DE2719808A1

DE2719808A1 - Passives elektro-optisches anzeigemittel

Info

Publication number: DE2719808A1
Application number: DE19772719808
Authority: DE
Inventors: Gerhard Loeffel; Robert Soder
Original assignee: Ebauches SA
Current assignee: Ebauches SA
Priority date: 1976-04-29
Filing date: 1977-04-28
Publication date: 1977-11-10
Also published as: CH614599GA3; JPS52141598A; DE2719808B2; CH614599B

Description

Passives elektro-optisches Anzeigemittel
(Schweiz, Nr.5 382/76 vom 29.April 1976) 5 Seiten Beschreibung 16 Patentansprüche Die Erfindung betrifft ein passives elektro-optisches Anzeigemittel mit einer Anzeigezelle, hinter der ein Beleuchtungsmittel angeordnet ist, welches einen Lichtleiter aus transparentem Material enthält, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Anzeigemittels, bei dem der Lichtleiter aus einem transparenten Plastikmaterial besteht.
Die bekannten mit einem Lichtleiter versehenen Lichtquellen für passive elektro-optische Anzeigemittel ermöglichen es im allgemeinen nicht, eine für eine gute Lesbarkeit in der Dunkelheit notwendige genaue Lichtstreuung sicherzustellen, welche die Lesbarkeit tagsüber nicht verschlechtert. Darüber hinaus sind bestimmte Arten, einen Zerstreuer herzustellen, zu kostenaufwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein passives elektro-optisches Anzeigemittel mit einer einen Lichtleiter enthaltenden Lichtquelle anzugeben, welche einen wirksamen und kostengünstigen Zerstreuer aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß undurchsichtige anorganische Partikel, die zusammen einen zerstreuenden Effekt aufweisen, im Material des Lichtleiters verteilt sind.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung derartiger Anzeigemittel läuft in der Weise ab, daß die Partikel aus anorganischem undurchsichtigen Material dem transparenten Plastikmaterial untergemischt werden und daß die Mischung unter Überschreitung des Schmelzpunktes des Plastikmaterials erhitzt wird, bis die so erhaltene Mischung durch Spritzen formbar ist, wobei die Partikel in dem Material auch nach der Verfestigung des Plastikmaterials verteilt bleiben.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Zwei vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung und eine Variante sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen: Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines passiven elektro-optischen Anzeigemittels, das für Uhren verwendbar ist, in vergrößerter Darstellung, Fig. 2 eine entsprechende Darstellung einer Variante und Fig. 3 eine entsprechende Wiedergabe einer zweiten Ausführungsform eines passiven elektro-optischen Anzeigemittels, das für Uhren verwendbar ist.
Das in Fig. 1 dargestellte passive elektro-optische Anzeigemittel enthält eine Flüssigkristall-Anzeigezelle 1, die mit zwei Polarisatoren 2 und 3 versehen ist.
Das Anzeigemittel enthält eine Lichtquelle, die hinter der Zelle 1 angeordnet ist. Sie enthält eine aus einer elektrischen Glühbirne bestehende Lichtquelle 4, die sich innerhalb einer einen Lichtleiter 5 bildenden Platte aus durchsichtigem Plastikmaterial - beispielsweise Methyl-Polymethacrylat - befindet.
Partikel 6-aus undurchsichtigem anorganischen Material - bei-Titandioxid spielsweise Titandioxid (Rutil)-sind im Material des Lichtleiters 5 Titandioxid Ruti1 -verteilt. Das wird dadurch erreicht, daß zunächst puder in das Plastikmaterial des Lichtleiters eingemischt, die so erzeugte Mischung bis zu ihrem Schmelzpunkt erhitzt, und die den Lichtleiter 5 bildende Platte durch Spritzen geformt wird.
Die Partikel 6, welche im Material des Lichtleiters 5 verteilt sind und selbstzerstreuend wirken, erzeugen eine Zerstreuwirkung in Bezug auf das Licht, welches aus der Lichtquelle 4 stammt und durch die den Lichtleiter 5 bildende Platte geführt wird.
Ein Spiegel 7, der den optischen Wirkungsgrad der Zelle 1 erhöht, ist hinter dem zerstreuend wirkenden Lichtleiter angeordnet.
Es wird darauf hingewiesen, daß die Größenordnung der Partikel 6 so ausgewählt werden sollte, daß sie im Bereich der Grenze der Sichtbarkeit durch das Auge, das heißt im Mikrometerbereich, liegt. Ein bevorzugter, praktisch angewendeter Bereich befindet sich zwischen 0,5 und 10 m. Im Ergebnis wird bei darunter liegenden Größenordnungen der angestrebte Effekt nicht mehr erreicht, da die Partikel dann schon eine Größe aufweisen, die unterhalb derjenigen des sichtbaren Lichtes liegen. Liegt die Größenordnung darüber, werden die Körnchen zu stark sichtbar.
Das Verhältnis des pulverisierten Partikelmaterials zum Plastikmaterial des Lichtleiters liegt zwischen 0,01 und 0,5%.
Bei einem darunter liegenden Wert wird der Zerstreuungseffekt zu gering, während bei einem darüber liegenden Wert der am weitesten von der Lichtquelle 4 entfernte Bereich des Lichtleiters 5 nicht mehr genügend Licht erhält, so daß ein Teil der Anzeigezelle 1 zu wenig erleuchtet ist, um noch eine Ablesung zu ermöglichen.
Es soll erwähnt werden daß anstelle von fur Titandioxid (Rutil) fur die aktiviertes zerstreuenden Teilchen auch/Zinksulfid (ZnS) benutzt werden kann, welches den Vorteil hat, daß zu der Zerstreuung des Lichts ein Phosphoreszenzeffekt hinzukommt, welcher die Leistung der Anzeige erhöht. Dabei wird der kurzwellige Anteil des Lichts (violett und ultraviolett) in grünes oder gelbes Licht transformiert, Farben, für die das Auge am empfindlichsten ist.
Die Variante gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform nur dadurch, daß ein zusätzlicher Zerstreuer 8 zwischen dem Lichtleiter 5 mit den zerstreuenden Partikeln 6 und dem Polarisator 3 angeordnet ist, welcher sich hinter der Anzeigezelle 1 befindet.
Der zusätzliche Zerstreuer 8 zerstreut das Licht aus dem mit zerstreuenden Partikeln 6 versehenen Lichtleiter 5 in verstärktem Maße, so daß es möglich ist, das Verhältnis des pulverisierten Materials, welches die zerstreuenden Partikel bildet, das dem Plastikmaterial des Lichtleiters zugesetzt wird, herabzusetzen, welcher mit einer besseren Verteilung des Lichtes leitet, ohne daß der Zerstreuungseffekt zu stark vermindernd wirkt.
Der zusätzliche Zerstreuer 8 kann aus einem Material hergestellt werden, das im Handel unter der Bezeichnung Hostaphan RG (eingetragenes Warenzeichen der Firma Hoechst) bekannt ist und beispielsweise eine Dicke von 30 m aufweisen.
Die Ausführungsform nach Fig. 3 unterscheidet sich von der ersten durch die Tatsache, daß die zerstreuenden Partikel nicht selbst zerstreuen, wie im vorangehenden, sondern aus reflektierenden Flittern 9 bestehen. Dieses Material kann beispielsweise aus Nickel-Flittern bestehen, deren Größenordnung zwischen einigen Zehntel und einigen Hundertstel Mikrometern liegt.
Nickel hat den zusätzlichen Vorteil magnetisch zu sein, so daß es möglich ist, die aus reflektierenden Flittern 9 bestehenden Partikel 9 dadurch parallel aufeinander auszurichten, daß das Plastikmaterial des Lichtleiters vor der Verfestigung einem magnetischen Feld ausgesetzt wird. Die Richtung und die Stärke des magnetischen Feldes werden dabei so gewählt, daß die Orientierungsrichtung der Partikel eine bessere Zerstreuung des Lichts ermöglicht.
Darüber hinaus kann durch die Benutzung eines einen Gradienten bildenden Magnetfeldes eine nicht homogene Verteilung der reflektierenden Partikel 9 erreicht werden, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Die Dichte ist dabei in dem in der Nähe der Lichtquelle 4 gelegenen Teil des Lichtleiters 5 am geringsten und am größten in dem am weitesten von der Lichtquelle 4 entfernten Teil. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die Anzeigezelle 1 praktisch gleichmäßig erhellt wird, obgleich die Lichtquelle 4 an einem Ende des Lichtleiters 5 angeordnet ist.
Patentansprüche: Leerseite

Claims

Patentansprüche 1. Passives elektro-optisches Anzeigemittel mit einer Anzeigezelle, hinter der ein Beleuchtungsmittel angeordnet ist, welches einen Lichtleiter aus transparentem Material enthält, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß undurchsichtige anorganische Partikel (6), die zusammen einen zerstreuenden Effekt aufweisen, im Material des Lichtleiters (5) verteilt sind.
2. Anzeigemittel nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Partikel (6) selbst zerstreuend wirken.
3. Anzeigemittel nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Partikel (6) aus 4A4?z Titandioxid (Rutil) bestehen
4. Anzeigemittel nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß zur Erzeugung eines phosphoreszierenden Effektes, der sich der Lichtstreuung überlagert, die Partikel (6) aus Zinksulfid bestehen.
5. Anzeigemittel nach einem der Ansprüche 2 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Größenordnung der Partikel (6) zwischen 0,5 und 10 am liegt.
6. Anzeigemittel nach einem der Ansprüche 2 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Partikel (6) an dem Material des Lichtleiters (5) einen Anteil von 0,01 bis 0,5% haben.
7. Anzeigemittel nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein zusätzlicher Zerstreuer (8) zwischen dem Lichtleiter (5) und der Anzeigezelle (1) angeordnet ist.
8. Anzeigemittel nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der zusätzliche Zerstreuer (8) aus Hostaphan RG besteht.
9. Anzeigemittel nach den Ansprüchen 7 und 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der zusätzliche Zerstreuer (8) eine Dicke von 30 µm aufweist.
10. Anzeigemittel nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Partikel aus reflektierenden Flittern (9) bestehen.
11. Anzeigemittel nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die reflektierenden Flitter (9) in einer Richtung, welche eine gute Verteilung des Lichtes gewährleistet, parallel zueinander ausgerichtet sind.
12. Anzeigemittel nach einem der Ansprüche 10 oder 11, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Partikel aus Nickel bestehen.
13. Anzeigemittel nach einem der Ansprüche 10 bis 12, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Größenordnung der Partikel zwischen einigen Zehntel und einigen Hundertstel m liegt.
14. Verfahren zur Herstellung eines passiven elektro-optischen Anzeigemittels nach Anspruch 1, bei dem der Lichtleiter aus einem transparenten Plastikmaterial besteht, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Partikel (6) aus anorganischem undurchsichtigem Material dem transparenten Plastikmaterial beigemischt werden und daß die Mischung unter Überschreitung des Schmelzpunktes des Plastikmaterials erhitzt wird, bis die so erhaltene Mischung durch Spritzen formbar ist, wobei die Partikel (6) nach der Verflüchtigung des Plastikmaterials verteilt bleiben.
15. Verfahren nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß Partikel aus magnetischem Material verwendet werden, welches vor der Verfestigung des Materials des Lichtleiters (5) einem magnetischen Feld in der Weise ausgesetzt wird, daß die Partikel sich in einer Richtung, die eine gute Verteilung des Lichtes gewährleistet, parallel zueinander ausrichten.
16. Verfahren nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß Partikel aus einem magnetischen Material verwendet werden, welches vor der Verfestigung des Materials des Lichtleiters (5) einem magnetischen Feld ausgesetzt wird, das einen Gradienten in der Weise aufweist, daß eine inhomogene Verteilung der Partikel im Material des Lichtleiters (5) so erfolgt, daß die Zelle gleichmäßig erleuchtet ist, auch wenn die Lichtquelle (4) an einem Ende des Lichtleiters (5) angeordnet ist, wobei die Partikeldichte am geringsten in der Nähe der Lichtquelle (4) und am größten in dem am weitesten davon entfernten Teil des Lichtleiters (5) ist.