PT78355B

PT78355B - Electrooptic variable color display

Info

Publication number: PT78355B
Application number: PT78355A
Authority: PT
Original assignee: Motorola Inc
Priority date: 1983-03-31
Filing date: 1984-03-30
Publication date: 1986-05-20
Also published as: WO1984003953A1; FI844292A0; ES531177A0; EP0146553A1; JPS60500975A; IL71221A0; MX160790A; DK528884A; DK528884D0; IL71221A; US4630040A; IT8447920A0; BR8406467A; PT78355A; IT1213270B; ES8506917A1; NO844746L; FI844292L

Description

Descrição dos Desenhos

As propriedades caracteristicas da presente invenção que se supõe serem novas são referidas nas reivindicações com particularidade. A invenção e as suas formas de realização e outros objectivos e vantagens podem ser melhor compreendidas por referência ã seguinte descrição em associação com os desenhos anexos, em que numeros de refe9

rência idênticos se referem a elementos semelhantes nas diversas figuras e em que

as Figuras IA a 1H são vistas diagramaticas que representam mostradores a cores por transmissão de acordo com a presente invenção;

as Figuras 2A a 2H representam vistas diagramaticas de mostradores por reflexão de acordo com a presente invenção;

as Figuras 3A a 3H são vistas diagramaticas que representam mostradores a cores trans-reflectores de acordo com a presente invenção;

a Figura 4 ê uma vista parcial, em perspectiva, ampl_i ada, que ilustra eléctrodos dispostos numa superfície dum elemento electro-õptico;

a Figura 5 e uma vista em perspectiva, ampliada, que representa um conjunto de eléctrodos em cada superfície mais desenvolvida do elemento electro-õptico;

as Figuras 6A e 6B representam a ligação dos eléctrodos intercalados num elemento electro-õptico com uma fonte de tensão eléctrica;

a Figura 7 e uma vista parcial detalhada de um dispositivo mostrador de acordo com a presente invenção e que representa um arranjo de montagem para o mesmo;

a Figura 8 ê uma vista dum corte feito ao longo da linha 8-8 da Figura 7 representando a referida forma de reaH zação depois de a mesma ter sido montada;

as Figuras 9A a 9F ilustram vários tipos de eléctrodos que podem ser dispostos numa lamina cerâmica ferro-electrica para originar um campo eléctrico;

as Figuras 1OA e 1OB ilustram eléctrodos que tem dis tâncias diferentes entre si para originar campos eléctricos correspondentemente variáveis numa lamina cerâmica ferro-eléctrica;

a Figura 11 ilustra um mostrador de projecção a cores ferro-eléctrico;

a Figura 12A é uma vista diagramãtica de um mostrador de projecção para observação ao nível dos olhos do uti1izador;

a Figura 12B ilustra um outro "écran" de observação para um mostrador para observação ao nível dos olhos do utilizador; e

a Figura 13 representa um mostrador de projecção para veículos que utiliza uma superfície opaca junto da ares ta inferior de um pÉra-brisas como "écran" de observação.

Descrição Geral da Invenção

Quando se aplica um campo electrico transversal superior ao necessário para conseguir um atraso de meia onda a uma lamina de PLZT colocada entre polarizadores da luz cruzados, ocorrerá geralmente selectividade espectral (cor). Se no mostrador incidir luz monocromática ou quase monocromática, o efeito observado é uma serie repetida de mãximos de luz (atraso de fase de meia onda para os polarizadores cruzados) e de mínimos de luz (atraso de fase de ond< completa para os polarizadores cruzados) de acordo com uma função que varia com o quadrado do seno da tensão. 0 efeito mantém-se para todos os comprimentos de onda visíveis (400 ion nm) e mesmo até ao infravermelho; no entanto, a tensão neossãria para produzir atrasos de fase de meia onda (condição

a 760

WH:

fn

λ/ '

"LIGADO - ΟΝ" para polarizadores cruzados) e atrasos de fase de onda completa (condição "DESLIGADO - OFF" para polarizadores cruzados) para um dado comprimento de onda aumenta com o aumento do comprimento de onda.

Por exemplo, a tensão necessária para uma condição "ON" para a luz vermelha (760 nm) pode ser aproximadamente 33% mais alta do que a necessária para a condição "ON" para a luz azul (400 nm). Quando todos estes comprimentos de onda estão misturados uns com os outros como acontece no caso da luz policromática ordinária ou luz branca e são usados para iluminar um mostrador, o resultado líquido é a obtenção duma cor no mostrador que depende da tensão aplicada. Isso acontece visto que, a qualquer tensão dada igual ou maior do que a necessária para provocar a anulação de onda completa (condição "OFF") do comprimento de onda mais curto (azul), se observa a cor produzida como o resultado de se subtrair o comprimento de onda anulado do espectro; assim, subtraindo azul de branco, origina-se uma cor amarela. Outros exemplos são: subtraindo verde de branco origina-se magenta e subtraindo vermelho de branco origina-se ciano (azul-verde) A cor observada é geralmente uma cor composta que consiste em diversos comprimentos de onda. Deve reconhecer-se que o amarelo, magenta e ciano são cores compostas e são, de facto, as tres cores primárias subtractivas usadas nos processos fotográficos a cores comerciais.

Se não Ó desejável aplicar tensão suficiente a lamina de PLZT do mostrador a cores a fim de se conseguir as cores apenas por meio do atraso de fase na lâmina de PLZT propriamente dita, pode empregar-se um reforço óptico tal como colocar uma lamina de atraso de fase separada, em série Õptica com o mostrador. Isso faz reduzir a tensão eléctrica necessária para conseguir uma dada cor porque o atraso que é

necessário provocar na lamina de PLZT é consideravelmente mais pequeno visto que á lamina de atraso de fase proporciona

uma parte da modificação de fase total pretendida. A lamina de atraso de fase (onda) fica situada entre os dois polarizadores e fica preferivelmente posicionada de modo que a direcção do atraso de fase esteja a 459 em relação ao vector de polarização ou â direcção privilegiada dos polarizadores. Uma lâmina de atraso de fase comercialmente disponível que pode ser usada de acordo com a presente invenção e uma lamina de onda completa vermelha tal como a lâmina de onda completa de 560 nm P-008 fabricada por Polaroid Corporation que produz aproximadamente 560 nm de atraso de fase com polarizadores cruzados. Outras lâminas diferentes tais como lâminas de 1/4, 1/2 ou 3/4 de comprimento de onda assim como laminas de outras cores estão também â disposição embora se prefiram lâminas entre 1/2 e 1 comprimento de onda. De facto podem-se empregar simultaneamente várias lâminas em serie Õptica de maneira que o atraso total seja a soma dos atrasos de fase separados, desde que todas as direcções do atraso de fase das laminas separadas estejam alinhadas. Se quaisquer duas laminas de atraso igual estiverem alinhadas de tal maneira que as suas direcções de atraso estiverem a 909 uma em relação a outra, então os seus efeitos de atraso anular-se-ao exactamente um ao outro. Portanto, pode ver-se que diferentes "atrasos Õpticos" podem originar diferentes cores utilizando varias lâminas de atraso dependentes do número de laminas usadas, do seu atraso total e da sua orientação em relação à direcção preferida dos polarizadores.

Em funcionamento, o atraso da lâmina PLZT que controla as indicações ou se somarã ã cor Õptica ou se subtrairá da cor Õptica produzida pela(s) lamina(s) de atraso de onda. Por exemplo, se se utilizar uma lamina vermelha de atraso de um comprimento de onda (magenta) e ela estiver orientada de maneira que os atrasos de fase se somem, então os segmentos do mostrador controlados pelos electrodos na lâmina de PLZT aparecerão com a cor azul ou verde azulada num fundo vermelho; e se estiver orientada de maneira que os

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atrasos de fase se subtraiam, então os segmentos do mostrador aparecerão em amarelo num fundo vermelho.

A lâmina de atraso de fase dum comprimento de onda pode consistir numa película plástica transparente fortemente estirada sobre um suporte de plástico isotropico para aspereza mecânica. No entanto, podem-se usar outros materiais tais como cristais naturais (calcite, mica) e outros meios tais como lâminas de PLZT com electrodos polidas. Razões de ordem económica geralmente excluem os cristais naturais. Uma lamina de PLZT (usada como lamina de atraso Õpti co) compreende um aperfeiçoamento em relação as lâminas de atraso de onda de plástico visto que o atraso provocado pela lamina de PLZT pode ser variado continuamente por meio de tensão eléctrica de controlo variável usada para originar um campo eléctrico variável. Usando uma lamina de atraso de PLZT, consegue-se modificar simultaneamente a cor do fundo assim como a cor dos segmentos variando a tensão eléctrica de controlo.

Usando uma Lâmina de atraso de fase de PLZT, obtem-se a vantagem adicional de se poder aumentar o angulo de visibilidade do mostrador sem alterar significativamente a cor do mostrador. Quando se emprega uma lamina de atraso de fase, pode-se observar uma alteração visível na cor do mostrador quando o ângulo de visão do mostrador muda da visãc normal para o ângulo de visão de 409. Isto é devido a birrefringência adicional (atraso) que a luz encontra ao atravessar a Lâmina de atraso a ângulos maiores do que cerca de 409 De facto, ha uma alteração contínua da cor observada quando o ângulo de visão varia de 0° para 90°. Embora isso seja verdade para qualquer lâmina de atraso usada, observou-se que o efeito é muito atenuado quando se emprega uma lâmina de atraso de PLZT. Isso deve-se ao índice de refracção significativamente maior do material de PLZT (n = 2,5) em compara^

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ção com as lâminas de atraso de onda comercialmente disponíveis (n = 1,5). Quando o índice de refracção duma lamina de atraso aumenta os raios de luz incidentes são mais fortemente refractados do que no mostrador normal diminuindo dessa forma a grandeza da alteração de cor apercebida com o angulo de visão. Quando se usa uma lamina de atraso de PLZT, mantém-se a integridade da cor ate aproximadamente 809 da normal ao mostrador. Em principio, pode-se usar com vantagem qualquer material de atraso de fase transparente com um gran· de valor do índice de refracção (n 2,0) para diminuir a criticalidade do ângulo de visão da cor; no entanto, o material de PLZT e talvez uma composição cristalina a base de dioxido de titânio são particularmente vantajosos por causa da sua fácil obtenção no mercado e por causa de os seus índices de refracção serem valores muito altos, isto e, 2,5 e 2,6, respectivamente.

A presente invenção é particularmente, mas não exclusivamente, útil na criação de mostradores a cores que dão indicações cuja cor observada pode ser controlada variando um campo elêctrico para controlar o atraso de fase õptica. As indicações podem ser definidas por elementos de eléctrodos ou segmentos capazes de apresentar caracteres alfa numéricos, caracteres completos, gráficos ou outros símbolos ou variações de cor que podem ser usados para comunicar informações. A presente invenção pode, evidentemente, também ser usada geralmente como um filtro de cor controlável pela tensão.

A presente invenção refere-se a formas de realização que tem

a) indicações coradas num fundo fixo de cor diferente podendo a cor das indicações ser escolhida de maneira a poder ser uma de entre duas ou mais cores prê-determinadas (geralmente, duas cores distintas tais como amarelo e azul)

ou podendo a cor das indicações ser continuamente variada;

b) indicações coradas num fundo corado diferente podendo a cor das indicações e a cor do fundo ser ambas simultânea e continuamente variadas;

c) indicações coradas num fundo escuro ou negro, podendo a cor das indicações ser continuamente variada;

d) um mostrador a cores em que o brilho das indicaçõe pode variar continuamente desde "OFF" a "ON" por utilização dum segundo andar montado opticamente em serie com uma das acima mencionadas formas de realização, operando o segundo andar como um modulador da luz independente da cor do mostrador .

São possíveis outros dois métodos para conse guir cor em mostradores de PLZT mas que podem originar apena uma cor numa dada configuração; eles incluem:

e) um mostrador a cores produzido mediante o uso dum polarizador especial ou de polarizadores especiais que permitem uma transmissão espectral (cor) numa condição "OFF" (polarizadores cruzados). Este efeito e devido a uma ineficiência da polarização do polarizador a um dado comprimento de onda visível; isto e, trata-se de uma "fuga" espectral tal que, mesmo quando os polarizadores estão cruzados para se conseguir a extinção da luz, ainda ha um certo comprimento de onda, que e transmitido. Em geral, sõ se pode obter um cor num mostrador para um dado conjunto de polarizadores escolhidos. Este efeito Õ utilizável tanto com polarizadores cruzados como com polarizadores paralelos produzindo indicações ou de luz branca num fundo corado ou indicações coradas num fundo de luz quase neutra, respectivamente;

f) um mostrador de PLZT de cor fixa que usaum filtro corado, transparente, em combinação com um mostrador não corado. Neste caso, o filtro fica preferivelmente situado fora do conjunto polarizador-PLZT-polarizador a fim de se evitar a introdução de qualquer birrefringência (atraso) não pretendida no mostrador proveniente do filtro propriamente dito. As tensões mecânicas residuais, originando birrefringência residual, Õ comum nos filtros de cores, de plástico, menos caros.

Descrição Pormenorizada das Formas de Realização preferidas

Fazendo agora referencia aos desenhos, as Figuras IA a 1H representam formas de realização 101 - 108 de mostradores do tipo de transmissão. Geralmente, os mostradores transmissivos utilizam uma fonte luminosa policromática 12 e polarizadores cruzados 13 e 14 colocados em cada uma dos lados de um elemento electro-Õptico 15 que, preferivelmente, Õ uma lamina de PLZT polida. 0 elemento electro-Õp co 15 preferivelmente tem configurações de elêctrodos transparentes 16a e 16b idênticas em alinhamento rigoroso em cada superfície mais desenvolvida. Os campos eléctricos provocados pelos elêctrodos definem os símbolos a ser indicados no mostrador. Embora seja vantajoso criar campos eléctricos idênticos em cada superfície da lâmina 15 com elêctrodos 16a e 16b, como se explicará mais adiante em relação com a Figura 6A, pode-se usar uma configuração de elêctrodos apenas numa superfície para originar um campo electrico para controlar o mostrador e a cor dos símbolos. Também e possível usar elêctrodos não transparentes se os mesmos puderem ser colocados de forma a originar indicações observadas com uma qual idade acei tavel.

Os polarizadores 13 e 14 são preferivelmente instalados de maneira que a orientação da polarização de cada polarizador seja igual a cerca de 459 em relação ao campo

eléctrico induzido e é igual a cerca de 90° um em relação ao outro. Utiliza-se uma fonte de tensão eléctrica (ver Figura 6A) para originar um campo eléctrico na lamina 15 transversalmente ao eixo Óptico do mostrador aplicando uma tensão eléctrica a partes escolhidas ou segmentos das configurações dos eléctrodos 16a e 16b.

Na Figura IA, o mostrador transmissivo 101 emprega o polarizador 14, de maneira que a luz emitida pela fonte luminosa 12 é polarizada antes de incidir na lamina de

PLZT 15. A luz polarizada linearmente entra na lâmina de PLZT 15 e, quando não se aplica tensão eléctrica as configurações de eléctrodos associados 16a e 16b, a luz avança de maneira substancialmente não perturbada através da lamina de PLZT 15 e sai da lamina de PLZT 15, quer dizer, a lamina 15 e substancialmente transparente.

A luz polarizada que sai da lamina de PLZT incide então numa lamina de atraso de fase 18 que ou adianta ou atrasa a fase de uma parte do espectro da luz que passa atra vés dela. A luz sai da lamina de atraso e incide no polarizador 13. Como os polarizadores 14 e 13 estão cruzados, não sairã essencialmente luz do polarizador 13 a não ser que se verifique uma alteração da fase da luz entre os polarizadores .

Por exemplo, uma lâmina de atraso de um compri mento de onda completo de luz vermelha com a orientação preferencial ou do vector paralelo ao campo eléctrico aplicado ã lâmina 15, como indica a seta na lâmina 18, faz com que a zona vermelha do espectro da luz mude de fase e, portanto, que a zona espectral passe através do polarizador 13 para originar um fundo vermelho sem se aplicar tensão eléctrica aos eléctrodos. A aplicação de tensão aos eléctrodos 16a e 16b cria um campo eléctrico em areas escolhidas (os símbolos das indicações) da lamina de PLZT 15 que provoca o atraso de

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fase da luz que passa através destas areas da lâmina. Assim a luz que corresponde as indicações pretendidas sofre uma alteração da fase provocada pela lamina de PLZT. A luz sem a fase modificada que sai da lamina de PLZT aparece com uma cor vermelha como se explicou acima; a parte da luz que tem a sua fase alterada pela lamina de PLZT (isto ê, a parte que corresponde as indicações) aparece com uma cor diferente por exemplo, azul ou amarela. Portanto, esta forma de realização utilizada como exemplo compreende um mostrador que poderia ter um fundo completamente vermelho na condição "OFF" (nenhuns campos electricos aplicados a lâmina de PLZT) e indi cações coradas de cor diferente, tal como azul, adjacentes a um fundo vermelho na condição "ON".

Evidentemente, podem-se obter outras cores do

fundo escolhendo uma lamina de atraso diferente 18. Para uma dada lâmina de atraso, a cor das indicações e determinada pe valor e pela polaridade da mudança de fase provocada pela lamina de PLZT; por consequência, a cor das indicações pode ser controlada pelo valor e pela polaridade da tensão electr ca aplicada aos eléctrodos. A lâmina de atraso fixo 18 pode ser colocada de qualquer dos lados da lâmina de PLZT. Também se podem gerar outras cores do fundo e das indicações a fornecer pelo mostrador com polarizadores 13 e 14 paralelos, em vez de polarizadores cruzados.

A forma de realização 102 da Figura 1B difere

mostrador 101 pelo facto de se usar uma lâmina de atraso de fase variável 20 em vez da lâmina de atraso de fase fixo 18. A lâmina 20 preferivelmente é uma lâmina de PLZT com eléctro dos 20a e 20b dispostos de maneira a originarem um campo ele ctrico uniforme. Controlando a tensão eléctrica aplicada a estes eléctrodos para originar um campo eléctrico correspondentemente variável, o atraso de fase devido a lâmina de PLZT 20 pode variar selectivamente. Usando este método, é possível conseguir-se cores continuamente variáveis tanto

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para o fundo como para as indicações, sem mudar fisicamente a lamina de atraso de fase 20.

Na Figura 1C, consegue-se o efeito õptico por combinação de uma lamina de atraso variável de PLZT 20 com uma lamina de atraso de fase fixo 18. Excitando electronicamente as configurações dos electrodos 2C& e 20b na lamina de PLZT 20, pode-se somar o atraso de fase ou subtrair o atraso fase de lamina 18 para conseguir realizar combinações de cores variáveis.

_#Na Figura 1D, os eléctrodos da configuração 16C numa superfície da lamina PLZT 15 são orientados de maneira diferente, preferivelmente perpendicularmente, em relação aos eléctrodos da configuração 16B da outra superfície da lamina 15 (ver Figuras 5 e 6B). No mostrador 104 aplica-sii tensão eléctrica so a uma das configurações dos eléctrodos 16B e 16C em qualquer instante dado. Como se provocam campos eléctricos orientados de maneira diferente que dependem de qual a configuração de eléctrodos é a activada, resultam diferentes atrasos de fase que provocam diferentes cores das indicações. Assim, pode-se aplicar selectivamente o mesmo valor da tensão entre configurações de eléctrodos 16B e 16C para criar diferentes cores das indicações.

Na Figura 1E, um mostrador a cores 105 inclui o que se pode considerar como um segundo andar que consiste numa lamina de PLZT de filtração 22 de cor variável, numa lamina de atraso fixo 18 e num terceiro polarizador 24 cruzado em relação ao polarizador 13. 0 andar gerador das indicações ou primeiro andar deste mostrador transmissivo da cor consiste nos polarizadores cruzados 13 e 14 e na lamina de PLZT 15 que possui as configurações de eléctrodos 16A e 16B. Este mostrador origina indicações policromáticas ou coloridas sobre um fundo negro. SÕ a luz que corresponde as indica ções pretendidas pode sair do primeiro andar. Esta luz será

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L·'

policromática se se aplicar uma tensão de meia onda aos elec trodos 16A e 16B ou sera uma luz de cor escolhida se se apli car uma tensão maior. Sem tensão eléctrica aplicada aos eléctrodos 22a e 22b existentes na lâmina de PLZT, o símbolo definido pela lamina de PLZT é visto pelo observador como um símbolo corado num fundo escuro; a cor do símbolo e deter minada pelo espectro da luz que passa pelo primeiro andar e qualquer outra cor posterior de filtração devida a lâmina de atraso fixo 18 no segundo andar. Aplicando tensão aos eléctrodos 22a e 22b, a lamina de PLZT 22 pode proporcionar um atraso de fase adicional e, por consequência, fazer variar selectivamente a cor do símbolo observado por intermédio das características do filtro de cor do segundo andar.

Uma outra forma de realização 106 do dispositi_ vo com dois andares e representado na Figura 1F, em que se pode usar um segundo andar (lamina de PLZT 26 colocada entre polarizadores cruzados 13 e 24) como um interruptor Õptico "ON/OFF" utilizando a lamina de PLZT 26 como um obturador da luz ou modulador que ê controlado aplicando tensões apropriadas. 0 primeiro andar (elementos 14, 15, 18 e 13) funcio na de maneira idêntica ao mostrador 101. Isso tem como resul a obtenção dum mostrador transmissivo a cores de dois andares 106 que permite realizar o controlo "ON/OFF" e fazer variar a intensidade das cores que saem do primeiro andar aplicando selectivamente tensões apropriadas aos eléctrodos 26a e 26b.

Na Figura IG, a cor é conseguida usando um polarizador especial do tipo de "perda" 30 tal como um polarizador NPF-Q-1OR fornecido pela firma Nitto Denko America Incorporated, Lake Success, Nova Iorque, Estados Unidos da América, que e cruzado com um polarizador linear 14 e se encontra montado opticamente em serie com a lâmina de PLZT

15. 0 polarizador especial de perda 30 tem uma não linearidade espectral pelo que uma parte do espectro visivel é não

'Oíl

ί

polarizada de maneira que a referida parte não é anulada. A cor particular com que as indicações são vistas Õ função do polarizador especifico escolhido 30.

Na Figura 1H, coloca-se um filtro de cor fixa convencional 32 montado em serie entre a fonte luminosa 12 e o polarizador 14. Como variante, a fonte luminosa 12 pode ser uma fonte luminosa colorida, caso em que o filtro de cor fixa 32 não é necessário. Os polarizadores cruzados 14 e 13 e a lâmina de PLZT 15 que controla as indicações a fornecer no mostrador 108 funcionam como um obturador das referidas indicações. Assim, quando o obturador esta "OFF", o mostrador encontra-se preto; quando o obturador esta "ON", ver-se-ão indicações a cores correspondentes a cor do filtro 32 sobre um fundo preto.

As Figuras 2A a 2H representam formas de reali zação 201 a 208 de mostradores electro-Õpticos de tipo reflec tivo. Os mostradores reflectivos 201-208 correspondem aos mostradores transmissivos 101 - 108, respectivamente, com a excepção de se omitir a fonte luminosa 12, se utilizar outra fonte luminosa 21 como, por exemplo, a luz ambiente e se adicionar uma superfície reflectora apropriada 10. Cada uma das formas de realização reflectivas 201-208 funciona de maneira análoga e origina o mesmo tipo de mostrador de saída que as formas de realização 101 - 108, respectivamente.

Por exemplo, no mostrador 201, a luz proveniente da fonte 21 Õ polarizada pelo polarizador 13, é atrasada pela lamina de atraso 18 tal como uma lâmina de onda completa vermelha e passa sem sofrer atraso de fase através da lâmina de PLZT 15, supondo que não se aplica tensão eléctrica aos eléctrodos 16A e 16B. A luz com a fase modificada pelo vermelho que sai da lamina 15 passa por um polarizador cruzado 14 e é reflectida por uma superfície difusora não despolarizante 10. Esta luz reflectida vermelha passa agora

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L-ΠΓ

da esquerda para a direita através do polarizador 14, lamina 15, é novamente atrasada na sua fase pela lamina 18 e passa pelo polarizador 13 para originar um fundo do mostrador de cor vermelha escura. Aplicando uma tensão eléctrica ã lamina de PLZT 15 para definir as indicações pretendidas, faz-se com que a luz que passa através das zonas activadas pelos eléctrodos seja submetida a um atraso de fase quando passa através da lamina de PLZT em cada sentido. Assim, a indicação do mostrador e apresentada como uma cor diferente, por exemplo, verde em contraste com o fundo de cor vermelha escura. A forma de realização 201 mostra indicações coradas de cor diferente num fundo corado precisamente como a forma de realização 101. Em cada forma de realização 201 - 208, os mostradores corados reflectores operam com luz reflectida pelo reflector 10 para originar uma saída do mostrador semelhante ãs correspondentes formas de realização representadas nas Figuras IA a 1Η, em que numeros de referência iguais se referem a elementos semelhantes.

As Figuras 3A a 3H representam formas de realização 301 - 308 de mostradores do tipo transflectivo que funcionam de maneira semelhante as correspondentes formas de realização 101 - 108 e 201 - 208, respectivamente. Cada mostrador transflectivo inclui um reflector "semi-prateado" 11 que permite que uma parte da luz proveniente da fonte 12 passe através dele e reflecte uma parte da luz da fonte 21. Quando a fonte luminosa 12 é substancialmente mais intensa do que a fonte 21, como acontece num ambiente escuro, cada forma de realização 301 - 308 opera como as formas de realização 101-108, respectivamente. Quando a fonte luminosa 21 e substancialmente mais intensa do que a fonte 12, como acon tece num ambiente fortemente iluminado ou em presença de luz do sol, as formas de realização 301 - 308 operam como as formas de realização 201 - 208, respectivamente. Quando as intensidades das fontes 12 e 21 são semelhantes, o prinI I Mtl Idwhl II .

cipio de sobreposição pode aplicar-se visto que os dois efeitos transmissivo e reflectivo se combinam para se obter o mostrador resultante. Independentemente das intensidades das fontes luminosas 12 e 21, produz-se o mesmo tipo de saída do mostrador a cores que nas correspondentes formas de realização ou transmissivas ou refletivas.

Na Figura 4, uma parte representativa da configuração dos electrodos intercalados transparentes 16a e representada como dispostos na lamina de PLZT 15. Os eléctrc dos que definem as indicações podem compreender saliências paralelas 17a e 17b que se interpenetram; as saliências ilustrativas que se alternam estão distanciadas umas das outras de uma distancia igual. As configurações dos electrodos numa das superfícies da lamina de PLZT preferivelmente consistem em saliências que estão todas alinhadas numa relação paralela tal como uma orientação horizontal, uma orientação vertical ou fazendo um certo ângulo. Isto facilita que se obtenha um efeito de atraso igual para cada parte das indicações durante o funcionamento do mostrador. No entanto tem de ser tomada em consideração a orientação das saliências em relação ao eixo de polarização ou ao vector dos polarizadores de cada lado da lamina de PLZT a fim de se conseguir uma definição Õptica das indicações. Por exemplo, no mostrador 101, os electrodos são horizontais originando um campo eléctrico vertical e estão a 459 em relação ao vector de polarização dos polarizadores cruzados (909) 14 e 13.

As saliências transparentes podem ser feitas de uma composição de oxido de índio-estanho (ITO) que ê depositada de tal maneira que o eléctrodo em cada superfície da lamina de PLZT 15 tenha uma espessura da ordem de 500 - 5000 angstrom, dependendo da resistividade pretendida do eléctrodo.

Se as configurações dos eléctrodos 16a e 16b

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estiverem em alinhamento preciso uma com a outra através da lamina de PLZT 15, as correspondentes saliências de cada lado da lamina de PLZT preferivelmente tem a mesma polaridade e podem ser ligadas ã fonte de tensão por almofadas de ligação 19a e 19b. Saliências adjacentes em cada uma dessas configurações de electrodo tem aplicada uma tensão electrica de polaridade oposta.

Como um campo eléctrico se define pelo quociente entre a tensão eléctrica aplicada e a distância entre os pontos onde se aplica o potencial, quanto mais próximas estiverem as saliências, maior sera o campo eléctrico que actua sobre a lamina de PLZT para uma dada tensão. Assim, o espaçamento apertado das saliências ê vantajoso visto que permite usar tensões eléctricas mais pequenas. Usando eléctro dos com espaçamentos variáveis, o campo eléctrico resultante variará de maneira correspondente supondo que se aplica uma tensão constante. Com um campo eléctrico sequencialmente crescente, o atraso resultante tornar-se-ã correspondentemente maior obtendo-se como resultado uma cor continuamente variável. Mostrou-se ser apropriada uma lamina de PLZT com uma espessura de cerca de 0,38 milimetros (15,0 milésimos de polegada) com um distanciamento entre os elêctrodos de cerca de 0,064 - 0,076 milimetros (2,5 - 3,0 milésimos de polegada).

As Figuras 9A - 9F representam vários tipos de configurações de elêctrodos em que cada configuração consiste em saliências uniformemente distanciadas umas das outras. Na figura 9A, as saliências 40 e 41 são ortogonais ãs saliências 42 e 43; assim, originam-se correspondentes campos elêctricos ortogonais quando se aplica uma tensão eléctrica entre os terminais 44 e 45. A lamina de PLZT em que se monta essa configuração de elêctrodos provocará um atraso de fase diferentemente orientado da luz que passa através dos campos eléctricos diferentemente orientados.

V

A Figura 9Β ilustra saliências de eléctrodos 46 e 47 de comprimento igual que estão uniformemente distanciadas umas das outras. A Figura 9C representa saliências 48a - 48g com comprimento sequencialmente decrescentes que definem uma configuração trapezoidal dos eléctrodos.

A configuração dos eléctrodos da Figura 9D compreende um electrodo pontual ou circular 49 adjacente a um electrodo linear 50. Como o campo eléctrico varia tanto de grandeza como de orientação para diferentes percursos entre eles, obter-se-a um espectro de cores.

Os eléctrodos concêntricos 51a - 51f definem uma configuração circular em que a grandeza do campo electri co entre.electrodos adjacentes e igual; no entanto, a orien tação do vector do campo varia 3609 em torno do centro desta configuração e originara correspondentes variações de cor.

Na Figura 9F, as configurações dos eléctrodos 52 e 53 tem cada uma saliências paralelas uniformemente distanciadas umas das outras mas o distanciamento na configuração 52 e maior do que na configuração 53. Assim, a configura ção 53 origina um campo eléctrico de valor maior do que a configuração 52 e portanto resultarão cores diferentes ou tonalidades diferentes da mesma cor.

As configurações dos eléctrodos das Figuras 1OA - 10B ilustram vários tipos de saliências não uniformemente distanciadas dentro duma dada configuração. Na configu ração da Figura 10A, saliências paralelas 54a - 54f estão consecutivamente distanciadas mais perto umas das outras de tal maneira que se obtêm campos eléctricos de intensidades cada vez maiores. Isso origina uma cor que se altera gradual mente.

A configuração da Figura 10B utiliza saliências 55 radialmente divergentes não paralelas em que a distancia entre saliências adjacentes aumenta continuamente ao longo do comprimento das saliências. Assim, o campo eléctrico entre saliências adjacentes varia com a alteração do espaçamento entre elas e origina correspondentes variações de cor devido ãs mudanças de grandeza do campo eléctrico. Ocorrerão adicionais alterações de cor devido ãs variações de orientação do campo eléctrico resultantes das diferentes posições angulares das saliências.

Na Figura 5, uma lamina de PLZT alargada 15 tem configurações de eléctrodos 16b e 16c dispostas respectivamente de cada lado das suas superfícies mais desenvolvidas. As configurações ilustrativas consistem num carácter com 7 segmentos com cada ãrea dos segmentos correspondentes dos electrodos 16d e 16c em alinhamento. As saliências intercaladas 17a e 17b dos electrodos 16c são perpendiculares as saliências do eléctrodo 16b; isso significa uma lâmina de PLZT apropriada para funcionamento em mostradores 104, 204 ou 304. Uma lâmina de PLZT em que as saliências 17a e 17b duma configuração dos eléctrodos são paralelas ãs saliências 17a e 17b da correspondente configuração dos eléctrodos na outra superfície da lamina de PLZT e estão alinhadas com ela é apropriada para utilização em formas de realização que tem as configurações de eléctrodos 16a e 16b.

A Figura 6A é uma vista fragmentária da secção recta, ampliada, duma lamina de PLZT 15 que tem configurações de eléctrodos 16a e 16b com saliências paralelas 17a e 17b alinhadas com exactidão e que são ligadas a uma fonte de tensão contínua 80, de tal maneira que saliências opostas correspondentes tenham a mesma polaridade. Também se podia usar uma fonte de corrente alterna. Um dispositivo de interrupção que pode incluir o interruptor 81 pode ser utilizado para selectivamente aplicar tensão eléctrica a segmentos escolhidos das configurações dos eléctrodos 16a e 16b. Os eléctrodos transparentes 16a e 16b originam birrefringência super-

1’

Ν

Μ

ΪΑ

Α

ficial (atraso) nos espaços livres entre saliências adjacentes visto que existe um campo elêctrico entre elas quando se ligam a uma fonte de tensão. Ligando as saliências opostas dos electrodos em paralelo, consegue-se que o mostrador utilize uma menor tensão eléctrica e ainda tenha uma birrefringencia (atraso) suficiente para originar um mostrador a cores brilhante. Como se mostra na Figura 6a, cada um dos segmentos activados dispostos opostamente origina campos electri cos com a mesma polaridade o que tem como resultado a obtenção de atrasos aditivos (cumulativos). Para se conseguir a mesma ordem de grandeza de atraso com eléctrodos apenas numa superfície da lamina de PLZT, seria necessária uma tensão substancialmente maior. Cada segmento das configurações dos electrodos 16a e 16b tem ligações individuais o que permite que cada um seja selectivamente ligado â fonte de tensão por intermédio do dispositivo de interrupção. Quando um segmento caracter ou grupo de caracteres e activado ligando o mesmo a fonte de tensão com eléctrodos semelhantes em ambas as superfícies electricamente ligadas em paralelo, verifica-se um efeito electro-Õptico transversal (isto é, com o campo eléctri co perpendicular ã direcção de propagação da luz) nas ou perto das superfícies mais desenvolvidas da lamina de PLZT.

A Figura 6B mostra a ligação eléctrica das configurações dos electrodos transparentes 16a e 16b depositados em cada superfície mais desenvolvida da lâmina de PLZT 15 e orientadas em alinhamento perpendicular com cada uma das outras como se mostra geralmente na Figura 5. Esta estrutura funciona de maneira a produzir um efeito de cor pretendido aplicando um campo elêctrico a segmentos escolhidos em apenas uma superfície da lamina de PLZT num dado instante. Aplicando uma tensão a um segmento, origina-se uma certa cor; aplicando a mesma tensão ao segmento oposto, o referido segmento origina uma cor diferente visto que se obtém um campo elêctrico com uma orientação vectorial diferente.

A A

Nas Figuras 7 e 8, representa-se um mostrador transmissivo electro-õptico 101 que utiliza a presente inven ção. Um Órgão de retenção 91 com uma abertura 92 disposta de maneira a receber um meio de fixação 93 esta montado com uma protecção transparente de protecção 94 que protege e veda o mostrador reflector 90 quando este tiver sido montado. Os electrodos de cada lado da lamina de PLZT 15 podem ser ligados com cintas condutoras numa barra elastomêrica ou cin ta Zebra 95 que foi cortada ao longo do seu comprimento de tal maneira que a lamina PLZT 15 possa ser colocada na ranhu ra 97. A lamina de PLZT 15 pode ter uma espessura aproximada de 0,2 mm - 0,5 mm (8 - 20 milésimos de polegada). Quando a barra elastomêrica é comprimida por montagem do Órgão de retenção 91 de tal maneira que se origina uma ligação elêctrica simultânea entre os condutores do eléctrodo superior da configuração 95A e os condutores do eléctrodo inferior da configuração 95B na lamina de PLZT 15 dentro da barra condutora elastomêrica 95. Os segmentos opostos correspondentes dos electrodos da configuração 16a e 16b são ligados em paralelo. Adicionalmente, é facilitada a ligação eléctrica com um cartão de circuito impresso associado 98 pelas cintas con dutoras na barra elastomêrica 95. A barra também proporciona a vedação do érgão de retenção 91 para o circuito impresso associado inferior 98 e também proporciona a protecção contra a vibração e a montagem resistente a choque da lamina de PLZT no interior do mostrador.

Um polarizador linear superior 13 ê colocado por cima duma lamina de atraso 18, tendo a sua superfície superior uma fina película de adesivo aplicada sobre ela. 0 polarizador 1inear'superior 13 é então colocado de maneira semelhante sobre a superfície superior da lâmina de PLZT 15. De uma maneira semelhante, um polarizador linear inferior 14, é colocado por baixo da lamina de PLZT 15, tendo a sua

29

superfície uma fina película de adesivo aplicada sobre ela.

A barra de condutor elastomérico Zebra 95 e mostsda para facilitar a ligação electrica dos elêctrodos 16a e 16b um com o outro e com o cartão do circuito impresso. Podem-se fazer ligações convencionais de solda ao cartão do circuito impresso para se ligar a fonte de tensão 80 e meios comutadores selectivos 81 aos elêctrodos das configurações existentes na lamina de PLZT.

0 trabalho experimental levou ao desenvolvimento de, pelo menos, dois métodos de fabricação das varias formas de realização do mostrador a cores cerâmico electro-Õptico. Segundo um método, método subtractivo, prepara-se uma lamina de material cerâmico ferro-electrico, tal como PLZT, e limpa-se para aceitar um electrodo transparente da configuração em cada superfície da lâmina. As saliências de cada configuração e as almofadas de ligação associadas são definidas num conjunto de mascaras fotolitograficas. Usando as mascaras, deposita-se uniformemente em cada superfície fotorresist nas ãreas em que não existe a configuração. Depois de o Fotorresist ter feito presa, deposita-se uma composição de õxido de índio—estanho em cada superfície da lamina de modo a originar um andar distinto da configuração entre o Fotorresist e a lamina exposta. Aplica-se então um dissolvente a base de acetona na lamina para remover o Fotorresist indesejado e a composição de Õxido de índio-estanho indesejada. Depois de se secar a lâmina, inspecciona-se a configuração resultante e ensaia-se relativamente a sua funcionalidade electrica desejada. A lamina, que tem agora a configuração dos elêctrodos em cada superfície em alinhamento exacto, e então montada de maneira a obter-se o mostrador final como mostram as Figuras 7 e 8.

Segundo o outro método, método aditivo, prepara-se uma lamina de material electrico cerâmico, tal como

PLZT, e limpa-se para aceitar uma configuração de eléctrodos transparente em cada superfície da lamina. Em cada superfície da lâmina deposita-se uma camada uniforme duma composição condutora do Óxido de indio-estanho com equipamento comercial de deposição em vácuo. As saliências das configurações dos eléctrodos e as almofadas de ligação associadas são definidas num conjunto de mascara fotolitogrãficas. Depois de as lâminas contendo uma camada de composição de oxido de índio-estanho serem limpas, sobre cada superfície da lâmina deposita-se uniformemente uma camada de Fotorresist sensível ã luz ultravioleta. Sobre cada superfície da lâmina posiciona-se o conjunto de mascaras litográficas e expõe-se o Fotorresist. Revela-se o desenho transferido fotolitografado resu^!tante mediante lavagem do Fotorresist exposto com uma solução diluida cáustica. Como o material de PLZT Ó um bom obsorvedor de luz ultravioleta, as configurações reveladas resultantes existentes sobre cada superfície da lâmina ficarão em alinhamento exacto umas com as outras através da lâmina. A lâmina é então enxaguada, seca e colocada numa solução acida para retirar a composição de Óxido de índio-estanho de cada superfície da lâmina em que se pretende que não haja material de oxido de índio-estanho, deixando as configurações dos eléctrodos em alinhamento exacto umas com as outras. A lâmina Ó então limpa e seca. Depois de as configurações dos eléctrodos serem inspeccionadas e ensaiadas relativamente â sua funcionalidade eléctrica, a lâmina e então montada no mostrador final.

A Figura 11 representa uma forma de realização 109 do mostrador a cores de projecção que incorpora em si um mostrador a cores por transmissão 101. Uma lente colimadora 60 Ó colocada entre a fonte luminosa 12 e o polarizador 14 para projectar um feixe de raios luminosos paralelos em direcção ao polarizador 14. Outro conjunto de lentes, como a

31

tf

lente 61, dirige os raios de luz que saem do polarizador 13 de maneira a incidir no "écran" de visão 62. 0 conjunto de lentes pode proporcionar ampliação, caso assim se pretenda.

0 "écran" 62 pode ser opaco de tal maneira que a imagem observada se forme na superfície 62a ou translúcido como, por exemplo, ser uma placa de vidro esmerilado de tal maneira que a imagem projectada possa ser vista observando a superfície 62b. A cor das indicações e do fundo é controlada pelo mostrador 101 como se descreveu acima. Muito embora o mostrador de projecção do exemplo incorpore a forma de realização 101, pode-se utilizar qualquer das formas de realização transmissivas ou transflectoras.

Na Figura 12A, esta representada uma forma de realização 63 de um mostrador de projecção a altura dos olhos que Õ apropriado para utilização num veículo como, por exemplo, um automóvel ou um avião para fornecer informações ao nivel da linha dos olhos da pessoa que controla o veículo.

Para medir a grandeza pretendida útil para a pessoa que controla o veículo como, por exemplo, velocidade, direcção ou características operacionais do veiculo é utilizado um dispositivo medidor 64 que pode ser um medidor conhecido. Os sinais que representam parâmetros medidos pelo dispositivo de medida 64 são acoplados ao controlador do mostrador 65 que pode comi preender circuitos convencionais tais como os usados para controlar indicadores de 7 segmentos ou um microprocessador.

0 controlador 65 funciona de maneira a controlar os caracteres ou a imagem 67 projectada por um mostrador de projecção 66. Preferivelmente, o mostrador 66 é um mostrador ferro-eléctrico a cores como se descreveu acima.

A imagem 67 e projectada num "écran" de visão 68 por exemplo reflectindo a imagem do mostrador 66 por meio dum reflector 69 através duma abertura 70 num painel 71 situado por baixo do para-brisas 72. 0 "écran" de visão preferivelmente consiste numa placa substancialmente transparente

feita dum material que tem um elevado índice de refracção, isto Õ, n ">2,0. Verificou-se ser vantajoso utilizar uma lamina cerâmica ferro-eléctrica feita de material de PLZT (n = 2,5) tendo uma espessura menor do que 0,64 mm (0,025 polegada). 0 elevado indice de refracção e a pequena espessura da lamina combinam-se para minimizar o problema das imagens múltiplas provocadas por refracções e reflexões no "écran" de visionamento. 0 "écran" 68 pode ser montado separadamente do pãra-brisas 72 ou montado directamente nele.

A Figura 12B mostra que um "écran" de visionamento pode compreender uma película de PLZT ou outro material apropriado aplicado no pãra-brisas 72.

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A Figura 13 representa um outro sistema de projecção a utilizar em veiculos em que um mostrador de projecção a cores ferro-electrico 66 projecta uma imagem numa parte opaca 73 do para-brisas 72. Num automóvel, a parte opaca pode ser colocada adjacentemente ao painel de instrumentos 71 de maneira a não obstruir a linha de visão do condutor. A parte opaca pode ser formada aplicando uma película ou camada opaca no pãra-brisas ou ser integralmente formada como parte do pãra-brisas. 0 mostrador 66 pode ser controlado como se mostra na Figura 12A.

Assim, de acordo com a presente invenção, proporcionou-se um novo mostrador electro-Õptico de cor variável com vãrias formas de realização que correspondem a diferentes modos de funcionamento. Muito embora se tenha feito a descrição e ilustração de formas de realização especificas da presente invenção» varias modificações e alterações podem ser introduzidas por pessoas conhecedoras do assunto as quais se consideram como incluídas no âmbito e no espirito da presente invenção tal como é definida pelas seguintes reivindicações .

33

Claims

REIVINDICAÇÕES

1- - Mostrador electro-õptico de cores variáveis para exibir símbolos seleccionáveis, caracterizado pelo facto de compreender

um elemento cerâmico ferro-eléctrico que tem uma primei ra e uma segunda superfícies mais desenvolvidas;

um primeiro polarizador da luz colocado adjacentemente e opticamente em série com a primeira superfície mais desenvolvida do referido elemento;

um segundo polarizador da luz colocado adjacentemente e opticamente em serie com a segunda superfície mais desenvolvida do mencionado elemento; e

meios para selectivamente criarem um campo eléctrico em áreas seleccionáveis sobre, pelo menos, uma das primeira e segunda superfícies mais desenvolvidas do citado elemento, sendo o referido campo eléctrico transversal ao eixo Õptico do mostrador e tendo um valor suficiente para provocar um atraso de fase espectralmente selectivo, definindo as meneio nadas áreas os símbolos a ser exibidos, de tal maneira que, quando o citado campo eléctrico e aplicado ao referido elemento, a cor dos símbolos tal como é observada seja diferente da cor de áreas do mostrador em que o mencionado campo eléctrico não esta aplicado.

a
2- - Mostrador a cores de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o citado elemento cerâmico ferro-eléctrico compreender uma lâmina que é substancialmente opticamente transparente quando nao se cria qualquer campo eléctrico.
3- - Mostrador a cores de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o referido primeiro polarizador de luz ter um primeiro vector de polarização e o mencionado segundo polarizador da luz ter um segundo vector de polarização que e substaneialmente perpendicular ao citado primeiro vector.
4- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo facto de os referidos meios indutores criarem o mencionado campo eléctrico que possui um terceiro vector de polarização cuja orientação faz um angulo substaneialmente igual a 45° com cada um dos citados primeiro e segundo vectores de polarização da luz.

a
5- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo facto de os referidos meios indutores criarem o mencionado campo eléctrico tendo uma orientação do terceiro vector que e substaneialmente igual a 45° em relação ao citado primeiro vector e a 135° em relação ao referido segundo vector.
6- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de os mencionados primeiro e segundo polarizadores da luz terem respectivamente

um primeiro e um segundo vectores de polarização, sendo o citado primeiro vector substaneialmente paralelo ao referido segundo vector.
7- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo facto de os mencionados meios indutores criarem o citado campo eléctrico com um terceiro vector de orientação que faz um angulo substaneialmente

t '-s

igual a 45° relativamente a cada um dos citados primeiro e segundo vectores.
8- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo facto de a referida lâmina ser feita de material ferroeléctrico a base de zirconato de chumbo-titanato de chumbo modificado com lantânio (PLZT).
9- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de os mencionados meios indutores incluirem primeiras configurações de electro dos dispostos numa das citadas primeira e segunda superfícies mais desenvolvidas.

a
10- - Mostrador a cores, de acordo com a réi vindicação 9, caracterizado pelo facto de os referidos eléctrodos serem substancialmente transparentes
11- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo facto de os mencionados meios indutores incluirem ainda uma fonte de tensão e meios interruptores para selectivamente ligarem a citada tensão com configurações escolhidas de entre as referidas primeiras configurações.
12- - Mèstrador a cores, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo facto de os mencionados meios indutores incluirem segundas configurações de eléctrodos dispostas na outra das primeira e segunda superfícies mais desenvolvidas do citado elemento.
13- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo facto de as referidas segundas configurações estarem em alinhamento Õptico com as mencionadas primeiras configurações.
14- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo facto de os citados primeiros electrodos nas referidas primeiras configurações serem paralelos aos mencionados electrodos nas citadas segundas configurações.
15- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo facto de as referidas segundas configurações serem substancialmente idênticas âs mencionadas primeiras configurações e cada um dos elêctrodos da primeira configuração estar em alinhamento Õptico, com um elêctrodo da segunda configuração.
16- - Mostrador a cores, de acordo com a rei vindicação 15, caracterizado pelo facto de os citados meios indutores incluírem uma fonte de tensão e meios interruptores para selectivamente ligarem a referida fonte de tensão a electrodos escolhidos nas mencionadas primeira e segunda configurações, sendo cada elêctrodo escolhido na citada pri meira configuração ligado em paralelo com cada elêctrodo disposto em oposição na referida segunda configuração.
17- - Mostrador a cores, de acordo com a rei vindicação 13, caracterizado pelo facto de os mencionados electrodos das citadas primeiras configurações serem perpen diculares aos referidos electrodos das mencionadas segun1

37

das configurações.

a
18- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 17, earacterizado pelo facto de os citados meios indutores incluirem uma fonte de tensão e meios interruptores para seiectivamente ligarem a mencionada fonte de tensão aos eléctrodos escolhidos em uma das citadas primeira e segunda configurações.
19- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 18, earacterizado pelo facto de os referidos meios interruptores permitirem que a mencionada fonte de tensão seja ligada a eléctrodos apenas duma superfície mais desenvolvida, em dado instante.
20ã - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 1, earacterizado pelo facto de compreender ainda meios de atraso da onda luminosa montados opticamente em série com o mencionado elemento para originar uma polarização espectral.
21- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 20, earacterizado pelo facto de os citados meios de atraso de onda serem montados entre o referido primeiro polarizador e o segundo polarizador.
22- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 21, earacterizado pelo facto de os mencionados meios de atraso de onda originarem um atraso espectral fixo.
23- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo facto de os citados meios de atraso de onda compreenderem meios de atraso selectivamente variãvel que proporcionam um atraso espectral variãvel
24- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo facto de os referidos meios de atraso de onda variãvel compreenderem uma lamina feita de material ferro electrico ã base de zirconato de chumbo-titanato de chumbo modificado com lantanio (PLZT) e meios para criarem um campo electrico variãvel na mencionada lâmina, sendo o citado atraso espectral variãvel controlado pelo referido campo electrico.
25- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo facto de os mencionados meios de atraso incluírem ainda um meio de atraso selectivamente variãvel para fazer variar o atraso espectral da luz que passa através deles.
26- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo facto de um dos citados primeiro e segundo polarizadores ser um polarizador do tipo de filtração do espectro de maneira que, pelo menos, uma parte do espectro visível não seja anulada pelos primeiro

e segundo polarizadores cruzados.
27- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de compreender ainda um terceiro polarizador optícamente montado em serie com o

39

30.

ÍÁ__

referido segundo polarizador e meios de atraso de onda colocados entre os mencionados segundo e terceiro polarizadores.
28- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo facto de os citados meios de atraso de onda incluírem um meio de atraso selectivamente variável para variar o respectivo atraso.
29- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo facto de o referido terceiro polarizador ter um terceiro vector de polarização que é orientado substãncialmente a 90° em relação ao segundo vector de polarização do mencionado segundo polarizador, pelo que os citados segundo e terceiro polarizadores e os referidos meios de atraso definem um modulador integral da luz montado opticamente em serie com o mencionado elemento.
30- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo facto de os citados meios de atraso selectivamente variáveis atrasarem espectralmente a luz que passa através deles para originar variações de cor.
31- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de incluírem ainda uma fonte luminosa substancialmente policromática montada adjacentemente ao referido primeiro polarizador definindo assim um mostrador do tipo transmissivo.
32- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo facto de compreender ainda uma lamina semi-prateada entre a mencionada fonte luminosa e o citado primeiro polarizador para permitir que uma parte da luz da referida fonte luminosa passe através dela e para reflectir uma parte da luz ambiente que passa através do mencionado primeiro polarizador para incidir na citada lamina semi-prateada definindo um mostrador do tipo transflectivo.
33- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de compreender ainda uma lâmina reflectora disposta adjacentemente ao referido primeiro polarizador para reflectir a luz que passou através do mencionado primeiro polarizador de modo a incidir ra citada lamina de reflexão, definindo desta forma um mostrador do tipo de reflexão.
34- -Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo facto de compreender um uni meio para ligar em paralelo as partes colocadas opostamente das referidas primeira e segunda configurações.
35- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo facto de os mencionados meios de ligação compreenderem uma barra longitudinal com a forma geral de U de material isolador que tem uma pluralidade de cintas condutoras transversais colocadas de maneira a fazer encostar primeiros condutores â primeira face principal do citado elemento, que são ligados aos electrodos das referidas primeiras configurações e fazer encostar segundos condutores â segunda superfície mais desenvolvida do mencionado elemento que são ligados aos eléctrodos das citadas segundas configurações.

41
36- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de ambos os referidos primeiro e segundo polarizadores serem polarizadores lineares

a
37- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo facto de, pelo menos, uma parte dos elêctrodos das referidas primeiras configurações estarem distanciados segundo distancias sequencialmente decrescentes de maneira a originarem campos eléctricos correspondentemente crescentes com a aplicação de uma tensão constante a mencionada parte dos electrodos, produzindo assim uma cor diferente em ãreas do mostrador que correspondem

a citada parte dos elêctrodos.
38- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo facto de os electrodos das referidas primeiras configurações serem paralelos uns aos outros e se ligarem electricamente em paralelo elêctrodos alternados dentro de cada configuração das mencionadas primeiras configurações.
39- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de os citados meios indutores originarem um campo eléctrico que tem um valor •seleccionãvel, variando correspondentemente a cor observada dos referidos símbolos.
40- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de compreender ainda uma fonte luminosa disposta de maneira a iluminar a superficie do mencionado primeiro polarizador oposta ao citado ele-

3

mento, um "écran" de observação e um conjunto de lentes para dirigir a luz que sai do referido segundo polarizador para o mencionado "écran".
41- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 40, caracterizado pelo facto de o citado "écran" ser opaco.
42- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 40, caracterizado pelo facto de o referido "écran¹ser translúcido permitindo que a imagem projectada numa superfície do mesmo seja observada da outra superfície do "écran" de observação.
43- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 40, caracterizado pelo facto de o mencionado conjunto de lentes incluir uma lente colimadora colocada entre a citada fonte luminosa e o referido primeiro polarizador.

a
44- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 40, caracterizado pelo facto de o mencionado "écran" ser constituído por uma lamina substancialmente trans parente de material cerâmico ferro-eléctrico.
45- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 44, caracterizado pelo facto de a citada lamina ter um índice de refracção maior do que dois.
46- - Mostrador a cores, de acordo com a rei vindicação 45, caracterizado pelo facto de a referida lamina ter uma espessura inferior a cerca de 0,635 mm.
47- - Mostrador a cores, de acordo com a rei vindicação 45, caracterizado pelo facto de a mencionada lâmina ser feita de um material ferroelectrico ã base de zirconato de chumbo-titanato de chumbo modificado com lantanio (PLZT).
48- - Mostrador a cores, de acordo com a rei vindicação 9, caracterizado pelo facto de as citadas primeiras configurações de eléctrodos incluírem saliências condutoras intercaladas.
49- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 48, caracterizado pelo facto de as referidas saliências dentro de cada uma das mencionadas primeiras configurações ficarem uniformemente distanciadas umas das outras.
50- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 48, caracterizado pelo facto de as citadas saliências estarem distanciadas umas das outras de tal maneira que a distancia entre certas das referidas saliências diminuir entre cada duas saliências consecutivas.

3
51- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 50, caracterizado pelo facto de certas das meneio nadas saliências serem paralelas umas às outras.

44

30.
52- - Mostrador a cores, de acordo com a reivindicação 48, caracterizado pelo facto de certas das citadas saliências serem não paralelas e radialmente divergentes de tal maneira que a distância entre cada par das referidas saliências aumenta na direcção radialmente para fora.
53- - Mostrador electro-Óptico que tem símbolos seleccionaveis de uma primeira cor e um fundo com uma segunda cor diferente, caracterizado pelo facto de compreender :

um elemento cerâmico ferro-eléctrico substancialmente transparente tendo uma primeira e uma segunda superfícies mais desenvolvidas;

um primeiro polarizador da luz colocado adjacentemente e opticamente em serie com a primeira superfície mais desenvolvida do mencionado elemento;

um segundo polarizador da luz colocado adjacentemente e opticamente em serie com a segunda superfície mais desenvolvida do citado elemento;

um campo eléctrico uma das primeira e

do referido elemento, sversal ao eixo Õptisuficiente para oriselectivo, definindo exibidos pelo mostrameios para selectivamente criarem em areas seleccionaveis em, pelo menos, segunda superfícies mais desenvolvidas sendo o mencionado campo eléctrico tran co do citado mostrador e tendo um valor ginar um atraso de fase espectralmente as referidas areas os símbolos a serem dor;

uma lamina de atraso de fase de material cerâmico ferro -eléctrico colocado entre o mencionado primeiro e o citado segundo polarizadores de luz; e

ÍH

45

meios para criarem um campo eléctrico variável na referida lâmina de atraso de fase para provocar um atraso de fase variável espectralmente selectivo, de maneira que a :or dos símbolos tal como é observada quando o mencionado campo eléctrico e aplicado ao citado elemento, seja diferente da cor de fundo do mostrador e as cores tanto dos símbolos como do fundo sejam simultaneamente variadas como respos ta a um campo eléctrico que varia e é criado na lamina de atraso.

a
54- - Mostrador electro-optico a cores transmissivo para exibir símbolos seleccionáveis, caracterizado pelo facto de compreender

um elemento cerâmico ferro-eléctrico substancialmente transparente que tem uma primeira superfície e uma segunda superfície mais desenvolvidas;

um primeiro polarizador da luz disposto adjacentemente e opticamente em série com a primeira superfície mais desenvolvida do referido elemento;

uma fonte luminosa colocada no outro lado do mencionado primeiro polarizador da luz em relação ao citado elemento;

um segundo polarizador da luz disposto adjacentemente e opticamente em série com a segunda superfície mais desenvolvida do referido elemento;

um elemento de atraso da fase da luz polarizada disposto entre os mencionados primeiro e segundo polarizadores da luz para provocar um atraso da fase da luz polarizada; e

meios para criarem selectivamente um campo eléctrico em áreas seleccionáveis em, pelo menos, uma das primeira e segunda superfícies mais desenvolvidas do citado elemento,

46

o

sendo o referido campo electrico transversal ao eixo óptico do mencionado mostrador e tendo um valor suficiente para provocar um atraso de fase espectralmente selectivo, definind as citadas áreas os símbolos a ser exibidos, de tal forma que a cor observada dos símbolos, quando o referido campo e aplicado ao mencionado elemento, é diferente da cor das areas do mostrador em que o citado campo elêctrico não e apliçado.

a
55- - Mostrador electro-optico a cores, refle ctivo que utiliza luz ambiente proveniente do exterior do mostrador para exibir símbolos seleccionãveis, caracterizado pelo facto de possuir

um elemento cerâmico ferro-electrico substancialmente transparente que tem uma primeira e uma segunda superfícies mais desenvolvidas;

um primeiro polarizador de luz disposto adjacentemente e opticamente em serie com a primeira superfície mais desenvolvida do referido elemento;

um elemento reflector disposto opticamente em serie com e do outro lado do mencionado primeiro polarizador da luz em relação ao citado elemento cerâmico, para reflectir a luz ambi ente;

um segundo polarizador da luz disposto adjacentemente e opticamente em serie com a segunda superfície mais desenvolvida do referido elemento; e

um elemento de atraso de fase da luz polarizada disposto entre os mencionados primeiro e segundo polarizadores da luz para proporcionarem atraso de fase da luz polarizada; e

meios para selectivamente criarem um campo electrico em

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áreas seleccionaveis em, pelo menos, uma das primeira e segunda superfícies mais desenvolvidas do citado elemento, sendo o referido campo eléctrico transversal ao eixo Óptico do referido mostrador e tendo um valor suficiente para provocar um atraso de fase especialmente selectivo, definindo as mencionadas areas os símbolos a serem exibidos, de tal maneira que a cor observada dos símbolos, quando o citado campo eléctrico é aplicado ao referido elemento, é diferente da cor das áreas do mostrador em que não se aplica o referido campo eléctrico.
56- - Mostrador electro-Õptico a cores, trans flectivo para exibir símbolos seleccionaveis, caracterizado pelo facto de compreender

um elemento cerâmico ferro-eléctrico substancialmente que tem uma primeira e uma segunda superfícies mais desenvolvidas ;

isparante

um primeiro polarizador da luz disposto adjacentemente e opticamente em série com a primeira superfície mais desenvolvida do mencionado elemento;

uma fonte luminosa disposta no outro lado do citado primeiro polarizador da luz em relação ao referido elemento cerâmi co;

um elemento parcialmente reflector disposto entre a mencionada fonte luminosa e o primeiro polarizador da luz para reflectir parte da luz ambiente exterior que incide na sua superfície e para transmitir parte da luz emitida proveniente da citada fonte luminosa;

um segundo polarizador da luz disposta adjacentemente e opticamente em série com a segunda superfície mais desenvoj vida do referido elemento;

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um conjunto de atraso da fase de luz polarizada colocado entre os mencionados primeiro e segundo polarizadores para proporcionar um atraso de fase; e

meios para seiectivamente criarem um campo eléctrico em areas seieccionaveis em, pelo menos, uma das primeira e segunda superfícies mais desenvolvidas do citado elemento, sendo o referido campo eléctrico transversal ao eixo Õptico do mencionado mostrador e tendo um valor suficiente para provocar um atraso de fase espectralmente selectivo, definindo as citadas areas os símbolos a serem exibidos, de tal maneira que a cor observada dos símbolos, quando se aplica o referido campo eléctrico ao mencionado elemento, e diferente da cor das áreas do mostrador em que não se aplica o citado campo eléctrico.
57- - Método para produzir um mostrador a cores que possui símbolos seieccionaveis , earacterizado pelo facto de compreender as operações que consistem em

se polarizar luz emitida por uma fonte luminosa por meio de um primeiro polarizador;

se atrasar a fase de partes escolhidas da luz polarizada que sai do primeiro polarizador por aplicação de um campo eléctrico a areas escolhidas de uma lamina cerâmica ferro-electrica transparente colocada opticamente em série com o primeiro polarizador;

se polarizar a luz que sai da lamina cerâmica ferro-eléctrica por meio de um segundo polarizador; e

se proporcionar um atraso de fase adicional ã luz que sai do primeiro polarizador antes de a referida luz indicidir no segundo polarizador para se obter uma polarização da luz, de tal modo que o adicional atraso de fase controla a

ÍB

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cor do fundo do mostrador -e a combinação do mencionado atra so adicional de fase e das partes com atraso de fase escolhido da luz controla a cor dos símbolos.

a
58- - Método de acordo com a reivindicação 57, caracterizado pelo facto de compreender ainda a operação que consiste em selectivamente se fazer variar o citado atra so adicional de fase controlando um campo electrico criado numa segunda lâmina cerâmica ferro-electrica disposta optica mente em série entre o primeiro e o segundo polarizadores.
59- - Método de acordo com a reivindicação 57, caracterizado pelo facto de a polarização realizada pelo segundo polarizador compreender ainda a operação que consiste em se realizar a polarização cruzada da luz que incide no segundo polarizador da luz em relação a polarização do primeiro polarizador.
60- - Método de acordo com a reivindicação 57, caracterizado pelo facto de a polarização realizada pelo segundo polarizador compreender ainda a operação que consiste em se polarizar a luz que incide no segundo polarizador com a mesma orientação de polarização que a do primeiro pola rizador.
61- - Mostrador electro-Õptico a cores, de projecção para exibir símbolos seleccionaveis, caracterizado pelo facto de compreender

um elemento cerâmico ferro-eléctrico substancialmente transparente que tem uma primeira e uma segunda superfície

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mais desenvolvidas;

um primeiro polarizador disposto adjacentemente e opticamente em serie com a primeira superfície mais desenvolvida do referido elemento;

uma fonte luminosa disposta do outro lado do mencionado primeiro polarizador em relação ao citado elemento;

um segundo polarizador disposto adjacentemente e opticamente em serie com a segunda superfície mais desenvolvida do referido elemento;

um conjunto de atraso de fase disposto entre os mencionados primeiro e segundo polarizadores para realizar o atraso de fase;

um "écran" de observação;

um conjunto de lentes para dirigir a luz que sai do citado segundo polarizador para o referido "écran" de observação ; e

meios para selectivamente criarem um campo eléctrico em areas seleccionaveis em, pelo menos, uma das primeira e segunda superfícies mais desenvolvidas do mencionado elemento, sendo o citado campo eléctrico transversal ao eixo óptico do referido mostrador e tendo um valor suficiente para provocar um atraso de fase espectralmente selectivo, definindo as mencionadas ãreas os símbolos a serem exibidos, de tal maneira que a cor observada dos símbolos que se veem no "écran" de observação, quando o citado campo eléctrico e aplicado ao referido elaneneto, é diferente da cor da luz que passa através das areas do elemento em que o referido campo eléctri co não ê aplicado.

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30 ί*
62- - Sistema de mostrador vertical para veículos que tem um dispositivo para medir certos parâmetros relativos ao funcionamento de um veículo, um gerador de exibição õptica que projecta uma imagem visual e um conjunto controlador do mostrador para escolher os símbolos a serem projectados pelo gerador como resposta aos parâmetros medidos pelo dispositivo de medição, caracterizado pelo facto

de compreender o aperfeiçoamento que consiste em

se adaptar um "écran" de observação substaneialmente transparente disposto na linha de visão de um observador no veículo e no caminho Õptico da imagem visual, consistindo o mencionado "écran" numa lamina cerâmica ferro-eléctrica que tem um índice de refracção maior do que 2,0.
63- - Sistema de mostrador, de acordo com a reivindicação 62, caracterizado pelo facto de a citada lâmina cerâmica ter uma espessura menor do que cerca de 0,635 mm
64- - Sistema de mostrador, de acordo com a reivindicação 62, caracterizado pelo facto de a referida lâmina ser feita de material ferro-eléctrico â base de zircona· to de chumbo-titanato de chumbo modificado com lantânio

(PLZT).
65- - Filtro de cor controlável electronicamente, caracterizado pelo facto de compreender

um elemento cerâmico ferro-eléctrico substaneialmente transparente que tem uma primeira superfície e uma segunda superfície mais desenvolvida-,

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um primeiro polarizador da luz colocado adjacentemente e opticamente em série com a primeira superfície mais desenvolvida do mencionado elemento;

um segundo polarizador da luz disposto adjacentemente e opticamente em serie com a segunda superfície mais desenvolvida do citado elemento; e

meios para criarem um campo electrico de valor seleccionãvel em, pelo menos, uma das primeira e segunda superfícies mais desenvolvidas do referido elemento, sendo o mencionado campo eléctrico transversal ao eixo Óptico do filtro de cor e sendo o seu valor suficiente para fazer com que o citado elemento origine um atraso de fase espectralmente selectivo, de tal maneira que as caracteristicas de cor do filtro de cor variam em resposta ao valor do campo eléctrico criado.