用于显示信息的显示设备、包括显示设备的显示系统、在显示信息的同时改变透明度的方法以及生产显示设备或显示系统的方法与流程

本发明涉及一种用于显示信息的显示设备。本发明还涉及一种包括该显示设备的显示系统以及一种用于在显示信息的同时改变透明度的方法和一种用于生产该显示设备或该显示系统的方法。

背景技术：

1、显示设备用于显示信息。存在各种各样的显示设备，比如透明的透视显示设备。透明显示设备的示例是有机发光二极管(oled)显示器，其已经结合到各种消费品(如电视机和窗户)中。结合有oled显示器的消费品的示例是车辆，越来越多的显示器被集成到现代车辆的内部中。例如，车辆的侧窗可以用包括玻璃窗和能够显示信息的透明oled显示器的混合品代替。

2、总体上，透明显示设备的对比率取决于穿过透明显示设备的光量。穿过透明显示设备的光量越低，对比率越好，反之亦然。因此，现有透明显示设备不具有良好的对比率，尤其是在明亮的环境中，因为大量的光穿过透明显示设备。此外，显示设备消耗高水平的能量，这在结合到消费品中时增加了燃料或能量消耗。

3、透明的层或表面(如玻璃)已经被适配成提供额外的功能。示例是光致变色玻璃，该光致变色玻璃通常包含卤化银，卤化银由于其在暴露于足够频率的光时变暗并且在不存在活化光的情况下恢复到其澄清状态的能力而用于提供遮光。另一个示例是包括几乎透明的太阳能电池薄膜的光伏玻璃，该薄膜由于其将光转换成电的能力而被用于将太阳能转换成可用的电能。

4、光致变色玻璃和光伏玻璃都没有解决透明显示设备的各种缺点。光致变色玻璃可以改善透明显示设备的对比率，但不能帮助减少显示设备的燃料或能量消耗。另一方面，尽管光致变色玻璃产生电而可以减少显示设备的燃料或能量消耗，但是大多数光致变色玻璃的太阳能电池能量转化率低并且光致变色玻璃不改善显示设备的对比率，因为光致变色玻璃是透明的。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种具有良好对比率和降低的能耗的显示设备。

2、为了解决以上技术问题，本发明提供了一种用于显示信息的显示设备，该显示设备包括：

3、-至少一个层单元，该至少一个层单元可操作来改变穿过该层单元的光线的量，

4、-至少一个显示单元，该至少一个显示单元被配置为显示图像，

5、其特征在于：

6、该至少一个层单元包含至少一种金属卤化物钙钛矿或主要或完全由其组成。

7、包括至少一个包含金属卤化物钙钛矿的层单元以改变穿过该层单元的光线的量克服了现有透明显示设备中的技术问题。金属卤化物钙钛矿具有宽的光吸收范围。特别地，金属卤化物钙钛矿对紫外(uv)光能范围内的光线表现出高吸收率和低透射率，因此金属卤化物钙钛矿在明亮的环境下变得更暗。因此，金属卤化物钙钛矿减少了穿过该至少一个层单元并且因此穿过该至少一个显示单元的光的量或数量，由此通过改善对比率而提高了透明显示设备的总体性能。另外，层单元的金属卤化物钙钛矿的变暗状态还在被并入车辆窗户中时为车辆乘员提供遮光、或者在被并入建筑物窗户中时为建筑物占用者提供遮光。

8、本发明的优选显示设备是如上所述的或如上被描述为优选的显示设备，其中：

9、该至少一种金属卤化物钙钛矿是具有式axbycz的金属卤化物钙钛矿，其中：

10、a是任何合适的阴离子，优选甲胺(ma)、甲脒(fa)和/或铯(cs)；

11、b是化合价为2+的金属，优选铅(pb)、锡(sn)或其组合；以及

12、c是卤化物，优选碘化物；

13、其中x、y、z可以是1至10之间的任何有理数；

14、其中优选地：

15、a是甲胺(ma)或甲脒(fa)；

16、b是铅(pb)；并且

17、c是碘化物；并且

18、其中x、y、z可以是0至10之间的任何整数；

19、其中甚至更优选地，该至少一种金属卤化物钙钛矿具有式(ch3)h3npbi3或fa2pb1i4。

20、本发明的上述方面具有的优点是，具有包含铅(pb)和/或碘化物的金属卤化物钙钛矿的至少一个层单元比具有包含其他金属和/或其他卤化物的金属卤化物钙钛矿的层单元更稳定且耐用。此外，具有包含甲胺(ma)或甲脒(fa)的金属卤化物钙钛矿的层单元可以更有效地生产，这意味着例如与具有其他金属卤化物钙钛矿的层单元相比，具有更少的浪费和更少的毒素。

21、本发明的优选显示设备是如上所述的或如上被描述为优选的显示设备，其中层单元的一个表面(也称为层单元的显示表面)与显示单元的一个表面(也称为显示单元的层表面)完全或部分地彼此接触，其中，所述两个表面优选地形成层单元与显示单元之间的界面。

22、本发明的上述方面具有的优点是，这种显示设备具有更好的对比率。

23、本发明的特别优选的显示设备是如上所述的或如上被描述为优选的显示设备，其中，该显示设备包括：

24、1)仅层单元和显示单元，而没有另外的单元；或者

25、2)一个或两个或三个主要附加层：

26、i.在该层单元的顶上；和/或

27、ii.在该显示单元的顶上；和/或

28、iii.在该层单元与该显示单元之间；以及

29、3)可选地次要附加层，其中，这些次要附加层不与该层单元或该显示单元接触，而是仅与所述主要附加层或其他次要附加层接触，其中优选地，所有主要附加层和次要附加层对于波长在350nm至800nm范围内的光线具有在50％至100％范围内的透明度、更优选地对于波长在350nm至800nm范围内的光线具有在70％至99.9％范围内的透明度、甚至更优选地对于波长在350nm至800nm范围内的光线具有在80％至99％范围内的透明度。

30、本发明的上述方面具有的优点是，具有一个或两个或三个主要附加层和可选的次要附加层的显示设备将更耐用，因为该一个或两个或三个主要附加层和可选的次要附加层保护该显示单元和层单元。

31、出于本发明的目的，术语“透明度”是指透射穿过某种材料的光线的量或数量。材料的透明程度可以通过technoteam公司“lmk 5”型号的光度计以“亮度测量”测量模式来测量、或者通过用于确定光线中透射穿过材料的百分比或比例的任何其他已知的方法来测量。

32、本发明的甚至更特别优选的显示设备是如上所述的或如上被描述为优选的或如上被描述为特别优选的显示设备，其中，该显示设备包括由透明的非结晶无定形固体、优选地玻璃组成的两个主要附加层，其中优选地，该透明的非结晶无定形固体的所述透明度是对于波长在350nm至800nm范围内的光线在50％至100％范围内的透明度、更优选地是对于波长在350nm至800nm范围内的光线在70％至99.9％范围内的透明度、甚至更优选地是对于波长在350nm至800nm范围内的光线在80％至99％范围内的透明度。

33、本发明的上述方面具有的优点是，这两个由透明的非结晶无定形固体组成的主要附加层将允许光线穿过这两个主要附加层之一或二者并且落到层单元上，并且因此致使层单元改变穿过该层单元的光线的量。

34、本发明的优选显示设备是如上所述的或如上被描述为优选的或如上被描述为特别优选的或如上被描述为甚至更特别优选的显示设备，其中该层单元被配置为：

35、-当光线、非生成光线和/或生成光线穿过该层单元时，产生电流和/或电压。

36、本发明的上述方面具有的优点是，由层单元产生的电流和/或电压可以被显示设备(或连接到显示设备的其他电子设备)使用并且因此降低了显示设备或连接至显示设备的任何其他电子设备的总能耗。金属卤化物钙钛矿具有宽电子带结构，使得金属卤化物钙钛矿能够类似于太阳能电池产生电，其功率转换效率＞25％。所产生的电可以被收集并用来为显示设备、或电连接至显示设备的利用电力的任何其他系统供电。因此，金属卤化物钙钛矿通过充当耗能显示设备的附加能量源而减少了显示设备的燃料消耗或能量消耗。这还带来成本节省，因为所得到的显示设备是多功能的。

37、本发明的优选显示设备是如上所述的或如上被描述为优选的或如上被描述为特别优选的或如上被描述为甚至更特别优选的显示设备，其中该层单元被配置为：

38、-当以下各项的波长和/或量改变时，改变沿第一方向穿过该层单元的光线的量：

39、ο在不同方向上、优选地在垂直于该第一方向的不同方向上穿过该层单元的光线；

40、ο穿过该层单元的非生成光线和/或

41、ο穿过该层单元的生成光线。

42、本发明的上述方面具有的优点是，层单元的透明度可以独立于太阳光线或其他非生成光线而改变或调节。

43、本发明的优选显示设备是如上所述的或如上被描述为优选的或如上被描述为特别优选的或如上被描述为甚至更特别优选的显示设备，其中该显示单元是有机发光二极管(oled)显示器。

44、本发明的上述方面具有的优点是，oled显示器是柔性的，从而提供具有更好的颜色和对比度的图像，并且不需要外部背光来起作用。

45、本发明的特别优选的显示设备是如上所述的或如上被描述为优选的或如上被描述为特别优选的或如上被描述为甚至更特别优选的显示设备，该显示设备包括：

46、1)至少一个层单元，该至少一个层单元可操作来改变穿过该层单元的光线的量，

47、2)至少一个显示单元，该至少一个显示单元被配置为显示图像，

48、其特征在于：

49、该至少一个层单元包含至少一种金属卤化物钙钛矿或主要或完全由其组成，并且其中：

50、3)该显示单元是oled显示器；

51、4)该至少一种金属卤化物钙钛矿具有式(ch3)h3npbi3或fa2pb1i4；

52、5)该层单元的一个表面和该显示单元的一个表面完全或部分地彼此接触，其中所述两个表面优选地形成该层单元与该显示单元之间的界面；

53、6)该显示设备包括：

54、1)仅层单元和显示单元，而没有另外的单元；或者

55、2)两个主要附加层，

56、i.一个在该层单元的顶上；以及

57、ii.一个在该显示单元的顶上，

58、其中，这两个主要附加层由透明的非结晶无定形固体、优选玻璃组成，其中优选地，该透明的非结晶无定形固体的所述透明度是对于波长在350nm至800nm范围内的光线在80％至99％范围内的透明度。

59、本发明的显示设备的上述有利方面还适用于以下描述的本发明的显示系统的所有方面。本发明的显示系统的所有在下文描述的有利方面也适用于本发明的上述显示设备的所有方面。

60、本发明还涉及一种用于向车辆的驾驶员显示信息的显示系统，该显示系统包括：

61、a)一个或多个根据本发明的显示设备；

62、b)控制单元，该控制单元被配置为控制在该一个或多个显示设备上显示的信息；

63、以及可选地，

64、c)至少一个光产生单元，该至少一个光产生单元被配置为将具有确定的波长和/或强度的生成光线发送至该一个或多个显示设备的至少一个特定层单元、若干层单元或每个层单元。

65、本发明的优选显示系统是如上所述的或如上被描述为优选的显示系统，其中：该显示系统进一步包括光产生单元，该光产生单元可操作来产生光线，其中，该光产生单元被配置为产生不同波长和/或不同强度的光线并且将确定强度的、具有或不具有确定波长的生成光线发送到该一个或多个显示设备的一个、若干个或每个层单元，使得穿过该层单元的光线的量改变。

66、本发明的优选显示系统是如上所述的或如上被描述为优选的显示系统，其中：该控制单元还被配置为控制由该光产生单元产生的生成光线到该一个或多个显示设备的所述层单元或每个层单元的波长和/或强度。

67、本发明的两个先前描述的方面具有的优点是，层单元的透明度可以通过使用光产生单元来独立于太阳光线或其他非生成光线而改变。

68、本发明的显示设备和本发明的上述显示系统的上述有利方面还适用于下文描述的用于在显示信息的同时改变透明度的方法的所有方面。用于在显示信息的同时改变透明度的方法的所有在下文描述的有利方面也适用于本发明的上述显示设备或本发明的上述显示系统的所有方面。

69、本发明还涉及一种用于在显示信息、优选地向车辆中的驾驶员显示信息的同时改变透明度的方法，该方法包括以下步骤：

70、1)由控制单元发送指令给一个或多个根据本发明的显示设备，使得在该一个或多个显示设备中的至少一个显示设备上显示图像，其中，该控制单元优选地是根据本发明的显示系统中的控制单元，以及

71、2)在穿过该层单元的非生成光线的量改变的同时，在该一个或多个显示设备中的至少一个显示设备上同时或顺序地显示这种图像。

72、本发明的优选方法是如上所述的或如上被描述为优选的方法，其中，改变穿过该层单元的光线的量的步骤1)包括：

73、由一个或该控制单元发送指令给该光产生单元，使得该光产生单元将生成光线发送到如上所述的或如上被描述为优选的或如上被描述为特别优选的一个或多个显示设备的一个特定层单元、若干个层单元或每个层单元，使得穿过该层单元的非生成光线的量改变。

74、本发明的上述方面具有的优点是，由该光产生单元产生的光线可以落在该层单元上并且进一步改变穿过该层单元的非生成光线(例如，阳光)的量，因此在更亮的环境中提供显示单元的更好对比度。

75、本发明的优选方法是如上所述的或如上被描述为优选的方法，其中该方法还包括步骤3)和/或4)：

76、3)当光线穿过所述层单元时，从该层单元产生电流和/或电压；

77、以及可选地

78、4)优选地由该显示单元、该光产生单元和/或该控制单元使用在步骤3)中产生的电流和/或电压。

79、本发明的上述方面具有的优点是，所产生的能量可以被收集，从而减少显示设备和/或显示系统的总能耗。

80、本发明的显示设备和本发明的上述显示系统以及上述用于在显示信息的同时改变透明度的方法的上述有利方面也适用于下文描述的用于生产根据本发明的显示设备和/或根据本发明的显示系统的方法的所有方面。用于生产根据本发明的显示设备的方法和/或根据本发明的显示系统的方法的所有在下文描述的有利方面也适用于本发明的上述显示设备或本发明的上述显示系统以及上述用于在显示信息的同时改变透明度的方法的所有方面。

81、本发明还涉及一种用于生产根据本发明的显示设备和/或根据本发明的显示系统的方法，该方法包括以下步骤：

82、i)提供或生产显示单元，

83、ii)可选地溶解一种盐，该盐包含如在如上所述的或如上被描述为优选的或如上被描述为特别优选的或如上被描述甚至更特别优选的显示设备中的任一显示设备中所定义的该至少一种金属卤化物钙钛矿的至少一种离子；

84、iii)优选地通过使用在步骤ii)中溶解的所溶解的该至少一种金属卤化物钙钛矿的至少一种离子在该显示单元的一个表面上生产层单元，从而得到如上所述的或如上被描述为优选的或如上被描述为特别优选的或如上被描述为甚至更特别优选的显示设备；

85、以及可选地

86、iv)提供并配置：

87、-光产生单元，以将生成光线发送至该显示设备的层单元；和/或

88、-控制单元，以控制在该一个或多个显示设备的显示单元上显示的信息

89、从而得到如上所述的或如上被描述为优选的或如上被描述为特别优选的显示系统。