NL2036508B1

NL2036508B1 - Image display device and atomizer device

Info

Publication number: NL2036508B1
Application number: NL2036508A
Authority: NL
Inventors: Johannes Maria Van Rijn Cornelis; Nijdam Wietze; Joseph Van Egmond Henri
Original assignee: Medspray B V
Priority date: 2023-12-13
Filing date: 2023-12-13
Publication date: 2025-06-20
Also published as: WO2025126126A1

Abstract

_13_ Uittreksel: Beeldweergave-inrichting en verstuiverinrichting 5 Een beeldweergave-inrichting omvat een beeldscherm (5) voor het weergeven van een uit beeld en beeldgeneratiemiddelen (10) die, gedurende bedrijf, een uit beeldpunten samengesteld beeld op het beeldscherm verschaffen. De beeldgeneratiemiddelen omvatten een vloeistofreservoir (12) voor het houden van een vloeistof en een verstuiverlichaam (20) voor het verstuiven van de vloeistof. Het verstuiverlichaam omvat een aantal 10 verstuiveropeningen (150) die elk een vloeistofstraal (R) van de vloeistof afgeven en ter plaatse van een raakpunt op het beeldscherm werpen. Het beeldscherm omvat een substraat dat een zichtbare reactie met de vloeistof geeft. De raakpunten van de door de verstuiveropeningen (150) afgegeven vloeistofstralen (R) verschaffen tezamen de beeldpunten van ten minste een deel van het beeld op het substraat. 15 Fig. 1_13_ Excerpt: Image Display Device and Spray Device 5 An image display device comprises a screen (5) for displaying an image and image-generating means (10) which, during operation, provide a composite image on the screen. The image-generating means comprise a fluid reservoir (12) for holding a fluid and an atomizer body (20) for atomizing the fluid. The atomizer body comprises a plurality of atomizer openings (150), each of which emits a jet (R) of the fluid and throws it onto the screen at a point of contact. The screen comprises a substrate that produces a visible reaction with the fluid. The points of contact of the jets (R) of fluid emitted by the atomizer openings (150) together provide the pixels of at least a portion of the image on the substrate. 15 Fig. 1

Description

Beeldweergave-inrichting en verstuiverinrichtingImage display device and atomizer device

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een beeldweergave-inrichting, omvattende een beeldscherm voor het weergeven van een beeld en beeldgeneratiemiddelen die, gedurende bedrijf, een uit beeldpunten samengesteld beeld op het beeldscherm verschaffen.The present invention relates to an image display device comprising a screen for displaying an image and image generating means which, during operation, provide an image composed of pixels on the screen.

Beeldweergave-inrichtingen zijn een welhaast niet meer weg te denken onderdeel van de moderne samenleving, variërend van traditioneel drukwerk tot geavanceerde digitale displays en video walls. In alle gevallen biedt de inrichting een medium om informatie aan een gebruiker over te brengen. Daarbij valt een onderscheid te maken tussen enerzijds passieve weergave-inrichtingen, waarbij de informatie vast in de inrichting besloten ligt, en anderzijds actieve weergave-inrichtingen, die veelal elektronisch gestuurd informatie van een verschillende inhoud en samenstelling kunnen verschaffen. Een bijzondere plaats wordt daarbij ingenomen door een beeldweergave-inrichting die een visueel waarneembaar echtheidswaarmerk verschaft, dat de integriteit en herkomst beoogt te waarborgen van een daarmee geassocieerde waar.Display devices have become an indispensable part of modern society, ranging from traditional print media to advanced digital displays and video walls. In all cases, the device provides a medium for conveying information to a user. A distinction can be made between passive display devices, where the information is permanently contained within the device, and active display devices, which can often provide information of varying content and composition via electronic means. A special role is played by a display device that provides a visually perceptible authentication mark, intended to guarantee the integrity and provenance of an associated product.

Met de onderhavige uitvinding wordt onder meer beoogd te voorzien in een weergave-inrichting van een nieuwe soort, waarmee in een dergelijke en andere behoefte kan worden voorzien.One object of the present invention is to provide a display device of a new type which can meet such and other needs.

Om het beoogde doel te bereiken heeft een beeldweergave-inrichting van de in de aanhef beschreven soort volgens de uitvinding als kenmerk dat de beeldgeneratiemiddelen een vloeistofreservolr omvatten voor het houden van een vloeistof en ten minste één verstuiverlichaam voor het verstuiven van de vloeistof, welk verstuiverlichaam door tussenkomst van drukverhogende middelen met het reservoir is verbonden en ruimtelijk gescheiden van het beeldscherm is geplaatst, dat het verstuiverlichaam een aantal verstuiveropeningen omvat die, onder verhoogde druk gevoed door de vloeistof, elk volgens een in hoofdzaak rechtlijnige baan een vloeistofstraal van de vloeistof afgeven en ter plaatse een raakpunt op het beeldscherm werpen, dat het beeldscherm een substraat omvat dat ten minste tijdelijk een zichtbare reactie met de vloeistof geeft, en dat de raakpunten van de door de verstuiveropeningen afgegeven vloeistofstralen tezamen de beeldpunten van ten minste een deel van het beeld op het substraat verschaffen.In order to achieve the intended purpose, an image display device of the type described in the preamble is, according to the invention, characterized in that the image-generating means comprise a fluid reservoir for holding a fluid and at least one atomizer body for atomizing the fluid, which atomizer body is connected to the reservoir by means of pressure-increasing means and is spatially separated from the display screen, that the atomizer body comprises a number of atomizer openings which, fed by the fluid under increased pressure, each emit a liquid jet of the fluid along a substantially rectilinear path and throw a point of contact on the display screen at that location, that the display screen comprises a substrate which at least temporarily produces a visible reaction with the fluid, and that the points of contact of the liquid jets emitted by the atomizer openings together provide the pixels of at least a part of the image on the substrate.

Aldus wordt het beeld gevormd door individuele stralen van de vloeistof die het substraat ter plaatse van de beeldpunten raken en daarop een zichtbare reactie geven. De verstuiveropeningen zijn op voorhand dusdanig geconfigureerd en gepositioneerd dat de vloeistofstralen in een juiste oriëntatie worden afgegeven en ieder op een bedoelde plaats op het substraat worden geworpen, waarbij afzonderlijke stralen elkaar bij voorkeur niet snijden.The image is formed by individual jets of liquid that strike the substrate at the image points, producing a visible reaction. The nozzle openings are pre-configured and positioned so that the jets of liquid are dispensed in the correct orientation and each is thrown at a designated location on the substrate, with individual jets preferably not intersecting.

Gebleken is dat aldus een beeld naar wens althans gedeeltelijk in het verstuiverlichaam kan worden vastgelegd en door verstuiving van de vloeistof zichtbaar kan worden gemaakt.It has been found that an image can be recorded at least partially in the atomizer body as desired and made visible by atomizing the liquid.

In het bijzonder worden de verstuiveropeningen individueel ingericht en gepositioneerd opdat de daardoor afgegeven vloeistofstraal het substraat ter plaatste van een bedoeld beeldpunt zal treffen, zonder een andere vloeistofstraal te raken. Daartoe wordt bij voorkeur gebruik gemaakt van een door aanvraagster ontwikkelde technologie die in Internationale octrooiaanvrage WO2017/095227 nader wordt beschreven en waarvan de inhoud als hier aangehaald en ingelast dient te worden beschouwd.In particular, the nozzle openings are individually designed and positioned so that the resulting jet of liquid will strike the substrate at a designated pixel without impacting another jet of liquid. For this purpose, a technology developed by the applicant is preferably used, which is described in more detail in International Patent Application WO2017/095227, the contents of which are incorporated herein by reference.

In lijn daarmee heeft een bijzondere uitvoeringsvorm van de beeldweergave-inrichting volgens de uitvinding als kenmerk dat het verstuiverlichaam een dragerlichaam omvat met ten minste één aan een hoofdoppervlak daarvan openende lichaamsholte waarover een membraan is aangebracht, dat de membraanlaagbraan de verstuiveropeningen lateraal gescheiden omvat, waarbij de verstuiveropeningen over een dikte van de membraanlaag zich daarin uitstrekken, dat het dragerlichaam ten minste één vloeistofkanaal biedt dat naar de verstuiveropeningen in de membraanlaag leidt, en dat de verstuiveropeningen elk, gedurende bedrijf, een vloeistofstraal van in hoofdzaak identieke druppels van de vloeistof afgeven en op het substraat werpen, waarbij voor ten minste een aantal verstuiveropeningen de baan van de daardoor afgegeven vloeistofstraal afwijkt van een loodrecht op de membraanlaag gerichte hartlijn van de desbetreffende verstuiveropening.In line with this, a special embodiment of the image display device according to the invention is characterised in that the atomiser body comprises a support body with at least one body cavity opening at a main surface thereof and over which a membrane is arranged, that the membrane layer brane comprises the atomiser openings laterally separated, whereby the atomiser openings extend over a thickness of the membrane layer therein, that the support body provides at least one liquid channel leading to the atomiser openings in the membrane layer, and that the atomiser openings each, during operation, emit a liquid jet of substantially identical droplets of the liquid and throw them onto the substrate, whereby for at least a number of atomiser openings the path of the liquid jet emitted thereby deviates from a centre line of the respective atomiser opening oriented perpendicularly to the membrane layer.

De vloeistof wordt hierdoor in de vorm van druppelstralen van opeenvolgende, per verstuiveropening althans nagenoeg identieke druppels afgegeven. Elke verstuiveropening is daarbij bovendien zodanig ingericht dat alle daarmee gegenereerde druppels met een nagenoeg identieke initiële impuls worden afgegeven. Dit betreft niet slechts hun grootte, maar in het bijzonder tevens de richting waaronder de druppels worden afgegeven. Beide parameters liggen aldus in het verstuiverlichaam vast verankerd, waardoor een vast beeld zal worden afgegeven, De vloeistofdruppels hebben typisch een diameter van de orde van twee tot driemaal de doorsnede van de betreffende opening wat in de praktijk leidt tot een druppelgrootte van enkele micron tot enkele tientallen micron die daarmee per verstuiveropening door de doorsnede van de verstuiveropening wordt opgelegd. Gebleken is dat de daardoor opgeworpen beeldpunten, die van een navenant geringe omvang zullen zijn, een voldoende hoge resolutie bieden om een gedetailleerd beeld te kunnen genereren.The liquid is thus dispensed in the form of droplet jets of successive, at least virtually identical, droplets per nozzle opening. Each nozzle opening is also configured such that all droplets generated by it are dispensed with a virtually identical initial momentum. This concerns not only their size, but also, and more importantly, the direction in which the droplets are dispensed. Both parameters are thus firmly fixed in the nozzle body, resulting in a fixed image. The liquid droplets typically have a diameter of about two to three times the diameter of the respective opening, which in practice results in a droplet size of a few microns to a few tens of microns, which is thus imposed per nozzle opening by the diameter of the nozzle opening. It has been found that the resulting pixels, which are of a correspondingly small size, offer sufficiently high resolution to generate a detailed image.

Bij voorkeur wordt ter vervaardiging van het verstuiverlichaam gebruik gemaakt van fabricagetechnieken die een hoge precisie in het micron tot sub-micron domein toelaten.Preferably, manufacturing techniques that allow high precision in the micron to sub-micron domain are used to manufacture the atomizer body.

Daartoe leent zich met name halfgeleidertechnologie en micro-machining als geschikte techniek. Een verdere bijzondere uitvoeringsvorm van de beeldweergave-inrichting volgens de uitvinding heeft dan ook als kenmerk dat het dragerlichaam een halfgeleiderlichaam omvat, in het bijzonder een siliciumlichaam, en de membraanlaag een daarmee halfgeleider-technologisch verenigbaar materiaal, in het bijzonder siliciumnitride, dat halfgeleidertechnologisch op het dragerlichaam werd afgezet en halfgeleidertechnologisch, in het bijzonder door fotolithografisch ondersteunde etsen, van de verstuiveropeningen voorzien.Semiconductor technology and micromachining are particularly suitable techniques for this purpose. A further particular embodiment of the image display device according to the invention is therefore characterized in that the carrier body comprises a semiconductor body, particularly a silicon body, and the membrane layer comprises a material compatible with semiconductor technology, particularly silicon nitride, deposited on the carrier body using semiconductor technology and provided with the atomizer openings using semiconductor technology, particularly through photolithographically assisted etching.

Hierbij zijn materialen en technieken gekozen die zich lenen voor hedendaagse halfgeleidertechnologische fabricagetechnieken die de gewenste precisie bij een relatief lage kostprijs verschaffen.Materials and techniques have been selected that lend themselves to contemporary semiconductor manufacturing techniques, which provide the desired precision at a relatively low cost.

In het bijzonder staan dergelijke fabricagetechnieken toe om iedere verstuiveropening individueel in een daarbij toe te passen maskerset te definiéren en daarmee door middel van fotolithografie, depositie en etsen ieder individueel een gewenste inrichting te geven. In een verdere bijzondere uitvoeringsvorm van de beeldweergave-inrichting volgens de uitvinding zijn de verstuiveropeningen aldus zodanig geconfigureerd dat het ten minste ene vloeistofkanaal voor elk van het aantal verstuiveropeningen vanaf een eerste zijde van de desbetreffende verstuiveropening een eerste laterale stromingsweerstand biedt en vanaf een tweede zijde van de desbetreffende verstuiveropening een tweede laterale stromingsweerstand, groter dan de eerste stromingsweerstand, waarbij de baan van de daardoor afgegeven vloeistofstraal naar de tweede zijde neigt. Het verschil in stromingsweerstand van de vloeistof naar de verstuiveropening vertaalt zich hierbij naar een opgelegde schuinte van de vloeistofstraal ten opzichte van een centrale hartlijn van de verstuiveropening. Op deze wijze kan de uiteindelijkeIn particular, such manufacturing techniques allow each nozzle opening to be individually defined in a mask set to be used for this purpose, and thus to individually give each a desired design through photolithography, deposition, and etching. In a further particular embodiment of the image display device according to the invention, the nozzle openings are configured such that the at least one fluid channel for each of the plurality of nozzle openings presents a first lateral flow resistance from a first side of the respective nozzle opening and a second lateral flow resistance from a second side of the respective nozzle opening, greater than the first flow resistance, whereby the path of the fluid jet emitted through it tends toward the second side. The difference in flow resistance of the fluid to the nozzle opening translates into an imposed tilt of the fluid jet relative to a central axis of the nozzle opening. In this way, the final

A- voortplantingsrichting van de vloeistofstraal foto-lithografisch bijzonder nauwkeurig in het verstuiverlichaam worden vastgelegd.A- The direction of propagation of the liquid jet can be recorded very accurately by photo-lithography in the atomizer body.

Een bijzonder praktische uitvoeringsvorm van de beeldweergave-inrichting heeft daarbij volgens de uitvinding als kenmerk dat de tweede stromingsweerstand althans ten dele wordt opgeworpen door een barrièrelichaam dat aan de tweede zijde van de verstuiveropening in een stroompad van de vloeistof is voorzien, in het bijzonder verbonden met de membraanlaag. De positie en oriëntatie van het barrièrelichaam, alsmede een vorm en dimensies daarvan, kunnen hierbij fotolithografisch per verstuiveropening worden bepaald. Tezamen bepalen deze factoren een uiteindelijk verschil in stromingsweerstand dat door de verstuiveropening zal worden ondervonden en daarmee een richting van de daardoor afgegeven vloeistofstraal.A particularly practical embodiment of the image display device, according to the invention, is characterized in that the second flow resistance is at least partially created by a barrier body located on the second side of the nozzle opening in a fluid flow path, specifically connected to the membrane layer. The position and orientation of the barrier body, as well as its shape and dimensions, can be determined photolithographically for each nozzle opening. Together, these factors determine the ultimate difference in flow resistance experienced by the nozzle opening and thus the direction of the fluid jet emitted through it.

De beeldpunten van een op te werpen beeld zullen gewoonlijk een vertrekpunt zijn voor een bepaling van een rangschikking en inrichting van de daarvoor toe te passen verstuiveropeningen. Daarbij wordt bij voorkeur tevens rekening gehouden met de onderlinge verhouding van banen van de verschillende verstuiveropeningen opdat die niet zullen botsen.The pixels of an image to be cast will usually serve as a starting point for determining the arrangement and layout of the nozzles to be used. The relationship between the orbits of the various nozzles should also be taken into account to prevent collisions.

Een bijzondere uitvoeringsvorm van de beeldweergave-inrichting volgens de uitvinding heeft in dat verband als kenmerk dat de verstuiveropeningen afwijkend van de daardoor opgeworpen beeldpunten zijn gerangschikt. Aldus wordt voor de verstuiveropeningen bij voorkeur een uitgekiende onderlinge positionering toegepast die afwijkt van die van de daardoor opgeworpen beeldpunten om zo een snijpunt tussen individuele banen te vermijden. In dat opzicht wordt bij voorkeur een verdere bijzondere uitvoeringsvorm van de beeldweergave-inrichting volgens de uitvinding als uitgangspunt genomen, gekenmerkt doordat de verstuiveropeningen een groep vormen, dat de groep een aantal perifere verstuiveropeningen omvat en een aantal daarbinnen gelegen centrale verstuiveropeningen, en dat de perifere verstuiveropeningen beeldpunten in een perifere rand van het beeld opwerpen.A special embodiment of the image display device according to the invention is characterized in this regard by the arrangement of the atomizer openings at a different angle from the image pixels they generate. Thus, a sophisticated relative positioning of the atomizer openings is preferably applied, which deviates from that of the image pixels they generate, thus avoiding intersections between individual paths. In this regard, a further special embodiment of the image display device according to the invention is preferably taken as a starting point, characterized in that the atomizer openings form a group, that the group comprises a number of peripheral atomizer openings and a number of central atomizer openings located within it, and that the peripheral atomizer openings generate image pixels in a peripheral edge of the image.

Door gebruik te maken van onderling divergerende vloeistofstralen wordt tevens een vergroting van het beeld bewerkstelligd. In dat opzicht heeft de beeldweergave-inrichting volgens de uitvinding is een bijzondere uitvoeringsvorm als kenmerk dat de verstuiveropeningen tezamen een lateraal oppervlak innemen van minder dan één tot enkele vierkante millimeter, en dat het daardoor opgeworpen beeld een oppervlak beslaat van ten minste één tot enkele tientallen vierkante centimeter.By using mutually diverging fluid jets, an image enlargement is also achieved. In this respect, the image display device according to the invention is a special embodiment characterized by the fact that the atomizer openings together occupy a lateral surface area of less than one to several square millimeters, and that the image thus generated covers an area of at least one to several tens of square centimeters.

De aard van het substraat is in beginsel vrij te kiezen, mits de vloeistof daarop een zichtbare interactie geeft. Een voorkeursuitvoeringsvorm van de beeldweergave-inrichting heeft in dit verband evenwel als kenmerk dat het substraat ten minste aan een naar het verstuiverlichaam gewende zijde een de vloeistof absorberende laag omvat. Door absorptie van de vloeistof wordt enerzijds een daardoor veroorzaakte bevochtiging zichtbaar, maar wordt anderzijds de vloeistof ook meer naar binnen het substraat getrokken in plaats van uit te vloeien. Dit laatste beperkt de grootte van de beeldpunten en bevordert daarmee een maximale resolutie van het beeld.The nature of the substrate is, in principle, freely selectable, provided the liquid interacts with it in a visible manner. A preferred embodiment of the image display device, however, is characterized in this regard by the fact that the substrate comprises a liquid-absorbing layer on at least one side facing the atomizer body. Absorption of the liquid creates visible wetting, but also pulls the liquid more deeply into the substrate instead of flowing out. This latter feature limits the size of the pixels and thus promotes maximum image resolution.

Door verdamping van de vloeistof zal het beeld uiteindelijk kunnen vervagen of zelfs volledig verdwijnen. Om een meer permante voetafdruk achter te laten heeft een verdere bijzondere uitvoeringsvorm van de beeldweergave-inrichting volgens de uitvinding als kenmerk dat het substraat ten minste aan de naar het verstuiverlichaam gewende zijde een reagens omvat dat onder invloed van de vloeistof verkleurt. Een dergelijke verkleuring heeft een meer permanent karakter en zal ook na verdamping van de vloeistof het beeld op het substraat achterlaten.Due to evaporation of the liquid, the image may eventually fade or even disappear completely. To leave a more permanent footprint, a further special embodiment of the image display device according to the invention is characterized in that the substrate, at least on the side facing the atomizer body, comprises a reagent that discolors under the influence of the liquid. Such discoloration is more permanent and will leave the image on the substrate even after evaporation of the liquid.

Hoewel voor dit doel in beginsel ook een kleurstof aan de vloeistof kon worden toegevoegd, kan aldus met een kleurloze, althans heldere vloeistof een contrastrijk beeld worden geschapen, hetgeen bijdraagt aan de magie van de uitvinding.Although in principle a dye could also be added to the liquid for this purpose, a colourless, or at least clear, liquid can be used to create a high-contrast image, which contributes to the magic of the invention.

In een bijzonder bruikbare, doch niet minder effectieve uitvoeringsvorm is de beeldweergave-inrichting volgens de uitvinding gekenmerkt doordat het substraat een strook of vel van papier omvat. Het papier behoeft in wezen geen verdere behandeling of bijzondere samenstelling. Reeds door absorptie van de vloeistof zal een zichtbare verandering zich daarop aftekenen. Doordat een strook of vel papier gewoonlijk ruimschoots voorhanden zal zijn, kan de beeldweergave-inrichting aldus praktisch overal worden toegepast. Daarbij zij opgemerkt dat onder papier tevens vergelijkbare substraatmaterialen dienen te worden verstaan, zoals bijvoorbeeld karton.In a particularly useful, yet equally effective, embodiment, the image display device according to the invention is characterized in that the substrate comprises a strip or sheet of paper. The paper requires essentially no further treatment or special composition. A visible change will already be evident upon absorption of the liquid. Because a strip or sheet of paper is usually readily available, the image display device can thus be used practically anywhere. It should be noted that "paper" also includes comparable substrate materials, such as cardboard.

Hoewel ook de aard van de vloeistof in beginsel weinig kritisch is, is de beeldweergave-inrichting volgens de uitvinding in het bijzonder gekenmerkt doordat de vloeistof een cosmetische vloeistof omvat, in het bijzonder een aromatische vloeistof, meer in het bijzonder een deodorant, een eau de toilette of een parfum. In het bijzonder voor vloeistoffen in een hoger prijssegment, zoals met name cosmetische vloeistoffen, vragen om een luxe uitstraling. Behalve een esthetisch fraai vormgegeven verpakking, kan het beeld dat door het verstuiverlichaam wordt opgeworpen hieraan bijdragen.Although the nature of the liquid is generally not critical, the display device according to the invention is particularly characterized in that the liquid comprises a cosmetic liquid, particularly an aromatic liquid, more specifically a deodorant, an eau de toilette, or a perfume. Liquids in a higher price range, such as cosmetic liquids, in particular, require a luxurious appearance. Besides aesthetically pleasing packaging, the image produced by the atomizer can contribute to this.

Een verdere uitdaging voor dergelijke relatief kostbare vloeistoffen, in het bijzonder cosmetische vloeistoffen, is een tot dusverre onophoudelijke strijd tegen piraterij en merkinbreuk. Met de onderhavige uitvinding wordt tevens onder meer beoogd daaraan een bijdrage te leveren. Daartoe heeft de uitvinding tevens betrekking op een verstuiverinrichting, omvattende een flacon met een reservoir waarin een vloeistof is opgenomen, in het bijzonder een cosmetische vloeistof, meer in het bijzonder een aromatische vloeistof zoals een deodorant, een eau de toilette of een parfum, omvattende een sproeikop, en omvattende drukmiddelen die in staat en ingericht zijn om aan althans een deel van de in het reservoir gehouden vloeistof een verhoogde werkdruk op te leggen, waarbij de vloeistof onder de verhoogde werkdruk aan de sproeikop wordt aangeboden, met het kenmerk dat de sproeikop een verstuiverlichaam omvat zoals toegepast in de beeldweergave-inrichting volgens één of meer der voorgaande conclusies en de vloeistof onder de verhoogde werkdruk door het verstuiverlichaam leidt.A further challenge for such relatively expensive liquids, particularly cosmetic liquids, is the ongoing battle against piracy and trademark infringement. The present invention also aims to contribute to this. To this end, the invention also relates to an atomizing device comprising a bottle with a reservoir containing a liquid, particularly a cosmetic liquid, more specifically an aromatic liquid such as a deodorant, eau de toilette, or perfume, comprising a spray head, and pressure means capable of and adapted to apply an increased operating pressure to at least a portion of the liquid contained in the reservoir, whereby the liquid is presented to the spray head under the increased operating pressure, characterized in that the spray head comprises an atomizing body as used in the display device according to one or more of the preceding claims, and directs the liquid through the atomizing body under the increased operating pressure.

Een dergelijke verstuiverinrichting kan op de hiervoor beschreven wijze worden uitgerust met een verstuiverlichaam dat een echtheidskenmerk als beeld opwerpt, zoals met name een merknaam of logo. Daarmee onderscheidt de gevulde inrichting zich onmiskenbaar van een namaak-inrichting die dat echtheidskenmerk niet afgeeft. Door kort op een substraat, zoals een strook papier, te sprayen, herkent de gebruiker in één oogopslag of hij/zij met een echt of een imitatieproduct van doen heeft. Piraterij kan aldus in de kiem worden gesmoord door de betreffende verstuiverlichamen slechts aan de rechtmatige producent te verschaffen.Such a spray device can be equipped, as described above, with a spray body that displays an authenticity feature, such as a brand name or logo. This makes the filled device unmistakably different from a counterfeit device that does not emit that authenticity feature. By briefly spraying onto a substrate, such as a strip of paper, the user can immediately recognize whether they are dealing with a genuine or imitation product. Piracy can thus be nipped in the bud by supplying the spray bodies in question only to the legitimate manufacturer.

De uitvinding zal navolgend nader worden toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld en een bijbehorende tekening. In de tekening toont:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment and an accompanying drawing. The drawing shows:

Figuur 1 een uitvoeringsvoorbeeld van de beeldweergave-inrichting volgens uitvinding;Figure 1 shows an exemplary embodiment of the image display device according to the invention;

Figuur 2A-C respectievelijk een frontaal aanzicht, een detail en een dwarsdoorsnede van een uitvoeringsvoorbeeld van een verstuiverlichaam, zoals toegepast in de inrichting van figuur 1;Figure 2A-C show a frontal view, a detail and a cross-section, respectively, of an exemplary embodiment of an atomizer body, as used in the device of Figure 1;

Figuur 3 een tweede uitvoeringsvoorbeeld van een verstuiverlichaam ten behoeve van de beeldweergave-inrichting volgens de uitvinding; en ysFigure 3 shows a second embodiment of an atomizer body for the image display device according to the invention; and ys

Figuur 4 een beeld dat wordt opgeworpen met het verstuiverlichaam van figuur 3.Figure 4 shows an image produced by the atomizer body of Figure 3.

Overigens zij daarbij opgemerkt dat de figuren zuiver schematisch en niet steeds op (eenzelfde) schaal zijn getekend. Met name kunnen terwille van de duidelijkheid sommige dimensies in meer of mindere mate overdreven zijn weergegeven. Overeenkomstige delen zijn in de figuren met eenzelfde verwijzingscijfer aangeduid.It should be noted that the figures are purely schematic and not always drawn to (the same) scale. In particular, for clarity's sake, some dimensions may be exaggerated to a greater or lesser extent. Corresponding parts in the figures are indicated by the same reference numeral.

Een uitvoeringsvoorbeeld van een beeldweergave-inrichting volgens de uitvinding is weergegeven in figuur 1. De inrichting omvat in dit geval een samenstel van een verstuiverinrichting 10 en een beeldscherm 5. Het beeldscherm omvat een substraat van papier of karton. In dit geval is daarvoor een strook 5 van een sterk absorberend papier gekozen.An exemplary embodiment of an image display device according to the invention is shown in Figure 1. In this case, the device comprises an assembly of an atomizer 10 and a screen 5. The screen comprises a substrate of paper or cardboard. In this case, a strip 5 of highly absorbent paper has been chosen for this purpose.

Overigens kan in plaats daarvan ieder gewenst vlak of gekromd substraat worden gekozen dat een zichtbare reactie geeft met een daarop te sproeien vloeistof. Zo kan in plaats van een strook papier of karton, het beeldscherm ook worden gevormd door een kledingstuk of lichaamsdeel (huid) van de gebruiker.Alternatively, any flat or curved substrate can be chosen that produces a visible reaction with a liquid sprayed onto it. For example, instead of a strip of paper or cardboard, the screen could also be formed by the user's clothing or body part (skin).

De verstuiverinrichting omvat hier een flacon 10 met een inwendig reservoir 12 waarin een te verstuiven vloeistof wordt gehouden. De flacon 10 wordt begrensd door een buitenmantel 11 met een bodem en opgaande wand{en), die typisch als één geheel uit een metaal zoals aluminium kan zijn diepgetrokken of uit een thermoplastische kunststof door thermo-vormen kan zijn vervaardigd, maar desgewenst ook bijvoorbeeld uit glas in een esthetische vorm kan zijn gegoten. Aan één bovenzijde omvat de flacon 10 een vulopening naar het reservoir 12 die is afgesloten met een sproeikop 15. De sproeikop 15 omvat druk verhogende middelen in de vorm van een mechanische handpomp inrichting. Daarmee kan door al of niet herhaald indrukken en terugveren van de sproeikop 15 een in het reservoir 12 opgenomen vloeistof onder een verhoogde werkdruk van de orde van 2-30 atmosfeer worden gebracht en daarbij aan een eveneens in de sproeikop 15 voorzien verstuiverlichaam 20 afgegeven. Dergelijke manueel activeerbare pompmiddelen worden voor een vakman genoegzaam bekend verondersteld gezien de omvangrijke schaal waarop deze in gangbare verstuiverflacons worden toegepast. In plaats daarvan kunnen overigens ook andere drukverhogende middelen in of bij het reservoir 12 zijn voorzien, zoals een daarin of daarbij opgenomen drukgas of drijfgas dat de gewenste werkdruk aan de vloeistof oplegt. In het laatste geval omvat de sproeikop 15 louter een ventiel om de vloeistof onder de werkdruk aan het verstuiverlichaam 20 vrij te geven.The atomizing device here comprises a bottle 10 with an internal reservoir 12 containing a liquid to be atomized. Bottle 10 is bounded by an outer casing 11 with a base and rising walls, which can typically be deep-drawn as a single piece from a metal such as aluminum or thermoformed from a thermoplastic, but can also be cast, for example, from glass in an aesthetically pleasing shape. On one top side, bottle 10 comprises a filler opening to reservoir 12, which is closed with a spray head 15. Spray head 15 comprises pressure-increasing means in the form of a mechanical hand pump. This means can be used to pressurize and return spray head 15, either repeatedly or not, to bring a liquid contained in reservoir 12 under an increased operating pressure of about 2-30 atmospheres and thereby dispense it to an atomizing body 20 also provided in spray head 15. Such manually activated pumping means are considered sufficiently familiar to those skilled in the art, given the extensive use of these in conventional spray bottles. Alternatively, other pressure-increasing means may also be provided in or near the reservoir 12, such as a pressurizing gas or propellant contained therein or therewith, which applies the desired operating pressure to the liquid. In the latter case, the spray head 15 simply comprises a valve to release the liquid under operating pressure to the spray body 20.

Het verstuiverlichaam 20 is in figuur 2A-2C in nader detail weergeven en omvat hier een dragerlichaam 100 van monokristallijn silicium met een lateraal hoofdoppervlak 110, dat uit silicium wafer werd gesepareerd zoals die in de halfgeleidertechnologie gebruikelijk worden toegepast. Daarin is langs fotolithografische weg met behulp van in de halfgeleidertechnologie gangbare technieken met hoge precisie een structuur geëtst van een aantal ruimtelijk gescheiden lichaamsholten 50 met een doorsnede van de orde van enkele tientallen micron die zich vanaf een rugzijde tot aan het hoofoppervlak 110 over een volle dikte van de membraanlaag 120 uitstrekken. Met behulp van diezelfde technologie is het dragerlichaam 100 aan het hoofdoppervlak 110 met een één tot enkele micron dikke membraanlaag 120 van siliciumnitride bedekt; daarvan slechts gescheiden door een uiterst dunne en daarom niet afzonderlijk weergegeven siliciumoxidelaag. Door middel van selectief maskeren en etsen is centraal in ieder lichaamsholte 50 een verstuiveropening 150 over een volle dikte in de membraanlaag aangebracht. Deze verstuiveropening 150 communiceert aldus rechtstreeks met de betreffende lichaamsholte 50 die voor toevoer van de onder druk gebrachte vloeistof zorgt.The atomizer body 20 is shown in more detail in Figures 2A-2C and comprises a carrier body 100 of monocrystalline silicon with a lateral main surface 110, which has been separated from a silicon wafer, as is commonly used in semiconductor technology. A structure comprising a number of spatially separated body cavities 50 with a diameter of several tens of microns has been photolithographically etched therein using high-precision techniques common in semiconductor technology. These cavities extend from a back side to the main surface 110 across the entire thickness of the membrane layer 120. Using the same technology, the carrier body 100 is covered on the main surface 110 with a one- to several-micron-thick membrane layer 120 of silicon nitride, separated from this layer only by an extremely thin, and therefore not separately shown, silicon oxide layer. Through selective masking and etching, a full-thickness atomizer opening 150 has been created in the membrane layer centrally within each body cavity 50. This atomizer opening 150 thus communicates directly with the corresponding body cavity 50, which provides the supply of pressurized fluid.

De vloeistof vloeit onder de werkdruk van de orde van 2 tot 30 atmosfeer door de verstuiveropeningen 150. De verstuiveropeningen hebben een diameter van de orde van enkele micron en forceren de vloeistof tot een dunne straal die onder invloed van diens oppervlaktespanning instabiel raakt en opbreekt in opeenvolgende druppels van nagenoeg gelijke omvang. Dit mechanisme wordt gewoonlijk aangeduid als Rayleigh opbreking, waardoor de verstuiveropeningen 150, gedurende bedrijf, elk een vioeistofstraal R van in hoofdzaak identieke druppels van de vloeistof afgeven en op het beeldscherm 5 werpen. De individuele druppelgrootte wordt daarbij in hoofdzaak door de diameter van de verstuiveropening bepaald en zal in de praktijk twee tot driemaal die diameter bedragen. Doordat de diameter van de verstuiveropeningen gebruik makend van hedendaagse halfgeleidertechnologie langs fotolithografische weg uitermate nauwkeurig kan worden gedefinieerd, zullen de door de verstuiveropeningen afgegeven druppels per opening binnen nauwe grenzen onderling identiek zijn. Door de afmetingen van afzonderlijke verstuiveropeningen 150 onderling te variëren, kunnen daarbij dikkere en dunnere stralen R gelijktijdige worden afgegeven, hetgeen een extra dimensie biedt in de definitie en afgifte van het op te werpen beeld.The liquid flows through the atomizer openings 150 under an operating pressure of 2 to 30 atmospheres. The atomizer openings have a diameter of a few microns and force the liquid into a thin jet that, under the influence of its surface tension, becomes unstable and breaks up into successive droplets of approximately equal size. This mechanism is commonly referred to as Rayleigh breakup, whereby the atomizer openings 150, during operation, each emit a liquid jet R of substantially identical droplets of liquid and throw them onto the screen 5. The individual droplet size is primarily determined by the diameter of the atomizer opening and will, in practice, be two to three times that diameter. Because the diameter of the atomizer openings can be defined extremely precisely using modern semiconductor technology via photolithography, the droplets emitted by each opening will be identical within narrow limits. By varying the dimensions of individual atomizer openings 150, thicker and thinner jets R can be emitted simultaneously, providing an extra dimension in the definition and output of the image to be cast.

Ten minste een deel van de verstuiveropeningen 150 is daarbij zodanig geconfigureerd dat de baan van de daardoor afgegeven vloeistofstraal R afwijkt van een loodrecht op de q- membraanlaag 120 gerichte hartlijn H van de deshetreffende verstuiveropening 150. De deflectie (alfa) waarover de straal ten opzichte van de hartlijn H wordt afgebroken, is nauwkeurig in het ontwerp van het verstuiverlichaam 20 vastgelegd op de in Internationale octrociaanvrage WO2017/095227 van aanvraagster beschreven wijze, welker inhoud als hier aangehaald en daardoor ingelast wordt beschouwd. Meer bepaald is de afbuiging een gevolg van een asymmetrisch aanstroomprofiel dat in het vloeistofkanaal vanuit de lichaamsholte 50 aan de vloeistof wordt opgelegd. Deze asymmetrie kan worden bewerkstelligd door een excentrische ligging van de verstuiveropening 150 ten opzichte van de lichaamsholte 50, maar wordt hier veroorzaakt door een barrièrelichaam 60 dat nabij het verstuiverlichaam 150 is aangebracht. Door de ligging en oriëntatie daarvan per verstuiveropening 150 te variëren kan bijzonder nauwkeurig de deflectie en oriëntatie {laterale richting) van de vloeistof worden vastgelegd.At least a portion of the atomizer openings 150 are configured such that the path of the liquid jet R emitted thereby deviates from a centerline H of the respective atomizer opening 150, oriented perpendicularly to the q-membrane layer 120. The deflection (alpha) by which the jet is deflected relative to the centerline H is precisely defined in the design of the atomizer body 20 in the manner described in applicant's International Patent Application WO2017/095227, the contents of which are hereby incorporated by reference. More specifically, the deflection is a result of an asymmetric inflow profile imposed on the liquid from the body cavity 50 in the liquid channel. This asymmetry can be achieved by an eccentric position of the atomizer opening 150 relative to the body cavity 50, but is caused here by a barrier body 60 disposed near the atomizer body 150. By varying the position and orientation of the nozzle opening 150, the deflection and orientation (lateral direction) of the liquid can be determined with great precision.

In figuur 2A is dit aangegeven voor het in figuur 1 weergegeven verstuiverpatroon. De individuele vloeistofstralen R treffen daardoor ieder op een eigen positie het substraat en geven daarop een visusel waarneembare interactie. Deze raakpunten vormen tezamen de beeldpunten van een beeltenis zoals die aldus op het scherm 5 waarneembaar zal zijn. De ligging van de verstuiveropeningen 150 in het verstuiverlichaam 20 behoeft daarbij allerminst te corresponderen met die van de beeldpunten op het scherm 5. Bij voorkeur wordt die ligging in samenhang met de positionering van de individuele barrièrelichamen, zoals ook hier, zodanig gekozen dat de individuele vloeistofstralen R elkaar niet zullen snijden. De in figuur 2A weergegeven structuur is in dat opzicht doeltreffend voor het in figuur 1 afgegeven beeld. Op vergelijkbare wijze kan door middel van het in figuur 3 weergegeven patroon van verstuiveropeningen 50 in samenhang met hun barrièrelichaam 60 het in figuur 4 weergegeven logo worden gegenereerd.This is illustrated in Figure 2A for the atomizer pattern shown in Figure 1. The individual liquid jets R each impinge on the substrate at a different position, creating a visually observable interaction. These points of contact together form the pixels of an image as it will be visible on screen 5. The location of the atomizer openings 150 in the atomizer body 20 does not necessarily have to correspond to that of the pixels on screen 5. Preferably, this location, in conjunction with the positioning of the individual barrier bodies, is chosen, as here, such that the individual liquid jets R do not intersect. In this respect, the structure shown in Figure 2A is effective for the image produced in Figure 1. Similarly, the logo shown in Figure 4 can be generated using the pattern of atomizer openings 50 shown in Figure 3 in conjunction with their barrier bodies 60.

Hoewel de uitvinding hiervoor aan de hand van louter een enkele uitvoeringsvoorbeeld nader werd toegelicht, moge het duidelijk zijn dat de uitvinding daartoe geenszins is beperkt.Although the invention has been explained in more detail above by means of only a single exemplary embodiment, it should be clear that the invention is by no means limited thereto.

Integendeel zijn binnen het kader van de uitvinding voor een gemiddelde vakman nog vele variaties en verschijningsvormen mogelijk.On the contrary, many variations and manifestations are still possible within the scope of the invention for an average person skilled in the art.

Claims

Claims: 1. Image display device comprising a screen for displaying an image and image-generating means which, during operation, provide an image composed of pixels on the screen, characterized in that the image-generating means comprise a fluid reservoir for holding a fluid and at least one atomizer body for atomizing the fluid, which atomizer body is connected to the reservoir by means of pressure-increasing means and is spatially separated from the screen, that the atomizer body comprises a number of atomizer openings which, fed by the fluid under increased pressure, each emit a liquid jet of the fluid along a substantially rectilinear path and throw it onto the screen at a point of contact, that the screen comprises a substrate which at least temporarily produces a visible reaction with the fluid, and that the points of contact of the liquid jets emitted by the atomizer openings together provide the pixels of at least a portion of the image on the substrate.

2. An image display device according to claim 1, characterized in that the atomizer body comprises a carrier body with at least one body cavity opening at a main surface thereof and over which a membrane is arranged, that the membrane layer comprises laterally separated atomizer openings, the atomizer openings extending therein over a thickness of the membrane layer, that the carrier body provides at least one liquid channel leading to the atomizer openings in the membrane layer, and that the atomizer openings each, during operation, emit a liquid jet of substantially identical droplets of the liquid and throw them onto the substrate, whereby for at least a number of atomizer openings the path of the liquid jet emitted thereby deviates from a centerline of the respective atomizer opening oriented perpendicularly to the membrane.

Image display device according to claim 2, characterised in that the carrier body comprises a semiconductor body, in particular a silicon body, and the membrane layer comprises a material compatible with semiconductor technology, in particular silicon nitride, which has been deposited on the carrier body using semiconductor technology and provided with the sputtering openings using semiconductor technology, in particular by photolithographically supported etching.

4. An image display device according to claim 2 or 3, characterized in that the at least one fluid channel for each of the plurality of nozzle openings provides a first lateral flow resistance from a first side of the respective nozzle opening and a second lateral flow resistance from a second side of the respective nozzle opening, greater than the first flow resistance, the path of the fluid jet emitted thereby tending towards the second side.

5. Image display device according to claim 4, characterized in that the second flow resistance is at least partly created by a barrier body provided in a flow path of the liquid on the second side of the atomizer opening, in particular connected to the membrane layer.

6. Image display device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the atomizer openings are arranged differently from the image dots produced thereby.

7. An image display device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the nozzle openings form a group, that the group comprises a number of peripheral nozzle openings and a number of central nozzle openings located therein, and that the peripheral nozzle openings project pixels in a peripheral edge of the image.

8. Image display device according to one or more of the preceding claims, characterised in that the atomiser openings together occupy a lateral surface area of less than one to several square millimetres, and that the image produced thereby covers an area of at least one to several tens of square centimetres.

9. Image display device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the substrate comprises a liquid-absorbing layer at least on a side facing the atomizer body.

10. Image display device according to one or more of the preceding claims, characterised in that the substrate comprises, at least on the side facing the atomiser body, a reagent which changes colour under the influence of the liquid.

Image display device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the substrate comprises a strip or sheet of paper.

12. A display device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the liquid comprises a cosmetic liquid, in particular an aromatic liquid, more particularly a deodorant, an eau de toilette or a perfume.

13. An atomizing device comprising a bottle with a reservoir containing a liquid, in particular a cosmetic liquid, more particularly an aromatic liquid such as a deodorant, an eau de toilette or a perfume, comprising a spray head, and comprising pressure means capable of and adapted to apply an increased working pressure to at least a part of the liquid held in the reservoir, the liquid being presented to the spray head under the increased working pressure, characterized in that the spray head comprises an atomizer body as used in the image display device according to one or more of the preceding claims and guides the liquid under the increased working pressure through the atomizer body.