DE1276086B - Bildschirm mit temperaturabhaengigen optischen Eigenschaften - Google Patents
Bildschirm mit temperaturabhaengigen optischen EigenschaftenInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
HOIj
H04n
Deutsche Kl.: 21 al-32/55
Nummer: 1276 086
Aktenzeichen: P 12 76 086.0-31 (W 41919)
Anmeldetag: 29. Juni 1966
Auslegetag: 29. August 1968
Die Erfindung betrifft einen Bildschirm zur Sichtbarmachung von Informationen mittels einer wärmeempfindlichen
Schicht, die bei Temperaturänderungen eine Änderung ihrer optischen Eigenschaften erfährt.
Es sind verschiedene Möglichkeiten bekannt, eine elektrische Information in ein Bild bzw. eine elektromagnetische Wellenverteilung umzusetzen. Hierzu
gehört insbesondere die bekannte Fernsehempfangsröhre. Sie beruht hauptsächlich darauf, daß ein Elektronenstrahl
beschleunigt wird, der entsprechend der darzustellenden Bildinformation intensitätsmoduliert
wurde. Für die Darstellung von Bildern auf großen Flächen stellen aber praktische Beschränkungen der
Strahlstromdichte und der Spannung eine obere Grenze der Helligkeit des Bildes dar. Man hat deshalb
nach anderen Wegen zur großflächigen Bilddarstellung gesucht. Hierzu gehört die Verwendung
von elektrolumineszenten Leuchtstoffen. Die Bildschirme, die auf der Elektrolumineszenz beruhen,
haben sich aber als zu lichtschwach erwiesen, und auch die zugehörigen Steuervorrichtungen zur Darstellung
des Bildes sind kompliziert und teuer.
Demgegenüber wird durch die Erfindung ein Bildschirm zur Sichtbarmachung einer Feldverteilung zur
Verfügung gestellt, der eine wärmeempfindliche Schicht enthält, deren optische Eigenschaften durch
Temperaturänderungen beeinflußbar sind, wobei Mittel zur örtlichen Temperaturänderung der wärmeempfindlichen
Schicht vorhanden sind. Ein solcher Bildschirm ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittel zur örtlichen Temperaturänderung aus einer elektrischen Heizvorrichtung
bestehen, die sich über die wärmeempfindliche Schicht erstreckt und in thermischer Berührung mit
ihr steht und deren Heizstromstärke örtlich von der Intensität des nachzuweisenden Feldes abhängt.
Vorzugsweise besteht die wärmeempfindliche Schicht aus flüssigen Kristallen der Cholesterinstruktur.
Die Helligkeit der Darstellung ist proportional zu der Beleuchtung des Bildschirmes, einschließlich
der Allgemeinbeleuchtung, die auf den Bildschirm gelangt. Die Stoffe, die flüssige Kristalle der Cholesterinstruktur
bilden, erfahren bemerkenswerte Änderungen der Lichtreflexionseigenschaften beim
Erwärmen oder Abkühlen innerhalb eines Übergangsbereiches in der Nähe ihres Schmelzpunktes.
Die Reflexionsänderungen machen sich durch Farbänderungen bemerkbar, wenn die Stoffe in weißem
Licht betrachtet werden. Das Material ist bei Temperaturen weit oberhalb des Schmelzpunktes im
wesentlichen farblos, aber wenn es abgekühlt wird und zäher wird, so durchläuft es einen Übergangs-Bildschirm
mit temperaturabhängigen optischen
Eigenschaften
Eigenschaften
Anmelder:
Westinghouse Electric Corporation,
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)
Vertreter:
Dipl.-Ing. G. Weinhausen, Patentanwalt,
8000 München 22, Widenmayerstr. 46
Als Erfinder benannt:
James Fergason, Verona, Pa.;
James Fergason, Verona, Pa.;
Arthur Anderson, Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
ao V. St. v. Amerika vom 29. Juni 1965 (467 864) - -
ao V. St. v. Amerika vom 29. Juni 1965 (467 864) - -
bereich, in dem es zuerst blau, dann grün, dann gelb, dann rot und schließlich wieder farblos erscheint,
wenn es im auffallenden weißen Licht betrachtet wird. Schließlich geht bei ausreichender Abkühlung
die zähe Flüssigkeit in einen farblosen kristallinen Festkörper über. Die Farbänderungen treten bei
definierten reproduzierbaren Temperaturdifferenzen innerhalb eines Temperaturbereiches auf, der je nach
der Zusammensetzung des betreffenden Materials breiter oder schmaler gemacht werden kann.
Die optischen Streueigenschaften der flüssigen Kristallschicht mit Cholesterinstruktur können dadurch
beeinflußt werden, daß in innige Berührung mit ihnen Heizelemente gebracht werden, die eine
örtliche Temperaturänderung bewirken. So läßt sich bei einem bestimmten Material mit Cholesterinstruktür
jeweils eine Temperatur finden, die eine gleichmäßige Grundfarbe wie Schwarz oder Rot im reflektierten
weißen Licht ergibt. Durch örtliche Temperaturerhöhung läßt sich erreichen, daß die erwärmten
Stellen sich grün oder gelb vom schwarzen oder roten Hintergrund abheben. Bei Verwendung monochromatischen
Betrachtungslichtes kann ein Kontrast einer einzigen Farbe auf einem bestimmten Hintergrund
erzielt werden, wobei nur die Helligkeit sich mit der Temperatur ändert.
Die Schicht vom Cholesterintyp streut bei einem bestimmten Betrachtungswinkel nur eine einzige
Wellenlänge. Die flüssigen Kristalle vom Cholesterin-
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typ absorbieren nahezu keine Energie, so daß die auf tronenkanone 20 gegeben werden. Eine Ablenkvorsie
gerichtete Lichtenergie entweder durchgelassen richtung üblicher Art dient dazu, mittels des von der
oder reflektiert wird. Bei bestimmten Wellenlängen Elektronenkanone 20 erzeugten Elektronenstrahls
werden bei senkrechtem Lichtauf fall etwa 50% der den Leuchtschirm 22 abzutasten. Die Intensität dieses
einfallenden Strahlung gestreut. Bei größeren Ein- 5 Elektronenstrahls wird vom Videosignal moduliert,
fallswinkeln nimmt die Menge der reflektierten oder Es empfiehlt sich unter Umständen, einen Leuchtgestreuten
Energie zu, und die Wellenlänge der stoff großer Nachleuchtdauer für den Schirm 22 zu
maximalen Streuung verschiebt sich zu kürzeren verwenden. So ergibt sich ein sichtbares Bild der zu-Werten.
geführten Videoinformation, das auf den Bildschirm
Wenn die Temperatur der flüssigen Kristallschicht io 12 abgebildet wird.
verändert wird, so verschiebt sich das Reflexions- Der im einzelnen in F i g. 2 gezeigte Bildschirm 12
maximum mit Temperaturerhöhungen zu kürzeren besteht aus den folgenden Schichten. Als Träger
Wellenlängen. Dieser Temperatureinfluß ist voll- dient eine Schicht 30, die auch als Wärmesenke
ständig reversibel. Bei jeder Temperatur hängt die dienen kann. Zur Kühlung wird z. B. von einem GeWellenlänge
der maximalen Streuung von der Summe 15 blase 28 Luft längs der Außenseite der Schicht 30
des Einfallswinkels des zur Betrachtung dienenden geblasen. Die Trägerschicht 30 ist für das einfallende
Lichtes und des Beobachtungswinkels ab. Licht von der Kathodenstrahlröhre 10 durchlässig
Flüssige Kristalle mit Cholesterinstruktur haben und besteht für sichtbares Licht z. B. aus Glas, für
viele interessante optische Eigenschaften. Zahlreiche Infrarot aus Bariumchlorid und für Ultraviolett aus
organische Stoffe können dem Cholesterintyp züge- ao Quarz. Handelt es sich wie im vorliegenden Beispiel
rechnet werden. Er ist eine Untergruppe der söge- um sichtbares Licht, so beträgt die Dicke des Glasnannten
flüssigen Kristalle, die einen Zwischen- trägers 20 z. B. etwa 1 cm. Die Anordnung kann aber
zustand zwischen einem echten Kristall und einer auch dazu dienen, ein Röntgenbild in sichtbares Licht
Flüssigkeit darstellen. Meistens werden flüssige Kri- zu verwandeln. Eine Wärmeisolierschicht32, z.B. aus
stalle vom Cholesterintyp aus Verbindungen gebildet, 25 Polyäthylenterephthalat, kann auf einer Oberfläche
die sich von Sterinen ableiten, obwohl nicht nur diese des Glasträgers 30 vorgesehen sein. Die Schicht 32
Verbindungsklasse die betreffenden Eigenschaften ist z.B. aufgeklebt und hat eine Dicke von etwa
aufweist. Die Eigenschaften dieser flüssigen Kristalle 25 Mikron. Dieses Material ist für sichtbares und
vom Cholestermtyp und für die vorliegende Erfin- ultraviolettes Licht geeignet. Im Fall infraroten
dung geeignete Stoffe sind in der USA.-Patentschrift 30 Lichtes kann eine Schicht aus Polyäthylen oder PoIy-3
114836 im einzelnen beschrieben. propylen verwendet werden. Die Isolierschicht 32
Der erfindungsgemäße Bildschirm kann sehr helle soll die Wärmeleitung vom temperaturempfindlichen
Bilder liefern. Er ist geeignet als Anzeigevorrichtung Teil des Bildwandlerschirmes zur Tragschicht 30 verfür
elektromagnetische Wellen, kann zur Farbwieder- ringern. Die thermische Zeitkonstante der Schicht 32
gäbe dienen und zur Umwandlung elektromagnet!- 35 soll so gewählt sein, daß die temperaturempfindliche
scher Energie einer ersten Wellenlänge in ebensolche Schicht eine Zeitkonstante von etwa 1Ao Sekunde hat.
Energie einer zweiten Wellenlänge herangezogen Zur örtlichen Temperaturänderung dient im darwerden,
gestellten Beispiel eine Schicht 34 aus Photowider-
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden Standsmaterial, die auf die Schicht 32 aufgedampft
nachstehend an Hand der Zeichnung beschrieben. 40 ist und eine Dicke von 1 bis 25 Mikron hat. Sie be-Hierinist
steht aus einem Photowiderstandsmaterial hoher
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer An- Impedanz, d.h. mit einem Ohmschen Widerstand
Zeigevorrichtung unter Verwendung der Erfindung, von etwa 1010 Ohm-cm. Für sichtbares Licht sind
Fig. 2 ein stark vergrößerter Ausschnitt eines hierzu geeignet Cadmiumsulfid oder Arsentriselenid.
erfindungsgemäßen Bildschirms, 45 Für ultraviolettes Licht ist Selen und für Infrarot
Fig. 3 eine Darstellung ähnlich Fig. 2 für eine Bleisulfid geeignet.
Abänderung der Erfindung, Die Photowiderstandsschicht 34 steht in Berührung
Abänderung der Erfindung, Die Photowiderstandsschicht 34 steht in Berührung
Fig. 4 die Darstellung einer weiteren Abänderung mit zwei kammartigen Elektroden 36, die aus ineinder
Erfindung und andergreifenden Zinken 38 und 40 bestehen, welche
Fig. 5 eine graphische Darstellung der Eigen- 50 abwechselnd mit gemeinsamen Schienen42 bzw. 44
schäften der flüssigen Kristallschicht bei der Anord- verbunden sind. An die Schienen 42 und 44 sind AnnungnachFig.
1 und 2. Schlüsse 46 und 48 zur Zuführung einer Spannung
F i g. 1 zeigt eine Wiedergabevorrichtung mit einer angeschlossen. Die Spannung zwischen den leitenden
Kathodenstrahlröhre 10, die ein sichtbares oder un- Zinken 38 und 40 wird von einer Spannungsquelle
sichtbares Bild auf einen Bildschirm 12 entwerfen 55 50 geliefert, die mit den Anschlüssen 46 und 48 verkann.
Um das Bild auf dem Bildschirm entstehen zu bunden ist. Die Spannungsquelle 50 kann Wechsellassen,
ist eine Optik 11 vorgesehen. Die andere strom oder Gleichstrom liefern und etwa 50 Volt abOberfläche
des Bildschirmes 12 wird von einer Be- geben. In der dargestellten Ausführungsform können
trachtungslichtquelle 14 beleuchtet, und ein Beob- die zinkenartigen Elektroden 38 und 40 in bekannter
achter 16 kann das entstehende sichtbare Bild auf 60 Weise mittels einer Maske aufgedampft sein und eine
dem Bildschirm 12 betrachten. Die Kathodenstrahl- Dicke von etwa 100 Angström haben. Die Breite der
röhre 10 ist in bekannter Weise aufgebaut und ent- Streifen38 und 40 beträgt z.B. etwa 60 und ihr Abhält
eine Elektronenkanone 20 und einen Leucht- stand etwa 200 Mikron.
schirm 22 aus einem geeigneten Leuchtstoff, der vor- Auf die Elektroden 36 folgt eine optische Trenn-
zugsweise sichtbares Licht bei Elektronenbeschuß 65 schicht 52. Sie verhindert, daß die von der Lichtemittiert.
Ein Videosignal wird der Kathodenstrahl- quelle 14 ausgehende Strahlung die Photowiderröhre
10 von einer Informationsquelle 24 zugeführt Standsschicht 34 beeinflußt. Die optische Trenn-
und kann auf eine entsprechende Elektrode der Elek- schicht 52 kann hergestellt werden, indem eine
wasserlösliche schwarze Anilinfarbe in einer Dicke von etwa 1 Mikron aufgespritzt wird.
Auf der optischen Trennschicht 52 befindet sich eine flüssige Kristallschicht 54 vom Cholesterintyp,
die auf Temperaturänderungen durch entsprechende Änderungen ihrer Lichtreflexionseigenschaft anspricht.
In der erwähnten Patentschrift sind mehrere hierzu geeignete Stoffe angegeben. Beispielsweise kann ein
Gemisch von 60% Cholesterinnonanoat, 30% Oleylcholesterylcarbonat
undlO%Cholesterylbenzoatverwendet
werden. Eine Schutzschicht 56 kann auf der Oberfläche der flüssigen Kristallschicht 54 aufgebracht
sein. Sie besteht z. B. aus Polyäthylenterephthalat in einer Dicke von etwa 6 Mikron. Übrigens
ist der Bildschirm 12 bereits imstande, als einfacher Anzeiger für elektromagnetische Wellen zu dienen,
wenn nur die Photowiderstandsschicht 34, die Elektrodenschicht 36 und die flüssige Kristallschicht 54
vorhanden sind.
Im Betrieb werden die flüssige Kristallschicht 54 und die Photowiderstandsschicht 34 ohne Einfall
einer elektromagnetischen Welle von der Kathodenstrahlröhre 10 auf konstanter Betriebstemperatur
gehalten. Wenn die Temperatur der angegebenen flüssigen Kristallschicht 54 etwa 32° C beträgt, so
ergibt sich für den Betrachter 16 ein schwarzer Hintergrund, wenn die weiße Lichtquelle 14 auf den
Bildschirm gerichtet wird, da das Licht teils gestreut, teils von dem schwarzen Überzug 52 absorbiert wird.
Wird nun ein optisches Bild mittels der Kathodenstrahlröhre 10 auf der Photowiderstandsschicht 34
entworfen und liegt eine Spannung zwischen den leitenden Elektroden 38 und 40, so werden Ladungsträger
in die belichteten Stellen injiziert. Die Intensität der auf die Photowiderstandsschicht 34 gerichteten
Beleuchtung bestimmt die Stärke des an den belichteten Stellen zwischen den kammartigen Elektroden
38 und 40 fließenden Stromes. Die Belichtung hängt aber ihrerseits wieder von der Stärke des
Leuchtflecks auf dem Leuchtschirm 22 und damit von der Amplitude der von der Spannungsquelle 24
gelieferten Videosignale ab. Ein Energieverbrauch durch den resultierenden Photostrom ist auf die belichteten
Stellen beschränkt, weil die Elektrodenstruktur die Länge der Strombahn auf einen Bruchteil
der kleinsten auflösbaren Bilddistanz begrenzt und weil die nichtbelichteten Stellen der Photowiderstandsschicht
34 einen sehr hohen Ohmschen Widerstand haben. Der Wärmeisolator 32 zwischen dem
Träger 30 und der Photowiderstandsschicht 34 erlaubt einen Temperaturanstieg in den belichteten
Stellen der Photowiderstandsschicht 34 und der damit in inniger Berührung stehenden flüssigen Kristallschicht
54. Die Stärke der Belichtung bestimmt die Intensität des Stromflusses und damit die erzeugte
Wärme. Infolge der Temperaturerhöhung wird das Reflexionsband der flüssigen Kristallschicht 54 an
diesen Stellen zu kürzeren Wellenlängen verschoben. Das ist in Fig. 5 gezeigt. Wenn z.B. die Temperatur
auf 33,5° C ansteigt, so ist die reflektierte Farbe Rot. Bei 34,1° C ist die Farbe Gelb, bei 35,5° C Grün, bei
37,5° C Blau und bei 40,0° C fällt das Reflexionsband in den Ultraviolettbereich, so daß die Schicht
wieder schwarz erscheint.
Die optische Trennschicht 52 zwischen der Photo-Widerstandsschicht
34 und der flüssigen Kristallschicht 54 gestattet einen Wärmeübergang zwischen diesen
beiden Schichten. Dagegen kann das zur Beleuchtung der flüssigen Kristallschicht 54 von der Betrachtungsseite her verwendete Licht der Lichtquelle 14 die
Photowiderstandsschicht 34 nicht beeinflussen. Ferner dient die Trennschicht 52 zur Erzeugung des schwarzen
Hintergrundes für die flüssige Kristallschicht 54.
Die erfindungsgemäße Farbwiedergabe der Temperaturverteilung entsprechend dem eingestrahlten
Bild ist grundsätzlich vereinbar mit hoher Allgemeinbeleuchtung, weil das Bild von reflektiertem Licht
hervorgerufen wird, das nicht zu innerhalb der Anordnung erzeugtem Licht, sondern zum einfallenden
Licht proportional ist. Auf diese Weise kann eine kräftige Verstärkung des Eingangssignals von der
Kathodenstrahlröhre 10 mit einem Verstärkungsfaktor von mehr als 100 erzielt werden. Wird der
Bildschirm mit monochromatischem Licht beleuchtet, so ergibt sich eine einfarbige Wiedergabe mit der
Möglichkeit von Grauabstufungen.
Der zur Aktivierung der flüssigen Kristallschicht erforderliche Temperaturanstieg wird hervorgerufen,
wenn Licht auf die Photowiderstandsschicht 34 auffällt und dadurch einen Photostrom hervorruft. Der
Photostrom wird dadurch erzeugt, daß eine Spannung von der Spannungsquelle 50 zwischen den
kammartig abwechselnden Elektroden 38 und 40 angelegt wird. Dieses Elektrodensystem besteht aus
parallelen Leitern, deren Breite einen Bruchteil ihres Abstandes darstellt, um eine maximale aktive Oberfläche
zu erhalten, und deren Abstand von der gewünschten Auflösung bestimmt wird. Die Länge der
Photostrombahn, die gleich dem Elektrodenabstand ist, soll einen Bruchteil der kleinsten auflösbaren
Distanz auf dem Bildschirm betragen.
Die flüssige Kristallschicht 54 kann aus verschiedenen Stoffen bestehen und muß entsprechend der
gewünschten Empfindlichkeit und dem Betriebstemperaturbereich gewählt werden. Die Betriebstemperatur
kann grundsätzlich willkürlich festgelegt werden, soweit sie beherrschbar ist. Die Empfindlichkeit
der Schicht wird durch das Anwendungsgebiet des Bildschirmes bestimmt. Eine flüssige Kristallschicht
mit hoher Temperaturempfindlichkeit ergibt einen Bildschirm mit hoher Gesamtempfindlichkeit,
erfordert aber auch eine weit bessere Temperaturregelung und Gleichmäßigkeit der Schicht, um Farbänderungen
im reflektierten Bild zu vermeiden, die von kleinen Temperaturschwankungen längs der
Oberfläche oder von Empfindlichkeits- und Widerstandsschwankungen in den verschiedenen Schichten
herrühren können.
Die Schutzschicht 56 ist vorgesehen, um Verunreinigungen der flüssigen Kristallschicht durch Staub
und Chemikalien in der Atmosphäre zu verringern. Ferner werden so Temperaturschwankungen infolge
der Luftkühlung an der Vorderseite des Bildverstärkers 12 verhindert. Vorzugsweise ist das Material der
Schutzschicht so gewählt, daß es die Molekülausrichtung in der flüssigen Kristallschicht unterstützt und
keine wesentliche seitliche Wärmeausbreitung ermöglicht. Die chemische Zusammensetzung der Schichten
56 und 52 muß gewährleisten, daß keine verunreinigenden Substanzen in die flüssige Kristallschicht
einwandern, da deren optische Eigenschaften gegen die Anwesenheit verschiedener chemischer
Substanzen sowie gegen Temperaturschwankungen sehr empfindlich sind.
Fig. 3 zeigt eine abgeänderte Anordnung des
Photowiderstandes und der Elektroden. Hier sind
zwei leitende Streifen 60 und 62 vorgesehen, die von parallelen Streifen 64 aus Photowiderstandsmaterial
derart überbrückt werden, daß letztere mit beiden leitenden Streifen 60 und 62 in elektrischem Kontakt
stehen. Die aufgedampften Photowiderstandsstreifen 64 können durch leitende Elemente 66 unterteilt
sein, um die Reichweite der erzeugten Ladungsträger zu begrenzen und eine hohe Auflösung zu gewährleisten.
Bei dieser Ausführungsform kann ein Photowiderstandsmaterial mit geringerem Widerstand verwendet
werden, also mit einem Dunkelwiderstand von weniger als 103 Ohm-cm, wofür Bleisulfid, Bleitellurid
und Indiumantimonid in Frage kommen. Auch hier können die leitenden Streifen 60 und 62
und die Photo widerstandselemente 64 auf die Wärmeisolierschicht 32 in bekannter Weise durch eine
Maske hindurch aufgedampft werden. Die Spannungsquelle 50 wird hier an die leitenden Streifen 60
und 62 angeschlossen. Die übrige Anordnung entspricht derjenigen nach Fig. 2, ebenso die Betriebsweise.
Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der
Erfindung, worin eine größere zusammenhängende Fläche einer elektrisch leitenden Schicht 70 auf die
Wärmeisolierschicht 32 aufgedampft ist. Eine Photo-Widerstandsschicht 72 ist auf der Schicht 70 niedergeschlagen,
und eine weitere elektrisch leitende Schicht 74 ist auf der Photowiderstandsschicht 72
vorgesehen. Die optische Trennschicht 52 befindet sich dann auf der leitenden Schicht 74. Auch hier ist
die Betriebsweise ähnlich wie vorher. Die Schicht 70 soll für die einfallenden Wellen durchlässig sein und
besteht z. B. aus Zinnoxyd. Die Spannungsquelle 50 ist an die Elektroden 70 und 74 angeschlossen. Gegebenenfalls
kann die lichtempfindliche Schicht auch dazu dienen, die Stromstärke in einem Widerstandsheizelement zu steuern, das in Berührung mit der
wärmeempfindlichen Schicht steht. Es ist auch möglich, Schallenergie in sichtbare Energie umzuwandeln,
indem die Schallwelle auf ein Element trifft, dessen Widerstand entsprechend der Amplitude der
Schallwelle sich ändert und das so eine Steuerung der Stromstärke ermöglicht und unmittelbar oder
über ein Widerstandsheizelement in thermischer Berührung mit der wärmeempfindlichen Schicht steht.
Claims (9)
1. Bildschirm zur Sichtbarmachung einer Feldverteilung mit einer wärmeempfindlichen Schicht,
deren optische Eigenschaften durch Temperaturänderungen beeinflußbar sind, und Mitteln zur
örtlichen Temperaturänderung der wärmeempfindlichen Schicht, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittel zur örtlichen Temperaturänderung aus einer elektrischen Heizvorrichtung (38, 40)
bestehen, die sich über die wärmeempfindliche Schicht (54) erstreckt und in thermischer Berührung
mit ihr steht und deren Heizstromstärke örtlich von der Intensität des erregenden Feldes
abhängt.
2. Bildschirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeempfindliche Schicht
(54) aus flüssigen Kristallen mit Cholesterinstruktur besteht.
3. Bildschirm nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur örtlichen Änderung
der Heizstromstärke in Abhängigkeit von der Intensität einer einfallenden elektromagnetischen
Welle eine zusammenhängende Photowiderstandsschicht (34, 72) vorgesehen ist, die
zwei Elektroden (38, 40; 70, 74) verbindet.
4. Bildschirm nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (70, 74) aus
zusammenhängenden Metallschichten bestehen, zwischen denen sich die Photowiderstandsschicht
(72) befindet, und daß mindestens diejenige Elektrode (70), die der wärmeempfindlichen Schicht
(54) abgewandt ist, für das einfallende Feld durchlässig ist.
5. Bildschirm nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (38, 40) als
zwei ineinandergreifende Kämme ausgebildet sind, die auf der der wärmeempfindlichen Schicht
(54) zugewandten Seite der Photowiderstandsschicht (34) angeordnet sind.
6. Bildschirm nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur örtlichen Beeinflussung
der Heizstromstärke durch die Intensität des nachzuweisenden Feldes zahlreiche parallele
Photowiderstandsstreifen (64) dienen, die zwei streifenförmige Elektroden (60, 62) überbrücken.
7. Bildschirm nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Betrieb
zwischen den Elektroden eine Spannung herrscht.
8. Bildschirm nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Betrieb die wärmeempfindliche
Schicht von außen beleuchtet wird.
9. Bildschirm nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Betrieb der
Leuchtfleck einer mit einem Videosignal modulierten Kathodenstrahlröhre (10) auf dem Bildschirm
abgebildet wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
809 598/371 8.68 © Bundesdruckerei Berlin
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Families Citing this family (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3569709A (en) * | 1968-03-27 | 1971-03-09 | Optical Coating Laboratory Inc | Thermal imaging system utilizing liquid crystal material |
US3619254A (en) * | 1969-03-18 | 1971-11-09 | Liquid Crystal Ind | Thermometric articles and methods for preparing same |
US3585381A (en) * | 1969-04-14 | 1971-06-15 | Ncr Co | Encapsulated cholesteric liquid crystal display device |
US3627699A (en) * | 1969-04-30 | 1971-12-14 | Westinghouse Electric Corp | Liquid crystal cholesteric material and sensitizing agent composition and method for detecting electromagnetic radiation |
US3720658A (en) * | 1969-04-30 | 1973-03-13 | Westinghouse Electric Corp | Cholesteryl p-phenylazophenyl carbonate |
US3576364A (en) * | 1969-05-20 | 1971-04-27 | Rca Corp | Color advertising display employing liquid crystal |
US3622224A (en) * | 1969-08-20 | 1971-11-23 | Xerox Corp | Liquid crystal alpha-numeric electro-optic imaging device |
US3604930A (en) * | 1970-03-05 | 1971-09-14 | Philips J Allen | Method and apparatus for displaying visual images of infrared beams |
US3663390A (en) * | 1970-09-24 | 1972-05-16 | Westinghouse Electric Corp | Method of changing color play range of liquid crystal materials |
US3706845A (en) * | 1970-10-08 | 1972-12-19 | Rca Corp | Method of improving the {65 {40 of a cathodochromic display device |
US5432526A (en) * | 1970-12-28 | 1995-07-11 | Hyatt; Gilbert P. | Liquid crystal display having conductive cooling |
US5398041A (en) * | 1970-12-28 | 1995-03-14 | Hyatt; Gilbert P. | Colored liquid crystal display having cooling |
US3666948A (en) * | 1971-01-06 | 1972-05-30 | Xerox Corp | Liquid crystal thermal imaging system having an undisturbed image on a disturbed background |
US3666947A (en) * | 1971-01-06 | 1972-05-30 | Xerox Corp | Liquid crystal imaging system having an undisturbed image on a disturbed background and having a radiation absorptive material dispersed throughout the liquid crystal |
US3726584A (en) * | 1971-05-28 | 1973-04-10 | Xerox Corp | Light modulation system |
JPS4878897A (de) * | 1972-01-21 | 1973-10-23 | ||
US3859527A (en) * | 1973-01-02 | 1975-01-07 | Eastman Kodak Co | Apparatus and method for producing images corresponding to patterns of high energy radiation |
US3916420A (en) * | 1974-05-06 | 1975-10-28 | Ncr Co | Printer and display system |
US3952193A (en) * | 1974-09-25 | 1976-04-20 | Xerox Corporation | Imaging method with U.V. excitation of liquid crystal |
DE2653419A1 (de) * | 1976-11-24 | 1978-06-01 | Bayer Ag | Verfahren zur umsetzung von helligkeitswerten in isochromaten |
FR2444381A1 (fr) * | 1978-12-15 | 1980-07-11 | Thomson Csf | Dispositif d'affichage a cristal liquide |
FR2462755A1 (fr) * | 1979-07-27 | 1981-02-13 | Thomson Csf | Dispositif de visualisation a cristal liquide, et terminal telephonique comportant un tel dispositif |
FR2523343A1 (fr) * | 1982-03-09 | 1983-09-16 | Thomson Csf | Ecran d'un dispositif de visualisation utilisant un effet mixte thermique et electrique |
GB8829035D0 (en) * | 1988-12-13 | 1989-07-05 | Emi Plc Thorn | Thermal imaging device |
US6219093B1 (en) * | 1990-01-05 | 2001-04-17 | Light & Sound Design, Ltd. | Method and device for creating a facsimile of an image |
US6421165B2 (en) | 1996-02-07 | 2002-07-16 | Light & Sound Design Ltd. | Programmable light beam shape altering device using programmable micromirrors |
US6885409B2 (en) * | 2002-09-27 | 2005-04-26 | Eastman Kodak Company | Cholesteric liquid crystal display system |
US7131584B2 (en) * | 2003-11-13 | 2006-11-07 | Eastman Kodak Company | Apparatus and means for updating a memory display |
US7286111B2 (en) * | 2003-11-13 | 2007-10-23 | Eastman Kodak Company | Apparatus for electro-optically writing a display |
US7522141B2 (en) * | 2003-12-01 | 2009-04-21 | Industrial Technology Research Institute | Cholesteric liquid crystal display system |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2788452A (en) * | 1952-07-29 | 1957-04-09 | Ernest J Sternglass | Thermal image detecting tube |
US3114836A (en) * | 1960-03-04 | 1963-12-17 | Westinghouse Electric Corp | Thermal imaging devices utilizing a cholesteric liquid crystalline phase material |
-
1965
- 1965-06-29 US US467864A patent/US3401262A/en not_active Expired - Lifetime
-
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- 1966-06-29 DE DEW41919A patent/DE1276086B/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3401262A (en) | 1968-09-10 |
GB1118227A (en) | 1968-06-26 |
DE1276086C2 (de) | 1969-04-10 |
FR1484585A (fr) | 1967-06-09 |
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