RU2289168C2

RU2289168C2 - Method for lighting electromagnetic display panel

Info

Publication number: RU2289168C2
Application number: RU2004134002/09A
Authority: RU
Inventors: Янеж ПИРШ (SI); Янеж ПИРШ; Сильви ПИРШ (SI); Сильвия ПИРШ; Милан БАВЕЦ (SI); Милан БАВЕЦ; Франц ЮСТИН (SI); Франц ЮСТИН; Силвано МЕДИЖЖА (SI); Силвано МЕДИЖЖА; Янеж РОПРЕТ (SI); Янеж РОПРЕТ
Original assignee: Искра Механизми, Индустрия Механизмов, Апаратов Ин Системов Д.Д.
Priority date: 2004-04-28
Filing date: 2004-11-22
Publication date: 2006-12-10
Also published as: EP1591984A2; SI21767A; EP1591984A3; RU2004134002A; CN1691094A

Abstract

FIELD: electric engineering, possible use for manufacturing and lighting electromagnetic display panels.

SUBSTANCE: method includes using ultraviolet fluorescent dyes in paints or plastic material for reflective surface of selected pixel element, in place of common reflecting dye. Aforementioned dyes absorb invisible light of short-range ultraviolet spectrum and, after absorption, reemit it in visible spectrum.

EFFECT: decreased contrast of display panel under bad lighting conditions, improved angular visibility and contrast of display.

7 cl, 9 dwg, 4 ex

Description

Область, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Техническая область изобретения - освещение больших, бистабильных электромагнитных дисплейных панелей, используемых для дорожных знаков, автобусных и поездных указателей маршрута, больших информационных дисплейных панелей в аэропортах, железнодорожных и автобусных станциях и для спортивных мероприятий в условиях плохого освещения. Согласно международной патентной классификации, данная заявка на патент классифицирована в группы G 09 F 3/4 и G 09 F 9/37. Так как видимость является чрезвычайно важной для этих дисплеев, требуются отличная угловая видимость, визуальное восприятие и высокий контраст.The technical field of the invention is the illumination of large, bistable electromagnetic display panels used for road signs, bus and train direction indicators, large information display panels at airports, railway and bus stations and for sports events in low light conditions. According to the international patent classification, this patent application is classified into groups G 09 F 3/4 and G 09 F 9/37. Since visibility is extremely important for these displays, excellent angular visibility, visual perception and high contrast are required.

Цель изобретенияThe purpose of the invention

Цель настоящего изобретения - разработка концепции освещения электромагнитных дисплейных панелей, которая минимизирует отражение света с темного фона, а также отражения от внешнего прозрачного защитного покрытия, и подчеркивает только свет, возникающий из яркого люминесцентного поверхностного слоя на активированных дисплейных пикселях. Предлагаемое освещение электромагнитных дисплейных панелей базируется на использовании люминесцентных красок с абсорбцией света в ближнем УФ-диапазоне и после поглощения УФ-света переизлучающих свет в видимом спектральном диапазоне. Преимущество новой концепции состоит в том, что отраженный свет, использованный для освещения дисплейной панели, является едва видимым человеческому глазу и поэтому прямые отражения от темного неактивизированного фона, а также от внешнего прозрачного защитного покрытия дисплейной панели являются чрезвычайно низкими. Это влечет чрезвычайно высокий контраст дисплейной панели в плохих условиях освещения. Поскольку при этом свет отражается от дисплейных пикселей в произвольных направлениях, угловая видимость такого дисплея является отличной.The purpose of the present invention is to develop a lighting concept for electromagnetic display panels that minimizes reflection of light from a dark background, as well as reflection from an external transparent protective coating, and emphasizes only light arising from a bright luminescent surface layer on activated display pixels. The proposed illumination of electromagnetic display panels is based on the use of fluorescent inks with light absorption in the near UV range and after absorption of UV light re-emitting light in the visible spectral range. An advantage of the new concept is that the reflected light used to illuminate the display panel is barely visible to the human eye and therefore direct reflections from a dark inactive background, as well as from the outer transparent protective coating of the display panel, are extremely low. This results in extremely high contrast of the display panel in poor lighting conditions. Since light is reflected from the display pixels in arbitrary directions, the angular visibility of such a display is excellent.

Техническая проблемаTechnical problem

Техническая проблема, решенная настоящим изобретением, заключается в обеспечении новой, обеспечивающей малую стоимость производства концепции освещения электромагнитных дисплеев, которые должны обеспечить отличную угловую видимость в плохих условиях внешнего освещения или при его отсутствии, уменьшать дымку и блики, вызванные рассеянием света, от защитного покрытия, а также отражения света от фона и корпуса дисплея, что негативно влияет на контраст дисплея.The technical problem solved by the present invention is to provide a new, low-cost production concept for lighting electromagnetic displays, which should provide excellent angular visibility in poor ambient lighting conditions or in its absence, to reduce the haze and glare caused by light scattering from the protective coating, as well as light reflection from the background and the display case, which negatively affects the contrast of the display.

Уровень техникиState of the art

Электромагнитные дисплейные панели известны свыше двух десятилетий и играют важную роль в приложениях, где необходимы сравнительно большой размер, дисплейные панели со средней информационной загруженностью, с высоким контрастом и отличной видимостью даже при больших углах в условиях довольно хорошей внешней освещенности. Бистабильные электромагнитные дисплейные панели (US №№3871945, 4577427, 4860470, EP 0084959, EP 0731435 A1, ...), используемые для дорожных знаков, автобусных и поездных указателей маршрута, больших информационных дисплейных панелей в аэропортах, на автобусных и железнодорожных станциях и спортивных мероприятиях, очень хорошо удовлетворяют вышеуказанным требованиям. Используя яркие отражающие краски на выбранных элементах показа («ON» позиция) и матовую черную на невыбранных областях («OFF» позиция), эти дисплеи обеспечивают хороший контраст и отличную угловую видимость в условиях хорошего внешнего освещения.Electromagnetic display panels have been known for over two decades and play an important role in applications where a relatively large size is required, display panels with medium information load, high contrast and excellent visibility even at large angles in fairly good ambient light conditions. Bistable electromagnetic display panels (US No. 3871945, 4577427, 4860470, EP 0084959, EP 0731435 A1, ...) used for road signs, bus and train direction signs, large information display panels at airports, bus and train stations and sports events, very well satisfy the above requirements. Using bright reflective colors on selected display elements (“ON” position) and matte black on unselected areas (“OFF” position), these displays provide good contrast and excellent angular visibility in good outdoor lighting.

Благодаря их отличной работе в вышеупомянутых приложениях, их применение в ситуациях, где окружающий свет довольно плохой или его совсем нет (ночь), становится все более важным. Однако существующие решения в этой области не кажутся очень подходящими:Due to their excellent performance in the above applications, their use in situations where the ambient light is rather poor or not at all (night) is becoming increasingly important. However, existing solutions in this area do not seem very suitable:

- прямое освещение целой дисплейной панели с дополнительными обычными источниками света, как, например, стандартные флуоресцентные лампы, представляет дешевое, эффективное и широко используемое решение. Однако основным недостатком является то, что такая концепция освещения приводит в результате к чрезмерной дымке и бликам на дисплейных панелях. Дело в том, что свет, приходящий от источников света, используемых для освещения дисплея, рассеивается от защитных прозрачных покрытий (автобусные и поездные указатели маршрута), а также от поверхностей фона и от невыбранных дисплейных пикселей, что приводит к довольно плохому контрасту дисплейной панели.- Direct illumination of the entire display panel with additional conventional light sources, such as standard fluorescent lamps, is a cheap, effective and widely used solution. However, the main disadvantage is that this lighting concept results in excessive haze and glare on the display panels. The fact is that the light coming from the light sources used to illuminate the display is scattered from the protective transparent coatings (bus and train direction signs), as well as from the background surfaces and from the unselected display pixels, which leads to a rather poor contrast of the display panel.

В большинстве случаев технические решения базируются на использовании дополнительных источников света в каждом из дисплейных элементов. Множество технических решений этого типа уже разработаны. В большинстве этих решений применяют светодиоды (LED) (US 5050325, WO 00/62274, DE 18902218 A1, EP 0731435 A1, ...) или другие источники света (US 4914427, GB 2297185 A, US 5642130, ...), встроенные в каждый элемент пикселя непосредственно, или через оптические волокна (US 5055832).In most cases, technical solutions are based on the use of additional light sources in each of the display elements. Many technical solutions of this type have already been developed. Most of these solutions use light emitting diodes (LEDs) (US 5050325, WO 00/62274, DE 18902218 A1, EP 0731435 A1, ...) or other light sources (US 4914427, GB 2297185 A, US 5642130, ...), embedded in each pixel element directly, or through optical fibers (US 5055832).

Общая проблема всех этих решений состоит в том, что источник света должен быть вставлен на поверхность дисплейного пикселя для того, чтобы позволить электромагнитному элементу функционировать правильно, давая возможность клапану одного (US 6603458) или другого типа (US 5771616) вращаться таким способом, чтобы отображать отражающий цвет (выбранный элемент «ON») или матовый черный цвет поверхности фона (невыбранный элемент «OFF»). Из-за этого видимость дисплейной панели, при использовании собственных активных источников света, заметно деградирует на больших углах в сравнении с тем же дисплеем, использующим только нормальное внешнее освещение. Другая проблема состоит в том, что источник света, встроенный в каждый пиксель, может покрыть только ограниченную область пикселя, чтобы электромагнитная дисплейная панель действовала в условиях обычного (высокого) внешнего освещения. Это значит, что восприятие символов на таком дисплее при слабом внешнем освещении сильно деградирует.A common problem with all these solutions is that the light source must be inserted on the surface of the display pixel in order to allow the electromagnetic element to function correctly, allowing the valve of one (US 6603458) or another type (US 5771616) to rotate in such a way as to display reflective color (selected “ON” element) or matte black color of the background surface (unselected element “OFF”). Because of this, the visibility of the display panel, when using its own active light sources, noticeably degrades at large angles in comparison with the same display using only normal external lighting. Another problem is that the light source embedded in each pixel can cover only a limited area of the pixel so that the electromagnetic display panel operates in normal (high) ambient light conditions. This means that the perception of characters on such a display in low ambient light is greatly degraded.

Наконец надо упомянуть, что использование светодиодов или любого другого дополнительного светоизлучающего элемента для индивидуального освещения дисплейных пикселей - это дорогое и слишком энергозатратное решение.Finally, it should be mentioned that the use of LEDs or any other additional light-emitting element for individual illumination of the display pixels is an expensive and too energy-intensive solution.

Согласно изобретению, патент решает вышеопределенные технические проблемы, используя освещение внешним УФ, а не видимым светом электромагнитных дисплейных панелей. Для того, чтобы использовать преимущество УФ-освещения, необходимо использовать цветные краски, поглощающие свет в ближнем УФ-диапазоне и переизлучающие его в видимом спектральном диапазоне, в выбранных элементах показа или в форме УФ люминесцентной краски, или пластического материала, используемого для дисплейных пикселей, имеющего вышеуказанные краски, непосредственно введенные/растворенные в нем. Краски, освещаемые УФ-светом с люминесцентными красителями, довольно широко применяются в различных световых шоу (развлечения, реклама, ...). Однако не сообщалось об указанном принципе освещения дисплеев, где указанный принцип использовался бы для уменьшения дымки и бликов от электромагнитных дисплейных панелей, что дает в результате увеличение контраста этих устройств.According to the invention, the patent solves the above technical problems by using external UV illumination rather than the visible light of the electromagnetic display panels. In order to take advantage of UV illumination, it is necessary to use color inks that absorb light in the near UV range and re-emit it in the visible spectral range, in selected display elements or in the form of UV fluorescent ink, or plastic material used for display pixels, having the above paints directly introduced / dissolved in it. Paints illuminated with UV light with luminescent dyes are widely used in various light shows (entertainment, advertising, ...). However, this principle of display illumination was not reported, where this principle would be used to reduce haze and glare from electromagnetic display panels, which results in an increase in the contrast of these devices.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Электромагнитные дисплеи обычно выполнены в виде большой матрицы, преимущественно из квадратных дисплейных пикселей с подвижными клапанами и встроенными соленоидами. «ON» и «OFF» позиции клапанов указаны визуально очень контрастными цветами. Вращая клапан вокруг оси, посредством магнитного поля, можно отобразить любые узоры. Магнитный привод пикселей предусмотрен для внутренней памяти, которая существенна для поддержания энергопотребления в требуемых пределах.Electromagnetic displays are usually made in the form of a large matrix, mainly of square display pixels with movable valves and built-in solenoids. “ON” and “OFF” valve positions are indicated visually in very contrasting colors. By rotating the valve around the axis, by means of a magnetic field, any patterns can be displayed. A magnetic pixel drive is provided for internal memory, which is essential for maintaining power consumption within the required limits.

Цель изобретения достигнута использованием невидимого УФ-освещения дисплейной панели, которое возможно при использовании УФ-флуоресцентных красителей в красках или пластическом материале для отражающей поверхности выбранного элемента пикселя, вместо поверхностей, отражающих обычный видимый свет. Вышеуказанные красители поглощают невидимый свет ближнего УФ-диапазона и после поглощения переизлучают его в видимом диапазоне (Фиг.1). Такая концепция освещения дисплейных панелей дает в результате отличный контраст, так как отсутствует видимый свет, рассеивающийся от фона или защитных наружных покрытий, что дает в результате дымку и блики. Кроме того, в отличие от электромагнитных дисплейных панелей, использующих встроенные источники света в каждом элементе пикселя (т.е. диоды, ...), вид/восприятие отображаемых символов (форма, геометрия) остаются неизменными в условиях сильного и слабого внешнего освещения.The purpose of the invention is achieved by using invisible UV illumination of the display panel, which is possible when using UV fluorescent dyes in paints or plastic material for the reflective surface of the selected pixel element, instead of surfaces that reflect ordinary visible light. The above dyes absorb invisible light near the UV range and after absorption re-emit it in the visible range (Figure 1). Such a lighting concept for the display panels results in excellent contrast, since there is no visible light scattered from the background or protective exterior coatings, resulting in haze and glare. In addition, unlike electromagnetic display panels using built-in light sources in each pixel element (i.e., diodes, ...), the appearance / perception of the displayed symbols (shape, geometry) remains unchanged in conditions of strong and weak external lighting.

Основное преимущество, проистекающее из использования вышеуказанного освещения ближним УФ, состоит не столько в ярких цветах при УФ-освещении (любая яркая, правильно освещенная, отражающая краска дает тот же эффект), но скорее в уменьшении света освещения, рассеиваемого от поверхности фона и дисплейных защитных покрытий, который обычно значительно уменьшает контраст стандартной электромагнитной дисплейной панели. Эффект очевиден даже в обычных условиях освещения (дополнительный УФ-свет увеличивает яркость) и особенно в ситуации отсутствия внешнего освещения, где электромагнитные дисплеи согласно изобретению демонстрируют чрезвычайно высокий контраст без какой-либо дымки из-за рассеянного света освещения.The main advantage resulting from the use of the aforementioned near-UV lighting is not so much in bright colors under UV lighting (any bright, correctly lit, reflective paint gives the same effect), but rather in reducing the light of the light scattered from the background surface and the display protective coatings, which usually significantly reduces the contrast of a standard electromagnetic display panel. The effect is obvious even under normal lighting conditions (additional UV light increases brightness) and especially in the absence of external lighting, where the electromagnetic displays according to the invention exhibit extremely high contrast without any haze due to the diffused light of the lighting.

Техническое решение, предлагаемое в этой заявке на патент, одновременно решает проблему дымки и бликов из-за рассеянного света освещения (видимого!), а также проблему угловой зависимости и визуального восприятия освещенного дисплейного пикселя и является простым, дешевым и в то же самое время очень эффективным решением для общей технической проблемы видимости электромагнитного дисплея в «темных условиях».The technical solution proposed in this patent application simultaneously solves the problem of haze and glare due to diffused light of the illumination (visible!), As well as the problem of angular dependence and visual perception of the illuminated display pixel and is simple, cheap and at the same time very an effective solution to the general technical problem of visibility of an electromagnetic display in "dark conditions".

Использование предлагаемой концепции освещения не ограничено никаким конкретным проектом и может использоваться с каждой из уже существующих концепций электромагнитных дисплеев.The use of the proposed lighting concept is not limited to any specific project and can be used with each of the existing concepts of electromagnetic displays.

Как уже подчеркнуто, для того, чтобы использовать преимущество невидимого УФ-освещения, нужно использование цветных красок, поглощающих свет в ближнем УФ-диапазоне и переизлучающих его в видимом спектральном диапазоне, в верхнем слое выбранной («ON») поверхности дисплейного пикселя, или в форме УФ-люминесцентной краски, или вводя/растворяя вышеуказанные УФ-люминесцентные красители в пластическом материале, использованном для дисплейных пикселей. Для того, чтобы избегать потребности в дополнительном УФ-освещении в условиях высокой внешней освещенности, выбранные («ON») поверхности дисплейного пикселя должны также отражать видимый свет. Есть несколько возможностей для достижения этой цели, которые тем не менее изменяются в связи с принципом работы дисплейного пикселя (см. Фиг.2a, 2b и соответствующее подробное описание, следующее ниже).As already emphasized, in order to take advantage of invisible UV illumination, it is necessary to use color inks that absorb light in the near UV range and re-emit it in the visible spectral range, in the upper layer of the selected (“ON”) surface of the display pixel, or form of UV fluorescent ink, or introducing / dissolving the above UV fluorescent dyes in the plastic material used for the display pixels. In order to avoid the need for additional UV illumination in high ambient light conditions, the selected (“ON”) surfaces of the display pixel should also reflect visible light. There are several possibilities for achieving this goal, which nevertheless vary in connection with the principle of operation of the display pixel (see Fig. 2a, 2b and the corresponding detailed description below).

В условиях нормальной освещенности электромагнитная дисплейная панель, использующая дисплейные пиксели, сделанная согласно вышеописанной концепции, ведет себя аналогично любым электромагнитным дисплейным панелям известного уровня техники, однако при добавочном освещении светом ближнего УФ-диапазона яркость может быть улучшена. В условиях слабого внешнего освещения использование невидимого света ближнего УФ-диапазона для освещения приносит наибольшую выгоду, поскольку электромагнитные дисплеи согласно настоящему изобретению демонстрируют чрезвычайно высокий контраст, без какой-либо дымки и бликов из-за рассеянного видимого света освещения, в сравнении с решениями известного уровня техники, использующими освещение со стандартными флуоресцентными лампами.Under normal lighting conditions, an electromagnetic display panel using display pixels, made according to the above concept, behaves similarly to any electromagnetic display panels of the prior art, however, under additional illumination with near-UV light, the brightness can be improved. In low ambient light conditions, the use of invisible near-UV light for illumination is most beneficial since the electromagnetic displays of the present invention exhibit extremely high contrast, without any haze or glare due to the scattered visible light of the illumination, compared to prior art solutions lighting technicians using standard fluorescent lights.

Реализация активного освещения электромагнитного дисплея, согласно изобретению, аналогична стандартной концепции освещения с обычными флуоресцентными лампами. Если их заменить, например, флуоресцентными лампами «черного луча», используемыми для развлечения, рекламы и т.п. (см. Фиг.4) или любым другим источником света ближнего УФ (УФ-светодиоды, ...), достигается важное увеличение контраста, а также важное уменьшение дымки и бликов, как результат уменьшения света освещения, рассеиваемого от поверхности фона и защитных покрытий дисплея, что значительно уменьшает контраст стандартной электромагнитной дисплейной панели.The implementation of active illumination of an electromagnetic display according to the invention is similar to the standard lighting concept with conventional fluorescent lamps. If they are replaced, for example, with fluorescent lamps of the "black beam" used for entertainment, advertising, etc. (see Figure 4) or any other near UV light source (UV LEDs, ...), an important increase in contrast is achieved, as well as an important reduction in haze and glare as a result of a decrease in the light of the light scattered from the background surface and the protective coatings display, which significantly reduces the contrast of a standard electromagnetic display panel.

Описание чертежейDescription of drawings

Это изобретение, его цели и преимущества могут быть лучше поняты специалистами, ссылаясь на следующие чертежи:This invention, its objectives and advantages can be better understood by specialists, referring to the following drawings:

Фиг.1 - спектр света UV люминесцентного красителя:Figure 1 - light spectrum of UV fluorescent dye:

кривая а - спектр поглощения света; кривая b - спектр излучения света;curve a - light absorption spectrum; curve b - light emission spectrum;

Фиг.2 - спектр светлой эмиссии, стандартные концепции конструкции электромагнитных дисплейных пикселей:Figure 2 - spectrum of light emission, standard design concepts of electromagnetic display pixels:

а - концепция #1 - подвижный клапан дисплейного пикселя представляет полный дисплейный пиксель,a - concept # 1 - the movable valve of the display pixel represents a full display pixel,

b - концепция #2 - дисплейный пиксель состоит из статичной части и подвижного клапана, который покрывает только одну половину поверхности дисплейного пикселя;b - concept # 2 - the display pixel consists of a static part and a movable valve that covers only one half of the surface of the display pixel;

Фиг.3 - поперечные сечения через секции «ON» дисплейных пикселей, показывающие относительные позиции слоев, содержащих УФ-люминесцентные красители для различных концепций производства:Figure 3 is a cross-section through the sections "ON" of the display pixels, showing the relative positions of the layers containing UV-luminescent dyes for various production concepts:

а - слои краски, содержащие UV люминесцентные красители и красители, отражающие видимый свет, покрывающие сторону «ON» клапана дисплейного пикселя, согласно функциональной концепции #1;a - paint layers containing UV fluorescent dyes and dyes that reflect visible light, covering the “ON” side of the display pixel valve, according to functional concept # 1;

b - УФ-люминесцентные красители, введенные/растворенные в основном пластическом материале (7), использованном для производства клапанов дисплейных пикселей, согласно функциональной концепции #1, покрытых на стороне «OFF» слоями, содержащими красители (7_VIS), отражающие видимый свет и темные (обычно матово черные) красители (7_b) соответственно;b - UV-luminescent dyes, introduced / dissolved in the main plastic material (7) used to produce the display pixel valves, according to functional concept # 1, coated on the “OFF” side with layers containing dyes (7 _VIS ) reflecting visible light and dark (usually matte black) dyes (7 _b ), respectively;

c - слои краски, содержащие УФ-люминесцентные красители и красители, отражающие видимый свет, покрывающие сторону «ON» клапанов дисплейных пикселей и секции «ON» поверхности дисплейных пикселей (функциональная концепция #2);c - paint layers containing UV-luminescent dyes and dyes that reflect visible light, covering the “ON” side of the display pixel valves and the “ON” section of the display pixel surface (functional concept # 2);

d - УФ-люминесцентные красители, введенные/растворенные в основном пластическом материале, использованном для производства клапанов дисплейных пикселей и поверхностных слоев дисплейного пикселя, согласно функциональной концепции #2 - Клапан дисплейного пикселя, а также соответствующие секции поверхностей дисплейных пикселей покрыты слоями, содержащими краситель (7_VIS), отражающий видимый свет, и слоями, содержащими светопоглощающий краситель (7_b) соответственно: при переключении пикселя на сторону «OFF» пластиковый материал (7) пикселя сначала покрыт слоем (7_VIS), отражающим видимый свет, а затем светопоглощающим, обычно матово-черным слоем (7_b); причем статическая поверхность дисплейного пикселя на секции «OFF» покрыта слоем, содержащим светопоглощающий краситель (7_b), тогда как секция пикселя «ON» на его нижней стороне покрыта слоем, содержащим краситель (7_VIS), отражающий видимый свет;d - UV luminescent dyes, introduced / dissolved in the main plastic material used to produce the display pixel valves and surface layers of the display pixel, according to functional concept # 2 - The display pixel valve, as well as the corresponding sections of the display pixel surfaces are coated with dye-containing layers ( 7 _VIS ), which reflects visible light, and with layers containing a light-absorbing dye (7 _b ), respectively: when switching a pixel to the “OFF” side, the plastic material (7) of the pixel The beginning is covered with a layer (7 _VIS ) reflecting visible light, and then a light-absorbing, usually matte black layer (7 _b ); moreover, the static surface of the display pixel on the section "OFF" is covered with a layer containing a light-absorbing dye (7 _b ), while the section of the pixel "ON" on its lower side is covered with a layer containing a dye (7 _VIS ) reflecting visible light;

Фиг.4 - принцип UV освещения - стороны «ON» поверхностей дисплейных пикселей покрыты УФ-люминесцентной краской; дисплейная панель освещена источником света ближнего УФ-диапазона «черного луча» и, необязательно, могут использоваться фильтры для выравнивания интенсивности общего освещения дисплейной панели;Figure 4 - the principle of UV lighting - side "ON" of the surfaces of the display pixels are coated with UV fluorescent paint; the display panel is illuminated by a near-UV light source of the “black beam” and, optionally, filters can be used to equalize the intensity of the overall illumination of the display panel;

Фиг.5 - принцип УФ-освещения для больших электромагнитных дисплейных панелей.5 is a UV lighting principle for large electromagnetic display panels.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Как уже упомянуто, предлагаемое техническое решение освещения электромагнитного дисплея посредством невидимого света ближнего УФ-диапазона, а не видимого света, согласно изобретению решает проблему расширения функционирования электромагнитных дисплейных панелей в условиях низкой внешней освещенности или ее отсутствия простым, дешевым и очень эффективным способом. Указанное решение сильно уменьшает дымку и блики от дисплейной панели и тем самым увеличивает ее контрастность.As already mentioned, the proposed technical solution for illuminating an electromagnetic display by means of invisible near-UV light rather than visible light, according to the invention, solves the problem of expanding the functioning of electromagnetic display panels in low light conditions or lack thereof in a simple, cheap and very effective way. This solution greatly reduces the haze and glare from the display panel and thereby increases its contrast.

Предлагаемая концепция освещения может в общем случае применяться независимо от функциональной концепции электромагнитных дисплейных пикселей. Детали реализации тем не менее изменяются с принципом работы дисплейного пикселя. В общем случае существуют две, в значительной степени разные концепции действия электромагнитного дисплейного пикселя, как показано на Фиг.2a и 2b.The proposed lighting concept can generally be applied independently of the functional concept of electromagnetic display pixels. Implementation details nonetheless change with the operating principle of the display pixel. In the general case, there are two, substantially different, concepts of the action of the electromagnetic display pixel, as shown in FIGS. 2a and 2b.

1. Решения (как описано в EP 0327250, US №№6272778, 6025825, 5898418, ...), основанные на подвижном клапане 2 пикселя, вращающегося вокруг оси 5 вращения через центр клапана 2, обычно ≤180°, в пределах механически ограничивающих позиций 9 и имеет размер целого дисплейного пикселя (см. Фиг.2a).1. Solutions (as described in EP 0327250, US No. 6272778, 6025825, 5898418, ...) based on a pixel movable valve 2, rotating around the axis of rotation 5 through the center of the valve 2, usually ≤180 °, within mechanically limiting position 9 and has the size of a display pixel (see Fig. 2a).

Клапан 2 покрыт на своей передней 2a и задней стороне 2b визуально очень контрастным цветом. Для переключения между «ON» и «OFF» позициями дисплейного пикселя эти решения обычно используют фиксированный постоянный магнит, помещенный в центр тяжести плоскости подвижного клапана пикселя 2 и ориентированный перпендикулярно оси 5 вращения клапана, а также электромагнит (3+8) с U-образным магнитным сердечником 8, встроенным в тело дисплейного пикселя 6 и ориентированным перпендикулярно оси 5 вращения подвижного клапана дисплейного пикселя 2. Магнитные полюсы U-образного магнитного сердечника 8 спозиционированы на сторонах каждого дисплейного клапана пикселя 2, вблизи полюсов постоянных магнитов, встроенных в подвижные клапаны дисплейных пикселей 2. Короткий интенсивный приводной электрический импульс определяет направление намагничивания в магнитном сердечнике 8, сделанном из магнитного полужесткого материала, который сохраняет намагничивание даже после того, как приводной электрический импульс пропадает. Остаточное намагничивание сердечника электромагнита играет роль элемента памяти - внутренней памяти. Через магнитную силу, вызываемую магнитным полем полужесткого магнитного сердечника приводного электромагнита, определяется ориентация постоянного магнита, встроенного в подвижный клапан дисплейного пикселя 2, заставляя его отображать или очень контрастную, ярко окрашенную сторону «ON» 2a, или темную (обычно матово-черную) сторону 2b дисплейного пикселя.Valve 2 is coated on its front 2a and rear side 2b with a visually very contrasting color. To switch between the “ON” and “OFF” positions of the display pixel, these solutions usually use a fixed permanent magnet placed in the center of gravity of the plane of the moving valve of pixel 2 and oriented perpendicular to the axis of rotation of the valve 5, as well as an electromagnet (3 + 8) with a U-shape a magnetic core 8 embedded in the body of the display pixel 6 and oriented perpendicular to the axis of rotation 5 of the moving valve of the display pixel 2. The magnetic poles of the U-shaped magnetic core 8 are positioned on the sides of each display Foot valve pixel 2, near the poles of the permanent magnets embedded in the movable display pixel flaps 2. The short intense electric drive pulse determines the magnetization direction in the magnetic core 8 made of semi-rigid magnetic material that stores magnetization even after the driving electrical pulse disappears. The residual magnetization of the core of the electromagnet plays the role of a memory element - internal memory. Through the magnetic force caused by the magnetic field of the semi-rigid magnetic core of the drive electromagnet, the orientation of the permanent magnet embedded in the movable valve of the display pixel 2 is determined, forcing it to display either the very contrasting, brightly colored “ON” side 2a, or the dark (usually matte black) side 2b of the display pixel.

2. Решения (как описано в US 6603458, DE 3501912 C2, DE 3601018 A1, ...), основанные на дисплейных пикселях, которые подразделены на две части - статичную дисплейную поверхность пикселя 1a, 1b и подвижный клапан 2, покрывающий только одну половину дисплейного пикселя (см. Фиг.2b).2. Solutions (as described in US 6603458, DE 3501912 C2, DE 3601018 A1, ...) based on the display pixels, which are divided into two parts - a static display surface of the pixel 1a, 1b and a movable valve 2, covering only one half display pixel (see FIG. 2b).

Каждый пиксель снабжен вращающимся, бистабильным наклоняющимся клапаном 2, который является асимметричным относительно своей оси 5 вращения. Наклоняющийся клапан 2 покрывает одну из двух частей панельной поверхности в области пикселя, когда клапан 2 лежит в одной из своих двух стабильных позиций. Сторона наклоняющегося клапана 2, обращенная к передней стороне панели 2a, и часть панели 1a в области пикселя, покрытой им, покрашены одним, а противоположная сторона клапана 2b и остальная часть области пикселя 1b покрыта другим, очень контрастным цветом по сравнению с первым. Для того, чтобы переключаться между «ON» и «OFF» позициями дисплейного пикселя, эти решения используют постоянные магниты, размещенные в каждом наклоняющемся клапане вблизи оси вращения. Постоянный магнит ориентирован перпендикулярно поверхности клапана дисплейного пикселя. Наклоняющийся клапан 2 вращается из первой бистабильной позиции во вторую бистабильную позицию с помощью электромагнита с прямым магнитным сердечником, который находится на обратной стороне каждого дисплейного пикселя. Механизм для переключения между «ON» и «OFF» позициями дисплейного пикселя аналогичен указанному в концепции #1. Такая конструкция имеет определенное преимущество перед другими техническими решениями, ведь целая конструкция может быть заметно тоньше (только одна половина поверхности пикселя вращается вокруг оси вращения!), чем в технических решениях, описанных в концепции #1.Each pixel is equipped with a rotating, bistable tilting valve 2, which is asymmetric about its axis of rotation 5. The tilt valve 2 covers one of the two parts of the panel surface in the pixel region when the valve 2 lies in one of its two stable positions. The side of the tilting valve 2 facing the front side of the panel 2a and the part of the panel 1a in the pixel region covered by it are painted one, and the opposite side of the valve 2b and the rest of the pixel region 1b are coated with a different, very contrasting color compared to the first. In order to switch between the “ON” and “OFF” positions of the display pixel, these solutions use permanent magnets located in each tilt valve near the axis of rotation. The permanent magnet is oriented perpendicular to the valve surface of the display pixel. The tilt valve 2 is rotated from the first bistable position to the second bistable position using an electromagnet with a direct magnetic core, which is located on the back of each display pixel. The mechanism for switching between “ON” and “OFF” positions of the display pixel is similar to that specified in concept # 1. This design has a certain advantage over other technical solutions, because the whole structure can be noticeably thinner (only one half of the pixel surface rotates around the axis of rotation!) Than in the technical solutions described in concept # 1.

Для того, чтобы использовать преимущества невидимого UV освещения, необходимо использование цветных красок, поглощающих свет в ближнем УФ-диапазоне и переизлучающих его в видимом спектральном диапазоне, в верхнем слое выбранного («ON») поверхности дисплейного пикселя, или в форме УФ-люминесцентной краски, или введение/растворение вышеуказанных УФ-люминесцентных красок в пластическом материале, использованном для изготовления поверхностного слоя дисплейного пикселя. Для того чтобы избежать потребности в дополнительном УФ-освещении, также и в условиях хорошего внешнего освещения, выбранные («ON») дисплейные поверхности пикселя также должны отражать видимый свет. Есть несколько возможностей для достижения этой цели, которая тем не менее изменяется с принципом работы дисплейного пикселя и обсуждается более подробно в четырех следующих примерах.In order to take advantage of invisible UV illumination, it is necessary to use color inks that absorb light in the near UV range and re-emit it in the visible spectral range, in the upper layer of the selected (“ON”) surface of the display pixel, or in the form of UV fluorescent paint or introducing / dissolving the above UV luminescent inks in a plastic material used to make a surface layer of a display pixel. In order to avoid the need for additional UV illumination, also in conditions of good external illumination, the selected (“ON”) display surfaces of the pixel should also reflect visible light. There are several possibilities for achieving this goal, which nevertheless changes with the principle of the display pixel and is discussed in more detail in the following four examples.

- Дисплейный клапан пикселя сделан из темной пластмассы (обычно матовая черная), которая обычно такая же, что и для тела 6 дисплейного пикселя. Сторона («ON») пикселя покрыта краской, имеющей как УФ-поглощающие красители (переизлучающие свет в видимом диапазоне), а также цветные красители, отражающие видимый свет.- The pixel display valve is made of dark plastic (usually matte black), which is usually the same as for the body 6 of the display pixel. The “ON” side of the pixel is coated with a paint having both UV absorbing dyes (re-emitting light in the visible range) and color dyes that reflect visible light.

- Дисплейный пиксель выполнен из темной пластмассы (обычно матовая черная), которая обычно такая же, что и для тела 6 дисплейного пикселя. Сторона («ON») пикселя покрыта сначала слоем 7_VIS краски, отражающей видимый свет и потом слоем 7_UV краски, имеющей УФ-поглощающие красители, которые обычно являются прозрачными в видимом спектре.- The display pixel is made of dark plastic (usually matte black), which is usually the same as for the body 6 of the display pixel. The “ON” side of the pixel is first coated with a _VIS layer 7 of visible light reflecting ink and then with a _UV paint layer 7 having UV absorbing dyes, which are usually transparent in the visible spectrum.

- Дисплейный пиксель выполнен из прозрачной пластмассы 7, содержащей УФ-поглощающие красители, введенные/растворенные в ней. Состояния «ON» и «OFF» дисплейного пикселя в этом случае достигаются посредством дополнительных слоев краски, содержащих отражающие видимый свет 7_VIS и поглощающие свет 7b (обычно матово черные) красители (см. подробности в примерах).- The display pixel is made of transparent plastic 7 containing UV absorbing dyes introduced / dissolved in it. The “ON” and “OFF” states of the display pixel in this case are achieved by means of additional paint layers containing visible-light reflecting _VIS 7 and light-absorbing dyes 7b (usually matte black) (see details in the examples).

Реализация активного освещения электромагнитной дисплейной панели 13 (Фиг.4, 5) согласно изобретению аналогична стандартной концепции освещения с обычными флуоресцентными лампами. Если оно заменяется например флуоресцентными лампами 11 «черного луча», используемыми для развлечений, рекламы и т.п. (см. Фиг.4) или любой другой источник света ближнего УФ-диапазона (УФ-диоды), то заметно увеличивается контраст. Для того, чтобы фокусировать как можно больше света на дисплейную панель 13, обычно используют дополнительный световой рефлектор 10. Независимо от оптимизации формы такого рефлектора, освещение в ближнем УФ-диапазоне УФ-люминесцентной краски, покрывающей секции «ON» дисплейных пикселей 13_P стандартной конструкции, как показано на Фиг.4, сильно зависит от расстояния между флуоресцентной лампой 11 «черного луча» и конкретной секцией дисплейной панели 13. Интенсивность видимого света, излучаемого флуоресцентными красителями, изменяется соответственно, поскольку она пропорциональна освещенности в ближнем УФ-диапазоне. Так как увеличение расстояния между флуоресцентным источником 11 света «черного луча» и дисплейной панелью 13 обычно очень ограничено общими размерами дисплейной панели 13, равномерность УФ-освещения достигается добавлением соответствующего переменного серого фильтра 12 (см. Фиг.4).The implementation of active lighting of the electromagnetic display panel 13 (FIGS. 4, 5) according to the invention is similar to the standard lighting concept with conventional fluorescent lamps. If it is replaced by, for example, fluorescent lamps 11 "black beam" used for entertainment, advertising, etc. (see Figure 4) or any other near-UV light source (UV diodes), the contrast noticeably increases. In order to focus as much light as possible on the display panel 13, an additional light reflector 10 is usually used. Regardless of optimizing the shape of such a reflector, near-UV illumination of the UV fluorescent paint covering the “ON” sections of the 13 _P display pixels of a standard design as shown in FIG. 4, is highly dependent on the distance between the black ray fluorescent lamp 11 and the particular section of the display panel 13. The intensity of the visible light emitted by the fluorescent dyes varies accordingly GOVERNMENTAL because it is proportional to the illumination in the near-UV range. Since the increase in the distance between the black ray fluorescent light source 11 and the display panel 13 is usually very limited by the overall dimensions of the display panel 13, uniformity of UV illumination is achieved by adding a corresponding variable gray filter 12 (see FIG. 4).

В случае больших дисплейных панелей 13, вышеописанное техническое решение, использующее стандарт флуоресцентных источников света «черного луча», не очень практично, поскольку большие области не могут освещаться только со стороны. Направление источников 16 света ближнего УФ-диапазона должно быть более подходящим (см. Фиг.5). В случае, когда требуется более яркое УФ-освещение, чем его обеспечивают стандартные направленные лампы 16 «черного луча», можно вместо них применить стандартные источники света низкого давления с парами ртути, как, например, направленные лампы Philips HPR 150. Для того, чтобы устранить видимый свет, генерируемый вышеуказанными источниками, можно добавить дополнительные цветные стеклянные фильтры 14, поглощающие свет (например, Стекло Schott EG3). Для того, чтобы уменьшать тепло, рассеиваемое этими фильтрами, оптимизировать максимальное излучение света на максимуме поглощения света флуоресцентным красителем (Фиг.1) и, наконец, для того, чтобы эффективно устранить более дальний УФ-свет, можно добавить дополнительный тонкопленочный отражающий фильтр 15 Фабри-Перо (Фиг.5).In the case of large display panels 13, the above-described technical solution using the “black beam” fluorescent light source standard is not very practical since large areas cannot be illuminated only from the side. The direction of the near UV light sources 16 should be more suitable (see FIG. 5). In the case where brighter UV light is required than standard 16 "black beam" directional lamps provide, standard low-pressure light sources with mercury vapor, such as Philips HPR 150 directional lamps, can be used instead. To eliminate the visible light generated by the above sources, you can add additional color glass filters 14 that absorb light (for example, Schott EG3 Glass). In order to reduce the heat dissipated by these filters, to optimize the maximum light emission at the maximum light absorption by the fluorescent dye (Figure 1), and finally, in order to effectively eliminate further UV light, an additional thin-film reflective filter 15 Fabry can be added -Pen (Figure 5).

Использование предлагаемого технического решения можно наилучшим образом продемонстрировать его применением на средних и больших дисплейных панелях, обычно используемых для автобусных или поездных маршрутоуказателей. В этом случае электромагнитная дисплейная панель сделана в виде матричного массива N×M (N - число строк; M - число столбцов) элементов дисплейных пикселей, где количество столбцов обычно значительно большее, чем количество строк (несколько строк алфавитно-числовых символов). Как уже указывалось, реализация предлагаемого изобретения в основном зависит от выбора способа введения УФ-люминесцентных свойств в дисплейную поверхность пикселя 13_P, когда дисплейный пиксель в позиции «ON», а также от принципа работы электромагнитных дисплейных пикселей, используемых в конкретном приложении. Типичные реализации описаны в четырех Примерах и иллюстрированы на Фиг.3a, b, c и d следующим образом.The use of the proposed technical solution can be best demonstrated by its use on medium and large display panels, usually used for bus or train direction indicators. In this case, the electromagnetic display panel is made in the form of an N × M matrix array (N is the number of rows; M is the number of columns) of display pixel elements, where the number of columns is usually much larger than the number of rows (several lines of alphanumeric characters). As already indicated, the implementation of the invention mainly depends on the choice of the method for introducing UV-luminescent properties into the display surface of the 13 _P pixel when the display pixel is in the “ON” position, as well as on the principle of operation of the electromagnetic display pixels used in a particular application. Typical implementations are described in four Examples and are illustrated in FIGS. 3a, b, c and d as follows.

Пример 1Example 1

Основной принцип работы дисплейных пикселей, использованный в этой реализации вышеуказанной автобусной или поездной электромагнитной дисплейной панели, базируется на подвижном клапане пикселя 2, вращающегося вокруг оси 5 вращения, проходящей через центр клапана 2, который реально представляет дисплейный элемент пикселя - операционная концепция #1, как описано выше (см. описание и Фиг.2a). Для того, чтобы отображать или «ON«, или «OFF» позиции дисплейного пикселя, клапан 2 должен вращаться примерно на 180° вокруг своей оси вращения так, что обе стороны клапана должны показывать очень контрастные цвета.The basic principle of the operation of the display pixels used in this implementation of the above bus or train electromagnetic display panel is based on the movable valve of the pixel 2, rotating around the axis of rotation 5, passing through the center of the valve 2, which actually represents the pixel display element - operating concept # 1, as described above (see description and Fig. 2a). In order to display either the “ON” or “OFF” positions of the display pixel, the valve 2 must rotate about 180 ° about its axis of rotation so that both sides of the valve must show very contrasting colors.

Для того, чтобы использовать дисплейную панель как в условиях хорошего, так плохого внешнего освещения, нужно использовать дополнительное освещение. При использовании принципа освещения невидимым УФ-светом, согласно изобретению, клапан изготавливают, используя черный матовый материал (обычно черный пигментированный ABS), предпочтительно такой же, который используется в основном теле 6 дисплейного элемента пикселя. Так что сторона «OFF» 2b клапана показывает черный матовый цвет, без дальнейшей обработки. Для того, чтобы получать очень контрастный внешний вид, сторона «ON» 2a клапана 2 покрыта первым слоем (обычно толщиной 10 мкм) краски 7_VIS, содержащей краситель, отражающий видимый свет и, наконец, покрытой слоем краски 7_UV, содержащей высокую концентрацию УФ-люминесцентного красителя (например, HOS Y3G). Этот слой поглощает свет в ближнем УФ-спектральном диапазоне и после поглощения переизлучает свет в видимом спектральном диапазоне (см. Фиг.1), который предпочтительно соответствует спектру отражения первой краски слоя 7_VIS Фиг.3a.In order to use the display panel in both good and poor external lighting conditions, additional lighting must be used. Using the principle of invisible UV illumination according to the invention, the valve is manufactured using a black matte material (usually black pigmented ABS), preferably the same as that used in the main body 6 of the pixel display element. So the “OFF” side 2b of the valve shows a matte black color, without further processing. In order to obtain a very contrasting appearance, the “ON” side 2a of the valve 2 is coated with a first layer (usually 10 μm thick) of _VIS 7 paint containing a dye that reflects visible light and finally coated with a layer of _UV 7 paint containing a high UV concentration a luminescent dye (e.g., HOS Y3G). This layer absorbs light in the near UV spectral range and, after absorption, re-emits light in the visible spectral range (see FIG. 1), which preferably corresponds to the reflection spectrum of the first paint of the _VIS layer 7 of FIG. 3a.

Реализация активного освещения электромагнитной дисплейной панели 13 (Фиг.4, 5) согласно настоящему изобретению реализована посредством использования флуоресцентных ламп 11 «черного луча», размещенных вдоль одной или обеих длинных сторон электромагнитной дисплейной панели 13 (см. Фиг.4). Для того, чтобы фокусировать как можно больше света на поверхность электромагнитной дисплейной панели 13, добавляют световой рефлектор 10, выполненный с возможностью максимально равномерного освещения поверхности дисплейной панели. Тем не менее, независимо от оптимизации формы такого рефлектора, освещение в ближнем УФ-диапазоне УФ-люминесцентной краски, покрывающей дисплейные пиксели 13_P, как показано на Фиг.4, сильно зависит от расстояния между флуоресцентной лампой 11 «черного луча» и конкретной секцией дисплейной панели 13. В результате интенсивность видимого света, излучаемого флуоресцентными красками, изменяется соответственно. Равномерность освещения электромагнитной дисплейной панели 13 можно в принципе улучшить перемещением источников света дальше от поверхности дисплейной панели, однако увеличение расстояния между флуоресцентным источником 11 света «черного луча» и дисплейной панелью 13 обычно очень ограничено общими размерами панели 13 и возможностью монтажа. Следовательно, равномерность освещения УФ-света нельзя получить только оптимизацией формы светового рефлектора 10. Для того, чтобы оптимизировать результаты, добавлен соответствующий переменный серый фильтр 12 (см. Фиг.4).The implementation of active illumination of the electromagnetic display panel 13 (FIGS. 4, 5) according to the present invention is realized by using fluorescent lamps "black beam" placed along one or both long sides of the electromagnetic display panel 13 (see Figure 4). In order to focus as much light as possible on the surface of the electromagnetic display panel 13, a light reflector 10 is added which is configured to illuminate the surface of the display panel as uniformly as possible. However, irrespective of optimizing the shape of such a reflector, near-UV illumination of the UV fluorescent paint covering the 13 _P display pixels, as shown in FIG. 4, is highly dependent on the distance between the black beam fluorescent lamp 11 and the particular section the display panel 13. As a result, the intensity of the visible light emitted by the fluorescent inks changes accordingly. The uniformity of illumination of the electromagnetic display panel 13 can, in principle, be improved by moving the light sources further from the surface of the display panel, however, increasing the distance between the black ray fluorescent light source 11 and the display panel 13 is usually very limited by the overall dimensions of the panel 13 and the mounting ability. Therefore, uniformity of UV light illumination cannot be obtained only by optimizing the shape of the light reflector 10. In order to optimize the results, the corresponding variable gray filter 12 is added (see Figure 4).

Пример 2Example 2

В отличие от варианта осуществления «автобусной и поездной» электромагнитной дисплейной панели, как описано в примере 1, вышеуказанная дисплейная панель может быть произведена таким способом, чтобы вращающиеся клапаны дисплейного пикселя были выполнены из пластического материала 7, содержащего в себе УФ-люминесцентные красители, согласно изобретению, введенные/растворенные в нем, а не используя тот же материал, который использован для изготовления тела 6 дисплейного пикселя. Для того, чтобы пластичное «тело» клапана 2, сделанного из вышеуказанного материала 7, отражало яркий видимый свет при освещении или видимым, или ближним УФ-светом, пластический материал 7 должен быть более или менее прозрачным в видимом светлом спектре и поверхность этого клапана, противоположная поступающему свету, покрыта слоем 7_VIS, полностью отражающим свет в видимом спектре, между тем как УФ-люминесцентные красители, введенные/растворенные в материале 7, должны излучать поглощенный свет, предпочтительно, в том же видимом спектральном диапазоне, что и слой 7_VIS. Если та же сторона покрашена слоем черной матовой краски 7B (полностью поглощая поступающий свет), то при вращении клапана на 180° приводит к переключению между «ON» (светлой) и «OFF» (темной) позицией дисплейного пикселя (см. Фиг.3b).In contrast to the embodiment of the “bus and train” electromagnetic display panel, as described in Example 1, the above display panel can be made in such a way that the rotary valves of the display pixel are made of plastic material 7 containing UV luminescent dyes, according to inventions introduced / dissolved in it, and not using the same material as that used to make the display pixel body 6. In order for the plastic “body” of the valve 2 made of the above material 7 to reflect bright visible light when illuminated with either visible or near UV light, the plastic material 7 must be more or less transparent in the visible light spectrum and the surface of this valve, opposite to the incoming light, coated with a layer 7 _VIS, totally reflecting light in the visible spectrum, while the UV luminescent dyes imbedded / dissolved in the material 7, to radiate the absorbed light, preferably in the same visible spectral Range, which layer 7 _VIS. If the same side is painted with a layer of black matte paint 7B (completely absorbing the incoming light), then when the valve is rotated 180 °, it switches between “ON” (light) and “OFF” (dark) position of the display pixel (see Fig. 3b )

Реализация активного освещения вышеуказанной электромагнитной дисплейной панели 13, а также все другие соображения, относящиеся к видимости такого варианта осуществления, остаются такими же, как обсуждено в примере 1.The implementation of active lighting of the aforementioned electromagnetic display panel 13, as well as all other considerations related to the visibility of such an embodiment, remain the same as discussed in Example 1.

Пример 3Example 3

Основной принцип работы дисплейных пикселей, использованный в данном варианте осуществления электромагнитной дисплейной панели для показа автобусного или поездного маршрута, основан на дисплейных пикселях, которые подразделены на две части - статичная поверхность 1a, 1b дисплейного пикселя и подвижный клапан 2, покрывающий только одну половину дисплейного пикселя - операционная концепция #2, как описано выше (см. Фиг.2b). Для того, чтобы отображать или «ON» или «OFF» позиции дисплейного пикселя, несимметричный наклоняющийся клапан 2 должен вращаться до 180° вокруг своей оси вращения. Также обе стороны клапана 2a и 2b, а также секции статичной поверхности 1a и 1b дисплейного пикселя, покрываемые клапаном 2, в одной из своих бистабильных позиций должны показывать очень контрастные цвета.The basic principle of operation of the display pixels used in this embodiment of the electromagnetic display panel to display a bus or train route is based on the display pixels, which are divided into two parts - a static surface 1a, 1b of the display pixel and a movable valve 2, covering only one half of the display pixel - operational concept # 2, as described above (see Fig.2b). In order to display either “ON” or “OFF” positions of the display pixel, the asymmetric tilt valve 2 must rotate up to 180 ° about its axis of rotation. Also, both sides of the valve 2a and 2b, as well as the sections of the static surface 1a and 1b of the display pixel covered by the valve 2, should show very contrasting colors in one of their bistable positions.

Для того чтобы иметь возможность использовать дисплейную панель в условиях хорошего, а также плохого внешнего освещения, надо добавить дополнительное освещение. При использовании принципа освещения невидимым УФ-светом, согласно изобретению, в этой реализации вышеуказанной электромагнитной дисплейной панели для показа «автобусного или поездного маршрута» клапан выполняют, используя черный матовый материал, предпочтительно такой же, как используют в основном теле 6 элемента дисплейного пикселя. Так, сторона «OFF» клапана 2b и «OFF» секция статичной поверхности 1b показывают черный матовый вид пикселя без дальнейшей обработки. Для того чтобы получать очень контрастный вид позиции «ON» дисплейного пикселя, сторона «ON» клапана 2a и сторона «ON» статичной поверхности 1a дисплейного пикселя покрыты первым слоем (обычно толщиной 10 мкм) краски 7_VIS, содержащей краситель, отражающий видимый свет, и покрыты слоем краски 7_UV, содержащей высокую концентрацию УФ-люминесцентного красителя, который поглощает свет в ближнем УФ-спектральном диапазоне и после поглощения переизлучает свет в видимом спектральном диапазоне (см. Фиг.1). Спектр света, испускаемый от УФ-люминесцентными красителями, предпочтительно соответствует спектру отражения краски первого слоя 7_VIS (Фиг.3c). Наклон клапана 2 от одной до другой бистабильной позиции дает в результате переключение между «ON» (светлой) и «OFF» (темной) позицией дисплейного пикселя.In order to be able to use the display panel in conditions of good as well as poor external lighting, additional lighting must be added. Using the principle of invisible UV light illumination according to the invention, in this implementation of the above electromagnetic display panel to show a “bus or train route”, the valve is made using a black matte material, preferably the same as that used in the main body 6 of the display pixel element. So, the “OFF” side of the valve 2b and the “OFF” section of the static surface 1b show a matte black pixel appearance without further processing. In order to obtain a very contrasting view of the “ON” position of the display pixel, the “ON” side of the valve 2a and the “ON” side of the static surface of the display pixel 1a are coated with a first layer (typically 10 μm thick) of _VIS paint 7 containing a dye that reflects visible light, and covered with a layer of _UV paint 7 containing a high concentration of UV-luminescent dye that absorbs light in the near UV spectral range and after absorption re-emits light in the visible spectral range (see Figure 1). The light spectrum emitted from the UV fluorescent dyes preferably corresponds to the reflection spectrum of the paint of the first _VIS layer 7 (Fig. 3c). Tilting valve 2 from one to another bistable position results in a switch between “ON” (light) and “OFF” (dark) position of the display pixel.

Реализация активного освещения вышеуказанной электромагнитной дисплейной панели 13, а также все другие соображения, относящиеся к видимости такого варианта осуществления, остаются такими же как и в примере 1.The implementation of active lighting of the above electromagnetic display panel 13, as well as all other considerations related to the visibility of such an embodiment, remain the same as in example 1.

Пример 4Example 4

В качестве альтернативы варианту осуществления электромагнитной дисплейной панели «автобусного или поездного показа» маршрута, как описано в примере 3, вышеуказанная дисплейная панель может быть выполнена таким способом, чтобы вращающиеся клапаны дисплейных пикселей 2, а также статичная плата 1 поверхности дисплейного пикселя (см. Фиг.2b и Фиг.3d) выполнены из пластичного материала 7 и содержат УФ-люминесцентные красители, согласно изобретению, введенные/растворенные в нем, а не используя тот же материал, который использован для производства тела 6 дисплейного пикселя.As an alternative to the embodiment of the electromagnetic display panel of the “bus or train display” of the route, as described in Example 3, the above display panel may be configured such that the rotary valves of the display pixels 2 as well as the static board 1 of the surface of the display pixel (see FIG. .2b and Fig.3d) are made of plastic material 7 and contain UV-luminescent dyes according to the invention, introduced / dissolved in it, and not using the same material used for the production of Wa body 6 display pixel.

Для того, чтобы гарантировать работу вышеуказанной электромагнитной дисплейной панели при освещении видимым светом или светом ближнего УФ-диапазона, необходимо, чтобы пластиковое «тело» клапана 2 (сторона 2a в Фиг.2b) и секция 1a статичной платы поверхности дисплейного пикселя 1, выполненные из вышеуказанного материала 7, отражали яркий видимый свет, когда дисплейный пиксель 13_P (см. Фиг.5) в состоянии «ON». Следовательно, пластический материал 7 должен быть более или менее прозрачным в видимом спектре, и поверхность клапана 2b должна быть покрыта слоем краски 7_VIS, которая полностью отражает свет в видимом спектре. Поскольку в этой реализации поверхность дисплейного пикселя сформирована поверхностью клапана 2a и секцией 1a статичной платы 1 поверхности дисплейного пикселя, последняя также должна быть покрыта на стороне, противоположной поступающему свету, слоем краски 7_VIS, которая полностью отражает свет в видимом спектре. Так как УФ-люминесцентные красители, введенные/растворенные в материале 7, излучают поглощенный свет ближнего УФ-диапазона, предпочтительно в том же видимом спектральном диапазоне, что и слой 7_VIS, вышеуказанный дисплейный пиксель показывает интенсивную яркую позицию (ON) под УФ или видимым светом. Если та же сторона 2b клапана 2, так же, как и секция статичной поверхности слоя 1b дисплейного пикселя покрыта наклоняющимся клапаном 2, покрыты слоем черной матовой краски 7B (полностью поглощая поступающий свет), то вращение клапана на 180° дает в результате переключение между «ON» (светлой) и «OFF» (темной) позициями дисплейного пикселя (см. Фиг.3d).In order to guarantee the operation of the above electromagnetic display panel when illuminated with visible light or near-UV light, it is necessary that the plastic “body” of the valve 2 (side 2a in FIG. 2b) and the section 1a of the static board surface of the display pixel 1, made of of the above material 7, reflected bright visible light when the display pixel 13 _P (see FIG. 5) is in the “ON” state. Therefore, the plastic material 7 should be more or less transparent in the visible spectrum, and the surface of the valve 2b should be covered with a layer of _VIS paint 7, which fully reflects the light in the visible spectrum. Since in this implementation, the surface of the display pixel is formed by the surface of the valve 2a and the section 1a of the static board 1 of the surface of the display pixel, the latter must also be coated on the opposite side of the incoming light with a layer of _VIS paint 7 that fully reflects the light in the visible spectrum. Since UV luminescent dyes introduced / dissolved in material 7 emit near-UV absorbed light, preferably in the same visible spectral range as _VIS layer 7, the above display pixel shows an intense bright position (ON) under UV or visible by the light. If the same side 2b of the valve 2, as well as the static surface section of the display pixel layer 1b, is covered with a tilting valve 2, covered with a layer of black matte paint 7B (completely absorbing the incoming light), then the rotation of the valve through 180 ° results in switching between ON ”(light) and“ OFF ”(dark) positions of the display pixel (see Fig. 3d).

Реализация активного освещения вышеуказанной электромагнитной дисплейной панели 13 (Фиг.5), а также все другие соображения, относящиеся к видимости такого варианта осуществления, остаются такими же, как обсужденные в Примере 1.The implementation of active lighting of the aforementioned electromagnetic display panel 13 (FIG. 5), as well as all other considerations related to the visibility of such an embodiment, remain the same as those discussed in Example 1.

Необходимо подчеркнуть, что вышеописанные примеры представляют только четыре исполнимых рабочих варианта осуществления предлагаемого электромагнитного дисплея, согласно изобретению. Различные модификации и изменения могут быть сделаны в пределах объема настоящего изобретения для того, чтобы выполнить адаптацию к конкретной конструкции/изготовлению электромагнитной дисплейной панели и/или принципу работы пикселя. Типичные модификации вышеуказанных примеров связаны с использованием красок, содержащих как УФ-люминесцентные красители, так и красители, отражающие видимый свет, вместо двух отдельных слоев разных красок, содержащих один или другой тип красителей, как описано в вышеуказанных примерах. Другое типичное изменение вышеуказанных примеров - это большие дисплейные панели (например, информационные панели в аэропорту), где вышеописанные технические решения, использовавшие стандартные флуоресцентные источники света «черного луча», не очень практичны, т.к. большие области не могут освещаться только со стороны. Направленные источники света ближнего УФ-диапазона должны быть более подходящими (см. Фиг.5). В случае, если требуется более сильное УФ-освещение, чем обеспечиваемое коммерчески доступными направленными лампами 16 «черного луча», стандартный источник света с парами ртути низкого давления, подобный направленной лампе Philips HPR 150, может использоваться взамен. Для того, чтобы устранить видимый свет, генерируемый вышеуказанными источниками, могут быть добавлены дополнительные цветные стеклянные поглощающие фильтры 14 видимого света (например, Стекло Schott EG3). Для того, чтобы уменьшать тепло, рассеиваемое этими фильтрами, согласовать максимум излучения света с максимумом поглощения света флуоресцентной краской (Фиг.1) и, наконец, для того, чтобы эффективно устранить нежелательный дальний УФ свет, может быть добавлен дополнительный тонкопленочный отражающий фильтр Фабри-Перо 15 (Фиг.5).It must be emphasized that the above examples represent only four executable working options for the implementation of the proposed electromagnetic display according to the invention. Various modifications and changes may be made within the scope of the present invention in order to adapt to a particular design / manufacture of an electromagnetic display panel and / or pixel operation principle. Typical modifications of the above examples involve the use of paints containing both UV-luminescent dyes and dyes that reflect visible light, instead of two separate layers of different paints containing one or another type of dye, as described in the above examples. Another typical modification of the above examples is large display panels (for example, information panels at the airport), where the technical solutions described above, using standard fluorescent black-ray light sources, are not very practical, because large areas cannot be illuminated only from the side. Directional near-UV light sources should be more suitable (see Figure 5). In the event that a stronger UV light is required than that provided by the commercially available 16-beam black beam directional lamps, a standard light source with low pressure mercury vapor, similar to the Philips HPR 150 directional lamp, can be used instead. In order to eliminate the visible light generated by the above sources, additional color glass visible light absorbing filters 14 (e.g., Schott EG3 Glass) may be added. In order to reduce the heat dissipated by these filters, to match the maximum of light emission with the maximum of light absorption by fluorescent paint (Figure 1) and, finally, in order to effectively eliminate unwanted far UV light, an additional thin-film reflective Fabry filter can be added. Pen 15 (Figure 5).

Claims

1. An electromagnetic display panel consisting of a matrix array in the general case of square display pixels with valves (2) moved by the electromagnetic method, having two bistable positions and means (11, 16) for lighting, to ensure operation in poor ambient lighting conditions, «oN» and «OFF» position display pixels (13 _{p) is} defined by two bistable positions of the movable valve (2) and displayed visually contrasting color to the surfaces (13 _{p) of} display pixels, each of the valves (2) has adt a permanent permanent magnet and each of the pixels has a built-in solenoid (3) with a semi-rigid magnetic core (8), configured to move the valve (2) from one bistable position to another by means of electric current pulses, characterized in that the means (11, 16) for illumination emit light in the near-UV spectral range and that the surface of the display pixel (13 _p), is mapped into one of two bistable positions corresponding or «ON», or «OFF» positions of the display pixel contains fluorescent dyes, ogloschayuschie light in the near UV range and emit light in the visible spectral range.

2. The electromagnetic display panel according to claim 1, characterized in that the fluorescent dyes that absorb light in the near UV range and emit light in the visible spectral range are introduced into the surface layer of the display pixel (13 _p ) displayed in one of two bistable positions the movable valve (2), corresponding to either “ON” or “OFF” positions of the display pixel, and that said UV fluorescent dyes are introduced by coloring the above surface layer of the display pixel (13 _p ) with a paint layer (7 _VIS ) containing color visible dyes that reflect light in the visible spectral range, which is coated with a layer (7 _UV ) of paint containing fluorescent dyes of the near UV range.

3. The electromagnetic display panel according to claim 1, characterized in that the fluorescent dyes that absorb light in the near UV range and emit light in the visible spectral range are introduced into the surface layer of the display pixel (13 _p ) displayed in one of two bistable positions the movable valve (2), corresponding to either “ON” or “OFF” positions of the display pixel, and that said UV fluorescent dyes are introduced by coloring the above surface layer of the display pixel (13 _p ) with a paint layer containing color dyes that reflect light in the visible spectral range, as well as fluorescent dyes near UV.

4. The electromagnetic display panel according to claim 1, characterized in that the UV fluorescent additives that absorb light in the near UV range and emit light in the visible spectral range are introduced into the surface layer of the display pixel (13 _p ) by introducing / dissolving the above dyes into the plastic material of which the above surface layer of the display pixel is made (13 _p ).

5. An electromagnetic display panel according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the means (11, 16) for illumination are standard “black ray” fluorescent lamps emitting light in the near UV range.

6. An electromagnetic display panel according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the lighting means (11, 16) include an additional gray filter (12), as well as a suitably formed light reflector (10) for equalizing the UV intensity - lights on the display panel.

7. An electromagnetic display panel according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the means (11, 16) for lighting include standard "directional" UV light sources (16) and additional glass filters (14) that absorb visible light, preferably in combination with reflectors (15) with a thin film, the spectral dependence of which is optimized so that the effective spectral dependence of both filters has a center at the maximum absorption of fluorescent paint.