DE3031179A1 - Fluorescent activated segment display - has display plate of transparent carrier with suspended fluorescing particles - Google Patents
Fluorescent activated segment display - has display plate of transparent carrier with suspended fluorescing particlesInfo
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Abstract
Description
AnzeigevorrichtungDisplay device
Zusatz zu Patent .... (Patentanmeldung P 29 10952.2) Zum Gegenstand des Hauptpatents gehört eine Anzeigevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.Addendum to patent .... (patent application P 29 10952.2) of the main patent includes a display device according to the preamble of the claim 1.
Eine solche Vorrichtung liefert helle, kontrastreiche Bilder, da das Display ohne Polarisatoren auskommt und der Fluoreszenzkörper eine große Sammelfläche hat. Die guten optischen Qualitäten müssen allerdings mit einem gewissen Herstellungsaufwand erkauft werden; so kommt man beispielsweise nicht umhin, eine in sich komplette Flüssigkristallanzeige zu verwenden. Ideal wäre es, wenn die Anzeigevorrichtung nur aus festen Teilen bestünde, denn dann ließe sie sich rationell gestalten und würde insb. keine Abdicht- oder Distanzierarbeiten mehr verlangen.Such a device provides bright, high-contrast images because the The display works without polarizers and the fluorescent body has a large collecting surface Has. The good optical qualities must, however, involve a certain amount of manufacturing effort to be bought; For example, one cannot avoid a complete in itself Use liquid crystal display. It would be ideal if the display device would only consist of fixed parts, because then it could be designed and rationalized would in particular no longer require any sealing or distancing work.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anzeigevorrichtung der eingangs erwähnten Art im Rahmen des im Hauptpatent angegebenen Lösungsprinzips so weiterzuentwickeln, daß sie frei ist von flüssigen oder gasförmigen Bestandteilen. Zu diesem Zweck wird eine Anzeigevorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen.The invention is based on the object of the display device Type mentioned at the beginning within the scope of the principle of solution specified in the main patent to be further developed in such a way that it is free of liquid or gaseous components. For this purpose, a display device with the features of claim 1 suggested.
Flüssigkristalline Polymere sind an sich bereits bekannt; vergl. hierzu beispielsweise Makromol. Chem.Liquid-crystalline polymers are already known per se; compare to this for example Makromol. Chem.
180 (1979) 803, in der Homo- oderCopolymere mit elektrisch schaltbaren, mesogenen Seitengruppen untersucht werden, oder Polym. Prepr. Am. Chem.180 (1979) 803, in which homo- or copolymers with electrically switchable, mesogenic side groups are investigated, or Polym. Prep. At the. Chem.
Soc. Div. Polym. Chem. 19 (1978) 190. Bisher galten diese Verbindungen vor allem deshalb als vorteilhaft, weil sie die Fltissigkristallstruktur auch beim Ubergang in die feste Phase beibehalten("einfrieren) und sich aufgrund ihrer guten Verformbarkeit ohne weiteres zu Schichten, Folien oder Fasern verarbeiten lassen (DE-OS 27 22 589 oder DE-OS 28 31 909). Auf den Gedanken, das Polymer mit einem dichroitischen Farbstoff anzureichern und als Lichtventil eines sog.Soc. Div. Polym. Chem. 19 (1978) 190. So far were these Compounds mainly because they have the liquid crystal structure retained ("freeze") and due to Due to their good deformability, they can easily be processed into layers, films or fibers let (DE-OS 27 22 589 or DE-OS 28 31 909). On the idea of using the polymer enrich with a dichroic dye and act as a light valve of a so-called.
fluoreszenzaktivierten Displays (FLAD)" zu nutzen, ist man noch nicht gekommen.To use fluorescence-activated displays (FLAD) "is not yet possible came.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Lösungsvorschlags sind in den Ansprüchen charakterisiert.Advantageous refinements and developments of the proposed solution are characterized in the claims.
Die Erfindung soll nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der beigefügten Figur näher erläutert werden.The invention will now be based on a preferred embodiment will be explained in more detail in connection with the accompanying figure.
Die Figur zeigt in einem schematisch gehaltenen Seitenschnitt eine Anzeigevorrichtung zur Sieben-Segment-Zifferndarstellung. Die Vorrichtung enthält eine Fluoreszenzplatte 1 und,in Blickrichtung dahinter, ein Display 2. Die Fluoreszenzplatte besteht aus Polymethylmethacrylat , in dem der fluoreszierende FarbstoffCumn6gelöst ist. Die vier Schmalseiten der Platte tragen eine spiegelnd oder diffus reflektierende Schicht 3. Zu dem Display gehören ein aus mehreren unabhängigen Segmentelektroden 4 bestehende Vorderelektrode, eine mit einem pleochroitischen Farbstoff angereicherte Polymerschicht 6, eine durchgehende Rückelektrode 7, eine diffus streuende Reflexionsschicht 8 und eine Trägerplatte 9. Zwischen den Segmentelektroden und der Fluoreszenzplatte sind jeweils transparente Kontitschichten 11 eingefugt, die aufgrund ihres geeignet gewählten Brechungsindexes einen optischen Kontakt zwischen der Polymerschicht und der Fluoreszenzplatte herstellen.The figure shows a schematic side section Display device for seven-segment numbers. The device contains a fluorescent plate 1 and, in the viewing direction behind it, a display 2. The fluorescent plate consists of polymethyl methacrylate in which the fluorescent dye Cumn6 is dissolved is. The four narrow sides of the plate carry a specular or diffuse reflective Layer 3. The display includes one of several independent segment electrodes 4 existing front electrode, one enriched with a pleochroic dye Polymer layer 6, a continuous back electrode 7, a diffusely scattering reflection layer 8 and a carrier plate 9. Between the segment electrodes and the Fluorescent plate are each inserted transparent Kontitschichten 11, which due to Their suitably chosen refractive index ensures optical contact between the polymer layer and prepare the fluorescent plate.
Die Polymerschicht ist folgendermaßen beschaffen.The polymer layer is designed as follows.
Die Matrix für den Farbstoff besteht in der Regel entweder aus Hauptketten, an die über flexible Brücken mesogene Einheiten angekoppelt sind, oder aus Bestandteilen der Form -flexible Brückemesogene Einheit die durch Polymerisation der Brücken miteinander verknüpft sind. Denkbar wäre auch eine Copolymerisation der Brücken mit weiteren olefinisch ungesättigten Verbindungen.The matrix for the dye usually consists of either main chains, to which mesogenic units are coupled via flexible bridges, or from components the form -flexible bridge mesogenic unit which is formed by polymerizing the bridges with each other are linked. A copolymerization of the bridges with others would also be conceivable olefinically unsaturated compounds.
Die Farbstoffmoleküle können in die Polymermatrix in verschiedener Weise eingebracht werden - in dem einen Extremfall sind sie anstelle einiger mesogener Einheiten chemisch an die flexiblen Brücken gebunden und im anderen Extremfall sind sie physikalisch gelöst, also eingebettet zwischen den mesogenen Einheiten. Als Farbstoffe kommen im Prinzip alle Verbindungen infrage, die man schon bisher als Flüssigkristall-Zusatz vorgesehen hatte, beispielsweise Anthrachinone oder Azofarbstoffe.The dye molecules can be in the polymer matrix in different Wisely introduced - in one extreme, they are mesogenic instead of some Units are chemically bound to the flexible bridges and in the other extreme case are they are physically dissolved, i.e. embedded between the mesogenic units. as In principle, dyes are all compounds that have already been considered Liquid crystal additive had provided, for example anthraquinones or azo dyes.
Besteht das Polymer aus Haupt- und Seitenketten, so sind die einzelnen Teile gewöhnlich über additions-oder kondensationsfähige chemische Funktionen miteinander verbunden. Ist das Polymer durch Verknüpfung der Brücken entstanden, so verläuft die Polymerisation der Brücken huber polymerisationsfähige, vorzugsweise olefinisch ungesättigte chemische Funktionen an den Brückenenden.If the polymer consists of main and side chains, the individual ones are They usually share with one another via chemical functions capable of addition or condensation tied together. If the polymer was created by linking the bridges, it runs the polymerization of the bridges over polymerizable, preferably olefinic unsaturated chemical functions at the bridge ends.
Weitere Einzelheiten über Aufbau und Herstellung der Polymerschicht können der am 21. 7. 1980 eingereichten Patentanmeldung mit dem Titel "Flüssigkristallanzeige mit einer orientierenden und polarisierenden Schtht" entnommen werden.Further details on the structure and manufacture of the polymer layer can of the patent application filed on July 21, 1980 and entitled "Liquid Crystal Display with an orienting and polarizing layer.
Die schaltbaren PolymXer-Bestandteile sind im dargestellten Ausführungsbeispielfolgendermaßen orientiert: im feldfreien Zustand haben sie eine einheitliche Vorzugsrichtung parallel zur Schichtebene, und bei Anlegen einer hinreichend hohen Spannung an die Elektroden drehen sie sich senkrecht zur Schichtebene. Die Ausgangstextur erhält man beispielsweise dadurch, daß man die Polymerschicht vor ihrer Verfestigung reibt oder gleich gerichtet - etwa in einer Tauchtechnik - aufbringt.The switchable PolymXer components are as follows in the illustrated embodiment oriented: in the field-free state they have a uniform preferred direction parallel to the layer plane, and when a sufficiently high voltage is applied to the electrodes they rotate perpendicular to the layer plane. The initial texture is obtained, for example in that the polymer layer is rubbed or directed in the same way before it solidifies - for example in a dipping technique - applies.
Die Anzeigevorrichtung arbeitet folgendermaßen: Die Fluoreszenzplatte sammelt einen Teil des auf ihrer Frontseite auftreffenden Umgebungslichts durch Fluoreszenzstreuung und nachfolgende (Total-)Reflexionen an ihren Grenzflächen und leitet das Fluoreszenzlicht in ihrem Inneren fort, bis es durch eine der Kontaktschichten nach hinten ausgekoppelt wird. Befindet sich das hinter der Kontakt-Schicht gelegene Polymer in seinem Aus-Zustand, so wird von dem auftreffenden Fluoreszenzlicht nur noch ein geringer Anteil in die Fluoreszenzplatte zurückgegeben; denn die fluoreszierenden Partikel emittieren unpolarisiertes Licht und ein diffuser Reflektor streut linear polarisiertes Licht weitgehend unpolarisiert zurück, so daß die Fluoreszenzstrahlung auf ihrem Hin- und Rückweg durch die linear polarisierende Polymerschicht 3jedesmal um etwa die Hälfte geschwächt wird. Ist dagegen das Polymer aktiviert, so wird das Fluoreszenzlicht nahezu verlustfrei in die Platte reflektiert. In beiden Schaltzuständen kann übrigens das in die Fluoreszenzplatte zurückkehrende Streulicht die Anzeigevorrichtung nach vorn verlassen, weil ein diffuser Reflektor bevorzugt in Richtungen senkrecht zu seiner Erstreckungsebene zurückstreut. Diese Streucharakteristik wird dabei noch ausgeprägter, wenn man den Reflektor von den vor ihm liegenden Schichten optisch entkoppelt.The display device works as follows: The fluorescent plate collects part of the ambient light incident on its front Fluorescence scattering and subsequent (total) reflections at their interfaces and conducts the fluorescent light inside until it passes through one of the contact layers is decoupled to the rear. Is the one behind the contact layer Polymer in its off-state, so is only affected by the incident fluorescent light a small amount returned to the fluorescent plate; because the fluorescent ones Particles emit unpolarized light and a diffuse reflector scatters linearly polarized light largely unpolarized back, so that the fluorescence radiation on their way there and back through the linearly polarizing polymer layer 3 each time is weakened by about half. If, on the other hand, the polymer is activated, it will Fluorescent light is reflected into the plate with almost no loss. In both switching states Incidentally, the scattered light returning to the fluorescent plate can affect the display device forward leave because a diffuse reflector prefers in directions backscatters perpendicular to its plane of extension. This scattering characteristic is it is even more pronounced when one sees the reflector from the layers in front of it optically decoupled.
Im Ergebnis entsteht ein in der Fluoreszenzfarbe kräftig leuchtendes Bild vor einem dunklen, in der Fluoreszenzfarbe getönten Hintergrund; dabei kann der Hintergrundsbereich außerhalb der Anzeigeelemente noch um Nuancen von den gerade nicht eingeschalteten Anzeigeelementen abweichen. Dieser kleine Fehler stört im allgemeinen nicht und ließe sich überdies bei Bedarf ohne weiteres beseitigen. So hätte man beispielsweise die bereits im Hauptpatent erwähnte Möglichkeit, den Restbereich mit einer Farbfolie zu hinterlegen; oder man könnte die Polymerschicht im Ruhezustand so orientieren, daß sie noch stärker absorbiert (vergl. hierzu Makromol. Chem. Rapid.The result is a brightly shining one in the fluorescent color Image against a dark background toned in the fluorescent color; can the background area outside of the display elements still has nuances from the straight ones display elements that are not switched on differ. This little bug bothers me generally not and, moreover, could easily be eliminated if necessary. So For example, if you had the option already mentioned in the main patent, the remaining area to be deposited with a colored foil; or you could leave the polymer layer at rest orient it so that it absorbs even more strongly (cf. Makromol. Chem. Rapid.
Commun. 1 (1980), wo auch Polymere mit einer cholesterischen Textur beschrieben werden).Commun. 1 (1980), where also polymers with a cholesteric texture to be discribed).
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das dargestellte AusfUhrungsbexpiel. So könnte die Polymerschicht auch zwischen anderen Ordnungszuständen geschaltet werden; brauchbare Resultate sind etwa mit einem Polymer zu erwarten, das von einem homöotropen in einen (einheitlich) homogenen bzw. cholesterischen Zustand geschaltet wird und Farbstoffmoleküle enthält, die Licht mit einer Fortpflanzungsrichtung parallel zu ihrer Längsachse ungeschwächt passieren lassen und senkrecht zu ihrer Längsachse fortschreitendes Licht absorbieren. Davon abgesehen besteht auch in konstruktiver Hinsicht ein erheblicher Spielraum.The invention is not limited to the exemplary embodiment shown. In this way, the polymer layer could also be switched between other states of order will; useful results can be expected with a polymer that is produced by a homeotropic switched to a (uniformly) homogeneous or cholesteric state and contains dye molecules that parallel light with a direction of propagation let pass without weakening to its longitudinal axis and perpendicular to its longitudinal axis absorb progressive light. That being said, there is also constructive Considerable leeway.
Beispielsweise bleibt es dem Fachmann unbenommen, mit der Polymerschicht nur die Anzeigeelemente zu bedecken und zwischen Display und Fluoreszenzkörper einen großflächigen optischen Kontakt herzustellen; in letzterem Falle ist allerdings dafür zu sorgen, daß das Fluoreszenzlicht nur an den dafür vorgesehenen Stellen aus der Vorrichtung entweichen kann.For example, the person skilled in the art is free to use the polymer layer only to cover the display elements and between the display and the fluorescent body large area make optical contact; in the latter case However, care must be taken to ensure that the fluorescent light is only applied to the areas intended for it Places can escape from the device.
Claims (5)
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DE19803031179 DE3031179A1 (en) | 1979-03-20 | 1980-08-18 | Fluorescent activated segment display - has display plate of transparent carrier with suspended fluorescing particles |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0608924A1 (en) * | 1993-01-26 | 1994-08-03 | Akzo Nobel N.V. | Homeotropically oriented liquid crystalline polymer film comprising dichroic dye |
-
1980
- 1980-08-18 DE DE19803031179 patent/DE3031179A1/en not_active Ceased
Cited By (1)
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