ITTO990075A1

ITTO990075A1 - Display elettronico a scansione, a base di materiale fotoluminescente.

Info

Publication number: ITTO990075A1
Authority: IT
Inventors: Piero Perlo; Piermario Repetto; Claudia Bigliati; Vito Lambertini; Danile Pullini
Original assignee: Fiat Ricerche
Priority date: 1999-02-02
Filing date: 1999-02-02
Publication date: 2000-08-02
Also published as: DE69902347D1; DE69902347T2; EP1026901B1; EP1026901A1; IT1307134B1

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Display elettronico a scansione, a base di materiale fotoluminescente''

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda una nuova applicazione dei dispositivi emettitori di luce a base di materiale organico luminescente del tipo denominato LEP (Light Emitting Polymers) o OLED (Organic Light-Emitting Devices). Dispositivi di questo tipo sono ad esempio descritti in "High-External Quantum-Efficiency Organic Light-Emmiting Devices, Garbuzov et al. OPTICS LETTERS, voi. 22, n.

6, 15 marzo 1997. I dispositivi del tipo sopra indicato presentano tipicamente uno strato di materiale elettroluminescente, ad esempio Alq3, ad esempio avente uno spessore di 80nm, ed un secondo strato di pari spessore costituito da un materiale quale N, N'-difenil-N, N'-bis (3)-metilphenil (l-l1 diphenil - 4, 4’ diamina (TPD).

Lo scopo della presente invenzione è quello di proporre un nuovo tipo di display elettronico.

La caratteristica principale del display secondo l'invenzione risiede nel fatto che esso comprende:

un pannello visualizzatore, a base di materiale fotoluminescente, comprendente una successione di micro-aree predisposte per emettere luce visibile rispettivamente nel campo del rosso, del verde e del blu, a seguito di una irradiazione con luce UV,

- una sorgente di luce UV, e

- primi mezzi ottici operanti in rifrazione e/o riflessione per variare la vergenza e la dimensione del fascio UV,

- secondi mezzi ottici a controllo elettronico per dirigere la luce UV emessa dalla sorgente verso il pannello a base di materiale fotoluminescente, effettuando una scansione del pannello in un tempo inferiore al tempo di risposta dell'occhio umano, cosi da ottenere la visualizzazione di un'immagine desiderata.

Secondo una caratteristica preferita dell'invenzione, il pannello a base di materiale fotoluminescente è flessibile. Grazie a tale caratteristica, che è una conseguenza dell'uso dei materiali fotoluminescenti, il display secondo l'invenzione si presta ad essere utilizzato in svariate applicazioni anche ove il pannello debba essere posizionato sopra una superficie di sopporto curva, il che ovviamente apre ai progettisti molte nuove possibilità.

Nella suddetta forma preferita di attuazione, il pannello può essere predisposto con ima successione di terne di micro-righe, ciascuna terna di microrighe essendo predisposta per emettere luce rispettivamente nel campo del rosso, del verde e del blu quando è irradiata con UV.

La scansione del pannello può essere ottenuta predisponendo un sistema ottico che includa almeno una coppia di superfici riflettenti orientabili rispettivamente intorno a due assi fra loro ortogonali, così da permettere di orientare il pennello di luce UV che colpisce il pannello visualizzatore secondo due direzioni mutuamente ortogonali.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno dalla descrizione che segue con riferimento ai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio non limitativo, in cui:

la figura 1 illustra uno schema di un sistema di display secondo l'invenzione, e

le figure 2, 3 illustrano due varianti.

Con riferimento al disegno, il numero 1 indica una sorgente di luce UV, ad esempio del tipo LED, o laser. La luce UV emessa dalla sorgente 1 viene collimata e/o espansa focalizzata da un sistema ottico 2 e controllata tramite un modulatore/otturatore 3 di qualsiasi tipo noto, ad esempio di tipo elettro-ottico e elettro-meccanico, che può modulare l'intensità del fascio. La luce UV viene focalizzata da un obiettivo 4 e/o da una lente Fθ opzionale 8, sopra un pannello visualizzatore 5 tramite una coppia di specchi 6, 7 orientabili intorno a due assi mutuamente ortogonali, in modo tale per cui i raggi UV 9 uscenti dal sistema di specchi possono essere orientati in due direzioni mutuamente ortogonali cosi da poter effettuare la scansione del pannello 5. Tale risultato può essere ottenuto sia con sistemi elettro-meccanici, sia con sistemi elettro-ottici, di tipo per se noto, che non vengono qui descritti in dettaglio in quanto non rientranti, presi a se stanti, nell'ambito dell 'invenzione.

Il pannello visualizzatore 5 è costituito da un pannello flessibile, dello spessore di 300-500 micrometri, costituito da un materiale fotoluminescente di qualsiasi tipo noto, ad esempio del tipo LEP o OLED menzionato all'inizio della presente descrizione. Come già sopra indicato, tale materiale è tale da emettere luce visibile a seguito di una irradiazione con luce UV. Più specificamente il pannello 4 viene predisposto con una successione di terne di micro-righe predisposte rispettivamente per emettere luce nel campo del rosso (R), del verde (G) e del blu (B) a seguito di una irradiazione con luce UV.

I mezzi attuatori, ad esempio di tipo elettromeccanico o di tipo elettro-ottico, che controllano il sistema ottico 6, 7 per effettuare la scansione del pannello 5, sono indicati schematicamente con il blocco 11 nella figura. A loro volta i mezzi attuatori 11 sono controllati da una centralina elettronica 10 che viene programmata per ottenere la visualizzazione di un'immagine desiderata. I mezzi attuatori 11 sono atti ad effettuare la scansione del pannello 5, secondo la sequenza programmata, in un tempo inferiore al tempo di reazione dell'occhio umano, in modo tale da ottenere la visualizzazione dell 'immagine desiderata.

Dalla descrizione che precede, risulta evidente che il display secondo l'invenzione è caratterizzato da elevate caratteristiche dal punto di vista della semplicità costruttiva, dello spessore ridotto e soprattutto dal punto di vista della flessibilità.

Quest 'ultima caratteristica, che deriva dall'uso dei materiali fotoluminescenti, permette di adattare facilmente il display su qualsiasi superficie piana o curva.

La figura 2 illustra una seconda forma di attuazione, in cui il sistema ottico 2-3-4 della figura 1 è sostituito da un reticolo di diffrazione 12, ad esempio tipo DAMMAN, con M x N ordini, mentre il sistema ottico 6, 7 a controllo elettronico è sostituito da una matrice 13 di micro-otturatori, ciascuno dei quali può essere aperto o chiuso sulla base dell'ordine impartito dall'unità elettronica di controllo 10, al fine di permettere o di impedire il passaggio della radiazione in direzione dello schermo 5, di cui si può cosi effettuare la scansione.

La figura 3 illustra un'ulteriore variante della figura 1 che utilizza il collimatore/espansore 2, al pari della soluzione prevista nella figura 1. Il flusso cilindrico in uscita dall'elemento 2 viene diretto verso una matrice di micro-otturatori 13, del tipo utilizzato nella variante della figura 2, che sono controllati dall'unità elettronica di controllo 10. A valle della matrice 13 è disposta una matrice 14 di microlenti che dirigono la radiazione verso lo schermo 5, con l'interposizione di un sistema ottico 15 per la formazione dell'immagine, che è realizzato in un qualunque modo noto.

Per la realizzazione dello schermo 5 è anche possibile utilizzare un pannello su cui sono predisposti fosfori inorganici sopra i quali è poi applicato uno schermo diffusore.

Naturalmente, fermo restando al principio del trovato, i particolari di costruzione potranno ampiamente variare rispetto a quanto descritto ed illustrato a puro titolo di esempio, senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Display elettronico, caratterizzato dal fatto che comprende: - un pannello visualizzatore (5), a base di materiale fotoluminescente, comprendente una successione di micro-aree predisposte per emettere luce visibile rispettivamente nel campo del rosso, del verde e del blu, quando tale pannello (5) è irradiato con luce UV, - una sorgente di luce UV, e - primi mezzi ottici operanti in rifrazione e/o riflessione per variare la vergenza e la dimensione del fascio UV, - secondi mezzi ottici a controllo elettronico, per dirigere la luce UV emessa dalla sorgente verso il pannello a base di materiale fotoluminescente, effettuando una scansione del pannello (5) in un tempo inferiore al tempo di risposta dell'occhio umano, cosi da ottenere la visualizzazione di un'immagine desiderata.
2. Display secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il suddetto pannello (5) è flessibile.
3. Display secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le suddette micro-aree sono micro-righe disposte in una successione di terne di micro-righe, ciascuna terna essendo predisposta per emettere luce rispettivamente nel campo del rosso, del verde e del blu.
4. Display secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il pannello (4) presenta uno spessore compreso fra 300 e 500 micrometri .
5. Display secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il suddetto materiale fotoluminescente è scelto fra i materiali del tipo LEP e OLED.
6. Display secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i suddetti secondi mezzi ottici a controllo elettronico comprendono una lente focalizzatrice (2), un modulatore (3), ed una coppia di specchi (5, 6) orientabili intorno a due assi mutuamente ortogonali.
7. Display secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che tali specchi sono costituiti da prismi a riflessione interna totale.
8. Display secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i primi mezzi ottici comprendono un reticolo di diffrazione (12) e che i secondi mezzi ottici a controllo elettronico comprendono una matrice (13) di micro-otturatori.
9. Display secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i suddetti primi mezzi ottici comprendono un dispositivo collimatore/espansore (2), e che i suddetti secondi mezzi ottici a controllo elettronico comprendono una matrice di micro-otturatori (13), a valle di detta matrice (13) essendo predisposta una matrice di micro-lenti (14) che dirige la radiazione verso lo schermo 5, un dispositivo ottico di formazione di immagine (15) essendo interposto fra la matrice di microlenti (14) e lo schermo (5).
10. Display secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che lo schermo fotoluminescente (5) comprende un substrato su cui sono applicati fosfori inorganici coperti da uno schermo diffusore. Il tutto sostanzialmente come descritto ed illustrato e per gli scopi specificati.