DE2640909A1

DE2640909A1 - Vorrichtung zur passiven helligkeitsverstaerkung von elektrooptischen anzeigen mit hilfe von fluoreszenzplatten

Info

Publication number: DE2640909A1
Application number: DE19762640909
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl Phys Dr Baur; Waldemar Dipl Phys Greubel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1976-09-10
Filing date: 1976-09-10
Publication date: 1978-03-23
Also published as: DE2640909C2

Description

Vorriohtung zur passiven Helligkeitsverstärkung von elektro-
optischen Anzeigen mit Hilfe von Fluoreszenzplatten Die Erfindung beinhaltet weitere Ausfübrungsbeispiele zur deutschen Patentanmeldung P 26 16 669.8 vom 14.4.76 und bezieht sich auf Anzeigevorrichtungen, bei denen fluoreszierende Kunststoffplatten mit elektrooptischen Lichtventilvorrichtungen zur passiven Helligkeitsverstärkung kombiniert werden, die Erfindung ist in den Patentansprüoben 1 bis 7 angegeben.
Beschreibung der Zeichnungen Fig. 1 auseinandergezogene Darstellung einer elektrooptischen Anzeigevorriobtung mit passiver Helligkeitsverstärkung unter Verwendung einer Fluoreszenzplatte mit vorgesobalteter elektrisch steuerbarer Lichtventilvorrichtung und nachgesohaltetem Hochpaßfilter, Fig. 2 auseinandergezogene Darstellung einer elektrooptisoben Anzeigevorriobtung mit passiver Helligkeitsverstärkung unter Verwendung einer vorgesohalteten elektrisch steuerbaren Liohtventilvorriohtung und einer naohgesobalteten als Hoohpaßfilter wirkenden Fluoreszenzplatte, mit der Solarzellen gespeist werden, Fig. 3 Anzeigevorrichtung wie in Fig. 1 und Fig. 2 besohrieben mit einer zwischen Hoobpaßfilter und Fluoreszenzplatte angebraohten pbospboreszierenden Sohicht zur Beleuohtung bei Dunkelheit, Fig. 4 Ausfthrungsbeispiel mit einer Fluoreszenzplatte, in der die fluoreszierenden Moleküle eine Vorzugsriohtung ihrer Längsaobsen aufweisen, zur Einsparung eines Polarisators.
Ausfübrliobe Besobreibung der Erfindung Die pbysikalisoben Grundlagen der Erfindung wurden ausfUhrlich in den Patentanmeldungen P 25 24 226.1 vom 2.12.1975 und P 26 16 669.8 vom 14.4.1976 besohrieben.
Die erfindungsgemäße Kombination der Fluoreszenzplatte mit Aneeigevorrichtung, die als Lichtventile betrieben werden, wird nun anhand des Anfübrungsbeispiels der Fig. 1 erläutert.
Die Anordnung besteht aus der elektrooptisoben Liohtventilvorrichtung 4 mit einzeln ansteuerbaren Elektrodensegmenten 5.
Die Elektrodensegmente im Beispiel erlauben eine Zifferndarstellung nach der 7-Segment-Methode. Hinter der Lichtventilvorrichtung 4 befindet sich die Fluoreszenzplatte la (= fluoreszierende Kunststoffplatte) mit verspiegelten Stirnflächen 2 und den Fluoreszenzaustrittsfenstern 3 bestehend aus verspiegelten Kerben oder aufgedruokten liohtstreuenden Pigmentschichten. Die Austrittsfenster 3 bilden die Elektrodensegmente 5 nach, ihre Breite ist jedooh größer als die Elektrodensegmentbreite, um die Parallaxe zwisohen Elektrodensegmenten und Austrittsfenstern zu kompensieren. Falls der Jeweils in der Liobtventilvorriohtung 4 verwendete Effekt es nötig maoht, polarisiertes Lioht zu verwenden, sind auf der Vorder- und der Rückseite der Liohtventilvorrichtung 4 im Bereich der Ziffern Polarisatoren 6 und 7 angebracht. Das Anregungslioht gelangt von vorne aus allen Riohtungen durch die Lichtventilvorrichtung 4 in die Fluoreszenzplatte 7a. Das Fluoreszenalioht verläßt die Pluoressenzplatte Ia naoh vorne in Richtung der Liohtventilvorrichtung 4 durch die Austrittsfenster 3. Nur solche Elektrodensegmente 5, an die eine elektrische Spannung gelegt wird, werden liohtdurohlässig, die anderen sperren das Fluoreszenzlioht. Angezeigte Ziffern erscheinen in diesem Fall hell auf dunklem Grund. Bisher wurde angenommen, daß die Polarisatoren 6 und 7 neutrale Polarisatoren sind, die also Licht aller Wellenlängen im sichtbaren Bereioh polarisieren. Einen Vorteil erreicht man, wenn man statt dessen 2 selektive Polarisatoren verwendet, die im Bereich des Anregungsliohtes beide Polarisationsrichtungen passieren lassen und nur den Rest des Spektrums polarisieren. In diesem Fall kann die gesamte Display-Fläche als Liohtkollektcrfläche ausgenutzt werden, da das Anregungslicht die Polarisatoren ungeschwächt passiert.
Bei manchen Anwendungen der hier beschriebenen Anzeigevorrichtungen ergibt sich die Möglichkeit, daß Umgebungslicht sowohl von der Vorderseite als auch von der Rückseite der Anzeige einfällt. Um auch das auf die Rückseite des Displays auffallende Umgebungslicht ausnützen zu können, wird hinter der Fluoreszenzplatte 1a ein Hochpaßfilter 8 angebracht, das nur den Teil des Spektrums durchläßt, der in der Fluoreszenzplatte 1a absorbiert wird. Der Kontrast der Anzeigevorrichtung wird dadurch nicht reduziert, da durch Anwendung des Hochpaßfilters 8 kein Umgebungslicht, das von der Rückseite auf die Anzeige trifft, in das Auge des Beobachters vor der Anzeige gelangen kann. Das Hochpaßfilter kann z.B. aus einer absorbierenden Farbfolie mit passender spektraler Durchlässigkeit bestehen.
Ein weiteres AusfUhrungsbeispiel ist in Abb. 2 zu sehen. Hier wird das Hoohpaßfilter 8 durch eine weitere Fluoreszenzplatte 9 mit drei verspiegelten Stirnflächen 10 ersetzt. An der nicht verspiegelten Stirnfläche 11 werden Solarzellen 12 angebracht. Die in die Sluoreszenzplatte 9 eingelagerten Moleküle werden so ausgewählt, daß sie im gewünschten Bereich absorbieren, also ein Hochpaßfilter bilden, zusätzlich aber im fernen Rot oder nahen Infrarot, wo die Solarzellen 12 noch empfindlich sind, emittieren. Dadurch können Solarzellen gespeist werden, ohne die Helligkeit des Displays zu beeinträchtigen.
Abb. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Fluoreszenzplatte mit zusätzlicher Fluoreszenzanregung durch eine phosphoreszierende Substanz.
Die Vorrichtung besteht aus einer Fluoreszenzplatte 1a mit verspiegelten Stirnflächen 2 und Austrittsfenstern 3. Hinter der Fluoreszenzplatte 1a befindet sich eine Schicht 13, die phosphoreszierende Partikel enthält und die keinen optischen Kontakt mit der Fluoreszenzplatte 1a hat. Daher befindet sich ein Hochpaßfilter 8 oder eine zusätzliche Fluoreszenzplatte 9. Der nicht von der Fluoreszenzplatte 1a absorbierte von vorne einfallende Teil des Anregungsliohtes und der nicht vom Hochpaßfilter 8 bzw. der Fluoreszenzplatte 9 absorbierte von hinten einfallende Teil des Anregungslichtes werden in der phosphoreszierenden Schicht 13 absorbiert und bewirken die Emission des Phosphoreszenzlichtes 14, das die Fluoreszenzplatte 1a zusätzlich anregen kann. Dadurch wird ein Naohleuchten der Anzeige bei Dunkelheit erreicht.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt Abb. 4. In dieser Anordnung wird die Flucreszenzplatte 1a durch eine Fluoreszenzplatte 16 ersetzt in der die fluoreszierenden Moleküle so eingelagert sind, daß ihre Längsachsen eine Vorzugsrichtung haben.
Dadurch wird die Emission polarisiert und man kann den zweiten Polarisator 6 einsparen.
Die in den Ausführungsbeispielen Fig. 1, Fig. 2 und Fig. 3 beschriebenen Maßnahmen bringen auch hier zusätzliche Vorteile. Die Ausrichtung der fluoreszierenden Moleküle kann z.B.
auf die Weise erreicht werden, daß formanisotrope in gunststoffplatten gelöste Fluoreszenzmoleküle naoh bekannten Methoden durch Recken der Kunststoffplatten in einer Richtung ausgerichtet werden.

Claims

Patentansprllobe 1. Anordnung zur passiven Helligkeitsverstärkung von Aneeigevorrichtungen nach Patent (Patentanmeldung P 26 16 669.8-32) d a d u r c h gek e n n z ei ob ne t, daß sich hinter der Fluoreszenzplatte (1 a) Vorrichtungen (8, 9) befinden, die nur den Teil des Spektrums durchlassen, der in der Fluoreszenzplatte (1a) absorbiert wird.
2. Anordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h gek e n n z ei ob ne t, daß die Vorrichtung (8) aus einem Hochpaßfilter besteht oder einer Fluoreszenzplatte.
3. Anordnung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n et, daß das Hoobpaßfilter (8) aus einer absorbierenden Farbfolie besteht.
4. Anordnung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z ei c h n e t, daß die Fluoreszenzplatte (9) an drei Stirnflächen (10) verspiegelt ist und an deren vierter unverspiegelter Stirnfläche (11)Solarzellen (12) angebracht sind.
5. Anordnung naoh Anspruch 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß sich zwischen der Fluoreszenzplatte (1a) und dem Hochpaßfilter (8) bzw. der zusätzlichen Fluoreszenzplatte (9) eine Sobiobt (13) mit phosphoreszierenden Partikeln befindet, die keinen optisohen Kontakt mit der Fluoressenzplatte (la) aufweist.
6. Anordnung naob Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß in der Pluoreszenzplatte (1a) fluoreszierende formanisotrope Moleküle einheitlich orientiert gelöst sind.
7. Anordnung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Ausrichtung der gelösten Fluoreszenzmoleküle durch Recken der Kunststoffplatten in einer Richtung erreicht wird.