ИНДИКАТОРНОЕ УСТРОЙСТВО, В ЧАСТНОСТИ ПРОЗРАЧНЫЙ МУЛЬТИМЕДИАФАСАД
DISPLAY DEVICE, PARTICULARLY TRANSPARENT MULTIMEDIA FACADE

Изобретение относится к индикаторному устройству, в частности к индикаторному устройству с большим полем индикации, в особенности к прозрачному медиафасаду.
Из уровня техники известны индикаторные устройства с большим полем индикации, например, в виде видеодисплеев с большим полем индикации для спортивных передач на открытом воздухе или в виде медиафасадов, состоящих из пластинок. Отдельные пластинки оснащены светоизлучающими средствами, например светодиодами. Пластинки смонтированы в решетки или сетки. Сетевые структуры являются очень броскими из-за толщины отдельных пластинок до 20 мм или более. Сетевые структуры, т.е. пластинки, могут монтироваться также перед фасадами здания. В пластинки интегрируются светоизлучающие средства, предпочтительно светодиоды. С помощью медиафасадов возможна, например, многоцветная иллюминация большой площади фасадов. Так, например, на индикаторных устройствах с большим полем индикации, т.е. на медиафасадах, могут воспроизводиться в цвете события или живая графика. С помощью индикаторных устройств на фасадах крупным планом можно заставить также двигаться видеоизображения, например, подвижные телевизионные изображения. Недостатком индикаторных устройств, в частности медиафасадов, согласно уровню техники, было то, что они были едва прозрачными или имели дорогостоящую конструкцию, и что перед фасадами здания большое количество пластинок приходилось монтировать открыто. Затем на пластинках устанавливались отдельные светодиоды. Сами пластинки очень боялись непогоды, в частности экстремальных погодных явлений, как, например, ветра, и их установка стоила недешево.
Таким образом, задача изобретения состоит в создании индикатора с большим полем индикации, в частности медиафасада, лишенного недостатков уровня техники, в частности его дорогостоящей конструкции.
Эта задача согласно изобретению решается тем, что индикаторное устройство с большим полем индикации, в частности медиафасад, содержит элемент, содержащий по меньшей мере частично прозрачный и/или квазипрозрачный элемент, причем прозрачный и/или квазипрозрачный элемент содержит по меньшей мере одну прозрачную и/или квазипрозрачную подложку, а на части прозрачной и/или квазипрозрачной подложки смонтированы светоизлучающие средства.
Монтаж светоизлучающих средств на прозрачной подложке осуществляется, например, как это описано в ЕР-А-1450416. Прозрачная и/или квазипрозрачная подложка в видимом диапазоне света прозрачна и/или квазипрозрачна и, в частности, структурирована произвольным образом. Светоизлучающие средства согласно изобретению нанесены на поверхность прозрачной подложки непосредственно.
Под прозрачными подложками понимаются, в частности, подложки, как, например, стекла с пропусканием ≥80, особенно предпочтительно, ≥90% в видимом диапазоне длин волн при перпендикулярном падении света. Видимый диапазон длин волн составляет 380-780, предпочтительно, 420-780 нм.
Под квазипрозрачными понимаются подложки с пропусканием в диапазоне 40-80% видимого диапазона длин волн при перпендикулярном падении света.
В качестве материалов для прозрачной и/или квазипрозрачной подложки используются все неорганические стекла, в частности силикатные стекла, предпочтительно, известково-натриевые стекла, а также боросиликатные стекла, в частности, также огнеупорные стекла. Другими материалами для прозрачных и/или квазипрозрачных подложек могут быть также пластмассы, прозрачные и/или квазипрозрачные в видимом диапазоне длин волн, в частности, прозрачные, как стекло, т.е. прозрачные, пластмассы, как, например, полиметилметакрилаты, акриловое стекло или поликарбонаты.
Благодаря конструкции индикаторного устройства с большим полем индикации согласно изобретению, содержащего по меньшей мере частично прозрачный и/или квазипрозрачный оптический элемент по меньшей мере с одной прозрачной и/или квазипрозрачной подложкой, можно создать, например, прозрачный и/или квазипрозрачный медиафасад, который еще допускает обзор здания или из здания, перед котором размещен медиафасад, но в то же время обходится без дорогостоящей пластинчатой конструкции.
Медиафасад может быть выполнен таким образом, чтобы он сам стал частью прозрачного и/или квазипрозрачного элемента фасада и/или, в частности, устанавливался, например, подвешивался, в качестве прозрачного и/или квазипрозрачного медиафасада перед существующими фасадами. Светоизлучающие средства, предпочтительно, состоят из органических или неорганических светодиодов. Если медиафасад хотят использовать, например, для получения телевизионных изображений, то в первом варианте выполнения изобретения в качестве осветительного средства, предпочтительно, воспользоваться устройством с неорганическими светодиодами, воспроизводящими все три основных цвета элемента видеоизображения (красный, зеленый, синий) в одном единственном корпусе. Такие светодиоды называются RGB-светодиодами. Прозрачные индикаторные устройства с большим полем индикации, в частности медиафасады с так называемыми RGB-светодиодами, идеально подходят при соответствующем управлении отдельными светодиодами для медийной проекции, например телевизионных изображений. В так называемых RGB-светодиодах в одном единственном светодиодном чипе реализуются все основные цвета телевизионного изображения (красный, зеленый, синий).
Альтернативный вариант выполнения изобретения заключается в тесном соседстве друг с другом трех светодиодов. Один из светодиодов эмитирует красный цвет, другой - зеленый, а третий - синий цвет. Расстояния между тремя светодиодами находятся в диапазоне 5 мм. Наблюдатель, находящийся на расстоянии более 1 м от индикаторного устройства, воспринимает это как смешанную светящуюся точку.
Особенно предпочтительно, чтобы светоизлучающие средства, т.е. отдельные светодиоды, для наблюдателя, находящегося вдалеке на большом расстоянии от индикаторного устройства, снабжались током и управлялись неброско, в частности, незаметно. Для этого подходят, например, прозрачные токопроводящие дорожки, известные, например, из ЕР-А 1450416, а также из WO 2006/018066.
Содержание обеих публикаций WO 2006/018066 и ЕР-А 1450416 включено в настоящую заявку полностью. Токопроводящие дорожки служат как для электропитания, так и для управления отдельными RGB-светодиодами. При таком устройстве шина управления и токопровод по крайней мере для одного полюса представляют собой одно и то же. В этом случае другой полюс светодиода соединен со сборной шиной.
Особенно предпочтительно, чтобы прозрачные токопроводящие дорожки состояли из прозрачного электропроводящего слоя для передачи энергии. Благодаря этому по этим токопроводящим дорожкам могут передаваться и более сильные токи, так что по одной токопроводящей дорожке могут подпитываться даже несколько светоизлучающих средств. Однако предпочтительно, чтобы установка с токопроводящими дорожками была скомпонована таким образом, чтобы для получения соответствующих изображений каждый отдельный светодиод мог управляться индивидуально.
Наряду с прозрачными токопроводящими дорожками с пропусканием ≥40, в частности ≥60%, в видимом диапазоне длин волн, могут быть использованы также токопроводящие дорожки с малой прозрачностью, т.е. с пропусканием менее 40%, в частности ≥60%, если токопроводящие дорожки выполнены, соответственно, узкими, т.е. небольшой ширины. Такими токопроводящими дорожками являются, например, токопроводящие дорожки на основе серебряной проводящей пасты.
Прозрачный и/или квазипрозрачный элемент содержит, в частности, по меньшей мере одну прозрачную и/или квазипрозрачную подложку с установленными на ней светоизлучающими средствами, причем прозрачная и/или квазипрозрачная подложка выполнена в виде пластины. Прозрачная и/или квазипрозрачная подложка, как уже упоминалось выше, может состоять из пластмассы или стекла, или кристаллического, или частично кристаллического, или керамического, или частично керамического материала, в частности, из стеклокерамики. Например, было бы возможно в качестве пластмассовой подложки акриловое стекло или же известково-натриевое стекло, или серое стекло, или обедненное железом стекло с содержанием железа, предпочтительно, менее 0,05 весовых %, предпочтительно, менее 0,03 весовых % - в качестве стеклянной подложки.
Прозрачный и/или квазипрозрачный элемент, предпочтительно, может содержать покровную пластину, и в этом случае он выполнен, в частности, в виде композиционного элемента. В общем случае над прозрачной и/или квазипрозрачной подложкой со светоизлучающими средствами устанавливается покровная пластина.
Прозрачный и/или квазипрозрачный элемент может содержать слой литьевой смолы, позволяющий либо закреплять прозрачную и/или квазипрозрачную подложку со светоизлучающими средствами на фасаде непосредственно, либо соединять его с покровной пластиной, образуя пластину из многослойного стекла. Альтернативой соединения с литьевой смолой может быть также соединение с клейкой пленкой. Для этого, предпочтительно, используются пленки из PVB (поливинилбутираль), TPU (термопластичный полиуретан), PET (полиэтилентерефталат), EVA (этиленвинилацетат). Пленка, ламинируемая в пластину из многослойного стекла между прозрачной и/или полупрозрачной подложкой со светоизлучающими средствами и покровной пластиной, может быть особой пленкой, например пленкой, с жидкокристаллическим покрытием. Такая пленка с жидкокристаллическим покрытием путем приложения напряжения дает возможность переключения пленки из непрозрачного или малопрозрачного состояния в прозрачное состояние. При этом происходит фазовый переход жидких кристаллов из первоначально полностью неупорядоченной структуры, заставляющей пленку становиться при светопропускании мутной, в упорядоченную фазу, пропускающую видимое излучение. В этом случае пленка представляется прозрачной и перестает быть молочной. Переключаемая пленка может покрывать всю поверхность элемента или только его часть.
В порядке альтернативы или дополнения к пленке, содержащей жидкие кристаллы, в качестве пленки может быть использована также пленка, содержащая центры рассеяния. Пленка, содержащая центры рассеяния, стала известна, например, из DE-U-2000 09099 или DE-U-2000 12471. Пленки, содержащие центры рассеяния, например, рассеивающий слой, пригодны для визуализации проецируемых световых изображений на участке рассеивающей пленки.
Для усиления контраста между рассеивающей пленкой и одной из обеих пластин многослойного стекла в качестве средства усиления контраста может быть вставлена серая пленка.
Если рассеивающая пленка, как описано выше, выполнена в виде жидкокристаллической пленки, то плоскость проекции образуется благодаря рассеивающему молочно-мутному состоянию переключаемой жидкокристаллической пленки. Затем такая плоскость проекции, если проекция больше не воспроизводится, могла бы снова переключиться в прозрачное состояние.
Плоскость проекции наряду с большим полем индикации с помощью светоизлучающих средств в виде светодиодов допускает проекцию изображений и, в частности, логотипов на отражение и на просвет.
Если прозрачный и/или квазипрозрачный элемент в качестве элемента из многослойного стекла выполнен по меньшей мере из двух пластин, то светоизлучающие средства могут ламинироваться в прозрачную пленку, например в пленку из PVB, TPU или PET, не выполняющую никакой оптической функции. На этот счет имеется ссылка на WO 2004/106056. Содержание этой публикации включено полностью.
Прозрачная пленка, оснащенная светоизлучающими средствами, например светодиодами, являющаяся прозрачной и проводящей, распространяется, например, фирмой SUN-TEC Swiss United Technologies GmbH & Co. Rebenweg 20, 6331 Hünenberg, Schweiz. Такие пленки, оснащенные светодиодами, являются прозрачными и проводящими. Пленки, оснащенные светодиодами, могут заливаться в элемент из многослойного стекла с помощью литьевой смолы. Возможно также ламинирование с помощью клейкой пленки, например пленки из PVB, TPU или EVA.
Покровная пластина может быть неорганическим стеклом, в частности силикатным стеклом, предпочтительно, известково-натриевым стеклом, а также боросиликатным стеклом, в частности, также огнеупорным стеклом. В качестве покровных пластин возможны и другие стекла.
В особом варианте выполнения на прозрачную подложку наряду со светодиодами можно было бы нанести аморфный кремний, например, в виде полос. Затем вместе с покровной пластиной по тонкопленочной технологии формируется фотоэлектрический модуль, который снаружи является светопроницаемым. Тонкопленочными фотоэлектрическими модулями являются, например, стеклянные ASI-модули фирмы SCHOTT Solar GmbH, Carl-Zeiss-Straße 4, 63755 Alzenau. Энергия солнца, поглощаемая таким модулем, может запасаться и расходоваться для энергоснабжения светодиодов в более поздний момент времени. Относительно тонкопленочной технологии в приложениях по использованию энергии солнца, в частности, относительно фотоэлектрических модулей, имеется ссылка на ЕР 0500451. Согласно ЕР 0500451 светопроницаемый тонкопленочный фотоэлектрический элемент отличается прозрачной подложкой, на которую нанесена последовательность тонких слоев, содержащая прозрачный слой металла, фотоэлектрический полупроводниковый преобразующий слой и дополнительный слой металла для получения фототока.
В порядке альтернативы покровная пластина может быть соединена с прозрачной и/или квазипрозрачной подложкой таким образом, что между покровной пластиной и прозрачной или квазипрозрачной подложкой образуется промежуточное пространство, используемое, например, для композита из изолирующего стекла. В случае композита из изолирующего стекла можно было бы, в частности предусмотреть теплоизоляционные и солнцезащитные слои. Для индикаторного устройства, в частности, медиафасада, особым преимуществом является то, что токопроводящие дорожки для электропитания светоизлучающих средств разделены на несколько электрических контуров, а именно, таким образом, что отдельные светоизлучающие средства управляются индивидуально. Таким образом, на индикаторном устройстве с большим полем индикации, в частности на медиафасаде, можно воспроизводить видеоизображения. При таком применении особенно предпочтительно, чтобы отдельные RGB-светодиоды устанавливались на прозрачной подложке в виде матрицы.
Если прозрачная подложка отделена от покровной пластины промежуточным пространством, промежуточное пространство может быть заполнено также средой, например охлаждающей средой.
Если формируется композит из изолирующего стекла, то вместо покровной пластины может быть применен светопроницаемый тонкопленочный солнечный модуль. В отношении солнечных модулей имеется ссылка на ЕР 0500451 А.
Для предотвращения излучения светодиодов в направлении внутреннего помещения здания, перед которым установлен медиафасад, они могут быть экранированы от внутреннего помещения. В частности, таким образом может быть предотвращено обратное излучение светоизлучающих средств, т.е. светодиодов, в направлении здания. Альтернативой экранированию светодиода, излучающего во все стороны, является также применение светодиодов с односторонним излучением.
Экранирование было бы возможно благодаря весьма тесному размещению контактных площадок на прозрачной подложке, принимающих светодиоды. В порядке альтернативы прозрачная подложка могла бы пройти пескоструйную обработку или обладать зеркальным эффектом на участке, где установлены светодиоды. Кроме того, излучение во внутреннее помещение может быть предотвращено с помощью зеркальных элементов, противолежащих светодиодам.
x
x
x
x
x
x
x
x
x
2
2
При изготовлении токопроводящих дорожек, в частности также прозрачных токопроводящих дорожек, в предпочтительном варианте выполнения находят применение оксиды металлов, например, ITO(InO:Sn), FTO(SnO:F) или ATO(SnO:Sb). Однако возможны также ZnO:Ga, ZnO:F, ZnO:B, ZnO:Al или Ag/TiO. Особенно предпочтителен FTO(SnO:F), в частности, (SnO:F), поскольку этот материал в изолирующем композите из стекла может использоваться в качестве теплоизоляционного слоя. Применение (SnO:F) в качестве теплоизоляционного слоя описано в публикации «Dünnfilmtechnologie auf Flachglas» (Тонкопленочная технология на листовом стекле) von Hans Joachim Gläser, S. 155-S. 199, Verlag Karl Hofmann, 1999, содержание которой полностью включено в заявку.
Нанесение проводящего слоя на прозрачную подложку осуществляется, предпочтительно, с помощью химического осаждения пленок из паровой фазы (CVD) или физического осаждения пленок из паровой фазы (PVD), нанесением покрытия методом погружения, напылением, нанесением покрытия химическим или электрохимическим способом, нанесением покрытия из золь-геля.
2
x
x
Лишь в качестве примера здесь следует назвать пиролиз с распылением, ионное напыление, а также способ нанесения покрытия из золь-геля. Нанесение покрытия путем пиролиза с распылением является особенно экономичным, причем в качестве материала покрытия, предпочтительно, используются SnO:F или SnO:F, или ZnO:F. Если хотят добиться особенно хороших оптических свойств, то предпочтительным методом нанесения является ионное напыление.
В качестве альтернативы этому возможно также, чтобы проводящий слой состоял из металла, нанесенного испарением или ионным напылением, как-то: Al, Ag, Au, Ni или Cr, которые, как правило, являются квазипрозрачными. Металлические покрытия, предпочтительно, находят применение при высоких температурах окружающей среды.
Токопроводящие дорожки могут наноситься также путем трафаретной печати элементов уменьшенных размеров, например, с нанесением серебра на прозрачную и/или квазипрозрачную подложку.
Под прозрачными проводящими слоями в настоящем изобретении понимают слои с пропусканием ≥40, предпочтительно, ≥60, в частности, >70, особенно предпочтительно, 80%, в видимом диапазоне длин волн.
2
2
x
1-x
2
Для получения систем с малым отражением в одном из усовершенствованных вариантов изобретения предусмотрено, чтобы на проводящий слой наносился специальный отражательный слой, например, из TiO, SiO, или смешанный слой из TiSiO.
R
R
Прозрачный элемент для обеспечения беспрепятственной видимости сквозь прозрачный элемент, предпочтительно, может содержать просветленный слой. Таким покрытием для стекла, просветленного в высокой степени, является, например, стекло AMIRAN, выпускаемое Schott AG, Mainz. AMIRAN, просветленное в высокой степени - это, например, стекло, интерференционно-оптически просветленное с обеих сторон методом погружения, с остаточным отражением только 1 процент. С помощью стекла, просветленного в высокой степени, отражение может быть уменьшено примерно до 1/8, и таким образом может быть достигнута исключительная прозрачность элемента.
С помощью таких стекол практически полностью могут быть исключены нежелательные зеркальные эффекты.
Проводящий слой из оксида металла или металла может иметь как форму матрицы, так и любую структуру. Это обеспечивает нанесение на прозрачную подложку сложных структур. Это, в свою очередь, позволяет наносить на прозрачную подложку полностью электронную схему. Структурирование проводящего слоя после его нанесения может производиться целенаправленным прерыванием слоя, например, с помощью лазера, осуществляющего местное нагревание покрытия и его испарение. При использовании лазера для образования структур в проводящем слое, нанесенном на всю поверхность, предпочтительно, чтобы слой в диапазоне длины волны применяемого лазера обладал особенно большим поглощением, а подложка пропускала волну этой длины. В такой системе практически вся энергия поступает в проводящий слой, а поверхность стекла обнаруживает лишь незначительные повреждения. В частности, в такой системе можно избежать трещинообразования в поверхности стекла.
В качестве альтернативы этому возможно структурирование слоя, нанесенного на всю поверхность с помощью литографии и последующих процессов травления.
Однако структурирование возможно также, если еще при нанесении покрытия, например при термовакуумном напылении с помощью метода маскирования, токопроводящие дорожки наносятся с заданной структурой.
Возможны также структуры токопроводящих дорожек из слоев серебра, например из серебряной проводящей пасты. Токопроводящие дорожки из серебряного проводящего лака не обязательно должны быть прозрачными сами, однако они выполнены таким образом, что наблюдателю, находящемуся на удалении, они не бросаются в глаза. Такого эффекта можно добиться, если отдельные токопроводящие дорожки выполнять, соответственно, узкими с небольшой шириной.
x
2
x
Особенно предпочтительно, если токопроводящие дорожки, состоят, в частности, из проводящих слоев, которые могут структурироваться за счет использования лазера, из так называемых слоев с высокой проводимостью, в частности, из оксида металла, в частности из SnO:F, предпочтительно SnO:F. Слои с высокой проводимостью, в частности, такие, которые содержат SnO:F имеют сопротивление слоя (поверхностное сопротивление), предпочтительно, ≤15 Ом/квадрат, в частности, ≤10 Ом/квадрат, особенно предпочтительно, ≤8 Ом/квадрат, в частности, предпочтительно, ≤7 Ом/квадрат, в частности, предпочтительно, ≤5 Ом/квадрат (Ω/), при толщине слоя порядка 500 нм.
x
2
Обычными при прозрачных подложках с покрытием из SnO:F, предпочтительно, SnO:F, при толщине порядка 500 нм были сопротивления слоя более 15 Ом/квадрат (Ω/).
Толщины этих слоев с высокой проводимостью составляют, предпочтительно, более 150 нм, предпочтительно, более 180 нм, в частности, предпочтительно, более 280 нм, в частности, предпочтительно, более 420 нм, в частности, предпочтительно, более 500 нм, в частности, предпочтительно, более 550 нм. Прозрачность, т.е. пропускание, таких слоев при длине волны 550 нм составляет более 82%, в частности более 87%, в частности более 89%.
Для подключения светодиодов или других электрических компонентов на несущих подложках на проводящий слой или на токопроводящую дорожку из материала с высокой проводимостью в предпочтительном варианте выполнения изобретения могут быть нанесены контактные площадки. Эти контактные площадки содержат проводящую пасту или лак, например серебряный лак или серебряную проводящую пасту. Нанесение отдельных контактных площадок может осуществляться с помощью трафаретной печати и последующего обжига, причем такой способ в случае применения стекол в качестве прозрачных подложек одновременно может использоваться для предварительного напряжения стекол. Преимуществом элементов, изготовленных таким образом, является то, что особенно твердые стекла могут быть получены без последующего дополнительного этапа обработки. Другое преимущество заключается в том, что благодаря нанесению контактных площадок на прозрачной подложке впервые становится возможной пайка. Альтернативно соединению с помощью пайки на токопроводящей дорожке может производиться также склеивание. Однако в отличие от клеевых соединений паяные соединения прочнее, долговременнее и нечувствительнее к внешним воздействиям, как-то: влажность воздуха, жара, химикаты и т.п.
Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения установка светоизлучающих средств, в частности светодиодов, осуществляется на прозрачной или квазипрозрачной подложке не непосредственно, например, с помощью приклеивания, а опосредованно. При опосредованной установке светоизлучающих средств сначала, как описано выше, наносится место соединения, т.е. контактная площадка. Затем к ней припаивается светоизлучающее средство, т.е. светодиод.
Если все почти невидимые токопроводящие дорожки выполнены, например, не из прозрачного материала с высокой проводимостью, а из тонкослойного серебряного проводящего лака, то серебряный проводящий лак, как соединительные контактные площадки, может быть нанесен методом трафаретной печати или методом дозировки. При методе дозировки серебряная проводящая паста наносится с помощью дозатора. Серебряные токопроводящие дорожки могут также наносится на прозрачную подложку струйным методом, например, с помощью струйной печати.
Другой возможностью было бы нанесение тонких проводов, предпочтительно металлических проводов.
Для подключения компонентов или светоизлучающих средств, соответственно, светодиодов к проводящему слою несущей подложки через контактные площадки оснащение несущей подложки светодиодами может происходить стандартными методами, известными в электронной промышленности, для чего, например, с помощью трафаретной печати на отдельные контактные площадки или на соединительные контактные площадки наносится паяльная паста. Вслед за этим на монтажной плате устанавливаются светодиоды. Для этого может использоваться монтажная установка для чипов, закрепляющая отдельные светоизлучающие средства на подложке перед процессом пайки. После закрепления отдельных светоизлучающих средств несущая подложка направляется в оплавляющую печь. В порядке альтернативы этому светодиоды, установленные с помощью монтажной установки для чипов, пропускаются через ванну для пайки волной припоя. Процесс пайки и опосредованное нанесение обладают преимуществом простой организации процесса, в частности, несущие подложки после нанесения светодиодов могут промываться.
Однако с помощью трафаретной или шаблонной печати на несущую подложку можно нанести проводящее клеящее вещество, так чтобы светоизлучающие средства и электрические компоненты, соответственно, могли быть установлены на несущей подложке непосредственно. Использоваться может как изотропно, так и анизотропно проводящее клеящее вещество. При очень малом расстоянии между токопроводящими дорожками предпочтение отдается анизотропному клеящему веществу. Недостатком непосредственного нанесения с помощью клеящего вещества является трудоемкая обработка, которая, как правило, предполагает чистоту помещения.
Особым преимуществом настоящего изобретения является свободная структурируемость. Она способствует тому, что на несущую подложку могут наноситься не только светоизлучающие средства, например светодиоды, как в уровне техники, но и другие электрические или электронные компоненты. При этом имеются в виду все известные электрические и электронные компоненты, например датчики, дискретные полупроводники, пассивные и активные компоненты, сопротивления, конденсаторы, катушки, динамики, интерактивные компоненты, как-то: клавиатуры и т.п. Интерактивные компоненты обеспечивают, например, индикацию и вызов информации клиентов, а также воспроизведение динамиками акустической информации в дополнение к воспроизведению видеоинформации. Кроме того, возможно, чтобы в подобластях жидкокристаллическая пленка управлялась с помощью проводящего слоя. Если светодиодами оснащается не весь участок с проводящим покрытием, то со светодиодами на подложку может быть нанесена вся электроника управления или часть электроники управления. Это является преимуществом в том случае, если индикаторные устройства используются как видеоустройства с большим полем индикации. Видеоиндикаторные устройства с большим полем индикации, которые могут быть созданы согласно изобретению, содержат более 1000, в частности, более 5000, предпочтительно, более 10000 отдельных светоизлучающих средств, особенно предпочтительно, более 100000 светоизлучающих средств, в частности, предпочтительно, более 250000 светоизлучающих средств, особенно предпочтительно, более миллиона отдельных светоизлучающих средств.
Индикаторные устройства с большим полем индикации, в частности, прозрачные медиафасады с количеством светодиодов, указанным выше, предпочтительно, распределены таким образом, что, например, более 80, в частности, более 100, предпочтительно, более 200, предпочтительно, более 500, особенно предпочтительно, более 750, особенно предпочтительно, более 1000 или больше отдельных светодиодов относятся к электронике управления, причем электроника управления, предпочтительно, установлена на прозрачной подложке. Это, в частности, возможно в том случае, когда светоизлучающими средствами оснащена не вся подложка. Не может быть использована, например, подложка на краю оптического элемента. В этом случае на краю оптического элемента можно установить электронику управления.
В таком случае отдельные токоподводы светодиодов можно перенести из оптического элемента на край. Тогда токоподводы отдельных светодиодов на краю могут быть подключены к сборной шине, проходящей по краю и снабжающей током отдельные светодиоды. Тогда с самого края от прозрачной подложки будут выведены лишь несколько кабелей.
2
2
2
2
2
2
2
Поля индикации больших экранов согласно изобретению насчитывает более 10 м, в частности, более 50 м, особенно предпочтительно, более 100 м, в частности, предпочтительно, более 1000 м, особенно предпочтительно, более 3000 м, в частности, предпочтительно, более 5000 м. По медиафасаду площадью 4000 м распределены около 400000 светодиодов. Поскольку прозрачные подложки такого размера не производятся, медиафасады такого большого формата формируются из отдельных собранных вместе прозрачных модульных элементов, содержащих соответствующую прозрачную подложку согласно изобретению. Модульное устройство прозрачных элементов дает возможность создавать поле индикации любого размера.
Преимущество электроники, т.е. управляющих шин, смонтированных на прозрачной подложке, в частности, при использовании чипов RGB-светодиодов для воспроизведения изображения, заключается в простоте монтажной схемы по сравнению с нынешним уровнем техники. Отдельные светодиоды, предпочтительно, монтируются на подложке не непосредственно, например, приклеиванием, а опосредованно. Для этого подложка снабжается так называемыми соединительными контактными площадками, содержащими проводящую пасту или лак, например серебряный проводящий лак или серебряную пасту. В этом случае на соединительных контактных площадок с помощью пайки устанавливаются отдельные или несколько светоизлучающих средств, например светодиодов.
В особенно предпочтительном варианте выполнения на несущей подложке устанавливаются не только отдельные электрические или электронные компоненты, как, например, катушки или конденсаторы, а дополнительные печатные платы или гибридные схемы с самостоятельными интегральными схемами, которые могут включать, например, источник тока или управление током. Кроме того, на несущей подложке могут устанавливаться также активные монтажные элементы, как, например, динамики.
Это, в частности, существенно, если используются RGB- светодиоды.
При компоновке прозрачного элемента для медиафасада в предпочтительном варианте выполнения предусмотрено, чтобы светоизлучающие средства защищались второй прозрачной подложкой. В этом случае светодиоды располагаются между прозрачной несущей подложкой и другой прозрачной подложкой. Таким образом, источники света могут дополнительно защищаться от таких внешних воздействий, как влажность и механический сдвиг.
В особенно предпочтительном варианте выполнения предусмотрено, чтобы другая прозрачная подложка также была снабжена проводящим прозрачным слоем.
Прозрачная подложка может быть как стеклянной, так и пластмассовой. Особенно предпочтительно, чтобы стеклянная подложка была закаленной и предварительно напряженной. В качестве особенно предпочтительных стекол находят применение известково-натриевые стекла.
В особенно предпочтительном варианте выполнения предусмотрено, чтобы несколько несущих подложек со светоизлучающими средствами, например со светодиодами, были соединены и контактировали друг с другом.
Особенно предпочтительно, чтобы прозрачный элемент для медиафасадов согласно изобретению находил применение в стеклянном композите, например в изолирующем композите из стекла. Композит из изолирующего стекла называется также двойной блок остекления (DGB). Под двойным блоком остекления или изолирующем элементом из стекла понимается стеклянный элемент, особенно стеклянный элемент для использования в области архитектуры, состоящий из двух стеклянных элементов, расположенных на расстоянии друг от друга. По меньшей мере один из этих стеклянных элементов содержит прозрачный элемент, имеющий одно или несколько светоизлучающих средств. Промежуточное пространство между по меньшей мере двумя расположенными на расстоянии стеклянными элементами, образующими двойной блок остекления (DGB), может быть заполнено средой. Среда может быть заполнена газообразной или жидкой и служить, например, для целей охлаждения.
Один элемент, который содержит прозрачный элемент с одним или несколькими светоизлучающими средствами, может быть или стеклом из одной пластины, безопасным стеклом из одной пластины, или частично предварительно напряженным стеклом из одной пластины. Кроме того, возможно, чтобы прозрачный элемент, как описано выше, являлся частью многослойного стекла, например безопасного многослойного стекла, которое может содержать как безопасное стекло из одной пластины, так и частично предварительно напряженное стекло. В случае многослойного стекла возможно, чтобы светодиоды были установлены на проводящем покрытии, нанесенном, например на одно стекло многослойного стекла, или непосредственно, или же в пленке, расположенной между обоими стеклами. Кроме того, первый элемент может быть особым стеклом, как, например, стекло с высокой степенью просветления, теплоизоляционное, солнцезащитное или огнеупорное стекло. Кроме того, первый элемент может быть прозрачным бетоном или стеклокерамикой.
Второй элемент изолирующего композита из стекла, установленный на расстоянии относительно первого элемента, в свою очередь, может быть или стеклом из одной пластины, безопасным стеклом из одной пластины, частично предварительно напряженным стеклом из одной пластины, многослойным безопасным стеклом, многослойным безопасным стеклом, содержащим безопасное стекло из одной пластины, и многослойным безопасным стеклом, содержащим частично предварительно напряженное стекло, или особым стеклом, как, например, стекло с высокой степенью просветления, декоративное стекло, цветное стекло, стекло с цветовым эффектом с интерференционно-оптическим покрытием, теплоизоляционное или солнцезащитное стекло. Кроме того, второй элемент композита из изолирующего стекла может быть огнеупорным стеклом или даже прозрачным бетоном.
Зазор между обоими элементами, в частности, в стеклянном изолирующем элементе, обеспечивается за счет распорного элемента, например металлической распорки, а также за счет уплотнения между обоими элементами, образующими изолирующей композит из стекла. Зазор А между обеими противолежащими поверхностями изолирующего композита из стекла составляет 5-50 мм, предпочтительно, 10-30 мм. Наряду с распоркой для ее уплотнения относительно пластинчатых элементов предусматриваются герметики, предпочтительно, из бутилкаучука.
Под пластинчатыми в этой заявке понимаются как плоские, так и гнутые пластинчатые элементы. В пластинчатом элементе согласно изобретению протяженность поверхности, образуемой пластиной, в 10 раз больше толщины пластины.
R
R
R
R
Как описано выше, второй элемент, не содержащий светодиодов, может принимать множество форм. Например, в первом варианте выполнения второго элемента можно было бы использовать стекло с высокой степенью просветления, например, стекло AMIRAN, выпускаемое Schott AG, с высокой степенью просветления, уменьшающее отражение по сравнению с непросветленными стеклами до одной восьмой. Точно так же могли бы использоваться стекла с цветовым эффектом, как, например, стекло NARIMA, выпускаемое Schott AG с покрытием и с цветовым эффектом на основе интерференционно-оптического эффекта. Кроме того, второй оптический элемент мог бы содержать окрашенные плоские стекла, например, стекло IMERA, выпускаемое Schott AG с бесструктурной поверхностью или окрашенное плоское стекло с односторонне структурированной поверхностью, как, например, стекло ARTISTA, выпускаемое Schott AG. Само собой разумеется, в изолирующем композите из стекла в качестве второго оптического элемента можно было бы также использовать стекло, прозрачное в видимом диапазоне, но имеющее структурированную поверхность, например поверхность, обработанную печатью, или поверхность, подвергнутую пескоструйной обработке. Само собой разумеется, противолежащее стекло не должно структурироваться, просветляться или выполняться как стекло с цветовым эффектом или декоративное стекло на всем участке прозрачного оптического элемента со светоизлучающими средствами, напротив, таким образом можно выполнять лишь отдельные участки стекла, противолежащего элементу со светодиодами.
Ниже изобретение более подробно поясняется на основе чертежей, не ограничиваясь этим.
Фиг. 1 изображает фрагмент прозрачной подложки для прозрачного элемента медиафасада со светоизлучающим средством, установленным на прозрачной подложке;
фиг. 2a-2d - типичный ход процесса изготовления прозрачной подложки со светоизлучающим средством с лазерным структурированием;
фиг. 3 - фрагмент прозрачной подложки для прозрачного элемента фасада;
фиг. 4а - первый вариант выполнения прозрачного элемента фасада с несколькими последовательно установленными прозрачными подложками со светодиодами;
фиг. 4b - второй вариант выполнения прозрачного элемента фасада с несколькими последовательно установленными прозрачными подложками со светодиодами;
фиг. 4с - третий вариант выполнения с несколькими последовательно установленными прозрачными подложками со светодиодами;
фиг. 5а-5f - различные стеклянные блоки, в частности изолирующие стеклянные блоки по меньшей мере с одним прозрачным элементом и/или квазипрозрачным элементом, принимающим светоизлучающие средства, и с дополнительным оптическим элементом;
фиг. 6 - мультимедиафасад;
фиг. 7а-7b - сечение и вид сверху первого варианта выполнения двух фасадных элементов, соединенных друг с другом;
фиг. 7с - сечение и вид сверху второго варианта выполнения двух фасадных элементов, соединенных друг с другом;
фиг. 8 - пример закрепления прозрачного элемента на фасаде.
x
На фиг. 1 изображена прозрачная или квазипрозрачная подложка, выступающая в качестве несущей подложки для светодиодов прозрачного элемента, например для медиафасада, с нанесенным проводящим слоем, который, в свою очередь, структурирован таким образом, что на прозрачную несущую подложку 1 нанесены токопроводящие дорожки 3. На токопроводящей дорожке 3 установлены отдельные контактные площадки 9, из которых здесь показана одна. Контактные площадки 9 служат для проводящего соединения отдельных светоизлучающих средств, например светодиодов, в частности RGB-светодиодов (не показаны), с токопроводящей дорожкой 3 для обеспечения энергоснабжения для них. Токопроводящая дорожка из ITO или FTO (SnO : F) имеет ширину b порядка нескольких мм. В качестве несущей подложки, предпочтительно, предусмотрено известково-натриевое стекло.
На фиг. 2а-2d изображен согласно изобретению ход процесса изготовления прозрачной подложки для установки светоизлучающих средств для прозрачного элемента мультимедиафасада. Сначала, например, золь-гель способом, проводящим слоем покрывается вся поверхность несущей подложки 1.
Затем согласно фиг. 2b, например, с помощью лазера, локально нагревающего и испаряющего покрытие, производится его структурирование. Таким образом могут быть получены как большие проводящие участки, так и отдельные токопроводящие дорожки. Несущие подложки, структурирующиеся с помощью лазера, предпочтительно, содержат проводящий слой, который в диапазое длины волны используемого лазера имеет большое поглощение, и подложку, которая при этой длине волны является пропускающей. При такой системе стеклянный слой имеет лишь незначительные повреждения. В частности, трещинообразование в таких системах может быть в широком смысле предотвращено. Особенно предпочтительно, в случае проводящего слоя речь идет о слое оксида металла с высокой проводимостью, как это описано выше. Материалами для этого слоя с высокой проводимостью могут быть один или несколько нижеследующих оксидов металла:
x
- InO:Sn
x
- SnO:F
x
- SnO:Sb
x
- ZnO:Ga
x
- ZnO:B
x
- ZnO:F
x
- ZnO:Al
x
- Ag/NiO

Покрытие с высокой проводимостью при толщине слоя около 500 нм, предпочтительно, имеет сопротивление слоя R ≤15 Ом/квадрат, в частности, ≤10 Ом/квадрат, в частности, ≤9 Ом/квадрат, в частности, ≤7 Ом/квадрат, в частности, ≤5 Ом/квадрат (Ω/).
x
x
x
x
2
Толщины слоев с высокой проводимостью составляют, предпочтительно, более 150 нм, предпочтительно, более 180 нм, в частности, предпочтительно, более 280 нм, особенно предпочтительно, более 420 нм, в частности, предпочтительно, более 500 нм, особенно предпочтительно, более 550 нм. Прозрачность таких слоев при длине волны 550 нм составляет более 82%, в частности, более 87%, особенно предпочтительно, более 89%. Предпочтительным образом слоями с высокой проводимостью являются слои из SnO:F, SnO:Sb, ZnO:F. Преимущество SnO:F, в частности, слоя SnO, состоит в том, что он действует не только как проводящий, но и как теплоизоляционный слой.
Разделительные линии между отдельными участками подложки на фиг. 2b обозначены позициями 11.1-11.3. Затем на структурирование согласно фиг. 2b на участках 13.1-13.4 наносятся отдельные контактные площадки, так называемые соединительные контактные площадки 9. Соединительные контактные площадки 9 содержат проводящую пасту или лак, например проводящий серебряный лак или серебряную пасту, которые с помощью трафаретной печати наносятся на проводящую подложку, а затем обжигаются. При обжиге одновременно может осуществляться предварительное напряжение прозрачной подложки, в частности прозрачной стеклянной подложки. Тем самым в ходе одной технологической операции достигается высокая механическая прочность. Альтернативно трафаретной или шаблонной печати припой может наноситься методом дозировки.
После нанесения контактов на различные участки 13.1-13.4 они, как показано на фиг. 2d, укомплектовываются стандартным способом, для чего паяльная паста наносится на соединительные контактные площадки 9, например, с помощью шаблонной трафаретной печати. Затем светодиоды (LED) устанавливаются на монтажную плату, причем может использоваться монтажная установка для чипов Chip-Bonder, закрепляющая светодиоды 4 перед процессом пайки. После закрепления отдельных светодиодов (LED) несущая подложка 1 с закрепленными на ней светодиодами пропускается через оплавляющую печь или через ванну для пайки волной припоя.
x
В варианте выполнения изобретения стеклянная подложка - обычно из известково-натриевого стекла - покрывается слоем оксида олова (SnO:F), легированного фтором. Нанесение покрытия осуществляется следующим образом.
Известково-натриевое стекло как прозрачное стекло нагревается до 500°С. Затем стекло опрыскивается хлоридом монобутилолова и плавиковой кислотой в этаноле, причем распыляемый раствор имеет следующий состав:
- хлорид монобутилолова 70%;
- этанол <30%;
- плавиковая кислота 0,4%.
После опрыскивания известково-натриевое стекло содержит прозрачный слой оксида олова, легированного фтором.
Покрытие разделятся лазером на отдельные участки или токопроводящие дорожки. С помощью ракеля посредством трафаретной печати наносится серебряная проводящая паста, например Cerdec SP 1248. Паста Cerdec SP 1248 сушится в конвейерной печи при 140°С в течение 2 минут, а затем с помощью установки для предварительного напряжения при примерно 700°С обжигается на известково-натриевом стекле и подвергается предварительному напряжению. После этого с помощью трафаретной печати наносится стандартная паяльная паста и осуществляется комплектация светодиодами. При последующей пайке оплавлением припоя укомплектованная подложка предварительно нагревается на 2 минуты до 120°С, а затем на 5 секунд нагревается до 235°С. Вслед за этим осуществляется постепенное охлаждение.
Предпочтительно, в качестве светодиодов применяются RGB-светодиоды. В случае RGB-светодиодов речь идет о светодиодах, воспроизводящих все три основных цвета элемента видеоизображения, а именно красный, зеленый и синий, в одном единственном корпусе. С помощью таких светодиодов можно очень просто воспроизводить движущиеся изображения, например телевизионные изображения на мультимедиафасаде. Для этого отдельные RGB-светодиоды для воспроизведения с помощью компьютера, например движущихся телевизионных изображений на медиафасаде, предпочтительно, управляются индивидуально.
Конфигурация с RGB-светодиодами на прозрачном элементе, установленном в качестве несущей подложки, предпочтительно, является правильной конфигурацией элементов растра.
Медиафасад, конечно, может быть также оснащен простыми светодиодами, которые в этом случае для воспроизведения световых конфигураций могут воспроизводить, например, движущиеся или сменяющиеся изображения.
На фиг. 3 изображен вариант выполнения изобретения, в котором прозрачный элемент, содержащий несущую подложку 1, структурирован на три различных участка 13.1, 13.2, 13.3, 13.4. При этом участки могут рассматриваться в качестве токопроводящих дорожек, причем на токопроводящие дорожки или рядом с ними светодиоды 4 устанавливаются с использованием способа, описанного со ссылкой на фиг. 2а-2d. Наряду со светодиодами 4, выполненными, предпочтительно, в виде чипа RGB-светодиодов, несущая подложка содержит и другие электронные компоненты, например компьютерные чипы 23, обеспечивающие индивидуальное управление чипами RGB-светодиодов 4.
В порядке альтернативы соединению отдельных светоизлучающих средств с токопроводящими дорожками проводящей прозрачной подложки, изготовленными на голоэдрической поверхности путем структурирования по альтернативной технологии, например методом трафаретной печати или струйным методом, можно было бы наносить отдельные токопроводящие дорожки возможно более тонко. Токопроводящие дорожки, нанесенные с помощью трафаретной печати или струйного метода, могли бы быть, например, тонкими серебряными проводящими дорожками, выполненными настолько тонко, чтобы они не бросались в глаза наблюдателю, находящемуся на удалении. Точно так же отдельные светодиоды или светодиодные чипы можно было бы соединять с помощью тонких проводов.
На фиг. 4а показан альтернативный вариант выполнения изобретения. В этом варианте выполнения изобретения вместо светодиодов, установленных на одном единственном несущем элементе подложки и выполненных в качестве так называемых RGB-светодиодов, несколько прозрачных подложек установлены последовательно, образуя прозрачный элемент для медиафасада, причем разные подложки оснащены светодиодами, эмитирующими разный свет. В варианте выполнения, изображенном на фиг. 4а, прозрачный элемент 200, который может быть использован в качестве элемента фасада, содержит в общей сложности четыре подложки, здесь четыре прозрачные пластины 202.1, 202.2, 202.3 и 202.4, установленные последовательно. В случае прозрачных подложек 202.1, 202.2, 202.3 речь идет о подложках, снабженных проводящим покрытием 204.1, 204.2, 204.3. В проводящем покрытии, например, с помощью лазерного структурирования, для соответствующих светоизлучающих средств, здесь светодиодов 208.1, 208.2, 208.3, 208.4, 208.5, 208.6, выполнены токопроводящие дорожки. Прозрачная пластина 202.4 является покровной пластиной элемента 200. Скрепляется элемент 200, например, с помощью скоб 206.1, 206.2. Возможно было бы даже соединение отдельных пластин между собой в форме многослойной стеклянной пластины, например, с помощью литьевой смолы или клейкой ленты. Светодиоды 208.1, 208.2, 208.3, 208.4, 208.5, 208.6 установлены на разных прозрачных подложках 202.1, 202.2, 202.3, 202.4 со смещением относительно друг друга, но все излучающей стороной в одном направлении, так что в направлении 210 излучение больше, чем в направлении 212. Направление 210 является предпочтительным направлением излучения. Если пластина многослойного стекла выполняется с пленкой, то светодиоды могут быть не только установлены на подложку, но и вмонтированы в пленку.
Светодиоды разных подложек могут эмитировать свет с различными длинами волн, так что возможны и цветные изображения, как, например, в случае чипов с RGB-светодиодами. Светодиоды 208.1 могут быть светодиодами, излучающими красный свет, светодиоды 208.2 - светодиодами, излучающими зеленый свет, а светодиоды 208.3 - светодиодами, излучающими синий свет. Светодиоды могут также управляться индивидуально, если, например, токопроводящие дорожки подводятся из элемента 200 к отдельным светодиодам отдельно. Таким образом, движущиеся или сменяющиеся изображения для медиафасада можно, как показано на фиг. 4а, воспроизводить даже с одним устройством.
На фиг. 4b показан альтернативный вариант элемента, в котором несколько прозрачных подложек со светодиодами установлены последовательно.
В варианте выполнения, изображенном на фиг. 4b, прозрачный элемент 300, используемый в качестве элемента фасада, имеет в общей сложности две подложки, прозрачные пластины 302.1, 302.2, установленные последовательно.
Как на фиг. 4а, обе пластины 302.1, 302.2 соединены друг с другом, например, с помощью скоб и, как принято в случае пластин из многослойного стекла, с уплотнительными элементами. В отличие от варианта выполнения согласно фиг. 4а в варианте выполнения согласно фиг. 4b предусмотрено, что на обеих пластинах 302.1, 302.2 с их внутренней стороны, т.е. со стороны, противолежащей промежуточному пространству, образованному дистанцированными пластинами, расположены проводящие покрытия 304.1, 304.2. Особенно предпочтительно, чтобы светодиоды 308.1, 308.2, 308.3, установленные на проводящем покрытии 304.1, 304.2, были установлены со смещением относительно друг друга и были расположены противоположно друг другу.
Если элемент фасада, сконструированный, как показано на фиг. 4b, используется таким образом, что сторона, обозначенная как внутренняя, обращена к зданию, а сторона, обозначенная как наружная - к наружной стороне, то светоизлучающие средства 308.1, 308.2, предпочтительно, излучают односторонне в направлении наружной стороны, а излучающее средство, т.е. светодиод 308.2, излучает в обратном направлении сквозь прозрачную пластину 302.2 также в направлении наружной стороны (AUßEN).
Чтобы не дать свету проникнуть в здание, можно предусмотреть, чтобы задняя сторона пластины 302.1 была снабжена абсорбирующим или отражающим материалом, так чтобы свет, излучаемый в направлении здания, также отражался в направлении внешней стороны.
В элементе, изображенном на фиг. 4b, в целях охлаждения в промежуточное пространство между пластинами 302.1 и 302.2 может быть вставлено инертное стекло, как в элементе из изолирующего стекла или с наполнителем, например, заполняющей средой.
На фиг. 4с изображен альтернативный вариант нескольких оснащенных светодиодами прозрачных подложек, установленных последовательно. В отличие от фиг. 4а и 4b, в варианте выполнения согласно фиг. 4с элементы установлены относительно друг друга без зазора, а последовательно установленные пластины соединены друг с другом, например, с помощью литьевой смолы, в виде композитного элемента. Элемент 400 содержит две пластины 402.1 и 402.2. Пластины 402.1 и 402.2 рассчитаны как прозрачные пластины, т.е. как прозрачные подложки, однако они могут быть также квазипрозрачными пластинами. Обе пластины 402.1 и 402.2 соединены друг с другом, например, посредством литьевой смолы 403, залитой между пластинами 402.1 и 402.2. Вместо смолы 403 между пластинами 402.1 и 402.2 могут быть также введены пленки, например, пленки из PVB (ПВХ) или EVA или другие клейкие пленки. Точно так же между обоими элементами можно ввести функциональные пленки, как, например, жидкокристаллические или рассеивающие пленки. На каждой из обеих прозрачных или квазипрозрачных подложек 402.1, 402.2 установлены светодиоды 408.1, 408.2, 408.3, 408.4. Предпочтительно, они снова установлены со смещением относительно друг друга. Если элемент используется на фасаде, на котором сторона, обозначенная как внутренняя обращена к строению, а сторона, обозначенная как наружная - в наружную сторону, то светодиоды 408.1, 408.2, предпочтительно, излучают в направлении наружной стороны, диоды 408.3, 408.4, предпочтительно, сквозь прозрачные подложки 402.1, 402.2 также в направлении наружной стороны. Светодиоды, предпочтительно, могут быть выполнены в виде светодиодов с односторонним излучением. Возможны также светодиоды с двухсторонним излучением. Если в случае светодиодов речь идет о таких светодиодах, которые излучают в обоих направлениях, то с помощью соответствующих отражателей свет, излучаемый в направлении фасада, т.е. вовнутрь, может отражаться в направлении наружной стороны.
Светоизлучающие средства, в частности светодиоды, могут быть установлены на проводящем покрытии, нанесенном на пластину многослойного стекла, или же в пленке, введенной между обеими пластинами.
Второй элемент изолирующего композита из стекла, дистанцированный относительно первого элемента, в свою очередь, может быть стеклом из одной пластины, безопасным стеклом из одной пластины, частично предварительно напряженным стеклом из одной пластины, многослойным безопасным стеклом, многослойным безопасным стеклом, содержащим безопасное стекло из одной пластины, и многослойным безопасным стеклом, содержащим частично предварительно напряженное стекло.
Зазор между обоими элементами в изолирующем элементе из стекла обеспечивается с помощью распорного элемента, например металлической распорки, а также уплотнения между обоими элементами, образующими композит из изолирующего стекла. Зазор А между обеими противолежащими поверхностями композита из изолирующего стекла составляет 5-50 мм, предпочтительно, 10-30 мм. Наряду с распоркой для уплотнения распорки относительно пластинчатых элементов предусматриваются герметики, предпочтительно, из бутилкаучука.
R
R
Второй элемент, не содержащий светодиодов, теперь может приобретать множество форм. Например, в первом варианте выполнения второго элемента можно было бы использовать стекло с высокой степенью просветления, например стекло AMIRAN, выпускаемое Schott AG с высокой степенью просветления, которое по сравнению с непросветленными стеклами уменьшает отражение до одной восьмой. Точно так же могли бы быть применены стекла с цветовым эффектом, как, например, стекло с цветовым эффектом NARIMA, выпускаемое Schott AG на основе итерференционно-оптического эффекта с покрытием. Кроме того, второй оптический элемент мог бы содержать окрашенные плоские стекла, например стекло IMERA, выпускаемое Schott AG с бесструктурной поверхностью или окрашенное плоское стекло с односторонне структурированной поверхностью, как, например, стекло ARTISTA, выпускаемое Schott AG. Само собой разумеется, в изолирующем композите из стекла в качестве второго оптического элемента можно было бы также использовать стекло, прозрачное в видимом диапазоне, но имеющее структурированную поверхность, например набитую поверхность или поверхность, подвергнутую пескоструйной обработке. Само собой разумеется, противолежащее стекло не должно структурироваться, просветляться или выполняться как стекло с цветовым эффектом или декоративное стекло на всем участке прозрачного оптического элемента со светоизлучающими средствами, напротив, таким образом можно выполнять лишь отдельные участки стекла, противоположного элементу со светодиодами. Прозрачный элемент со светоизлучающим средством, например прозрачная подложка со светоизлучающими средствами, может использоваться также в многослойных стеклах, в частности, в композитах из изолирующего стекла. В изолирующих композитах из стекла по меньшей мере еще один элемент расположен на расстоянии от прозрачного элемента со светоизлучающим средством, например соединен с ним через распорку. Между дополнительным элементом и прозрачным элементом со светоизлучающими средствами находится вакуум или газ-наполнитель, в частности инертный газ-наполнитель, как, например, аргон.
На фиг. 5а-5f показаны элементы, состоящие по меньшей мере из одной прозрачной и/или квазипрозрачной подложки и из еще одного элемента. Дополнительный элемент может рассматриваться также в качестве покровной пластины. Элементы, показанные на фиг. 5а-5f, предпочтительно, являются изолирующими элементами из стекла с промежуточным пространством.
Изолирующий элемент из стекла согласно первому варианту выполнения, изображенному на фиг. 5а, состоит из элемента 500 из многослойного стекла, а также из одиночной пластины 510. Элемент 500 из многослойного стекла состоит из прозрачной подложки 520 и нанесенного на нее проводящего покрытия 530. На проводящем покрытии 530 установлены светоизлучающие средства 540, например, с помощью паяных контактных площадок. На стороне, противоположной подложке, предусмотрена вторая пластина 560, покрывающая прозрачную подложку. В промежуточное пространство между прозрачным элементом с проводящим слоем и противоположной ему второй пластиной залита литьевая смола 570, так что получается элемент из многослойного стекла. Однако элемент из многослойного стекла может быть и таким, в котором пленка, которая может нести, например, светоизлучающие средства, расположена между пластинами, т.е. прозрачной подложкой и противоположной ей второй пластиной. Пленка со светоизлучающими средствами вместе с другими пленками ламинирована между обеими пластинами. Другие пленки могут быть также пленками с особыми функциями, например, жидкокристаллической пленкой, переключаемой между двумя состояниями. Можно было бы также одну часть вместо одной пленки, содержащей жидкие кристаллы, снабдить пленкой, содержащей рассеиватели, например, для получения плоскости проекции для проекции на отражение и на просвет. Зазор А между внутренними поверхностями 580, 590 обоих элементов 500, 510, т.е. здесь пластины 500 из многослойного стекла, а также элемента 510 из одной пластины, образующих элемент 600 из изолирующего стекла, составляет 5-55 мм, предпочтительно, 10-30 мм, в частности, около 16 мм. Зазор между элементом из многослойного стекла и одиночной пластиной выдерживается с помощью металлической распорки, предпочтительно, из алюминия. Распорный элемент 610 уплотнен относительно пластинчатых элементов, а именно с помощью герметика 620, состоящего, предпочтительно, из бутилкаучука. Полная герметизация промежуточного пространства между первым и вторым пластинчатыми элементами достигается с помощью бутилкаучука 630, нанесенного под распорным элементом 610. Между первым 500 и вторым пластинчатым элементом 510, предпочтительно, находится газообразная среда. При повышенных требованиях к теплоизоляции, в частности, используется среда инертного газа. Среда инертного газа может содержать, например, элементы аргона или ксенона, или криптона. Кроме того, на фиг. 5а обозначены поверхности, типичные для изолирующего элемента из стекла, а также стороны, обращенные в наружную сторону, т.е. с атмосферной стороны фасада, а также обращены во внутреннюю сторону, т.е. в сторону, обращенную к зданию. Элемент из многослойного стекла, обращенный в наружную сторону, содержит поверхности F1 и F2, а одиночная пластина, обращенная к зданию, - поверхности F3 и F4.
R
x
Для получения особенно прозрачного элемента можно предусмотреть, чтобы поверхность F4 была снабжена просветленным слоем, например, как в случае плоского стекла AMIRAN. На поверхности F2 и F3 могут быть нанесены теплоизоляционные слои, например мягкое покрытие на основе серебряных слоев или же твердое покрытие на основе SnO: F, или же солнцезащитные слои. Для достижения цветового эффекта можно предусмотреть, чтобы пластина композитного элемента или одиночная пластина были из цветного стекла. Здесь возможны также декоративные стекла.
В то время как промежуточное пространство в композитах из изолирующего стекла заполнено инертным газом, между обеими пластинами может также находиться среда, например охлаждающая среда.
На фиг. 5b показано устройство, аналогичное устройству на фиг. 5а, но в элементе 700 из многослойного стекла светоизлучающие средства 740 встроены в пленку 702, ламинированную между обеими пластинами 720, 760 элемента из многослойного стекла вместе с другими пленками, например клейкими пленками (не показаны), как описано выше. В остальном речь идет о таком же устройстве, как и на фиг. 5а, а для одинаковых компонентов используются одинаковые позиции, увеличенные на 200.
На фиг. 5с изображено устройство изолирующего элемента из стекла с двумя пластинами 800, 900 из многослойного стекла. В таком устройстве, например в элементе 800 из многослойного стекла, расположенном снаружи, могут быть установлены светоизлучающие средства 840. Светоизлучающие средства, как уже показано на фиг. 5b, могут быть установлены в пленке. Пленка со светоизлучающими средствами, в свою очередь, с помощью клейких пленок (не показаны) устанавливается между пластинами 820 и 860. Вместо одиночной пластины для пластины, обращенной во внутреннюю сторону, в свою очередь, использован элемент 900 из многослойного стекла с двумя пластинами 904, 906, который, само собой разумеется, может содержать и более двух пластин, например три пластины. Пленка 908, ламинированная в этот элемент из многослойного стекла, может быть, например, жидкокристаллической пленкой 908 для переключения между двумя состояниями, а именно между рассеивающим или мутным состоянием и состоянием пропускания, или по меньшей мере в диапазоне пленкой, снабженной рассеивателями и обеспечивающей возможность проекции на отражение и на просвет. В остальном на фиг. 5с одинаковые компоненты снова обозначаются одинаковыми позициями, Зазор между обоими элементами из многослойного стекла, образующими изолирующий элемент из стекла, выдерживается благодаря металлической распорке, предпочтительно, из алюминия.
На фиг. 5d показан особенно простой вариант выполнения элемента 950 из изолирующего стекла, содержащего прозрачную подложку 952, на которой установлены светоизлучающие средства 954.1, 954.2, 954.3, и покровную пластину 960. Как покровная пластина 960, так и прозрачная подложка 952, являются стеклами с одной пластиной, например известково-натриевыми стеклами. На прозрачную подложку 952 снова нанесено проводящее покрытие 958, образующее токопроводящие дорожки для отдельных светоизлучающих средств 954.1, 954.2, 954.3. Прозрачная или квазипрозрачная подложка 952 и покровная пластина 960 образуют изолирующий композит 950 из стекла. Для этого между обоими пластинчатыми элементами 960 и 952 устанавливается и герметизируется относительно пластинчатых элементов, а именно с помощью герметика, состоящего, предпочтительно, из бутилкаучука, распорка 962. В этом случае между обеими пластинами 960 и 952 образуется промежуточное пространство, которое может заполняться, предпочтительно, инертным газом или же средой, например охлаждающей средой.
На фиг. 5е показан особый вариант выполнения изолирующего элемента 980 из стекла, содержащего прозрачную подложку 982, являющуюся частью композитного элемента 956, в котором между прозрачной подложкой 982 и пластиной 983, соединенной с прозрачной подложкой 982, установлены светоизлучающие средства 954.1, 954.2, 954.3. Элемент из многослойного стекла, в свою очередь, распоркой 992 соединен с солнечным модулем. Солнечный модуль светопроницаем и обозначен позицией 988. В свою очередь, внутренняя сторона изолирующего композита из стекла обозначена как внутренняя, а наружная сторона как наружная.
Солнечный свет, падающий снаружи, попадает прямо на солнечный модуль, в то время как благодаря светопроницаемости солнечного модуля светодиоды, излучающие сзади, могут излучать сквозь солнечный модуль свет, который также воспринимается с наружной стороны.
Точно так же возможна обратная установка, как показано на фиг. 5f.
При обратной установке солнечный модуль устанавливается на внутренней стороне, а элемент из многослойного стекла со светоизлучающими средствами - на наружной стороне. В остальном установка идентична установке на фиг. 5f. Благодаря прозрачности многослойной пластины с установленными на пластине светоизлучающими средствами на солнечный модуль, установленный на внутренней стороне, попадает достаточно солнечного света.
Само собой разумеется, можно было бы предусмотреть фасад, у которого часть элементов фасада состоит из элементов фасада согласно изобретению, а часть элементов фасада из солнечных модулей. В этом случае солнечные модули устанавливаются наряду с прозрачными элементами по модульному принципу.
Фасады с солнечными модулями, как описано выше, имеют то преимущество, что они поглощают солнечную энергию и преобразуют ее в электрическую энергию. При наличии аккумулирующих установок ток позднее может подаваться снова, например, для эксплуатации светоизлучающих средств.
Прозрачный элемент согласно изобретению с прозрачной подложкой может найти применение как элемент, предпочтительно, как монтажный элемент фасадной конструкции мультимедиафасада или дисплея с большим полем индикации размером 10, 20, 50, 100, 1000, 3000 квадратных метров и более. Отдельные прозрачные элементы имеют размер порядка, например, 2×2, 2×5, 2×10 м.
На фиг. 6 изображен медиафасад согласно изобретению. Медиафасад обозначен позицией 1000. Медиафасад содержит по меньшей мере один, однако в изображенном варианте выполнения несколько, а здесь представлены четыре предпочтительных прозрачных элемента 1002.1, 1002.2, 1002.3, 1002.4 согласно изобретению со светодиодами, установленными, например, на определенном корпусе 1010 фасада, например, на здании с внутренним помещением, с помощью принятых у специалистов крепежных элементов. Элементы согласно изобретению могут быть сконструированы, как на фиг. 3, 4а-с или 5а-f. Важно, чтобы прозрачные элементы содержали светоизлучающие средства, которые могут быть установлены на прозрачных подложках. Прозрачные элементы, предпочтительно, являются стандартными элементами размером, например, 2×2, предпочтительно, 2×4 или 2×10 м. В этом случае четыре прозрачных элемента, если каждый отдельный прозрачный элемент занимает площадь 2×10 м, имеют, например, поле индикации порядка 80 квадратных метров.
Все отдельные элементы фасада 1002.1, 1002.2, 1002.3, 1002.4 содержат множество светодиодов, предпочтительно, чипов RGB-светодиодов, предпочтительно, установленных в структуре элементов изображения и которые при индивидуальном управлении воспроизводят движущиеся изображения 1050, как, например, телевизионные изображения по фронту прозрачного медиафасада.
На фиг. 7a-b показана первая возможность усовершенствования отдельных прозрачных модулей, соединенных друг с другом в медиафасад.
При этом на фиг. 7а изображено сечение двух соединенных друг с другом модулей, а на фиг. 7b - вид таких двух модулей сверху. Первый модуль обозначен позицией 2000.1, второй модуль - позицией 2000.2. Каждый из модулей 2000.1, 2000.2 содержит прозрачную подложку 2004.1 для модуля 2000.1 и 2004.2 для модуля 2000.2, на которых установлены светоизлучающие средства 2008.1.1, 2008.1.2, 2008.2.1, 2008.2.2. Светоизлучающие средства, в свою очередь, предпочтительно, припаяны к так называемым контактным площадкам, соединенным с отдельными токопроводящими дорожками, выделенными из проводящего прозрачного слоя на прозрачных подложках 2004.1, 2004.2. Кроме того, прозрачный элемент 2000.1 содержит покровную пластину или дополнительную вторую пластину 2006.1, 2006.2. Вторая пластина, которая также является прозрачной или квазипрозрачной, соединена в один элемент с первой пластиной, например, с помощью литьевой смолы 2007.1, 2007.2 или клейких пленок, как, например, PVB-пленок, размещенных в промежуточном пространстве между обеими пластинами 2006.1, 2006.2.
Как видно из сечения на фиг. 7а, несущая подложка 2004.1, 2004.2 для светоизлучающих средств всегда шире покровной пластины 2006.1, 2006.2. В результате с каждой стороны подложки 2004.1 создается краевая область 2010.1.1, 2010.1.2, 2010.2.1, 2010.2.2. Токоподводы для отдельных светоизлучающих средств могут заходить в краевую область, как показано на фиг. 7b. В этом случае в краевой области несущей подложки проходят сборные шины 2012.1.1, 2012.1.2, 2012.2.1, 2012.2.2, снабжающие током соответствующие светодиоды подложки.
Если же два модуля соединяются, как показано на фиг. 7а, то они соединяются с помощью Т-образного разветвления 2030, прилегающего к обеим покровным пластинам и заходящим между обоими модулями 2000.1, 2000.2. В этом случае промежуточные пространства 2050.1, 2050.2 оказываются в соответствующей краевой области оптических элементов 2004.1, 2004.2. После этого в краевой области могут быть установлены электроника управления или сборные шины. Электроника управления, или сборные шины, в этом случае могут быть соединены с внешними устройствами, например с источником электропитания. Кроме того, в промежуточном пространстве можно разместить электронику управления для всего прозрачного компонента и только провести через промежуточные пространства токопроводы для управления.
На фиг. 7b изображен вид сверху части прозрачного оптического элемента 2004.1, 2004.2. При этом по существу речь идет об изображении прозрачной подложки в краевой области. Как хорошо видно на фиг. 7b, отдельные светоизлучающие средства, в частности светодиоды 2009.1, 2009.2, 2009.3, 2009.4, на прозрачной подложке снабжаются током по параллельным проводам 2200.1, 2200.2, 2200.3, 2200.4, которые все ведут в краевую область 2010.1.2, а оттуда к блоку управления и/или к общему источнику электропитания. В свою очередь, промежуточное пространство, образующееся между отдельными модулями, заполняется Т-образным разветвлением, как показано на фиг. 7а. В этом случае из блока 2011 управления наружу выводится один единственный кабель 2013.
На фиг. 7с изображен альтернативный вариант выполнения соединения двух модулей.
Первый модуль обозначен позицией 3000.1, второй модуль - позицией 3000.2. Каждый модуль 3000.1, 3000.2 содержит прозрачную подложку - 3004.1 для модуля 3000.1 и 3004.2 для модуля 3000.2, на которых установлены светоизлучающие средства 3008.1.1, 3008.1.2, 3008.2.1, 3008.2.2. Светоизлучающие средства, в свою очередь, предпочтительно, припаяны к так называемым контактным площадкам, соединенным с отдельными токопроводящими дорожками, выделенными из проводящего прозрачного слоя 3004.1, 3004.2. Кроме того, прозрачный элемент 3000.1 содержит покровную пластину или дополнительную вторую пластину 3006.1, 3006.2. Вторая пластина, которая также является прозрачной или квазипрозрачной, соединена в один элемент с первой пластиной, например, с помощью литьевой смолы или клейких пленок, как, например, PVB-пленок, размещенных в промежуточном пространстве между обеими пластинами 3006.1, 3006.2. Как видно из сечения на фиг. 7с, несущая подложка 3004.1, 3004.2 для светоизлучающих средств с одного края шире покровной пластины 3006.1, 3006.2. В результате с одной стороны подложки 3004.1 создается краевая область 3010.1. На противоположной стороне несущая подложка 3004.1 выполнена более короткой, чем покровная пластина 3006.1. Здесь покровная пластина 3006.1 выступает над несущей подложкой 3004.1 в краевой области 3010.2. Предпочтительно, выступающие части как подложки 3004.1 в краевой области 3010.1, так и покровной пластины 30006.1 в краевой области 3010.2, выбраны таким образом, чтобы они были одинаковой длины. Это, как показано на фиг. 7с, обеспечивает модулю 3000.1 в местах, где несущая подложка выступает, возможность перекрытия со стороны покровной пластины соседнего модуля 3002. Таким образом, можно получить в распоряжение систему, при которой один модуль подсоединяется к другому бесшовно. Т-образный профиль, как в случае варианта выполнения на фиг. 7а и 7b, не нужен.
Далее на фиг. 8 изображено соединение прозрачного оптического элемента, состоящего из двух пластин, как это показано на фиг. 7а и 7b, с фасадом.
Для этого в прозрачной подложке, да и в покровной пластине, предпочтительно, выполняются отверстия. Эти отверстия снабжены позицией 5000. Сквозь отверстия с позицией 5000 могут пропускаться крепежные элементы, например винты. Затем с помощью винтов элементы фасада крепятся на здании. Крепежные элементы могут быть выполнены в виде полых тел, через которые провода могут пропускаться на наружную сторону модуля.
Особенно предпочтительно, чтобы элемент фасада был выполнен в качестве композитного элемента, состоящего, как показано, из прозрачной подложки 5002 с установленными на ней светоизлучающими средствами 5004, а также покровной пластины. В этом случае закрепление, предпочтительно, осуществляется таким образом, чтобы вставка 5010, например втулка с резьбой, наклеивалась на прозрачную подложку 5002 с помощью отверждаемого клея для склеивания металла со стеклом. Потом между прозрачной подложкой 5002 и покровной пластиной 5008 размещается промежуточный слой 5006, например литьевая смола или клейкая лента. Затем с помощью литейной смолы или клейкой ленты покровная пластина 5008 фиксируется на прозрачной подложке 5002, образуя композитный элемент.
Вставка 5010 соединяется с функциональным элементом, например с резьбовым болтом 5020, служащим для закрепления. Вставка 5010 вставляется до того, как прозрачная подложка 5002 вместе с покровной пластиной 5008 образуют композитный элемент. Для этого сначала металлическая вставка 5010 с помощью отверждаемого клея для склеивания металла со стеклом наклеивается на прозрачную подложку, а вслед за этим, после того как вставка 5010 с помощью отверждаемого клея для склеивания металла со стеклом будет наклеена на прозрачную подложку, наносится промежуточный слой 5006, и с помощью промежуточного слоя 5006 и покровной пластины 5008 изготавливается композитный элемент.
Благодаря изобретению появилась возможность предоставления прозрачных медиафасадов, которые, с одной стороны, отличаются прозрачностью в направлении здания и из него, с другой, очень простой, почти не требующей обслуживания конструкцией по сравнению с существующими медиафасадами в соответствии с уровнем техники.
Кроме того, потери могут быть минимизированы, если в качестве токопроводящей дорожки для подачи тока на отдельные светодиоды будут использованы токопроводящие дорожки с высокой проводимостью. Такие токопроводящие дорожки являются, например, частью системы:
2
2
прозрачная подложка/TiO/SnO:F.
-4
-4
Проводимость таких систем, или токопроводящих дорожек, составляет 3-6·10Ом·см, в частности, 5-5,5·10Ом·см (Ω·см). В высокопроводящей слоистой системе со структурой:
2
2
прозрачная подложка/TiO/SnO:F
2
2
толщина слоя TiO составляет 5-50 нм, предпочтительно, 10-30 нм, а толщина слоя SnO:F - 200-2000 нм, в частности, 500-600 нм.
Токопроводящие дорожки, как описано выше, могут найти применение во всех элементах, представленных в этой заявке, в частности в индикаторных элементах, и не ограничены несколькими случаями применения, упомянутыми в этой заявке.
Токопроводящие дорожки по сравнению с токопроводящими дорожками, или слоями, с низкой проводимостью имеют то преимущество, что они не нагреваются, и таким образом могут быть предотвращены окрашивание или отслаивание от прозрачной подложки. Кроме того, стекло с токопроводящими дорожками или слоями с высокой проводимостью может просветляться, например, с помощью просветленного слоя.