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Verfahren zum Erzeugen von besonderen Sichtwirkungen mittels
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mikroverkapselter Flüssigkristalle Die Erfindung bezieht sich auf
ein Verfahren zum Erzeugen von besonderen Sichtwirkungen mittels mikroverkapselter
Flüssigkristalle.
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Flüssigkristalle sind an sich bekannt und weisen viele Eigenschaften
auf, die zwischen denen des flüssigen und denen des festen Aggregatzustandes liegen.
Die Temperaturabhängigkeit solcher Flüssigkristalle ermöglicht u.a. deren Verwendung
als Temperaturindikatoren. Es lassen sich beispielsweise mittels Flüssigkristallen
Temperaturfelder auf der Oberfläche beliebiger Gegenstände sichtbar machen. Solche
Temperaturfelder liegen üblicherweise in den betreffenden Flächen nebeneinander.
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Demnach ist es Aufgabe der Erfindung, die bekannten auf temperaturempfindlichen
mikroverkapselten Flüssigkristallen beruhenden Verfahren so weiterzuentwickeln,
daß besondere Sichtwirkungen an unterschiedlichen verbesserten Sachen in monochromatischen
bzw. polychromatischen Bereichen erzielbar sind.
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Die Lösung ist bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art
gekennzeichnet durch Auftragen eines besondere Effekte erzeugenden Lacküberzuges
auf die Flüssigkristalle.
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Solche Sichtwirkungen können auf dem Gebiet der Anzeigen nützlich
sein; man kann sie auch zu dekorativen Zwecken oder auch auf dem Gebiet der verschiedenen
Einrichtungsgegenstände anwenden. Weiter ist es möglich auf einem Träger verschiedene
in Schichten übereinanderliegende Lagen mikroverkapselter Flüssigkristalle aufzubringen,
wobei jede Lage aus einem Gemisch von Flüssigkristallen besteht, welche ihre Farbe
bei einer Temperatur ändern, die unterschiedlich von der Temperatur ist, bei der
die anderen Schichten ihre Farbe ändern.
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Solche Lagen können auf Kunststoffen oder anderen Materialien aufgetragen
werden, um besondere Wirkungen hervorzurufen oder aber auch um einen Summen- bzw.
Vervielfachungseffekt zu erhalten.
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Es ist also wohl bekannt, daß die Farbe von Flüssigkristallen, die
in einer Schicht auf Gegenständen aufgetragen sind, sich einheitlich entsprechend
den Temperaturschwankungen ändert. Damit ist es gegenwärtig nur möglich, die Wirkung
unterschiedlicher Farbtöne zu erhalten, indem man Flüssigkristalle unterschiedlicher
Struktur nebeneinander anwendet, welche ihre Farbe bei unterschiedlichen Temperaturen
ändern.
Demgegenüber werden spezielle Sichtwirkungen, ja sogar eine
Summenwirkung solcher Einzeleffekte in den monochromatischen oder polychromatischen
Bereichen durch Temperatur-Änderungen der Flüssigkristalle mittels dem erfindungsgemäßen
Verfahren bewirkt.
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Wesentlich für die Erfindung ist das Auftragen eines besonder Wirkungen
hervorbringenden Lackes auf die mikroverkapselten Flüssigkristalle.
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Dadurch wird mehr oder weniger offensichtlich ein prismatischer Effekt
erhalten, z.B. sind einander schneidende Rißlinien möglich, welche die Umrisse polygonaler
Gebilde unterschiedlicher Größe bestimmen. Die genannten Lacke sind mit Flüssigkristallen
beliebiger Bildung anwendbar.
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Obwohl vorzugsweise Schwarzlacke angewandt werden, sind gleich gut
Farblacke geeignet, die auf farbigen Untergründen aufgetragen werden können, so
daß zu dem prismatischen Effekt noch der Effekt unterschiedlicher Farbtönungen hinzukommt.
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Solche Farblacke können entweder durch Beimischen verschiedener Pigmenttypen
erhalten werden; es sind auch Speziallacke möglich, die per se Spezialeffekte erbringen,
beispielsweise
Mosaik-, Schildpatt-, Holz-, Marmor-, Regenbogen-,
Flitter- usw. Oberflächen.
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Andererseits liegt es im Rahmen der Erfindung, verschiedenartige Grundlagen
für die Flüssigkristalle zu verwenden, die z.B. pigmentartig sind oder aber Netz-
oder andere spezielle Effekte aufweisen. Es ist auch möglich, verschiedene Komponenten
mit Spezialeffekten anzuwenden, um eine Summierung oder auch eine Vervielfachung
verschiedener Einzeleffekte zu bewirken. Schließlich kommt auch ein phosphoreszierender
oder ein fluoreszierender Untergrund in Betracht, um diesen zusätzlichen Effekt
mit denjenigen Sichtwirkungen zu kombinieren, die verfahrensgemäß erhaltbar sind.
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden mehrere übereinanderliegende
Schichten mikroverkapselter Flüssigkristalle aufgetragen. Hierbei wird jede Lage
aus einem Gemisch von Flüssigkristallen gebildet, welche ihre Farbe bei einer Temperatur
ändern, die sich von der Temperatur unterscheidet, bei der die restlichen der übereinanderliegenden
Schichten ihre Farbe jeweils wechseln.
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Auf diese Weise ist es möglich, den überraschenden Effekt aufeinanderfolgender
Farbänderungen zu erhalten; dies läßt sich anwenden um Bilder, Schmuckleisten und
viele andere
Gegenstände zu schaffen, die der Werbung bzw. dekorativen
oder Ausstattungszwecken dienen.
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Im besonderen ist das Aufbringen verschiedener dbereinander liegenden
Schichten von mikroverkapselten Flüssigkristallen auf dem Gebiet digitaler Temperaturanzeige
vorteilhaft. In besonders vorteilhafter Weise können an ein und derselben Stelle
verschiedene Zahlen zum Erscheinen gebracht werden, die den Temperaturen entsprechen,
bei welchen die Schichten ihre Farbe ändern, indem man über einander verschiedene
Schichten aufträgt. Damit kann entweder viel Raum eingespart werden oder aber es
kann das Zahlenbild vergrößert werden, weil nämlich nicht mehr so sehr viele einzelne
Flächen benötigt werden, um das Ablesen von Zahlen zu ermöglichen, die in einem
vorgegebenen Temperaturbereich liegen. Nach einer besonderen Ausgestaltung ist es
möglich, Thermometer herzustellen, die Flächenbereiche aufweisen, welche entweder
den Zehnern oder den Einern der Zahlenskala entsprechen. Dies ist dadurch möglich,
daß die übereinanderliegenden Schichten so angeordnet sind, daß für jede erfühlte
Temperatur lediglich eine vorbestimmte Anzahl von Flächenbereichen die Farbe ändert.
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Ein Flächenbereich ist hierbei den Zehnern und ein Flächenbereich
den Einern zugeordnet.
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Wenn in dieser Beschreibung der Erfindung von Ubereinanderliegenden
Schichten gesprochen wird, dann ist darunter zu verstehen, daß auf einer Basisfläche
verschiedene, dünne flächige Schichten aufgetragen sind; es handelt sich also um
ein flächiges Aufeinanderliegen dünner Schichten, nicht um ein rein lineares Übereinanderfügen
mit verhältnismäßig großer räumlicher Erstreckung.
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Anschließend wird der Gegenstand der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles
sowie von Ausgestaltungen, jedoch ohne Erwähnen von selbstverständlichen Einzelheiten
beschrieben.
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Auf eine in geeigneter Weise vorbehandelte Schicht von Polyäthylen-Glycol-Terephtalat
(Mylar) werden mikroverkapselte Flüssigkristalle mittels Siebdruck, Streichen, Sprühen
oder mittels anderer geeigneter Verfahren aufgetragen.
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Dann wird eine Lage von Schwarz lack mittels Siebdruck aufgetragen,
wobei der Lack folgende Zusammensetzung nach Gewichtsprozenten hat: Gemisch A: Ruß
30% anionischer oberflächenaktiver Stoff (Detergenz) 3% Wasser 67%
Gemisch
B: Polyvinyl-Alkohol 10% Wasser 90% Gemisch A Jnd Gemisch B werden zunächst getrennt
bereitet, sodann aber miteinander nach unterschiedlichen Mischungsverhältnissen
gemischt, die zwischen 1:5 und 5:1 liegen können. Sodann wird das endgültige Gemisch
auf die FlüssigkristaLle aufgetragen, wodurch ein mehr oder weniger evidenter prismatischer
Effekt je nach dem angewandten Mischungsverhältnis erzielt wird.
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Anschließend wird das Auftragen mehrerer übereinanderliegender Lagen
von Flüssigkristallen anhand der beigefügten Zeichnung beispielsweise beschrieben.
In dieser zeigen: Fig. 1 Darstellung eines dekorativen Bildes mit geometrischen
Figuren, das aus übereinanderliegenden Lagen von Flüssigkristallen erhalten ist,
Fig. 2 Ansicht eines Digitalthermometers mit übereinanderliegenden Schichten, wobei
jede Zahl verschiedene Werte annehmen kann, Fig. 3 ein Digitalthermometer nach einer
ersten Ausgestaltung, mit der Möglichkeit zwei einander zugeordnete Zahlen abzulesen,
und
Fig. 4 ein Digitalthermometer nach einer zweiten Ausgestaltung
mit einer anderen Zuordnung zweier Zahlen.
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Fig. 1 zeigt ein schmückenden Zwecken dienendes Bild mit geometrischen
Figuren. Das Bild besteht aus einer Trägerschicht, z.B. aus nachgiebigem durchscheinendem
Kunststoff, auf dem mehrere Lagen von mikroverkapselten Flüssigkristallen derart
aufgetragen sind, daß die geometrischen Figuren ihre Farben ändern, wenn die Temperatur
sich ändert. Dies erfolgt, selbst wenn nur in einem bestimmten Bereich des Bildes
die Temperatur sich ändert. Das Bild kann auch in Zonen unterteilt sein, wobei in
jeder Zone Gemische von Flüssigkristallen aufgetragen sind, die ihre Farbe bei unterschiedlichen
Temperaturen ändern. Diese Zonen können auch teilweise überlappen, so daß Zwischenbänder
entstehen, in denen noch mehr komplexe Sichteffekte zu beobachten sind. Selbstverständlich
kann man den durch die Flüssigkristalle gebildeten Figuren beliebige Gestalt geben.
Man braucht sich also nicht auf eine geometrische oder kreisförmig bzw. symmetrisch
angeordnete Figur zu beschränken; vielmehr ist es möglich, Bilder der verschiedensten
Art mittels der Erfindung darzustellen.
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Fig. 2 zeigt als eine mögliche Ausgestaltung der Erfindung ein auf
Flüssigkristallen beruhendes Thermometer. Bei dem Thermometer lassen sich die Temperaturwerte
digital in
ähnlicher Weise ablesen, wie bei den bekannten elektronischen
Taschenrechnern, jedoch mit dem Unterschied, daß mikroverkapselte Flüssigkristalle
verwendet werden.
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Auf einem geeigneten Träger S befinden sich drei Gruppen A,B und C,
deren jede durch zwei digits (Zahlen) gebildet ist, wobei jedes Segment dieser digits
aus übereinanderliegenden Lagen von Flüssigkristallen besteht, und jede Lage ihre
Farbe bei unterschiedlichen Temperaturen ändert, so daß jederzeit eine bestimmte
Temperatur über den Farbwechsel von den Segmenten ablesbar ist, in denen sich Flüssigkristalle
befinden, die bei der genannten Temperatur ihre Farbe verändern.
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Wenn beispielsweise ein Thermometer geschaffen werden soll, mit dem
Temperaturen zwischen 160C und 320C in Intervallen von 20 ablesbar sein sollen,
dann können die drei Gruppen von digits jeweils drei unterschiedliche Temperaturen
nach dem folgenden Schema anzeigen: Gruppe A Gruppe B Gruppe C 16 18 20 22 24 26
28 30 32
Zu diesem Zweck ist jedes Segment jedes digits durch übereinander
befindliche Lagen von Flüssigkristallen gebildet, die ihre Farbe bei den in nachfolgender
Aufstellung angegebenen Temperaturen ändern: Gruppe A, erstes digit: Segment A1=22°-28°;
A2=16°-22°-28°; A3=22°-28°; A4=22°-28°; A5=16°; A6=22°-28°; Gruppe A, zweites digit:
Segment A7=16°-22°-28°; A8=160-280; A9=22°-28°; A10=16°-22°-28°; A11=16°-22°-28°;
A12=16°-28°; A13=16°-22°-28°; Gruppe B, erstes digit: Segment B1=24°-30°; B2=18°-24°-30°;
B3=24°-30°; B4=24°; B5=18°-30°; B6=24°-30°; Gruppe B, zweites digit: Segment B7=18°-30°;
B8=18°-24°-30°; B9=18°-24°-30°; B10=18°-24°; B11=18°-30°; B12=18°-24°-30°; B13=18°-30°;
Gruppe C, erstes digit: Segment C1=20°-26°-32°; C2=20°-26°-320; C3=200-260-320;
C4=200-260; C5=320; C6=20°-26°-32°; Gruppe C, zweites digit: Segment C7=20°-26°-32°;
C8=2O0-260; C9=20°-32°; C10=26°-32°; C11=20°-26°-32°; C12=20°-26°; C13=20°-26°-32°.
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Um die Wirkungsweise dieses Systems besser zu verstehen, wird zunächst
einmal angenommen, daß ein e Temperatur von 28°C abgelesen werden soll. In diesem
Fall ändert sich die Farbe in den Segmenten, in denen die Flüssigkristalle eben
bei der genannten Temperatur ihre Farbe ändern, im einzelnen in der Gruppe A die
Segmente A1,A2,A3,A4,A6. Im zweiten digit erfolgt Farbänderung in den Segmenten
A7,A8, A9,A10 A11,A12,A13, so daß die Zahl 28 in Gruppe A erscheint, während Gruppe
B und C ungeändert und dunkel verbleiben.
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In ähnlicher Weise sind die Thermometer nach Fig. 3 und 4 gefertigt,
bei denen die vollständigen Felder, welche die entsprechend der erfühlten Temperatur
gebildeten Zahlen enthalten, ihre Farbe eher ändern, als die Segmente der digits.
Nach beiden Ausgestaltungen sind die Thermometer beispielsweise geeignet, um Temperaturen
im Bereich zwischen 10°C und 28°C mit Intervallen von 2° zu messen.
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Bei der Ausgestaltung nach Fig. 3 sind im Feld 31 (in dem die Zahl
1 der Zehner erscheint) übereinanderliegende Lagen von Flüssigkristallen aufgebracht,
die ihre Farbe bei 100, 120,140,160 bzw. 180 ändern. Ähnlich sind im Feld 32 (in
dem die Zahl 2 der Zehner erscheint) übereinanderliegende Lagen von Flüssigkristallen
aufgetragen, die ihre Farbe
bei 200,220,240,260 bzw. 280 ändern.
In jedem der fünf Felder 33,34,35,36 bzw. 37 (in dem die Zahlen 0,2,4,6 bzw. 8 der
Einer erscheinen können) sind lediglich zwei Lagen von Flüssigkristallen aufgetragen,
die ihre Farbe bei der Temperatur der zugehörigen Zahl ändern, nämlich in Feld 33
entsprechend einer Wechseltemperatur von 100 bzw. 200, in Feld 34 entsprechend 120
bzw. 220, in Feld 35 für 140 bzw.
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240, in Feld 36 entsprechend 160 und 260 und schließlich in Feld 37
für 180 bzw. 280. Hieraus ist eindeutig ersichtlich, daß die Farbe sich lediglich
in einer bestimmten Anzahl von Feldern ändert, z.B. für 160C die Felder 31 und 36.
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Das Thermometer nach der Ausgestaltung entsprechend Fig. 4 ist in
völlig äquivalenter Weise gefertigt. Lediglich die Anordnung und die Form der Felder
unterscheidet sich gegenüber denjenigen nach Fig. 3. In der Ausgestaltung nach Fig.
4 sind die Felder 41 und 42 für die Zehner vorgesehen.
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Jedes dieser Felder enthält fünf übereinanderliegende Lagen von Flüssigkristallen
(100,120140,160 bzw. 180 in Feld 41; 200,220,240,260 bzw. 280 in Feld 42). Demgegenüber
sind die Felder 43,44,45,46 bzw. 47 für die Einer vorgesehen, wobei jedes Feld lediglich
zwei unterschiedliche Lagen von Flüssigkristallen enthält. Nach dieser Ausgestaltung
ändert offensichtlich bei jeder Temperatur nur ein vorbestimmtes Paar von Feldern
seine Farbe.
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L e e r s e i t e