FI89311C - Befordrande av spridningen i en spänningskänslig inkapslad vätskekrist all - Google Patents

Claims (52)

1. Vätskekristallapparat (10), kännetecknad av att den innefattar vätskekristallorgan (30) för i första handen se-lektiv 1jusspridning och, som respons pä en utsatt ingäng, ljustransmittering, varvid vätskekristallorganet innefattar ett operationellt nematiskt vätskekristallmaterial med posi-tiv dielektrisk anisotropi, ett bärarmedium (11; 12; 32) för uppbärande av nämnda vätskekristallorgan, varvid nämnda bärarmedium inkluderar ett skyddsmedium för hällande av vätskekristallorganet (30) i ett antal volymer, där nämnda skyddsmedium innefattar en yta för riktning av vätskekristallorganet (30) och ästadkommande av väsentligen isotropisk 1jusspridning i fränvaro av en utsatt ingäng, samt reflexor-gan (18, 19) för effektivisering av intern reflexion hos det ljus, som spritts medelst vätskekristallorganet (30).

2. Apparat enligt patentkravet 1, kännetecknad av att nämnda vätskekristallorgan och skyddsmedium innefattar ett skikt av inkapslad vätskekristall och dessutom ett elektro-dorgan (13, 14), som är beläget mellan nämnda bärarmedium och nämnda skikt av inkapslad vätskekristall för ästadkommande av ett elektriskt fält och riktning av nämnda vätske- I*·'; kristall i förhällande därtill.

3. Apparat enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknad av att vätskekristallorganet innefattar operationellt nematiskt vätskekristallmaterial, varvid vätskekristallmateria-let har ett vanligt brytningsindex, anpassat tili det hos -- bärarmediumet i närvaro av ett elektriskt fält, och ett onormalt brytningsindex, avvikande frän skyddsmediumets

74 B 9 311 brytningsindex för ästadkommande av väsentligen isotropisk spridning i fränvaro av ett elektriskt fält.

4. Apparat enligt nägot av patentkraven 1-3, känne-tecknad av att nämnda bärarmedium har en vysida och en där-med motsatt sida, motsvarande media pä nämnda vy- och mot-satta sida, och brytningsindexet hos nämnda bärarmedium är större än brytningsindexet hos mediet pä vy- och den motsat-ta sidan, varvid nämnda reflexionsorgan innefattar en gräns-yta med mediet hos den av nämnda sidor, som ästadkommer total intern reflexion i nämnda bärarmedium av sädant ljus, som inkommer pä en dylik gränsyta i en vinkel överstigande en utsatt ljusvinkelkon, vid vilken ljus kunde transmitteras genom en dylik gränsyta.

5. Apparat enligt patentkravet 4, kännetecknad av att nämnda vätskekristallorgan verkar i fränvaro av ett elektriskt fält för spridning av en väsentlig ljusmängd i en vinkel överstigande den totala interna reflexionsvinkeln hos nämnda bärarmedium vid en dylik gränsyta.

6. Apparat enligt patentkravet 5, kännetecknad av att nämnda bärarmedium dessutom innefattar en bärare för uppbär-ning av nämnda volymer av vätskekristallorgan i nämnda skyddsmedium.

7. Apparat enligt patentkravet 5, kännetecknad av att bärarmediumets brytningsindex är högre än mediernas bryt-ningsindex pä bäde vy- och den motsatta sidan och nämnda reflexionsorgan innefattar gränsytorna mellan nämnda sidor och sädana media, att total intern reflexion ästadkommes.

8. Apparat enligt patentkraven 1-7, kännetecknad av att den dessutom innefattar ett riktningsorgan (143) för riktning av inkommande ljus tili nämnda bärarmedium vid dess nämnda motsatta sida, varvid nämnda riktningsorgan innefattar organ för riktning av inkommande ljus i nämnda bärarme- 75 8931 1 dium i en riktning väsentligen utanför den normala betrakt-ningslinjen frän nämnda vysida.

9. Apparat enligt patentkravet 8, kannetecknad av att nämnda reflexionsorgan innefattar ett gap (80) mellan nämnda bärarmedium och nämnda riktningsorgan för ästadkommande av en total intern reflexionsgränsyta mellan nämnda bärarmedium och gapet.

10. Apparat enligt patentkravet 9, kännetecknad av att nämnda riktningsorgan innefattar en 1juskontrollerande film med ljustransmitterande och ljusabsorberande delar, varvid absorptionsdelen befinner sig i förhällande tili nämnda gränsyta sä, att den absorberar ätminstone en del av det genom gränsytan transmitterade ljuset.

11. Apparat enligt patentkraven 1-4, kännetecknad av att nämnda vätskekristallorgan innefattar operationellt ne-matiskt vätskekristallmaterial och nämnda skyddsmedium häl-ler det operationellt nematiska vätskekristallmaterialet i form av separata mängder, vrider nämnda vätskekristallmaterial i en icke-parallell riktning i fränvaro av ett elekt-riskt fält, och tilläter en allmänt parallell riktning av dem i närvaro av ett elektriskt fält.

12. Apparat enligt patentkravet 11, kännetecknad av att den dessutom innefattar tillsatsmedel (134) i nämnda operationellt nematiska vätskekristallmaterial för päskyndande av dylik förvridning och ätergäng tili slumpmässig riktning vid fränkoppling av ett dylikt elektriskt fält.

13. Apparat enligt patentkravet 11, kännetecknad av att ett dylikt tillsatsmedel innefattar ett kiralt tillsatsmedel.

14. Apparat enligt patentkraven 1-13, kännetecknad av att nämnda bärarmedium har en vysida (20) för emission av ätminstone en del av det genom nämnda vätskekristallorgan isotropiskt spridda ljuset, och nämnda bärarmedium har en i 76 b 9 3 1 1 förhällande till nämnda vysida motsatt sida och dessutom innefattar optiska absorptionsorgan (81) för absorbering av ljus, som transmitteräs genom nämnda motsatta sida av bärar-mediumet.

15. Apparat enligt patentkraven 1-14, k&nnetecknad av att nämnda yta päverkar den naturliga strukturen hos nämnda vätskekristallorgan genom indusering av en vriden riktning därav i fränvaro av en utsatt ingäng och dessutom innefattar medel för att tvinga ätminstone en del av ätminstone nägra av vätskekristallorgan i en riktning väsentligen vinkelrät med nämnda ytdefinierande organ i fränvaro av en dylik utsatt ingäng.

16. Apparat enligt patentkraven 1-15, kännetecknad av att nämnda reflexionsorgan innefattar organ för reflexion av ljus, spridd av nämnda vätskekristallorgan, tillbaka tili nämnda vätskekristallorgan för visning av relativt klara tecken eller dylikt mot en relativt mörk bakgrund.

17. Vätskekristallstruktur, k&nnetecknad av att den innefattar ett operationellt nematiskt vätskekristallmaterial med en tendens att orienteras i en riktning och tilläta, att ljus passerar därigenom, vid en utsatt ingäng, och ett organ, som definierar en icke-plan yta, vilket organ päverkar vätskekristallorganets naturliga struktur genom att indusera en förvriden riktning därav i fränvaro av en utsatt ingäng, varvid vätskekristallmaterialets optiska transmission väsentligen minskar p.g.a. spridningen eller absorptionen.

18. Apparat enligt patentkravet 17, k&nnetecknad av att det ytdefinierande organet innefattar ett inkapslingsmedium (32), som vrider strukturen hos vätskekristallmaterialet i fränvaro av ett elektriskt fält, varvid inkapslingsmediet innefattar en torkad stabil emulsion.

19. Apparat enligt patentkravet 17, k&nnetecknad av att det ytdefinierande organet innefattar skyddsorgan för skydd 77 8 9 31 1 av vätskekristallmaterialet och ästadkommande av en dylik förvriden riktning, varvid kristallmaterialet och skyddsme-diumet bildar en dispersion av dessa.

20. Apparat enligt patentkraven 17-19, kännetecknad av att vätskekristallmaterialet är optiskt anisotropiskt och att skillnaden mellan det vanliga brytningsindexet hos nämn-da vätskekristallmaterial och brytningsindexet hos nämnda ytdefinierande material är högst cirka 0,3.

21. Apparat enligt nägot av patentkraven 17-20, kännetecknad av att vätskekristallmaterialet innefattar ett optiskt anisotropiskt vätskekristallmaterial, som hälles i ett skyddsorgan försett med organ för definition av en icke-plan yta, och som i närvaro av ett elektriskt fält har ett van-ligt brytningsindex, som är väsentligen detsamma som brytningsindexet hos nämnda skyddsorgan, för maximering av den optiska transmissionen.

22. Apparat enligt patentkravet 21, kännetecknad av att vätskekristallmaterialet har ett frän det normala avvikande brytningsindex, som awiker frän brytningsindexet hos de ytdefinierande organen.

23. Apparat enligt patentkraven 19-22, kännetecknad av att den innehäller ett substrat (12) för uppbärande av ett skikt av nämnda vätskekristallmaterial och skyddsorgan, varvid skiktet är frän 0,076 tili 0,254 mm tjockt.

24. Apparat enligt patentkraven 19-23, kännetecknad av att skyddsorganet bildar kapsellika volymer innehällande vätskekristallmaterial och att storleken hos de kapsellika volymerna är cirka 0,3-100 mikron.

25. Apparat enligt patentkraven 17-24, kännetecknad av att vätskekristallmaterialet har positiv dielektrisk anisot-ropi och att de ytdefinierade organen päverkar vätskekris-tallmaterialets naturliga struktur för ästadkommande av en 78 b 9 51 I förvriden riktning därav i fränvaro av ett elektriskt fält för reduktion av den optiska transmissionen oberoende av polarisation, varvid nämnda kristallmaterial reagerar pä närvaron av ett elektriskt fält för ökning av dylik optisk transmission.

26. Apparat enligt patentkraven 17-25, kännetecknad av att vätskekristallmaterialet innefattar ett operationellt nematiskt vätskekristallmaterial med positiv dielektrisk anisotropi och det ytdefinierande organet innefattar ett antal skyddsorgan med böjda ytor för ästadkommande av en vriden riktning hos näxnnda vätskekristallmaterial, som p.g.a. sädan vridning antingen sprider eller absorberar ljus ifali pleokroiskt färgmedel är närvarande i vätskekristallmaterialet och p.g.a. ett elektriskt fält i form av en sädan utsatt ingäng minskar mängden dylik spridning eller absorption ätminstone i riktning med det applicerade elektriska fältet.

27. Apparat enligt patentkraven 17-26, kännetecknad av att de ytdefinierande medlen formar böjda volymer (31) inne-hällande vätskekristallmaterial och nämnda vridna riktning innefattar en riktning ätminstone delvis parallell med kur-vaturen hos sädana volymer.

28. Apparat enligt patentkravet 27, kännetecknad av att de böjda volymerna innehäller diskreta böjda volymer inne-hällande diskreta kvantiteter av vätskekristallmaterial.

29. Apparat enligt patentkraven 17-28, kännetecknad av att de ytdefinierade organen valts bland gruppen harts, polymer, gelatin, Carbopole och Gantrez, polyvinylalkohol, karboxipolymetylenpolymer och polymetyl-vinyleter/maleinsy-raanhydrid.

30. Apparat enligt patentkraven 17-29, kännetecknad av att den dessutom innefattar substratorgan (12) för uppbäran- 79 8 9 311 de av kombinationen av nämnda vätskekristallmaterial och ytdefinierande organ.

31. Apparat enligt patentkraven 1-30, kannetecknad av att den dessutom innefattar organ (13-16) för applicering av det elektriska fältet genom nämnda vätskekristallmaterial för päverkning av dess riktning och ästadkommande av ljusab-sorption eller -spridning.

32. Apparat enligt patentkravet 31, kännetecknad av att den är försedd med elektrodorgan (13, 14) för applicering av ett elektriskt fält över vätskekristallmaterialet.

33. Apparat enligt patentkravet 32, kännetecknad av att elektrodorganen innefattar elektriskt ledande bläck.

34. Apparat enligt patentkravet 33, kännetecknad av att det elektriskt ledande bläcket är optiskt reflektivt.

35. Apparat enligt patentkravet 32, kännetecknad av att elektrodorganen applicerats enligt nägon av följande meto-der: avdunstning, vakuumbeläggning, sputtring, tryckning, skivvalstryck, valsdjuptryck, motvalstryck, stensiltryck, sidendukstryck eller vanligt tryck.

36. Apparat enligt patentkravet 32, kännetecknad av att nämnda elektrod innefattar ätminstone en materialkomponent ur gruppen bestäende av indiumtennoxid, guld, aluminium, tennoxid och antimontennoxid.

37. Apparat enligt patentkravet 32, kännetecknad av att ett antal volymer av vätskekristallmaterial i ett skyddsor-gan täcker en väsentlig del av bärarmediumet.

38. Apparat enligt patentkravet 37, kännetecknad av att den vidare innefattar flera elektrodorgan för applicering av ett elektriskt fält pä valda delar av nämnda vätskekristallmaterial, varvid nämnda elektrodorgan innefattar ett antal 80 3 9 31 I elektroder fördelade över reiätivt sett ett mindre omräde av nämnda bärarmedium och vätskekristallmaterial än storleken av den del av vätskekristallmaterialet, som täcker nämnda bärarmedium.

39. Apparat enligt patentkravet 38, k&nnetecknad av att ett av elektrodorganen innefattar en arkformig elektrod, som täcker en väsentlig ytdel av nämnda skyddsmedium.

40. Apparat enligt patentkraven 32-39, kännetecknad av att den dessutom har kretsorgan (15, 16} för applicering av elektrisk energi tili nämnda elektrodorgan för ästadkommande av ett elektriskt fält.

41. Apparat enligt patentkraven 1-40, k&nnetecknad av att vätskekristallmaterialet har en positiv dielektrisk an-isotropi och den lägre dielektriska konstanten hos vätskekristallmaterialet är mellan cirka 3,5 och cirka 8.

42. Vätskekristallstruktur, k&nnetecknad av att den in-nefattar ett operationellt nematiskt vätskekristallmaterial (30) i ett skyddsmedium (11, 12, 32) som tenderar att för-vrida nämnda material i en riktning i förhällande tili en vägg (50) därav, dä ämnet i fränvaro av ett elektriskt fält är generellt slumpvis riktat, varvid dess ljustransmission minskar, och vätskekristallmaterialet reagerar pä ett elektriskt fält och strävar att rikta sig i förhällande tili fäl-tet för transmission av ljus, samt ett tillsatsmedel (134) i nämnda vätskekristallmaterial för avlägsning av sädan för-vridning och ätergäng tili slumpvis riktning vid upphörandet av ett dylikt elektriskt fält.

43. Struktur enligt patentkravent 42, k&nnetecknad av att tillsatsmedlet innefattar ett kiralt tillsatsmedel.

44. Vätskekristallapparat, k&nnetecknad av att den innefattar ett vätskekristallorgan (30) för selektiv, främst isotropisk spridning av ljus eller transmission av ljus som 81 b 9 311 respos pä en utsatt ingäng, varvid nämnda vätskekristallap-parat innefattar ett operationellt nematiskt vätskekristall-material med positiv dielektrisk anisotropi, ett första me-dieorgan (11, 12, 32) för bevarande av nämnda vätskekris-tallorgan, vilket första medieorgan bestär av ett ytorgan för ästadkommande av icke-lineär riktning hos vätskekris-tallstrukturen och därigenom en spridning av ljus i fränvaro av dylik utsatt ingäng, och ett andra medieorgan (18, 19) för samverkan med nämnda första medieorgan för ästadkommande av total intern reflektion av ljus, som spritts av nämnda vätskekristallorgan.

45. Vätskekristallapparat för visning av klara tecken eller dylikt mot en mörk bakgrund, kannetecknad av att den innefattar vätskekristallorgan (30) för väsentligen isotro-pisk spridning av däri inkommande ljus, varvid vätskekris-tallorganet inkluderar ett flertal volymer (31) av operationellt nematiskt vätskekristallmaterial med positiv dielektrisk anisotropi i ett skyddsmedium (11, 12, 32), och nämnda volymer definieras av väggar (50) av skyddsmediumet, vilka väggar är operationella i fränvaro av ett elektriskt fält för samverkan med nämnda vätskekristallmaterial för att sprida ljus, och nämnda vätskekristallmaterial reagerar pä ästadkommandet av ett elektriskt fält för riktning i förhäl-lande därtill och samtidig minskning av dylik spridning, samt ett reflexionsorgan för reflexion av ljus, som pä dylikt sätt isotropiskt spritts av vätskekristallorganet, tillbaka tili vätskekristallorganet för vidare spridning därav.

46. Vätskekristallapparat för visning av klara tecken eller dylikt mot en mörk bakgrund, som innefattar vätskekristallorgan (30) för väsentlig isotropisk spridning av däri inkommande ljus, och reflexionsorgan (18, 19) för reflexion av ljus, som pä sädant sätt spritts av nämnda vätskekristallorgan, tillbaka tili nämnda vätskekristallorgan för vidare spridning därav, k&nnetecknad av att nämnda reflexionsorgan innefattar ett bärarmedium (12) för uppbärning 82 '’931 I av näxnnda vätskekristallorgan och ästadkommande av total intern reflexion av ljus däri, och nämnda bärarmedium är försett med en vyyta (64), genom vilken ljus, som isotro-piskt spritts medelst nämnda vätskekristallorgan, inom en utsatt vinkel kan transmitteras för ästadkommande av dylika klara tecken, och nämnda bärarmedium har ett omräde i vilket ljus inte reflekteras genom nämnda vyyta för att därigenom ästadkomma en relativt mörk bakgrund, varvid nämnda omräde innefattar ett omräde närmast vätskekristallorganet och är väsentligen optiskt transmittivt, och nämnda vätskekristallorgan innefattar ätminstone ett skikt (61) av inkappslat operationellt nematiskt vätskekristallmaterial i nämnda bärarmedium, och vätskekristallmaterialet har positiv dielekt-risk anisotropi och ett normalt brytningsindex som väsentligen anpassats tili det hos bärarmediumet för maximering av den optiskä trasmissionen i närvaro av ett elektriskt fält och ästadkommande av väsentlig isotropisk spridning i frän-varo av ett elektriskt fält.

47. Apparat enligt patentkravet 46, kännetecknad av att den dessutom innefattar optiskt absorberande organ (21) för absorbering av ljus, transmitterat genom nämnda vätskekristallmaterial och det medium, som befinner sig bortät frän apparatens vysida.

48. Användning av en apparat enligt patentkraven 1-47 som elektrooptisk visning.

49. Användning av en apparat enligt patentkraven 1-47 som en anslagstavla.

50. Förfarande för visning av ett klart tecken eller dylikt mot en relativt mörk bakgrund genom användning av vätskekristallmaterial, som bevaras i volymer formade i ett skyddsmedium, kannetecknat av att vätskekristallmaterialet är operationellt nematiskt och har positiv dielektrisk anisotropi och ett frän det normala avvikande brytningsindex, som skiljer sig frän brytningsindexet hos skyddsmediumet och 83 b 9 311 ett normalt brytningsindex, som väsentligen är anpassat till brytningsindexet hos skyddsmediumet, varvid den naturliga strukturen hos ett dylikt vätskekristallmaterial förvrides för ästadkommande av väsentligen isotropisk spridning av ätminstone en del av det ljus, som infaller pä vätskekris-tallmaterialet, reflexion av ätminstone en del av det sälun-da spridda ljuset tillbaka tili nämnda volymer av vätskekristallmaterial för vidare spridning, varvid nämnda spridning innefattar total intern reflexion av isotropiskt spritt ljus tillbaka tili vätskekristallmaterialet för att göra det klarare, och transmittering tili ett vyomräde ätminstone en del av ljuset, som spritts av nämnda vätskekristallmaterial för bildande av ett dylikt tecken eller annan information.

51. Förfarande enligt patentkravet 50, k&nnetecknat av att det dessutom innefattar selektiv applicering av ett elektriskt fält pä dylikt vätskekristallmaterial för rikt-ning av detta för transparens och ästadkommande av en rela-tivt mörk bakgrund.

52. Förfarande enligt patentkravet 51, k&nnetecknat av att det dessutom innefattar absorption av ätminstone en del av det ljus, som transmitteras av ett sädant vätskekristallmaterial .