DE2130504A1 - Abbildungsverfahren - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 39 21/22

<98 3921/22>

XEROX CORPORATION, Xerox Square, Rochester, IT.Y., USA

Abbildungs verfahren.

Die Erfindung betrifft ein. Abbildungsverfahren, das unter Verwendung eines Aufzeichnungsträgers arbeitet, welcher ein flussig- ;-:r±stallines Material aufweist. Insbesondere betrifft die Erfindung die Steuerung der Bilderzeugung mit einem derartigen Aufzeichnungsträger.

In jüngerer Zeit wurden verschiedene Anwendungsmöglichkeiten fur die sogenannten "Flüssigkristalle" gefunden. Diese Bezeichnung hat sich für flüssig-kristalline Stoffe eingebürgert, die duale physikalische Eigenschaften aufweisen, von denen einige dem Verhalten einer Flüssigkeit, andere dem Verhalten von Feststoffen zuzuordnen sind. Flüssigkristalle haben mechanische Eigenschaften, beispielsweise Tiskositätswerte, die normalerweise bei Flüssigkeiten auftreten. Die optischen Streuungs- und Übertragungseigenschaften von Flüssigkristallen sind ähnlich wie bei Feststoffen. Bei Flüssigkeiten sind die Moleküle typischerweise in der gesamten Masse des Materials willkürlich verteilt und orientiert. Bei den kristallinen Feststoffen sind die Moleküle im allgemeinen starr orientiert und in einer bestimmten kristallinen Struktur angeordnet. Flüssigkristalle verhalten sich insofern wie feste

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Kristalle, als ihre Molrküle regelmäßig analog einem festen Kristall, jedoch in geringerem Umfang orientiert sind. Viele Substanzen wurden gefunden, die die Eigenschaften flüssiger Icristalliner Stoffe innerhalb eines relativ schmalen Temperaturbereichs .aufweisen. Unter diesem Temperaturbereich haben diese Substanzen nur die Eigenschaften Icristalliner Feststoffe, oberhalb dieses Temperaturbereichs nur die Eigenschaften von Flüssigkeiten. Flussigkristalie treten bekanntlich in drei unterschiedlichen mesomorphen Formen auf: der smectischen, der nematischen und der cholesterischen Form. In jeder dieser Strukturen sind die Moleküle in einer besonderen Orientierung angeordnet.

Flüssigkristalle sind empfindlich gegenüber Einflüssen der Temperatur, des Drucks, fremder chemischer Verbindungen und elektrischer sowie magnetischer Felder, wie es beispielsweise in den ■ US-Patentschrift 3 114 83b, 3 410 999, 3 409 404, 3 439 525 und

3 411 513 sowie der französischen Patentschrift 1 4^4 5ö-4 be-■ schrieben ist.

Es wurden auch bereits Abbildungsverfahren vorgeschlagen, bei denen als Aufzeichnungsträger ein flüssig-kristallines Material verwendet wird.

Auf dem Gebiet der Anwendung von Flüssigkristallen werden laufend ρ neue Verfahren, Vorrichtungen, Stoffverbindungen und Herstellungsprodukte entwickelt, die die Anwendungsbereiche der Flüssigkristalle erweitern. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Abbildungsverfahren zur Anwendung eines Aufzeichnungsträgers mit Flüssigkristallen zu schaffen, das insbesondere hinsichtlich der Einstellung der Bilderzeugungsparameter vorteilhaft durchzuführen ist und die Rückkehr eines mit einem Bild versehenen Aufzeichnungsträgers in seinen Gleichgewichtszustand ermöglicht. Ferner soll bei diesem Verfahren eine erhöhte Empfindlichkeit des Aufzeichnungsträgers verwirklicht werden und es soll die Erzeugung von Bildern ermöglichen, deren lichtdurchlässige Teile bei Durch-

leuchtung eine heilere Abbildung als bisherige Aufzeichnungsträger liefern.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung ein Abbildungsverfahren vor, bei,dem eine Bildstoffschicht mit einem oholesterischen flüssig-kristallinen Material in einen] elektrischen Feld verwendet wird, dessen Feldstärkewerte in einem Bereich liegen, in dem ein Übergang von der cholesterischen zur nematischen Phase auftritt. Das Bilderzeugungsmaterial wird mit einem Bild versehen, in dem ein den Phasenübergang bewirkendes, bildmäßig verteiltes elektrisches Feld an die Bildstoffschicht angelegt wird. Gemäß der Erfindung ist eine Steuerung einer derartigen Bilderzeugung möglich, indem ein gleichmäßig verteiltes Haltefeld an der gesamten Oberfläche des Aufzeichnungsträgers erzeugt wird, dessen Feldstärke nach der Bilderzeugung beibehalten wird. Das Haltefeld hat einen Feldstärkewert, der unter dem einen Übergang von der cholesterischen zur nematischen Phase bewirkenden Schwellwert liegt. Die Bilderzeugung und insbesondere die Bildspeicherung und die Relaxationseigenschaften werden dabei gesteuert, indem die Stärke des Haltefeldes geändert wird und indem Feldimpulse in bildmäßiger Verteilung erzeugt werden, die ein Bild in dem flüssig-kristallinen Material hervorrufen. Es kann auch ein gleichmäßiges Feld impulsweise auf der gesamten Oberfläche des Aufzeichnungsträgers mit Feldstärkewerten über dem einen Phasenübergang bewirkenden Schwellwert erzeugt werden, wodurch das bereits erzeugte Bild verbessert werden kann.

Die Erfindung wird mit ihren weiteren Vorteilen und Merkmalen im Folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 den Querschnitt eines bei der Erfindung verwendbaren flüssig-kristallinen Aufzeichnungsträgers,

Figur 2 eine teilweise perspektivische Darstellung einer Ausführungsform eines Aufzeichnungsträgers, bei dem ein

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vorgegebenes Bild entsprechend der Form zumindest einer der verwendeten Elektroden erzeugt wird, und

Figur 3 eine graphische Darstellung der Empfindlichkeit eines Photovervielfachers über der Zeit für einen bestimmten flüssig-kristallinen Aufzeichnungsträger, bei dem das gleichmäßig verteilte Haltefeld geändert wird, um verschiedene Übergangseigenschaften vom nematischen Zustand zurück in .den cholesterischen Zustand zu verwirklichen. Die in dieser Figur dargestellten Daten zeigen die verschiedenen Übergangseigensehaften entsprechend unterschiedlichen Haltefeldstärken.

Figur 1 zeigt einen Aufzeichnungsträger 10 in einer mit Elektroden versehenen Schichtstruktur im Querschnitt. Zwei transparente Platten 11 sind auf ihren Kontaktoberflächen mit transparenten und leitfähigen Schichten 12 versehen und bilden zwei parallel zueinander angeordnete transparente Elektroden. Vorzugsweise wird du Aufzeichnungsträger mit zwei transparenten Elektroden verwendet, wenn das erzeugte Bild mittels Durchleuchtung sichtbar gemacht werden soll. Es ist jedoch auch ein flüssig-kristalliner Aufzeichnungsträger möglich, dessen Bild durch reflektiertes Licht zu betrachten ist, wozu dann nur eine einzige transparente Elektrode erforderlich ist, wahrend die andere undurchsichtig ist. Die transparente Elektrode ist durch ein Abstandselement oder eine Dichtungsmanschette 13 von der anderen Elektrode getrennt, wodurch eine oder mehrere Kammern gebildet sind, in denen die flüssig-kri'stalline Bilderzeugungsschicht angeordnet ist. Diese bildet das aktive Element des Aufzeichnungsträgers. Zwischen den beiden Elektroden wird ein Feld erzeugt, wozu beispielsweise die Schaltung 15 dient, welche eine Spannungsquelle 16 und Leitungen 17 enthält. Die Spannungsqueile kann eine Gleichspannungsquelle, eine Wechselspannungsquelle oder eine Kombination solcher Spannungsquellen sein. Bei einem derartigen Abbildungsverfahren hat sich herausgestellt, daß bei Verwendung cholesterischer Flüssig-

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kristalle oder einer Mischung mit cholesterischen Flüssigkristallen in einer mehrschichtigen Elektrodenanordnung die elektrischen Felder an dem flüssig-kristallinen PiIm sichtbare Änderungen an solchen Stellen hervorrufen, an denen sie den Film beeinflussen.

Werden starke elektrische Felder an diesem Aufzeichnungsträger erzeugt, so tritt eine dadurch verursachte Phasenänderung auf, bei der das optisch negative eholesterische flüssig-kristalline Material in einer optisch positives flüssig-kristallines Material umgewandelt wird. Diese Umwandlung wird darauf zurückgeführt, daß das cholesterische flüssig-kristalline Material in eine ausgerichtete, nematische flüssig-kristalline Mesophasenstruktur umgesetzt wird.

Der cholesterisch-nematische Phasenübergang ist der bei der Erfindung ausgenutzte primäre Bilderzeugungsmechanisraus im Flüssigkristall. Cholesterisch^ Flüssigkristalle sind im cholesterischen Zustand durchscheinend, sie bilden beispielsweise eine milchigweiße, opaleszierende Schicht. Diese Erscheinungsform stellt sich häufig dann ein, wenn die Stoffe in der spannungslosen Mehrschichtanordnung angeordnet werden. Wird dann ein starkes elektrisches Feld erzeugt, so ist der durch das Feld verursachte Phasenübergang zu beobachten, wodurch der flüssig-kristalline Film in solchen Bereichen durchsichtig wird, in denen das starke elektrische Feld auf ihn einv/irkt. Wird der Aufzeichnungsträger f zwischen Polarisatoren mittels Durchleuchtung betrachtet, so erscheinen die Bereiche mit Phasenübergang dunkel, während die unveränderten, durchscheinenden, lichtstreuenden, optisch aktiven und doppelt brechenden cholesterischen Bereiche ihre weiße Erscheinungsform beibehalten. Entweder die durch das Feld beeinflußten oder die nicht beeinflußten Bereiche können als das erzeugte Bild ausgewettet werden, wobei gegebenenfalls andere Vorrichtungen wie z.B. Polarisatoren zur Bild- bzw. Kontrastverbesserung vorgesehen sein können.

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Dieselben Vorrichtungen und Materialien, wie sie bei der Bilderzeugung mit einem Übergang von der cholesterischen zur nematischen Phase verwendet werden, können auch zur Erzeugung eines durch ein elektrisches Feld verursachten Texturüberganges dienen, wobei ein cholesterisches flüssig-kristallines Material mit anfänglicher Grandjean-Textur oder "gestörter" Textur in seine fokal-konische oder "ungestörte¹¹ Textur umgesetzt wird. Die Spannungs- und Feldstärkewerte für eine Bilderzeugung mit Texturänderung sind typischerweise geringer als die entsprechenden Werte bei der vorstehend beschriebenen Bilderzeugung mit Phasenänderung. Ein Abbildungsverfahren, das mit durch elektrisches Feld verursachter Texturänderung arbeitet, ist an anderer Stelle beschrieben.

Die Grandjean-Textur zeichnet sich durch eine selektive Dispersion einfallenden Lichtes um eine Wellenlänge '-q aus, wobei ^l- _Q = 2 np ist und η der Brechungsindex des flüssig-kristallinen Films und ρ die Gitterkonstante des flüssig-kristallinen Films ist. Es tritt eine optische Aktivität für Wellenlängen des einfallenden Lichtes auf, die gegenüber '-„ unterschiedlich sind. Falls .Vq im sichtbaren Spektrum liegt, erscheint der flüssiger ist a 11 ine Film in einer Farbe entsprechend der Wellenlänge ^, falls ,Vq außerhalb des sichtbaren Spektrums liegt, erscheint der Film farblos und nicht streuend. Die Grandjean-Textur des cholesterischen flüssig-kristallinen Materials wird manchmal auch als "gestörte¹¹ Textur bezeichnet.

Die fokal-konische Textur zeichnet sich gleichfalls durch eine selektive Dispersion aus, sie zeigt zusätzlich jedoch eine diffuse Streuung im sichtbaren Spektrum, unabhängig davon, ob \_Q im sichtbaren Spektrum liegt oder nicht. Die Erscheinung der fokal-konischen Textur ist milchig-weiß, wenn X_Q außerhalb des sichtbaren Spektrums liegt. Die fokal-kDnische Textur der oholesterischen Flüssigkristalle wird manchmal auch als die "ungestörte" Textur bezeichnet.

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Wird eine mehrschichtige Anordnung eines Aufzeichnungsträgers, die cholesterische Flüssigkristalle mit vorherrschender Grandjean-Textur enthält, ohne elektrische Spannung zwischen Polarisatoren betrachtet, so erscheint sie farbig oder schwarz. Wenn das elektrische PeId' am flüssig-kristallinen Film erzeugt wird und seine Feldstärke im Bereich der Texturänderung liegt, so ist die Texturänderung in den vorherrschenden fokal-konischen Texturzustand zu beobachten, da der flüssig-kristalline Film in den durch das Feld beeinflußten Bereichen weiß wird, wenn der Aufzeichnungsträger in reflektiertem oder durchfallendem Licht betrachtet wird. Die Bilderzeugung durch Texturänderung ergibt ein weißes Bild in den durch das Feld beeinflußten Bereichen auf einem dunkleren, farbigen Hintergrund. Wie bei der Phasenänderung kann die Bilderzeugung durch Texturänderung mit oder ohne Polarisatoren oder anderen die Bildqualität verbessernden Vorrichtungen angewendet werden. Bei den im erfindungsgemäßen Verfahren anzuwendenden Aufzeichnungsträgern mit Flüssigkristallen können die Elektroden aus jedem geeigneten transparenten und elektrisch leitfähigen Material bestehen. In zumindest einigen Ausführungsbeispielen können auch undurchsichtige Elektroden vorgesehen sein. Typische geeignete transparente und leitfähige Elektroden bestehen aus Glas- oder Plastikunterlagen mit transparenten und gleichmäßig leitfähigen Schichten aus Zinn, Indiumoxyd, Aluminium, Chrom, Zinnoxyd oder anderen geeigneten leitfähigen Stoffen. Diese transparenten und leitfähigen Schichten werden auf die isolierende und transparente Unterlage aufgedampft. ÜTESA-Glas, ein Zinnoxyd überzogenes Glas, erhältlich von der Pittsburgh Plate Glass Company, ist ein handelsübliches transparentes Elektrodenmaterial.

Das in Figur 1 gezeigte Abstandselement 13, welches die transparenten Elektroden voneinander trennt und den flüssig-kristallinen Film zwischen den Elektroden hält, ist chemisch neutral, transparent, isolierend und hat dielektrische Eigenschaften.

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Pur derartige Abstandselemente-geeignete Stoffe sind Celluloseacetat, Cellulosetriacetat, Celluloseacetatbutyrat, Polyurethanelastoraere, Polyäthylen, Polypropylen, Polyester, Polystyrol, Polycarbonate, Polyvinylfluorid, Polytetrafluoräthylen, PoIyäthylenterephthalat und Mischungen dieser Stoffe.

Jeder geeignete cholesterIsche Flüssigkristall, Mischungen oder Zusammensetzungen mit FLüssigkristallen oder Verbindungen mit Eigenschaften von'cholesterisehen Flüssigkristallen können beim erfindungsgemäßen Verfahren angev/endet v/erden. Cholesterisch^ Flüssigkristalle, die sich als elektro-optische Bilderzeugungs-

P stoffe eignen, sind Derivate von Reaktionen von Cholesterol mit anorganischen Säuren, beispielsweise Cholesterylchlorid, Cholesterylbromid, Cholesteryljodid, Cholesterylfluorid, Cholesterylnitrat; Ester aus Reaktionen, von Cholesterol und Carboxylsäuren, beispielsweise Cholesterylcrotonat, Oholesterylnonanoat, Cholesterylhexanoat, Cholesterylformat, Cholesteryldocosonoat, Cholesterylchloroformat, Cholesterylpropionat, Cholesterylacetat, Cholesterylvalerat, Cholesterylvacconat, Cholesteryllinolat, Cholesteryllinolenat, Cholesteryloleat, Cholesterylerucat, Cholesterylbutyrat, Cholesterylcaprat, Cholesteryllaurat, Cholesterylmyristat, Cholesterylclupanodonat, Äther von Cholesterol wie Cholesteryldecyläther, Cholesteryllauryläther, Cholesteryloleyl-

fe äther, Cholesteryldodecyläther, Carbamate und Carbonate von Cholesterol wie Cholesteryldecylcarbonat, Cholesteryloleylcarbonat, Cholesterylmethylcarbonat, Gholesteryläthylcarbonat, Cholesteryl-. butylcarbonat, Cholesteryldocosonylcarbonat, Cholesterylcetylcarbonat Cholesteryl-p-nonylphenylcarbonat, Cholesteryl-2-(2-äthoxyäthoxy)-äthylcarbonat, Cholesteryl-2-(2-butoxyäthoxy)-äthylcarbonat, Cholesteryl-2-(2-methoxyäthoxy)-äthylcärbonat, Cholesterylheptylcaarbonat und Alkylamide sowie aliphatische sekundäre Amine, abgeleitet von 3ß-Amino-&.5-cholesten und'Mischungen dieser Stoffe; Peptide wie Polybenzylglutamat; Derivate von ß-Sitosterol v/ie Sitosterylchlorid; ferner aktiver Amylester von Cyanbenzylidenaminocinnamat. Die Alkylgruppen in den genann-

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ten Verbindungen sind gesättigte oder ungesättigte Fettsäuren oder Alkohole mit weniger als ca. 25 Kohlenstoffatomen sowie ungesättigten Ketten von weniger als ca. 5 Olefingruppen mit Doppelbindungen. Arylgruppen der vorstehend genannten Verbindungen enthalten einfach substituierte Benzolringverbindungen. Jede der vorstehend genannten Verbindungen und deren Mischungen sind geeignete cholesterische, flüssig-kristalline Stoffe, die beim erfindungsgemäßen Verfahren angewendet werden können.

Für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete smectische flüssigkristalline Stoffe für den Aufzeichnungsträger sind: n-Propyl-4'-äthoxybiphenyl-4-carboxylat; S-Chlor-ö-n-heptyloxy^-naphthoe- ' * säure; bei niederen Temperaturen auftretende Mesophasen von Oholesteryloctanoat, Cholesterylnonanoat und anderen offenkettigen aliphatischen Estern von Cholesterol mit einer Kettenlänge von 7 oder mehr; Cholesteryloleat; Sitosteryloleat; Gholesteryldecanoat; Cholesteryllaurat; Cholesterylmyristat; Cholesteryl- ' * palmitat; Cholesterylstearat; 4^l-n-Alkoxy-3'-nitrobiphenyl-4-carboxylsäure-äthyl-p-azoxycinnaraat; Äthyl-p-4-äthoxybenzylidenarainocinnamat; Äthyl-p-azoxybenzoat; Kaliuraoleat; Ammoniumoleat; p-n-Octyloxybenzoesäure; die bei niederer Temperatur auftretende Mesophase von 2-p-n-Alkoxybenzylidenamino-fluorenonen mit einer Kettenlänge von 7 oder mehr; äae bei niederer Temperatur auftretende Mesophase von p-(n-Heptyl)-oxybenzoesäure; wasserfreies ITatriurastearat, Thallium(l)stearat und Mischungen dieser Stoffe. " Ϊ

nematische Flüssigkristalle, die sich für das erfindungsgemäße Verfahren eignen, sind: p-Azoxyanisol, p-Azoxyphenetol, p-Butoxybenzoesäure, p-Methoxycinnamylsäure, Butyl-p-anisyliden-paminocinnamat, Anisyliden-para-arainophenylacetat, p-Äthoxybenzalamino-a-raethylcinnamylsäure, 1,4-bis-(p-Äthoxybenzyliden)-cyclohexanon, 4,4'-*Dihexyloxybenzol, 4>4^f-Diheptyloxybenzol, Anisal-p-araino-azobenzol, Anisaldazin, a-Benzolazo-(anisal-oc'-naphthylamin), ^,n'-ITonoxybenzoltoluidin sowie Mischungen dieser Stoffe und viele andere.

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- TO -

Die vorstehende Aufstellung von Stoffen verschiedener flüssigkristalliner Phasen soll keineswegs einschränkend verstanden werden. Es bandelt sich um eine Liste verschiedener für einen Aufzeichnungsträger des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneter Stoffe oder Stoffmischungen mit cholesterischen !Flüssigkristallen, die für den Aufzeichnungsträger bei der Erfindung geeignet-sind.

Die Flüssigkristalle können zubereitet werden durch Auflösung des flüssig-kristallinen. Materials oder deren Mischungen in einem geeigneten Lösungsmittel, beispielsweise in organischen Lösungsmitteln wie Chloroform, Trichloräthylen, letrachloräthylen, Pe- * troleumäther, Methyläthylketon und anderen. Die das flüssigkristalline Material enthaltende Lösung wird dann auf den Aufzeichnungsträger gegossen, gesprüht- oder anderweitig aufgebracht. Nach der Verdunstung des Lösungsmittels verbleibt eine dünne Schicht des Flüssigkristalls. Die !Flüssigkristalle der flüssigkristallinen Mischung können auch kombiniert und direkt aufgebracht werden, indem die gemischten Komponenten über die isotrope Übergangstemperatur hinaus erhitzt werden.

Die flüssig-kristallinen Bilderzeuguttgsschichten oder !Filme haben vorzugsweise eine Dicke im Bereich von ca. 0,25 mm oder weniger, dickere Schichten arbeiten gleichfalls zufriedenstellend. Optimale Ergebnisse werden erreicht, wenn die Schichtdicke im Bereich W zwischen oa. 0,06 und ca. 0,13 mm liegt.

Figur 2 zeigt eine perspektivische Darstellung eines flüssigkristallinen Aufzeichnungsträgers, wie er bei der Erfindung vorzugsweise angewendet wird. Dieser Aufzeichnungsträger enthält wie der in Figur 1 gezeigte durchsichtige Platten 11 mit durchsichtigen und leitfähigen Schichten 12, 20 und 21 auf den !Kontaktflächen der Platten 11. Die Dichtungsmanschette 13 und der flüssigkristalline Film 14 sind entsprechend den in Figur 1 gezeigten Elementen ausgebildet. In Figur 2 ist die transparente und leitfähige Schicht 12 hinter dem flüssig-kristallinen Film H eine

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einzige kontinuierliche und elektrisch leitfähige Schicht. Die transparenten und leitfähigen Schichten 20 und 21 auf der Platte 11 vor dem flüssig-kristallinen Film H haben jedoch eine zueinander komplementäre Bildkonfiguration und sind durch ein Isoliermaterial an der Umgrenzung der Bildelektrode 21 voneinander getrennt. Da die Bildelelctrode 21 nicht mit der ihr komplementären Elektrode 2ö elektrisch verbunden ist, führt eine elektrisch isolierte leitung 22 zur Bildelektrode 21 und verbindet sie mit der Schaltung 15. In Figur 2 ist die Bildelektrode 21 durch ein dichteres Punktraster dargestellt, welches die transparenten und leitfähigen Eigenschaften dieser Elektrode darstellen soll. Die komplementäre Elektrode 20 besteht aus demselben transparenten, elektrisch leitfähigen Material wie die Elektrode 21, beide Bereiche sind in Figur 2 nur deswegen unterschiedlich dargestellt, dm sie klarer voneinander unterscheiden zu können und die Trennung zwischen Bildfläehen und Hintergrundflächen zu erkennen.

In Figur 2 ist die Schaltung 15 über leitungen 17 mit den verschiedenen Elektroden des Aufzeichnungsträgers verbunden. Sie enthält eine Spannungsquelle 16 und Potentiometer 18i und 18b zur Einstellung der Spannungen und damit der Feldstärken in den Bildbereichen und den Hintergrundbereichen des Aufzeichnungsträgers. Die in Figur 2 gezeigte elektrische Schaltung dient zur Erzeugung des gewünschten elektrischen Feldes an der Bildstoffschicht, es können jedoch auch andere Schaltungen zur Erzeugung des Feldes verwendet werden, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.

Wird die Bildstoffschicht in dem mehrschichtigen Aufzeichnungsträger angeordnet und zwischen gekreuzten Polarisatoren (als das Bild verbessernde Vorrichtungen) betrachtet, so erscheint sie häufig farbig oder schwarz, d.h. sie hat zunächst ihre vorherrschende Grandjean-iDextur oder "gestörte" Textur. Wird ein elek- · trisches Feld mit einer Feldstärke, die eine Texturänderung bewirkt, an dem Film erzeugt, indem beispielsweise das Potentiometer 1<ii entsprechend eingestellt wird, so ergibt sich ein elek-

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trisches Feld zwischen der Bildelektrode 21 und der ihr gegenüberliegenden Elelcbr-ode 12, und der IPiItD mit den cholesterischen Flüssigkristallen nimmt seine fokal-konische oder "ungestörte" Textur in den durch das Feld beeinflußten Bereichen an. Die Texturänderung ist erkennbar, da der Film in diesen Bereichen weiß wird. In ähnlicher Weise können die Hintergrundflachen oder Jede Fläche eines Aufzeichnungsträgers der beschriebenen Art die fokal-konische oder "ungestörte"'Textur erhalten, indem ein elektrisches Feld geeigneter Feldstärke am Aufzeichnungsträger erzeugt wird, der cholesterische Flüssigkristalle enthält. Auf diese Weise kann die Textur des gesamten Aufzeichnungsträgers gleichmäßig gehalten v/erden, wenn ein gleichmäßiges elektrisches Feld Ψ auf den Film einwirkt.

Werden Feldstärken über dem für die Texturänderung erforderlichen Bereich und über dem für die cholesterisch-nematische Phasenän- . derung erforderlichen Schwellwert erzeugt, so zeigt die Bildstofgschicht mit cholesterischen Flüssigkristallen eine durch das Feld verursachte Phasenänderung, bei der die durch das Feld beeinflußten Bereiche die nematische, flüssig-kristalline Mesophasenstruktur erhalten. Der cholesterisch-neraatische Phasenübergang wird ' in erster Linie als Bilderzeugungsmechanismus bei der Erfindung angewendet, dabei ändert der Film seine durchscheinende, milchigweiße, opaleszierende Erscheinungsform in ein transparentes Aus-Ik sehen in denjenigen Bereichen, in denen die elektrischen Felder auf ihn einwirken. Auf diese Weise können beispielsweise Bilder mit transparenten Bildflächen auf weißem oder farbigem Hinter-• grund erzeugt werden.

• Gemäß der Erfindung hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, ein praktisch gleichmäßiges elektrisches Haltefeld zu erzeugen, dessen Feldstärke unter dem Schwellwert für die cholesterisch-nematische Phasenänderung liegt. Dieses Feld wird am Aufzeichnungsträger aufrechterhalten, und zwar während und nach der Bilderzeugung. Dadurch kann die Textur der gesamten Bildstoff-

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schicht ia einem praktisch gleichmäßigen Zustand gehalten werden, wie es bereits beschrieben wurde. Ferner hat sich gezeigt, daß nach der Bilderzeugung durch cholesterisch-nematischen Phasenübergang bei Entfernung des den Phasenübergang bewirkenden Feldes die Erzeugung des Haltefeldes die Bildstoffschicht in einem teilweise transformierten oder teilweise ausgerichteten Zustand hält, wodurch die erneute Bilderzeugung erleichtert wird. Γ-Ian nimmt an, daß die durch Phasenübergang mit einem Bild versehenen Bereiche der Bildstoffschicht in einem teilweise transformierten Zustand gehalten werden, so daß die nachfolgende Einwirkung eines einen Phasenübergang bewirkenden Bildfeldes eine, erneute Erscheinung des Bildes in kürzerer Zeit ermöglicht,'als dies bisher mit der Rückkehr des Bildmaterials in seinen G-leichgewichtszustand bei Fehlen eines Haltefeldes möglich war. Das Haltefeld-macht die Bilderneuerung auch lediglich durch kurze Erhöhung der Feldstärke über der gesaraten Oberfläche des Aufzeichnungsträgers auf einen Wert über dem die Phasenänderung bewirkenden Schwellwert möglich, in gleicher Weise wie durch die Einwirkung eines bildmäßig verteilten Phasenübergangsfeldes. Das erfindungsgemäß vorgesehene Haltefeld steuert also die Rückkehr der mit einem Bild versehenen flüssig-kristallinen Stoffzusammensetzung in ihrem G-leichgewichtszustand. Diese Rückkehr und die Steuerung dieses Vorganges können allein zur Bilderzeugung verwendet werden, wie es noch beschrieben wird.

Bei einem bereits vorgeschlagenen Verfahren mit cholesterischneraatischen Phasenübergang zur Bilderzeugung hat sich gezeigt, daß die für den Phasenübergang erforderliche Feldstärke in der G-rößenordnung von ca. 1O^ oder 10 Volt/cm liegt. Diese Feldstärkewerte sind auch zur Anwendung beim erfindungsgeraäßen Verfahren mit Phasenübergang möglich, sie ändern sich jedoch entsprechend der jeweils verwendeten Bildstoffzusammensetzung und den jeweiligen physikalischen Umgebungsbedingungen, bei denen die Bilderzeugung durchgeführt wird. Der Schwellwert der Feldstärke für den Phasenübergang definiert zumindest die obere Grenze der Feldstärke für das gemäß der Erfindung vorgesehene Haltefeld.

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Die überraschenden, und vorteilhaft-en Eigenschaften der Erfindung, die sich dadurch ergeben, daß ein gleichmäßiges elektrisches Haltefeld mit einer Feldstärke unterhalb des Schwellwertes für den Phasenübergang an der gesamten Oberfläche des Aufzeichnungsträgers erzeugt wird, gehen ausführlicher aus den in Figur 3 gezeigten Werten hervor. Figur 3 zeigt eine graphische Darstellung der Empfindlichkeit eines Photοvervielfachers über der Zeit für einen bestimmten Aufzeichnungsträger mit einem Flüssigkristall, dieser besteht aus einer Zusammensetzung mit cholesterisch-flüssigen Kristallen und zwar aus ca. 60 ^cfo Cholesterylchlorid und. ca. 40 fo Cholesterylnonanoat. Es können jedoch auch andere kristalline Systeme mit anderen Stoffzusammensetzungen bei ähnlichen Eigenschaften verwendet werden. Die in Figur 3 dargestellten Daten zeigen das Zeitverhalten für die Empfindlichkeit eines Photovervielfachers, die Zeiten sind ausgehend von dem Zeitpunkt gemessen, zu dem das den Phasenübergang erzeugende elektrische Feld am Aufzeichnungsträger beseitigt wird. Die verschiedenen Empfindlichkeitslinien zeigen die Empfindlichkeiten des Aufzeichnungsträgers mit Haltefeldstärken unter dem für den Phasenübergang erforderlichen Schwellwert, diese Feldstärken v/erden über der gesamten Oberfläche des Aufzeichnungsträgers während verschiedener Bilderzeugungsfolgen beibehalten. Bei dem durch die in Figur 3 gezeigten Daten dargestellten Bilderzeugungsvorgang wird das gleichmäßige Haltefeld über der gesamten Oberfläche des Aufzeichnungsträgers innerhalb eines Bereiches zwischen 0 und ca. 47 Volt geändert, wobei die höheren Feldstärken die Spitzendurchlässigkeit, die hier als Empfindlichkeit des Photovervielfachers über der Zeit dargestellt ist, solange dämpfen, bis die für einen Übergang maßgefl-iche Empfindlichkeit des Aufzeichnungsträgers asymptotisch den Gleichgewichtszustand erreicht, welcher durch eine Empfindlichkeit an einer Stelle zwischen ca. 10 und ca. 20 mYolt dargestellt ist. Die Empfindlichkeitskurven sind protportional der Lichtmenge, die durch die zuvor mit einem Bild versehenen und in ihrer Phase transformierten Bereiche der Bildstoffschicht durchgelassen wird. Die in Figur 3 gezeigten Daten verdeutlichen, daß

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.die; Beibehaltung des gleichmäßigen elektrischen Haltefeldes mit einer Feldstärke unter dem für den Phasenübergang erforderlichen Schwellwert auf der ganzen Oberfläche des flüssig-kristallinen » Aufzeichnungsträgers die Empfindlichkeit bzw. den Ansprechwert für den Phasenübergang so steuert, daß nach der Entfernung der den Phasenübergang bewirkenden elektrischen Felder bzw. nach der Abschwächung dieser Felder der Gleichgewichtszustand wieder erreicht werden kann.

Ein weiterer Vorteil der Anwendung eines Haltefeldes über der gesamten Oberfläche des Aufzeichnungsträgers besteht darin, daß die zusätzliche Feldstärke, die für einen Phasenübergang in vorgegebenen Bildzeilen der Bildstoffschicht erforderlich ist, verringert ist. Wird beispielsweise eine gleichmäßige Feldstärke über der gesamten Oberfläche eines Aufzeichnungsträgers mit einer Spannung von 50 Volt beibehalten und liegt der für den Phasenübergang erforderliche Schwellwert bei ca. 200 Volt, so ist lediglich eine zusätzliche Feldstärke von mehr als ca. 150 Volt in den vorgegebenen Bildflächenteilen erforderlich, um den erwünschten Phasenübergang und damit ein Bild in dem cholesterischen flüssig-kristallinen Aufzeichnungsträger zu erzeugen.

Die verringerte Bilderzeugungszeit (vorstehend bereits erläutert) kann zumindest teilweise dadurch erklärt werden, daß das gleichmäßig erzeugte Haltefeld das cholesterische flüssig-kristalline Material vorherrschend in seinem fokal-konischen oder "ungestörten" Zustand hält, so daß eine Zunahme der Ansprechzeit nicht erforderlich ist, wie man sie normalerweise zur Umsetzung eines cholesterischen flüssig-kristallinen Materials von seiner "gestörten" Textur in seine "ungestörte" Textur braucht, bevor die Bilderzeugung durch den cholesterisch-nematischen Phasenübergang fortgesetzt wird, der in erster Linie zur Bilderzeugung verwendet wird.

Chemische Verbindungen, die eine oder mehrere der bekannten flüssig-kristallinen Mesophasen zeigen, zeigen diese Strukturen nur

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innerhalb eines bestimmten Temperaturbereiches. Ferner ist das Verhalten einer solchen flüssig-kristallinen Verbindung oder einer Mischung mit derartigen Verbindungen oder mit cholesterischen flüssig-kristallinen Eigenschaften "bei verschiedenen Temperaturen innerhalb des flüssig-kristallinen Temperaturbereiches der jeweiligen Verbindung unterschiedlich. Beispielsweise ist die Viskosität einer flüssig-kristallinen Verbindung temperaturabhängig, ferner ist das elektrische Verhalten der Verbindung, welches beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Bilderzeugung ausgenutzt wird, von der Temperatur abhängig, bei der die Bilderzeugung und die beschriebene Steuerung der Parameter durchgeführt wird.. Es kann beispielsweise damit gerechnet werden, daß die nach der Bilderzeugung ablaufende Relaxation eine längere Zeitbeansprucht, wenn die jeweils verwendete flüssig-kristalline Bildstoffverbindung bei einer geringeren Temperatur verwendet wird und dabei eine höhere Viskosität hat.

Das erfindungsgemäße Verfahren wurde vorstehend in Verbindung mit einer einfachen Abbildungsanordnung für ein alphanumerisches Zeichen der in Figur 2 gezeigten Art beschrieben. Es kann außerdem jedoch jede geeignete Anordnung zur Erzeugung eines Haltefeldes mit einer Feldstärke unter dem für den cholesterisch-neraatischen Phasenübergang erforderlichen Wert verwendet werden, wobei weitere Vorrichtungen zur Erzeugung bildmäßig verteilter FeI-der über diesem Schwellwert vorgesehen sein können, so daß auch solche Anordnungen zur Bilderzeugung nach dem erfindungsgeraäßen Verfahren geeignet sind. Beispielsweise kann ein X-Y-Adressensystem oder ein anderes geeignetes Ansteuersystem vorgesehen sein, .iäas beispielsweise mit einem Elektronenstrahl arbeitet, ferner können elektrographische Verfahren wie z.B. elektrische Schreibstifte oder elektrographische Adressensysteme mit lichtempfindlichen oder photoleitfähigen Elementen verwendet werden, um elektrographische Bilder zu erzeugen bzw. eine elektrische Ansteuerung des Aufzeichnungsträgers zu ermöglichen.

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Durch die zusätzliche, mit dem erfindungsgeraäßen Verfahren erreichte Steuerraöglichkeit des Aufzeichnungsträgers mittels eines gleichmäßigen Haltefeldes einer Feldstärke unter dem für den Phasenübergang erforderlichen Schwellwert ist es ferner möglich, ein durch Phasenübergang erzeugtes Bild zu erneuern, indem das ]?eld an der gesamten Oberfläche des Aufzeichnungsträgers gleichmäßig mit einer Feldstärke irapulsweise gesteuert wird, deren Wert über dem für den Phasenübergang erforderlichen Schwellwert liegt. Diese Steuerung kann kurzzeitig erfolgen, so daß ausreichende Zeit für die zuvor mit einem Bild versehenen Flächenteile zur Verfügung steht, auf die den Phasenübergang erzeugende Feldstärke anzusprechen. Der Impuls hoher Feldstärke an der gesamten Oberfläche des Aufzeichnungsträgers wird jedoch nicht solange beibehalten, daß die Hintergrundteile oder die zuvor nicht mit einem Bild versehenen Flächenteile einen Phasenübergang erfahren können. Auf diese V/eise kann ein zuvor erzeugtes Bild erneuert werden, ohne daß die Erzeugung eines bildmäßig verteilten elektrischen Feldes erforderlich wäre.

G-emäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann eine Steuerung der Lichtmenge erfolgen, die durch die zuvor mit einem Bild versehenen und in ihrer Phase transformierten Bereiche eines Aufzeichnungsträgers mit einem cholesterischen Flüssigkristall durchgelassen wird. Hierzu wird der kurze, helle Lichtblitz ausgenutzt, der durch solche Bereiche übertragen wird, wenn diese ihre maximale Durchlässigkeit haben. Dadurch ergibt sich eine Möglichkeit zur Bilderzeugung. Wie bereits ausgeführt wurde, entsprechen diese Perioden der maximalen Durchlässigkeit der zuvor mit einem Bild versehenen Bereiche der Bildstoffschicht den Spitzenempfindlichkeiten eines Photovervielfachers, wie sie in Figur 3 dargestellt sind. Durch Einstellung des gleichmäßig beibehaltenen Feldes mit einer Feldstärke unterhalb des für den Phasenübergang erforderlichen Schwellwertes gemäß der Erfindung kann die Länge des Zeitraumes der maximalen Durchlässigkeit der Bildstoffschicht so eingestellt werden, daß sich eine Bildwiedergabe mit verbessertem Kontrast ergibt, die zwischen dem trans-

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■ formierten (nematischen) Zustand und dem Übergangszustand liegt-_s durch den der Flüssigkristall hindurchgeführt wird, während er seinen Gleichgewichtszustand wieder einnimmt. Insbesondere "betrifft dies den Zeitraum der maximalen Durchlässigkeit. Eine derart mit verbessertem Kontrast arbeitende Bilderzeugungsanordnung ergibt sich typischerweise dann, wenn das Material seinen Zustand maximaler Durcßassigkeit hat, und der zeitliche Verlauf der maximalen Durchlässigkeit kann mit einem durch das Material übertragenen Lichtblitz synchronisiert werden, wodurch der durch den Aufzeichnungsträger wiedergegebene Kontrast während der kurzen Übergangsperiode maximaler Durchlässigkeit weiter verbessert wird. Bei einer anderen Ausführungsform dieses Verfahrens kann * der Aufzeichnungsträger wiederholt cyclisch durch den Zustand maximaler Durchlässigkeit mit einer derartigen Frequenz gesteuert werden, daß ein Bild praktisch konstanter Helligkeit erzeugt wird. Diese Helligkeit entspricht dem Zustand maximaler Durchlässigkeit des Aufzeichnungsträgers.

Außer durch den primären Bilderzeugungsraechanismus (Phasenübergang in beschriebener Weise) können cholesterische Flüssigkristalle auch durch den TexturÜbergang zur Bilderzeugung·ausgenutzt werden, indem bildmäßig verteilte Felder mit einer Feldstärke über dem für den Text ur.üb er gang erforderlichen Schwellwert am Aufzeichnungsträger erzeugt werden. Analog der Steuerung mittels einer Haltespannung beim Phasenübergang kann auch dabei eine Steuerung mit Feldstärkewerten unter dem für den Texturübergang erforderlichen Schwellwert erfolgen, diese Steuerung wirkt sich auf die Relaxation eines durch Texturänderung mit einem Bild versehenen Aufzeichnungsträgers von seinem vorherrschend "ungestörtem" Texturzustand in seinen "gestörten" Texturzustand aus. Bei dieser Bilderzeugungssteuerung hält die Haltespannung die zuvor durch Texturänderung mit einem Bild versehenen Flächenteile des Aufzeichnungsträgers in einem in höherem G-rade transformierten Zustand als zuvor, wo noch kein bildmäßig verteiltes Feld oberhalb des für die Texturänderung erforderlichen Schwellwertes am Aufzeichnungsträger erzeugt wurde.

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Die folgenden Beispiele dienen der weiteren speziellen Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bilderzeugung und zur Steuerung der Bilderzeugungsparameter, wobei jeweils eine Bildstoff Zusammensetzung mit einein cholesteriscben Flüssigkristall durch elektrische Felder mit einem Bild versehen wird. Anteile und Prozentwerte "beziehen sich auf das Gewicht, falls nicht anders angegeben. Bei den folgenden Beispielen handelt es sich um vorzugsweise Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Beispiel 1

Es wird ein Aufzeichnungsträger gebildet mit zwei zueinander parallelen transparenten Elektrodenplatten, die jeweils einen transparenten und kontinuierlichen Überzug aus Zinnoxyd auf einer Glasunterlage aufweisen. Zwischen den transparenten Schichten ist eine Dichtungsmanschette aus einem Polyesterharzfilm angeordnet, die einen ca..3'8/U dicken Film einer Bildstoff zusammensetzung einschließt, welche aus einer Mischung von ca. 60 fi öholesterylchlorid und ca. 40 i» Oholesterylnonanoat besteht. Dieser Aufzeichnungsträger wird in eine polare Anordnung eingesetzt, dazu ist eine Kombination aus Polarisator und Analysator vorgesehen, ferner wird eine Glühlampe auf der Polarisatorseite des Aufzeichnungsträgers angeordnet. Die Lichtquelle, der Polarisator, der Aufzeichnungsträger und der Analysator werden auf einen Photodetektor ausgerichtet, der sich auf der dem Aufzeichnungsträger abgewandten Seite des Analysators befindet. Der Aufzeichnungsträger wird mit einer elektrischen Schaltung verbunden, die ein elektrisches Feld zwischen den Elektroden erzeugt und mit einem Schalter versehen ist, der die Spannung am Aufzeichnungsträger wahlweise ein- und ausschaltet. Gleichzeitig betätigt er die Ablenkung eines Oszilloskops, welches das Ansprechen des Photodetektors auswertet. Die gesamte Anordnung besteht aus einem Polarisationsmikroskop Iieitz Ortholux, das mit einem 10-fach Objektiv ausgerüstet ist und eine Polarisator-Analysator-Eombination bil-' det und in das der Aufzeichnungsträger eingesetzt ist, ferner ist

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ein Phot ο vervielfacher RGA 7102 mit einem Empfindlichkeitsspektrum S-1 optisch auf die anderen Elemente ausgerichtet. Schließlich ist noch die Glühlampe vorgesehen.

Der Schwellwert für den cholesterisch-nematischen Phasenübergang liegt für diese Anordnung bei ca. 72 ToIt bei einer Temperatur von 25°C Der Aufzeichnungsträger wird ungefähr bei Zimmertemperatur mit einem Bild versehen. Eine Spannung von ca. 400 ToIt wird an den Aufzeichnungsträger bzw. die Bildzelle angeschaltet und die Bildstoffzusammensetzung transformiert sich in den neraatischen Zustand innerhalb einer Zeit von ca. 0,15 Sekunden. Das transformierte Material erscheint dunkel, wenn der Aufzeichnungsträger zwischen Polarisatoren mittels Durchleuchtung betrachtet wird. Das elektrische Feld wird durch Kurzschließen der Leitungen am Aufzeichnungsträger beseitigt und es erfolgt eine Relaxation des KLüssigkristalls zurück in den cholesterischen Zustand innerhalb eines Übergangszeitraumes, der einen Zeitraum erhöhter Lichtdurchlässigkeit einschließt. Diese maximale Durchlässigkeit tritt ca. 4 Sekunden nach Kurzschließen des Aufzeichnungsträgers auf, und das Material nimmt allmählich den cholesterischen Zustand wieder an, wobei es zuerst die fokal-konische Textur erreicht. Ein Gleichgewichtszustand wird innerhalb von ca. 16 bis 20 Sekunden erreicht, und bei weiterer Relaxation kehrt das Material langsam in seine Grandjean-Textur zurück. Diese letztere und endgültige Relaxation kann eine ziemlich lange Zeit beanspruchen, die in der Größenordnung von Minuten bis Stunden liegt. ■

Eine Spannung von ca. 400 ToIt (d.h. über dem für den Phasenübergang erforderlichen Schwellwert) wird erneut angeschaltet, und der Bilderzeugungscyclus wiederholt sich selbsttätig. Das Material transformiert sich von seiner Grandjean-Textur Jn seine vorherrschend fokal-konische Textur, bevor die Bilderzeugung durch cholesterisch-nematischen Phasenübergang auftritt. Nach der Bilderzeugung durch Phasenübergang wird dann wieder die Haltespannung

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unter dem für den cholesterisch-nematischen Phasenübergang erxorderlichen Sohwellwert angeschaltet, sie beträgt ca. -30 Volt. Die maximale Durchlässigkeit im Übergangszeitraum wird nun bei ca. 13 Sekunden nach Entfernung des Bilderzeugungsfelds für Phasenübergang beobachtet, die Höhe der maximalen Durchlässigkeit ist dabei geringer als der entsprechende Wert für den völligen Kurzschluß des Aufzeichnungsträgers wie er vorstehend beschrieben wurde.

Die in Figur 3 gezeigten Daten stellen die Übergangsempfindlichkeit des Aufzeichnungsträgers für dieses Beispiel dar, wenn das Bilderzeugungsfeld für Phasenübergang vom Aufzeichnungsträger entfernt wurde, während sich der Aufzeichnungsträger unter dem Einfluß der Haltespannung im Bereich zwischen ca. O und ca. -47 ToIt befindet.

Beispiel 2

Der Aufzeichnungsträger aus Beispiel 1 wird mit einer Bildstoffschicht aus ca. 60 fi Anisyliden-p-n-butylanilin und ca. 40 $> Gholesterylchlorid versehen. Diese Zusammensetzung hat eine kürzere natürliche Relaxationszeit als die des Aufzeichnungsträgers in Beispiel 1. Es wird ein Bild gemäß Beispiel 1 erzeugt, danach wird der Aufzeichnungsträger ohne die lELtespannung kurzgeschlossen, und die maximale Durchlässigkeit tritt ca. 6 Millisekunden nach Kurzschluß auf, wenn eine Temperatur von ca. 26⁰O vorliegt. Die Bilderzeugung durch cholesterisch-neraatischen Phasenübergang wird durch Anschalten von ca. 300 Volt an den Aufzeichnungsträger erzielt, die Feldstärke wird danach auf eine Haltefeldstärke von ca. 110 Volt verringert, und die maximale Durchlässigkeit während eier Relaxation tritt ca. 1ö Millisekunden nach Verringerung des I3ilderzeugungsfeldes auf die Haltefeldstärke auf.

Beispiel 3

Ein Aufzeichnungsträger der in Beispiel 1 beschriebenen Art wird

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derart ausgebildet, daß eine der transparenten Elektroden zueinander komplementär und in einer Ebene liegende Bildflächen und Hintergrundflächen aufweist, die durch einen isolierenden Zwischenraum am Umriß der Bildfläche voneinander getrennt sind, wie es anhand der Figur 2 beschrieben wurde. Dieser Aufzeichnungsträger wird gemäß Beispiel 1 mittels einer Spannung von ca. 400 YoIt zwischen der Bildelektrode und der auf der anderen Seite des IiIms liegenden Elektrode zur Bilderzeugung verwendet, wie sie in Beispiel 1 erläutert wurde. Nach dem Auftreten des Bildes durch Phasenübergang wird das bildmäßig verteilte Feld entfernt, und es wird eine Haltespannung von ca. -30 ToIt an die gesamte Oberfläche des Films, d.h. an die Bildelektrode und an die Hintergrund-" elektrode angeschaltet.

Die maximale Durchlässigkeit in den Bildflächen tritt ca. Yo Sekunden nach Entfernung des den Phasenübergang bewirkenden Feldes auf. Die Schwellspannung für den Phasenübergang von ca. 400 ToIt wird dann wieder an den Film angeschaltet, wozu nur die Bildelektrode verwendet wird. Die Bildflächen erscheinen erneut innerhalb einer kürzeren Zeit, als sie für die erste Bilderzeugung erforderlich war.

Beispiel 4

\ Ein Aufzeichnungsträger mit einer Bildstoffschicht und einer Dichtungsmanschette ähnlich wie in Beispiel 1 beschrieben wird mit transparenten Elektroden gebildet, die aus Glasunterlagen mit separaten Streifen einer transparenten und leitfähigen Zinnoxydschicht bestehen. Die transparenten Elektroden werden so angeordnet, daß die leitfähigen Streifen einander gemäß einer X-T-Matrix oder einem Gittermuster kreuzen, wobei der Film zwischen den beiden Streifenanordnungen liegt. Alle leitfähigen Streifen sind mit einer elektrischen Steuerschaltung, verbunden, die eine selektive Ansteuerung eines jeden Streifens ermöglicht. Die zweiten Streifen einer jeden Elektrode sind mit entgegengesetzten Polen einer Spannungsquelle verbunden und erzeugen ein elektri-

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BAD ORIGINAL

Bches Feld von ca. 400 YoIt an dem PiIm, wodurch ein Phasenübergang in demjenigen Bereich erzeugt wird, der sich am Schnittpunkt zweier elektrisch angesteuerter und auf "beiden Seiten des Films liegender Streifen befindet. Nach der Bilderzeugung durch Phasenübergang in diesen Bereich werden die zweiten Streifen abgeschaltet, und die dritten Streifen einer jeden Elektrode werden elektrisch mit dem 400 Yolt-Phasenübergangsfeld verbunden. Der Bereich am Schnittpunkt der dritten Streifen wird so mit einem Bild versehen. Die dritten Streifen werden in ähnlicher Weise abgeschaltet, wonach die vierten Streifen miteinander verbunden werden, so daß der zwischen ihnen liegende Bereich mit einem Bild versehen wird. Auf diese Weise wird auf dem Film eine diagonale Linie rechteckförmiger Bildflächenteile erzeugt. Der erste erzeugte Bildflächenteil beginnt jedoch seine nematisch-cholesterische Relaxation bei Abscbä-tung des Phasenübergangsfeldes,.. dieser Bereich muß dann periodisch erneuert werden,' während die anderen Bereiche des Films mit einem Bild versehen werden. Die zuvor mit dem Bild versehenen Bereiche werden hierzu derart geschaltet, daß alle Streifen auf beiden Seiten des Films an die Phasenübergangsspannung von ca. 400 YoIt für wenige Millisekunden angeschaltet v/erden, wodurch die zuvor mit einem Bild versehenen Bereiche durch Phasenübergang erneuert werden.. Die zuvor nicht mit einem Bild versehenen Bereiche erfahren dabei keine Phasenänderung, da die Ansteuerung mit dem Phasenübergangsfeld nicht für die dazu erforderliche Zeit andauert.

Obwohl bestimmte Stoffe und Stoffmengen in den vorstehenden Ausführungsbeispielen der Erfindung benannt wurden, können auch andere geeignete Stoffe und Änderungen der verschiedenen Yerfahrensschritte vorgesehen sein, wobei sich ähnlich zufriedenstellende Ergebnisse bei unterschiedlichen Graden der Bildqualität einstellen. Ferner können zusätzliche Stoffe und Yerfahrensschritte vorgesehen sein, die eine Synergistische, verbessernde oder anderweitig günstige Auswirkung auf die Eigenschaften der Erfindung haben. Beispielsweise können verschiedene andere Mischungen von

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BLüssigkristallen. vorgesehen sein, die einen Phasenübergang und einen Texturübergang zur Bilderzeugung zeigen, solche Mischungen können dann eine etwas höhere Schichtdicke, andere Feldstärkewerte, Haltefeldstärkewerte, Temperaturbereiche und Bilderzeugungs"bedingungen benötigen, um die durch die Erfindung möglichen Ergebnisse zu erzielen. In ähnlicher Weise können andere Vorrichtungen zur Erzeugung der elektrischen Felder oder zur Änderung der Schwellenspannungen sowie andere Anordnungen zur Ansteuerung des Aufzeichnungsträgers verwendet werden.

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Claims (20)

1. Patentansprüche

   Abbildungsverfahren, bei dem eine Schicht eines cholesteri-' sehen flüssig-kristallinen Materials bei einer Temperatur im cholesterisch-nematischen Phasenübergangsbereich mit Bildflächenteilen mit nematischem Phasenzustand und mit Hintergrundflächenteilen mit cholesterischem Phasenzustand versehen wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf der gesaraten Oberfläche der Schicht ein elektrisches Haltefeld erzeugt wird, dessen Feldstärke unter dem für den cholesterisch-nematischen Phasenübergang erforderlichen Schwellwert liegt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildflächenteile durch Anschaltung eines bildmäßig verteilten elektrischen Feldes an die Schicht erzeugt werden, dessen Feldstärke innerhalb des einen Phasenübergang vom cholesterischen in den nematischen Zustand bewirkenden Bereiches liegt.
3. '■j. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Haltefeld auf der gesamten Überfläche der Schicht während der Relaxation der Bildflächenteile vom nematischen Zustand zurück in den cholesterischen Zustand aufrechterhalten wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Feldstärkewert unterhalb des für den Phasenübergang erforderlichen Schwollwertes innerhalb des einen Übergang der Schicht von der Grandjean-Textur in die fokal-konische Textur bewirkenden Bereiches erzeugt v/ird.
5. 5. Verfahren nach einäm der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Schicht eine Mischung eines cholesterischen und eines nematischen flüssig-kristallinen Materials verwendet wird.

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6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4-» dadurch gekennzeichnet, daß für die Schicht eine Mischung eines cholesterischen und eines sraectischen flüssig-kristallinen Materials verwendet wird.
7. 7._ Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht mit einer Dicke von bis zu ca. 0,25 ram verwendet wird.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht mit einer Dicke von ca. 0,006 bis ca. 0,13 mm verwendet wird. ..-■"-
9. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch "gekennzeichnet, daß die mit Bildflächenteilen versehene Schicht mit einer Anordnung zur Kontrastverbesserung zwischen den Bildflächenteilen und den Hintergrundflächenteilen versehen wird.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Anordnung zur Kontrastverbesserung Polarisatoren verwendet werden.
11. 11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Bilderzeugung an der Schicht ein

    P bildmäßig verteiltes elektrisches Feld erzeugt wird, dessen feldstärke innerhalb des einen Phasenübergang vom cholesterischen in den nematischen Zustand bewirkenden Bereiches liegt.
12. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Bilderzeugung an der gesamten Oberfläche der Schicht ein elektrisches Feld mit einer Feldstärke innerhalb des einen Phasenübergang von dem cholesterischen in den nematischen Zustand bewirkenden Bereiches erzeugt und solange beibehalten wird, daß eine erneute Phasenumwandlung der Bildflächenteile auftritt, wobei jedoch die Hintergrundflächenteile im cholesterischen. Phasenzustand verbleiben.

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13. 13. Verfahren, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Haltefeld an der gesamten Oberfläche der Schicht "beibehalten wird, bis die Bildflächenteile während der nematisch-cholesterischen Relaxation eine maximale Durchlässigkeit erreichen und daß danach durch erneute Erzeugung eines bildmäßig verteilten elektrischen Feldes mit einer Feldstärke innerhalb des einen Phasenübergang vom cholesterischen in den nematischen Zustand bewirkenden Bereiches eine erneute Bilderzeugung erfolgt.
14. 14-. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Haltefeld an der gesamten Oberfläche der Schicht beibehalten wird, bis die Bildflächenteile während der nematisch-cholesterischen Relaxation eine maximale Durchlässigkeit erreichen und daß danach durch Erzeugung eines elektrischen Feldes an der gesamten Oberfläche der Schicht mit einer Feldstärke innerhalb des für eine Phasenänderung vom cholesterischen in den nematischen Zustand erforderlichen Bereiches und Beibehaltung dieses Feldes bis zur erneuten Phasenänderung in den Bildflächenteilen eine erneute Bilderzeugung erfolgt, wobei die Hintergrundflächenteile jedoch im cholesterischen Zustand verbleiben.
15. 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung des Haltefeldes und die erneute Bilderzeugung mehrmals wiederholt werden.
16. 16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht eines cholesterischen flüssigkrisballinen Materials zwischen zwei Elektroden angeordnet wird, von denen zumindest eine transparent ist und eine die Konfiguration des zu erzeugenden Bildes hat und daß zwischen den Elektroden das jeweils erforderliche elektrische Feld erzeugt wird.
17. 17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß beide Elektroden die Konfiguration des zu erzeugenden Bildes aufweisen.

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18. 18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektroden zwei. G-ruppen zueinander parallel als Streifenelektroden verwendet werden, die einander kreuzend in Form eines X-X-Gittertnusters angeordnet sind.
19. 19. Verfahren nach einem de.r Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet/ daß für "beide Elektroden transparentes Materal verwendet wird.
20. 20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 Ms 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht mit einer Dicke von nicht mehr als ca. 0,25 mm verwendet wird»

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