Patent DE-102020008013-B3 (DE)
Title: Optisches Element mit variabler Transmission und Bildschirm mit einem solchen optischen Element
Inventor: BREGULLA ANDREAS
IPC: G02F1/167
Filed: 2020-05-14
Granted: 2021-10-07
Abstract: Die Erfindung betrifft ein optisches Element, umfassend ein im Wesentlichen plattenförmiges Substrat (S) mit einer als Lichteintrittsfläche ausgebildeten ersten Großfläche und einer als Lichtaustrittsfläche zweiten ausgebildeten Großfläche, eine Flüssigkeit oder eine Gerüstmatrix (F), die zwischen der ersten und der zweiten Großfläche angeordnet ist und bis zu 60 Volumenprozent elektrophoretisch oder magnetophoretisch bewegbare Partikel einer ersten Art (PA) enthält, wobei eine Vielzahl an Partikeln der ersten Art (PA) vorhanden ist, welche Licht einer oder mehrerer Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche absorbieren, flächenförmig an einer oder beiden Großflächen und/oder zwischen den Großflächen im Substrat (S) ausgebildete elektromagnetische Schaltmittel, welche in einem eingeschalteten Zustand ein zwischen den Großflächen wirksames elektromagnetisches Feld erzeugen, wodurch die Partikel der ersten Art (PA) in der Flüssigkeit oder der Gerüstmatrix (F) bewegt werden, so dass sich eine winkelabhängige Transmission des optischen Elements für Licht der Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche, die von den Partikeln der ersten Art (PA) absorbiert werden, welches über die Lichteintrittsfläche in das Substrat (S) eintritt, ändert, so dass mittels der elektromagnetischen Schaltmittel und einer Ansteuerschaltung mindestens zwei Betriebszustände B1 und B2 definiert sind, wobei zusätzlich zu den Partikeln der ersten Art (PA) außerdem Partikel einer zweiten Art (PB) in der Flüssigkeit oder Gerüstmatrix (F) enthalten sind und die Partikel der zweiten Art (PB) Licht einer oder mehrerer Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche reflektieren und/oder streuen und/oder transmittieren, wobei ferner alle elektromagnetischen Schaltmittel als flächenförmige Elektroden EPN mit zwischen positiv und negativ umkehrbarer Polung auf der ersten und der zweiten Großfläche angeordnet sind, wobei entlang einer Flächennormalen der ersten oder zweiten Großfläche gesehen negativ gepolte Elektroden EPN auf der ersten Großfläche negativ gepolten Elektroden EPN auf der zweiten Großfläche und positiv gepolte Elektroden EPN auf der ersten Großfläche positiv gepolten Elektroden EPN auf der zweiten Großfläche gegenüberliegen, und wobei in einer Vorzugsrichtung zwischen zwei positiv gepolten Elektroden EPN auf jeder der Großflächen eine negativ gepolte Elektrode EPN und zwischen zwei negativ gepolten Elektroden EPN eine positive Elektrode EPN angeordnet ist, sofern nicht zwischen zwei positiv gepolten Elektroden EPN oder zwei negativ gepolten Elektroden EPN eine Leerstelle ohne Elektrode angeordnet ist, wobei die Leerstellen periodisch angeordnet sind, die Partikel der ersten Art (PA) jeweils die eine und die Partikel der zweiten Art (PB) die andere elektrische Ladungspolarität aufweisen, in beiden Betriebszuständen B1 und B2 mehr als 70% der Partikel der ersten Art (PA) jeweils zwischen den positiv gepolten Elektroden EPN lokalisiert und dazu komplementär mehr als 70% der Partikel der zweiten Art (PB) jeweils zwischen den negativ gepolten Elektroden EPN lokalisiert sind, oder umgekehrt, und dabei im ersten Betriebszustand B1 die Partikel der zweiten Art (PB) jeweils zwischen gleichpoligen Elektroden lokalisiert sind, die jeweils an