DE2800726C2 - Vorrichtung zur Wiedergabe alphanumerischer Zeichen - Google Patents
Vorrichtung zur Wiedergabe alphanumerischer ZeichenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wiedergabe alphanumerischer Zeichen entsprechend dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der US-PS 80 357 bekannt.
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 elektrolumineszierende
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 37 80 357 beschriebene
Verfahren.
Nach der genannten US-Patentschrift wircr 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 100° C
aushalten können muß: Diese erste Bedingung beschränkt gewöhnlich die Wahl auf Polykarbonate, Polyamide,
Polysulfone oder Polyester. Außerdem soll aber zur Verbesserung der Reflexion der Strahlung an
den Wänden jedes Hohlraumes das Material des Blocks weiß sein, während jeder Hohlraum, der etwa pyramid-
2ö förmig 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 TiO2-Menge zugesetzt ist, damit das Polykarbonat
eine weiße Farbe erhält.
Das in der genannten US-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 dunkelgefärbien Zv_.n en des Blocks begrenzt
werden sollen, was insbesondere für die beleuchteten Zonen und die dunkelgefärbien 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 Blockes mit mindestens einer Schicht aus vorzugsweise matter schwarzer Farbe zu
überziehen.
Diese Farbe, deren Selbstkostenpreis hoch ist, weist jedoch eine geringe Beständigkeit gegenüber mechanisehen
und thermischen Einflüssen und dem Einfluß der '.Vetterbedingungen 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 Automa-
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lisierung bei dem Verfahren zum Anbringen der Farbe
vorhersehbar, daß es notwendig ist, den Schritt zum Anbringen der Farbe so oft durchzuführen, wie der
Block mit Farbe zu überziehende Oberflächen aufweist.
Durch das Aufbringen einer Farbschicht auf den Block wird der Selbstkostenpreis des Blocks verdreifacht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art Reflexion mit
einfachen Mitteln zu erreichen.
Diese Aufgabe vird erfindungsgemäß durch die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, daß es bereits bekannt ist, bei einer elektrischen Lichtemissions-Vorrichtung
einen Lichtleiter aus einem lichtdurchlässigen Harz zu verwenden, in dem das Licht
durch Totalreflexion geleitet wird (DE-AS 23 21855; DE-GM 19 69 536).
Aus der DE-AS 16 22 836 ist es weiter bek mnt, bei
einer Anzeigevorrichtung, bei der iichtleitende Stäbe in
einen Block aus Epoxy-Harz eingebettet sind, diesen durch ein geeignetes Füllmittel, wie gepulvertem Kohlenstoff,
lichtundurchlässig zu machen.
Da das die Hohlräume des Blocks füllende Harz nicht an dem Kunststoff des Blocks haftet, wird auf der Höhe
der Wände der 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.
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
Eigenschaften gewählt wii J. In diesem Falle ist das Material
des Blocks ein thermoplastisches Material, das entweder aus der Gruppe von Äthylenpolymeren oder
Polyolefinen, oder aus der Gruppe der Polymere auf Basis von Fluor oder von Polyfluoräthylen gewählt
wird, v/obei 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 Polymei der Niederdruckpolyäthylene einsprechend der Formel
-CU2-CH-
CW-
und andererseits das Polymer von Methylpenten, bei dem die Konfiguration des Basiselements durch die Formel
C H Cri2
CH2
CH
CH3 CH3
dargestellt ist und von dem eine der am meisten verwendeten Formen unter der Bezeichnung TPX im Handel
erhältlich ist.
Was die Gruppe der Polyfluoräthene anbelangt, ist
Was die Gruppe der Polyfluoräthene anbelangt, ist
ts 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 nänuich gefunden,
daß es durch die Wahl der genannten Materialien möglich wird, Wiedergabevorrichtunen herzustellen, die bei
Temperaturen wirken können, die mindestens 20° C höher als nie Temperaturen sind, die die Vorrichtungen
mit Polykarbonat als Ausgangsmaterial aushalten können. Übrigens sind die thermoplastischen Werkstoffe,
und zwar Polyolefine und/oder 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 dunkle Schattierung zu erhalten. Überdies ist es zum Schützen des genannten thermoplastischen Materials
vor Ultraviolettstrahlung, d. h. zur Verhinderung der langsamen Degradation des genannten Materials,
möfüch, das genannte thermoplastische Material mit einer Rußschicht zu überziehen.
Schließlich ist es durch die Wahl thermoplastischer Materialien, die zu den Gruppen der Polyolefine und
der Polyfluoräthene gehören, möglich, in den Hchlräumen des genannten Blocks Epoxyharze zu verwenden,
die statt eines Aminhärtungsmittels ein Anhydridhärtungsmittel enthalten, was in jenem Falle unmöglich
wjr, in dem der genannte Block aus einem Polykarbonat
erhalten wurde, das die Eigenschaft aufweist, daß es
so vom genannten Härtungsmittel angegriffen wird.
Es ist nun bekannt, daß durch die Anwendung eine» Anhydridhärtungsmittels statt eines Aminhärtungsmitteis
die allmähliche Vergilbung des Harzes verhindert werden kann, die unt.er dem kombinierten Einfluß der
Temperatur und der umgebenden Saueritoffatmosphäre auftritt.
Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise an Hand der Zeichnuno näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 perspektivisch eine Wiedergabevorrichtung nach der Erfindung und
F i g. 2 in stark vergrößertem Maßstab einen schematischen Schnitt durch einen Hohlraum in der Wiedergabevorrichtung
nach der Erfindung.
Es sei bemerkt, d&i3 der Deutlichkeit der Zeichnung
6" halber die Abmessungen in den genannten Figuren übertrieben groß und nicht maßgerecht dargestellt sind.
Die in F i g. 1 dargestellte Wiedergabevorrichtung
enthält einen Block 1 aus schwarzem thermoplaste
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schem Material: Als Material ist ζ. 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 übereinanderliegende Quadrate bilden.
Im unteren Teil der Hohlräume 2 sind die elektrolumineszierenden Dioden 3 angebracht, die aus Halbleiterkristallen
bestehen, die auf einem Metallträger oder -kamm 4 befestigt sind.
Wie in F i g. 2 dargestellt ist, sind die Hohlräume 2 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 ziige.<;et7· 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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Hierzu I Blau Zeichnungen
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Claims (9)
1. Vorrichtung zur Wiedergabe alphanumerischer, aus Zeichenelementen zusammengesetzter Zeichen,
die einen Block (1) aus einem thermoplastischen Werkstoff enthält, der mit Hohlräumen (2) versehen
ist, deren Querschnitt — an der Oberfläche des Blokkes
— den Zeichenelementen entspricht, wobei auf dem Boden jedes Hohlraumes mindestens eine auf
einem Metallträger befestigte halbleitende eiektrolumineszierende Diode (3) angebracht ist und die in
dem Block vorgesehenen Hohlräume mit einem transparenten Harz (5) ausgegossen sind, d a durch
gekennzeichnet, daß das Harz (5) und der thermoplastische Werkstoff so aus zwei Gruppen von Werkstoffen ausgewählt sind, daß sie
nicht aneinander haften und sich zwischen ihnen eine Zwischenschicht (6) bildet, an der das von der Diode
ausgehende Licht reflektiert wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der thermoplastische Werkstoff, aus dem der Block (1) hergestellt ist, für das von den
elektrolumineszierenden Dioden (3) emittierte Licht undurchlässig ist
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem thermoplastischen Werkstoff Ruß
zugesetzt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, cVß die Hohlräume (2) im Block (1) mit
einem Epoxyharz gefüllt sind und der thermoplastische Werkstoff, aus dem der Block hergestellt ist, zu
der Gruppe der Polyolefine oder der Gruppe der Polyfluoräthene gehört
5. Vorrichtung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß das Epoxyharz vom cycloaliphatischen
Typ ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Epoxyharz vom Typ Bisphenol A
ist
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der thermoplastische Werkstoff Polypropylen
ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der thermoplastische Werkstoff ein
Polymer von Methylpenten ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der thermoplastische Werkstoff Polytetrafluorethylen
ist.
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