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Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND ARRANGEMENT FOR INFLUENCING LIGHT PROPAGATION DIRECTIONS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/191370
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for influencing the light propagation directions of at least one illuminated surface (F), wherein said illuminated surface (F) emits light of a first wavelength range Δλ1 in a first spatial direction R1 and light of a second wavelength range Δλ2, which is at least partially different from the first wavelength range Δλ1, in a second spatial direction R2, which is different from the first spatial direction R1, wherein the wavelength ranges Δλ1 and Δλ2 have a wavelength-dependent spectral radiance and differ at least in terms of peak wavelength, and wherein, in front of said illuminated surface (F) in the direction of observation, a switchable colour converter (7) is arranged, the method comprising the steps of a) deactivating the colour converter (7) for a first mode so that the second wavelength range Δλ2 is transmitted and the first wavelength range Δλ1 is absorbed, as a result of which the light emitting from the illuminated surface (F) is perceptible only from the second spatial direction R2, or b) activating the colour converter (7) for a second mode so that light of the first wavelength range Δλ1 is converted into light of the second wavelength range Δλ2 and light of the first wavelength range Δλ2 is transmitted, as a result of which the light emitting from the illuminated surface (F) is perceptible from both spatial directions R1, R2.

Inventors:
HEBER ANDRÉ (DE)
BREGULLA ANDREAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/057786
Publication Date:
September 30, 2021
Filing Date:
March 25, 2021
Export Citation:
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Assignee:
SIOPTICA GMBH (DE)
International Classes:
H01L33/50; B60K35/00
Foreign References:
US20180341130A12018-11-29
JP5816115B22015-11-18
US20070030240A12007-02-08
DE102016206681B32017-08-31
Attorney, Agent or Firm:
GLEIM PETRI OEHMKE PATENT- UND RECHTSANWALTSPARTNERSCHAFT MBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Verfahren zur Beeinflussung der Lichtausbreitungsrichtungen mindestens einer Leucht- fläche (F), wobei die besagte Leuchtfläche (F) Licht eines ersten Wellenlängenbereichs

Dli in eine erste Raumrichtung R1 und Licht eines vom ersten Wellenlängenbereich Dli wenigstens teilweise verschiedenen Wellenlängenbereichs Dl2 in eine von der ers ten Raumrichtung R1 verschiedene zweite Raumrichtung R2 aussendet, wobei die Wel lenlängenbereiche Dli und Dl eine wellenlängenabhängige spektrale Strahldichte auf- weisen und sich mindestens in einer Peak-Wellenlänge unterscheiden, und wobei in

Betrachtungsrichtung vor der besagten Leuchtfläche (F) mindestens ein schaltbarer Farbkonverter (7) angeordnet ist, welcher im nicht aktivierten Zustand Licht kürzerer Wellenlängen absorbiert und zugleich Licht größerer Wellenlängen transmittiert, und welcher im aktivierten Zustand Licht kürzerer Wellenlänge in Licht größerer Wellenlän- gen konvertiert und Licht größerer Wellenlängen transmittiert, umfassend die folgenden

Schritte:

Deaktivieren des Farbkonverters (7) für einen ersten Modus, so dass Licht des zweiten Wellenlängenbereichs Dl2 transmittiert und Licht des ersten Wellenlän genbereichs Dli absorbiert wird, wodurch das von der Leuchtfläche (F) ausge- hende Licht lediglich aus der zweiten Raumrichtung R2 wahrnehmbar ist, oder

Aktivieren des Farbkonverters (7) für einen zweiten Modus, so dass Licht des ersten Wellenlängenbereichs Dli in Licht des zweiten Wellenlängenbereichs Dl2 umgewandelt und Licht des zweiten Wellenlängenbereichs Dl2 transmittiert wird, wodurch das von der Leuchtfläche (F) ausgehende Licht aus beiden Raumrich- tungen R1 , R2 wahrnehmbar ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der schaltbare Farbkonver ter (7) mittels Quantenpunkten ausgebildet ist, wobei jeder Quantenpunkt eine räumli che Ausdehnung von maximal 100 nm, bevorzugt von maximal 50 nm, besonders be- vorzugt von maximal 20 nm aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der schaltbare Farb konverter (7) nicht die gesamte Leuchtfläche (F) abdeckt, sondern nur eine echte Teil fläche davon.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der schaltbare Farb konverter (7) durch Anlegen eines elektrischen Feldes deaktiviert und bei Nichtvorhan densein eines elektrischen Feldes aktiviert wird. 5. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von selbstleuchtenden Leuchtflächen (F) vorhanden sind, die jeweils einer Abstrahlfläche eines kleinsten, als Schichtkörper aufgebauten Pixels eines QLED-, OLED-, miniLED-, LED- oder microLED-Bildschirms entsprechen.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ferner im Schichtkörper ei nes solchen kleinsten Pixels mindestens eine elektro-optische Komponente (9) vorhan den ist, welche eine Abstrahlcharakteristik der Leuchtfläche (F) ändert, vorzugsweise durch Variation einer Resonanzbedingung im besagten Schichtkörper, und welche vor zugsweise als DBR (Distributed Bragg Reflector), semi-transparenter Spiegel, Wellen verzögerungsplatte, Flüssigkristallschicht, elektrochrome Schicht, Elektro-Wetting-ele- ment, schaltbarer Absorber oder als Phasenwechselmaterial ausgebildet ist, so dass mindestens in der ersten Raumrichtung R1 Licht des ersten Wellenlängenbereichs Dli anstelle von Licht des zweiten Wellenlängenbereichs Dl2 abgestrahlt wird.

7. Verfahren zur Beeinflussung der Lichtausbreitungsrichtungen mindestens einer selbst leuchtenden oder beleuchteten Leuchtfläche (F), wobei die besagte Leuchtfläche (F) wahlweise in einem ersten Modus Licht eines ersten Wellenlängenbereichs Dli in eine erste Raumrichtung R1 und Licht eines vom ersten Wellenlängenbereich Dli wenigstens teilweise verschiedenen zweiten Wellenlängenbereichs Dl2 in eine von der ersten Raumrichtung R1 verschiedene zweite Raumrichtung R2 aussendet, oder in einem zweiten Modus Licht mindes tens des zweiten Wellenlängenbereichs Dl2 in beide Raumrichtungen R1 , R2 aussendet, wobei die Wellenlängenbereiche Dli und Dl2 eine wellenlängenab hängige spektrale Strahldichte aufweisen und sich mindestens in einer Peak- Wellenlänge unterscheiden, und wobei in Betrachtungsrichtung vor der besagten Leuchtfläche (F) mindestens ein Farbfilter (8), der Licht des Wellenlängenbe reichs Dli absorbiert und Dl2 Licht des Wellenlängenbereichs transmittiert, an geordnet ist, umfassend die folgenden Schritte:

Aktivieren des ersten Modus, wobei Licht des zweiten Wellenlängenbereichs Dl2 nach Durchgang durch den Farbfilter (8) lediglich aus der zweiten Raumrichtung R2 wahrnehmbar ist, oder

Aktivieren des zweiten Modus, wobei Licht des zweiten Wellenlängenbereichs Dl nach Durchgang durch den Farbfilter (8) aus beiden Raumrichtungen R1 , R2 wahrnehmbar ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von selbst leuchtenden Leuchtflächen (F) vorhanden ist, die jeweils einer Abstrahlfläche eines kleinsten, als Schichtkörper aufgebauten Pixels eines QLED-, OLED-, miniLED-, LED- oder microLED-Bildschirms entsprechen.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin in einem unter- halb der Leuchtfläche (F) angeordneten Schichtkörper jeder Leuchtfläche (F) mindes tens eine elektro-optische Komponente (9) vorhanden ist, welche die Resonanzbedin gung im besagten Schichtkörper variiert und welche vorzugsweise als DBR (Distributed Bragg Reflector), semi-transparenter Spiegel, Wellenverzögerungsplatte, Flüssigkris tallschicht, elektrochrome Schicht, Elektro-Wetting-Element, schaltbarer Absorber oder als Phasenwechselmaterial ausgebildet ist, so dass zwischen dem Abstrahlen von Licht des Wellenlängenbereichs Dli und des Wellenlängenbereichs Dl2 in die Raumrichtung R1 umgeschaltet werden kann.

10. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Vollfarbigkeit der Darstellung für jede der drei Grundfarben Rot, Grün und Blau jeweils mindestens ein Paar von inneren Wellenlängenbereichen innerhalb des ersten und des zweiten Wellenlängenbereichs Dli und Dl2 vorhanden ist, wobei für jedes Paar von inneren Wellenlängenbereichen von zwei um einige Nanometer bis 200 nm ausei nander liegenden Peaks im Spektrum jeweils einer im ersten Wellenlängenbereich Dli und einer im zweiten Wellenlängenbereich Dl2 liegt.

11 . Anwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Erzeugung eines erstes Betriebszustandes B1 für einen eingeschränkten Sichtmodus und eines zweiten Betriebszustandes B2 für einen freien Sichtmodus in einem Bildschirm, dessen jeweils kleinste Pixel jeweils elektro-optische Komponenten (9) aufweisen und Leuchtflächen (F), wobei der schaltbare Farbkonverter (7) zur Erzeugung des ersten Betriebsmodus B1 deaktiviert und zur Erzeugung des zweiten Betriebsmodus B2 aktiviert wird.

12. Anordnung zur Beeinflussung der Lichtausbreitungsrichtungen mindestens einer Leuchtfläche (F), wobei die besagte Leuchtfläche (F) Licht eines ersten Wellenlängen bereichs Dli in eine erste Raumrichtung R1 und Licht eines vom ersten Wellenlängen bereich Dli wenigstens teilweise verschiedenen zweiten Wellenlängenbereichs Dl2 in eine von der ersten Raumrichtung R1 verschiedene zweite Raumrichtung R2 aussen det, wobei die Wellenlängenbereiche Dli und Dl2 eine wellenlängenabhängige spekt- rale Strahldichte aufweisen und sich mindestens in einer Peak-Wellenlänge unterschei den, umfassend weiterhin mindestens einen in Betrachtungsrichtung vor der besagten Leuchtfläche (F) angeordneten schaltbaren Farbkonverter (7), welcher im nicht aktivier- ten Zustand Licht kürzerer Wellenlängen absorbiert und zugleich Licht größerer Wel lenlängen transmittiert, und welcher im aktivierten Zustand Licht kürzerer Wellenlänge in Licht größerer Wellenlängen konvertiert und transmittiert, wobei der Farbkonverter (7) für einen ersten Modus deaktiviert wird, so dass Licht des zweiten Wellenlängenbereichs Dl2 transmittiert und Licht des ersten Wellenlän genbereichs Dli absorbiert wird, wodurch das von der Leuchtfläche (F) ausge hende Licht lediglich aus der zweiten Raumrichtung R2 wahrnehmbar ist, und der Farbkonverter (7) für einen zweiten Modus aktiviert wird, so dass Licht des ersten Wellenlängenbereichs Dli mindestens teilweise in Licht des zweiten Wel lenlängenbereichs Dl umgewandelt und Licht des zweiten Wellenlängenbe reichs Dl2 transmittiert wird, wodurch das von der Leuchtfläche (F) ausgehende Licht aus beiden Raumrichtungen R1 , R2 wahrnehmbar ist.

13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der schaltbare Farbkon verter (7) Quantenpunkte umfasst.

14. Anordnung zur Beeinflussung der Lichtausbreitungsrichtungen mindestens einer Leuchtfläche (F), wobei die besagte Leuchtfläche (F) wahlweise in einem ersten Modus Licht eines ersten Wellenlängenbereichs Dli in eine erste Raumrichtung R1 und Licht eines vom ersten Wellenlängenbereich Dli wenigstens teilweise verschiedenen zwei ten Wellenlängenbereichs Dl2 in eine von der ersten Raumrichtung R1 verschiedene zweite Raumrichtung R2 aussendet, oder in einem zweiten Modus Licht mindestens des zweiten Wellenlängenbereichs Dl2 in beide Raumrichtungen R1 , R2 aussendet, wobei die Wellenlängenbereiche Dli und Dl2 eine wellenlängenabhängige spektrale Strahldichte aufweisen und sich mindestens in einer Peak-Wellenlänge unterscheiden, umfassend weiterhin mindestens einen in Betrachtungsrichtung vor der besagten Leuchtfläche (F) angeordneten Farbfilter (8), der Licht des ersten Wellenlängenbereichs Dli absorbiert und Licht des zweiten Wellenlängenbereichs Dl2 transmittiert, wobei der erste Modus aktiviert wird, wobei Licht des zweiten Wellenlängenbereichs Dl nach Durchgang durch den Farbfilter (8) lediglich aus der zweiten Raumrich tung R2 wahrnehmbar ist, oder der zweite Modus aktiviert wird, wobei Licht des zweiten Wellenlängenbereichs Dl nach Durchgang durch den Farbfilter (8) aus den beiden Raumrichtungen R1 , R2 wahrnehmbar ist.

15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von selbst leuchtenden Leuchtflächen (F) vorhanden sind, die jeweils einer Abstrahlfläche eines kleinsten, als Schichtkörper aufgebauten Pixels eines QLED-, OLED-, miniLED-, LED- oder microLED-Bildschirms entsprechen. 16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin in einem unter halb der Leuchtfläche (F) angeordneten Schichtkörper jeder Leuchtfläche (F) eine elektro-optische Komponente (9) vorhanden ist, welche die Resonanzbedingung im be- sagten Schichtkörper variiert und welche vorzugsweise als DBR (Distributed Bragg Re- flector), semi-transparenter Spiegel, Wellenverzögerungsplatte, Flüssigkristallschicht, elektrochrome Schicht, Elektro-Wetting-element, schaltbarer Absorber oder als Pha senwechselmaterial ausgebildet ist, so dass das Abstrahlen von Licht des Wellenlän genbereichs Dli an- und abgeschaltet werden kann.

Description:
Titel

Verfahren und Anordnung zur Beeinflussung von Lichtausbreitungsrichtungen

Gebiet der Erfindung

In den letzten Jahren wurden verstärkt OLED-Panels zur Darstellung von Bildinhalten einge- setzt, die über herausragend breite Blickwinkel verfügen. Allerdings gibt es oft Situationen, in denen dieser sehr große Sehbereich eines Bildschirms von Nachteil sein kann. Zunehmend werden auch Informationen auf mobilen Geräten wie Notebooks, Tablet-PCs und Mobiltelefo nen verfügbar, wie Bankdaten oder andere, persönliche Angaben, und sensible Daten. Dem entsprechend brauchen die Menschen eine Kontrolle darüber, wer diese sensiblen Daten se- hen darf; sie müssen wählen können zwischen einem weiten Betrachtungswinkel, um Infor mationen auf ihrem Display mit anderen zu teilen, z.B. beim Betrachten von Urlaubsfotos oder auch für Werbezwecke. Andererseits benötigen sie einen kleinen Betrachtungswinkel, wenn sie die Bildinformationen vertraulich behandeln wollen. Aktuell gibt es am Markt für diese Umschaltbarkeit des Betrachtungswinkels kein Verfahren für OLED-Bildschirme, welches im eingeschränkten Blickwinkel für Blicke aus Seitenwinkeln eine Abdunklung bietet.

Eine ähnliche Problemstellung ergibt sich im Fahrzeugbau: Dort darf der Fahrer bei einge- schaltetem Motor nicht durch Bildinhalte, wie etwa digitale Entertainmentprogramme, abge lenkt werden, während der Beifahrer selbige jedoch auch während der Fahrt betrachten möchte. Mithin wird ein Bildschirm benötigt, der zwischen den entsprechenden Darstellungs modi umschalten kann, um wahlweise nur dem Beifahrer allein oder Fahrer und Beifahrer gleichzeitig Bildinformation sichtbar zu machen.

Stand der Technik

Zusatzfolien, die auf Mikro-Lamellen basieren, wurden bereits für mobile Displays eingesetzt, um deren visuellen Datenschutz zu erreichen. Allerdings waren diese Folien nicht (um)schalt- bar, sie mussten immer erst per Hand aufgelegt und danach wieder entfernt werden. Auch muss man sie separat zum Display transportieren, wenn man sie nicht gerade braucht. Ein wesentlicher Nachteil des Einsatzes solcher Lamellen-Folien ist ferner mit den einhergehen den Lichtverlusten verbunden. Die US 2007/030240 A1 beschreibt ein optisches Element zur Kontrolle der Lichtausbreitungs richtung von aus einer Hintergrundbeleuchtung herrührenden Lichtes. Dieses optische Ele ment verlangt beispielsweise Flüssigkristalle in Form von PDLCs, was zum einen teuer, zum anderen aber insbesondere für Endkundenanwendungen sicherheitskritisch ist, da PDLC- Flüssigkristalle in der Regel Spannungen höher als 60V für Ihre Schaltung benötigen.

Die Schrift DE 102016206681 B3 beschreibt die Anordnung und den jeweiligen Aufbau zweier organischer Leuchtdioden (OLED). Die beiden OLEDs unterscheiden sich dabei in ihrer Ab strahlcharakteristik, eine OLED strahlt im Wesentlichen in achsennahe Blickwinkel und die andere OLED in achsenferne Blickwinkel. Nachteilig ist bei dieser Anordnung, dass zwei or ganische Leuchtdioden übereinander gefertigt werden müssen und eine zusätzliche Elektrode in der LED kontrolliert werden muss. Beschreibung der Erfindung

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Anordnung zur Beeinflussung von Lichtausbreitungsrichtungen zu beschreiben. Die Erfindung soll insbesondere für OLED-Pixel bzw. -Bildschirme anwendbar sein und Betriebszustände für eine freie und eine einge schränkte Sicht ermöglichen. Ferner soll die Erfindung preiswert umsetzbar und grundsätzlich mit verschiedenartigen Bildschirmtypen universell verwendbar sein, um eine Umschaltung zwischen einem Sichtschutz- und einem freien Betrachtungsmodus zu ermöglichen, wobei die Auflösung eines solchen Bildschirms im Wesentlichen nicht herabgesetzt werden soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst von einem Verfahren zur Beeinflussung der Lichtausbreitungsrichtungen mindestens einer Leuchtfläche F, wobei die besagte Leuchtflä che F Licht eines ersten Wellenlängenbereichs Dli in eine erste Raumrichtung R1 und Licht eines vom ersten Wellenlängenbereich Dli mindestens teilweise verschiedenen Wellenlän genbereichs Dl in eine von der ersten Raumrichtung R1 verschiedene Raumrichtung R2 aus sendet, d.h. abstrahlt, wobei die Wellenlängenbereiche Dli und Dl2 eine wellenlängenabhän- gige spektrale Strahldichte aufweisen und sich mindestens in einer Peak-Wellenlänge unter scheiden, (sich sonst aber auch teilweise überlappen können) und wobei in Betrachtungsrich tung vor der besagten Leuchtfläche F ein schaltbarer Farbkonverter, welcher im nicht aktivier ten Zustand Licht kürzerer Wellenlängen absorbiert und zugleich Licht größerer Wellenlängen transmittiert, und welcher im aktivierten Zustand Licht kürzerer Wellenlänge in Licht größerer Wellenlängen konvertiert und Licht größerer Wellenlängen transmittiert, angeordnet ist, um fassend die folgenden Schritte: Deaktivieren des Farbkonverters für einen ersten Modus, so dass Licht des zwei ten Wellenlängenbereichs Dl2 transmittiert und Licht des ersten Wellenlängenbe reichs Dli absorbiert wird, wodurch das von der Leuchtfläche F ausgehende Licht lediglich aus der zweiten Raumrichtung R2 wahrnehmbar ist, oder Aktivieren des Farbkonverters für einen zweiten Modus, so dass Licht des ersten Wellenlängenbereichs Dli mindestens teilweise in Licht des zweiten Wellenlän genbereichs Dl2 umgewandelt und Licht des zweiten Wellenlängenbereichs Dl2 transmittiert wird, wodurch das von der Leuchtfläche F ausgehende Licht aus bei den Raumrichtungen R1 , R2 wahrnehmbar ist.

Zur Funktionsweise ist Folgendes anzumerken: Der Farbkonverter absorbiert Licht kürzerer Wellenlänge des ersten Wellenlängenbereichs Dli, wenn er nicht aktiviert ist. Zugleich lässt er Licht größerer Wellenlänge Dl2 passieren. Wird der Farbkonverter jedoch aktiviert, so kon vertiert er Licht kürzerer Wellenlänge in Licht größerer Wellenlängen und lässt es, ohne nen nenswerten Einfluss auf die Ausbreitungsrichtung dieses Lichtes, passieren. Zugleich vergrö ßert der Farbkonverter die Wellenlängen des ihn durchdringenden Lichtes - im Wesentlichen - unabhängig von der Wellenlänge selbst.

Jeder Wellenlängenbereich Dli oder Dl2 kann dabei über das sichtbare Spektrum verteilt ei nen oder mehrere Peaks bzgl. der spektralen Strahldichte aufweisen. Falls der Wellenlängen bereich Dli einen Peak aufweist, so soll dieser bevorzugt eine kürzere Wellenlänge aufwei sen, als der Peak des Wellenlängenbereichs Dl2.

Ferner ist anzumerken, dass in dem vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren ohne Beschränkung der Allgemeinheit der Wellenlängenbereich Dli in die Raumrichtung R1 und der Wellenlängenbereich Dl2 in die Raumrichtung R2 abgestrahlt wird. Diese Zuordnung soll auch in nachfolgenden Ausgestaltungen der Erfindung gelten. Selbstverständlich könnten R1 und R2 auch vertauscht werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Mit „einer Raumrichtung“ R1 oder R2 ist selbstredend ein in einer oder zwei Ebenen auffä chernder, jeweils in jeder Ebene wenige bis einige Grad umfassender, Raumwinkel gemeint. Es ist aber auch möglich, dass z.B. eine Raumrichtung R1 äußerlich kegelförmig geformt ist, wobei jedoch innerhalb dieses Kegels eine zweite Kegelform ausgespart ist, etwa die einer zweiten Raumrichtung R2, so dass beide Raumrichtungen R1 und R2 zusammen eine Ge samtkegelform ergeben. Mehrere Raumrichtungen zusammen ergeben entsprechend einen größeren Raumwinkel. Dass die Raumrichtungen R1 und R2 jeweils unterschiedlich sind, muss nicht heißen, dass sie auch eine gewisse Überlappung aufweisen können. Im Bereich der Überlappung wird allerdings durch das vorbeschriebene Verfahren kein umfassender Ein fluss der Ausbreitungsrichtungen des von der Leuchtfläche F abgestrahlten Lichtes gewährt. Die Leuchtfläche F bildet in der Regel die oberste Fläche eines Schichtkörpers, beispielsweise eines OLED-Pixels, von der Licht mit einer vorgegebenen oder vorgebbaren Abstrahlcharak teristik abgestrahlt wird. Im Falle solcher selbstleuchtenden Dioden wird die - eigentlich von unterhalb der Fläche beleuchtete - Leuchtfläche der Einfachheit halber auch als selbstleuch tend bezeichnet, auch wenn sich zwischen der obersten Emitter-Schicht und der auch als Abstrahlfläche bezeichneten Leuchtfläche noch weitere Schichten, beispielsweise eine semi transparente Elektrode oder eine Substratschicht befinden. Die Leuchtfläche F kann aber auch durch andere Mittel beleuchtet werden. In einem solchen Fall wird die Leuchtfläche F auch als „beleuchtet“ bezeichnet, beispielsweise im Falle der Oberfläche eines durch eine Hintergrund beleuchtung hinterleuchteten LCD-Panels.

Die spektrale Strahldichte eines jeden der Wellenlängenbereiche variiert in Abhängigkeit von der Wellenlänge über den jeweiligen Bereich. Diejenige Wellenlänge, bei der spektrale Strahl- dichte auf der Leuchtfläche am höchsten ist, wird auch als Peak-Wellenlänge bezeichnet, wo bei ein Wellenlängenbereich auch mehrere Peak-Wellenlängen aufweisen kann, es handelt sich dann jeweils um lokale Maxima der spektralen Strahldichte.

Der schaltbare Farbkonverter kann bevorzugt mittels Quantenpunkten ausgebildet sein, wobei für jeden Farbkonverter eine Vielzahl von Quantenpunkten vorhanden ist. Jeder Quanten punkt kann beispielsweise eine räumliche Ausdehnung von maximal 100 nm, bevorzugt von maximal 50 nm, besonders bevorzugt von maximal 20 nm aufweisen. Als Materialien für die Quantenpunkte kommen beispielsweise Halbleiter-Nanokristalle in Frage, wie etwa: CdSe, CdS, CdTe, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe, InAs, InP, GaAs, GaP, GalnP 2, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeT, CdZn CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSeS, HgZnSeSe, HgZnSeS, GaN, AIN, AIP, AlAs, InN, InP, InAs, GaNP, GaNAs, GaPAs, AINP, AINAs, AIPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAINP, GaAINAs, GaAlPAs, , GalnPAs, InAINP, InAINAs, und/oder InAIPAs. Ferner kommen dotiertes Graphen, Silizium und synthetische Perowskite in Frage. Andere Ausgestaltungen sind möglich.

Um eine Vollfarbigkeit in beiden Modi zu erreichen, sind vorzugsweise für jede der drei Grund farben Rot, Grün und Blau jeweils Paare von Wellenlängenbereichen innerhalb der Wellen längenbereiche Dli und Dl vorhanden, wie etwa violett/blau, blau/grün, grün/rot. Eine solche vollfarbige Auftrennung ist dem Fachmann bekannt von Dolby™-3D-Brillen bzw. der entspre chenden Interferenzfiltertechnologie, bei der ein Lichtfilter das Licht der Grundfarben Rot, Grün und Blau in jeweils zwei verschiedene Wellenlängenbereiche trennt. Dieses Prinzip kann auch im Rahmen der Erfindung entsprechend angewandt werden. Eine nicht vollständige Ab sorption der Farbkonverter kann durch das Hinzufügen von entsprechenden Farbfiltern aus geglichen werden.

Mit einem solchen „Paar von Wellenlängenbereichen“ ist jeweils gemeint, dass von zwei nahe beieinander liegenden Peaks im Spektrum (nahe soll heißen, dass sie um einige Nanometer bis etwa 200 nm, bevorzugt bis zu 100 nm auseinander liegen) jeweils einer im Wellenlängen bereich Dli und einer im Wellenlängenbereich Dl2 liegt. Sind für eine vollfarbige Darstellung drei Paare, wie oben beschrieben, vorhanden, so bedeutet das entsprechend, dass die ent sprechenden drei Peaks im Wellenlängenbereich Dli nicht identisch im Wellenlängenbereich AÄ2 auftreten, sondern vielmehr dort um einige Nanometer bis etwa 200 nm, bevorzugt bis zu 100nm, verschoben in dessen Spektrum enthalten sind. Eine geringfügige Überlappung je weils innerhalb der Paare bleibt hier außer Betracht.

Im Falle des vorbeschriebenen Einsatzfalles der Vollfarbigkeit können - je nach Ausgestaltung - auch zwei oder drei, ggf. sogar noch mehr, derartige Farbkonverter vorhanden sein.

Für besondere Ausgestaltungsfälle kann es hilfreich sein, dass der schaltbare Farbkonverter nicht die gesamte selbstleuchtende oder beleuchtete Leuchtfläche F abdeckt, sondern nur eine echte Teilfläche davon.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn der schaltbare Farbkonverter durch Anlegen eines elektrischen Feldes deaktiviert und bei Nichtvorhandensein eines elektrischen Feldes aktiviert wird.

Weiterhin ist vorzugsweise eine Vielzahl von selbstleuchtenden Leuchtflächen (F) vorhanden, die jeweils einer Abstrahlfläche eines kleinsten, als Schichtkörper aufgebauten Pixels eines QLED-, OLED-, miniLED-, LED- oder microLED-Bildschirms entsprechen. Kleinste Pixel kön nen Farb-Subpixel (z.B. Rot, Grün, Blau) oder auch monochromatische bzw. vollfarbtaugliche Pixel sein, je nach Ausgestaltung des Bildgebers. Weiterhin kommen auch LCD-, SED-, FED- oder andere Bildschirmtypen in Frage, deren kleinste Pixel der Vielzahl an selbstleuchtenden Leuchtflächen (F) entsprechen. Die Pixel bzw. Subpixel sind bevorzugt von gleicher Größe, können jedoch auch voneinander gruppenweise oder sogar einzeln jeweils abweichende Di mensionen aufweisen.

Es ist überdies möglich, dass ferner im Schichtkörper eines solchen kleinsten Pixels eine elektro-optische Komponente vorhanden ist, welche eine Abstrahlcharakteristik der Leuchtflä che F ändert und welche vorzugsweise als DBR (Distributed Bragg Reflector), semi-transpa renter Spiegel, Wellenverzögerungsplatte, Flüssigkristallschicht, elektrochrome Schicht, Elektro-Wetting-element, schaltbarer Absorber oder als Phasenwechselmaterial (sogenann tes Phase-Change-Material), auch als Phasenschaltelement bezeichnet, ausgebildet ist, so dass mindestens in der ersten Raumrichtung R1 Licht des ersten Wellenlängenbereichs Dli anstelle von Licht des Wellenlängenbereichs Dl2 abgestrahlt wird. Wichtig dabei ist, dass das Licht des zweiten Wellenlängenbereichs Dl2 kollimiert, d.h. auf bestimmte Ausbreitungsrich tungen R2 beschränkt, ist. Im Falle einer auf OLED basierenden Leuchtfläche F kann die Ab strahlcharakteristik beispielsweise geändert werden, indem eine Resonanzbedingung der OLED variiert wird. Im Falle von QLED wird durch die Variation der Resonanzbedingung die spontane Emission in dem Dünnschichtresonator hin zu induzierter Emission verschoben und auf diese Weise Einfluss auf die Abstrahlcharakteristik genommen.

In dieser wie auch in allen folgenden Varianten der Erfindung ist unter einem eingeschränkten Sichtmodus nicht zwingend zu verstehen, dass in bestimmte Richtungen gar kein Licht abge strahlt wird. Vielmehr kann auch dorthin noch ein gewisses Restlicht abgestrahlt werden, wel ches allerdings ein angenehmes Sehen verhindert. Typische Werte für solches Restlicht (ge messen als Leuchtdichte) in für die eingeschränkte Sicht vorgesehene Zonen sind wenige Prozent des Peak-Wertes (z.B. 1% bis höchstens 5%), welcher aus der dedizierten Sichtzone des uneingeschränkten Sichtbereichs wahrnehmbar ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin gelöst von einem zweiten Verfahren zur Beeinflus sung der Lichtausbreitungsrichtungen mindestens einer Leuchtfläche F, wobei die besagte Leuchtfläche F wahlweise in einem ersten Modus Licht eines ersten Wellenlängenbereichs Dli in eine erste Raumrichtung R1 und Licht eines vom ersten Wellenlängenbereich Dli wenigstens teilweise verschiedenen zweiten Wellenlängenbereichs Dl2 in eine von der ersten Raumrichtung R1 verschiedene zweite Raumrichtung R2 aussendet, oder in einem zweiten Modus Licht mindes tens des zweiten Wellenlängenbereichs Dl2 in beide Raumrichtungen R1 , R2 aussendet, wobei die Wellenlängenbereiche Dli und Dl2 eine wellenlängenab hängige spektrale Strahldichte aufweisen und sich mindestens in einer Peak- Wellenlänge unterscheiden, (sich sonst aber auch teilweise überlappen können) und wobei in Betrachtungsrichtung vor der besagten Leuchtfläche F mindestens ein Farbfilter, der Licht des Wellenlängenbereichs Dli absorbiert und Dl2 Licht des Wellenlängenbereichs transmittiert, angeordnet ist, umfassend die folgenden Schritte:

Aktivieren des ersten Modus, wobei Licht des zweiten Wellenlängenbereichs Dl2 nach Durchgang durch den Farbfilter lediglich aus der zweiten Raumrichtung R2 wahrnehmbar ist, oder Aktivieren des zweiten Modus, wobei Licht des zweiten Wellenlängenbereichs Dl2 nach Durchgang durch den Farbfilter aus beiden Raumrichtungen R1 , R2 wahrnehmbar ist.

Besonders bevorzugt ist dabei im ersten Modus das Licht des Wellenlängenbereichs AÄ2 kol- limiert, d.h. die Raumrichtung R2 umfasst einen eher schmalen Kegel, etwa mit Öffnungswin keln von maximal 30 Grad, und im zweiten Modus ist das Licht nicht kollimiert, d.h. die Raum richtungen R1 und R2 ergänzen sich zu einem breiten Raumwinkel mit mindestens einem Öffnungswinkel von über 40 Grad.

Vorteilhaft ist eine Vielzahl von selbstleuchtenden Leuchtflächen F vorhanden, die jeweils ei ner Abstrahlfläche eines kleinsten, als Schichtkörper aufgebauten Pixels eines OLED-, OLED- , miniLED-, LED- oder microLED-Bildschirms entsprechen.

Weiterhin ist in einem unterhalb der Leuchtfläche F angeordneten Schichtkörper jeder Leucht fläche F eine elektro-optische Komponente vorhanden, welche die Resonanzbedingung im besagten Schichtkörper variiert und welche vorzugsweise als DBR (Distributed Bragg Reflec- tor), semi-transparenter Spiegel, Wellenverzögerungsplatte, Flüssigkristallschicht, elektro- chrome Schicht, Elektro-Wetting-Element, schaltbarer Absorber oder als Phasenwechselma terial (sogenanntes „Phase Changing Material“) ausgebildet ist, mit der die Kollimation von Licht des Wellenlängenbereichs ÄÄ2an- und abgeschaltet werden kann. Dies bedeutet nichts anderes, als dass mittels der jeweiligen elektro-optischen Komponente die Abstrahlcharakte ristik für jede Leuchtfläche F in einem ersten Modus so beeinflusst wird, dass Licht wenigstens teilweise unterschiedlicher Wellenlängenbereiche Dli und Dl2 in jeweils unterschiedliche Raumrichtungen R1 , R2 und in einem zweiten Modus Licht mindestens eines Wellenlängen bereichs Dl in die Raumrichtungen R1 , R2 ausgesandt wird. Dadurch wird wiederum bewirkt, dass zwar Licht des Wellenlängenbereichs Dli außerhalb der dedizierten Sichtzone, also der Raumrichtung R2 im ersten Modus, emittiert, jedoch durch den Farbfilter absorbiert wird. Mit anderen Worten: Das aus der Leuchtfläche F in Raumrichtung(en) R1 austretende Licht wird zwischen den beiden Modi in seiner Farbe konvertiert, d.h. es kann zwischen dem Abstrahlen von Licht des Wellenlängenbereichs Dli und des Wellenlängenbereichs Dl2 in die Raumrich tung R1 umgeschaltet werden. Bei OLEDs gelingt dies beispielsweise durch Umschalten zwi schen einem resonanten und einem nicht-resonanten Zustand. Im nicht-resonanten Zustand wird in alle Raumrichtungen R1 , R2 Licht der gleichen Wellenlänge abgestrahlt. Im resonanten Zustand, der dem ersten Modus entspricht, ändert sich die Wellenlänge mit dem Blick- oder Raumwinkel, so dass aufgrund des Farbfilters Licht nur in der zweiten Raumrichtung R2 wahr nehmbar ist. Bevorzugt ist dabei für eine Vollfarbigkeit der Darstellung für jede der drei Grundfarben Rot, Grün und Blau jeweils mindestens ein Paar von inneren Wellenlängenbereichen innerhalb des ersten und des zweiten Wellenlängenbereichs Dli und Dl2 vorhanden, wobei für jedes Paar von inneren Wellenlängenbereichen von zwei um einige Nanometer bis einige zehn nm, ma ximal bis etwa 200 nm auseinander liegenden Peaks im Spektrum jeweils einer im ersten Wellenlängenbereich Dli und einer im zweiten Wellenlängenbereich Dl2 liegt.

Die Erfindung erlangt besondere Bedeutung in der Anwendung des oben beschriebenen Ver fahrens zur Erzeugung eines erstes Betriebszustandes B1 für einen eingeschränkten Sicht modus und eines zweiten Betriebszustandes B2 für einen freien Sichtmodus in einem Bild schirm, dessen jeweils kleinste Pixel jeweils elektro-optische Komponenten aufweisen und Leuchtflächen F, wie sie vorangehende ausführlich beschrieben wurden, wobei der schaltbare Farbkonverter zur Erzeugung des ersten Betriebsmodus B1 deaktiviert und zur Erzeugung des zweiten Betriebsmodus B2 aktiviert wird.

Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin gelöst von einer Anordnung zur Beeinflussung der Lichtausbreitungsrichtungen mindestens einer selbstleuchtenden oder beleuchteten Leucht fläche F, wobei die besagte Leuchtfläche F Licht eines ersten Wellenlängenbereichs Dli in eine erste Raumrichtung R1 und Licht eines vom ersten Wellenlängenbereich Dli wenigstens teilweise verschiedenen zweiten Wellenlängenbereichs Dl2 in eine von der ersten Raumrich tung R1 verschiedene zweite Raumrichtung R2 aussendet (zum Beispiel, wenn die Leuchtflä che F ein Pixel eines resonanten OLED-Bildschirms ist), wobei die Wellenlängenbereiche Dli und Dl eine wellenlängenabhängige spektrale Strahldichte aufweisen und sich mindestens in einer Peak-Wellenlänge unterscheiden, (die sich sonst aber auch teilweise überlappen kön nen), umfassend weiterhin einen in Betrachtungsrichtung vor der besagten Leuchtfläche F angeordneten schaltbaren Farbkonverter, welcher bevorzugt Quantenpunkte umfasst, wobei der Farbkonverter für einen ersten Modus deaktiviert wird, so dass Licht des zweiten Wellenlängenbereichs DlS ^qheitiίHίo^ und Licht des ersten Wellenlän genbereichs Dli absorbiert wird, wodurch das von der Leuchtfläche F ausge hende Licht lediglich aus der zweiten Raumrichtung R2 wahrnehmbar ist, und der Farbkonverter für einen zweiten Modus aktiviert wird, so dass Licht des ersten Wellenlängenbereichs Dli mindestens teilweise in Licht des zweiten Wellenlän genbereichs Dl2 umgewandelt und Licht des zweiten Wellenlängenbereichs Dl2 transmittiertwird, wodurch das von der Leuchtfläche F ausgehende Licht aus bei den Raumrichtungen R1 , R2 wahrnehmbar ist.

Der schaltbare Farbkonverter wird in der Regel durch Anlegen eines elektrischen Feldes de aktiviert und bei Nichtvorhandensein eines elektrischen Feldes aktiviert. Schließlich wird die Aufgabe der Erfindung gelöst von einer Anordnung zur Beeinflussung der Lichtausbreitungsrichtungen mindestens einer selbstleuchtenden oder beleuchteten Leucht fläche F eines ersten Wellenlängenbereichs Dli in eine erste Raumrichtung R1 und Licht ei nes vom ersten Wellenlängenbereich Dli wenigstens teilweise verschiedenen zweiten Wel lenlängenbereichs Dl in eine von der ersten Raumrichtung R1 verschiedene zweite Raum richtung R2 aussendet, und in einem zweiten Modus Licht mindestens des zweiten Wellen längenbereichs Dl in beide Raumrichtungen R1 , R2 aussendet (z.B. kann die Leuchtfläche F der Abstrahlfläche eines Pixels eines OLED-Bildschirms entsprechen, bei dem seitlich ab gestrahltes Licht eine kürzere Wellenlänge hat), wobei die Wellenlängenbereiche Dli und Dl2 eine wellenlängenabhängige spektrale Strahldichte aufweisen und sich mindestens in einer Peak-Wellenlänge unterscheiden, (sich sonst aber auch teilweise überlappen können), um fassend weiterhin mindestens einen in Betrachtungsrichtung vor der besagten Leuchtfläche F angeordneten Farbfilter, der Licht des ersten Wellenlängenbereichs Dli absorbiert und Licht zweiten des Wellenlängenbereichs Dl2 transmittiert, wobei der erste Modus aktiviert wird, wobei Licht des zweiten Wellenlängenbereichs Dl2 noiti Farbfilter transmittiert und Licht des ersten Wellenlängenbereichs Dli vom Farbfilter absorbiert wird, wodurch das von der Leuchtfläche F ausgehende Licht nach Durchgang durch den Farbfilter lediglich aus der zweiten Raumrich tung R2 wahrnehmbar ist, oder der zweite Modus aktiviert wird, wobei Licht des zweiten Wellenlängenbereichs Dl2noiti Farbfilter transmittiert wird, wodurch das von der Leuchtfläche F ausge hende Licht nach Durchgang durch den Farbfilter aus beiden Raumrichtungen R1 , R2 wahrnehmbar ist.

Die vorgenannte Anordnung kann vorteilhaft dahingehend erweitert werden, dass weiterhin im Schichtkörper jeder selbstleuchtenden oder beleuchteten Leuchtfläche F ein schaltbarer DBR (Distributed Bragg Reflector), ein schaltbarer Spiegel und/oder eine schaltbare Wellen verzögerungsplatte vorhanden ist, so dass das Abstrahlen von Licht des Wellenlängenbe reichs Dli an- und abgeschaltet werden kann. Insbesondere der schaltbare DBR kann dafür sorgen, dass die Leuchtfläche F im ersten Modus Licht der beiden wenigstens teilweise un terschiedlichen Wellenlängenbereiche Dli und Dl2 in jeweils unterschiedliche Raumrichtun gen R1 , R2 und in einem zweiten Modus Licht mindestens des zweiten Wellenlängenbereichs Dl in die Raumrichtungen R1 , R2 aussendet.

Es gelten hier sinngemäß die weiter oben angegebenen Ausgestaltungsvarianten und Mittel- Wirkungszusammenhänge, die hier aus Redundanzgründen nicht wiederholt werden sollen.

Grundsätzlich bleibt die Leistungsfähigkeit der Erfindung erhalten, wenn die vorbeschriebenen Parameter in bestimmten Grenzen variiert werden. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombina tionen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Zeichnungen, die auch erfindungswesentliche Merkmale zeigen, näher erläutert. Es zeigt

Fig.1 die Prinzipskizze des Aufbaus eines OLED-Pixels im Stand der Technik,

Fig.2 die Prinzipskizze einer ersten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig.3 die Prinzipskizze zur Wirkungsweise der ersten Ausgestaltung des erfindungsgemä ßen Verfahrens gemäß Fig.2,

Fig.4 die Prinzipskizze einer Abwandlung ersten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß Fig.2,

Fig.5 die Prinzipskizze einer zweiten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig.6 die Prinzipskizze zur Wirkungsweise der zweiten Ausgestaltung des erfindungsgemä ßen Verfahrens gemäß Fig.5,

Fig.7 die Prinzipskizze einer dritten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, so wie

Fig.8 ein beispielhaftes Diagramm für beispielhafte Wellenlängenbereiche Dli undÄÄ2.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Die Zeichnungen sind nicht maßstabsgetreu und geben lediglich Prinzipdarstellungen wieder.

In Fig.1 ist die Prinzipskizze des Aufbaus des Schichtkörpers eines OLED-Pixels im Stand der Technik wiedergeben. In Betrachtungsrichtung unterhalb eines transparenten Substrates 1 (z.B. aus Glas oder einem Polymer) befindet sich eine semitransparente erste Elektrode 2, beispielsweise eine Anode, eine organische Schicht 3, gefolgt von einer emittierenden Schicht 4, darunter wiederum eine organische Schicht 5 und schließlich ein Spiegel mit einer zweiten Elektrode 6, hier beispielhaft einer Kathode. Im Allgemeinen können im Schichtkörper insbe- sondere die organischen Schichten 3 und 5 deutlich komplexer sein. In dieser Ausgestaltung mit (mindestens) einem OLED-Pixel als (selbst leuchtender) Leuchtfläche F wird die Tatsache ausgenutzt, dass Licht aus OLEDs zu seitlichen Abstrahlwinkeln hin eine kürzere Wellenlänge hat, als senkrecht abgestrahltes Licht. Dazu gibt Fig.2 die Prinzipskizze einer ersten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfah rens wieder, welche auf dem OLED-Aufbau gemäß Fig.1 basiert. Das erfindungsgemäße Ver fahren zur Beeinflussung der Lichtausbreitungsrichtungen mindestens einer selbstleuchten den oder beleuchteten Leuchtfläche F, wobei die besagte Leuchtfläche F Licht eines ersten Wellenlängenbereichs Dli in eine erste Raumrichtung R1 und Licht eines vom ersten Wellen längenbereich Dli mindestens teilweise verschiedenen Wellenlängenbereichs Dl2 in eine von der ersten Raumrichtung R1 verschiedene Raumrichtung R2 aussendet, und wobei die Wel lenlängenbereiche Dli und Dl eine wellenlängenabhängige spektrale Strahldichte aufweisen und sich mindestens in einer Peak-Wellenlänge unterscheiden, (sich sonst aber auch teilweise überlappen können) und wobei in Betrachtungsrichtung vor der besagten Leuchtfläche F ein schaltbarer Farbkonverter 7 angeordnet ist, welcher im nicht aktivierten Zustand Licht kürzerer Wellenlängen absorbiert und zugleich Licht größerer Wellenlängen transmittiert, und welcher im aktivierten Zustand Licht kürzerer Wellenlänge in Licht größerer Wellenlängen konvertiert und Licht größerer Wellenlängen transmittiert, umfasst die folgenden Schritte: - Deaktivieren des Farbkonverters 7 für einen ersten Modus, so dass Licht des zweiten Wellenlängenbereichs Dl2 transmittiert und Licht des ersten Wellenlän genbereichs Dli absorbiert wird, wodurch das von der Leuchtfläche F ausge hende Licht lediglich aus der zweiten Raumrichtung R2 wahrnehmbar ist, oder Aktivieren des Farbkonverters 7 für einen zweiten Modus, so dass Licht des ers- ten Wellenlängenbereichs Dli mindestens teilweise in Licht des zweiten Wellen längenbereichs Dl umgewandelt und Licht des zweiten Wellenlängenbereichs Dl2 transmittiert wird, wodurch das von der Leuchtfläche F ausgehende Licht aus beiden Raumrichtungen R1 , R2 wahrnehmbar ist. Hierzu ist anzumerken, dass ohne Beschränkung der Allgemeinheit der erste Wellenlängen bereich Dli in die erste Raumrichtung R1 und der zweite Wellenlängenbereich Dl2 in die zweite Raumrichtung R2 abgestrahlt wird. Diese Zuordnung soll auch in nachfolgenden Aus gestaltungen der Erfindung gelten. Selbstverständlich könnten die beiden Raumrichtungen R1 und R2 auch vertauscht werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

In der Fig.2 ist die Leuchtfläche F als dicker schwarzer Strich (als Schnittdarstellung) symbo lisiert dargestellt. In der Realität jedoch weist sie eine Oberfläche mit einem Flächeninhalt von wenigen Quadratmikrometer bis typischerweise einigen Quadratmillimetern aus. Die Leucht fläche F ist senkrecht zur Zeichenebene der Prinzipskizze ausgerichtet.

Die Prinzipskizze zur Wirkungsweise der ersten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver fahrens ist in Fig.3 gezeigt: Für den ersten Modus (rechts) ist der Farbkonverter 7 deaktiviert, so dass Licht des zweiten Wellenlängenbereichs Dl2 (hier mit „FT für Licht mit im Mittel längerer Wellenlänge, beispiels weise eher rotes Licht, bezeichnet) transmittiert und Licht des ersten Wellenlängenbereichs Dli (hier mit „B“ für Licht mit im Mittel kürzerer Wellenlänge, beispielsweise eher blaues Licht, bezeichnet) absorbiert wird, wodurch das von der Leuchtfläche F ausgehende Licht lediglich aus der (eingeschränkten) zweiten Raumrichtung R2 wahrnehmbar ist.

Demgegenüber ist der Farbkonverter 7 für den zweiten Modus (links in Fig.3 gezeigt) aktiviert, so dass Licht des ersten Wellenlängenbereichs Dli in Licht des zweiten Wellenlängenbereichs Dl umgewandelt und Licht des zweiten Wellenlängenbereichs Dl2 transmittiert wird, wodurch das von der Leuchtfläche F ausgehende Licht aus den beiden Raumrichtungen R1 , R2 wahr nehmbar ist.

Der schaltbare Farbkonverter 7 kann bevorzugt mittels Quantenpunkten („Quantum dots“) ausgebildet sein, wobei für jeden Farbkonverter eine Vielzahl von Quantenpunkten vorhanden ist. Jeder Quantenpunkt kann beispielsweise eine räumliche Ausdehnung von maximal 100 nm, bevorzugt von maximal 50 nm, besonders bevorzugt von maximal 20 nm aufweisen.

Der schaltbare Farbkonverter 7 muss nicht notwendigerweise mit dem Substrat 1 verbunden sein.

Mit „einer Raumrichtung“ R1 , R2 ist selbstredend ein in einer oder zwei Ebenen auffächernder, jeweils in jeder Ebene wenige bis einige Grad umfassender, Raumwinkel gemeint. Es ist auch möglich, dass z.B. eine Raumrichtung R1 äußerlich kegelförmig geformt ist, wobei innerhalb dieses Kegels eine zweite Kegelform ausgespart ist, etwa die einer zweiten Raumrichtung R2, so dass beide Raumrichtungen R1 und R2 zusammen eine Gesamtkegelform ergeben. Meh rere Raumrichtungen zusammen ergeben zusammen entsprechend einen größeren Raum winkel. Dass die Raumrichtungen R1 und R2 jeweils unterschiedlich sind, muss nicht heißen, dass sie auch eine gewisse Überlappung aufweisen können. Im Bereich der Überlappung wird allerdings durch das vorbeschriebene Verfahren kein umfassender Einfluss der Ausbreitungs richtungen des von der Leuchtfläche F abgestrahlten Lichtes gewährt.

Als Materialien für die Quantenpunkte kommen beispielsweise Halbleiter-Nanokristalle in Frage, wie etwa: CdSe, CdS, CdTe, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe, InAs, InP, GaAs, GaP, GalnP, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeT, CdZn CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSeS, HgZnSeSe, HgZnSeS, GaN, AIN, AIP, AlAs, InN, InP, InAs, GaNP, GaNAs, GaPAs, AINP, AINAs, AIPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAINAs, GaAIPAs, GalnNR, GalnPAs, InAINP, InAINAs, und/oder InAIPAs. Es ist auch mög lich, noch andere Arten von Quantenpunkten einzusetzen, wie z.B. Graphen, synthetischen Perowskiten oder Silizium.

Für besondere Ausgestaltungsfälle kann es hilfreich sein, dass der schaltbare Farbkonverter 7 nicht die gesamte selbstleuchtende oder beleuchtete Leuchtfläche F abdeckt, sondern nur eine echte Teilfläche davon. Dies ist in Fig.4 gezeigt. Hier überlappt der Farbkonverter 7 die Leuchtfläche F nur teilweise, und zwar an den Rändern. Für Licht, welches schräg austritt, wird der Farbkonverter 7 benutzt, für senkrecht austretendes Licht nicht.

Es ist vorteilhaft, wenn der schaltbare Farbkonverter 7 durch Anlegen eines elektrischen Fel des deaktiviert und bei Nichtvorhandensein eines elektrischen Feldes aktiviert wird.

Weiterhin ist vorzugsweise eine Vielzahl von selbstleuchtenden Leuchtflächen (F) vorhanden, die jeweils einem kleinsten Pixel eines QLED, OLED-, miniLED-, LED- oder microLED-Bild- schirms entsprechen. Kleinste Pixel können Farb-Subpixel (z.B. Rot, Grün, Blau) oder auch monochromatische bzw. vollfarbtaugliche Pixel sein, je nach Ausgestaltung des Bildgebers. Weiterhin kommen auch LCD-, SED-, FED- oder andere Bildschirmtypen in Frage, deren kleinste Pixel der Vielzahl an beleuchteten oder selbstleuchtenden Leuchtflächen (F) entspre chen.

Es ist überdies möglich, dass im Schichtkörper eines solchen kleinsten Pixels ein DBR („Dis- tributed Bragg Reflector“) 9, ein semi-transparenter Spiegel, zusätzliche Emissionsschichten und/oder eine Wellenverzögerungsplatte vorhanden ist, so dass mindestens in der ersten Raumrichtung R1 Licht des ersten Wellenlängenbereichs Dli anstelle von Licht des zweiten Wellenlängenbereichs Dl2 abgestrahlt wird. Ein solches zusätzliches Element kann auch schaltbar sein. Ein schaltbarer „DBR“ kann beispielsweise durch Flüssigkristalle oder durch ein sogenanntes Phase-Change-Material realisiert werden. Wichtig dabei ist, dass das Licht des zweiten Wellenlängenbereichs Dl2 kollimiert, d.h. auf bestimmte Ausbreitungsrichtungen R2 beschränkt, ist.

Weiterhin zeigt die Fig.5 die Prinzipskizze einer zweiten Ausgestaltung des erfindungsgemä ßen Verfahrens. Dabei sendet die besagte Leuchtfläche F wahlweise in einem ersten Modus Licht eines ersten Wellenlängenbereichs Dli in eine erste Raumrichtung R1 und Licht eines vom ersten Wellenlängenbereich Dli wenigstens teilweise verschiedenen zweiten Wellenlän genbereichs Dl in eine von der ersten Raumrichtung verschiedene zweite Raumrichtung R2 aus, oder in einem zweiten Modus Licht mindestens des zweiten Wellenlängenbereichs Dl2 in beide Raumrichtungen R1 , R2 aus, wobei die Wellenlängenbereiche Dli und Dl2 eine wel- lenlängenabhängige spektrale Strahldichte aufweisen und sich mindestens in einer Peak-Wel lenlänge bzw. ihren Peak-Wellenlängen unterscheiden, (sich sonst aber auch teilweise über lappen können) und wobei in Betrachtungsrichtung vor der besagten Leuchtfläche F ein Farb filter 8, der Licht des Wellenlängenbereichs Dli absorbiert und Dl2 Licht des Wellenlängenbe reichs transmittiert, angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist dabei im ersten Modus das Licht des Wellenlängenbereichs AA2kollimiert und im zweiten Modus nicht kollimiert.

Davon ausgehend umfasst die zweite Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens die folgenden Schritte:

Aktivieren des ersten Modus, wobei Licht des zweiten Wellenlängenbereichs Dl2 nach Durchgang durch den Farbfilter 8 lediglich aus der zweiten Raumrichtung R2 wahrnehmbar ist, oder

Aktivieren des zweiten Modus, wobei Licht des zweiten Wellenlängenbereichs Dl nach Durchgang durch den Farbfilter 8 aus beiden Raumrichtungen R1 , R2 wahrnehmbar ist.

Diese Wirkungsweise der zweiten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist als Prinzipskizze in Fig.6 dargestellt: Wenn der erste Modus aktiviert ist (rechts im Bild), so wird Licht des zweiten Wellenlängenbereichs Dl2 (MQG mit „R“ für Licht mit im Mittel längerer Wel lenlänge bezeichnet) transmittiert und Licht des ersten Wellenlängenbereichs Dli (hier mit „B“ für Licht mit im Mittel kürzerer Wellenlänge bezeichnet) absorbiert, wodurch das von der Leuchtfläche F ausgehende Licht nach Durchgang durch den Farbfilter 8 lediglich aus einer Raumrichtung R2 wahrnehmbar ist. Ist andererseits der zweite Modus aktiviert, so dass Licht des zweiten Wellenlängenbereichs Dl2 (B) transmittiert wird, so ist das von der Leuchtfläche F ausgehende Licht nach Durchgang durch den Farbfilter 8 aus den Raumrichtungen R1 , R2 wahrnehmbar, wie links im Bild gezeigt.

Im Schichtkörper jeder selbstleuchtenden oder beleuchteten Leuchtfläche F zu der vorge nannten Verfahrensvariante gemäß Fig.5 kann weiterhin ein schaltbarer DBR 9 (Distributed Bragg Reflector), ein schaltbarer Spiegel und/oder eine schaltbare Wellenverzögerungsplatte vorhanden sein, so dass das Abstrahlen von Licht des ersten Wellenlängenbereichs Dli an- und abgeschaltet werden kann.

Die Erfindung erlangt besondere Bedeutung in der Anwendung des oben beschriebenen Ver fahrens zur Erzeugung eines erstes Betriebszustandes B1 für einen eingeschränkten Sicht modus und eines zweiten Betriebszustandes B2 für einen freien Sichtmodus in einem Bild schirm, dessen jeweils kleinste Pixel jeweils besagten Flächen F gemäß einem der vorge nannten Verfahrensvarianten entsprechen, wobei für den ersten Betriebszustand B1 für einen eingeschränkten Sichtmodus, wenn vorhanden, ein schaltbarer Farbkonverter 7 deaktiviert und/oder, wenn vorhanden, ein DBR (Distributed Bragg Reflector) 9, ein schaltbarer Spiegel oder eine Wellenverzögerungsplatte aktiviert wird, und dass für den zweiten Betriebszustand B2 für einen freien Sichtmodus, wenn vor handen, ein schaltbarer Farbkonverter 7 aktiviert und/oder, wenn vorhanden, ein DBR (Distributed Bragg Reflector) 9, ein schaltbarer Spiegel oder eine Wellenverzögerungsplatte deaktiviert wird.

Ferner zeigt Fig.7 die Prinzipskizze einer dritten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver fahrens. Dabei handelt es sich um eine Weiterbildung der zweiten Ausgestaltung nach Fig.5, wobei der Schichtkörper verschiedene emittierende Schichten 4 für R, G, B (Rot, Grün, Blau) enthält, um eine Vollfarbigkeit aus einer leuchtenden Leuchtfläche F zu erhalten. Somit um fasst der erste Wellenlängenbereich Dli rote, grüne und blaue Spektralanteile. Die Beeinflus sung der Lichtausbreitungsrichtungen erfolgt hier über (mindestens) einen vor dem Substrat angeordneten Farbkonverter 7 und einen Farbfilter 8 für Licht mit im Mittel kürzerer Wellen länge, d.h. den ersten Wellenlängenbereich Dli. Die verschiedenen emittierenden Schichten 4 (R, G, B jeweils für Rot, Grün und Blau) im Zusammenspiel mit dem Farbkonverter 10 er zeugen diese drei Grundfarben in einer hier selbst leuchtenden Leuchtfläche F.

Im Falle des vorbeschriebenen Einsatzfalles der Vollfarbigkeit können -je nach -Ausgestal tung- auch zwei oder drei, ggf. sogar noch mehr, derartige Farbkonverter 7 bzw. Farbfilter 8 vorhanden sein, die jeweils für eine oder mehrere Peak-Wellenlängen zuständig sind.

Schließlich gibt Fig.8 ein beispielhaftes Diagramm für beispielhafte Wellenlängenbereiche Dl2 und Dl1 wieder. Es sei hier nochmals angemerkt, dass die Wellenlängenbereiche Dl2 undDl1 durchaus mehrere Wellenlängenpeaks, die aber jeweils paarweise disjunkt sein müssen, auf weisen können.

Die oben beschriebenen Zeichnungen lassen sich analog auch zur Illustration der erfindungs gemäßen Anordnungen heranziehen, auf deren Beschreibung hier aus Redundanzgründen hier verzichtet werden soll.

Das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Verfahren löst die gestellte Aufgabe:

Es wurde ein Verfahren und Anordnung zur Beeinflussung von Lichtausbreitungsrichtungen beschrieben. Die Erfindung ist insbesondere für OLED-Pixel bzw. -Bildschirme anwendbar und vermag es, Betriebszustände für eine freie und eine eingeschränkte Sicht zu ermöglichen. Ferner ist die Erfindung preiswert umsetzbar und insbesondere mit verschiedenartigen Bild schirmtypen universell verwendbar, um eine Umschaltung zwischen einem Sichtschutz- und einem freien Betrachtungsmodus zu ermöglichen, wobei die Auflösung eines solchen Bild schirms grundsätzlich nicht herabgesetzt wird.

Die vorangehend beschriebene Erfindung kann im Zusammenspiel mit einer Bildwiedergabe- einrichtung vorteilhaft überall da angewendet werden, wo vertrauliche Daten angezeigt und/o der eingegeben werden, wie etwa bei der PIN-Eingabe oder zur Datenanzeige an Geldauto maten oder Zahlungsterminals oder zur Passworteingabe oder beim Lesen von Emails auf mobilen Geräten. Die Erfindung kann auch im PKW angewendet werden, wenn der Fahrer Aufmerksamkeit auf sich ziehende Bildinhalte wahlweise nicht sehen darf. Weitere Anwen- dungsfälle liegen im Gebiet der Beleuchtung und Werbung, hierbei insbesondere zur Vermei dung von Lichtverschmutzung.

Bezuqszeichenliste

1 Substrat

2 Semitransparente erste Elektrode

3 Organische Schicht

4 Emittierende Schicht

5 Organische Schicht

6 Spiegel und Elektrode bzw. spiegelnde zweite Elektrode

7 Farbkonverter

8 Farbfilter

9 DBR (Distributed Bragg Reflector)

10 Farbkonverter

F Leuchtfläche