DE19912307A1 - Paper or textile screen revealing images or text by contact with micro-electrodes is impregnated with redox-sensitive dyes and can be used to produce e.g. letters, books, newspapers posters, T-shirts, etc. - Google Patents
Paper or textile screen revealing images or text by contact with micro-electrodes is impregnated with redox-sensitive dyes and can be used to produce e.g. letters, books, newspapers posters, T-shirts, etc.Info
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Abstract
Description
Die zunehmende Durchdringung des täglichen Lebens mit computergestützten Systemen führte zu elektronischen Büchern und Zeitungen. Erste Systeme sind am Markt, die die Daten vom Internet auf einen lokalen Computer laden und dann mit geeigneter Technik, z. B. mittels Infrarotsender auf separate elektronische Bildschirme übertragen. Diese elektronischen Bücher können dann beliebig und an jedem Ort gelesen werden. Dadurch wird die aufwendige Technologie und Logistik des Buch- und Zeitungsdrucks prinzipiell ersetzbar.The increasing penetration of daily life with computerized systems led to electronic books and newspapers. The first systems are on the market Load data from the Internet onto a local computer and then with suitable technology, e.g. B. transmitted by means of infrared transmitter on separate electronic screens. This Electronic books can then be read anywhere and at any place. Thereby the elaborate technology and logistics of book and newspaper printing becomes a principle replaceable.
Ein größeres Akzeptanzproblem der Systeme ist bislang noch der Zwang zur Bilddarstellung mittels konventioneller Flachbildschirmtechnik. Über die Jahrhunderte ist der Verbraucher jedoch an das Papier als Medium gewöhnt. Das Papier bietet dabei unübertroffene Darstellungseigenschaften: ein gutes haptisches Gefühl, die Möglichkeit der Bilddarstellung mit Druckfarben und damit das Eingehen auf die natürlichen Sehgewohnheiten des Menschen. Die Darstellung mit Druckfarben hat weiterhin den Vorteil, daß bei zunehmender Beleuchtung durch Kunst- oder Sonnenlicht eine bessere Lesbarkeit entsteht - im Gegensatz zu der bisherigen Bildschirmtechnik, die hier eine immer schlechtere Lesbarkeit bietet. Es ist somit eine Erfindung wünschenswert, mit der Papier oder vergleichbare Materialien zur Bildschirm-Darstellung genutzt werden könnten.A major problem with the acceptance of the systems has so far been the need to Image display using conventional flat screen technology. Over the centuries however, the consumer is used to paper as a medium. The paper offers unsurpassed display characteristics: a good haptic feeling, the possibility the image display with printing inks and thus the response to the natural Human viewing habits. The representation with printing inks still has the Advantage that better lighting with artificial or sunlight Readability arises - in contrast to the previous screen technology, which is one here offers increasingly poor readability. An invention is therefore desirable with which Paper or comparable materials can be used for screen display could.
Die Erfindung beschreibt einen entsprechenden Farbbildschirm auf der Basis von Papier oder Textilmaterialien.The invention describes a corresponding color screen based on paper or textile materials.
Dabei wird Papier oder ein Gewebe (Textil) oder ein entsprechendes poröses oder faserförmiges Material in beliebiger Größe als Bildschirm verwendet. Die Darstellung kann einseitig oder doppelseitig erfolgen. Mehrere Papierbildschirme können zu einer Art Buch oder Zeitschrift zusammengefügt werden.Paper or a tissue (textile) or a corresponding porous or fibrous material of any size used as a screen. The representation can be one-sided or double-sided. Several paper screens can be made into one type Book or magazine can be put together.
Die reversible Farbgebung wird erfindungsgemäß physikochemisch durch pH- oder redox-sensitive Farbstoffe erzielt. Diese Farbstoffe werden auf das Papier aufgedruckt oder in es imprägniert. Das Papier ist weiterhin mit einem geeigneten nicht oder gering verdunstenden Elektrolyten imprägniert. Weitere Hilfsstoffe können imprägniert werden, wie Konservierungsmittel, Stabilisatoren, Hilfsreaktanden für die Farbreaktion etc..The reversible coloring is physicochemically according to pH or redox-sensitive dyes. These dyes are printed on the paper or impregnated in it. The paper is still with a suitable little or no evaporating electrolyte impregnated. Other auxiliaries can be impregnated, such as preservatives, stabilizers, auxiliary reactants for the color reaction etc.
Der zur Farbdarstellung notwendige Redox- oder pH-Gradient wird durch Mikroelekroden erzeugt. Die Mikroelektroden werden in unterschiedlicher Bauart in hoher Dichte auf der Papierfläche angebracht. Sie werden definiert angesteuert.The redox or pH gradient required for color representation is achieved by means of microelectrodes generated. The microelectrodes are of different types in high density on the Paper surface attached. They are controlled in a defined manner.
Um die Einzelelektrode herum kann durch geeignete Steuerung der angelegten Spannung, bzw. des fließenden Stromes ein gewünschter pH-Wert eingestellt werden. Je nach angewandtem pH-Farbstoff entwickelt sich die entsprechende Farbe. Ein entsprechender Strom mit umgekehrter Polarität löscht die Färbung wieder. Die Elektroden können in geeigneter Modifikation als pH-Meßelektroden verwendet werden. Es können jedoch auch separate pH-Meßelektroden integriert werden. Die regelmäßige pH-Messung ermöglicht die Korrektur von etwaigen pH-Wert- Verschiebungen und damit die Aufrechterhaltung des gewünschten Basis-pH-Wertes.The applied electrode can be controlled around the individual electrode by suitable control Voltage, or the flowing current, a desired pH value can be set. Depending on the pH dye used, the corresponding color develops. On corresponding current with reversed polarity erases the coloring again. In a suitable modification, the electrodes can be used as pH measuring electrodes become. However, separate pH measuring electrodes can also be integrated. The regular pH measurement enables the correction of any pH Shifts and thus the maintenance of the desired base pH.
Entsprechendes gilt hierbei und im folgenden für den Einsatz redox-senistiver Farbstoffe.The same applies here and below for the use of redox-sensitive dyes.
Als erfindungsgemäße Bildschirmfarbstoffe kommen sämtliche pH-sensitiven, redox sensitiven oder auf andere Weise durch den elektrischen Strom direkt oder indirekt veränderbaren Farbstoffe in Betracht. Bevorzugt werden Farbstoffe, die von farblos auf farbig reagieren, z. B. Phenolphtalein. Die auszuwählenden Substanzen sollten nicht blutend sein.All pH-sensitive, redox come as screen dyes according to the invention sensitive or otherwise directly or indirectly through the electrical current changeable dyes. Dyes that are colorless are preferred react in color, e.g. B. Phenolphtalein. The substances to be selected should not bleeding.
Die Elektroden können von vorne und oder von hinten in das Papier ragen. Das Elektrodenmaterial kann vorzugsweise so dünn ausgeführt werden, daß eine optische Beeinträchtigung nicht entsteht. Es kann auch elektrisch leitender Kunststoff verwendet werden.The electrodes can protrude into the paper from the front and or from the back. The Electrode material can preferably be made so thin that an optical Impairment does not arise. Electrically conductive plastic can also be used become.
Eine mögliche geeignete Ausführung kann sein, daß auf der Papiervorder- und rückseite sehr dünne Drähte einmal in waagrechter und einmal in senkrechter Anordnung aufgebracht werden. Werden jetzt die waagrechten Drähte sequenziell mit einer geeigneten Taktfrequenz z. B. von oben nach unten angesteuert und die senkrechten z. B. von links nach rechts, so fließt zu einem definierten Zeitpunkt nur an dem Schnittpunkt der jeweils angesteuerten Drähte der angelegte Strom durch das Indikatorpapier und entwickelt exakt an dieser Stelle einen Farbpunkt. Auf diese Weise kann die gesamte Bildschirmfläche abgetastet werden und die Bild- und Textdarstellung so softwareseitig aufgebaut werden. Die Löschung erfolgt entsprechend mit umgekehrter pH-Verschiebung auf einen Basiswert.A possible suitable design can be that on the paper front and back very thin wires, one in a horizontal and one in a vertical arrangement be applied. Now the horizontal wires are sequential with one suitable clock frequency z. B. controlled from top to bottom and the vertical e.g. B. from left to right, flows only at a defined point in time The point of intersection of the respective controlled wires is the current applied through the Indicator paper and develops a color point exactly at this point. In this way the entire screen area can be scanned and the image and text display be set up in this way on the software side. The deletion takes place accordingly reverse pH shift to a base value.
Die Elektroden sowie die Zu- und Ableitungen können auf einer Folie aufgebracht sein, die auf das Papier kaschiert wird. Die Folie kann weitere Funktionen übernehmen wie Verdunstungsschutz, gewünschte optische und haptische Anmutung, UV-Schutz etc..The electrodes and the supply and discharge lines can be applied to a film, which is laminated onto the paper. The film can perform other functions such as Evaporation protection, desired visual and haptic appearance, UV protection etc.
Ein Farbbildschirm kann nach dem beschriebenen System in unterschiedlichster Art und
Weise aufgebaut werden. Folgende Prinzipien können zur Anwendung kommen:
A color screen can be constructed in a variety of ways using the system described. The following principles can be applied:
- 1. pH- oder redox-sensitive Farbstoffe, z. B. die drei Grundfarben und Schwarz werden in jeweils einer Lage aufgebracht. Dazu sind die dem Betrachter zugewandten Lagen transparent auszuführen. Jede Lage ist durch in dieser Lage wirkende Elektroden spezifisch anzusteuern. Evt. sind isolierenden Zwischenlagen vorzusehen.1. pH- or redox-sensitive dyes, e.g. B. the three primary colors and black applied in one layer each. In addition, there are the positions facing the viewer to be carried out transparently. Each layer is made up of electrodes that act in this position to be controlled specifically. Possibly. insulating intermediate layers must be provided.
- 2. Das Papier wird einlagig mit einem Mikro-Pixel- oder Linienmuster der (Grund-)Farben bedruckt oder imprägniert. Die Ansteuerung der jeweiligen Farbpunkte erfolgt dann durch spezifische im Pixel oder der Linie anzuordnende Elektroden.2. The paper becomes single-layer with a micro-pixel or line pattern of the (basic) colors printed or impregnated. The respective color dots are then activated by specific electrodes to be arranged in the pixel or the line.
- 3. Geeignete pH- oder redox-sensitive Farbstoffe mit Farbumschlag bei unterschiedlichen pH-Werten werden in Mischung aufgebracht. Die gewünschte Farbe entsteht dann durch die Einstellung unterschiedlicher definierter pH-Stufen je Elektrode.3. Suitable pH or redox-sensitive dyes with a color change different pH values are applied in a mixture. The desired Color then arises from the setting of different defined pH levels Electrode.
Es kann auch auf der Basis von Geweben (Textilien) gearbeitet werden. Die senkrechten und waagrechten Fasern des Gewebes können dabei als Elektroden ausgeführt werden, die wie oben beschrieben anzusteuern sind.You can also work on the basis of fabrics (textiles). The vertical and horizontal fibers of the fabric can be designed as electrodes, which are controlled as described above.
Die Fasern sind mehrlagig auszuführen, z. B. mit dem/den Elekrodenleiter/n als Seele und mit einer oder mehreren umhüllenden Schichten aus geeignetem porösen Material, so daß der direkte Kontakt der Elektroden im Gewebe unterbunden wird. In die umhüllenden Schichten wird das oben beschriebene farbgebende System aus pH- und Redox-Farbstoffen sowie Elektrolyten integriert.The fibers are to be made in several layers, e.g. B. with the electrode conductor (s) as soul and with one or more enveloping layers of suitable porous material, so that the direct contact of the electrodes in the tissue is prevented. In the enveloping layers, the above-described coloring system of pH and Redox dyes and electrolytes integrated.
Eine Farbbildung entsteht dann an den Kreuzungspunkten der waagrechten und senkrechten Fasern. Auch hier kann mit geeigneten transparenten Fasern mehrlagig gearbeitet werden. Es können jedoch auch die einzelnen Fasern mit definierten Farben jeweils nebeneinander liegen. Weiterhin können nicht farbaktive Fasern mitverwoben werden. Diese Hilfsfasern können beispielsweise die Stabilität erhöhen, den Papiereindruck hervorrufen oder verstärken oder weitere beliebige Funktionen erfüllen.A color is then formed at the crossing points of the horizontal and vertical fibers. Here, too, it can be multilayered with suitable transparent fibers be worked. However, it can also be the individual fibers with defined colors lie next to each other. Non-color active fibers can also be interwoven become. These auxiliary fibers can, for example, increase the stability Create or intensify paper impression or fulfill any other functions.
Auch in dieser Ausführung kann durch Aufbringen geeigneter Oberflächen-, Zwischenlagen oder Rückseiten ein Papier- oder Kartoneindruck erzeugt werden und die Stabilität des Bildschirmes erhöht werden. Es können Schutz und/oder Isolierlagen aufgebracht werden.In this version too, by applying suitable surface, Intermediate layers or backs a paper or cardboard impression are generated and the Stability of the screen can be increased. There may be protection and / or insulation layers be applied.
Die Bildschirme können in beliebiger Aufmachung und Nutzung angewandt werden. Beispielsweise können wie oben erwähnt Bücher oder Zeitschriften gebildet werden.The screens can be used in any design and use. For example, books or magazines can be formed as mentioned above.
Es können aber auch Flachbildschirme erzeugt werden, die als Plakatwände oder Plakatplanen beliebiger Größe ausgeführt werden, z. B. in der Straßenwerbung.However, flat screens can also be produced, which can be used as billboards or Poster tarpaulin of any size can be executed, e.g. B. in street advertising.
Weiterhin können natürlich T-Shirts oder andere Kleidung gefertigt werden.Of course, T-shirts or other clothing can also be made.
Es können auch durch Integration in Kunststoffbauteile oder durch Aufbringen auf beliebige andere Baumaterialien Kraftfahrzeuge ausgestattet oder Fassaden gestaltet werden.It can also be done by integrating it into plastic components or by applying it any other building materials motor vehicles equipped or facades designed become.
Auch eine Kombination mit aus Fasermaterial aufgebauten Sonnenkollektoren ist möglich. Hier können die Sonnenkollektor-Fasern die autonome Stromversorgung der Einheiten übernehmen.It is also a combination with solar collectors made of fiber material possible. Here the solar collector fibers can supply the autonomous power to the Take over units.
Neben der Vermittlung von Information können diese System natürlich auch andere Funktionen ausüben, z. B. in der Wärmeregulierung. Dabei kann eine dunkel angesteuerte Oberfläche Wärme aufnehmen, während eine Ansteuerung mit hellen Farben oder weiß diese abweist.In addition to conveying information, these systems can of course also be used by others Exercise functions, e.g. B. in heat regulation. It can be dark controlled Surface absorb heat while driving with bright colors or white rejects them.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8122 | Nonbinding interest in granting licences declared | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |