DE102007041395A1 - UV dosimeter with self-supply and warning signal (display) - Google Patents

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    • G01J1/00Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/42Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
    • G01J1/429Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors applied to measurement of ultraviolet light

Abstract

Dünnes, flexibles und preisgünstiges UV-Dosimeter welches die absorbierte Dosis in Abhängigkeit von Bestrahlung und Zeit als Messwert anzeigt und/oder nach Erreichen einer bestimmten Dosis ein Warnsignal abgibt, dadurch gekennzeichnet, dass es ohne zusätzliche Stromversorgung auskommt, dass es auf einem dünnen, flexiblen Trägermaterial hergestellt wird, dass es aus mindestens einer Solarzelle, einem Kondensator, einer Transistorschaltung und einem Signalgeber und/oder einer Anzeige besteht und dass alle Bauelemente in Dünnschichttechnik hergestellt werden.thin, flexible and affordable UV dosimeter which absorbed the Dose as a function of irradiation and time as measured value indicates and / or after reaching a certain dose, a warning signal gives off, characterized in that it without additional Power supply manages that on a thin, flexible Carrier material is made that it consists of at least a solar cell, a capacitor, a transistor circuit and a signal generator and / or a display and that all components be produced in thin film technology.

Figure 00000001
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Description

Die Erfindung betrifft ein dünnes, flexibles und preisgünstiges UV-Dosimeter welches nach Erreichen einer bestimmten Dosis in Abhängigkeit von Bestrahlung und Zeit entweder einen Wert anzeigt und/oder ein Warnsignal abgibt. Das Dosimeter funktioniert ohne zusätzliche Stromquelle, wie z. B. Batterien.The The invention relates to a thin, flexible and inexpensive UV dosimeter which depends on reaching a certain dose of irradiation and time either indicates a value and / or a Gives warning signal. The dosimeter works without additional Power source, such. B. batteries.

[Stand der Technik][State of the art]

Bekannte UV-Dosimeter basieren häufig auf fotochromen Schichten, die bei Bestrahlung ihre Farbe ändern. Solche Dosimeter können als Einwegartikel preiswert in Form kleiner Teststreifen hergestellt werden. Sie enthalten aber keine Warnfunktion bzw. quantitative Messung.Known UV dosimeters are often based on photochromic layers, which change their color when irradiated. Such dosimeters can be cheap as disposable items in the form of small test strips getting produced. But they contain no warning function or quantitative Measurement.

Bei rein visueller Auswertung erhält man praktisch nur eine qualitative Aussage durch Vergleich mit einer Referenzfarbskala. Mittels fotometrischer Auswertung erhält man auch quantitative Aussagen, jedoch bedarf dies eines zusätzlichen Messvorganges mit einem geeigneten Messgerät. Für die Dosisbestimmung in strahlenhärtenden Verfahren in der Druck- und Beschichtungsindustrie wird dieses System von der Firma Hönle AG unter dem Namen UV Scan abgeboten. Jedoch ist dies insbesondere für portable Anwendungen im Freizeitbereich (z. B. Outdooraktivitäten) oder im Arbeitsschutz in exponierter Umgebung (Baustellen, Landwirtschaft) eher hinderlich. Bekannte elektronische Dosimeter basieren auf einem UV-sensitiven Bauelement, wie z. B. einer Fotodiode. Diese ist Bestandteil einer elektronischen Schaltung, die die vom UV-Sensor generierte Ladung über die Messzeit integriert und schließlich die gemessene Dosis zur Anzeige bringt. Beispiele findet man in US 4428050 , US 3710115 , DE 4012984 und DE 4317405 , wobei die Angaben zu den Schaltungen unterschiedlich detailliert sind. Zusätzlich oder alternativ zur Messwertanzeige können die Dosimeter noch mit einer optischen oder akustischen Warnfunktion versehen sein, die aktiviert wird, wenn ein bestimmter Sollwert erreicht ist ( US 4428050 , US 3710115 , DE 4317405 ). Diese Schaltungen werden mit diskreten Bauelementen aufgebaut und sind deswegen nicht beliebig kompakt und preiswert herzustellen. Darüber hinaus benötigen sie eine Stromversorgung (Netzanschluss, Batterie o. ä.).In the case of purely visual evaluation, practically only a qualitative statement is obtained by comparison with a reference color scale. By means of photometric evaluation, one also obtains quantitative statements, but this requires an additional measuring procedure with a suitable measuring device. For dose determination in radiation-curing processes in the printing and coating industry, this system is offered by Hönle AG under the name UV Scan. However, this is more of a hindrance, especially for portable applications in the leisure sector (eg outdoor activities) or in occupational safety in exposed environments (construction sites, agriculture). Known electronic dosimeters are based on a UV-sensitive component, such. B. a photodiode. This is part of an electronic circuit that integrates the charge generated by the UV sensor over the measurement time and finally displays the measured dose. Examples can be found in US 4428050 . US 3710115 . DE 4012984 and DE 4317405 , where the information about the circuits are different in detail. In addition or as an alternative to the measured value display, the dosimeters can still be provided with an optical or acoustic warning function, which is activated when a specific nominal value is reached ( US 4428050 . US 3710115 . DE 4317405 ). These circuits are constructed with discrete components and are therefore not arbitrarily compact and inexpensive to manufacture. In addition, they require a power supply (mains connection, battery or similar).

In WO8603319 wir eine energieautarke Schaltung für ein elektronisches UV-Dosimeter mit einer elektroakustischen Warnfunktion beschrieben. Die Schaltung beinhaltet einen optischen Sensor, Widerstände, Kondensatoren, einen Vorstärker, einen Komparator, Schalter, Dioden, einen Piezowandler und eine Solarzelle zur Energieversorgung. Zur Herstellung der Schaltung werden keine Angaben gemacht. Die Schaltung befindet sich in einem Gehäuse mit Fenster und ist somit ebenfalls nicht dünn, flexibel und auch nicht wirklich preiswert.In WO8603319 we describe an energy self-sufficient circuit for an electronic UV dosimeter with an electro-acoustic warning function. The circuit includes an optical sensor, resistors, capacitors, a preamplifier, a comparator, switches, diodes, a piezo-transducer and a solar cell for power supply. For the production of the circuit no information is given. The circuit is located in a housing with window and is therefore also not thin, flexible and not really cheap.

Eine andere Lösung beschreibt WO 0118510 , wo das Dosimeter in eine Armbanduhr integriert ist. Nachteilig ist hier, dass man zur Dosismessung erst eine entsprechend ausgerüstete Armbanduhr erwerben müsste.Another solution describes WO 0118510 where the dosimeter is integrated into a wristwatch. The disadvantage here is that you would have to acquire a suitably equipped wristwatch for dose measurement.

[Aufgabe der Erfindung]OBJECT OF THE INVENTION

Die Erfindung betrifft ein Dosimeter zur Bestimmung der Dosis an UV-Strahlen, die auf einen Menschen oder ein Objekt einwirkt. Dies ist z. B. von Bedeutung beim Sonnenbaden unter natürlichem oder künstlichen Sonnenlicht, sonstigen Freizeit- oder Arbeitsaktivitäten im Freien oder in technischen Prozessen, bei denen UV-härtende Materialien verarbeitet werden.The The invention relates to a dosimeter for determining the dose of UV rays, which acts on a person or an object. This is z. B. Of importance when sunbathing under natural or artificial Sunlight, other leisure or work activities outdoors or in engineering processes where UV-curing Materials are processed.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches, kleines, leichtes, flexibles und preiswertes UV-Dosimeter für den mobilen Einsatz zu schaffen, welches ohne zusätzliche Stromversorgung auskommt und den Dosiswert anzeigt oder bei Überschreiten eines bestimmten Wertes ein Warnsignal abgibt. Ziel der Erfindung ist es letztlich, die Vorteile eines fotochromen Teststreifens (kompakt, flexibel, preiswert) mit denen eines elektronischen Dosimeters (integrierte Alarmfunktion bzw. Anzeige eines Messwertes) zu vereinen. Das erfindungsgemäße UV-Dosimeter kann in Form eines kleinen Teststreifens platzsparend am Körper, der Kleidung oder Gegenständen angebracht werden. Auf Grund der geringen Fertigungskosten ist es für den einmaligen Gebrauch vorgesehen.task The invention is a simple, small, lightweight, flexible and inexpensive UV dosimeter for mobile use too create, which manages without additional power supply and displays the dose value or if it exceeds a certain Value gives a warning signal. The aim of the invention is ultimately the advantages of a photochromic test strip (compact, flexible, inexpensive) with those of an electronic dosimeter (integrated alarm function or display of a measured value). The invention UV dosimeter can save space in the form of a small test strip attached to the body, clothing or objects become. Due to the low production costs it is for intended for single use.

Die Lösung der Aufgabe wird dadurch erreicht, dass das Dosimeter als integrierte Schaltung in Dünnschichttechnik auf einer flexiblen Kunststofffolie vorliegt. Als lichtempfindliches Element wird eine Dünnschichtsolarzelle verwendet, welche einen ebenfalls in Dünnschichttechnik hergestellten Kondensator lädt. Dünne funktionelle Schichten im Sinne der Erfindung haben Schichtdicken von ca. 1 μm und darunter. Die Gesamtschichtdicke eines aus mehreren funktionellen Schichten aufgebauten elektronischen Bauelements sollte 10 μm nicht überschreiten (ohne Substrat und Verkapselung).The Solution of the problem is achieved by the dosimeter as an integrated circuit in thin film technology on one flexible plastic film is present. As a photosensitive element a thin film solar cell is used, which also has one charged in thin-film technology capacitor charges. Thin functional layers according to the invention have Layer thicknesses of approx. 1 μm and below. The total layer thickness a built of several functional layers electronic Component should not exceed 10 microns (without Substrate and encapsulation).

Die Spannung am Kondensator wächst mit der Zeit in Abhängigkeit von der Bestrahlung. Dieser Wert kann mit einem kleinen Display zur Anzeige gebracht werden, wobei die Dosiswerte aus den Spannungswerten über eine Eichung ermittelt werden. Das Display kann z. B. ein OLED (organische Leuchtdiode)-, ein elektrochromes oder ein elektrophoretisches Display sein, welches ebenfalls in Dünnschichttechnik in das Foliensubstrat integriert wird. Eine Ansteuerschaltung für das Display kann mittels Dünnschichttransistoren (TFT) realisiert werden. Zusätzlich oder an Stelle des Displays kann ein elektroakus tisches oder elektrooptisches Bauelement integriert werden, welches bei Erreichen eines Schwellwertes ein Signal aussendet. Ein elektroakustischer Signalgeber kann z. B. ein dünner Piezoschwinger sein, der mit einer Oszillatorschaltung bestehend aus Dünnschichttransitoren angeregt wird. Ein elektrooptischer Signalgeber kann z. B. eine einzelne OLED sein. Um den Kondensator beim Betrieb des Signalgebers nicht zu stark zu belasten, kann zum Treiben des Signalgebers ein Dünnschichttransistor eingefügt werden.The voltage across the capacitor increases with time as a function of the irradiation. This value can be displayed with a small display, whereby the dose values from the voltage values are determined via a calibration. The display can z. As an OLED (organic light emitting diode) - be an electrochromic or an electrophoretic display, which is also integrated in thin film technology in the film substrate. A drive circuit for the display can by means of Thin-film transistors (TFT) can be realized. In addition to or instead of the display, an electroacoustic or electro-optical component can be integrated which emits a signal when a threshold value is reached. An electro-acoustic signal generator can, for. B. be a thin piezoelectric vibrator, which is excited with an oscillator circuit consisting of thin film transistors. An electro-optical signal generator can, for. B. be a single OLED. In order not to overload the capacitor when operating the signal generator, a thin-film transistor can be inserted to drive the signal generator.

Für die Energieversorgung des Displays oder Signalgebers kann eine zweite Solarzelle oder eine Reihenschaltung von Solarzellen (Solarmodul) integriert werden, welche im Gegensatz zur UV-sensitiven Solarzelle auch über einen größeren Spektralbereich empfindlich sein kann und vorteilhafterweise auch über eine größere Fläche verfügt.For the power supply of the display or signal generator can be a second Solar cell or a series connection of solar cells (solar module) integrated which, in contrast to the UV-sensitive solar cell also over be sensitive to a wider spectral range can and advantageously also over a larger Area has.

Um eine lineare Abhängigkeit der Spannung von Bestrahlung und Zeit zu erreichen, ist es vorteilhaft, den Kondensator über einen Operationsverstärker zu laden. Der Operationsverstärker, welcher mit Dünnschichttransistoren realisiert werden kann, bildet mit dem Kondensator und einem Widerstand einen Integrator.Around a linear dependence of the voltage of irradiation and achieve time, it is beneficial to use the capacitor over to load an operational amplifier. The operational amplifier, which can be realized with thin-film transistors, forms an integrator with the capacitor and a resistor.

Die spektrale Empfindlichkeit der Solarzelle ist bevorzugt so einzustellen, dass sie UV-Licht absorbiert, im sichtbaren Spektralbereich aber unempfindlich ist. Dies kann erreicht werden durch geeignete Auswahl des absorbierenden Halbleitermaterials, welches eine große Bandlücke (größer ca. 3 eV) aufweisen sollte. Alternativ oder parallel dazu können durch Spektralfilter nicht relevante Teile des Lichtspektrums ausgeblendet werden. Weiterhin können Teile des UV-Spektrums, insbesondere aus dem UV-B-Bereich, in denen die Solarzelle nicht genügend empfindlich ist, durch Fluoreszenzstoffe in längerwelliges Licht umgewandelt werden.The Spectral sensitivity of the solar cell is preferably to be set that it absorbs UV light, but in the visible spectral range insensitive. This can be achieved by appropriate selection of the absorbent semiconductor material which is a large Band gap (greater about 3 eV) have should. Alternatively or in parallel, spectral filters can be used non-relevant parts of the light spectrum are hidden. Farther can be parts of the UV spectrum, in particular from the UV-B range, in which the solar cell is not sufficiently sensitive, converted by fluorescent substances into longer-wave light become.

Durch geeignete Dimensionierung der Bauelemente (Solarzelle, Kondensator, Widerstände) können Dosimeter für verschiedene Messbereiche bzw. Schwelldosiswerte realisiert werden. Im allgemeinen ist es auch erforderlich mehrere Solarzellen in Reihe zu schalten, um die zum Treiben der aktiven Bauelemente (z. B. Transistoren, OLED, Piezoschwinger, Display) erforderlichen Spannungen bereit zustellen.By suitable dimensioning of the components (solar cell, capacitor, Resistors) can be dosimeters for different measuring ranges or threshold dose values can be realized. In general it is Also required to connect several solar cells in series to the for driving the active components (eg transistors, OLEDs, piezo oscillators, display) necessary tensions.

Die zur Herstellung der Dünnschichtbauelemente erforderlichen Funktionsmaterialien (Halbleiter, Leiter, Isolatoren) können sowohl organischer Natur (z. B. konjugierte Polymere oder Oligomere, Fullerene), anorganischer Natur (Metalle, transparente leitende Oxide (z. B. ITO, ZnO)) und auch Komposite aus organischen und anorganischen Materialien sein. Für die Fertigung können die bekannten Dünnschichtbeschichtungs- und -strukturierungsprozesse wie Drucken, Rakeln, Freifallbeschichtung, Gießbeschichtung, Tauchbeschichtung, Elektrodeposition, sein coating, Bedampfen (PVD, CVD), Sputtern, Lithografie, Laserstrukturierung u. a. genutzt werden. Im Sinne einer preiswerten Fertigung werden solche Materialien und Prozesse bevorzugt, die eine hochproduktive, energieeffiziente und kostengünstige Fertigung ermöglichen. Insbesondere lösliche organische Materialien in Kombination mit Nassbeschichtungs- bzw. Druckprozessen erscheinen besonders geeignet.The required for the production of thin-film components Functional materials (semiconductors, conductors, insulators) can both organic (eg conjugated polymers or oligomers, fullerenes), inorganic nature (metals, transparent conductive oxides (eg. ITO, ZnO)) and also composites of organic and inorganic Be materials. For the production, the known thin film coating and patterning processes such as printing, knife coating, free-fall coating, casting coating, Dip coating, electrode position, coating, vapor deposition (PVD, CVD), sputtering, lithography, laser structuring and the like a. be used. In terms of a low-cost manufacturing such materials and Preferred processes that are highly productive, energy efficient and enable cost-effective production. Especially soluble organic materials in combination with wet coating or printing processes seem particularly suitable.

Der gesamte Schaltungsaufbau wird bei Bedarf mittels transparenter Hochbarriereschichten oder -folien gekapselt. Dies ist insbesondere erforderlich, wenn Solarzellen, OLEDs und TFTs aus organischen Materialien zum Einsatz kommen.Of the if necessary, the entire circuit structure is provided by means of transparent high-barrier layers or encapsulated. This is especially necessary when solar cells, OLEDs and TFTs from organic materials are used.

Zur besseren Haftung an Personen oder Gegenständen kann die Rückseite des Sensors mit einer Kleberschicht beaufschlagt werden, so dass der Sensor ähnlich einem Pflaster oder einem Klebestreifen benutzt werden kann.to better adhesion to persons or objects can the The back of the sensor is exposed to an adhesive layer so that the sensor is similar to a patch or an adhesive strip can be used.

Beispiel 1example 1

Dieses Beispiel zeigt eine Variante des UV-Sensors bestehend aus einer UV-empfindlichen Solarzelle 1 und mehreren Solarzellen 2 zur Energieversorgung, einem Kondensator 4, einem Widerstand 3, einem Anreicherungs-Feldeffekttransistor 5 und einer organischen Leuchtdiode 6 (Bild 1). Alle Bauelemente werden gemäß der Erfindung in Dünnschichttechnologie mit organischen und/oder anorganischen Funktionsmaterialien auf einer flexiblen Unterlage hergestellt. Die erste Solarzelle 1 lädt den Kondensator 4, wodurch mit zunehmender Dosis die Spannung am Kondensator 4 und am Gate des Transistors 5 wächst. Der Transistor wird leitend, wodurch der Spannungsabfall über der zunächst noch nicht leitenden Leuchtdiode 6 zunimmt. Übersteigt dieser Spannungsabfall die Schwellspannung der Leuchtdiode, so wird auch diese leitend und beginnt zu leuchten. Ein zweites Solarmodul bestehend aus einer Reihenschaltung von Solarzellen 2, welche auch im sichtbaren und infraroten Spektralbereich absorbieren können, dient der Stromversorgung des Transistors und der OLED. Durch geeignete Dimensionierung aller Bauelemente kann man den Dosiswert, bei dem die LED zu leuchten beginnt, einstellen.This example shows a variant of the UV sensor consisting of a UV-sensitive solar cell 1 and several solar cells 2 for power supply, a capacitor 4 a resistance 3 , an enhancement field effect transistor 5 and an organic light emitting diode 6 (Image 1 ). All components are produced according to the invention in thin-film technology with organic and / or inorganic functional materials on a flexible base. The first solar cell 1 charges the capacitor 4 , which increases the voltage across the capacitor as the dose increases 4 and at the gate of the transistor 5 grows. The transistor becomes conductive, whereby the voltage drop across the first not yet conductive LED 6 increases. If this voltage drop exceeds the threshold voltage of the light-emitting diode, then this also becomes conductive and starts to light up. A second solar module consisting of a series connection of solar cells 2 , which can also absorb in the visible and infrared spectral range, serves the power supply of the transistor and the OLED. By suitable dimensioning of all components, one can set the dose value at which the LED starts to glow.

Beispiel 2Example 2

Dieses Beispiel zeigt eine Variante des UV-Sensors mit linearisierter Kennlinie bestehend aus einer oder mehreren UV-empfindlichen Solarzellen 11, einer oder mehreren Solarzellen 12 zur Energieversorgung, einem Kondensator 14, einem Widerstand 13, einem Operationsverstärker 15 und einer organischen Leuchtdiode 16 (Bild 2). Um die Betriebsspannung für den Operationsverstärker 15 bereit zu stellen wird ein zweites Solarmodul 12 bestehend aus mehreren in Reihe geschalteten Solarzellen integriert. Diese Solarzellen können im Unterschied zu den UV-sensitiven Solarzellen 11 in einem größeren Spektralbereich absorbieren und auch eine größere Fläche besitzen. Der Operationsverstärker 15 besteht aus Dünnschichttransistoren und passiven Dünnschichtbauelementen. Operationsverstärker 15, Widerstand 13 und Kondensator 14 bilden einen Integrator, dessen Ausgangsspannung proportional zu Größe und Dauer des anliegenden Eingangssignals wächst. Übersteigt die Ausgangsspannung am Operationsverstärker 15 die Schwellspannung der OLED 16, so beginnt diese zu leuchten.This example shows a variant of the UV sensor with a linearized characteristic consisting of one or more UV-sensitive solar cells 11 , one or more solar cells 12 to the energy power supply, a capacitor 14 a resistance 13 , an operational amplifier 15 and an organic light emitting diode 16 (Image 2 ). To the operating voltage for the operational amplifier 15 will provide a second solar module 12 consisting of several series-connected solar cells integrated. These solar cells can, in contrast to the UV-sensitive solar cells 11 absorb in a wider spectral range and also have a larger area. The operational amplifier 15 consists of thin-film transistors and passive thin-film components. operational amplifiers 15 , Resistance 13 and capacitor 14 form an integrator whose output voltage increases in proportion to the size and duration of the applied input signal. Exceeds the output voltage at the operational amplifier 15 the threshold voltage of the OLED 16 , it starts to shine.

Beispiel 3Example 3

Ein Solarmodul, bestehend aus fünf in Reihe geschalteten polymeren Dünnschichtsolarzellen mit der fotoaktiven Schicht Poly-3-hexylthiophen/[6,6]-Phenyl-C61-Butyrsäuremethylester (Schichtdicke ? nm), wird mit einem Kondensator der Kapazität 1000 μF verbunden. Das Maximum der Empfindlichkeit dieser Solarzelle liegt bei einer Wellenlänge von 500 nm. Weiterhin wurde das Solarmodul mit einem UV-Filter versehen, welcher nur Wellenlängen zwischen 300 nm und 400 nm (Maximum bei 360 nm) durchlässt. Die Bestrahlung erfolgte mit einer Normlichtquelle AM 1.5 mit einer Bestrahlung von 100 mW/cm2. Auf Grund des Filters treffen auf die fotoaktive Schicht nur ca. 4,5 mW/cm2. Die Spannung des Kondensators wächst zunächst proportional mit der Zeit an und erreicht schließlich einen Sättigungswert (Bild 3).A solar module consisting of five series-connected polymer thin-film solar cells with the photoactive layer poly-3-hexylthiophene / [6,6] -phenyl-C 61 -butyrate (layer thickness? Nm), is connected to a capacitor of capacity 1000 μF. The maximum sensitivity of this solar cell is at a wavelength of 500 nm. Furthermore, the solar module was provided with a UV filter, which only lets wavelengths between 300 nm and 400 nm (maximum at 360 nm). The irradiation was carried out with a standard light source AM 1.5 with an irradiation of 100 mW / cm 2 . Due to the filter, only about 4.5 mW / cm 2 strike the photoactive layer. The voltage of the capacitor initially increases proportionally with time and finally reaches a saturation value (Fig 3 ).

Beispiel 4Example 4

In dem Aufbau aus Beispiel 3 wurde der Kondensator durch einen 5 μF-Kondensator ersetzt und zusätzlich ein 5 MΩ Widerstand in Reihe geschaltet. Die Spannungs-Zeit-Kurve ist ähnlich wie in Beispiel 3, jedoch ist die Ladezeit bis zum Erreichen der Sättigung deutlich verkürzt (Bild 4).In the construction of Example 3, the capacitor was replaced by a 5 μF capacitor and in addition a 5 MΩ resistor was connected in series. The voltage-time curve is similar to Example 3, but the charge time is significantly reduced until saturation is reached (Fig 4 ).

11
UV-empfindliche SolarzelleUV-sensitive solar cell
22
Solarzelle zur Energieversorgungsolar cell for energy supply
33
Widerstandresistance
44
Kondensatorcapacitor
55
Anreicherungs-FeldeffekttransistorEnhancement field effect transistor
66
organische Leuchtdiodeorganic led
1111
UV-empfindliche SolarzelleUV-sensitive solar cell
1212
Solarzelle zur Energieversorgungsolar cell for energy supply
1313
Widerstandresistance
1414
Kondensatorcapacitor
1515
Operationsverstärkeroperational amplifiers
1616
organische Leuchtdiodeorganic led

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • - US 3710115 [0003, 0003] US 3710115 [0003, 0003]
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  • - WO 8603319 [0004] WO 8603319 [0004]
  • - WO 0118510 [0005] WO 0118510 [0005]

Claims (9)

Dünnes, flexibles und preisgünstiges UV-Dosimeter welches die absorbierte Dosis in Abhängigkeit von Bestrahlung und Zeit als Messwert anzeigt und/oder nach Erreichen einer bestimmten Dosis ein Warnsignal abgibt, dadurch gekennzeichnet, dass es ohne zusätzliche Stromversorgung auskommt, dass es auf einem dünnen, flexiblen Trägermaterial hergestellt wird, dass es aus mindestens einer Solarzelle, einem Kondensator, einer Transistorschaltung und einem Signalgeber und/oder einer Anzeige besteht und dass alle Bauelemente in Dünnschichttechnik hergestellt werden.Thin, flexible and inexpensive UV dosimeter which displays the absorbed dose as a function of irradiation and time as a measured value and / or emits a warning signal after reaching a certain dose, characterized in that it requires no additional power supply, that it on a thin, flexible Carrier material is manufactured, that it consists of at least one solar cell, a capacitor, a transistor circuit and a signal generator and / or a display and that all components are manufactured in thin-film technology. UV-Dosimeter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Signalgeber eine organische Leuchtdiode (OLED) oder ein Piezoschwinger ist.UV dosimeter according to claim 1, characterized that the signal transmitter an organic light emitting diode (OLED) or a Piezo oscillator is. UV-Dosimeter nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Signalgeber nach Erreichen einer bestimmten Dosis ein akustisches oder optisches Signal aussendet.UV dosimeter according to claim 1 and 2, characterized that the signal transmitter after reaching a certain dose an acoustic or optical signal. UV-Dosimeter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Transistorschaltung aus einem oder mehreren Transistoren und passiven Bauelementen besteht.UV dosimeter according to claim 1, characterized that the transistor circuit of one or more transistors and passive components. UV-Dosimeter nach Anspruch 1 und 4 dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Transistorschaltung z. B. Operationsverstärker, Integratoren, Komparatoren und eine Ansteuerschaltung für ein Display realisiert werden.UV dosimeter according to claim 1 and 4, characterized that by means of the transistor circuit z. B. operational amplifier, Integrators, comparators and a drive circuit for a display can be realized. UV-Dosimeter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Display z. B. ein OLED-, elektrochromes oder elektrophoretisches Display ist.UV dosimeter according to claim 1, characterized that the display z. As an OLED, electrochromic or electrophoretic Display is. UV-Dosimeter nach Anspruch 1–6 dadurch gekennzeichnet, dass die spektrale Empfindlichkeit der sensorischen Solarzelle auf den UV-Bereich des Lichtspektrums abgestimmt ist, z. B. durch die Wahl des fotoaktiven Absorbermaterials oder eine zusätzliche spektrale Filterschicht und/oder zusätzliche Fluoreszenzfarbstoffe.UV dosimeter according to claim 1-6 characterized that the spectral sensitivity of the sensory solar cell up the UV range of the light spectrum is tuned, z. B. by the Choice of photoactive absorber material or an additional spectral filter layer and / or additional fluorescent dyes. UV-Dosimeter nach Anspruch 1–7 dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsschichten mit Barrierematerialien gegen Feuchte und Sauerstoff gekapselt werden.UV dosimeter according to claims 1-7 characterized in that that the functional layers with barrier materials against moisture and oxygen are encapsulated. UV-Dosimeter nach Anspruch 1–8 dadurch gekennzeichnet, dass die Rückseite der Trägerfolie mit einer Adhäsionschicht versehen ist, die es gestattet, den UV-Sensor z. B. auf der Kleidung, einem Bauteil oder der Haut zu aufzukleben.UV dosimeter according to claims 1-8, characterized that the back of the carrier film with an adhesion layer is provided, which allows the UV sensor z. On clothes, to stick to a component or the skin.
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