DE2856976A1 - Anzeigevorrichtung mit einem lichtventil und einer fluoreszenzplatte - Google Patents

Description

• Anzeigevorrichtung mit einem Lichtventil und einer
• FluoreszenzPlatte.
• Ausscheidung aus Patent ................( . . (Patentanmeldung P 28 08 268.0-32 (VPA 78 P 8003 BRD)).
• Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Anzeigen für die sich inzwischen die Bezeichnung "Fluoreszenzaktiviertes Display" (FLAD) eingebürgert hat, sind bereits in einer Reihe von Veröffentlichungen dargestellt worden; vergl. hierzu beispielsweise die DE-OS 25 54 226.
• Displays der genannten Art sind in aller Regel mit Verbrauchern, beispielsweise einer Ansteuerschaltung oder einer Zusatzbeleuchtung, versehen, die mit elektrischem Strom versorgt werden müssen.
• Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die Einzelteile der Anzeigevorrichtung zu einer Baueinheit zusammenzufassen, die nicht nur einfach gefertigt und zusammengesetzt werden kann, sondern auch eine helle, kontrastreiche Anzeige liefert und darüber hinaus aus dem Umgebungslicht auch noch elektrischen Strom gewinnt, mit dem die erwähnten Verbraucher gespeist werden können, Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anzeigevorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Dabei ist es besonders gUnstig, den Rahmen als ein (Kunststoff-)Spritzteil herzustellen. Zur Halterung des Lichtventils und/oder der Fluoreszenzplatte sollten dem Rahmen Vorsprünge ("Noppen") angeformt werden, die nach Einsetzen des Ventils bzw. der Platte einrasten und beiden Teilen einen festen Halt geben.
• Die Maßnahme, plattenförmige Teile in Kunststoffrahmen mit noppenähnlichen Vorsprüngen zu haltern, ist an sich aus dem DE-Gm 1856 651 bekannt.
• Eine erfindungagemäße Anzeigevorrichtung bietet mehrere Vorzüge. So werden zunächst mit dem Rahmen das Lichtventil und die Fluoreszenzplatte zu einer einfach herstellbaren sowie bequem zusammensetzbaren Baueinheit integriert, in der sie - in richtiger räumlicher Zuordnung - unverlierbar, bei Bedarf Jedoch auch lösbar gehaltert sind. Darüber hinaus wirkt der Rahmen als ein Kontrastfilter, das den Empfang von fluoreszenzauslösender Strahlung nicht beeinträchtigt, zugleich aber kein Fluoreszenzlicht hindurchläßt, so daß die Rahmenfläche gegen die Farbe des dargestellten Bildes stark kontrastiert. Außerdem erftilltder Rah- men noch die Funktion eines Trägers für diffus reflektierende Schichten, die dann, wenn sie von der Fluoreszenzplatte distanziert sind, einen größeren Anteil an Fluoreszenzlicht zum Austritt bringen als die bisher stets verwendeten Spiegel schichten direkt auf der Fluoreszenzplatte. Die höhere Lichtausbeute läßt sich darauf zurückführen, daß der Reflexionsgrad bei diffusen Reflektoren größer ist als bei spiegelnden Reflektoren und daß diffus reflektiertes Licht vorzugsweise eine Richtung senkrecht zur Reflektorebene hat und somit bis zu seiner Auskopplung aus der Fluoreszenzplatte einen relativ kurzen Weg mit entsprechend geringen Verlusten zurücklegt (vergl. hierzu Nucl. Instr. and Meth. 89 (1970) 111). Dabei wurde im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung gefunden, daß die erforderliche optische Entkopplung zwischen dem diffusen Reflektor und der Fluoreszenzplatte mittels eines Luftspaltes bereits dann gegeben ist, wenn man die Reflexionsschicht auf ein anderes Substrat bringt und dann das Substrat gegen die Platte drückt. Schließlich wirkt der Rahmen noch wie eine Antenne für einen Fotoempfänger, die sich durch eine große Lichtsammelfläche auszeichnet und Frequenzen aus dem Spektrum des Umgebungslichts in Bereiche verschieben kann, in denen herkömmliche Fotozellen besonders empfindlich sind.
• Im folgenden wird die Erfindung anhand eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung näher erläutert. In den Figuren sind einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen: Fig. 1 das Ausführungsbeispiel in einer perspektivischen Ansicht, schräg von vorn, Fig. 2 das Ausführungsbeispiel der Fige 1 im Schnitt II-II und Fig. 3 von dem Ausführungsbeispiel den Rahmen, und zwar in einer perspektivischen Ansicht von schräg hinten.
• Die Figuren sind sehr schematisch gehalten. Für ein Verständnis der Erfindung nicht unbedingt erforderliche Einzelteile einer Anzeigevorrichtung, beispielsweise Details des Lichtventils oder der Fluoreszenzplatte, sind der Einfachheit halber weggelassen.
• Das dargestellte Ausführungsbeispiel enthält eine Flüssigkristallanzeige 1 mit einer vorderen und einer hinteren Trägerplatte 6 bzw. 7, eine Fluoreszenzplatte 2 und einen Rahmen 3. Die FlUssigkristallanzeige arbeitet im vorliegenden Fall als eine sog.
• "Drehzelle", die beispielsweise in der DE-AS 21 58 563 ausführlich beschrieben wird. Die Fluoreszenzplatte, die bei Bedarf nach hinten mit einer nur für Anregungslicht transparenten Folie abgedeckt werden könnte, sammelt das auftreffende Umgebungslicht durch Fluoreszenzemission und nachfolgende (Total-)Reflexionen, leitet die Fluoreszenzstrahlung in ihrem Inneren fort und koppelt sie schließlich an (nicht dargestellten) Lichtaustrittsfenstern mit erhöhter Intensität zum Lichtventil hin aus. Für eine mehr ins Einzelne gehende Darstellung des Wirkungsprinzips wird auf die eingangs genannte Literaturstelle verwiesen.
• Der Rahmen 3 ist so gestaltet, daß er die Flüssigkristallanzeige und die Fluoreszenzplatte aneinandergedrückt haltert. Den Figuren entnimmt man, daß die Fluoreszenzplatte sowie die hintere Trägerplatte 7 an allen ihren vier Schmalseiten umrahmt werden, während die vordere Trägerplatte 6 der Flüssigkristallanzeige an einer Seite - der mit den (nicht darge- stellten) Kontaktanschlüssen versehenen Randzone - aus dem Rahmen herausgeführt ist. Vom Betrachter aus gesehen ragt die Fluoreszenzplatte an allen vier Seiten über die Trägerplatte 7 hinaus und wird an einer Seite von der Trägerplatte 6 überragt. Damit die FlUssigkristallanzeige-und die Fluoreszenzplatte festen Halt finden, ist der Rahmen mit Noppen 4 versehen, die nach Eindrücken der Platte bzw. des Ventils in die ihnen zugedachten Ausnehmungen diese. beiden Teile hintergreifen. Die Vorderseite des Rahmens ist durch eine Mattierung entspiegelt, um störende Reflexionen auszuschalten. Die den Plattenschmalseiten zugewandten Rahmenflächen tragen Jeweils eine diffus reflektierende TiO2-Schicht 5.
• Der Rahmen ist mitsamt seinen Noppen und seiner rauhen Vorderfläche in einem einzigen Spritzvorgang hergestellt. Er besteht aus einem Kunststoff mit einem fluoreszierenden Zusatz, der aus dem Umgebungslicht denJenigen Frequenzbereich passieren läßt, der die fluoreszierenden Partikel der Fluoreszenzplatte anregt, und für die von den Partikeln emittierten Frequenzen undurchlässig ist. Wählt man für die Fluoreszenzplatte beispielsweise einen Fluoreszenzstoff, der durch blaues Licht aktiviert wird und im Roten fluoresziert, so wirkt der auf den Fluoreszenzstoff abgestimmte Rahmen blau, während die Fluoreszenzplatte einen roten Farbton hat und die dargestellten Symbole in einem kräftigen Rot leuchten.
• Die fluoreszierende Substanz des Rahmens, die durch das Anregungslicht für den Fluoreszenzstoff der Platte 3 nicht aktiviert wird, das Fluoreszenzlicht der Platte 3 dagegen absorbiert, sendet selbst in einem Frequenzbereich aus, der den Daratellungskontrast nicht beeinträchtigt. Bei dem erwähnten Beispiel mit einem durch Blau anregbaren und Rot emittierenden Platten-Fluoreszenzstoff wird der hierauf abgestimmte Rahmen-Fluoreszenzstoff durch Rotlicht aktiviert und fluoresziert im Infraroten. Ein solcher Rahmen gibt die Möglichkeit, einen bestimmten Anteil des Umgebungslichtes zum Aufladen einer Batterie zu nutzen, mit der die für einen Betrieb bei absoluter Dunkelheit erforderliche Lichtquelle gespeist werden könnte. Soll der Rahmen in dieser Weise als Sonnenkollektor arbeiten, so ist er so auszubilden, daß seine Fluoreszenzstrahlung gebündelt auf einen frequenzmäßig angepaßten Fotoempfänger gelangt.
• Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel. So kommen neben einer Flüssigkristallanzeige auch andere Lichtventile, beispielsweise elektrochrome Displays oder Anzeigen auf der Basis einer Transparentkeramik, infrage. Denkbar sind auch Ventile, die durch andere Größen als durch elektrische Spannungen, etwa durch einen Temperaturwechsel, gesteuert werden können und/oder nur einen einzigen schaltbaren BereXch.aufweisen. Schließlich hat man auch bei der Formgebung des Rahmens einen erheblichen Spielraum, wenn man die vier Rahmen funktionen (feste Verbindung zwischen Lichtventil und Fluoreszenzplatte, Kontrastfilter, Träger von diffusen Fluoreszenzplattenreflektoren, Lichtsammler für einen Fotoempfänger) erfüllen will.
• 2 Patentansprüche 3 Figuren

Claims (2)

1. Patentansrüche 1. Anzeigevorrichtung, enthaltend ein plattenförmiges Lichtventil mit einem bereichsweise zwischen verschiedenen optischen Zuständen schaltbaren Medium, insbesondere eine Flüssigkristallanzeige, und einen plattenförmigen Körper ("Fluoreszenzplatte), der aus einem Material mit einem Brechungsindex größer 1 besteht, fluoreszierende Partikel enthält, an dessen Schmalseiten sich zumindest teilweise reflektierende Schichten befinden und der mindestens ein Lichtaustrittsfenster hat, das wenigstens einem der schaltbaren Bereiche zugeordnet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß a) sowohl das Lichtventil (1) als auch die Fluoreszenzplatte (2) in einem einteiligen Rahmen (3) gehaltert sind, b) der Rahmen (3) das Anregungslicht für die fluoreszierenden Partikel passieren läßt, das Fluoreszenzlicht dagegen sperrt, c) die reflektierenden Schichten diffus reflektieren und von den den Schmalseiten der Fluoreszenzplatte (2) zugewandten Rahmenflächen getragen sind, d) der Rahmen (3) einen Fluoreszenzstoff enthält, der das Anregungslicht für die fluoreszierenden Partikel der Fluoreszenzplatte (2) passieren läßt, selbst durch einen Frequenzbereich angeregt wird, der vorzugsweise das Fluoreszenzlicht dieser Partikel umfaßt, und in einem Frequenzbereich emittiert, der den optischen Kontrast der Anzeigevorrichtung nicht beeinträchtigt, und daß e) der Rahmen (3) mit einem Fotoempfänger versehen ist, der auf das Emissionslicht des in dem Rahmen (3) enthaltenen Fluoreszenzstoffes anspricht.
2. 2. Anzeigevorrichtung 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 Anzeigevorrichtung zusätzlich eine durch den Strom des Fotoempfängers aufladbare Batterie sowie eine Lichtquelle umfaßt, die vorzugsweise in die Fluoreszenzplatte (2) integriert ist.