requirement of the display unit.

Die Verwendung einer transparenten oder semi-transparenten Photovoltaikzelle erlaubt aber auch, diese in bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung vor dem Display der Anzeigeeinheit zu positionieren. Hierdurch wird eine besonders gute Platzausnutzung erreicht, denn die Fläche zur Anzeige von Texten des Displays sowie die Lichtsammelfläche des Photovoltaikmoduls fallen dabei zusammen.However, the use of a transparent or semi-transparent photovoltaic cell also allows this to be positioned in front of the display of the display unit in preferred embodiments of the invention. This achieves a particularly good use of space, since the area for displaying texts on the display and the light-collecting area of the photovoltaic module coincide.

Besonders bevorzugt werden die vorbeschriebenen Möglichkeiten kombiniert und eine transparente, vor dem Display positionierte Photovoltaikzelle zusammen mit neben dem Display angeordneten Photovoltaikzellen eingesetzt. Letztere können ebenfalls transparent oder semi-transparent sein, was den Blick auf die darunterliegende Fläche freigibt. Diese kann als Platz für permanent oder zumindest längerfristig aufgebrachte Symbole, Texte oder Hinweise genutzt werden, oder auch eine ansprechende farbliche Gestaltung der Anzeigeeinheit ermöglichen.The possibilities described above are particularly preferably combined and a transparent photovoltaic cell positioned in front of the display is used together with photovoltaic cells arranged next to the display. The latter can also be transparent or semi-transparent, which allows a view of the surface underneath. This can be used as a place for permanent or at least symbols, texts or instructions applied for a longer period of time can be used, or also enable an attractive color design of the display unit.

Zur Erhöhung der Energieausbeute kann auch eine oder alle der neben dem Display angeordneten Photovoltaikzellen eine intransparente Zelle sein.To increase the energy yield, one or all of the photovoltaic cells arranged next to the display can also be a non-transparent cell.

In manchen Ausführungsformen ist eine oder alle der Photovoltaikzellen modular gestaltet, so dass je nach Energiebedarf der Anzeigeeinheit Photovoltaikelemente hinzugefügt oder entfernt werden können.In some embodiments, one or all of the photovoltaic cells are modular in design so that photovoltaic elements can be added or removed depending on the power requirements of the display unit.

In weiterhin bevorzugten Ausführungsformen der Anzeigesäule ist mehr als ein Display vorhanden. Insbesondere können zwei Displays Dies kann auf der gleichen Seite der Anzeigeeinheit angeordnet, d.h. angebracht oder integriert sein. Bevorzugt ist dieses zusätzliche Display jedoch an einer von einer Seite des ersten Displays verschiedenen, insbesondere gegenüberliegenden Seite angeordnet.In further preferred embodiments of the display column there is more than one display. In particular, two displays can be arranged, i.e. attached or integrated, on the same side of the display unit. However, this additional display is preferably arranged on a side that is different from one side of the first display, in particular on the opposite side.

Alternativ oder zusätzlich kann die Anzeigeeinheit auch ein beidseitig, also von einer Vorderseite und einer gegenüberliegenden Rückseite her betrachtbares Display umfassen.Alternatively or additionally, the display unit can also include a display that can be viewed from both sides, that is to say from a front side and an opposite rear side.

Vor einigen oder allen der Displays kann eine transparente oder semi-transparente Photovoltaikzelle angeordnet sein.A transparent or semi-transparent photovoltaic cell may be placed in front of some or all of the displays.

Das oder die Displays in der erfindungsgemäßen Anzeigesäule kann ein LCD- oder TFT oder oLED Display sein. Hierdurch lassen sich nicht nur langsam veränderliche Texte und Bilder, sondern auch Videosequenzen flüssig und in billianten Farben darstellen. Aufgrund des hohen Energiebedarfs eines solchen Displays muss die Fläche der Photovoltaikzelle(n) entsprechend groß dimensioniert sein.The display or displays in the display column according to the invention can be an LCD or TFT or oLED display. As a result, not only slowly changing texts and images, but also video sequences can be displayed smoothly and in bright colors. Due to the high energy requirement of such a display, the area of the photovoltaic cell(s) must be correspondingly large.

Um die für das Display nötige elektrische Energie zu minimieren wird in manchen Ausführungsformen der Erfindung ein auf elektronischem Papier basierendes Display eingesetzt. Der Begriff elektronisches Papier, manchmal auch als elektronische Tinte bezeichnet, fasst verschiedene Konzepte elektrisch schaltbarer, pixelbasierter Anzeigen zusammen, welche gemein haben, dass die Bildpunkte farbige, intransparente Partikel umfassen, die mittels Anlegen bzw. Variieren einer elektrischen Spannung zwischen mindestens zwei verschiedenen Farb- oder Helligkeitszuständen geschaltet werden können, Hierdurch wird ein optische Eindruck ähnlich dem von bedrucktem Papier mit einem hohen Kontrast auch bei hoher Umgebungshelligkeit ohne aktive Hinterleuchtung erreicht.In order to minimize the electrical energy required for the display, a display based on electronic paper is used in some embodiments of the invention. The term electronic paper, sometimes also referred to as electronic ink, summarizes various concepts of electrically switchable, pixel-based displays, which have in common that the pixels comprise colored, non-transparent particles that can be switched between at least two different colors by applying or varying an electrical voltage. or brightness states can be switched. This achieves an optical impression similar to that of printed paper with a high contrast even in high ambient brightness without active backlighting.

Unter diesen Begriff fällt beispielsweise das erste elektronische Papier mit der Markenbezeichung Gyricon, welches in Öltropfen gelagerte, auf einem Substrat fixierte submillimeterkleine Polyethylenkugeln umfasste, welche auf einer Seite weiß und auf der gegenüberliegenden Seite schwarz gefärbt sind. Um eine elektrische Schaltbarkeit zu ermöglichen, verfügen die Kugeln zusätzlich über ein in seiner Ausrichtung mit der Färbung übereinstimmendes Dipolmoment. Sie richten sich hierdurch nach einem lokalen elektrischen Feld aus. Dessen Umpolung bewirkt eine Umorientierung der Kugeln und damit die Umschaltung des Pixels von weiß nach schwarz oder umgekehrt.This term includes, for example, the first electronic paper with the brand name Gyricon, which comprised submillimeter small polyethylene spheres suspended in oil drops and fixed on a substrate, which are colored white on one side and black on the opposite side. In order to enable electrical switchability, the spheres also have a dipole moment that matches the color in its orientation. As a result, they align themselves with a local electric field. Its polarity reversal causes a reorientation of the balls and thus the switching of the pixel from white to black or vice versa.

Ein alternatives, das Prinzip der Elektrophorese nutzendes Konzept setzt geladene mikrometergroße Pigmentteilchen in flüssigkeitsgefüllten transparenten Mikrokapseln ein. Je nach angelegter Elektrodenspannung sind die Pigmente der einen oder der anderen Farbe auf der sichtbaren Seite versammelt, wohingegen die andersfarbigen, entgegengesetzt geladenen Pigmente sich auf der nicht sichtbaren Seite versammeln. So lässt sich die Farbe eines Pixels durch Umpolung der angelegten Spannung ändern.An alternative concept using the principle of electrophoresis uses charged micrometre-sized pigment particles in liquid-filled transparent microcapsules. Depending on the electrode voltage applied, the pigments of one color or the other are gathered on the visible side, while the differently colored, oppositely charged pigments gather on the non-visible side. The color of a pixel can be changed by reversing the polarity of the applied voltage.

Ein weiterer Ansatz verwendet statt Pigmentteilchen farbiges Öl, welches zusammen mit Wasser in einer Mikrokapsel eingeschlossen ist. Je nach angelegter Spannung heftet sich das Öl oder das Wasser an eine an der Oberseite der Kapsel angebrachte transparente Elektrode. Dies nutzt die starken Polaritätsunterschied zwischen Wasser und Öl und die Tatsache aus, dass aufgrund dieses Polaritätsunterschiedes die Benetzung der Elektrode spannungsabhängig ist.Another approach uses colored oil instead of pigment particles, which is enclosed in a microcapsule together with water. Depending on the voltage applied, the oil or water attaches itself to a transparent electrode attached to the top of the capsule. This takes advantage of the strong polarity difference between water and oil and the fact that due to this polarity difference the wetting of the electrode is voltage dependent.

Besonders bevorzugt sind alle Displays der erfindungemäßen Anzeiesäule vom Typ elektronisches Papier. Hierdurch ist ein besonders geringer Energieverbrauch erreicht, sodass nur eine kleine Lichtsammelfläche nötig ist. In manchen dieser Ausführungsformen ist lediglich vor jedem der Displays eine semi-transparente Photovoltaikzelle angebracht.All displays of the display column according to the invention of the electronic paper type are particularly preferred. This achieves particularly low energy consumption, so that only a small light-collecting surface is required. In some of these embodiments, a semi-transparent photovoltaic cell is only attached in front of each of the displays.

Weitere Eigenschaften, Vorteile oder Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden, anhand der Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen. Diese sollen lediglich mögliche Ausgestaltungen der Erfindung illustrieren und stellen in keiner Weise eine Einschränkung der allgemeinen, vorstehend sowie im Anspruch 1 zum Ausdruck gebrachten Lehre der Erfindung dar.Further properties, advantages or features of the invention result from the following exemplary embodiments explained with reference to the figures. These are only intended to illustrate possible configurations of the invention and in no way constitute a restriction of the general teaching of the invention expressed above and in claim 1.

Es zeigen:

  • 1 Eine Anzeigesäule gemäß der bisher bekannten Ausgestaltung
  • 2: Eine erfindungsgemäße Anzeigesäule in einer ersten bevorzugten Ausführungsform.
  • 3: Eine erfindungsgemäße Anzeigesäule in einer zweiten bevorzugten Ausführungsform.
  • 4A, 4B: Perspektivische Ansichten einer dritten bevorzugten Ausführungsform, bei der Anzeigeeinheit und Photovoltaikzellen gekrümmt sind.
Show it:
  • 1 A display column according to the previously known design
  • 2 : A display column according to the invention in a first preferred embodiment.
  • 3 : A display column according to the invention in a second preferred embodiment.
  • 4A , 4B Figure 13: Perspective views of a third preferred embodiment in which the display unit and photovoltaic cells are curved.

1 zeigt eine bekannte Anzeigesäule 1, welche einen vertikalen Pfosten 2 und eine daran in einem mittleren Bereich befestigte Anzeigeeinheit 3 sowie eine eine am oberen Endbereich des Pfostens 2 befestigte separate Photovoltaikeinheit 4 umfasst. Es ist erkennbar, dass die Anzeigesäule 1 einen unvorteilhaft großen Raumbedarf hat. 1 shows a known display column 1, which comprises a vertical post 2 and a display unit 3 fastened thereto in a central area, and a separate photovoltaic unit 4 fastened to the upper end area of the post 2. It can be seen that the display column 1 takes up an unfavorably large amount of space.

In 2 ist eine erste bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anzeigesäule dargestellt. Die Anzeigesäule besteht aus einem Pfosten 2, aus zwei weitgehend parallel verlaufenden Rohren, welche sich im unteren Bereich 21 der Anzeigesäule berühren und im oberen Bereich auseinanderlaufen und so einen Rahmen 22 für die Anzeigeeinheit 3 bilden. Die Anzeigeeinheit 3 umfasst in einem unteren Bereich ein Display 31 zur elektro-optischen Darstellung wechselnder, frei programmierbarer Texte oder Grafiken und in einem oberen Bereich ein Feld 32 für statischen Anzeigetext. Darüber befindet sich ein Haltestellen-Hinweissymbol Sowohl vor dem Display 31 als auch dem statischen Textfeld 32 ist je eine semi-transparente Photovoltaikzelle 41 angeordnet, welche die Versorgung des Displays und seiner, nicht sichtbaren, Ansteuerelektronik mit elektrischer Energie . Aufgrund der semi-transparenten Eigenschaft der Photovoltaikzellen 41 sind die darunter liegenden Symbole und Grafiken noch ausreichend klar und deutlich erkenn- und lesbar, sodass die Anzeigesäule 1 ihre Hauptfunktion als Informationsvermittlung und Hinweisschild erfüllen kann. Es besteht keine Notwendigkeit einer separaten Photovoltaikeinheit mehr.In 2 a first preferred embodiment of a display column according to the invention is shown. The display column consists of a post 2 , two largely parallel tubes which touch in the lower area 21 of the display column and diverge in the upper area and thus form a frame 22 for the display unit 3 . The display unit 3 comprises a display 31 for the electro-optical representation of changing, freely programmable texts or graphics in a lower area and a field 32 for static display text in an upper area. A stop information symbol is located above it. A semi-transparent photovoltaic cell 41 is arranged both in front of the display 31 and in front of the static text field 32, which supply the display and its non-visible control electronics with electrical energy. Due to the semi-transparent property of the photovoltaic cells 41, the underlying symbols and graphics are still sufficiently clear and clearly recognizable and legible, so that the display column 1 can fulfill its main function of conveying information and signage. There is no longer a need for a separate photovoltaic unit.

Die 3 zeigt eine zweite bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anzeigesäule. Die Anzeigesäule 1 dieser Ausführungsform gleicht in ihrem grundsätzlichen Aufbau der Ausführungsform aus 2.the 3 shows a second preferred embodiment of a display column according to the invention. The display pillar 1 of this embodiment is the same as the embodiment in its basic structure 2 .

Als ein wichtiger Unterschied zu der dortigen Ausführungsform sind hier nicht-transparente Solarzellen 42 vorhanden, welche neben dem Display 31 angeordnet sind und dieses allseitig umgeben. Konkret ist der Raum um das Display 31 auf der Vorderseite der Anzeigeeinheit 3 vollständig mit nicht-transparenten Solarzellen 42 bedeckt. Somit ist wird in dieser bevorzugten Ausführungsfrom die komplette Vorderseite der Anzeigeeinheit als Lichtsammelfläche genutzt.As an important difference to the embodiment there, non-transparent solar cells 42 are present here, which are arranged next to the display 31 and surround it on all sides. Concretely, the space around the display 31 on the front of the display unit 3 is completely covered with non-transparent solar cells 42 . Thus, in this preferred embodiment, the entire front of the display unit is used as a light-collecting surface.

Ein weiterer Unterschied betrifft die Befestigung der Anzeigeeinheit 3, welche in einen rechteckigen Rahmen 22' eingesetzt ist, welcher am oberen Ende des aus einem einzelnen Rohr mit kreisringförmigem Querschnitt bestehenden Pfosten 2 gehalten ist. Another difference concerns the mounting of the display unit 3, which is inserted into a rectangular frame 22' supported at the top of the post 2, which consists of a single tube of annular cross-section.

Die 4A und 4B zeigen zwei perspektivische Ansichten einer dritten bevorzugten Ausführungsform mit einer Anzeigeeinheit bzw. einem Display und Photovoltaikzellen, welche eine Krümmung aufweisen.the 4A and 4B show two perspective views of a third preferred embodiment with a display unit or a display and photovoltaic cells, which have a curvature.

Die in beiden Figuren aus Übersichtlichkeitsgründen am oberen Ende aufgeschnitten dargestellte Anzeigesäule 1 mit dem Display 31 der Anzeigeeinheit 3 folgt der Krümmung des (hohlen) Mastes 2 auf dem es befestigt ist. Das Display 31 erstreckt sich über einen Winkel von 180°, ist also halbrund, wie inbesondere aus 4B hervorgeht. Gleiches gilt für das auf der gegenüberliegenden Seite des Mastes 2 angebrachten gekrümmten Displays 42-2. Die oberhalb und unterhalb des Displays angebrachten Photovoltaikzellen 42-1 bzw. 42-3 erstrecken sich dagegen über den vollen Umfang des Mastes 2. In 4B ist die obere Photovoltaikzelle 42-1 aus Gründen der Übersichtlichkeit teilabgeschnitten gezeichnet. Als Realisierung des gekrümmten Displays 31 kommt insbesondere ein biegsames oLED in Frage. Gleichermaßen eignen sich biegsame Photovoltaikzellen für die Photovoltaikzellen 42-1, 42-2 und 42-3. Bei biegsamen Photovoltaikzellen werden organische Halbleiter, welche anders als inorganische Halbleiter wie Silizium oder Germanium keine starren Kristalle bilden, auf einem flexiblen, biegsamen Substrat aufgebracht, üblicherweise mittels Dampfabscheidungstechniken in Vakuumkammer.The display column 1 with the display 31 of the display unit 3, which is shown cut open at the upper end in both figures for reasons of clarity, follows the curvature of the (hollow) mast 2 on which it is fastened. The display 31 extends over an angle of 180°, so it is semi-circular, as shown in particular 4B emerges. The same applies to the curved display 42 - 2 mounted on the opposite side of the mast 2 . In contrast, the photovoltaic cells 42-1 and 42-3 fitted above and below the display extend over the full circumference of the mast 2. In 4B the upper photovoltaic cell 42-1 is shown partially cut off for reasons of clarity. A flexible oLED is particularly suitable as a way of realizing the curved display 31 . Equally, flexible photovoltaic cells are suitable for photovoltaic cells 42-1, 42-2 and 42-3. In flexible photovoltaic cells, organic semiconductors, which unlike inorganic semiconductors such as silicon or germanium do not form rigid crystals, are deposited on a flexible, pliable substrate, usually by vacuum chamber vapor deposition techniques.

Bezugszeichenlistereference list

11
Anzeigesäuledisplay column
22
Pfosten oder Mastpost or mast
33
Anzeigeeinheitdisplay unit
3131
elekro-optisches Displayelectro-optical display
3232
statischer Textstatic text
44
Photovoltaikeinheitphotovoltaic unit
4141
semi-transparente Photovoltaikzellesemi-transparent photovoltaic cell
4242
intransparente Photovoltaikzelleopaque photovoltaic cell
42-1,342-1:3
360° gekrümmte Photovoltaikzelle360° curved photovoltaic cell
42-242-2
180° gekrümmte Photovoltaikzelle180° curved photovoltaic cell

Claims (17)

Anzeigesäule umfassend - eine Anzeigeeinheit (3) mit einem ersten Display (31) zur Darstellung von frei programmierbaren Texten und/oder Grafiken an einer ersten Seite der Anzeigeeinheit (3), und - mindestens einer Photovoltaikzelle (41, 42, 42-1, 42-2, 42-3) zur Energieversorgung der Anzeigeeinheit (3), dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Photovoltaikzelle (41, 42, 42-1, 42-2, 42-3) in die Anzeigeeinheit (3) integriert ist.Display column comprising - a display unit (3) with a first display (31) for displaying freely programmable texts and/or graphics on a first side of the display unit (3), and - at least one photovoltaic cell (41, 42, 42-1, 42 -2, 42-3) for supplying energy to the display unit (3), characterized in that the at least one photovoltaic cell (41, 42, 42-1, 42-2, 42-3) is integrated into the display unit (3). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinheit (3) biegsam ist.device after claim 1 , characterized in that the display unit (3) is flexible. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinheit gekrümmt ist, insbesondere kreissegmentförmig eine Winkelerstreckung von zwischen 1 °und 360°, besonders bevorzugt zwischen 90 und 180° aufweist.Device according to one of Claims 1 or 2 , characterized in that the display unit is curved, in particular in the shape of a segment of a circle, has an angular extent of between 1° and 360°, particularly preferably between 90 and 180°. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Display (31) der Anzeigeeinheit (3) ein LCD- oder LED Display ist.device after claim 1 , characterized in that the first display (31) of the display unit (3) is an LCD or LED display. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Display (31) der Anzeigeeinheit (3) ein auf elektronischem Papier basierendes erstes Display (31) umfasst.device after claim 4 , characterized in that the first display (31) of the display unit (3) comprises an electronic paper-based first display (31). Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehr der mindestens einen Photovoltaikzelle (41, 42, 42-1, 42-2, 42-3) transparent oder sein i-transparent ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that one or more of the at least one photovoltaic cell (41, 42, 42-1, 42-2, 42-3) is transparent or its i-transparent. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, , dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Photovoltaikzelle (41, 42, 42-1, 42-2, 42-3) biegsam und/oder gekrümmt ist, insbesondere mit einem Krümmungswinkel von zwischen 1 und 360 °, insbesondere 180°.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one photovoltaic cell (41, 42, 42-1, 42-2, 42-3) is flexible and/or curved, in particular with a curvature angle of between 1 and 360° , in particular 180°. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehr, insbesondere semi-transparente, Photovoltaikzellen (41) auf einer Vorderseite des ersten Displays (31) angeordnet sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that one or more, in particular semi-transparent, photovoltaic cells (41) are arranged on a front side of the first display (31). Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehr der mindestens einen Photovoltaikzelle (42, 42-1, 42-2, 42-3) neben dem ersten Displays (31) auf der ersten Seite der Anzeigeeinheit (3) angeordnet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that one or more of the at least one photovoltaic cell (42, 42-1, 42-2, 42-3) is arranged next to the first display (31) on the first side of the display unit (3). is. Vorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der seitlich des ersten Displays (31) angeordneten Photovoltaikzellen (42, 42-1, 42-2, 42-3) intransparent ist.Device according to the preceding claim, characterized in that at least one of the photovoltaic cells (42, 42-1, 42-2, 42-3) arranged to the side of the first display (31) is opaque. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der seitlich des ersten Displays (31) angeordneten Photovoltaikzellen (42, 42-1, 42-2, 42-3) transparent oder semi-transparent ist.device after claim 6 , characterized in that at least one of the photovoltaic cells (42, 42-1, 42-2, 42-3) arranged to the side of the first display (31) is transparent or semi-transparent. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils mindestens eine vor dem ersten Display (31) angeordnete semi-transparente Photovoltaikzelle (41) und ein seitlich des ersten Displays (31) angeordnete Photovoltaikzelle (42) vorhanden ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that there is at least one semi-transparent photovoltaic cell (41) arranged in front of the first display (31) and one photovoltaic cell (42) arranged to the side of the first display (31). Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Display (31) aus zwei gegenüberliegenden Richtungen ablesbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first display (31) can be read from two opposite directions. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Display vorhanden ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a second display is present. Vorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Display an einer der ersten Seite gegenüberliegenden Seite der Anzeigeeinheit (3) angeordnet ist.Device according to the preceding claim, characterized in that the second display is arranged on a side of the display unit (3) opposite the first side. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der mindestens eine Photovoltaikzellen (41, 42, 42-1, 42-2, 42-3) schnell und insbesondere werkzeuglos lösbar mit der Anzeigeeinheit verbunden ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that one of the at least one photovoltaic cells (41, 42, 42-1, 42-2, 42-3) is connected to the display unit so that it can be detached quickly and in particular without tools. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der mindestens eine Photovoltaikzellen (41, 42, 42-1, 42-2, 42-3) modular aufgebaut ist, so dass je nach Energiebedarf der Anzeigeeinheit einzelne Photovoltaikelemente hinzufügbar sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that one of the at least one photovoltaic cells (41, 42, 42-1, 42-2, 42-3) has a modular structure, so that individual photovoltaic elements can be added depending on the energy requirement of the display unit.
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