本發(fā)明涉及到一種顯示裝置，更具體地講涉及到為了顯示引人注意的視在信息，該顯示裝置包括有：一個(gè)剛性的光傳輸器，它的第一方向?qū)嵸|(zhì)上大于與其基本上正交的至少第二方向的尺寸;一個(gè)光傳輸載體，它貼近在基本上與傳輸器第二方向正交表面的至少一部份表面上;在上述載體中分布有熒光或磷光顏料或顏料復(fù)合物;以及至少一個(gè)光源，主要向傳輸器內(nèi)沿其第一方向幅射光線。

本發(fā)明進(jìn)一步涉及到該剛性光傳輸器和光源的組合件;以及涉及到光傳輸載體和熒光或磷光的混合物，或分別取其一種或一起采用。

法國(guó)專(zhuān)利FR-A-1028118公開(kāi)了上述類(lèi)型的顯示裝置。但是，根據(jù)該法國(guó)專(zhuān)利的說(shuō)明書(shū)的敘述，它采用一種“照明熒光筒”作為光源，該光筒本身沒(méi)有紫外光源。在該法國(guó)專(zhuān)利中推薦采用的顏料或顏料復(fù)合物是由一般商用顏料構(gòu)成，例如用鋁染料、通用的漆和鉻酸鹽類(lèi)漆，但是比較好地是采用由二氧化鈦與上述顏料合成的物質(zhì)。二氧化鈦可以用氧化鋅來(lái)代替。為了獲得白色則可僅用二氧化鈦，而不用任何其它彩色顏料。

但是須知，上述顏料是普通的發(fā)光顏料而非熒光顏料，它意味著這些先有技術(shù)中所用的顏料設(shè)有被紫外光線幅射而發(fā)熒光的性質(zhì)。

進(jìn)一步看到在現(xiàn)有裝置中所取得的圖象的光強(qiáng)是靠黑色背景而提高的。

美國(guó)專(zhuān)利US-A-3372504談到了關(guān)于照明裝置，它包括有一對(duì)板狀反射器，在每器的至少一側(cè)裝有一個(gè)光反射表面，該反射器位于所述的反射表面對(duì)面，彼此空間地分開(kāi)，光源則布置在各反射器之間。該光源包括有：多個(gè)伸長(zhǎng)的燈光裝置，并具有一定的光譜發(fā)射特性，也即它包括有從紫外光到可見(jiàn)蘭色部分頻譜的光譜發(fā)射，圖象是用光裝置進(jìn)行邊光傳遞呈現(xiàn)的。

日本專(zhuān)利文摘卷4，NO.1341983年6月11日的日本東京版1279頁(yè);以及JP-A-58050516專(zhuān)利文獻(xiàn)論到一種彩色顯影的顯示盤(pán)。該顯示盤(pán)包括一種含有分布物質(zhì)（例如芪熒光體添加劑）的光傳輸材料（例如聚氯乙烯吡咯烷酮），它在紫外光照射下顯示顏色，這種材料加到透明塑料板（例如聚碳酸脂樹(shù)脂板）的一邊或兩邊上，該板為0.5～10mm厚并且吸收波長(zhǎng)短于370mm的紫外光線。沿著該塑料板的一邊或兩邊上發(fā)生幅射，而不是從塑料板的底部產(chǎn)生。如果用光幅照兩邊，則貼附在兩邊上的彩色顯示材料構(gòu)成的彩色圖象即能被看到。

德國(guó)專(zhuān)利DE-A-1179095揭示了一個(gè)類(lèi)似的裝置，它與前述法國(guó)專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)1028118概述的相同，即沒(méi)有紫外光也無(wú)磷光。

英國(guó)專(zhuān)利GB-A-626240揭示了一個(gè)顯示裝置，它含有能在光照下看到的刻痕或圖樣，這些刻痕或圖樣是刻畫(huà)在支撐材料上，該刻痕可用熒光材料填充或涂敷。

所提到的這類(lèi)顯示裝置能把信號(hào)或裝飾字符的信息傳到其表面上這個(gè)表面能直接和方便地被觀察者看到。所期望的是藉助于任何光效果使信息得到較強(qiáng)的引人注意力，并且特別期望的是將影響擴(kuò)大到周?chē)h(huán)境。所以本發(fā)明的顯示裝置即是為了達(dá)到廣告的目的，為了在最廣的感度范圍顯示信號(hào)的目的，更詳細(xì)地說(shuō)是為了達(dá)到交通、玩具、運(yùn)動(dòng)和游戲、以及在藝術(shù)領(lǐng)域和技藝方面的目的。

對(duì)這類(lèi)顯示裝置，在先有技術(shù)中為了增加信號(hào)的明顯性的予期的光學(xué)效果，是利用可見(jiàn)頻率范圍的光源的照明來(lái)取得。在先有技術(shù)中光源被放在顯示裝置的前面，所以觀察者看到的是被符號(hào)所反射的光線。但是，光源也可以放在顯示裝置的后面，在這種情況下，顯示裝置的本身是透明的或至少在其中一部份區(qū)域上傳輸一些彩色。

這些先有技術(shù)中的顯示裝置存在的缺點(diǎn)是，在觀察者的方向上必須有很大的深度，這是因?yàn)楣庠粗荒芊旁陲@示器每個(gè)平面體的前面或后面所致。還有，對(duì)這些先有技術(shù)的顯示裝置因?yàn)楸仨氄樟溜@示裝置本體的整個(gè)表面，故需要相當(dāng)大的能量以產(chǎn)生相應(yīng)的光。

本發(fā)明的目的即為對(duì)如上述類(lèi)型的顯示裝置提供出一種具有低能量消耗而對(duì)宣傳符號(hào)極其醒目的顯示裝置;本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供一種具有較小深度的顯示裝置，因此即可以將其平平地貼附在墻壁上。

按照本發(fā)明所提供的顯示裝置即能達(dá)到上述目的。這種顯示裝置包括有：一個(gè)剛性的光傳輸器，它的第一方向?qū)嵸|(zhì)上大于基本上與其正交的至少第二方向的尺寸;一個(gè)光傳輸載體，它貼近于與傳輸器的第二方向基本上正交的表面的至少一部份表面上;擴(kuò)散在上述載體中的一種熒光或磷光顏料，或顏料復(fù)合物;以及至少一個(gè)主要向傳輸器第一方向幅射光的光源;其特征為所述的光傳輸器為由紫外光傳輸材料構(gòu)成，并且所述的載體包括有熒光顏料。

由于按照本發(fā)明做的顯示裝置的光源發(fā)射的光線是橫跨過(guò)傳輸器的較短尺寸，故而總的顯示裝置的深度與先有技術(shù)中光源放在顯示裝置前面或后面的顯示裝置相對(duì)比幾乎可以極限到最短尺寸。在本發(fā)明的顯示裝置中進(jìn)一步可取得下述，即大多數(shù)側(cè)向地射進(jìn)傳輸器的光線在與光傳輸載體交界面處又互不相干地離開(kāi)傳輸器，所以光線被集中地射在表示有顯示裝置的信息符號(hào)所在的傳輸器表面的區(qū)域內(nèi)，這種現(xiàn)象是因?yàn)椋涸诓煌凵渎实牟牧系慕唤缑嫣?，如果入射?光線與交界面的法線間夫角-不超越極限角φ時(shí)，光線將只從高折射率材料上離開(kāi)。該極限角φ決定于在光線所涉及的波長(zhǎng)下各材料的折射率之間的關(guān)系。因?yàn)楸景l(fā)明顯示裝置的傳輸器可以是玻璃或是不碎透明塑膠料類(lèi)的塑料制成的，而且其形狀決定了使掠過(guò)的入射光的入射角實(shí)際上將永遠(yuǎn)大于玻璃和空氣之間極限角，以致于光線在傳輸器上設(shè)有被光傳輸載體所復(fù)蓋的區(qū)域表面上完全地被反射。如果載體的折射率大于傳輸器，或是至少小的不多，則在傳輸器與光傳輸載體之間的交界面處掠射的光線將有可能離開(kāi)傳輸器，因?yàn)樵谶@種情況下，極限角φ不存在或至少接近90°。

所以，在傳輸器的折射率與載體的折射率之間的差值應(yīng)小于在傳輸器的折射率與空氣折射率之間的差值的1/3，即

0≤｜n傳輸器-n載體｜≤1/3（n傳輸器-n空氣）

或曰：載體的折射率＞傳輸器的折射率。

按照本發(fā)明的進(jìn)一步較佳實(shí)施例是在沒(méi)有光線通過(guò)而射入到傳輸器的那些端邊上設(shè)置有鏡面元件，據(jù)此特性而獲得：射到傳輸器和空氣的交界面上的光線將在傳輸器的終端被反射，直到最后它們通過(guò)傳輸器和光傳輸載體之間的一個(gè)交界面處離開(kāi)傳輸器。

然而，沒(méi)有光線通過(guò)傳輸器的各端邊射到傳輸器，這有利于將傳輸器的這些端邊用熒光顏料復(fù)蓋以便在各端邊處獲得附加的光照。

射到傳輸器表面上蓋有光傳輸載體區(qū)域的光將稍偏離直線地在交界面處續(xù)續(xù)傳輸，并且該光線將射在載體中分布的發(fā)光顏料粒子上，藉此使存在的活潑的原子、分子或中心受到激歷，而隨后即將所接受的能量的一部份以較長(zhǎng)的波長(zhǎng)向各方向幅射。在這種方式中，至少在直射到顯示裝置前面觀察者處的光線部份由于方向地改變所致而稍徽偏離正交地射到光傳輸載體與空氣間的交界面處，并且能夠穿透出來(lái)，觀察者看到這些從顯示器散布出來(lái)的信號(hào)，就好象這些信號(hào)被從后面以高強(qiáng)度的光照亮一樣，于是傳輸器上沒(méi)被復(fù)蓋的區(qū)域看上去就是黑暗的。

如前所述，本發(fā)明顯示器的光源發(fā)射的是在紫外光線區(qū)域內(nèi)的光，這樣的光能夠激發(fā)很多種熒光材料發(fā)射在整個(gè)可見(jiàn)頻譜內(nèi)的熒光，還有，在非復(fù)蓋的傳輸器區(qū)域表面最后逃逸的小部份紫外光線，是人眼不可見(jiàn)的，所以在燦耀的圖案和黑色背景之間有很強(qiáng)的穩(wěn)定對(duì)比度，這對(duì)所顯示的信號(hào)的引人注目性是非常有利的。

按照本發(fā)明做的顯示裝置的傳輸器原則上可以是任意的剛性的光傳輸材料，例如玻璃或一種丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂都可以。但是許多這類(lèi)材料具有很大的吸收紫外光線能量的性質(zhì)，故在利用發(fā)射紫外光的光源情況中很少考慮采用它們，最后定為采用一種能傳輸紫外線的樹(shù)脂較好，例如用象石英或其它紫外線傳輸玻璃等類(lèi)的透明材料，雖然它們能夠傳輸紫外光，但是實(shí)用中末免嫌太貴了。

按照本發(fā)明做的顯示裝置的傳輸器可以為任意形狀（例如平的或彎曲的），所提供的上述定義的第一和第二方向可以在其中指定。特別是對(duì)要求有任意高度和寬度的平板以及具有相當(dāng)小的厚度的平板的情況是非常地適宜，無(wú)論哪種情況，光線從長(zhǎng)向或橫向幅射都沒(méi)有什么差異。這樣一種平板的前表面對(duì)應(yīng)用將發(fā)光顏料分布在所期望圖形的載體中是適合的，這種含有發(fā)光材料的載體在光源的激活下表現(xiàn)出非常地燦爛。

在另一方面，傳輸器也可以做成如線柱一樣的形狀，在某種情況下，可利用點(diǎn)形的光源（例如激光器）將狹細(xì)的光柱射向線柱的一端和光傳輸載體上，含有的顏料的載體是加在部份線柱的周?chē)砻嫔系?。幅射光將主要地只能通過(guò)所加上的載體處離開(kāi)線柱，即使線柱不是直線地而是有些彎曲地伸長(zhǎng)時(shí)也是如此，按照本發(fā)明所做的顯示裝置的這樣一種實(shí)施例將第一次應(yīng)用到技術(shù)場(chǎng)合，其中通過(guò)線柱傳輸光線是主要的目的，而加上燦爛的圖形以作為監(jiān)控目的的信號(hào)。

按照本發(fā)明所做的顯示裝置的光傳輸載體可以是任何適于結(jié)合顏料的透明粘合劑，例如在此技術(shù)領(lǐng)域中一般熟知的漆料，這種粘合劑應(yīng)為一種液體或膠糊體，它與顏料調(diào)合后可以普通的方式-刷塗，板印刷等方法加到傳輸器上并最后變硬或變乾。

按照本發(fā)明的一種特別實(shí)惠的實(shí)施方案是將光傳輸載體用硅氧烷或硅酮樹(shù)脂構(gòu)成。這樣的硅氧烷或硅酮樹(shù)脂便于在空氣中形成整體硬化，這樣子非常適于加工和形成許多種形狀（平的、線狀的、仿形等）并且可以隨意地加到表面上或從其上取下。按照本發(fā)明所用的這樣一種硅酮樹(shù)脂與發(fā)光顏料的混合物在水平和垂直的平面上直到約40mm都能牢固地固定，并且不需要加熱即可在空氣中固化。在固化該材料后呈現(xiàn)出500%的延伸率，而且已發(fā)現(xiàn)這種硅酮樹(shù)脂對(duì)于本身相對(duì)不穩(wěn)定的發(fā)光顏料具有一種保護(hù)效應(yīng)，因而與通常情況相比較，由于發(fā)光顏料的耗盡而需對(duì)所加的圖形進(jìn)行更換的頻次即有所減少。但是，某些用戶由于某些其它的原因而想驟次地改變所加的信號(hào)圖形，于是需進(jìn)行更換，而該硅酮樹(shù)脂在固化狀態(tài)下具有自保持的自然性質(zhì)，這一點(diǎn)對(duì)此種情況就格外有利，因?yàn)榭梢詮谋砻嫔霞由虾统废滤鼈儾⑶铱梢院?jiǎn)便地從該處挪開(kāi)它們。

此外，該載體還可如愿地變化厚度以便能在原來(lái)裝飾的最初的顏色上添加上各種彩色。

按照本發(fā)明所提供的在光傳輸載體中的發(fā)光顏料或顏料復(fù)合物必須包括有磷光和磷光顏料兩者其中之一種，對(duì)于這些顏料都可以從相關(guān)的技術(shù)文獻(xiàn)中查到。在這方面，考慮到熒光顏料用作同時(shí)（在約1ms內(nèi)）將接受的光能量又射出光線，而以磷光顏料做為以較長(zhǎng)的時(shí)延直到吸收了光能后幾小時(shí)再發(fā)光。熒光或磷光顏料或顏料復(fù)合物可發(fā)射任意所期望顏色的光是已知的，而該技術(shù)領(lǐng)域的人也知道通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇顏料或混合添加物和變化度等可簡(jiǎn)便地達(dá)到調(diào)節(jié)出所期望的光亮和彩色深淺。

可以不做為限制地舉例來(lái)介紹出下述合適的熒光或磷光顏料：無(wú)機(jī)顏料如亞硫酸鋅、鎢酸鈣、鎢酸鎂、硅酸鋅、鹵代磷酸鈣、硅酸鈣和磷酸鈣，最后摻雜以銅、銀或錳;以及有機(jī)顏料如并四苯、蔥和酞的衍生物。

因?yàn)榘l(fā)光顏料復(fù)合物中有熒光顏料，故該復(fù)合物也具有在夜間閃光效應(yīng)，對(duì)這種顏料舉例來(lái)說(shuō)如某些吖啶衍生物、噻噸衍生物、如熒光素和若丹明、硫代噻噸衍生物以及芘。

特別是當(dāng)應(yīng)用硅酮樹(shù)脂作為載體時(shí)，它可以一層厚層做為輪廓地加到顯示裝置的傳輸器上，用這種方法來(lái)加強(qiáng)照耀效應(yīng)。還有當(dāng)日光掠過(guò)地射在按照本發(fā)明做的顯示裝置的前表面時(shí)它也將射在表面上包含有日光熒光顏料的載體輪廓內(nèi)比平的圖形情況下較大的表面上，借助在所有方向上分散的顏料，該掠過(guò)的入射日光也被偏轉(zhuǎn)而離開(kāi)觀察者的方向，這種情況在平面圖形時(shí)就不會(huì)產(chǎn)生。

按前面對(duì)本發(fā)明所做成的顯示裝置的描述可知，在一個(gè)剛性的光傳輸器和一個(gè)光源的組合件上施加以所期望的圖形是專(zhuān)門(mén)處理的，由光傳輸載體和發(fā)光顏料或顏料復(fù)合物相混合的物質(zhì)仍然是一種液體或膠糊體的調(diào)合物。因?yàn)樗拥膱D形的特征是最后由用戶的意愿所定的而且這一點(diǎn)對(duì)顯示裝置制造廠來(lái)說(shuō)一般還不知道，故本發(fā)明在一方面既考慮到包括了上述的組合件，而在另一方面也考慮到上述的混合物，或者分開(kāi)包裝，或者整套合并提供，由用戶決定怎樣方式購(gòu)置。由于上述的原因，按照本發(fā)明所提供的這種混合物較好地是包括有聚硅氧烷或硅酮樹(shù)脂，以及一種發(fā)光顏料或顏料復(fù)合物。

下面將結(jié)合附圖和例子對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步解釋?zhuān)邮前凑毡景l(fā)明所提供的如下混合物之例，即聚硅氧烷或硅酮樹(shù)脂和發(fā)光顏料或顏料復(fù)合物構(gòu)成的混合物。

圖1為本發(fā)明顯示裝置第一實(shí)施例的布置圖;

圖2為圖1中Ⅱ-Ⅱ剖線視圖，其中示出了某些代表性的光線路徑;

圖3為本發(fā)明顯示裝置第二實(shí)施例視圖。

圖1所示為一板狀、剛性的光傳輸器1，其中的箭頭2指示前所定義的傳輸器的第一方向，且在此例中它相當(dāng)于該傳輸器板的長(zhǎng)方向;箭頭3則指示前所定義的傳輸器的第二方向，且相當(dāng)于該板的厚度方向。該圖中的三個(gè)側(cè)邊，即上邊、右邊和下邊設(shè)置有鏡面元件4。傳輸器區(qū)域5系由擴(kuò)散有發(fā)光顏料或顏料復(fù)合物的光傳輸載體構(gòu)成，這些區(qū)域在前表面6上構(gòu)成所期望的圖形。

在傳輸器1的無(wú)復(fù)蓋側(cè)邊9的左方設(shè)有適當(dāng)形狀的光源7，它被緊固器（未示出）固定住。在此給定的例中，光源7為伸長(zhǎng)形，并且用電氣裝置（未示出）激歷。在光源7的背面裝有一個(gè)反射器8，以便將光源7的光線盡多地向傳輸器1的第一方向2幅射。

下面根據(jù)圖1中剖線Ⅱ-Ⅱ所得的斷面圖2來(lái)闡述本發(fā)明顯示裝置的工作情況。圖2示出了加到傳輸器1的前表面6上的區(qū)域5，該區(qū)域5中包括有光傳輸載體，在載體中分布有顏料粒子12、14、16。從本圖中可進(jìn)一步看到，傳輸器1和載體5間的界面與第二方向3正交，而與第一方向2相平行，布置在傳輸器1左方的光源7幅射出的光線平行于或基本上平行于傳輸器的第一方向2，光源籍反射器8支住，圖中舉出了3條代表性光線即11、13及15作為示例。

第一道光線11射到傳輸器和載體間交界面處的傳輸器1的前表面6上，并且由于交界面處兩種材料之間折射率稍微不同，故通過(guò)此交界面的光線稍微有些偏離直線，在區(qū)域5中，光線11射到顏料粒子12而激歷該粒子相繼向各方向發(fā)出光。

第二道光線13以一個(gè)入射角射到傳輸器1前表面上的非復(fù)蓋區(qū)域，此入射角大于傳輸器材料與空氣中的極限角度，并因而成為全反射，并相繼地射到裝在相對(duì)的側(cè)邊上的鏡面元件4上，在這里光線再一次被反射，而由此使光線13最后通過(guò)傳輸器背表面10而射到左面的區(qū)域5上。經(jīng)過(guò)傳輸器和載體之間稍微偏離直線地傳輸之后，該光線射到顏料粒子14上并將之激歷向各方向發(fā)射光線。

第三道光線15從背表面10上反射并經(jīng)過(guò)鏡面元件4而射到右區(qū)域5上，在這里它激發(fā)了顏料粒子16。

從所述的三個(gè)例子中闡述的光路徑可知，大部分幅射光線通過(guò)區(qū)域5而互不相干地離開(kāi)傳輸器，因此坐在顯示器前面的觀察者即能見(jiàn)到此光，顏料粒子12、14、16向觀察者方向發(fā)射的光，因?yàn)樵谳d體和空氣之間的交界面處將只有一個(gè)很小的入射角。所以光線能夠通過(guò)此交界面。如果光源7是一個(gè)紫外線光源，則幅射的不可見(jiàn)紫外線將因顏料粒子12、14、16的拖延而延長(zhǎng)到整個(gè)可見(jiàn)范圍內(nèi)可見(jiàn)的波長(zhǎng)。

圖3表示本發(fā)明顯示器的第二實(shí)施例。其中傳輸體21為一線柱物，在它的園柱表面上載有載體區(qū)域25，其中包含有發(fā)光顏料或顏料復(fù)合物。第一方向2相當(dāng)于線柱傳輸體21的縱長(zhǎng)向，而第二方向3則是與線柱縱軸正交的任意方向，在這一例中的光源為圖中示意地畫(huà)出的激光光源27，從中幅射出單一光線或狹光柱30，它是從線柱21的一端射入的。因?yàn)榫€柱具有一限定的曲率，使幅射光線只能從一定的地方離開(kāi)，也即從被區(qū)域25復(fù)蓋處的線柱上離開(kāi)，在線柱21的另一端上設(shè)有鏡面元件4。

按照本發(fā)明所提供的一個(gè)例子如下，將未塑化的混合物用擠壓的方法以一種所期望的圖形塗到一塊平板的表面上，并在常溫下在空氣中進(jìn)行固化，這種混合物如下：

端羥基聚二甲基硅氧烷（dihydraxypolydimethyl

siloxane）55～64%

二甲基聚二甲基硅氧烷（dimethylpolydimethyl

siloxane）26～35%

乙酸基硅烷（acetoxysilane）

4%

火成的硅石（pyrogenicsilica）8%

雙丁基錫二月桂酸酯（dibutyltindilaurate）0.3%

發(fā)光顏料或顏料復(fù)合物0.5～8%

這些復(fù)合物特別適用于下述的熒光顏料或磷光顏料：氨基苯二甲酰亞氨基若丹明（aminonaphthalimiderhodamine）、包括有甲醛樹(shù)脂（formaldehyderesin），酞菁（phthalocy-anine）、亞硫酸鋅、亞硫酸鎘、活性亞硫酸鈣銅（copperactivatedcalciumsulfite）和鐵淦氧。光學(xué)增艷劑也可包括在這些復(fù)合物中。