DE2800726A1 - Vorrichtung zur wiedergabe alphanumerischer zeichen - Google Patents
Vorrichtung zur wiedergabe alphanumerischer zeichenInfo
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Description
PHF. 77 502.
'? R Π Π 7 9 fi
H.V.ΡΜ:μ' G!.:-:ί-ι·ρο;ι;α1);'3':2ΠΓEindhoven -3' va/evh.
18.8.1977.
Vorrichtung zur Wiedergabe alphanumerischer Zeichen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Wiedergabe alphanumerischer Zeichen, die einen Block
aus Isoliermaterial enthält, der mit Hohlräumen versehen ist, und bei der auf dem Boden jedes Hohlraumes mindestens
eine auf einem Metallträger befestigte halbleitende elektrolumxneszierende Diode angebracht ist.
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Zur Wiedergabe von Informationen oder von
digitalen und alphanumerischen Daten werden Vorrichtungen verwendet, die die Zeichen in einer aus geradlinigen,
aufleuchtenden Elementen zusammengesetzten Form wiedergeben. Wenn die wiedergegebenen Zeichen in grosser Entfernung
beobachtet werden können sollen und wenn mehrere der genannten Zeichen nahe beieinander angebracht werden
sollen, werden elektrolumineszxerende Elemente verwendet, die durch Dioden mit halbleitenden übergängen gebildet
werden.. In dieser Diodengruppe bildet jede Diode, die auf einem geeigneten Träger befestigt ist, eine punktförmige
Lichtquelle, die mit Hilfe bekannter Mittel in eine rechteckige Leuchtfläche umgewandelt wird.
Das gebräuchlichste Verfahren für diese Umwandlung ist wahrscheinlich das in der US-PS 3 78Ο 357 beschriebene
Verfahren.
Nach der genannten USA-Patentschrift wird jede Diode, die eine punktförmige Lichtquelle bildet, im
unteren Teil eines Hohlraumes angebracht, der in einem meistens rechteckigen Block aus Isoliermaterial vorgesehen
ist, das meistens aus einem Kunststoff besteht, der aus Zuverlässigkeitsgründen Temperaturen über 10O0C aushalten
können muss: Diese erste Bedingung beschränkt gewöhnlich die Wahl auf Polykarbonate, Polyamide, Polysulfone oder
Polyester. Ausserdem soll aber zur Verbesserung tier Reflexion
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der Strahlung an den Wänden jedes Hohlraumes das Material des Blocks weiss sein, während jeder Hohlraum, der etwa
pyramidförmig sein muss, mit einem das Licht diffus machenden
Epoxyharz gefüllt ist, das meistens gefärbt ist und die Eigenschaft aufweist, fest an dem weissen Kunststoff zu
haften. Unter Berücksichtigung der genannten verschiedenen Anforderungen wird daher als Kunststoff für den genannten
Block ein Polykarbonat gewählt, dem eine grosse TiOp-Menge
zugesetzt ist, damit das Polykarbonat eine weisse Farbe erhält.
Das in der genannten USA-Patentschrift beschriebene Verfahren weist einige Nachteile auf.
Um die gute Lesbarkeit der von der Vorrichtung wiedergegebenen Information zu gewährleisten, soll nämlich
ein starker Kontrast zwischen der Oberfläche der Vorrichtung und den Lichtquellen erzielt werden. Der mit den Hohlräumen
versehene Block wird durch ein weisses Polykarbonat mit grossem Reflexionsvermögen, sogar durch ein etwaiges Filter
hindurch, gebildet. Dies hat zur Folge, dass die beleuchteten Zonen genau in bezug auf die dunkelgefärbten Zonen des
Blocks begrenzt werden sollen, was insbesondere für die beleuchteten Zonen und die dunkelgefärbten Zonen der Hauptoberfläche
zutrifft, auf die die Hohlräume münden und das wiedergegebene Zeichen eingeschrieben wird. Dazu ist es
notwendig, die Aussenfläche der genannten Hauptoberfläche
und meistens die Aussenfläche der Seitenwände des genannten
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Blockes mit mindestens einer Schicht aus vorzugsweise matter schwarzer Farbe zu überziehen.
Diese Farbe, deren Selbstkostenpreis hoch ist, weist jedoch eine geringe Beständigkeit gegenüber mechanischen
und thermischen Einflüssen und dem Einfluss der Wetterbedingungen auf, während ausserdem leicht Kratzer
in der Farbe gebildet werden können. Überdies weist die genannte Farbe nur eine geringe Beständigkeit gegen die
Einwirkung chemischer Mittel und insbesondere der beim Durchführen des Verfahrens zur Herstellung der Wiedergabevorrichtung
verwendeten Lösungsmittel auf. Unter· diesen Bedingungen wird festgestellt, dass nach einigen Bearbeitungen
oder nach dem Gebrauch der Wiedergabevorrichtung während einiger Stunden die verwendete Farbe ihren anfänglichen
Farbton verloren hat und sogar an bestimmten Stellen verschwunden ist.
Übrigens ist es einleuchtend, dass das Anbringen der genannten schwarzen Farbe besondere Massnahmen erfordert,
um zu vermeiden, dass die Farbe in die Hohlräume eindringt, deren Wände völlig weiss bleiben müssen, um die
Reflexionen der Strahlung zu erleichtern. Auch ist wegen der Schwierigkeiten in bezug auf die Automatisierung bei
dem Verfahren zum Anbringen der Farbe vorhersehbar, dass es notwendig ist, den Schritt zum Anbringen der Farbe
sooft durchzuführen, wie der Block mit Farbe zu überziehende
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Oberflächen aufweist.
Durch, das Aufbringen einer Farbschicht auf den Block wird der Selbstkostenpreis des Blocks verdreifacht.
Die Erfindung hat den Zweck, die genannten Nachteile zu beseitigen.
Dazu benutzt die Erfindung die chemischen Trägheitseigenschaften bestimmter plastischer Werkstoffe in bezug
auf die für die Uebertragung von Strahlung in elektronischen Vorrichtungen meistens verwendeten Harze.
Daher ist nach der Erfindung die Vorrichtung
der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, dass der Block aus einem plastischen Werkstoff besteht und die in
dem Block vorgesehenen Hohlräume mit einem transparenten Harz gefüllt werden, wobei das genannte Harz und der den
Block bildende Kunststoff aus zwei Gruppen von Werkstoffen gewählt werden, die nicht aneinander haften.
Da das die Hohlräume des Blocks füllende Harz nicht an dem Kunststoff des genannten Blocks haftet, wird
auf der Höhe der Wände der genannten Hohlräume eine Zwischenschicht gebildet, die als Spiegel dient, der das
von den elektrolumineszierenden Dioden emittierte Licht zu der Hauptoberfläche der Wiedergabevorrichtung reflektiert.
Es ist vorteilhaft, wenn der Kunststoff, aus dem der Block hergestellt ist, für das von den elektrolumineszierenden
Dioden emittierte Licht undurchlässig ist.
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Auf diese Weise wird die Lichtleitfunktion jedes Hohlraumes des Blocks verstärkt und die Bahn der Strahlung völlig
von den Wänden jedes Hohlraumes vom Boden her begrenzt, von dem das Licht emittiert wird.
Unter diesen Bedingungen ist es auch unnötig, eine Schicht aus schwarzer Farbe auf den Aussenflächen
des Blocks anzubringen, wodurch alle Nachteile vermieden werden, die sich aus dem Vorhandensein und dem Preis der
genannten Farbschicht ergeben können.
-Meistens ist das transparente, die Hohlräume des Blocks füllende Harz ein flüssiges Epoxyharz vom
cycloaliphatischen Typ oder vom Typ Diphenol A, das wegen ihrer Durchlässigkeits- und guten dielektrischen E±genschaften
gewählt wird. In diesem Falle ist das Material des Blocks ein thermoplastisches Material, das entweder
aus der Gruppe von Athylenpolymeren oder Polyolefinen,
oder aus der Gruppe der Polymere auf Basis von Fluor oder von Polyfluoräthylen gewählt wird, wobei die Stoffe
beider genannter Gruppen die Eigenschaft aufweisen, dass sie an keinem der bis jetzt den Sachverständigen bekannten
Epoxyharze haften.
In der Gruppe der Polyolefine sind die vorzugsweise gewählten thermoplastischen Materialien einerseits
das Polypropylen, d.h. das Polymer der Niederdruckpolyäthylene
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entsprechend der Formel
( - CH„ - CH - ) η
und andererseits das Polymer von Methylpenten, bei dem die
Konfiguration des Basiselements durch, die Formel
- CH - CH0
, ■ 2
, ■ 2
CH
. I z
/CHx
CH3 CH3
CH3 CH3
dargestellt ist und von dem eine der am meisten verwendeten Formen unter der Bezeichnung.TPX im Handel erhältlich ist.
Vas die Gruppe der Polyfluoräthene anbelangt, ist
das vorzugsweise gewählte thermoplastische Material das Polytetrafluoräthylen, das unter dem Handelsnamen Teflon
besser bekannt ist.
Die genannten thermoplastischen Werkstoffe werden hauptsächlich wegen ihrer sehr günstigen optischen Eigenschaften,
aber auch wegen ihres Verhaltens bei hohen Temperaturen gewählt. Es wurde nämlich gefunden, dass
es durch die Wahl der genannten Materialien möglich wird, Wiedergabevorrichtungen herzustellen, die bei Temperaturen
wirken können, die mindestens 20° höher als die Temperaturen sind, die die Vorrichtungen mit Polykarbonat als Ausgangsmaterial
aushalten können, übrigens sind die thermoplastischen
Werkstoffe, und zwar Polyolefine und/oder
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Polyfluoräthene, für die Lösungsmittel und auch, für andere
chemische Produkte die bei dem üblichen Verfahren zur Herstellung von Wiedergabevorrichtungen verwendet werden,
unempfindlich, während ausserdem die genannten Werkstoffe eine grosse Härte aufweisen.
Für die Kontrastverbesserung kann das den Block bildende thermoplastische Material gefärbt werden, um eine
dunkele Schattierung zu erhalten. Überdies ist es zum Schützen des genannten thermoplastischen Materials vor
Ultraviolettstrahlung, d.h.. zur Verhinderung der langsamen
Degradation des genannten Materials, möglich, das genannte thermoplastische Material mit einer Russchicht zu überziehen.
Schliesslich ist es' durch die Wahl thermoplastischer.
Materialien, die zu den Gruppen der Polyolefine und der Polyfluoräthene gehören, möglich, in den Hohlräumen des
genannten Blocks Epoxyharze zu verwenden, die statt eines Aminhärtungsmittels ein Anhydridhärtungsmittel enthalten,
was in jenem Falle unmöglich war, in dem der genannte Block aus einem Polykarbonat erhalten wurde, das die
Eigenschaft aufweist, dass es vom genannten Härtungsmittel angegriffen wird.
Es ist nun bekannt, dass durch die Anwendung eines Anhydridhärtungsmittels statt eines Aminhärtungsmittels
die allmähliche Vergilbung des Harzes verhindert werden kann, die unter dem kombinierten Einfluss der
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Temperatur und der umgebenden Sauerstoffatmosphäre auftritt.
Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 perspektivisch eine Wiedergabevorrichtung
nach der Erfindung, und
Fig. 2 in stark vergrössertem Masstab einen
schematischen Schnitt durch einen Hohlraum in der Wiedergabevorrichtung
nach der Erfindung.
Es sei bemerkt, dass der Deutlichkeit der Zeichnung halber die Abmessungen in den genannten Figuren übertrieben
gross und nicht massgerecht dargestellt sind.
Die in Fig. 1 dargestellte Wiedergabevorrichtung enthält einen Block 1 aus schwarzem thermoplastischem
Material: Als Material ist z.B. ein Polymer von Methylpenten vom Typ TPX gewählt, dem Russ zugesetzt ist. Im genannten
Block sind praktisch pyramidenförmige Hohlräume 2 angebracht. In der üblichsten Form einer solchen Wiedergabevorrichtung
enthält sie sieben Hohlräume 2. Diese Hohlräume sind derart angeordnet, dass sie zwei übereinander liegende Quadrate
bilden.
Im unteren Teil der Hohlz'äume 2 sind die elektrolumineszierenden
Dioden 3 angebracht, die aus Halbleiterkristallen bestellen, die auf einem Metallträger oder -kamm k
befestigt sind.
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Wie in Fig. 2 dargestellt ist, sind die Hohlräume mit einem transparenten Epoxyharz 5 gefüllt. Als Harz wird
z.B. ein Harz vom cycloaliphatischen Typ verwendet, dem ein geeignetes Härtungsmittel und gegebenenfalls ein Pulver,
das das Licht diffus macht, und ein Farbstoff zugesetzt sind.
Das thermoplastische den Block 1 bildende Material und das Epoxyharz 5 weisen die Eigenschaft auf, dass sie
nicht aneinander haften können. Unter diesen Bedingungen wird zwischen den Wänden der Hohlräume 2 und dem genannten
Epoxyharz 5 eine Zwischenoberfläche 6 gebildet, die das
von den Dioden 3 emittierte Licht reflektiert.
Die Bildung eines derartigen "Spiegels" ermöglicht es, die weissen Wände der Hohlräume durch schwarze Wände
zu ersetzen, die aus einem Material hergestellt sind, dessen Selbstkostenpreis viel niedriger ist.
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Claims (11)
1. ) Vorrichtung zur Wiedergabe alphanumerischer
Zeichen, die einen Block aus Isoliermaterial enthält, der mit Hohlräumen versehen ist, wobei auf dem Boden jedes
Hohlraumes mindestens eine auf einem Metallträger befestigte halbleitende elektrolumineszierende Diode angebracht ist,
dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Block aus einem plastischen Werkstoff besteht und die in dem Block vorgesehenen
Hohlräume mit einem transparenten Harz gefüllt werden, wobei das genannte Harz und der den Block bildende
Kunststoff aus zwei Gruppen von Werkstoffen gewählt werden, die nicht aneinander haften.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff, aus dem der genannte Block hergestellt
ist, für das von den elektrolumineszierenden Dioden emittierte Licht undurchlässig ist.
3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlräume im Block mit einem
Epoxyharz gefüllt sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet,
dass ein Epoxyharz vom cycloaliphatischen Typ verwendet wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 31 dadurch gekennzeichnet,
dass ein Epoxyharz vom Typ Bisphenol A verwendet wird.
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PHP. 77 502.
Ά
τ8.8.2£ϋϋ72&
6. Vorrichtung nach, einem der Ansprüche 1 bis 5>
dadurch gekennzeichnet, dass der Block durch einen thermoplastischen Werkstoff gebildet wird, das zu der
Gruppe der Polyolefine gehört.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekeimzeichne L,
dass der aus der Gruppe der Polyolefine gewählte thermoplastische Werkstoff Polypropylen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
dass der aus der Gruppe der Polyolefine gewählte thermoplastische Werkstoff ein Polymer von Methylpenten ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff, von dem bei der Herstellung des Blocks ausgegangen wird, ein thermoplastischer
Werkstoff ist, der zu der Gruppe der Polyfluoräthene gehört.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet,
dass der aus der Gruppe der Polyfluoräthene gewählte
thermoplastische Werkstoff Polytetrafluoräthylen ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass dem thermoplastischen
Werkstoff, von dem bei der Herstellung des Blocks ausgegangen wird, Russ zugesetzt ist.
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Applications Claiming Priority (1)
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