Bistabiles Anzeigeelement

Flip-Dot-Display

Ein bistabiles Anzeigeelement, auch Flip-Dot genannt, ist ein elektromagnetisch-mechanisches Bauteil, das über eine Kipp- oder Drehvorrichtung je nach Ansteuerung eine von zwei unterschiedlich gefärbten Seiten eines kleinen Plättchens zeigt. Bistabile Anzeigeelemente werden meistens zu Matrixanzeigen zusammengebaut und kommen in Anzeigetafeln u. a. in Fahrzeugen wie Bussen, Eisenbahnfahrzeugen und U-Bahn-, Stadtbahn- oder Straßenbahn-Wagen sowie in Bahnhöfen und Flughäfen zum Einsatz.

Aufbau und Funktionsweise

Bistabile Anzeigeelemente (Detail)

Statoren für die Elektromagnete an der Unterseite und Lager und Drehachse am ausgebauten Plättchen

Flip-Dot-Anzeige von der Seite mit Blick auf die zwei Spulen

Üblicherweise befindet sich am sichtbaren Ende eines bistabilen Anzeigeelementes ein quadratisches Plättchen (Anzeigeplättchen), das diagonal drehbar gelagert ist. Die zwei Seiten dieses Plättchens sind unterschiedlich gefärbt, wobei die eine Seite meistens schwarz, die andere Seite üblicherweise in einer starken Kontrastfarbe wie Weiß, Gelb, Orange oder Hellgrün gefärbt ist. Im Kern des Anzeigeplättchens befindet sich ein Dauermagnet. Hinter dem Anzeigeplättchen befindet sich ein Elektromagnet, der je nach Polung eine Kraft auf das Plastikplättchen ausübt und es so umdreht.

Um das Rückschwenken des Anzeigeplättchens nach dem Abschalten des Elektromagneten zu verhindern, existiert meist eine Einrastvorrichtung, die im einfachsten Fall aus einer nicht runden Drehachse besteht. Teilweise wird auch die Remanenz des Eisenkerns der Spule genutzt, um das Magnetfeld auf Dauer aufrechtzuhalten. Das Anzeigeplättchen besitzt somit zwei stabile Zustände, daher die Bezeichnung bistabil.

Der Vorteil dieses Anzeigetyps ist, dass Energie nur zum Umdrehen der Plättchen benötigt wird. Bei gleichbleibender Anzeige muss keine Energie aufgewendet werden. Damit sind bistabile Anzeigen in solchen Einsatzgebieten von Vorteil, bei denen sich die Anzeige nur selten ändert.

Während ältere Matrixanzeigen noch ggf. seitlich beleuchtet wurden (Beispielbild Nahverkehrszug), um bei schlechten Lichtverhältnissen ablesbar zu bleiben, verfügen neuere bistabile Anzeigeelemente bei Bedarf über eine eingebaute LED, die das Anzeigeplättchen beleuchtet.

Zugzielanzeige aus bistabilen Anzeigeelementen an einem Nahverkehrszug

Weitere Bauformen

Statt des quadratischen Anzeigeplättchen kamen früher vorwiegend auch Zylinder vor, die um ihre eigene Achse drehbar gelagert sind.

In Schaltwarten sind Melderelais gebräuchlich, die ihren Schaltzustand anzeigen oder eine Zustandsänderung speichern; siehe Relais.

Eine andere Bauform, aber das gleiche Funktionsprinzip, haben Anzeigeelemente, die bei Sieben-Segment-Anzeigen, wie sie bei Tankstellen vorkommen, verwendet werden.

Auch klassische elektronische E-Paper-Anzeigen sind bistabil und behalten ihr Bild bei abgeschalteter Stromversorgung bei.

Bistabiles LCD

Bistabile LCDs sind LC-Displays, die ihre Anzeige ohne zusätzliche Batterien oder Stützkondensatoren behalten. Energie wird bei diesem Displaytyp nur für das Ändern der Ausrichtung der Flüssigkristalle benötigt. Einmal in Position gebracht, behalten diese ihre Ausrichtung bei, bis sie beim nächsten Anpassen neu orientiert werden.

Weblinks

Commons: Bistabile Anzeigeelemente – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien