DE102010038159A1 - Controllable transparent display for e.g. driving assistance system in vehicle, has switchable filter controlling wavelength and intensity of light on side of displaying unit facing toward viewer, where light passes through displaying unit - Google Patents

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Abstract

The display (1) has a transparent, light-emitting displaying unit (2) displaying picture information on a side facing toward a viewer (4). A switchable filter (3) controls wavelength and intensity of light on a side of the displaying unit facing toward the viewer, where the light passes through the displaying unit. The transparent displaying unit comprises an organic LED, and the filter has electro-chromic properties and a polarizer. An object (5) is displayed or arranged behind the displaying unit, and a color filter layer is provided between a display device and the filter.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeige mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a display with the features according to the preamble of claim 1.

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.From the patent US 5,986,401 a display device is known with a transparent image display, on the side facing away from the user, a black, opaque absorber is arranged to increase a contrast.

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.The patent DE 103 40 028 B4 describes a transparent liquid crystal display, on whose side facing away from the user, a filter is arranged, the state of which can be changed between a transparent state and a light-scattering state.

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.The publication DE 10 2008 023 874 A1 describes a radiation-emitting arrangement with a radiation-emitting component and a switchable filter on an opaque carrier, so that a surface of the carrier appears colored.

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.In these devices, the problem arises that they are either not designed as transparent displays or that the contrast of the display can not be changed.

Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, eine Anzeige mit einer selbstleuchtenden Anzeigevorrichtung zur Bilddarstellung und zum Hindurchsehen zu schaffen.It is the object underlying the invention to provide a display with a self-luminous display device for image display and to see through.

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.This object is achieved according to the teaching of claim 1 by a transparent, light-emitting display device for displaying image information on a viewer side facing and a switchable filter for controlling the light passing through the transparent display light on the side facing away from the viewer of the display device.

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.This achieves the advantage that the display can be switched on the one hand such that a user can see through the display device and view behind the display objects and on the other hand can be switched so that the user only the displayed information appears, the contrast of the display is increased. Both the contrast and the transparency of the display device can be controlled easily.

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.In an advantageous embodiment, the display comprises a transparent display device with organic light-emitting diodes (OLEDs). These are z. B. applied to screens forming films. This has the advantage that the display device can be made particularly effective and with simple means in a wide variety of surface sizes.

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.In a further advantageous embodiment, the filter has electrochromic properties. This has the advantage that the filter can be produced with particularly simple means and is easily controllable.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst der Filter einen Polarisator. Dies weist den Vorteil auf, dass die Schaltzeiten des Filters verbessert sind.In a further advantageous embodiment, the filter comprises a polarizer. This has the advantage that the switching times of the filter are improved.

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.In a further advantageous embodiment, the filter is adapted to control the intensity of the light passing through the transparent display device. This has the advantage that the contrast of the display is improved by darkening the filter.

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.In a further advantageous embodiment, the filter is adapted to control the wavelength of the light passing through the transparent display device. This has the advantage that the contrast of a monochrome display can be improved. Furthermore, this has the advantage that the color background of the display can be controlled and thus adapted to different lighting environments.

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.In a further advantageous embodiment, the display comprises a color filter foil. This has the advantage that the display can be fixed to specific ambient light.

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.The invention allows the use of all known switchable and controllable layers which can be used as filters, namely electrochromic, gaschrome, photochromic, photoelectrochromic, thermochromic and thermotropic layers as well as PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal), SPD (Suspended Particle Device). , HYSWM (Hydrogen Switchable Mirrors), e-paper and transparent displays.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und im Folgenden näher beschrieben.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and described in more detail below.

1 eine erfindungsgemäße Anzeige mit einer selbstemittierenden Anzeigevorrichtung und einem Filter und 1 a display according to the invention with a self-emitting display device and a filter and

2 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anzeige mit einer Farbfilterfolie. 2 a further embodiment of the display according to the invention with a color filter sheet.

Es folgt die Erläuterung der Erfindung anhand der Zeichnungen nach Aufbau und nach Wirkungsweise der dargestellten Erfindung. The following is the explanation of the invention with reference to the drawings according to structure and mode of operation of the illustrated invention.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Anzeige 1 mit einer selbstemittierenden Anzeigevorrichtung 2 und einem schaltbaren Filter 3. 1 shows a display according to the invention 1 with a self-emitting display device 2 and a switchable filter 3 ,

Die Anzeigevorrichtung 2 kann beispielsweise für einen Fernseher, eine Anzeigetafel oder ein Fahrassistenzsystem in einem Fahrzeug (Head-Up-Display) verwendet werden.The display device 2 can for example be used for a television, a scoreboard or a driving assistance system in a vehicle (head-up display).

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.The display device 2 is at one of the viewer 4 facing side of the display 1 arranged and used for example to display image information. The display device 2 is formed as a transparent active matrix through which the viewer 4 an object 5 through the ad 1 through. In particular, the display device 2 equipped with light-emitting components that serve to provide appropriate image information to the viewer 4 display. In particular, it may be in the display device 2 to act a matrix display with organic light emitting diodes (OLED).

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.The use of organic light-emitting diodes is particularly advantageous for the production of a transparent display, since this can achieve a high color brilliance with simultaneously high transparency of the display. In general, however, all transparent display devices can be used which actively display image information to an observer 4 can represent.

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.At one of the viewer 4 opposite side of the display device 2 is a filter 3 arranged. The filter 3 is suitable, by the display device 2 to pass through light according to predetermined requirements. The filter 3 For example, it may comprise an electrochromic material that changes its optical properties by applying a voltage or current.

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.Electrochromic materials change the light transmission, depending on the applied DC voltage. By applying a low voltage of, for example, 3 volts, a bluish coloration can be achieved. In particular, in the discharge of electrical charges to a microscopically thin coating (for example, tungsten oxide, polyaniline) can be activated and change their color. The duration of this process can be from a few seconds to several minutes. If the glass is short-circuited or the polarity of the voltage is changed, it becomes colorless again. Depending on the purpose, the voltage can be applied manually or automatically, for example by sensors that measure the brightness. The glass requires power only during the coloration phase or when producing complete transparency. If no voltage is applied, the glass will retain its current color until power is restored.

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.Therefore, it is possible to apply a voltage to the filter 3 from a transparent state to an opaque, darkened state. In addition, it is possible to use the filter 3 to be switched such that it is switched by applying appropriate voltages continuously from a transparent state to an opaque state and so stepless gray levels of the filter 3 can be adjusted.

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.Alternatively, it is also possible to use a photochromic or phototropic material which, in the presence of a given ambient light intensity, independently changes its transparency to the contrast of the display 1 to increase.

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.For example, substances which react to UV rays are added to these materials in the production of the base material. The glasses treated in this way darken with increasing light intensity. This process reverses when the light fades and the glass returns to its deactivated initial state.

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.In general, for the filter 3 all suitable optical switches can be used, by which a light intensity can be changed, for example by glasses based on liquid crystals and polarizers.

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.These glasses are based on a liquid crystal film embedded between two sheets of flat glass and connected to a power source. With the application of a voltage, the liquid crystals arrange themselves in a preferred direction, whereby the glass becomes transparent to the eye. When the voltage disappears, the crystal structure becomes opaque.

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.Further, the display may include a rotary control, not shown, for manually controlling the filter 3 include. In addition, the control of the transparency can be taken over by a sensor and an electrical circuit, wherein an ambient light detected and the filter 3 is controlled in dependence of the detected measured value. In this case, the control can be carried out such that at high ambient light of the filter 3 is switched to an opaque state to increase the contrast of the display. In general, however, the control of the filter may be otherwise adapted to a particular use of the display, such as when using the display 1 in a vehicle.

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. By the display according to the invention 1 the advantage is achieved that by selectively transparent switching the display device 1 a viewer 4 behind the display device 1 arranged objects 5 or by darkening the filter 3 towards the viewer 4 can be hidden. In particular, by dark switching of the filter 3 the advantage that the viewer 4 not through the ad 1 passing light disturbed and a contrast of the display device 2 is increased in this state.

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.The filter 3 may be adapted to provide a continuous adjustment of the intensity of the filter 3 passing light controls. This allows the gray levels of the filter 3 be adjusted continuously.

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.In another embodiment, the filter 3 controlled so that it absorbs different wavelength ranges of the visible light. For example, the filter 3 be switched from a transparent state to a state in which the filter 3 only absorbs light of a certain wavelength. This can be done by the display 1 to control passing light with respect to a particular color characteristic.

2 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anzeige zusammen mit einem Farbfilter 4. 2 shows a further embodiment of the display according to the invention together with a color filter 4 ,

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.The color filter 4 serves to that through the display device 1 Pre-filter passing light with respect to certain color properties and is at a the user 4 opposite side of the filter 3 arranged. Alternatively, a color filter layer between display device 2 and the filter 3 be provided.

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.A setting of the intensity of the display 1 However, light passing through is also in this embodiment via the switchable filter 3 achieved. Pre-filtering the light through the color filter 4 is particularly advantageous when using display devices that emit monochrome light. Due to the special vote of the color filter 4 and a monochrome display device, a particularly strong contrast can be achieved.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Anzeigedisplay
22
Anzeigevorrichtungdisplay device
33
Filterfilter
44
Farbfiltercolor filter
55
Gegenstandobject

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (7)

Anzeige (1) mit steuerbarer Transparenz, gekennzeichnet durch – eine transparente, lichtemittierende Anzeigevorrichtung (2) zum Anzeigen von Bildinformation an einer einem Betrachter (4) zugewandten Seite und – einen schaltbaren Filter (3) zum Steuern des durch die Anzeigevorrichtung (2) hindurchtretenden Lichtes an der dem Betrachter (4) abgewandten Seite der Anzeigevorrichtung (2).Display ( 1 ) with controllable transparency, characterized by - a transparent, light-emitting display device ( 2 ) for displaying image information to a viewer ( 4 ) and - a switchable filter ( 3 ) for controlling by the display device ( 2 ) passing light at the viewer ( 4 ) facing away from the display device ( 2 ). Anzeige (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Anzeigevorrichtung (2) organische Leuchtdioden umfasst.Display ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the transparent display device ( 2 ) comprises organic light-emitting diodes. Anzeige (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (3) elektrochrome Eigenschaften aufweist.Display ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the filter ( 3 ) has electrochromic properties. Anzeige (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (3) einen Polarisator umfasst.Display ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the filter ( 3 ) comprises a polarizer. Anzeige (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (3) angepasst ist, die Intensität des durch die transparente Anzeigevorrichtung (2) hindurchtretenden Lichtes zu steuern.Display ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the filter ( 3 ), the intensity of the light emitted by the transparent display device ( 2 ) to control light passing through. Anzeige (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (3) angepasst ist, die Wellenlänge des durch die transparente Anzeigevorrichtung (2) hindurchtretenden Lichtes zu steuern.Display ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the filter ( 3 ), the wavelength of the light emitted by the transparent display device ( 2 ) to control light passing through. Anzeige (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige (1) einen Farbfilter umfasst.Display ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the display ( 1 ) comprises a color filter.
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