DE2224424A1 - Fluessigkristall-zelle zur modulation von licht mit verschiedenen farben - Google Patents
Fluessigkristall-zelle zur modulation von licht mit verschiedenen farbenInfo
- Publication number
- DE2224424A1 DE2224424A1 DE2224424A DE2224424A DE2224424A1 DE 2224424 A1 DE2224424 A1 DE 2224424A1 DE 2224424 A DE2224424 A DE 2224424A DE 2224424 A DE2224424 A DE 2224424A DE 2224424 A1 DE2224424 A1 DE 2224424A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- liquid crystal
- crystal cell
- liquid
- cell according
- crystalline substance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
- G02F1/139—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
- G02F1/1393—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the birefringence of the liquid crystal being electrically controlled, e.g. ECB-, DAP-, HAN-, PI-LC cells
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/34—Colour display without the use of colour mosaic filters
Description
Dr.W.P.Radt . ~
Dipl.-Ing. E. E. Finkener
DipL-Ing. W. Ernesti International Liquid Xtal Company
DipL-Ing. W. Ernesti International Liquid Xtal Company
Patentanwälte ^ ■ °
463 Bochum ■ Cleveland, OMo 44-128 /USA
Heinrich-König-Straße 12 .
Fernsprecher 4 IS 50, 4 23 27
Telegrammadresse: Radtpatent Bochum
Telegrammadresse: Radtpatent Bochum
71 191
EEF/US
EEF/US
Flüssigkristall-Zelle zur Modulation von Licht mit ver-.
schiedenen Farben
Bekanntlich gibt es eine ganze Anzahl organischer, chemischer Verbindungen, die innerhalb eines bestimmten Temperaturbereiches
in nematischer Phase vorliegende Flüssigkristalle bilden. Diese Verbindungen können insoweit als
flüssig angesehen werden, als ihre Moleküle nicht wie in einem Gas dissoziiert, aber auch nicht so fest innerhalb
einer Struktur gebunden sind, daß sie fest sind. Gleichzeitig sind die Verbindungen kristallin, weil eine bestimmte
Ordnung in der Orientierung der Moleküle vorhanden ist, wie durch besondere optische Effekte manchmal
nachweisbar ist.
Es ist auch bekannt, daß, wenn ein in nematischer Phase vorliegendes flüssig-kristallines Material als Schicht
zwischen transparente Platten gebracht wird, die in einer Richtung gerieben worden sind und deren Oberfläche in
Berührung mit dem in nematischer Phase vorliegenden flüssig-kristallinen Stoff ist, eine Flüssigkristall-Zelle
erhalten wird, deren optische Achse in der Reibrichtung liegt. Wenn beispielsweise die Reibrichtungen parallel
zueinander sind, ist die Ausrichtung, die durch das Reiben hervorgerufen wird, so, daß die Längsachse der nematischen
Moleküle sich parallel zur Oberfläche des Glases ausrichtet und sich in der Reibrichtung erstreckt. Wenn
die Eeibrichtungen einen Winkel zueinander bilden, entsteht eine optisch wirksame Einrichtung, die die Polarisa-
209834/0799
tionsebene verdreht, und zwar um einen Wert, der dem Winkel zwischen den Reibrichtungen entspricht. Legt man ein
elektrisches Feld an den flüssig-kristallinen Stoff an, der als Schicht zwischen geriebenen Platten liegt, dann
kann die natürliche Ausrichtung der Moleküle, die durch das Reiben bewirkt wird, in Abhängigkeit von der Größe
des elektrischen Feldes verändert werden.
Die-Erfindung betrifft eine Flüssigkristall-Zelle, mit
der unterschiedliche Farben erzeugt werden können. Dabei befindet sich das nematische Flüssigkristall als Schicht
zwischen leitenden, transparenten Glasplatten, die in der gleichen Richtung gerieben worden sind, so daß sich der
flüssig-kristalline Stoff gleichmäßig ausrichtet, wenn er zwischen die leitenden Glasplatben gebracht wird. Die
Ausrichtung, die durch das Reiben hervorgerufen wurde, ist so, daß die Längsachse der nematischen Moleküle sich parallel
zur Oberfläche des Glases ausrichtet und in Reibrichtung weist. Das Flüssigkristall, das benutzt wird,
muß eine maximale Dielektrizitätskonstante haben, die entlang der molekularen Längsachse liegt. Anders ausgedrückt
muß der flüssig-kristalline Stoff eine positive dielektrische Anisotropie aufweisen.
Wenn ein elektrisches Feld mit zunehmender Intensität an die beiden leitenden Glasplatten angelegt wird, werden
die Moleküle, wenn das Feld verstärkt wird, aus ihrer parallelen Lage in eine Lage gebracht, in der sie annähernd
senkrecht zu den Glasplatten liegen, wobei der augenblickliche Winkel zwischen der Molekularachse und
der endgültigen senkrechten Lage von der Stärke des elektrischen Feldes abhängt. Wenn die flüssig-kristalline
Zelle zwischen gekreuzte lineare Polarisatoren gebrachb
wird, so daß die Reibrichtung in einem Winkel von 45°
zu den bevorzugten Achsen der Polarisatoren liegt, dann
2Ü. I-'-/0799
erscheint, wenn kein Feld angelegt ist, wegen der hohen
Doppelbrechung der Zelle, wenn die Moleküle parallel zu den Glasoberflachen ausgerichtet sind, annähernd weißes
Licht, wenn man durch einen der Polarisatoren hindurchschaut. Wird ein elektrisches Feld" ausreichender Stärke
angelegt, das dazu führt, die Molekularachsen senkrecht
zu den Glasplatten auszurichten, so wird kein Lieht durchgelassen.
Wird dagegen die Stärke des elektrischen Feldes langsam, ausgehend von dem oberen Wert, verringert, so
wird die Farbe des durchgelassenen Lichtes zuerst blau,
dann ultraviolett, grün, gelb, orange, rot, weiß und wiederholt sich, wenn die Stärke des elektrischen Feldes
weiter verringert wird. Wird dessen Starke zu klein, so
wird die Doppelbrechung zu groß und die durchgelassenen Farben verblassen.
Es ergibt sich, daß die Stärke des elektrischen Feldes innerhalb bestimmter kritischer Werte gehalten werden
muß, um zufriedenstellende Farben zu erzeugen. Durch Auswahl eines elektrischen Feldes einer bestimmten ausreichenden Stärke kann jede Farbe sichtbar gemacht werden. Darüber hinaus wechselt die Farbe, wenn eine sich
ändernde Wechselstromspannung an die flüssig-^kristalline
Zelle angelegt wird, sofort in Abhängigkeit von der Stärke
des an die Zelle angelegten elektrischen Feldes«. Es
ist daher erfindungsgemäß möglich, eine sich in der Zeiteinheit
ändernde Farbe mit einem sich zeitlich ändernden
elektrischen Feld zu erzeugen, Die Farben können auch
hergestellt werden, indem man parallele Polarisatoren
benutzt, die in einem Winkel von 45° zu der Reibrichtung
angeordnet sind, mit der Ausnahme, daß bei einer- gegebenen
Feldstärke die auftretende Farbe die Komplementärfarbe
zu der Farbe ist, die mit gekreuzten Polarxsatoren erhalten wird.
Anhand der Zeichnung,. auf der Ausführungsbeispiele der
20?:. -U/U799
_ Zj. -
Erfindung dargestellt sind, wird diese näher erläutert. Es zeigen:
Pig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Flüssigkristall-Zelle
gemäß vorliegender Erfindung,
Pig. 2 eine Ansicht, die die durchsichtigen Platten der Flüssigkristall-Zelle gemäß Figur 1, insbesondere
die Beiblinien zeigt,
Fig. 3 eine schematische Darstellung des Durchgangs des
polarisierten Lichtes durch die Flüssigkristall-Zelle,
Fig. 4 eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die
Zelle in Verbindung mit einem Glas- oder Kunststoff schirm verwendet wird,
Fig. 5 eine andere Ausführungsform der Erfindung zur
Darstellung unterschiedlicher Farben,
Fig. 6 ein Schaltschema einer Ausführungsform, bei der
ein Potential, das an die transparenten leitenden Platten angelegt ist, die auf beiden Seiten
einer Schicht aus einem Flüssigkristall angeordnet sind, durch Verwendung eines Mikrophons oder
einer ähnlichen Einrichtung verändert wird und
Fig. 7 in schematischer Darstellung eine Ausführungsform, bei der die Flüssigkristall-Zelle gemäß
vorliegender Erfindung dazu benutzt wird, ein Schwarz-weiß-Fernsehbild in ein farbiges Fernsehbild
umzuwandeln.
Auf Figur 1 ist eine Flüssigkristall-Zelle 10 dargestellt, die aus zwei transparenten Platten 12 und 14,
209884/0799
vorzugsweise aus Glas, bestellt, die parallel zueinander angeordnet sind. Die Platten 12 und 14 werden mittels geeigneter
nicht dargestellter Abstandshalter in einem Abstand von ungefähr 0,025 mm gehalten; der Abstand kann je
nach den Erfordernissen geändert werden. Der Zwischenraum
wird mit einer Schicht 16 aus einem in nematischer Phase vorliegenden flüssig-kristallinen Stoff mit positiver
dielektrischer Anisotropie ausgefüllt. Vorzugsweise besteht
der flüssig-kristalline Stoff aus. einem Gemisch, das 20 bis 80 % bis-(4-'-n-oktyloxybenzal)-2-chlorphenylendiamin
und p-methylbenzal-p'-n-butylanilin, wobei diese
Stoffe in einer Menge von 60 bis 97 %» bezogen auf das
Gesamtgemisch, vorhanden sind und p-cyanobenzal-p'-nbutylanilin
in der restlichen Menge von 3 bis 40 % enthält.
.
Auf den nach innen gerichteten Oberflächen der durchsichtigen Platten 12 und 14 befinden sich in Kontakt mit dem
flüssig-kristallinen Stoff 16 Überzüge 18 und 20 aus einem
dünnen transparenten, elektrisch leitenden Material, z.B. bekannte Überzüge aus Zinnoxyd oder Indiumoxyd. Diese
Schichten sind sehr dünn und haben einen hohen Widerstand von z.B. 150 0hm pro Flächeneinheit oder sogar
5OOO bis 10 000 0hm pro Flächeneinheit. Zweckmäßigerweise
wird die durchsichtige, elektrisch leitende Schicht bei relativ niedrigen Temperaturen, z.B. bei etwa 250° 0
durch ein Kathodenbeschiehtungsverfahren im Vakuum aufgebracht,
so daß die Gefahr von Verwerfungen mit Sicherheit vermieden wird.
Figur 2 zeigt eine Ansicht der Glasplatten 12 und 14, die
eine Stärke von etwa 3»2 mm haben können und deren sich
gegenüberliegende Oberflächen mit Schichten 18 und 20 aus dem transparenten, elektrisch leitenden Material belegt
sind. Bei der Herstellung einer Flüssigkristall-Zelle
2ÜÜ884/0799
gemäß vorliegender Erfindung müssen die Schichten des
transparenten, elektrisch leitenden Materials, das in Kontakt mit dem flüssig-kristallinen Stoff 16 ist, durch gerichtetes
Streichen oder Reiben, beispielsweise mit einem Baumwolltuch, vorbereitet werden. Die Reibrichtung auf den
Platten 12 und 14 ist durch die Linien 22 und 24 in Figur
2 angedeutet. Zweckmäßigerweise verlaufen die Reibrichtungen auf den beiden Platten parallel zueinander. Dadurch
wird erreicht, daß die Moleküle des flüssig-kristallinen Stoffes so ausgerichtet werden, daß die Längsachsen der
Moleküle parallel zur Glasoberfläche liegen und in die Richtung weisen, in der die Platten gerieben würden. Wenn
nun ein elektrisches Feld durch die Schicht 16 aus dem flüssig-kristallinen Stoff durch Anlegen eines Potentials
zwischen den leitenden Platten 18 und 20 aufgebaut wird, neigen die Moleküle dazu, sich zu dem elektrischen Feld
auszurichten. Da der flüssig-kristalline Stoff positive dielektrische Anisotropie hat, können die Moleküle aus
ihrer parallelen Lage in eine extreme Lage gebracht werden, in der sie nahezu senkrecht zu den Glasplatten liegen,
wobei der Winkel zwischen den Molekularachsen der Moleküle und den Linien 22 und 24 von der Stärke des
elektrischen Feldes abhängt.
Wenn die flüssig-kristalline Zelle 10 zwischen gekreuzten linearen Polarisatoren 26 und 28 angeordnet wird, wie es
in Figur 3 dargestellt ist, wobei die Reibrichtung, d.h. die Richtung der Linien 22 und 24, in einem Winkel von
45° zu den bevorzugten Achsen der Polarisatoren verläuft, ist der Durchgang des Lichtes durch die Polarisatoren
26 und 28 maximal. Wenn kein elektrisches Feld an die Schicht aus flüssig-kristallinen Stoff angelegt ist, ist
das Licht nahezu weiß wegen der hohen Doppelbrechung der Zelle. In diesem Zeitpunkt liegen die Moleküle parallel
zu den Oberflächen der Glasplatten und sind mit den Linien 22 und 24 ausgerichtet. Wird jedoch ein elektrisches
209884/0799
_ Π —
Feld ausreichender Stärke angelegt, das die Molekularachsen der Moleküle aus ihrer Lage bringt, so ändert
sich die Farbe des von einer polychromen Lichtquelle" JO
kommenden Lichtes, wenn man es nach dem Durchgang durch die Polarisatoren und die Zelle 10 betrachtet. Ferner
verändern sich, wenn die Intensität des elektrischen Feldes mittels einer veränderlichen Spannungsquelle 32 vergrößert
wird, die Farben, die man sieht, bis das elektrische Feld einen Wert erreicht, bei dem die Molekülarachsen
der Moleküle des Flüssigkristalls senkrecht zu den Glasplatten ausgerichtet sind. In diesem Zustand wird kein
Licht übertragen. Wenn die Stärke des elektrischen Feldes über die Spannungsquelle 32 erniedrigt wird, so verändert
sich die Farbe des übertragenen Lichtes von einem sehr dunklen Blau zu einem sehr hellen Blau, worauf Magenta,
Gelb, Grün und Kot folgen. Eine weitere Verringerung des Feldes führt dazu, daß sich die Folge Magenta,
Gelb, Grün und Blau in immer engeren Farbbändern wiederholt, bei dem ein unterer minimaler Wert des Feldes erreicht
wird, dessen Stärke zu klein und die Brechung' der Zelle zu groß wird, so daß die übertragenen Farben
verwaschen.
Gemäß Figur 1 können die Polarisatoren 26 und 28 die Form von Platten, vorzugsweise von dichroitischen polarisierenden
Scheiben haben, wie sie im Handel erhältlich sind. Es sind jedoch auch andere Arten von Polarisatoren verwendbar.
Beispielsweise ist es möglich, anstelle von getrennten Polarisatoren solche zu benutzen, die direkt in die
Zelle 10 eingearbeitet sind. In diesem Fall können die Oberflächen der leitenden Überzüge 18 und 20 beispielsweise
mit einer Farblösung gerieben und behandelt werden, die einen dichroitischen Film bildet, wie es beispielsweise
in den US-Patenten 2 544 659, 2 524 286 und 2 400
877 beschrieben ist. Eine solche Lösung kann aus einer-4
%igen wässrigen Lösung von Methylenblau bestehen. Durch
2CCOÖ4/079 9
Beschichten der geriebenen Oberfläche der leitenden Überzüge 18 und 20 mit dieser Farblösung wird nach dem Trokknen
ein dichroitischer PiIm auf der Oberfläche abgeschieden, der eine Stärke von etwa 1 Mikron hat. Wenn man
den flüssig-kristallinen Stoff, wie oben beschrieben, zwischen die beiden geriebenen Platten bringt, die mit
dem polarisierenden Material behandelt sind, entsteht eine einzige Schicht, in der das gesamte System enthalten
ist.
Unter der Voraussetzung, daß die Stärke der flüssigkristallinen Schicht 16 ungefähr 0,04· mm ist, kann die
Spannung der Stromquelle 32, die an der Zelle angelegt
wird, beispielsweise auf 1^0 Volt erhöht werden; bei
diesem Wert wird kein Licht übertragen. Wenn die Spannung und das elektrische Feld zwischen den leitenden Filmen
18 und 20 kleiner wird, tritt eine dunkelblaue Farbe auf, die nach und nach heller wird, wenn die Spannung weiter
bis auf etwa 50 Volt erniedrigt wird. Nach weiterer Verringerung
der Spannung und beim Erreichen eines Wertes von etwa 37 > 5 Volt verändert sich die Farbe in Magenta
und dann in Gelb und bei ungefähr 32,5 Volt in Grün.
Bei 29 Volt erscheint wiederum Blau, auf das Magenta bei 27 Volt folgt. Die Folge von Magenta, Gelb, Grün und
Blau wiederholt sich mit Farbbändern, die immer enger aneinanderliegen, bis sich die Farben bei einer Spannung
von etwa 5 Volt an der Zelle auswaschen.
Aus Vorstehendem ergibt sich, daß eine ausgewählte Farbe durch die auf den Figuren 1 oder 3 dargestellte Vorrichtung
beispielsweise dadurch sichtbar gemacht werden kann, daß eine bestimmte Spannung an die Flüssigkristall-Zelle
angelegt wird. Darüber hinaus können durch Anlegen einer Wechselstromspannung an die transparenten, leitenden
Schichten 18 und 20 wechselnde Farben erzeugt werden,
209884/0799
wenn der Effektivwert der Wechselstromspannung sich, ändert.
Dies führt natürlich zu einem dauernden Wechsel der Farbe, was verglichen werden kann mit einem psychedelischen
Effekt. Vorzugsweise liegt die Wechselstromspannung, die an die Zelle angelegt wird, wenn die flüssig-kristalline
Schicht ungefähr 0,04 mm stark ist, zwischen etwa 25 bis 50 YoIt\ in diesem Bereich entstehen
die breitesten Farbbänder.
Ein Anwendungsgebiet für eine Flüssigkristall-Zelle gemäß vorliegender Erfindung ist die Herstellung eines Gerätes
gemäß Figur 4. Dabei ist die Zelle 10 zwischen einer polychromen Lichtquelle 34 und einer Mattscheibe 36 aus Glas
oder Kunststoff angeordnet, die der Beobachter mit dem Auge 38 betrachtet. Wenn die Spannung der veränderlichen
Stromquelle 32 sich verändert, ändern sich auch die Farben, die auf dem Schirm 36 sichtbar werden, wobei ein
mehr oder weniger psychedelischer Effekt erzeugt wird, der von dem Grad des Wechsels der Spannung abhängt. Da- "
rüber hinaus ist darauf hinzuweisen, daß bei stufenförmigem Wechsel der an die Zelle 10. angelegten Spannung verschiedene
feststehende Farben auf dem Schirm 36 sichtbar gemacht werden können, der mit Heklamematerial oder dergleichen
überdruckt werden'kann.
Die Erfindung kann auch als Filter für farbige Beleuchtungen oder farbige Flächenbeleuchtungen benutzt werden, wie
es auf Figur 5 dargestellt ist. Dabei wird Licht von einer polychromen Lichtquelle 38 zu einem Strahl fokussiert,
der durch die Flüssigkristall-Zelle 10 hindurchgeht, die der auf Figur 1 dargestellten Zelle 10 ähnlich
ist. In diesem Fall wird der Ausgang der veränderlichen Spannungsquelle 32 stufenweise verändert, Da die Farben
bei getrennten Spannungswerten erscheinen, kann die Farbe,
die man erhält, entsprechend der angewandten Spannung
2 0 9884/0799
eingestellt werden, d.h. die Farbe kann dadurch ausgewählt werden, daß man der Spannung, die an die Zelle angelegt
ist, einen bestimmten Wert gibt.
Ein anderes Verfahren zur Herstellung gewünschter Farben und Farbbänder besteht darin, zur Beobachtung konvergierendes
Licht zu benutzen. Wenn bei den vorstehend beschriebenen physikalischen Anordnungen stark konvergierendes
Licht zur Beleuchtung benutzt wird, wird das charakteristische Interferenzband eines in einer Richtung
ausgerichteten Materials beobachtet. Da die Eichtung der
optischen Achse sich kontinuierlich mit der Veränderung des elektrischen Feldes ändert, wechselt das Interferenzbild
in Abhängigkeit von der Zeit. In weißem Licht ist das Interferenzbild farbig und zeigt verschiedene, sehr
interessante Muster. Die Konvergenz des Lichtes kann entweder vor oder nach dem Durchgang des Lichtes durch die
Zelle erzeugt werden. Beispielsweise kann das Licht, bevor es die Zelle passiert hat, konvergierend gemacht werden, indem ein konvergierendes Linsensystem hinter die
Lichtquelle angeordnet wird. Interferenzbilder können auch dadurch erzeugt werden, daß ein divergierendes
Linsensystem vor der Zelle angeordnet wird, wodurch ein virtuelles Bild der Interferenzfigur entsteht.
Die veränderliche Spannungsquelle 32 kann durch Einrichtungen
ersetzt werden, bei denen die Farbe des Lichtes in Abhängigkeit von der Amplitude von Tönen (Musik),
Stimmen oder anderen Umwandlern verändert werden kann, die einen Wechselstromausgang erzeugt. Wie auf Figur 6
dargestellt, wird ein Mikrophon 42, das auf ein Geräusch, wie z.B. Musik oder gesprochene Worte anspricht, über
einen Tonfrequenzverstärker 44 mit einem Verstärker 46 mit veränderbarem Verstärkungsgrad verbunden. Der Ausgang
des Verstärkers 46 wird über einen Hochspannungs-
20U834/079 9
steuersender 48 an die Flüssigkristall-Zelle 10 angeschlossen.
Der Ausgang des Verstärkers 46 wird ferner an einen Spitzendetektor angelegt, der seinerseits den
Ausgang des Verstärkers 46 steuert. Auf diese Weise wird erreicht, daß, wenn die Amplitude des Tonsignals sich,
ändert, auch die Farbe wechselt, die durch die Flüssigkristall-Zelle Ί0 dargestellt wird. Falls erwünscht oder
notwendig, kann der Ausgang des Verstärkers 44 an einen Gleichrichter angeschlossen werden und das gleichgerichtete
Tonsignal an die Flüssigkristall-Zelle angelegt werden. Der Spitzendetektor 50 dient dazu, den Verstärkungsgrad des Verstärkers 46 zu steuern, so daß das Signal
in den gewünschten Bereich, beispielsweise zwischen 25 und 50 Volt in dem oben erwähnten Beispiel, bei dem die
Stärke der flüssig-kristallinen Schicht etwa 0,04 mm beträgt, fällt.
Auf Figur 7 ist ein anderes Anwendungsgebiet der Erfindung
dargestellt, das dazu dient, ein schwarz-weißes Fernsehbild in ein farbiges Bild umzuwandeln. Dies ist
beispielsweise anwendbar beim Farbfernsehn, bei dem drei
aufeinanderfolgende Einzelbilder eines Fernsehbildes auf roten, grünen oder blauen Leuchtstoffen abgetastet
werden. So wird ein Schwarz-Weiß-Fernsehempfänger 52 mit
Ausgangsleitungen 54, 56 und 58 versehen, an denen die
synchronisierenden Impulse für das rote, grüne und blaue Einzelbild nacheinander erscheinen.
Diese synchronisierenden Impulse beeinflussen, während sie auf dem empfangenen Fernsehsignal erscheinen, den
Empfänger 52 nicht, da dieser ein Schwarz-Weiß Empfänger
ist, der nur eine einzige Elektronenröhre und eine schwarz-weiß Leuchtmasse auf der Oberfläche der Empfangsröhre
hat. Die Signale an den Ausgängen 54, 56 und 58 werden über getrennte Verstärker und Clipper 60, 62 und
64 an drei Torschaltungen 66, 68 und 1JO angelegt. An das
Gatter 66 wird auch,beispielsweise von einem Abgriff auf dem Spannungsteiler 72, eine Spannung angelegt, die, wenn
sie an eine der Zelle entsprechende Flüssigkristall-Zelle
67 angeschlossen wird, die Farbe Blau überträgt. Entsprechend wird das Gatter 68 an einen Abgriff des Spannungsteilers
72 angeschlossen, so daß die,an das Gatter
68 angelegte Spannung die Spannung ist, die mit der Flüssigkristall-Zelle 67 Grün erzeugt, während die an das
Gatter 70 angelegte Spannung, die von dem Spannungsteiler
72 kommt, das notwendige elektrische Feld an der Zelle
erzeugt, das die Farbe Rot hervorruft. Der Spannungsteiler 72 wird über die Spannungsquelle 7^, wie dargestellt,
gespeist.
Die Arbeitsweise des auf Figur 7 dargestellten Systems
ist folgende: Die Gatter 66 bis 70 werden nacheinander eingeschaltet durch die synchronisierenden Impulse am
Ausgang der Kreise 60 bis 64. Wenn alle Gatter eingeschaltet
sind, überträgt die Flüssigkristall-Zelle 66 eine Farbe entsprechend der Spannung, die von dem Spannungs·
teiler 72 kommt. So erscheinen die Farben Eot, Grün und
Blau sehr schnell nacheinander, und zwar schneller, als das Auge der Veränderung folgen kann. Dabei wird ein
zusammengesetztes Farbbild der drei Grundfarben Rot, Grün und Blau erzeugt. Die Intensität der Farbe an jedem
Punkt des Bildes ist natürlich abhängig von der Intensität des Lichtes, das an diesem Punkt durch den Schwarz-Weiß-Empfänger
52 erzeugt wird.
Patentansprüche
209884/0799
Claims (10)
- PatentansprücheΊ./Flüssigkristall-Zelle, -bestehend aus einem flüssigkristallinen Stoff, der zwischen zwei transparenten, parallelen Platten angeordnet ist, deren einander zugewandte Oberflächen mit einem Ulm aus durchsichtigem leitendem Material beschichtet sind, das in einer Richtung gerieben ist, um Reiblinien zu erzeugen, wobei die Linien auf dem Film der einen Platte parallel zu den Linien auf dem IiIm der anderen Platte verlaufen, und die molekularen Längsachsen der flüssig-kristallinen Moleküle sich normalerweise parallel zu den Oberflächen der Platten ausrichten und in Richtung der Reiblinien zeigen und wobei auf entgegengesetzten Seiten der Schicht aus dem flüssig-kristallinen Stoff Polarisatoren angeordnet sind, die sich praktisch parallel zu den Platten erstrecken, so daß sich eine aus Schichten aufgebaute Zelle ergibt, durch die Licht durchtreten kann, dadurch gekennzeichnet, daß an die transparenten, leitenden Filme ein veränderbares elektrisches Feld anlegbar ist und die Farbe des Lichtes , das durch die aus den einzelnen Schichten bestehende Zelle hindurchgeht, sich in Abhängigkeit von der Stärke des Feldes verändert.
- 2. Flüssigkristall-Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssig-kristalline Stoff aus einem Gemisch besteht, das 20 - 80 % bis-(4'-n-oktyloxybenzal)~2-chlorphenylendiamin und· p-methylbenzal-p'-nbutylanilin enthält, wobei diese Stoffe etwa 60 - 97 %, bezogen auf das Gesamtgemisch, ausmachen, sowie p-cyanobenzal-p'-n-butylanilin enthält, das die restlichen 3 bis 40 % ausmacht.
- 3. Flüssigkristall-Zelle nach den Ansprüchen 1 und 2,2 0 ü υ J 4 / 0 7 9 9dadurch gekennzeichnet, daß die Polarisatoren aus polarisierenden Scheiben bestehen, die auf beiden Seiten der Platten angeordnet sind, die dem flüssig-kristallinen Stoff abgewandt sind.
- 4·. i*lüssigkristall-Zeile nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarisatoren dichroitische Filme sind.
- 5· Flüssigkristall-Zelle nach Anspruch 4·, dadurch gekennzeichnet, daß die dichroitischen Filme auf den Schichten aus dem leitenden Material niedergeschlagen sind und in Kontakt mit dem flüssig-kristallinen Stoff sind.
- 6. Flüssigkristall-Zelle nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssig-kristalline Stoff in nematischer Phase vorliegt und positive dielektrische Anisotropie aufweist.
- 7- Flüssigkristall-Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Einrichtungen zum kontinuierlichen Verändern des elektrischen Feldes enthält, derart, daß sich die Farben, die durch die Zelle durchtreten, eben^ falls kontinuierlich ändern.
- 8. Flüssigkristall-Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarisatoren in einem Winkel von 4-5° zu den ßeiblinien auf dem transparenten leitenden Film angeordnet sind.
- 9. Flüssigkristall-Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptachsen der Polarisatoren sich parallel zu den Reiblinien auf dem transparenten,2 U ü , ,- 4 / Ü 7 9 9- 15 - . leitenden Filmen erstrecken.
- 10. Flüssigkristall-Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische PeId stufenweise verändert wird.?(!:>■· ■/ / UV 99
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US16283371A | 1971-07-15 | 1971-07-15 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2224424A1 true DE2224424A1 (de) | 1973-01-25 |
Family
ID=22587316
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2224424A Ceased DE2224424A1 (de) | 1971-07-15 | 1972-05-19 | Fluessigkristall-zelle zur modulation von licht mit verschiedenen farben |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3785721A (de) |
CA (1) | CA988602A (de) |
DE (1) | DE2224424A1 (de) |
FR (1) | FR2145910A5 (de) |
GB (1) | GB1397117A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3712730A1 (de) * | 1987-04-15 | 1988-11-03 | Helge Eichholz | Optische filteranordnung |
Families Citing this family (53)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4165923A (en) * | 1972-04-10 | 1979-08-28 | Ncr Corporation | Liquid crystal alignment structure |
US3944330A (en) * | 1972-09-22 | 1976-03-16 | Dainippon Printing Co., Ltd. | Electro-optic device |
JPS49107254A (de) * | 1973-02-13 | 1974-10-11 | ||
DE2329618A1 (de) * | 1973-06-09 | 1975-01-02 | Fraunhofer Ges Forschung | Anordnung zur vielfarbigen anzeige, bestehend aus lichtquelle und linearpolarisationsfilter |
GB1469638A (en) * | 1973-07-18 | 1977-04-06 | Secr Defence | Liquid crystal display device |
US3972590A (en) * | 1973-09-17 | 1976-08-03 | Optical Coating Laboratory, Inc. | Display device which changes color and method |
GB1491471A (en) * | 1974-01-21 | 1977-11-09 | Secr Defence | Colour display systems |
JPS5410501B2 (de) * | 1974-11-14 | 1979-05-07 | ||
DE7538264U (de) * | 1974-12-02 | 1977-09-22 | Revue Thommen Ag, Waldenburg (Schweiz) | Lichtschutzfilter |
JPS5341199A (en) * | 1976-08-31 | 1978-04-14 | Sharp Corp | Liquid crystal color display unit |
JPS575610Y2 (de) * | 1976-09-07 | 1982-02-02 | ||
JPS54126497A (en) * | 1978-03-24 | 1979-10-01 | Sharp Corp | Dap-type liquid crystal display device |
US4272195A (en) * | 1979-06-05 | 1981-06-09 | Beckman Instruments, Inc. | Method and apparatus for determining the wavelength of light |
US4497542A (en) * | 1979-06-05 | 1985-02-05 | Beckman Instruments, Inc. | Apparatus for minimizing beam collimation sensitivity in optical instruments including liquid crystal cells |
US4444469A (en) * | 1979-06-05 | 1984-04-24 | Beckman Instruments, Inc. | Narrow band rejection filter utilizing a liquid crystal cell |
US4378955A (en) * | 1979-08-03 | 1983-04-05 | Hughes Aircraft Company | Method of and apparatus for a multimode image display with a liquid crystal light valve |
CA1197638A (en) * | 1980-07-03 | 1985-12-03 | Control Interface Company Limited | Field sensitive optical displays, generation of fields therefor and scanning thereof |
US4630040A (en) * | 1983-03-31 | 1986-12-16 | Motorola, Inc. | Variable color electrooptic display |
US4582396A (en) * | 1983-05-09 | 1986-04-15 | Tektronix, Inc. | Field sequential color display system using optical retardation |
JPS60107023A (ja) * | 1983-11-15 | 1985-06-12 | Canon Inc | 液晶装置 |
US4674840A (en) * | 1983-12-22 | 1987-06-23 | Polaroid Corporation, Patent Dept. | Liquid crystal display with polarizer and biaxial birefringent support |
US4583825A (en) * | 1983-12-27 | 1986-04-22 | Tektronix, Inc. | Electro-optic display system with improved viewing angle |
US4541691A (en) * | 1983-12-27 | 1985-09-17 | Tektronix, Inc. | Electro-optic switching system using circularly polarized light |
US4595259A (en) * | 1984-01-19 | 1986-06-17 | Xerox Corporation | Transient state liquid crystal image bar for electrophotographic printers |
US4647157A (en) * | 1984-12-04 | 1987-03-03 | Polaroid Corporation | Fluoroelastomeric sealants for liquid crystal cells |
US4674841A (en) * | 1985-03-08 | 1987-06-23 | Tektronix, Inc. | Color filter switchable among three state via a variable retarder |
CA1281114C (en) * | 1985-09-25 | 1991-03-05 | Kokichi Ito | Liquid crystal electro-optical element with adhesive particles |
US4859037A (en) * | 1986-02-18 | 1989-08-22 | Seiko Epson Corporation | Liquid crystal electrically-controlled birefringence display devices with improved contrast |
US5153568A (en) * | 1988-07-21 | 1992-10-06 | Proxima Corporation | Liquid crystal display panel system and method of using same |
US5302946A (en) * | 1988-07-21 | 1994-04-12 | Leonid Shapiro | Stacked display panel construction and method of making same |
US5089810A (en) * | 1990-04-09 | 1992-02-18 | Computer Accessories Corporation | Stacked display panel construction and method of making same |
DE8812322U1 (de) * | 1988-09-29 | 1988-12-08 | Rohrer, Emil, 8901 Koenigsbrunn, De | |
USRE36654E (en) * | 1989-03-28 | 2000-04-11 | In Focus Systems, Inc. | Stacked LCD color display |
US4917465A (en) * | 1989-03-28 | 1990-04-17 | In Focus Systems, Inc. | Color display system |
US5050965A (en) * | 1989-09-01 | 1991-09-24 | In Focus Systems, Inc. | Color display using supertwisted nematic liquid crystal material |
JPH0453929A (ja) * | 1990-06-22 | 1992-02-21 | Fujitsu Ltd | 反射型液晶装置 |
US5184156A (en) * | 1991-11-12 | 1993-02-02 | Reliant Laser Corporation | Glasses with color-switchable, multi-layered lenses |
US5432624A (en) * | 1993-12-03 | 1995-07-11 | Reliant Technologies, Inc. | Optical display unit in which light passes a first cell, reflects, then passes a second cell |
US6115014A (en) * | 1994-12-26 | 2000-09-05 | Casio Computer Co., Ltd. | Liquid crystal display by means of time-division color mixing and voltage driving methods using birefringence |
US5689317A (en) * | 1995-03-22 | 1997-11-18 | Cambridge Research Instrumentation, Inc. | Tunable color filter |
US7136528B2 (en) * | 2000-02-11 | 2006-11-14 | Sony Corporation | System and method for editing digital images |
US6993719B1 (en) | 2000-02-11 | 2006-01-31 | Sony Corporation | System and method for animated character photo-editing interface and cross-platform education icon |
US7058903B1 (en) | 2000-02-11 | 2006-06-06 | Sony Corporation | Image database jog/shuttle search |
US7810037B1 (en) | 2000-02-11 | 2010-10-05 | Sony Corporation | Online story collaboration |
US8407595B1 (en) | 2000-02-11 | 2013-03-26 | Sony Corporation | Imaging service for automating the display of images |
US7262778B1 (en) * | 2000-02-11 | 2007-08-28 | Sony Corporation | Automatic color adjustment of a template design |
US20020073143A1 (en) * | 2000-08-31 | 2002-06-13 | Edwards Eric D. | File archive and media transfer system with user notification |
US7364505B2 (en) * | 2002-09-16 | 2008-04-29 | Igt | Method and apparatus for player stimulation |
US7170679B2 (en) * | 2002-09-18 | 2007-01-30 | Vision Quest Lighting, Inc. | Optically active color filter |
EP1658523A1 (de) * | 2003-08-22 | 2006-05-24 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Display-vorrichtung und sichtwinkel-steuereinheit |
US9237294B2 (en) | 2010-03-05 | 2016-01-12 | Sony Corporation | Apparatus and method for replacing a broadcasted advertisement based on both heuristic information and attempts in altering the playback of the advertisement |
US9832528B2 (en) | 2010-10-21 | 2017-11-28 | Sony Corporation | System and method for merging network-based content with broadcasted programming content |
DE102013113053B4 (de) * | 2013-11-26 | 2019-03-28 | Schott Ag | Treiberschaltung mit einer Halbleiterlichtquelle sowie Verfahren zum Betrieb einer Treiberschaltung |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3551026A (en) * | 1965-04-26 | 1970-12-29 | Rca Corp | Control of optical properties of materials with liquid crystals |
US3627408A (en) * | 1965-06-29 | 1971-12-14 | Westinghouse Electric Corp | Electric field device |
US3544659A (en) * | 1967-03-16 | 1970-12-01 | Peter A Schwab | Preparation of cyclic ether graft copolymers |
US3625591A (en) * | 1969-11-10 | 1971-12-07 | Ibm | Liquid crystal display element |
US3656834A (en) * | 1970-12-09 | 1972-04-18 | Ibm | Additive for liquid crystal material |
US3694053A (en) * | 1971-06-22 | 1972-09-26 | Bell Telephone Labor Inc | Nematic liquid crystal device |
-
1971
- 1971-07-15 US US00162833A patent/US3785721A/en not_active Expired - Lifetime
-
1972
- 1972-02-14 CA CA134,643A patent/CA988602A/en not_active Expired
- 1972-03-02 FR FR7207217A patent/FR2145910A5/fr not_active Expired
- 1972-05-19 DE DE2224424A patent/DE2224424A1/de not_active Ceased
- 1972-06-15 GB GB2816872A patent/GB1397117A/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3712730A1 (de) * | 1987-04-15 | 1988-11-03 | Helge Eichholz | Optische filteranordnung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1397117A (en) | 1975-06-11 |
FR2145910A5 (de) | 1973-02-23 |
US3785721A (en) | 1974-01-15 |
CA988602A (en) | 1976-05-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2224424A1 (de) | Fluessigkristall-zelle zur modulation von licht mit verschiedenen farben | |
DE2457641C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Flüssigkristall-Zellen | |
DE3607629C2 (de) | ||
DE69933364T2 (de) | Farbfilterschicht mit cholesterisch geordnetem Material und eine mit solch einer Farbfilterschicht versehene reflektierende Flüssigkristallanzeige | |
DE69920225T2 (de) | Verstellbar lichtschwächende vorrichtung mit dichroitischem flüssigkristall | |
DE3921837C2 (de) | ||
DE3513437A1 (de) | Optische fluessigkristall-vorrichtung | |
DE2212524A1 (de) | Verfahren zur Erzeugung des Grandjean-Strukturzustandes in einer Fluessigkristall-Masse | |
DE3416518A1 (de) | Farbdarstellungssystem | |
DE3124637A1 (de) | Fluessigkristall-anzeigeelement | |
DE1462919A1 (de) | Verfahren zur Steuerung von optischen Eigenschaften eines Materials | |
DE2242389A1 (de) | Einrichtung zur aufnahme von fluessigkeitskristallmaterial als schicht von ganz bestimmter dicke sowie verfahren zu ihrer herstellung | |
DE69908004T2 (de) | Flüssigkristallanzeigetafel | |
EP1894736A2 (de) | Sicherheitselement mit farbkippender Motivschicht und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE2160611A1 (de) | Flüssigkeitskristall-Wiedergabevorrichtung mit verbessertem optischen Kontrast | |
DE2533705A1 (de) | Fluessigkristall-einrichtung | |
DE2739222C2 (de) | Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtung | |
DE102007005821A1 (de) | Lichtmodulator und Verfahren zur Gewährleistung einer minimalen Amplitudenmodulation in phasenmodulierenden Lichtmodulatoren | |
DE2319445C2 (de) | Ansteuereinrichtung für eine elektrisch in Zeitmultiplex angesteuerte Anzeigevorrichtung | |
DE3443567A1 (de) | Fluessigkristall-anzeigeeinrichtung | |
DE3048024C2 (de) | "Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit verdreht-nematischer Flüssigkristallfüllung" | |
DE2349208C3 (de) | Elektrooptisches Anzeigegerät | |
DE3107456A1 (de) | Anzeigevorrichtung | |
DE2820219A1 (de) | Fluessigkristallanzeige | |
DE2155241A1 (de) | Verfahren zum betrieb einer fluessigkristallzelle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
8131 | Rejection |