DE2517871A1

DE2517871A1 - Abbildungsverfahren und -element

Info

Publication number: DE2517871A1
Application number: DE19752517871
Authority: DE
Inventors: James E Adams; Gary Dir
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1974-05-10
Filing date: 1975-04-22
Publication date: 1975-11-27
Also published as: CA1041643A; FR2270625A1; JPS50161261A; GB1507922A

Description

Xerox Corporation, Rochester» N.Y./USA

Abbildungsverfahren und -element

Die Erfindung betrifft ein Abbildungsverfahren sowie ein Abbildungselement .

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Abbildungssystem, bei dem ein Abbildungselement ein praktisch transparentes Element mit einem praktisch transparenten Substrat umfaßt, das eine dünne, praktisch transparente Leitschicht trägt.

Es sind verschiedene Arten von Abbildungs- und Anzeigesystemen bekannt wie beispielsweise elektrophoretische, elektrolumineszente, photoelektrophoretische, ferroelektrische und Flüssigkeitskristallsysteme. Bei solchen Systemen ist es bekannt, Bilder durch Anlegen verschiedener Erregungsmittel an den Abbildungsmaterialien zu erzeugen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Schicht Abbildungsmaterial angrenzend an eine praktisch transparente Elektrode angeordnet, und es werden Bilder durch Verfahrensschritte erzeugt, die das Anlegen eines elektrischen Feldes an der Abbildungsschicht umfassen. Bei einer wohlbekannten Ausführungsform ist eine Schicht Abbildungsmaterial zwischen einem Paar ebener Ganzbildelektroden angeordnet, von denen eine eine photoleitende Isolierschicht aufweisen kann. In vielen Fällen sind die bei diesen Arten von Abbildungs- und Anzeigeelementen erzeugten Bilder aus Bereichen zusammengesetzt, die lichtstreuend sind und solchen, die kein Licht streuen. Ab-

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hängig unter anderem von dem jeweiligen Elektrodensystem können die Bilder durch Transmission odtr Reflektion ausgelesen werden. Ferner können die Bilder typischerweise direkt von einem Beobachter betrachtet werden, oder sie können in anderer Weise verwendet werden, wie beispielsxveise wenn das Bild auf eine Einrichtung projiziert wird, die zur Herstellung einer dauerhaften Kopie des Bildes geeignet ist.

Abbildungs- und Anzeigeelemente dieser Art sind in der Lage, hervorragende Bilder zu erzeugen; beim Auslesen der Bilder können jedoch verschiedene Schwierigkeiten auftreten, die die Qualität der Vorrichtung beeinträchtigen können. Wenn beispielsweise Auslesung durch Reflektion angewendet wird, so ist der Kontrast eines von einem Beobachter aufgenommenen Bildes in typischer Weise durch unerwünschte Reflektionen an der Vorderfläche eingeschränkt. Solche Einschränkungen können in manchen Fällen ein direktes Auslesen praktisch unmöglich machen und die Verwendung von Bildverstärkungseinrichtungen wie beispielsweise Polarisatoren erforderlich machen, was in der Vergangenheit bei Flüssigkeitskristall-Abbildungselementen der Fall war. Bei Polarisatoren wird die Doppelbrechung der Flüssigkeitskristallstoffe ausgenutzt, und sie ergeben einen stark vergrößerten Kontrast. Die Notwendigkeit der Verwendung von~ Polarisatoren zum Auslesen des Bildes ist jedoch keine vollständig befriedigende Lösung, urter anderem weil diese von der Achse abweichende optische Einrichtungen erfordern und daher das Abbildungssystem komplizieren. Hinzu kommt, daß Polarisatoren im allgemeinen relativ hohe Lichtverluste verursachen, was unerwünscht ist. Es besteht daher ein starkes Bedürfnis, jeglichen Verlust an Bildkontrast so klein wie möglich zu machen, der durch Lichtreflektionen verursacht wird, wenn ein Abbildungsoder Anzeigeelement durch Transmission oder Reflektion ausgelesen wird.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Abbildungsverfahren und ein Abbildüngselement anzugeben, bei denen hervorragende optische

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Eigenschaften und insbesondere ein guter Kontrast ohne Verwendung von zusätzlichen Hilfseinrichtungen wie Polarisatoren erzielt werden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung soll ein Abbildungselement angegeben werden, das eine Schicht Abbildungsmaterial angrenzend an ein praktisch transparentes Element mit einem praktisch transparenten Substrat, das eine praktisch transparente Leitschicht trägt, umfaßt.

Die Erfindung soll insbesondere bei solchen Abbildungssystemen zur Anwendung gelangen, bei denen ein Bild erzeugt wird, das Unterschiede der Lichtstreuungseigenschaften und/oder Lichtabsorptionseigenschaften im Abbildungsmaterial umfaßt.

In weiterer Ausbildung der Erfindung sollen Abbildungselemente mit einer photoleitenden Isolierschicht, neue Flüssigkeitskristall-Abbildungselemente ,Flüssigkeit skris tall- Abbildungselemente mit einer Schicht optisch negativen Flüssigkeitskristallmaterials, Flüssigkeitskristall-Abbildungselemente mit einer Schicht nematischen Flüssigkeitskristallmaterials sowie Flüssigkeitskristall-Abbildungselemente mit einer Schicht smektischen Flüssigkeitskristallmaterials angegeben werden.

Ferner sollen gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung Abbildungselemente angegeben werden, die eine Abbildungsschicht angrenzend an ein praktisch transparentes Substrat aufweisen, das eine dünne, praktisch transparente Leitschicht trägt, wobei die Brechungsindizes des Abbildungsmaterials und des transparenten Substrats gleich oder angenähert gleich sind und der Brechungsindex des transparenten Leitmaterials verschieden ist von demjenigen des Substratmaterials und des Abbildungsmaterials.

Die vorstehend genannte, der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Abbildungsverfahren gelöst, das gemäß der

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Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Abbildungselement mit einer Schicht Abbildungsmaterial mit einem Brechungsindex n· zwischen einer ersten und einer zweiten Elektrode gebildet wird, wovon die erste Elektrode ein im wesentlichen transparentes Substrat mit einem Brechungsindex n_o umfaßt, das eine im wesentlichen transparente Leitschicht mit einem Brechungsindex η trägt, die Leitschicht angrenzend an die Schicht Abbildungsmaterial angeordnet wird, η·/n„ im Bereiche von etwa 0,7 bis etwa 1,3 gewählt wird und η von η bzw. n- verschieden gewählt wird, ein Bild in der Schicht Abbildungsmaterial gebildet wird und das Bild durch eine Auslesebeleuchtung ausgelesen wird, die durch wenigstens die erste Elektrode hindurchtritt, wobei die optische Weglänge der Auslesebeleuchtung in der praktisch transparenten Leitschicht ungefähr ein Viertel der kürzesten Wellenlänge der Ausle^ebeleuchtung oder weniger beträgt.

Das erfindungsgemäße Abbildungselement ist dadurch gekennzeichnet, daß es erste und zweite auf entgegengesetzten Seiten einer Schicht Abbildungsmaterial mit einem Brechungsindex n^ angeordnete Elektroden aufweist, die erste Elektrode ein im wesentlichen transparentes Substrat mit einem Brechungsindex n_ umfaßt, das eine im wesentlichen transparente Leitschicht mit einem Brechungsindex n„ und einer Dicke von ungefähr 200 8 oder weniger trägt, die Leitschicht angrenzend an die Schicht Abbildungsmaterial angeordnet ist und η·/η_ im Bereiche von etwa 0,7 bis etwa 1,3 liegt und n„ verschieden ist von n· oder n_e.

C JL ο

Das erfindungsgemäße Abbildungselement umfaßt eine Schicht eines Abbildungsmaterials angrenzend an ein praktisch transparentes Element mit einem praktisch transparenten Substrat, das einen Brechungsindex aufweist, der gleich oder annähernd gleich demjenigen des Abbildungsmaterials ist, und das eine praktisch transparente Leitschicht mit einer optischen Dicke trägt, die sehr klein ist im Vergleich zu der Wellenlänge bzw. den Wellenlängen der zum Betrachten der im Abbildungselement erzeugten Bilder verwendeten Beleuchtung, wobei die Leitschicht einen Brechungsindex aufweist, der größer oder kleiner ist als diejenigen

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des Abbildungsmaterials und des Sabstratmaterials. Das praktisch transparente Element ist mit der Leitschicht angrenzend an die Schicht Abbildungsmaterial angeordnet. Wenn Licht auf das praktisch transparente Element auffällt, so löschen einander Lichtreflektionen an der Substrat-Leitschicht-Grenzfläche und an der Leitschicht-Abbildungsschicht-Grenzfl ,ehe jeweils teilweise oder praktisch vollständig aus.

Die Abbildungsschicht kann jeglichen Stoff enthalten, dessen Lichtstreuuugseigenschaften und/oder Lichtabsorptionseigenschaften sich in bildhafter Gestalt ändern können. Unter dem Ausdruck "Lichtstreuung" ist jegliches Phänomen zu verstehen, das die Absorption und Reemission von Photonen in ungefähr gleicher Anzahl betrifft. Diese Definition soll z.B. Spiegelreflektion, Phänomene, bei denen Wellenlängenkonversion auftritt, Konversion des Polarisationszustandes usw. einschließen. Unter dem Begriff "Absorption" ist die Absorption auftreffender Photonen und die nachfolgende Reemission einer wesentlich geringeren bzw. praktisch verschwindenden Anzahl derselben zu verstehen, wobei die Energie in irgendeine andere Form, typischerweise kinetische Energie der Atome usw., umgewandelt wird. Diese Definition soll beispielsweise wellenlängenabhängige Absorptionskoeffizienten einschließen, wie sie bei farbigen Bildern auftreten. Die erzeugten Bilder können Unterschiede in den Streuungseigenschaften, Unterschiede in den Absorptionseigenschaften oder Kombinationen derselben darstellen. Es ist daher einleuchtend, daß die Erfindung in Verbindung mit praktisch jeglicher Art von in irgendeinem geeigneten Abbildungsmaterial erzeugten Bildern angewendet werden kann.

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Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine schematische Teilansicht im Querschnitt einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abbildungselementes;

Fig. 2A die Lichtreflektion an einer Luft-Substrat-Grenzfläche;

Fig. 2B die Lichtreflektion, die dann auftritt, wenn ein

herkömmlicher j einschichtiger Antireflektionsüberzug auf der Oberfläche eines Substrats angeordnet ist;

Fig. 3 eine teilweise schematische Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Abbildungselementes, bei dem das gewünschte Bild von der Form einer Elektrode bestimmt wird;

Fig. 4 ein Abbildungssystem, bei dem ein Abbildungselement von einem Elektronenstrahladressiersystem erregt wird;

Fig. 5 eine isometrische Darstellung, in auseinandergezogener Anordnung eines Abbildungselementes mit einem elektriscnen X-Y-Adressiersystem;

Fig. 6 eine teilweise schematische Querschnittsansicht

einer Ausführungsform eines Abbildungselementes, das von einem thermischen Bildprojektionsadressiersystem erregt wird;

Fig. 7 eine teilweise schematische Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Anzeigelementes;

Fig. 8 ein Diagramm, aus dem die Reflektion in Prozent an der Substrat-Leitschicht-Grenzfläche und der Leitschicht-Abbildungsschicht-Grenzfläche bei einem er-

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findungsgeiräßen Abbildungselement als Punktion
der Dicke der Leitschicht hervorgeht; und

Fig. 9 ein Diagramm, aus dem die Reflektion in Prozent
an der Substrat-Leitschicht-Grenzfläche und der
Leitschicht-Abbildungsschicht-Grenzfläche eines erfindungsgemäßen Abbildungselementes als Funktion der Wellenlänge hervorgeht.

In Figur 1 ist teilweise schematisch und im Querschnitt ein
elektrooptisches Abbildungselement, allgemein mit 10 bezeichnet, dargestellt, bei dem ein praktisch durchsichtiges Substrat 12
und eine relativ dünne, im wesentlichen durchsichtige Schicht 14 eine praktisch durchsichtige Elektrode umfassen. Zur Vereinfachung soll im folgenden dieser Elektrodentyp mit "Antireflektionselektrode" bezeichnet werden. Angrenzend an die Antireflektionselektrode befindet sich eine Schicht aus Abbildungsmaterial, das angrenzend an eine wahlweise vorgesehene photoleitende Isolierschicht 18 angeordnet ist. Das Abbildungselement umfaßt ferner eine zweite, praktisch durchsichtige Elektrode mit einem praktisch durchsichtigen Substrat 20 und einer im wesentlichen durchsichtigen Leitschicht 22. Bemerkenswert ist, daß die untere Elektrode, falls erwünscht, ebenfalls mit einer Antireflektionselektrode versehen sein kann. Das Abbildungselement umfaßt vorzugsweise ferner einen wahlweise vorgesehenen, herkömmlichen Antireflektionsüberzug (nicht dargestellt) auf der freien Oberfläche des Substrats 12.

Die erfindungsgemäßen Abbildungs- und Anzeigeelemente werden
vorzugsweise durch Reflektion ausgelesen, und dementsprechend
ist das Abbildungselement 10 mit dieser Ausleseweise dargestellt. Es ist jedoch anzumerken, daß Transmissionsauslesung ebenfalls
verwendet werden kann. Ferner sind zwar in der in Figur 1 dargestellten, besonders bevorzugten Ausführungsform beide Elektroden Ganzbildelektroden, es ist jedoch einleuchtend, daß jegliches
Elektrodensystem verwendet werden kann, das in der Lage ist, ein bildhaftes elektrisches Feld an der Abbildungsschicht 16 zu erzeugen oder ein durch andere Einrichtungen erzeugtes Bild auszulöschen, wie im einzelnen nachstehend beschrieben.

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Ein Abbildungselement, das durch Reflektion ausgelesen werden SOlI₃ benötigt einen hinter ihm angeordneten Spiegel oder sollte eine hochreflektierende Oberfläche aufweisen. In der in Figur dargestellten Ausführungsform kann die reflektierende Oberfläche aus der photoleitenden Isolierschicht 18 gebildet sein, da viele photoleitende Werkstoffe bekannt sind, die eine glatte Oberfläche besitzen, wenn sie auf eine flache Oberfläche aufgetragen werden und somit relativ hohe Reflektionseigenschaften erhalten, z.B. von ungefähr 1052 bis ungefähr 50$. Stattdessen kann auch die untere Elektrode einen stark lichtreflektierenden Werkstoff umfassen. Das im Abbildungselement 10 gebildete Bild wird durch Beleuchtung ausgelesen, welche sich im Abbildungselement von oben nach unten ausbreitet. Es ist ersichtlich, daß eine Anzahl von Spiegelungen in einem derartigen Abbildungselement vom Reflektionstyp auftreten. Die Reflektion an der Luft-Substrat-Grenzfläche (R-.) kann stark vermindert oder vollständig vermieden werden durch Verwendung herkömmlicher, im Handel erhältlicher Antireflektionsüberzüge. Zur Vereinfachung soll angenommen werden, daß ein einschichtiger Antireflektionsüberzug verwendet wird, der an dieser Grenzfläche reflektiertes Licht in seiner Amplitude gleichmacht und in seiner Phase· um die . Bogeneinheit rr (oder jegliches ungerade Vielfache) verschiebt, wodurch destruktive Interferenz bewirkt wird. Die Art und Weise, in der dieses Ergebnis durch einschichtige Antireflektionsüberzüge erhalten wird, ist in Figur 2 dargestellt. In Figur 2A ist eine Schicht eines typischen Substratwerkstoffs 24 zu sehen. Die Reflektion an der Luft-Substrat-Grenzfläche (R) ist gegeben durch den Ausdruck

2
Cn₁ - n₂)

^{R =} (U₁ + n₂K

in dem n^ der Brechungsindex von Luft und n₂ der Brechungsindex des Substratwerkstoffes ist. Falls das Substrat 24 Glas enthält (n =" 1,5) j so sieht man, daß R ungefähr k% beträgt, da Luft den Brechungsindex 1 aufweist. Figur 2B stellt eine Ausfihrungsform dar, in der ein einschichtiger Antireflektionsüberzug 26 auf ein Substrat 24 aufgetragen ist. Antireflektionsüberzüge 26 können

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— O —

typischerweise einen dielektrischen Werkstoff wie z.B. Magnesiumfluorid umfassen, das typischerweise einen Brechungsindex von etwa 1,38 bei 550 nm besitzt. An dieser Stelle ist anzumerken, daß mehrschichtige Antireflektionsüberzüge ebenfalls erhältlich sind und mit ähnlichen Ergebnissen verwendet werden können. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist R' die Reflektion an der Luft-Antireflektionsschicht-Grenzflache und R'' ist die Reflektion an der Antireflektionsüberzug-Substrat-Grenzflache. Die Phasendifferenz (0) zwischen R' und R¹' ist gegeben durch

2TTl_n

worin ί die optische Wegdifferenz und Λ die Wellenlänge des einfallenden Lichtes ist. In diesem Falle 2. - 2nd, worin d die Dicke des Antireflektionsüberzuges 26 und η der Brechungsindex ist. Man sieht, daß wenn die Dicke des Überzuges 26 gleich λ Mn ist, 0 = TT wird und R'' wirksam unterdrückt wird. Im Handel erhältliche Antireflektionsüberzüge reduzieren R'' typischerweise auf ungefähr 0,25$· Aus Gleichung (1) geht jedoch hervor, daß ein einschichtiger Antireflektionsüberzug nur über ein schmales Wellenlängenband optimal wirksam ist. Eine Streuung von η verschlechtert diese Situation noch. Natürlich arbeiten mehrschichtige, im Handel erhältliche Antireflektionsüberzüge optimal über einen wesentlich breiteren Wellenlängenbereich.

Bei erneutem Betrachten der Figur 1 wird ersichtlich, daß so wie R^ stark unterdrückt bzw. praktisch vollständig durch einen Antireflektionsüberzug eliminiert werden kann, in ähnlicher Weise die Reflektion an der Substrat-Leitschicht-Grenzfläche (R₂) behandelt werden kann, indem ein weiterer Antireflektionsüberzug zwischen dem Substrat 12 und der Leitschicht 14 aufgetragen wird. Die Reflektion an der Leitschicht 14-Abbildungsschicht l6-Grenzflache (R-T) kann jedoch nicht in allen Fällen durch Verwendung eines Antireflektionsüberzuges an der Grenzfläche unterdrückt werden, da bei vielen der verwerteten Phänomene zur Bildung und /oder Löschung von Bildern bei elektrooptischen Abbildungselemen-

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ten wie z.B. dynamische Streuung in nematischen Flüssigkeitskristallvorrichtungen und die strominduzierte sogenannte Grandjean-in-Brennpunktkonische-Strukturumwandlung in optisch negativen Flüssigkeitskristallvorrichtungen, ein Stromfluß zwischen der Leitschicht 14 und der Abbildungsschicht 16 vorhanden sein muß, damit der gewünschte Effekt auftritt. Natürlich würde eine zwischen der Leitschicht 14 und der Abbildungsschicht 16 angeordnete dielektrische Schicht den Stromfluß zwischen diesen Schichten in starkem Maße verzögern und die Erzielung des gewünschten Effektes schwierig machen.

R₂ und R, werden bei dem erfindungsgemäßen Abbildungssystem praktisch vollständig eliminiert, indem die Tatsache ausgenutzt wird, daß wenn Licht an einer Grenzfläche reflektiert wird, an der ein übergang von einem niedrigen zu einem höheren Brechungsindex stattfindet, eine Phasenverschiebung von l80° auftritt, was jedoch nicht für den umgekehrten Fall zutrifft, d.h. es tritt keine Phasenverschiebung auf, wenn die Reflektion an einer Grenzfläche von einem höheren zu einem niedrigeren Brechungsindex stattfindet. Wenn R₂ und R, um l80° phasenverschoben sind und gleiche Amplituden besitzen, so tritt destruktive Interferenz auf. Aus Figur 1 ist ersichtlich, daß" das Abbildungselement eine geeignete Anordnung der Brechungsindizes für einen Phasenunterschied von l80° zwischen R₂ und R-, aufweist. Wie bereits angedeutet, umfaßt das Substrat 12 typischerweise Glas, das einen Brechungsindex von etwa 1,5 besitzt. Die Leitschicht 14 umfaßt typischerweise eine Schicht aus Metalloxyd wie z.B. Zinnoxyd oder Indiumoxyd, welche Brechnungsindizes von etwa 2,0 aufweisen. Falls die Schicht 16 Flüssigkeitskristallwerkstoffe umfaßt, so besitzt es typischerweise einen Brechnungsindex von etwa 1,5. An dieser Stelle soll angemerkt werden, daß der Brechungsindex des die Leitschicht 14 umfassenden Werkstoffes lediglich verschieden sein muß von den Brechungsindizes der das Substrat 12 und die Abbildungsschicht 16 umfassenden Werkstoffe, er kann größer oder kleiner sein, und in beiden Fällen sind R₂ und R-, um ungefähr l80° phasenverschoben. Beispielsweise kann ein Abbildungselement ein Substrat mit Strontiumtitanat aufweisen, das einen Brechnungs-

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index von etwa 2,5 besitzt, sowie eine Leitschicht aus Zinnoxyd und eine Abbildungsschicht mit ferroelektrischem Material und einem Brechnungsindex von etwa 2,5.

Gleiche Amplituden für R₂ und R, werden dadurch erhalten, daß Δη (Unterschied der Brechungsindizes) zwischen dem die Leitschicht 14 enthaltenden Werkstoff und den die Schichten oberhalb und unterhalb dieser umfassenden Werkstoffen gleich oder praktisch gleich gemacht wird. Wenn die Werte fürZ\n wesentlich verschieden sind, so besitzen Rp und R-, verschiedene Amplituden und löschen einander nicht vollständig aus, obwohl sie in korrekter Weise phasenverschoben sein können. Es ist einleuchtend, daß Rp und R-Z gleiche Amplituden besitzen, wenn die die Schichten 12 und l6 umfassenden Werkstoffe ungefähr gleiche Brechungsindizes besitzen, da die Amplitude für Rp gegeben ist durch den Ausdruck

R₂ =

(worin n„ der Brechungsindex des Substratwerkstoffes und η der

S C

Brechungsindex des Werkstoffes der Leitschicht ist) und die Am-

/Ver— plitude für R^ (unter Annahme von/nachlässigbarer Lichtabsorption durch die Leitschicht) ist gegeben durch den Ausdruck

^R3 ⁼

^c - ⁿi (n„ + η.

[l τ R

worin n. der Brechungsindex des Abbildungsmaterials ist (die Intensität des die jeweiligen Grenzflächen erreichenden Lichtes unterscheidet sich um die Amplitude von R₂). Die Bedingung für R₂ = R-, ist gegeben durch

,2
"2

(n

1 -

Cn

n_c)^:

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Daher sollten zur Erzielung gleicher Amplituden für R₂ und R, die Brechungsindizes für die die Schichten 12 und 16 umfassenden Werkstoffe leicht unterschiedlich sein. In der Praxis sollte der Brechungsindex des Abbildungsmaterials typischerweise ungefähr 0,006 weniger betragen als derjenige des Substratmaterials, in dem Falle, wo die Leitschicht im wesentlichen durchsichtig ist. Falls eine spürbare Lichtabsorption durch die Leitschicht erfolgt, so müssen die Bedingungen für die Brechungsindizes der drei Werkstoffe dementsprechend angepaßt werden, um R₂ = R-z zu erhalten.

Es ist also besonders vorteilhaft, wenn die die Schichten 12 und l6 umfassenden Werkstoffe ungefähr die gleichen Brechungsindizes aufweisen. Es ist jedoch einleuchtend, daß gemäß der Erfindung zufriedenstellende Ergebnisse erzielt werden können, selbst wenn größere Unterschiede zwischen den jeweiligen Brechungsindizes bestehen. Allgemein können die Brechungsindizes des Substratwerkstoffes und des Abbildungsmaterials zueinander in einem Verhältnis in einem Bereich von etwa 0,7 bis etwa 1,3 und vorzugsweise von etwa 0,9 bis etwa 1,1 bestehen.

Da die Phase des R-, erzeugenden Lichtstrahls beim Durchgang durch das Element sich etwas ändert, d.h. es wird in diesem Strahl eine Phasenverzögerung aufgrund der Dicke der Leitschicht 14 erzeugt, ist -es ebenfalls erforderlich, diesen Beitrag zu der Phasendifferenz zwischen R₂ und R, sehr klein im Vergleich zu der Reflektionsphasendifferenz fr zu machen. Die notwendigen Bedingungen zur Erzielung der gewünschten Ergebnisse können aus der Gleichung (1) abgeleitet werden. Da die in R, erzeugte Phasenverzögerung sehr klein ist im Vergleich zu der Phasendifferenz zwischen R₂ und R, aufgrund der Reflektionsphasenverschiebung TX ist

TV » -T-S (2) .

Bei der Leitschicht 14 ist die optische Weglände ·£ = 2 nd und daher

ι » Ü!£ (3).

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Allgemein sollte die optische Weglänge von R-, in der Leitschicht 14 typischerweise kleiner sein als 1/4 λ und vorzugsweise ungefähr 1/10 \ oder kleiner. Ein Beispiel für dieses Erfordernis ist darin zu sehen, daß für Licht im sichtbaren Bereich des Spektrums, da die Leitschicht 14 typischerweise einen Werkstoff mit einem Brechungsindex von ungefähr 2,0 umfaßt, die Dicke der Leitschicht wesentlich geringer sein muß als 600A. Bei Infrarotlicht muß die Schicht typischerweise wesentlich dünner als 6OOO2 für Licht in der Größenordnung von 5 Mikron sein, was natürlich abhängig ist von den Einzelheiten bei der Streuung des Brechungsindex. Für Ultraviolettlicht muß die Schicht 14 typischerweise wesentlich dünner sein als 200$ bei Licht in der Grössenordnung von 2000S, was wiederum abhängt von den Einzelheiten bei der Straung des Brechungsindex.

Dem Vorstehenden kanu entnommen werden, daß R₂ und R-, gemäß der Erfindung im wesentlichen dadurch eliminiert werden, daß die Dicke der Leitschicht 14 gewählt wird und daß Werkstoffe ausgewählt werden, die den gleichen oder ungefiir den gleichen Brechungsindex besitzen, was das Substrat 12 und die Abbildungsschicht 16 anbetrifft. Da die Phasenverschiebung bei der Reflektion von R₂ unabhängig ist von der Wellenlänge, ist diuse vorteilhafte Technik praktisch unabhängig von der Wellenlänge. Die Gleichung (3) definiert das Kriterium für praktisch vollständige destruktive Interferenz. Da die Gleichung (3) im Gegensatz zu einer Gleichheit eine Ungleichheit ist, erfüll; jeglicher Wert für d, der die Gleichung erfüllt, die gewünschte Bedingung. Daher stellen selbst relativ große Abweichungen von d innerhalb derselben Schicht, die mit der Gleichung (3) vereinbar sind, die Wirkung gemäß der oben beschriebenen Weise nicht in Frage. Diese Eigenschaft ist einzigartig, da alle zur Zeit bekannten, im Handel erhältlichen Antireflektionsfilme in Bezug auf ihre Wirksamkeit in Abhängigkeit von Änderungen der Dicke zu wünschen lassen. Es soll betont werden, daß die vorliegende Erfindung eine maximale Verwendung der Reflektion an der Abbildungsschicht 16-Photoleiter 18-Grenzflache (R^) ermöglicht, welche ungefähr 15# beträgt, wenn die Abbildungsschicht 16 ein optisch negatives

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Flüssigkeitskristallmaterial im Zustand der Grandjean-Textur umfaßt und die Photoleiterschicht 18 ein typisches photoleitendes Material mit einem Brechungsindex von ungefähr 3jO umfaßt. Es ist also einleuchtend, daß R^ in weitem Maße die optische Wirksamkeit einer solchen Vorrichtung bestimmt.

Wenn die Abbildungsschicht 16 eine ungefähr lOoS dicke Schicht aus Indiumoxyd umfaßt, so kann die Schicht einen spezifischen Oberflächenwiderstand von ungefähr 1 kohm/Quadrat aufweisen. Im allgemeinen sollte die Abbildungsschicht 16 typischerweise eine ausreichende Seitenleitfähigkeit aufweisen, so daß die Arbeitsweise der Vorrichtung nicht wesentlich in Frage gestellt wird. Natürlich hängt die erforderliche Seitenleitfähigkeit in jeglichem besonderen Fall unter anderem von der Art des in der Abbildungsschicht 16 verwendeten Abbildungsstoffes ab.

Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform kann das Substrat 12 jegliches geeignete, praktisch transparente Material wie z.B. Glas oder helles Plastikmaterial umfassen. Die Leitschicht IH kann jegliches geeignete leitfähige Material umfassen, das wenigstens im wesentlichen durchsichtig ist in Bezug auf die Auslebebeleuchtung, innerhalb des oben beschriebenen Bereiches der Dicke der Schicht. Typische geeignete durchscheinende Leitschichten umfassen kontinuierlich leitende Überzüge aus Leitern wie z.B. Indium, Zinnoxyd, dünne Schichten aus Zinn, Aluminium, Chrom oder andere geeignete Leiter. Diese praktisch lichtdurchlässigen Leitüberzüge werden typischerweise auf das stärker isolierende, lichtdurchlässige Trägermaterial aufgedampft oder zerstäubt.

Die untere Elektrode kann jegliches geeignete Material umfassen und lichtundurchlässig oder durchscheinend sein. Wenn eine im wesentlichen lichtdurchlässige Elektrode verwendet wird, so können die Trägerschicht 20 und die Leitschicht 22 aus irgendeinem der oben beschriebenen Werkstoffe bestehen. NESA-Glas, ein von der Pittsburgh Plate Glass Company hergestelltes Zinnoxyd überzogenes Glas, ist ein im Handel erhältliches Beispiel für eine typische lichtdurchlässige Leitschicht, die auf ein lichtdurch-

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lässiges Substrat aufgetragen ist. Es soll erneut betont werden, daß die untere Elektrode bei dem in Figur 1 dargestellten Abbildungselement ebenfalls eine Antireflektionselektrode sein kann.

Die Abbildungsschicht 16 kann irgendeines von vielen verschiedenen Abbildungsmaterialien umfassen. Allgemein kann die Abbildungsschicht 16 jegliches Material umfassen, in dem ein Bild gebildet werden kann, das Unterschiede in den Lichtstreuungs- und/ oder Lichtabsorptionseigenschaften des Materials aufweist. Verschiedene Flüssigkeitskristallwerkstoffe können in der Abbildungsschicht 16 verwendet werden, einschließlich jegliches optisch negativen Flüssigkeitskristallmaterials oder Verbindungen, nematische Flüssigkeitskristallwerkstoffe einschließlich der gewöhnlich mit "verdrehte nematische Stoffe" (twisted nematics) bezeichneten Strukturanordnungen und smektischer Flüssigkeitskristallwerkstoffe. Es ist zu betonen, daß optisch negative Flüssigkeitskristallwerkstoffe oder Verbindungen beispielsweise cholesterir=che Flüssigkeitskristallstoffe, Mischungen aus cholesterischen und nematischen Flüssigkeitskristallstoffen, Mischungen aus cholesterischen und smektischen Flüssigkeitskristallstoffen, Mischungen aus nematischen Flüssigkeitskristallstoffen und geeigneten optisch aktiven nichtmesomorphischen Stoffen, Mischungen aus cholesterischen Flüssigkeitskristallstoffen und geeigneten optisch aktiven nichtmesomorphischen Stoffen usw. umfassen. Typische Flüssigkeitskristall-Abbildungssysteme, die in der Lage sind, Bilder mit den gewünschten Eigenschaften zu erzeugen und die daher in dem vorteilhaften, erfindungsgemäßen System verwendet werden können,umfassen beispielsweise: Strukturumwandlungen in optisch negativen Flüssigkeitskristallstoffen wie z.B. von der Grandjean-Struktur zur brennpunktkonischen Struktur (siehe beispielsweise U.S.Patentschrift 3 642 348) oder von der brennpunktkonischen zur Grandjean-Struktur (siehe beispielsweise U.S. Patentschrift 3 680 950), der Phasenübergang vom optisch negativen zum optisch positiven Zustand in optisch negativen Flüssigkeitskristallstoffen, die anfänglich sich in einem Lichtstreuungszustand befinden (siehe beispielsweise U.S.Patentschrift 3 652 148),

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Strukturumwandlungen in smektischen Flüssigkeitskristallstoffen, dynamische Streuung in nematischen Flüssigkeitskristallstoffen, dynamische Streuung in nematischen Flüssigkeitskristallstoffen, die anfänglich von homogener Struktur sind, dynamische Streuung in anfänglich homeotropisch ausgerichteten nematischen Flüssigkeitskristallstoffen einschließlich solcher, bei denen die homeotropische Ausrichtung durch Oberflächenbehandlung mit Stoffen wie Lecithin bewirkt wird, das auf der Oberfläche eines Substrates aufgetragen wird, worauf eine Schicht eines nematischen Flüssigkeitskristallstoffes aufgetragen wird (siehe beispielsweise U.S. Patentschrift 3 597 0^3) und solche, bei denen die homeotropische Ausrichtung erzeugt wird durch Additive, die bewirken, daß die Verbindung den homeotropisch ausgerichteten Zustand annimmt, wenn ein dünner Film der Verbindung auf ein Substrat aufgetragen wird (siehe beispielsweise U.S. Patentschrift 3 803 050), elektrische Feldeffekte in der Strukturanordnung, die als verdrehte · nematische Stoffe bekannt sind (siehe Applied Phys". Letters, Vol. 18, No. 4, Feb. 15, 1971, pp.126-128) usw.

An dieser Stelle soll bemerkt werden, daß zwar in vielen der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung die Bilder durch Anlegen eines bildhaften elektrischen Feldes an der Abbildungsschicht erzeugt werden, jedoch Bilder, die die gewünschten Eigenschaften zeigen, durch Anlegen anderer Erregungsmittel an die Abbildungsschicht gebildet werden können. Daher leuchtet es ein, daß diese vorteilhafte Technik zur Minimalisierung der Verluste des Bildkonstrates beim Auslesen eines belichteten Abbildungselements im wesentlichen unabhängig ist von der Art, wie das Bild erzeugt worden ist. Beispielsweise kann ein Abbildungselement mit einer Schicht aus einem optisch negativen Flüssigkeitskristallstoff, der anfänglich im Grandjean-(hellen)Strukturzustand vorliegt, thermisch belichtet werden, indem thermische Energie bildweise angelegt wird, wie beispielsweise aus einem Laser, so daß Bildteile der Abbildungsschicht auf einen Wert oberhalb der isotropischen Übergangstemperatur des Stoffes aufgeheizt und dann auf irgendeine Temperatur im Bereich der mesomorphisehen Temperaturen des Stoffes

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abgekühlt werden, wobei die Biüdbereiche typischerweise die brennpunktkonischen (Lichtstreuungs-) Strukturen annehmen (siehe beispielsweise U.S. Patentschriften 3 666 9^7 und 3 666 9^8). Das Bild kann dann gelöscht werden, indem ein elektrisches Feld angelegt wird, um die Abbildungsschicht gleichförmig in den Grandjean-Struktur zustand zu versetzen. Die Erzeugung eines Bildes kann ebenfalls unter Verwendung von verschiedenen anderen Erregungsmitteln wie beispielsweise Schub, elektromagnetische Strahlung und magnetische Felder erfolgen, wie in der Technik der Flüssigkeit skristalle bekannt.

Die Abbildungsschicht 16 kann eine elektrophoretische Suspension mit Abbildungsteilchen in einer elektrisch isolierenden Flüssigkeit umfassen, die eine" andere Farbe als die Teilchen haben kann. Solche Abbildungsschichten können beispielsweise in einer Ausführungsform verwendet werden, bei der eine photoleitende Schicht in einer Anzeigevorrichtung vorhanden ist oder in einer Anzeigevorrichtung, die ein elektrisches X-Y-Matrixadressiersystem umfaßt. Photoelektrophoretische Abbildungssuspensionen mit elektrisch photoempfindlichen Pigmentteilchen in einer elektrisch isolierenden Flüssigkeit können in der Abbildungsschicht 16 verwendet werden (siehe beispielsweise U.S. Patentschrift 3 607 256). Eine andere Art einer photoelektrophoretischen Abbildungssuspension umfaßt elektrisch photoempfindliche Pigmentteilchen und inerte Teilchen in einer elektrisch isolierenden Flüssigkeit (siehe beispielsweise U.S. Patentschrift 3 772 013). Wenn die Abbildungsschicht 16 eine photoelektrophoretische Abbildungssuspension umfaßt, so wird die Vorrichtung typischerweise einer bildweise betätigten elektromagnetischen Strahlung ausgesetzt, auf die die photoempfindlichen Teilchen ansprechen, und es wird somit eine photoleitende Schicht nicht benötigt. Die elektrisch photoempfindlichen Teilchen können von gleicher oder verschiedener Farbe sein, und die elektrisch isolierende Flüssigkeit kann eine andere Farbe besitzen als einige oder alle der Abbildungsteilchen. Somit können einfarbige oder mehrfarbige Bilder gebildet werden, und die Bilder können sich auf hellem Hintergrund bzw. auf andersfarbigem Hintergrund befinden usw. Ein weiteres, zur Bildung von Bildern

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verwendbares Abbildungssystem, das beim vorliegenden Abbildungssystem verwendet werden kann, ist in der am 20. September 1972 eingereichten amerikanischen Patentanmeldung Nr. 290 6l8 beschrieben, die hiermit unter Bezugnahme auf die dortige Beschreibung einbezogen wird. Das in der amerikanischen Patentanmeldung Nr. 290 618 beschriebene Abbildungssystem ermöglicht die Verwendung eines Abbildungselements wie in Fig. 1 dargestellt, worin die photoleitende Schicht eine Dicke von bis zu ungefähr 5 Mikron aufweist und der Abbildungsstoff eine Suspension aus feinverteilten Teilchen in einer elektrisch isolierenden Flüssigkeit umfaßt. Beim Betrieb wird ein elektrisches Feld an der Abbildungsschicht angelegt, und die photoleitende Schicht wird einem bildweisen Muster erregender elektromagnetischer Strahlung ausgesetzt.

Die Abbildungsschicht 16 kann einen ferroelektrischen Stoff, elektrolumineszenz.3 Material, elektrochemisches Material oder eine elektrofluoreszierende Färbelösung umfassen, wie in IEEE Transactions on Electron Devices, Vol. ED-20, No. 11, November 1973, S. 1028-32 beschrieben. Die Dicke der Abbildungsschicht 16 hängt unter anderem von der Art des die Schicht bildenden Werkstoffes ab. Allgemein besitzt die Abbildungsschicht 16 eine Dicke im Bereich von etwa 0,5 Mikron bis ungefähr 100 Mikron oder mehr. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei der die Abbildungsschicht optisch negatives Flüssigkeitskristallmaterial umfaßt und Bilder durch das Strukturumwandlungssystem wie in der U.S. Patentschrift 3 642 348 beschrieben erzeugt werden, ist die Abbildungsschicht optimal ungefähr 10 Mikron dick. Viele für die Ab bildungsschicht l6 nützliche Stoffe sind in der Technik bekannt, und eine Mannigfaltigkeit dieser Stoffe ist in den oben erwähnten Patentschriften und Veröffentlichtungen aufgeführt. Infolgedessen ist an dieser Stelle eine ausführliche Diskussion solcher Stoffe nicht erforderlich.

Jegliches typische, geeignete photoleitende Isoliermaterial kann für die wahlweise vorgesehene Schicht l8 verwendet werden. Solche typischen, geeigneten photoleitenden Isolierstoffe sind beispielsweise Selen, Ebly-n-Vinylcarbazol (PVK), Poly-n-Vinylcarbazol, das mit Sensibilisatoren wie Brillantgrünfarbstoff und 2,4,7-Trinitro-

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9~Fluorenon (TNF) angereichert ist, !Cadmiumsulfid, Kadmiumselenid_; Zinkoxyd, Anthrazen und Tellur. Zusätzlich kann die Photoleiterschicht 18 einen Feinuntergrund-photoleitenden Isolierstoff umfassen, der in einem elektrischen Hochwiderstandsbinder verteilt ist, wie beispielsweise in der U.S. Patentschrift 3 121 006 beschrieben, einen anorganischen photoleitenden Isolierstoff wie in der U.S. Patentschrift 3 121 007 beschrieben oder einen organischen Photoleiter wie Phthalozyanin in einem Binder. Allgemein kann jeglicher photoleitende Isolierstoff oder Verbindungen für die Photoleiterschicht 18 verwendet werden.

Die Dicke der Photoleiterschicht 18 liegt typischerweise im Bereich von ungefähr 0,1 Mikron bis etwa 200 Mikron oder mehr; die Dicke der Schicht in jedem besonderen Fall hängt unter anderem in weitem Maße von der räumlichen Frequenz der zu speichernden Information ab sowie von der Empfindlichkeit in Bezug auf die abbildende Strahlung. Die Photoleiterschicht 18 kann auf einer Leitschicht 22 durch irgendeines der vielen den Fachleuten bekannten Verfahren gebildet werden, einschließlich beispielsweise Vakuumverdampfung, Tauchüberzug aus einer Lösung usw.

Beim Betrieb des Abbildungselements 10 wird ein elektrisches Feld an der Abbildungsschicht 16 und der Photoleiterschicht 18 mittels einer aus einer Stromversorgung 21 angelegten Spannung erzeugt, wobei an den entgegengesetzten Enden die Leitschichten 14 und 22 angeschlossen sind, und das Abbildungselement wird einem bildweisen Muster erregender Strahlung ausgesetzt, für das der die Schicht 18 umfassende photoleitende Stoff empfindlich ist, wodurch ein Bild mit den oben beschriebenen Eigenschaften erzeugt wird. Das so an der Abbildungsschicht 16 erzeugte bildweise Muster kann darin ein Bild mit hellen, lichtdurchlässigen Bereichen und mit lichtstreuenden Bereichen bilden. An dieser Stelle ist anzumerken, daß die Abbildungsschicht 16 anfänglich gleichförmig hell erscheinen und durchsichtig sein kann, in welchem Fall lichtstreu- -ende Bildbereiche erzeugt werden können; die Abbildungsschicht kann aber auch anfänglich gleichförmig als lichtstreuend erscheinen,und es werden helle, lichtdurchlässige Bildbereiche erzeugt. Somit ist ersichtlich, daß die in der Abbildungsschicht 16 erzeug-

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ten Bilder helle, lichtdurchlässige Bildbereiche auf einem lichtstreuenden Hintergrund oder lichtstreuende Bildbereiche auf einem hellen, lichtdurchlässigen Hintergrund umfassen können. Ferner können die Bilder einfarbig auf einem andersfarbigen Hintergrund erscheinen. Die Stromversorgung 21 kann mit Wechselstrom, Gleichstrom oder Kombinationen davon·arbeiten. Ferner ist festzustellen, daß zwar die bildweise Beleuchtung gemäß der Darstellung von unten auf das Abbildungselement 10 projiziert wird, daß diese jedoch darauf von·oben aus projiziert werden kann. Wenn jedoch im Abbildungselement eine Photoleiterschicht 18 vorhanden ist, so muß die bildweise Beleuchtung in der Lage sein, diese Schicht zu erreichen. Dementsprechend müßte bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform, falls die Belichtung von oben aus erfolgt, die Abbildungsschicht 16 optisch transparent für die bildweise Beleuchtung sein. Das im Abbildungselement 10 erzeugte Bild kann mit Licht aus der Umgebung ausgelesen werden oder mittels einer getrennten (nicht dargestellten) Ausleselichtquelle.

In Figur 3 ist eine Ausführungsform des Abbildungselements gezeigt, bei dem das gewünschte Bild von der Form einer Elektrode und infolgedessen von der Form des entsprechenden elektrischen Feldes definiert ist. Das Abbildungselement enthält eine Antireflektionselektrode mit einem transparenten Substrat 12 und einer praktisch transparenten Leitschicht 14. Ein im wesentlichen transparentes Substrat 20 ist von der Antireflektionselektrode durch eine Abstandsscheibe 28 mit einem ausgesparten Bereich 30 getrennt, der mit Abbildungsmaterial aufgefüllt ist und praktisch die gesamte Fläche der Abstandsscheibe 28 umfaßt. Das gewünschte Bild ist durch die Form eines praktisch transparenten Leitüberzugs 32 definiert, der an der Innenfläche des transparenten Substrats 20 lediglich in der gewünschten Bildform aufgebracht ist. Es ist zu betonen, daß die Antireflektionselektrode das transparente Substrat 12 mit einer im wesentlichen transparenten Leitschicht 14 auf der gesamten inneren Oberfläche der Elektrode umfaßt. Ein sehr dünner bzw. praktisch transparenter Leiter 3^ ist in dieser Ausführungsform notwendig, um die Elek-

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trode in der gewünschten Bildform an den äußeren Kreis elektrisch anzuschalten, welcher die Spannungsquelle 21 umfaßt. Diese Ausführungsform liefert im Betrieb ein elektrisches Feld nur in den Bereichen, in denen sich parallele Elektroden befinden, d.h. zwischen der Elektrode in der gewünschten Bildform und der Antireflektionselektrode. Die bildhafte Elektrode mag ein dunkles Substrat enthalten, wenn gewünscht wird, daß das belichtete Abbildungselement durch Reflektion an der Seite der Antireflektionselektrode des Abbildungselements ausgelesen wird,oder es kann ein Spiegel angrenzend an die Außenfläche des Substrats 20 der bildhaften Elektrode angeordnet werden. Es soll erneut betont werden, daß das belichtete Abbildungselement mit Licht aus der Umgebung oder mittels einer Ausleselichtquelle ausgelesen werden kann.

Die Abstandsscheibe 28 in Figur 3, welche die Elektroden trennt und die Abbildungsschicht zwischen den Elektroden umfaßt, ist typischerweise chemisch inert, transparent, praktisch isolierend und besitzt geeignete dielektrische Eigenschaften. Für die Verwendung als isolierende Abstandsstücke eignen sich Werkstoffe wie Zelluloseazetat, Zellulosetrlazetat, Zelluloseazetat-Butyrat, Polyurethan-Elastomere, Polyäthylen, Polypropylen, Polyester, Polystyrol, Polykarbonate, Polyvinylfluorid, Polytetrafluoräthylen, Polyäthylenterephthalate und deren Mischungen.

In Figur 4 ist eine andere bevorzugte Ausführungsform des Abbildungssystems dargestellt, bei dem ein Elektronenstrahl-Adressiersystem zur Erzeugung eines bildhaften Feldes auf der Abbildungsschicht vorgesehen ist. In Figur 4 befindet sich das Elektronenstrahl-Addressiersystem innerhalb einer Vakuumröhre 35, und das Addressiersystem selbst umfaßt eine Elektronenkanone J>6, einen Beschleuniger 38 und ein Ablenkelement 40, die mit elektrischen Leitungen durch die Vakuumröhre 35 hindurch versehen sind, so daß geeignete elektrische Kreise damit verbunden werden können, um das Elektronenstrahl-Abbildungssystem zu betreiben. Das Abbildungselement umfaßt in Verbindung mit dem Elektronenstrahl-Adressier-

system eine Antireflektionselektrode mit einem transparenten Substrat 12 und einem darauf befestigten praktisch transparenten Leitüberzug 14 (welcher geerdet ist). Eine lichtreflektierende, elektrisch isolierende Schicht 42 ist über der Abbildungsschicht 16 angeordnet. Der Aufprall von Elektronen aus der Elektronenkanone 36 auf der Schicht 42 bildet ein vorübergehendes Feld in Verbindung mit der geerdeten Leitschicht 14. Das vorübergehende Feld an der Abbildungsschicht l6 erzeugt das Bild.

Bei einer anderen Ausführungsform des Elektronenstrahl-Adressiersystems ist eine Anordnung vorgesehen, bei der das vom Elektronenstrahl erzeugte elektrische Feld durch eine dünne Schicht übertragen wird, die in seitlichen Richtungen parallel zur Ebene der Schicht praktisch isolierend ist, in einer Richtung senkrecht zur Ebene der Schicht jedoch im wesentlichen leitfähig ist (d.h. eine sogenannte Pin-Röhre). Diese Ausführungsform ermöglicht es, die Abbildungsschicht und die Antireflektionselektrode außerhalb des Vakuumsystems vorzusehen. Bei vorübergehenden Anzeigen mit dieser Ausführungsform des Elektronenstrahl-Adressiersystems ist die Frontplatte in allen Richtungen praktisch isolierend.

Es soll betont werden, daß das Elektronenstrahl-Adressiersystem im Zusammenhang mit einem als Elektrode ausgebildeten Flüssigkeitskristall-Abbildungselement verwendet werden kann, bei dem die Summe der vom Elektrodensystem und vom Elektronenstrahl-Addressiersystem erzeugten Felder ausreicht, um ein Gesamtfeld mit ausreichender Stärke zum Verschieben des Grundtones des Flüssigkeitskristallstoffes um den notwendigen Betrag zu erzeugen. In ähnlicher Weise kann jegliche geeignete Kombination eines Adressiersystems mit irgendeinem der anderen beschriebenen Systeme verwendet werden, und es können andere Systeme in der gleichen Weise kombiniert werden, um das gewünschte Resultat zu erzielen.

Gemäß der gezeigten Darstellung wird das belichtete Abbildungselement von einem Beobachter 44 unter Reflektion gesehen, wobei die Beleuchtung durch eine Lichtquelle 46 vorgesehen ist. Es ist anzumerken, daß bei dem in Figur 4 dargestellten Abbildungssystem

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das Abbildungselement durch Transmission ausgelesen werden kann. Bei dieser Ausführungsform wäre eine Ausleselichtquelle innerhalb der Vakuumröhre 35 erforderlich. Die Beleuchtung innerhalb der Röhre müßte jedoch so angeordnet werden, daß sie nicht mit dem Elektronenstrahl interferiert, der das Bild auf der Röhrenfläche erzeugt. Ferner müßte die Schicht 42 für die Auslesebeleuchtung transparent sein. Wenn gemäß einer Alternative die Abbildungsschicht 16 selbsttragend ausgebildet ist, so wird die Schicht 42 nicht benötigt. Für das in Figur 4 dargestellte Abbildungssystem werden Abbildungsschichten mit Flüssigkeitskristallstoffen oder elektrolumineszenten Stoffen besonders bevorzugt.

In Figur 5 ist ein elektrisches X-Y-Matrixaddressiersystem, das geeignet ist zur Beleuchtung eines erfindungsgemäßen Abbildungselements, in auseinandergezogener isometrischer Ansicht dargestellt. Die Abbildungsschicht liegt im ausgesparten Bereich 30 innerhalb der transparenten und im wesentlichen isolierenden Abstandsscheibe 38. Die Abbildungsschicht und die Abr.tandsscheibe sind zwischen einem Paar transparenter Substrate 12 angeordnet, auf denen Streifen eines praktisch transparenten Leitstoffes 48 aufgetragen sind. Die praktisch transparenten Elektroden sind so ausgerichtet, daß leitende Streifen 48a und 48b einander in einer X-Y-Matrix oder einem -Raster kreuzen. Es soll betont werden, daß eine oder beide Elektroden Antireflektionselektroden sein können, d.h. die Leitstreifen 48a und/oder 48b können gemäß der Erfindung sehr dünn sein. Jeder Leitstreifen in jedem Satz paralleler Streifen 48a und 48b ist elektrisch mit einem Schaltungssystem 50 verbunden, das für sequentiellen Betrieb geeignet ist. Durch das Auswahl-Schaltungssystem 50 und einen externen, eine Spannungsquelle 21 umfassenden Kreis 52 kann an ausgewählten Punkten oder an einer ausgewählten Reihenfolge von Punkten ein elektrisches Feld erzeugt werden, das dazu geeignet ist, eine Belichtung zu bewirken. Es leuchtet ein, daß die im wesentlichen transparenten Leitstreifen in ihrer Breite von einer sehr dünnen, drahtähnlichen Form bis zu jeder gewünschten Streifenbreite variiert werden können. Zusätzlich kann ein Substrat dunkel sein, wenn das Abbildungssystem zur Betrachtung durch Reflektion ausgelegt ist. Das in Figur 5 gezeigte Abbildungselement eignet sich besonders gut zum

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- 2k -

Auslesen durch Transmission, und es wird in vielen Fällen vorgezogen, diese Art des Auslesens bei diesem Abbildungselementtyp zu verwenden.

Gemäß der Darstellung von Figur 6 wird ein Abbildungselement von einem Thermalbild-Projektionsadressiersystem belichtet. Dieses Abbildungssystem kann dort verwendet werden, wo das Abbildungsmaterial beispielsweise Flüssigkeitskristallstoffe umfaßt. Hier umfaßt das Abbildungselement eine Antireflektionselektrode mit einem transparenten Substrat 12 und praktisch transparentem Leitüberzug Ik sowie eine zweite Elektrode mit einem transparenten Substrat 20 und mit praktisch transparentem Leitüberzug 22. Die zweite Elektrode kann natürlich, falls gewünscht, ebenfalls eine Antireflektionselektrode sein. Die Elektroden sind durch eine Abstandsscheibe 28 getrennt, die eine Schicht aus Flüssigkeitskristall-Abbildungsmaterial beispielsweise in dem genannten Bereich 30 umschließt. Bei dieser Ausführungsform des Abbildungselements ist eine Thermalbildquelle 5k, dargestellt als Hitzequelle in der gewünschten Bildform, mit einer herkömmlichen Einrichtung 56 zum Fokussieren und zum Projizieren eines thermischen bzw. optischen Bildes vorgesehen. Das thermische Bild 5k erscheint in dem Flüssigkeitskristallfilm in den Bereichen, in denen das Flüssigkeitskristallmaterial in den Temperaturbereich aufgeheizt wird, der zur Ausnutzung des besonderen Effektes notwendig ist, z.B. der Phasenübergang optisch negativ - optisch positiv oder die Grandjean-in-brennpunktkonische-Strukturumwandlung, während gleichzeitig das Abbildungselement von einer externen Schaltung so gesteuert wird, daß das Feld am Flüssigkeitskristallfilm ausreicht, um den gewünschten Effekt hervorzurufen, wenn die belichteten Bereiche des Filmes die Temperatur erreichen, bei der der Effekt auftritt. Es soll erneut betont werden, daß die Bildbereiche transparent und hell sein können und daß die Hintergrundbereiche lichtstiuuend sein können und umgekehrt. Das belichtete Abbildungselement kann durch Reflektion ausgelesen werden, wobei dann die hintere Elektrode vorzugsweise ein stark lichtreflektierendes Material umfaßt. Es kann aber auch in Transmission ausgelesen werden. Es leuchtet ein, daß das thermische Abbildungssystem

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ohne Projektionseinrichtung 5β verwendet werden kann, wenn das thermische Bild ausreichend scharf ist und sich sehr nahe an dem Abbildungselement selbst befindet. Es soll erneut betont werden, daß manche Abbildungseffekte allein mit Wärme durchgeführt werden können, ohne daß die Notwendigkeit für eine Steuerung des Abbildungselements besteht. Beispielsweise ist es wie vorstehend diskutiert bekannt, daß die Grandjean-in-brennpunktkonische-Strukturumwandlung in optisch negativen Flüssigkeitskristallstoffen durch Anwendung thermischer Energie verursacht werden kann.

Figur 7 stellt eine weitere Ausführungsform einer Anzeigezelle dar, die gemäß des erfindungsgemäßen Systems verwendet werden kann. Die Anzeigezelle umfaßt eine Antireflektionselektrode mit einem transparenten Substrat 12 und einem praktisch transparenten Leitüberzug 14 sowie eine zweite Elektrode mit einem transparenten Substrat 20 und einem praktisch transparenten Leitüberzug 22. Eine Abbildungsschicht 16 ist zwischen der wahlweise vorgesehenen Abstandsscheibe 28 dort wo erforderlich enthalten. Die in Figur 7 dargestellte Anzeigezelle ist besonders gut geeignet zur Verwendung mit photoelektrophoretischen Suspensionen, die elektrischphotoempfindliche Pigmentteilchen in einer elektrisch isolierenden Flüssigkeit enthalten, wie beispielsweise in den U.S. Patentschriften 3 384 565 und 3 384 566 beschrieben. Die photoelektrophoretische Anzeigezelle kann verwendet werden, um monochromatische oder mehrfarbige Anzeige je nach der Abbildungssuspension zu ermöglichen. Die isolierende Flüssigkeit kann eine gleiche oder eine andere Farbe besitzen als einige oder alle der Abbildungsteilchen. Beim Bdrieb wird ein bildhaftes Muster aktivierender elektromagnetischer Strahlung auf die Anzeigezelle projiziert und ein elektrisches Feld wird an der Suspensionsschicht angelegt. Abhängig unter anderem von der Polarität der angelegten Spannung werden die Pigmentteilchen auf der Oberfläche wenigstens einer Elektrode in bildhafter Anordnung aufgetragen. Bei einer bevorzugten Betriebsweise wird wenigstens ein wesentlicher Anteil der Pigmentteilchen anfänglich veranlaßt, eine im wesentlichen gleichförmige Schicht auf der Oberfläche einer der Elektroden zu bilden, danach wird eine bildhafte aktivierende Strahlung auf die Zelle

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projiziert, und ein elektrisches Feld wird an der Suspensionsschicht angelegt, wodurch bewirkt wird, daß die Abbildungsteilchen in den beleuchteten Bereichen von der Oberfläche der Elektrode abgestoßen werden, von der sie ursprünglich angezogen worden sind, und an der Oberfläche der anderen Elektroden anhaften. In der U.S.Patentschrift 3 772 013 sind photoelektrophoretische Abbildungssuspensionen beschrieben, die elektrisch-photoempfindliche Pigmentteilchen und inerte Teilchen in einer elektrisch isolierenden Flüssigkeit umfassen, und diese Art von Suspensionen kann ebenfalls in einer Anzeigezelle verwendet werden.

Die vorteilhaften, von der erfindungsgemäßen Antireflektionselektrode gelieferten Ergebnisse werden durch mit einer bevorzugten Ausführungsform eines Abbildungselements durchgeführte Experimente illustriert. Auf einem Glassubstrat mit einem Brechungsindex von etwa 1,5 wurde eine optisch negative Flüssigkeitskirstallverbindung mit einem Brechungsindex von ungefähr 1,5 aus einer Schicht von ungefähr 80% Gew.-% N-(p-Methoxybenzyliden)-p-Butylanilin und 20% Cholesteryloleylkarbonat gebildet. In Berührung mit der Oberfläche der Flüssigkeitskristallschicht befand sich eine Indiumoxydschicht einer Elektrode mit einer Leitschicht aus Indiumoxyd (n = 2,0), die auf einem Glassubstrat (n = 1,5) aufgebracht war. 4880 2-Licht aus einem Argon-Ion-Laser von Spectra-Physics wurde auf das Abbildungselement gerichtet, und ein Photodetektor war so angeordnet, daß er einen Strahl reflektierten Lichtes auffing, der Reflektionen von der Glas-Indiumoxyd-Grenzfläche und der Indiumoxyd-Flüssigkeitskristallschicht-Grenzfläche enthielt. Es wurden Messungen bei verschiedenen Dicken des Indiumoxyd durchgeführt. Bei der großen Mehrzahl der bekannten Elektroden dieser Art beträgt die Dicke des Leitüberzuges ungefähr 2000 8; einige im Handel erhältliche Elektroden besitzen jedoch eine Leitschicht mit einer Dicke von ungefähr 400 8. Die Dicke der Indiumoxydschichten wurde durch Interferometrie gemessen. Figur 8 stellt den Reflektionsgrad in Prozent bei den kombinierten Reflektionen an der Glas-Indiumoxyd-Grenzfläche und der Indiumoxyd-Flüssigkeitskristall-Grenzschicht als Funktion der Dicke der Indiumoxydschicht dar. Es ist ersichtlich, daß diese Reflektionen wesentlich reduziert werden, wenn sich die Dicke der Indiumoxydschicht in der Gegeni von 200 8 oder weniger befindet.

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Es wurden Messungen des Wirkungsgrades und des Kontrastverhältnisses bei Abbildungselementen der unter Bezugnahme auf Figur 8 beschriebenen Art durchgeführt, jeweils mit und ohne herkömmliche Antireflektionsüberzüge (AR). Es wurden Messungen durchgeführt, bei denen sich die Abbildungsschicht gleichförmig im hellen Zustand und dann ungleichförmig im lichtstreuenden Zustand befand. Die in der Tabelle I gezeigten Kontrastverhältniswerte stellen die Intensität des vom Abbildungsmaterial reflektierten Lichtes im hellen Zustand relativ zur Intensität des im lichtstreuenden Zustand vom Abbildungsmaterial reflektierten Lichtes dar. Die in der Tabelle I gezeigten Wirkungsgradwerte stellen die Intensität des vom Abbildungsmaterial im hellen Zustand reflektierten Lichtes relativ zu der Intensität des einfallenden Lichtes dar. Die im Stand der Technik bekannte "dicke" transparente Elektrode bezieht sich auf einen leitenden Indiumox^clüberzug mit einer Dicke von ungefähr 400 8 auf einem Glassubstrat ,und die "dünne" transparente Elektrode bezieht sich auf einen leitenden Indiumoxydüberzug von ungefähr 150 A auf einem Glassubstrat. Die herkömmlichen Antireflektionsüberzüge waren mehrschichtige Überzüge, die bei den Optical Coating Laboratories, Inc., Santa Rosa, Kalifornien erhältlich sind.

TABELLE I Wirkungsgrad Kontrastverhältnis

A) Kein AR-Überzug auf Glas
und "dicke" transparente

Elektrode. 16% 2,5 : 1

B) AR-Überzug auf Glas und
"dicke" transparente

Elektrode. 12% 4 : 1

C) Kein AR-Überzug auf Glas
und "dünne" transparente

Elektrode. 14% 2,7 : 1

D) AR-Überzug auf Glas und
"dünne" transparente

Elektrode. 10% 10 : 1

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Es ist ersichtlich, daß eine geringfügige Verbesserung des Kontrastverhältnisses in Bezug auf die bekannte Elektrode mit der erfindungsgemäßen Antireflektionselektrode erhalten wird, wenn keine von beiden mit einem herkömmlichen Antireflektionsüberzug behandelt ist. Dies ist so, weil die Reflektion an der Luft-Substrat-Grenzfläche, an der ein Antireflektionsüberzug angreift, groß ist im Vergleich zu den kombinierten Reflektionen an der Substrat-Leitüberzug-Grenzfläche und an der Leitüberzug-Abbildungsschicht-Grenzfläche, an welchen die erfindungsgemäße Antireflektionselektrode angreift. Wenn jedoch ein herkömmlicher Antireflektionsüberzug sowohl bei der bekannten Elektrode als auch bei der Antireflektionselektrode verwendet wird, so ist ersichtlich, daß eine bedeutende Erhöhung des Kontrastverhältnisses erhalten wird. Es soll betont werden, daß der Wirkungsgrad der Abbildungselemente, welcher ein Maß dafür ist, wie wirksam die Auslesebeleuchtung verwendet wird und welcher folglich beim Betrieb mit Auslesen durch Reflektion ungefähr den Prozentsatz des gesamten reflektierten Lichtes bildet, in ungefähr direktem Verhältnis zu dem Prozentsatz der Lichtreflektionen kleiner wird, die durch herkömmliche Antireflektionsüberzüge und/oder die Antireflektionselektrode ausgelöscht werden.

Figur 9 zeigt das Reflektionsvermögen in Prozent für die kombinierten Reflektionen an der Glas-Indiumoxydschicht-Grenzfläche und der Indiumoxydschicht-PlüssigkeitskristalIschicht-Grenzfläche als Punktion der Wellenlänge. Die im Abbildungselement verwendete Indiumoxydschicht war bei diesem Experiment ungefähr 150 8. Die in den Figuren 8 und 9 gezeigten Ergebnisse sind im wesentlichen unabhängig vom Einfallswinkel, da die Brechung den Einfallswinkel in der Indiumoxydschicht auf ungefähr 30° begrenzt.

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Claims

Patentansprüche

JLv Abbildungsverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abbildungselement (10) mit einer Schicht Abbildungsmaterial (l6) mit einem Brechungsindex η- zwischen einer ersten und einer zweiten Elektrode (14, 22) gebildet wird, wovon die erste Elektrode (14) ein im wesentlichen transparentes Substrat (12) mit einem Brechungsindex n„ umfaßt, das eine im wesentlichen transparente Leitschicht (14) mit einem Brechungsindex η trägt, die Leitschicht (14) angrenzend an die Schicht Abbildungsmaterial (16) angeordnet wird,

n./n im Bereiche von etwa 0,7 bis etwa 1,3 gewählt wird und ri von n_ bzw. n- verschieden gewählt wird,

CS X

ein Bild in der Schicht Abbildungsmaterial (16) gebildet wird und

das Bild durch eine Auslesebeleuchtung ausgelesen wird, die durch wenigstens die erste Elektrode (14) hindurchtritt, wobei die optische Weglänge der Auslesebeleuchtung in der praktisch transparenten Leitschicht (14) ungefähr ein Viertel der kürzesten Wellenlänge der Auslesebeleuchtung oder weniger beträgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß n^/n_s im Bereiche von etwa 0,9 bis etwa 1,1 liegt.
3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß n^ und n_g im wesentlichen gleich sind.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß n^ ungefähr 0,006 weniger beträgt als n„.
5· Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Weglänge der Auslesebeleuchtung in der im wesentlichen transparenten Leitschicht (14) ungefähr ein Zehntel der kürzesten Wellenlänge der Auslesebeleuchtung oder weniger beträgt.

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6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbildungselement (10) einen Antireflektionsuberzug (26) auf der Oberfläche des Substrats (12, 24) der ersten Elektrode gegenüber derjenigen, die die im wesentlichen transparente Leitschicht (14) trägt, aufweist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Antireflektionsuberzug (26) ein mehrschichtiger Überzug ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode (22) lichtundurchlässiges Material umfaßt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode (22) im wesentlichen lichtdurchlässig ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9> dadurch gekennzeichnet, daß die Abbildungsschicht (16) eine Suspension elektrisch-photoempfindlicher Pigmentteilchen und inerte Teilchen in einer elektrisch isolierenden Flüssigkeit umfaßt, ein elektrisches Feld zwischen den Elektroden (14, 22) erzeugt wird und

die Suspension einem bildweisen Muster von aktivierender elektromagnetischer Strahlung ausgesetzt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bild mit im wesentlichen vollständig inerten Teilchen an einer der Elektroden (14, 22) erzeugt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch isolierende Flüssigkeit eine andere Farbe als die inerten Teilchen aufweist.
13· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbildungsschicht (l6) eine Suspension aus wenigstens zwei verschieden gefärbten elektrisch-photoempfindli-

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chen Pigmentteilchen in einer elektrisch isolierenden Flüssigkeit umfaßt,

ein elektrisches Feld zwischen den Elektroden (14, 22) erzeugt wird und

die Suspension einem bildhaften Muster aktivierender elektromagnetischer Strahlung ausgesetzt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode (22) eine photoleitende isolierende Schicht angrenzend an die Schicht Abbildungsmaterial (16) umfaßt und n„ größer gewählt wird als n_o oder η. .
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbildungselement (10) durch Reflektion ausgelesen wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbildungsmaterial (16) Flüssigkeitskristallstoff umfaßt.
17· Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht Abbildungsmaterial (16) eine Dicke im Bereich von etwa 0,5 Mikron bis etwa 100 Mikron aufweist.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbildungsmaterial (16) nematisches Flüssigkeitskristallmaterial umfaßt.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das nematische Flüssigkeitskristallmaterial sich im homeotropischen Strukturzustand befindet.
20. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbildungsmaterial (l6) smektisches Flüssigkeitskristallmaterial umfaßt.
21. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbildungsmaterial (l6) optisch negatives Flüssigkeitskristallmaterial umfaßt.

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22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das optisch negative Flüssigkeitskristallmaterial im wesentlichen gleichförmig im sogenannten Grandjean-Strukturzustand gewählt wird, ein elektrisches Feld an den Elektroden (14, 22) angelegt wird und die photoleitende Schicht einem bildhaften Muster aktivierender elektromagnetischer Strahlung ausgesetzt wird, unter Erzeugung eines bildhaften elektrischen Feldes an der Schicht Abbildungsmaterial (16) mit einer Feldstärke im Bereiche der Grandjean-in-brennpunktkonische-Strukturumwandlung-Feldstärke des optisch negativen Flüssigkeitskristallmaterials.
2 3. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild gelöscht wird durch Anlegen eines elektrischen Wechselstromfeldes an der Schicht Abbildungsmaterial (l6) mit einer zur Unterdrückung des Ionenflusses innerhalb des Flüssigkeitskristallmaterials ausreichenden Frequenz.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung des Bildes, das Auslesen des Bildes durch eine Auslesebeleuchtung und das Löschen des Bildes wenigstens ein zusätzliches Mal wiederholt werden.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht Abbildungsmaterial (16) eine Dicke von ungefähr 10 Mikron aufweist.
26. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das optisch negative Flüssigkeitskristallmaterial im wesentlichen gleichförmig im brennpunktkonischen Strukturzustand gewählt wird und die Erzeugung des Bildes in der Abbildungsschicht (.16) das Anlegen eines elektrischen Wechselstromfeldes mit einer Frequenz umfaßt, die zur Unterdrückung des Ionenflusses innerhalb des Flüssigkeitskristallmaterials zwischen den Elektroden (14, 22) ausreicht und

die photoleitende Schicht einem bildhaften Muster aktivierender elektromagnetischer Strahlung ausgesetzt wird, unter Bildung eines bildhaften elektrischen Feldes an der Schicht Abbildungsmate-

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rial (16) bei einer Feldstärke im Bereiche der Grandjean-inbrennpunktkonische-Strukturumwandlung-Feldstärke des optisch negativen Flüssigkeitskristallmaterials.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild durch Anlegen eines elektrischen Feldes an der Schicht Abbildungsmaterial (16) gelöscht wird.
28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung des Bildes, die Auslesung des Bildes mit einer Auslesebeleuchtung und das Löschen des Bildes wenigstens ein zusätzliches Mal wiederholt werden.
29. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das optisch negative Flüssigkeitskristallmaterial im wesentlichen gleichförmig im brennpunktkonischen Strukturzustand gewählt wird und die Erzeugung des Bildes das Anlegen eines elektrischen Feldes zwischen den Elektroden (14, 22) sowie das Aussetzen der photoleitenden Schicht gegenüber einem bildhaften Muster aktivierender elektromagnetischer Strahlung umfaßt, unter Erzeugung eines bildhaften elektrischen Feldes an der Schicht Abbildungsmaterial (16) bei einer Feldstärke im Bereiche der elektrischen Feldstärke des Phasenüberganges optisch negativ - optisch positiv des optisch negativen Flüssigkeitskristallmaterials.
•30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild gelöscht wird.
31. Verfahren nach Anspruch lh, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbildungsmaterial (l6) Abbildungsteilchen in einer elektrisch isolierenden Flüssigkeit umfaßt und die Erzeugung des Bildes das Anlegen eines elektrischen Feldes zwischen den Elektroden (14, 22) sowie das Aussetzen der photoleitenden isolierenden Schicht gegenüber einem bildhaften Muster aktivierender elektromagnetischer Strahlung umfaßt.

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32. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch isolierende Flüssigkeit eine andere Farbe besitzt als wenigstens einige der Abbildungsteilchen.
33· Verfahren nach einem der Ansprüche 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbildungsteilchen elektrisch-photoempfindliche Pigmentteilchen umfassen, die Suspension ferner inerte Teilchen umfaßt und die photoleitende isolierende Schicht eine Dicke von bis zu ungefähr 5 Mikron aufweist.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Weglänge der Auslesebeleuchtung in der im wesentlichen transparenten Leitschicht (14) ungefähr ein Zehntel der kürzesten Wellenlänge der Auslesebeleuchtung oder weniger beträgt.
35. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß τα_η größer ist als n_ oder η·.
36. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 35» dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode (22) eine photoleitende Isolierschicht angrenzend an die Schicht Abbildungsmaterial (16) umfaßt.
37· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht Abbildungsmaterial (16) eine Suspension elektrisch-photoempfindlicher Pigmentteilchen in einer elektrisch isolierenden Flüssigkeit umfaßt und die Erzeugung des Bildes das Anlegen eines elektrischen Feldes zwischen den Elektroden (14, 22) sowie das Aussetzen der Suspension gegenüber einem bildhaften Muster aktivierender elektromagnetischer Strahlung umfaßt.
38. Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Suspension wenigstens zwei verschiedenfarbige elektrisch photoempfindliche Pigmentteilchen enthält.
39· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht Aubildungsmaterial (16) elektrisch photoempfindliche Pigmentteilchen und inerte Teilchen in einer elektrisch isolierenden Flüssigkeit enthält und die Erzeugung des Bildes das Anlegen eines elektrischen Feldes zwischen den Elektroden (14, 22) sowie das Aussetzen der Suspension gegenüber einem bildhaften Muster aktivierender elektromagnetischer Strahlung umfaßt, unter Bildung eines praktisch vollständig aus inerten Teilchen bestehenden Bildes an einer der Elektroden (14, 22).
40. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß n_ größer gewählt wird als n_ oder n· und die zweite Elektrode (22) eine photoleitende Isolierschicht angrenzend an die Schicht Abbildungsmaterial (16) aufweist.
41. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß

das Bild gelöscht wird durch Anlegen eines elektrischen Wechselstromfeldes an der Schicht Abbildungsmaterial (16) mit einer zum Verhindern des Ionenflusses in dem Flüssigkeitskristallmaterial ausreichenden Frequenz.
42. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 4l, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung des Bildes, das Auslesen des Bildes mit einer Auslesebeleuchtung und das Löschen des Bildes wenigstens ein zusätzliches Mal wiederholt werden.
43. Verfahren nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht Abbildungsmaterial (16) eine Dicke im Bereiche von ungefähr 0,5 bis etwa 100 Mikron aufweist.
44. Verfahren nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht Abbildungsmaterial (l6) eine Dicke von ungefähr 10 Mikron aufweist.
45. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode (22) eine gewünschte Bildgestalt aufweist.

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46. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 45, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Elektrode (14, 22) ein elektrisches X-Y-Matrix-Adressiersystem umfassen und die Erzeugung des Bildes das Anlegen eines elektrischen Feldes an ausgewählten Bereichen der Schicht Abbildungsmaterial (16) gleichzeitig oder hintereinander umfaßt.
47. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung des Bildes das Anlegen eines elektrischen Feldes an der Schicht Abbildungsmaterial (16) umfaßt .
48. Verfahren nach einem der Ansprüche l6 bis 47, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbildungselement (10) durch Reflektion ausgelesen wird.
49. Abbildungselement, dadurch gekennzeichnet, daß es erste und zweite auf entgegengesetzten Seiten einer Schicht Abbildungsmaterial (l6) mit einem Brechungsindex η· angeordnete Elektroden (14, 22) aufweist,

die erste Elektrode (14) ein im wesentlichen transparentes Substrat (12) mit einem Brechungsindex n_ umfaßt, das eine im wesentlichen transparente Leitschicht mit einem Brechungsindex η und einer Dicke von ungefähr 200 8 oder weniger trägt, die Leitschicht angrenzend an die Schicht Abbildungsmaterial

(16) angeordnet ist und

n./n im Bereiche von etwa 0,7 bis etwa 1,3 liegt und η verschie-

-J-O O

den ist von ri. oder n_.

1 S
50. Abbildungselement nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß η größer ist als n· oder η .
51. Abbildungselement nach Anspruch 49 oder 50, dadurch gekennzeichnet, daß η./n_ im Bereiche von ungefähr 0,9 bis ungefähr 1,1 liegt.
52. Abbildungselement nach Anspruch 49 oder 50, dadurch gekennzeichnet, daß η· und n„ ungefähr gleich sind.

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53. Abbildungselement nach Anspruch 49 oder 50, dadurch gekennzeichnet, daß n. ungefähr 0,006 kleiner ist als n_s.
54. Abbildungselement nach einem der Ansprüche 49 bis 53,gekennzeichnet durch einen Antireflektionsüberzug auf der Oberfläche der ersten Elektrode (14) gegenüber der die Leitschicht tragenden.
55. Abbildungselement nach Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet, daß der Antireflektionsüberzug ein mehrschichtiger überzug ist.
56. Abbildungselement nach einem der Ansprüche 49 bis 55, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht Abbildungsmaterial (16) eine Suspension von Abbildungsteilehen in einer elektrisch isolierenden Flüssigkeit umfaßt.
57. Abbildungselement nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit eine andere Farbe besitzt als wenigstens einige der Abbildungsteilchen.
58. Abbildungselement nach einem der Ansprüche 49 bis 57» dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht Abbildungsmaterial (l6) eine Dicke im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 100 Mikron aufweist.
59. Abbildungselement nach einem der Ansprüche 49 bis 58, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht Abbildungsmaterial (l6) Flüssigkeitskristallmaterial umfaßt.
60. Abbildungselement nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbildungsmaterial (l6) smektisches Flüssigkeitskristallmaterial umfaßt.
61. Abbildungselement nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbildungsmaterial (l6) nematisches Flüssigkeitskristallmaterial umfaßt.
62. Abbildungselement nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbildungsmaterial (16) ein nematisches Flüssigkeitskristallmaterial im wesentlichen gleichförmig im homeotropischen Strukturzustand umfaßt.

c η ο ο / ο / η η ο ο

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63. Abbildungselement nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbildungsmaterial (16) optisch negatives Flüssigkeitskristallmaterial umfaßt.
64. Abbildungselement nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, daß das optisch negative Flüssigkeitskristallmaterial eine Mischung aus cholesterischen und nematischen Flüssigkeitskristallstoffen umfaßt.
65. Abbildungselement nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht Abbildungsmaterial (l6) eine Dicke im Bereiche von ungefähr 0,5 Mikron bis ungefähr 100 Mikron umfaßt.
66. Abbildungselement nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht Abbildungsmaterial (l6) eine Dicke von ungefähr 10 Mikron aufweist.
67. Abbildungselement nach einem der Ansprüche 49 bis 66, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode (22) eine photoleitende Isolierschicht angrenzend an die Schicht Abbildungsmaterial (16) aufweist.
68. Abbildungselement nach Anspruch 67, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht Abbildungsmaterial (l6) optisch negatives Flüssigkeitskristallmaterial umfaßt und eine Dicke im Bereiche von ungefähr 0,5 bis etwa 100 Mikron aufweist und das Abbildungselement (10) einen Antireflektionsüberzug auf der Oberfläche des Substrats (12) der ersten Elektrode (14) gegenüber der die Leitschicht tragenden aufweist und n· und n„ praktisch gleich sind.
69. Abbildungselement nach Anspruch 68, dadurch gekennzeichnet, daß η· ungefähr 0,006 kleiner ist als η .
70. Abbildungselement nach einem der Ansprüche 49 bis 69, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode (22) in der Gestalt eines Bildes geformt ist.
71. Abbildungselement nach einem der Ansprüche 49 bis 70, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Elektrode (14, 22) ein

elektrisches X-Y-Matrix-Adressiarsystem umfassen.

£ Π q α /. δ/ηοοο

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