Displays

  • Intelligentes Catering mit RFID

    Logo Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie

    Im Rahmen des Verbundprojektes »iC-RFID - Intelligent Catering via RFID« wurde zunächst der Ist-Zustand der kompletten Prozesskette des Luftfahrt-Caterings analysiert. Ausgehend von den Ergebnissen dieser Analyse wurden neue Service-Konzepte entwickelt und im Rahmen eines System-Demonstrators umgesetzt. Besondere Bedeutung kam dabei dem konsequenten Einsatz der Radiofrequenz-Identifikation (RFID) entlang der gesamten Prozesskette zu.

    Um dieses Ziel zu erreichen, wurde ein Konsortium mit Vertretern aus Wirtschaft und Forschung gebildet, das sich durch langjährige Kompetenzen im Luftfahrtbereich, in der RFID-Branche sowie der Prozessstandardisierung auszeichnet. Dem Konsortium gehörten die Airbus Operations GmbH, Hamburg, die EADS Deutschland GmbH, München, das Fraunhofer IAO, Stuttgart, die Fraunhofer PYCO, Teltow, die FH Köln sowie die autoID Systems GmbH, Brackenheim, die B&W Engineering GmbH & Co. KG, Neu-Ulm und die MGS - Modular Galley Systems AG, Elchingen an. Damit sind wesentliche Kompetenzen in den Bereichen RFID, Middleware, Airline-Catering-Systeme und Flugzeug-Equipment gebündelt worden.

    Die Fraunhofer-Einrichtung für Polymermaterialien und Composite PYCO entwickelte ein »Digital Flight Label« als bistabiles Flüssigkristalldisplay, das es erlaubt, auf einem RFID-Tag gespeicherte Daten zusätzlich zu visualieren. Damit sollen die in der Logistik von Catering-Transport-Behältern wichtigen Daten, bspw. an Trolleys, angezeigt werden, womit gegenwärtig übliche Einweg-Lösungen auf Papierbasis durch eine elektronische Mehrweglösung erstetzt werden können.

    Das Vorhaben »iC-RFID - Intelligent Catering via RFID« wurde mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie unter dem Förderkennzeichen 01MT06006 gefördert.

  • »No« Power LC-Displays

    Flexible auf Polymersubstraten aufgebaute Displays gestatten eine Biegung des Displays, die neben Flachanordnungen wie in herkömmlichen Displays jede Form der gebogenen Anordnung möglich machen. Außerdem wird durch den Einsatz von Polymersubstraten eine Gewichtsreduktion und eine Erhöhung der Bruchfestigkeit des Displays erreicht, was vor allem beim Einsatz in der mobilen Telekommunikation wichtig ist.

    Weitere Aspekte bei den neu entwickelten LCDs sind ihre Bistabilität und Reflektivität. Der erste Effekt ermöglicht die Herstellung von »Speicherdisplays«, d.h. beim Abschalten des Displays bleibt die Anzeige bis zum nächsten Schaltprozess erhalten. Dies ermöglicht die Herstellung von Displays ohne eigene Energieversorgung; die für den Umschaltprozess benötigte Energie kann über Funk zugeführt werden. Reflektive Displays benötigen keine Hintergrundbeleuchtung und können unter Umgebungslichtbedingungen ausgelesen werden, was auch zu einer Reduktion des Gewichtes und des Energiebedarfs des LCD beiträgt.

     

    Anwendungsfelder

    Flexible Displays haben ein großes Anwendungspotential in der mobilen Telekommunikation. Zu nennen sind hierbei so unterschiedliche Bereiche wie Displays für Handys, PDAs oder Smart-Cards, vor allem aber low-cost-Anwendungen wie elektronische Etiketten im Transportwesen (Gepäckbeförderung, Paketdienst) oder elektronische Preisschilder sind denkbar. Die auf dem Display angezeigte Information kann über Transponder übertragen oder ausgelesen werden.

     

    Wissenschaftliche Leistung

    Für den Einsatz von flexiblen, reflektiven, bistabilen Displays müssen neue Materialien entwickelt werden. Ein umfassendes Know-how wurde durch die Synthese neuer Dotanden erworben, die ein besonders hohes Verdrillungsvermögen besitzen und damit die Herstellung von Displays ermöglichen, die mit Schaltspannungen < 20 V angesteuert werden können. Die derzeitige Materialentwicklung konzentriert sich auf die Verbesserung der Druckstabilität der bistabilen Flüssigkristallanzeigen.

     

    Referenzen

    Das Projekt wurde vom BMBF unterstützt (FKZ: 01 BK 912) und in enger Kooperation mit der Optrex Europe GmbH durchgeführt

  • Chirale Dotierstoffe für Flüssigkristall-Displays (LCDs)

    Eines der auffallendsten Beispiele für helikale Überstrukturen stellt die Phasenchiralität bestimmter Flüssigkristalle (LCs) dar. Diese Phasenchiralität kann eine Folge des chiralen Charakters der konstituerenden Moleküle selbst sein, oder sie wird durch äußere Einwirkung induziert. Dabei reagieren mesogene Phasenstrukturen offenbar besonders empfindlich auf chirale Störungen. Derartige Störungen können z.B. durch Chiralitätsübertragung von optisch aktiven Zusätzen hervorgerufen werden. Es ist deshalb häufig zu beobachten, dass bereits geringste Mengen chiraler Substanzen ausreichen, um eine optisch aktive Flüssigkristallphase (z.B. eine cholesterische LC Phase) zu erzeugen. In der Praxis werden achiralen LC Phasen einfach geeignete optisch aktive Verbindungen –chirale Dotierstoffe- zugesetzt. Die so entstandene helikale Überstruktur ist für die selektive Reflektion zirkular polarisierten Lichtes verantwortlich.


    Diese für cholesterische LCs charakteristische Eigenschaft bildet die Grundlage für zahlreiche Anwendungen. Abgesehen von der Verwendung für Beschichtungen und Pigmente, deren Farbe vom Betrachtungswinkel abhängt, spielen diese LCs bei der Herstellung von reflektiven Displays (CLCDs), von reflektiven Polarisatoren, von Verzögerungsfilmen, von diffusen Reflektoren, von optischen Filtern oder von Laser-Modulatoren eine erhebliche Rolle.

     

    Neue Dotierstoffe

    Eine weitere Besonderheit stellt das Speicherverhalten von bestimmten, in elektrischen Feldern erzeugbaren,Texturen cholesterischer LCs dar. Diese Eigenschaft wird in reflektiven, bistabilen, cholesterischen Displays, sog. »zero-power displays«, ausgenutzt. Deshalb ist die Verfügbarkeit von Dotierstoffen, die den speziellen Anforderungen der Display-Industrie genügen, wie z.B. hohes chirales Induktionsvermögen, chemische und photochemische Stabilität sowie ausreichende Löslichkeit, von großer Bedeutung. Aus diesem Grund wurden zahlreiche neue chirale Dotierstoffe, abgeleitet von kostengünstigen Ausgangsstoffen (1,3-Dioxolane, Zuckeralkohole, Binaphthol) hergestellt und geprüft. Damit steht jetzt eine Auswahl von Dotanden mit besonders günstigen Eigenschaften zur Verfügung. Beispiel: Etwa 5 Masseprozent des neuen Dotanden 1.4:3.6-Dianhydro-D-sorbit-2.5-di-(6-n-hexyloxy-2-naphthoesäureester) (B1), gelöst in der kommerziellen nematischen LC-Mischung E7, reichen aus, um eine grünes Licht reflektierende cholesterische Phase zu erzeugen. Im Vergleich dazu werden ca. 30 Masseprozent des in der Display-Industrie häufig verwendeten (S)-4-Cyano-4’-(2-methylbutyl)-1,1’-biphenyls (CB15) benötigt, um den analogen optischen Effekt zu erzielen.

     

    Referenzen

    Die Arbeiten wurden vom BMBF unterstützt (FKZ: 01 BK 912).

     

    Literatur

    • C. Boeffel, H. Sawade, F. Kuschel, H. Zaschke, M. Bauer: Neue Hexitester mit kondensierten aromatischen Säureresten und ihre Verwendung als chirale Dotierstoffe, DE 103 51 364 A1 (2003)
    • M. Bauer, F. Kuschel, H. Sawade, C. Boeffel: Polymerisierbare oder vernetzbare Dotierstoffe, diese enthaltende flüssigkristalline Zusammensetzung und deren Verwendung, DE 10 2004 038 131.3 (2004)
    • M. Bauer, C. Boeffel, F. Kuschel, H. Zaschke: Evaluation of chiral dopants for LCD applications, Journal of the Society for Information Display [online computer file] 14(9), p. 805–812 (2006)