NO133857B - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
NO133857B
NO133857B NO447071A NO447071A NO133857B NO 133857 B NO133857 B NO 133857B NO 447071 A NO447071 A NO 447071A NO 447071 A NO447071 A NO 447071A NO 133857 B NO133857 B NO 133857B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
light control
control cell
liquid crystal
plates
specified
Prior art date
Application number
NO447071A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO133857C (en
Inventor
W Helfrich
M Schadt
Original Assignee
Hoffmann La Roche
Bbc Brown Boveri & Cie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoffmann La Roche, Bbc Brown Boveri & Cie filed Critical Hoffmann La Roche
Publication of NO133857B publication Critical patent/NO133857B/no
Publication of NO133857C publication Critical patent/NO133857C/no

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/139Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
    • G02F1/1396Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the liquid crystal being selectively controlled between a twisted state and a non-twisted state, e.g. TN-LC cell

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Description

Lysstyringscelle. Light control cell.

Den foreliggende oppfinnelse vedrorer en lysstyringscelle som kan styres av et elektrisk felt og omfatter en flytende krystall, som er anordnet mellom to plater og består av en substans, som har en nematisk fase og positiv dielektrisk anisotropi, hvorved i det minste en av platene er lysgjennomslippelig. The present invention relates to a light control cell which can be controlled by an electric field and comprises a liquid crystal, which is arranged between two plates and consists of a substance which has a nematic phase and positive dielectric anisotropy, whereby at least one of the plates is transparent to light .

Det er kjent optiske innretninger som benytter seg av den såkalte "dynamic scattering"-effekt (D.S.), se f.eks. britisk patentskrift nr. 1.167.486. Ved disse innretninger dreier det seg i det vesentlige om en kondensator med lysgjennomslippelige plater, hvis dielektrikum dannes av en nematisk substans. Gjennom denne kondensator går en elektrisk strom, hvis bevegede ladningsbærere fremkaller turbulenser i den nematiske substans. Da nematiske substanser er optisk anisotrope, vil lys som faller 'gjennom de gjennomsiktige kondensatorplatene på den flytende krystall, spres som folge av turbulensen. Derved forandres cellens gjennomskinnelighet hhv. refleksjon. There are known optical devices which make use of the so-called "dynamic scattering" effect (D.S.), see e.g. British Patent No. 1,167,486. These devices are essentially a capacitor with light-permeable plates, whose dielectric is formed by a nematic substance. An electric current passes through this capacitor, whose moving charge carriers induce turbulence in the nematic substance. As nematic substances are optically anisotropic, light falling through the transparent capacitor plates on the liquid crystal will be scattered as a result of the turbulence. This changes the translucency of the cell or reflection.

Optiske celler som benytter seg av "dynamic scattering"-effek-ten, kan ikke brukes hvis det stilles hoye krav til cellenes optiske homogenitet, fordi væsketurbulensene vil forstyrre i slike tilfelle. En annen ulempe er at' det innfallende lysets koherens og polarisering går tapt på grunn av spredningsproses-sen, slik at f.eks. laserlys ikke kan moduleres ved hjelp av en D.S.-celle uten at disse egenskaper blir odelagt. For mange formål hvor det kommer an på små dimensjoner av stromforsynings-delene, f.eks. ved batteridrift, vil dessuten den hoye spennings-— terskel på ca. 6 volt og den likeledes hoye spenning på 20 volt for metning av lysspredningen være uheldige. Endelig påvirkes levetiden sannsynligvis sterkt av ionetransporten gjennom den Optical cells that make use of the "dynamic scattering" effect cannot be used if high demands are placed on the optical homogeneity of the cells, because the liquid turbulences will interfere in such cases. Another disadvantage is that the coherence and polarization of the incident light is lost due to the scattering process, so that e.g. laser light cannot be modulated using a D.S. cell without these properties being destroyed. For many purposes where small dimensions of the power supply parts are required, e.g. with battery operation, the high voltage threshold of approx. 6 volts and the similarly high voltage of 20 volts for saturation of the light spread be unfortunate. Finally, the lifetime is probably greatly affected by the ion transport through it

nematiske substans (jo hoyere strommen gjennom cellen er, desto kortere blir cellens levetid). nematic substance (the higher the current through the cell, the shorter the cell's lifetime).

Oppfinnelsen har til hensikt å omgå nevnte ulemper. Til grunn for oppfinnelsen ligger således den oppgave å tilveiebringe en lysstyiringscelle som er optisk homogen og hvor det innfallende lysets koherens og polarisering opprettholdes. The invention aims to circumvent the aforementioned disadvantages. The invention is thus based on the task of providing a light control cell which is optically homogeneous and where the coherence and polarization of the incident light is maintained.

Ifolge oppfinnelsen oppnås dette ved en lysstyringscelle av innledningsvis omtalte type, hvor den flytende krystall har skrueformet struktur med henblikk på en perpendikulært på platene forlopende retning, hvor platene har en overflatebeskaffenhet som orienterer de tilgrensende molekyler av den flytende krystall i en preferanseretning, og hvor det foran og bak den flytende krystall, sett i retning av det innfallende lys, er anordnet hver sin polarisator. According to the invention, this is achieved by a light control cell of the type mentioned at the outset, where the liquid crystal has a helical structure with a view to a direction extending perpendicular to the plates, where the plates have a surface quality that orients the adjacent molecules of the liquid crystal in a preferred direction, and where in front of and behind the liquid crystal, seen in the direction of the incident light, a separate polarizer is arranged.

Platenes såkalte veggorientering består altså av en bestemt over-flat ebeskaf f enhet som utover en orienterende retningskraft på molekylene nærmest platen, dvs. på den flytende krystalls grensesjikt. Molekylene i grensesjiktet stiller seg parallelt med veggorienteringen. Veggorienteringen oppnås som kjent f.eks.t<y>ed at plateoverflaten gnis med en bomullsdott eller -stav. Den flytende krystall består f.eks. av en nematisk forbindelse. Nematiske, flytende krystaller har en parallell struktur, dvs. molekylene er i upåvirket tilstand i det vesentlige parallelt orientert i en foretrukket retning. The so-called wall orientation of the plates thus consists of a specific surface ebeskaf f unit which exerts an orienting directional force on the molecules closest to the plate, i.e. on the boundary layer of the liquid crystal. The molecules in the boundary layer line up parallel to the wall orientation. As is known, the wall orientation is achieved, for example, by rubbing the plate surface with a cotton ball or stick. The liquid crystal consists of e.g. of a nematic compound. Nematic liquid crystals have a parallel structure, i.e. the molecules are in an unaffected state essentially parallel oriented in a preferred direction.

Når en nematisk flytende krystall befinner seg mellom to plater When a nematic liquid crystal is located between two plates

med likerettet veggorientering, vil krystallstrukturen anta en foretrukket retning, parallelt med veggorienteringen. Hvis de to platene dreies i forhold til hverandre, vil grensesjiktene folge plateoverflåtene. Mellom grensesjiktene vil de nematiske molekylene være orientert slik at det dannes en kontinuerlig overgang fra en retning av veggorienteringen til en annen. Når man ser på de nematiske molekylenes orientering langs en valg- with rectified wall orientation, the crystal structure will assume a preferred direction, parallel to the wall orientation. If the two plates are rotated relative to each other, the boundary layers will follow the plate surfaces. Between the boundary layers, the nematic molecules will be oriented so that a continuous transition is formed from one direction of the wall orientation to another. When looking at the orientation of the nematic molecules along an elect-

fri perpendikel til platene, fremkommer en skrueformet anord- free perpendicular to the plates, a screw-shaped device appears

ning. nothing.

En skrueformet struktur av denne type kan også oppnåes ved at A helical structure of this type can also be achieved by

den nematiske, flytende krystall iblandes en liten mengde kolesterisk, krystallinsk flytende eller annen optisk aktiv substans. < Kolesteriske, flytende krystaller har skrueformet struktur alt the nematic liquid crystal is mixed with a small amount of cholesteric, crystalline liquid or other optically active substance. < Cholesteric liquid crystals have a helical structure

i upåvirket tilstand. Ved tilsetning av slike krystaller til den nematiske, flytende krystall induseres den skrueformede struktur så å si i denne. Ved veggorienteringen, hhv. ved den derav bevirkede adhesjon, fikseres skruestrukturen til plate-overf låtene. in an unaffected state. By adding such crystals to the nematic liquid crystal, the helical structure is induced in it, so to speak. In the case of the wall orientation, respectively by the resulting adhesion, the screw structure is fixed to the plate-over tracks.

En flytende krystall med skrueformet struktur er optisk aktiv, A liquid crystal with a helical structure is optically active,

dvs. at polariseringsretningen av gjennomgående, lineært polarisert lys folger krystallstrukturens skruevinding. i.e. that the polarization direction of continuous, linearly polarized light follows the helical winding of the crystal structure.

For flytende krystaller med positiv dielektrisk anisotropi er For liquid crystals with positive dielectric anisotropy is

den optiske aktivitet styrbar ved et elektrisk felt. Når det i den flytende krystall fremkalles et tilstrekkelig sterkt elekt- the optical activity controllable by an electric field. When a sufficiently strong electric field is induced in the liquid crystal

risk felt i retning av skrueaksen (dvs. perpendikulært på platene), vil molekylene, bortsett fra molekylene i det adherende grensesjikt, ordne seg parallelt med feltet. Derved odelegges skruestrukturen og den optiske aktivitet blir borte. Etter utkobling av feltet, vil den tidligere struktur igjen oppstå. risk field in the direction of the screw axis (i.e. perpendicular to the plates), the molecules, apart from the molecules in the adhering boundary layer, will arrange themselves parallel to the field. Thereby, the screw structure is destroyed and the optical activity is lost. After switching off the field, the previous structure will reappear.

Ytterligere trekk og fordelaktige detaljer ved oppfinnelsen vil fremgå av nedenstående beskrivelse av utforelseseksempler som er vist i tegningen. Fig. 1 viser en modell av en flytende krystall med skrueformet struktur. Fig. 2 viser en elektro-optisk innretning med kontinuerlig styrbar transmisjon. Fig. 3 gjengir et grafisk diagram av transmisjonen for en celle ifolge oppfinnelsen i avhengighet av spenningen på platene. Fig. 4 gjengir et grafisk diagram av dreievinkelen for den innretning som er vist i fig. 2 i avhengighet av spenningen. Further features and advantageous details of the invention will be apparent from the following description of exemplary embodiments shown in the drawing. Fig. 1 shows a model of a liquid crystal with a helical structure. Fig. 2 shows an electro-optical device with continuously controllable transmission. Fig. 3 reproduces a graphic diagram of the transmission for a cell according to the invention as a function of the voltage on the plates. Fig. 4 reproduces a graphic diagram of the angle of rotation for the device shown in fig. 2 depending on the voltage.

I fig. 1 er orienteringen for forskjellige sjikt i en flytende krystall med skrueformet struktur skjematisk gjengitt. Den foreliggende skruestruktur kan enten fremkalles ved hjelp av veggorienteringen for to plater (ikke vist), mellom hvilke den flytende krystall ligger, eller ved iblanding av kolesteriske for-bindelser. Grensesjiktet 1 er orientert i y-retning, mens grensesjiktet 2 er orientert i z-retning. I et valgfritt plan 3 mellom grensesjiktene har man en orientering i retning av en vinkel som ligger mellom y- og z-orienteringen. Vinkelen avhenger av avstanden til grensesjiktene. In fig. 1, the orientation of different layers in a liquid crystal with a helical structure is schematically represented. The present screw structure can either be induced by means of the wall orientation of two plates (not shown), between which the liquid crystal lies, or by mixing in cholesteric compounds. Boundary layer 1 is oriented in the y direction, while boundary layer 2 is oriented in the z direction. In an optional plane 3 between the boundary layers, one has an orientation in the direction of an angle that lies between the y and z orientation. The angle depends on the distance to the boundary layers.

Den elektro-optiske innretning for kontinuerlig styring av transmisjonen som er vist i fig. 2, består av en elektro-optisk celle 11, som er anordnet mellom en polarisator 12 og en parallelt med denne forlopende analysator 13. Cellen 11 har formen av en platekondensator og er folgelig bygget opp av to plater eller elektroder 14,15 som er anordnet planparallelt i innbyrdes avstand, og et mellomliggende dielektrikum 16. The electro-optical device for continuous control of the transmission shown in fig. 2, consists of an electro-optical cell 11, which is arranged between a polarizer 12 and an analyzer 13 running parallel to this. The cell 11 has the shape of a plate capacitor and is consequently made up of two plates or electrodes 14,15 which are arranged plane parallel at a distance from each other, and an intermediate dielectric 16.

Dette dielektrikum 16 består av en nematisk, flytende krystall med positiv dielektrisk anisotropi (dvs. at dielektrisitets-konstanten langs molekylenes lengdeakse er storre enn dielek-trisitetskonstanten i perpendikulær retning til denne £jj? ). This dielectric 16 consists of a nematic, liquid crystal with positive dielectric anisotropy (ie the dielectric constant along the longitudinal axis of the molecules is greater than the dielectric constant in the direction perpendicular to this £jj? ).

De to elektrodene 14,15 består av glassplater. Elektrodenes flater som vender mot dén flytende krystall er belagt med SnC^. Sn02-overflåtene er behandlet slik at den flytende krystalls molekyler i grensesjiktet orienterer seg med sine lengdeakser parallelt med elektrodeoverflaten i en foretrukket retning. The two electrodes 14,15 consist of glass plates. The surfaces of the electrodes facing the liquid crystal are coated with SnC^. The Sn02 surfaces are treated so that the liquid crystal molecules in the boundary layer orient themselves with their longitudinal axes parallel to the electrode surface in a preferred direction.

I den sammensatte celle 11 er de foretrukne retninger av de to elektroder 14,15 innbyrdes fordreid. Den flytende krystallens molekyler retter seg i grensesjiktene etter elektrodenes foretrukne retninger. Derimellom er de nematiske molekylene orien- In the composite cell 11, the preferred directions of the two electrodes 14,15 are mutually distorted. The molecules of the liquid crystal align in the boundary layers according to the preferred directions of the electrodes. Meanwhile, the nematic molecules are orien-

tert slik at det dannes en kontinuerlig overgang fra den foretrukne retning i grensesjiktet mot elektroden 14 til den foretrukne retning i grensesjiktet mot elektroden 15. Når man ser på orienteringen av den flytende krystalls molekyler langs en valgfri perpendikel mot elektrodene, fremkommer en skrueformet dreid anordning. tert so that a continuous transition is formed from the preferred direction in the boundary layer towards the electrode 14 to the preferred direction in the boundary layer towards the electrode 15. When one looks at the orientation of the liquid crystal's molecules along an optional perpendicular to the electrodes, a helically turned device appears.

Det har vist seg at polariseringsretningen av lys som f. eks. It has been shown that the polarization direction of light such as

faller inn gjennom elektroden 14 og er lineært polarisert parallelt med dennes foretrukne retning, folger orienteringen av de nematiske molekyler. Når lyset forlater cellen 11 gjennom den andre elektroden 15, faller det sammen med dennes foretrukne retning. Når de foretrukne retninger av elektrodene 14 og 15 falls in through the electrode 14 and is linearly polarized parallel to its preferred direction, follows the orientation of the nematic molecules. When the light leaves the cell 11 through the second electrode 15, it coincides with its preferred direction. When the preferred directions of the electrodes 14 and 15

er innbyrdes forskutt med 90° (krysset veggorientering), skjer det en dreining av polariseringsretningen av det innfallende lys med 90°. are mutually offset by 90° (crossed wall orientation), the polarization direction of the incident light is rotated by 90°.

Cellen 11 ligger slik mellom polarisatoren 12 og analysatoren The cell 11 is thus located between the polarizer 12 and the analyzer

13 at den foretrukne retning av den elektrode 14 som er belig- 13 that the preferred direction of the electrode 14 which is

gende nær polarisatoren 12, er parallell med polarisatorens 12 polariseringsretning. Ved krysset veggorientering i cellen 11 running close to the polarizer 12, is parallel to the polarization direction of the polarizer 12. At the intersection of wall orientation in cell 11

vil den foretrukne retning av elektroden 15 derfor forlope perpendikulært på analysatorens 13 polariseringsretning. Lys som faller gjennom polarisatoren 12 fra en lyskilde 17, polari- the preferred direction of the electrode 15 will therefore run perpendicular to the polarization direction of the analyzer 13. Light falling through the polarizer 12 from a light source 17, polari-

seres således i retning av den viste z-koordinat, trer inn i aen flytende krystall 16 gjennom elektroden 14, dreies på sin bane gjennom krystallen 16 kontinuerlig til y-retning, forla- is thus seen in the direction of the z-coordinate shown, enters a liquid crystal 16 through the electrode 14, turns on its path through the crystal 16 continuously in the y direction, leaves

ter cellen 11 gjennom elektroden 15 og slippes ikke gjennom analysatoren 13 som er orientert i z-retning. En observator 18 vil således ikke se lys fra lyskilden 17. ter the cell 11 through the electrode 15 and is not passed through the analyzer 13 which is oriented in the z direction. An observer 18 will thus not see light from the light source 17.

Når analysatoren 18 derimot er dreid 90° overfor polarisatoren 12, når lyset fra lyskilden 17 frem til observatoren 18. When, on the other hand, the analyzer 18 is rotated 90° to the polarizer 12, the light from the light source 17 reaches the observer 18.

Hvis elektrodene 14 og 15 settes under spenning og det således If electrodes 14 and 15 are energized and thus

1 den flytende krystall dannes et elektrisk felt som er perpendikulært på elektrodene, vil de nematiske molekyler på grunn av feji € «L påvirkes av et dreiemoment, som soker å rette inn molekylenes lengdeakser i feltretning. Med okende spenning på elektrodene, vil orienteringen mer og mer nærme seg feltvektorens retning, inntil den ved tilstrekkelig hoy spenning er praktisk talt parallell med feltvektoren. Samtidig vil den flytende krystalls skrueformete struktur og dermed dens optiske aktivitet nesten helt forsvinne. Polarisert lys som faller inn gjennom elektroden 14, forlater cellen 11 med uforandret polariseringsretning. Etter utkobling av spenningen vil den flytende krystalls skrueformede struktur gjenopprettes på grunn av veggorienteringen. If an electric field is formed in the liquid crystal that is perpendicular to the electrodes, the nematic molecules will be affected by a torque due to feji € «L, which seeks to align the molecules' longitudinal axes in the direction of the field. With increasing voltage on the electrodes, the orientation will more and more approach the direction of the field vector, until at a sufficiently high voltage it is practically parallel to the field vector. At the same time, the liquid crystal's helical structure and thus its optical activity will almost completely disappear. Polarized light falling in through the electrode 14 leaves the cell 11 with the direction of polarization unchanged. After switching off the voltage, the liquid crystal's helical structure will be restored due to the wall orientation.

Hvis elektrodene for den omtalte innretning ifolge fig. 1, hvor polarisatorens 12 og analysatorens 13 polariseringsretninger er parallelle, settes under spenning, vil det polariserte lys i avhengighet av spenningens styrke helt eller delvis slippes frem til observatoren 18. I det tilfelle da polarisatoren og analysatoren er krysset, vil tilstrekkelig sterk spenning bevirke at det ikke kommer noe lys fra lyskilden 17 frem til observatoren 18. If the electrodes for the mentioned device according to fig. 1, where the polarization directions of the polarizer 12 and the analyzer 13 are parallel, is put under voltage, the polarized light, depending on the strength of the voltage, will be completely or partially released to the observer 18. In the case when the polarizer and the analyzer are crossed, a sufficiently strong voltage will cause that no light reaches the observer 18 from the light source 17.

Fig. 3 viser den omtalte anordnings transmisjon ved parallell polariseringsretning av polarisator og analysator, i avhengighet av spenningen på elektrodene. Man ser at transmisjonen uten spenning er tilnærmet 0. Med stigende spenning forblir den forst på dette nivå, inntil en spenningsterskel betinget av polarisen ringsfenomener. Ovenror denne spenningsterskel viser transmisjonen kontinuerlig okning og når til slutt en slags metning. Fig. 3 shows the mentioned device's transmission with parallel polarization direction of polarizer and analyzer, depending on the voltage on the electrodes. It can be seen that the transmission without voltage is approximately 0. With rising voltage, it first remains at this level, until a voltage threshold conditioned by polarization phenomena. Above this voltage threshold, the transmission shows a continuous increase and eventually reaches a kind of saturation.

Den optiske aktivitet kan styres med likespenning eller vekselspenning. Den foretrukne driftsmåte avhenger av anvendelsesfor-målet. Fordi man unngår polariseringsfenomener, er spenningster-skelen særlig lav ved vekselspenningsdrift. Kurveforlopet i fig. The optical activity can be controlled with direct voltage or alternating voltage. The preferred mode of operation depends on the intended use. Because polarization phenomena are avoided, the voltage threshold is particularly low in alternating voltage operation. The course of the curve in fig.

2 er frekvensuavhengig inntil ca. 80 khz. 2 is frequency independent up to approx. 80 khz.

I den omtalte innretning brukte man N(4'-aethoxybenzyliden)-4-aminobenzonitril (PEBAB) som flytende krystall. Det vil være åpenbart at enhver annen nematisk substans med positiv anisotro- In the device mentioned, N(4'-ethoxybenzylidene)-4-aminobenzonitrile (PEBAB) was used as liquid crystal. It will be obvious that any other nematic substance with positive anisotropy

fi, dvs. med £,A» ^-an brukes med i det vesentlige samme resultat. Elektrodeflåtene i den omtalte celle er ca. 4 cm^. fi, i.e. with £,A» ^-an is used with essentially the same result. The electrode rafts in the mentioned cell are approx. 4 cm^.

Den flytende krystall har en tykkelse på 10-100 my. The liquid crystal has a thickness of 10-100 my.

Folgende resultater som er nådd med den omtalte innretning vi- The following results that have been achieved with the mentioned device vi-

ser tydelig fordelene ved en celle ifolge oppfinnelsen sammen- clearly sees the advantages of a cell according to the invention together

lignet med en tilsvarende elektro-optisk celle, som baserer seg på "dynamic scattering"-effekten. similar to a corresponding electro-optical cell, which is based on the "dynamic scattering" effect.

Det innfallende lysets polarisering forblir praktisk talt uforandret, slik at celler ifolge oppfinnelsen f.eks. også egner seg til modulering av laserlys. Spenningsterskeien for opptre- The polarization of the incident light remains practically unchanged, so that cells according to the invention e.g. also suitable for modulation of laser light. The voltage threshold for actu-

den av den elektro-optiske effekt er ca. 1 v for vekselspen- that of the electro-optic effect is approx. 1 v for alternating voltage

ning og ca. 2,5 v for likespenning. Metningsspenningen er ca. ning and approx. 2.5 v for direct voltage. The saturation voltage is approx.

4 v for like- og vekselspenning. Effektforbruket er betydelig lavere ved likespenningsdrift enn ved D.S.-celler. Endelig er levetiden meget lang på grunn av den ringe ladningsbærertrans- 4 v for direct and alternating voltage. The power consumption is significantly lower with direct voltage operation than with D.S. cells. Finally, the lifetime is very long due to the low charge carrier trans-

port. gate.

Ved et stort antall mulige modifikasjoner kan forskjellige, fordelaktige effekter oppnåes. Således kan det f.eks. ved bruk av en farget, flytende krystall i cellen 11 sammen med to pola-risatorer tilveiebringes en innretning som uten spenning er ugjennomslippelig for lys og ved spenning bare lar en farge slippe gjennom. Det omvendte forhold kan også realiseres. I overgangsområdet oppnås tilsvarende sjatteringer mellom sort og den valgte farge. With a large number of possible modifications, different beneficial effects can be achieved. Thus, it can e.g. by using a colored liquid crystal in the cell 11 together with two polarizers, a device is provided which is impermeable to light without voltage and only allows one color to pass through when voltage is applied. The reverse relationship can also be realised. In the transition area, corresponding shadings are achieved between black and the selected colour.

Cellen 11 kan også drives for refleksjon. For dette formål kle- The cell 11 can also be operated for reflection. For this purpose, the

bes analysatoren 13 (f.eks. i form av en folie) som er anordet bak cellen, på et vanlig speil. Det innfallende lys vil enten reflekteres eller absorberes på speilet i avhengighet av spenningen. the analyzer 13 (e.g. in the form of a foil), which is arranged behind the cell, is placed on an ordinary mirror. The incident light will either be reflected or absorbed on the mirror depending on the voltage.

På grunn av sine egenskaper er cellen ifolge oppfinnelsen egnet Due to its properties, the cell according to the invention is suitable

til mangfoldige anvendelser. En anvendelse som baserer seg på for diverse applications. An application based on

den egenskap av koherens opprettholdes, består i at cellen an-vendes som element i en sideregistreringsmatrise for registrering i en hologramhukommelse. En slik matrise består som kjent av et stort antall (f.eks. 10 4) elementer som i avhengighet av styringen sperrer koherent lys eller slipper det frem og således tjener til registrering av en Bit i hukommelsen. Spesielt the property of coherence is maintained, consists in the cell being used as an element in a page registration matrix for registration in a hologram memory. As is known, such a matrix consists of a large number (e.g. 10 4 ) of elements which, depending on the control, block coherent light or let it through and thus serve to register a Bit in the memory. Special

er en anordning mulig som tillater adressering. For dette formål anbringes den flytende krystall mellom to plater, hvis ledende belegg er oppdelt i et antall innbyrdes isolerte striper, slik at striperetningene for de to platene forloper perpendikulært på hverandre. Ved hjelp av passende tilkoblinger kan stripene legges under spenning, slik at adresseringen av de en-kelte segmenter blir mulig. is a device possible that allows addressing. For this purpose, the liquid crystal is placed between two plates, the conductive coating of which is divided into a number of mutually insulated strips, so that the strip directions for the two plates run perpendicular to each other. With the help of suitable connections, the strips can be placed under tension, so that the addressing of the individual segments becomes possible.

Foruten denne spesielle anvendelse egner cellene seg generelt til modulering av lysintensiteten. Her er de lave styrespennin-gene spesielt fordelaktige. Apart from this particular application, the cells are generally suitable for modulating the light intensity. Here, the low control voltages are particularly advantageous.

Da lysstrålen kan slukkes i motsetning til hva som er tilfelle ved D.S.-celler, er det mulig å fremstille elektro-optiske låser. Man kan likeledes oppnå elektronisk styring og modulering i polariseringsplanets retning av lineært polarisert lys (f.eks. polårimetri). Ytterligere anvendelsesområder er fjern-synsteknikken og databearbeidelse (registrering av optiske og elektriske signaler). As the light beam can be extinguished, unlike what is the case with D.S. cells, it is possible to manufacture electro-optical locks. One can likewise achieve electronic control and modulation in the direction of the plane of polarization of linearly polarized light (e.g. polarimetry). Further areas of application are remote vision technology and data processing (registration of optical and electrical signals).

En annen mulighet ligger i fremstilling av brilleglass hvis absorpsjon styres av intensiteten av det innfallende lys. Another possibility lies in the production of spectacle lenses whose absorption is controlled by the intensity of the incident light.

Claims (14)

1. Lysstyringscelle som kan styres av et elektrisk felt og omfatter en flytende krystall, som er anordnet mellom to plater og består av en substans, som har en nematisk fase og positiv dielektrisk anisotropi, hvorved i det minste en av platene er lysgjennomslippelig,karakterisert vedat den flytende krystall har skrueformet struktur med henblikk på en perpendikulært på platene (14, 15) forlopende retning, at platene har en overflatebeskaffenhet som orienterer de tilgrensende molekyler av den flytende krystall i en preferanseretning og at det foran og bak den flytende krystall, sett i retning av det innfallende lys, er anordnet hver sin polarisator.1. Light control cell that can be controlled by an electric field and comprises a liquid crystal, which is arranged between two plates and consists of a substance, which has a nematic phase and positive dielectric anisotropy, whereby at least one of the plates is transparent to light, characterized in that the liquid crystal has a helical structure with a view to a direction extending perpendicular to the plates (14, 15), that the plates have a surface quality that orients the adjacent molecules of the liquid crystal in a preferred direction and that in front and behind the liquid crystal, seen in direction of the incident light, a separate polarizer is arranged. 2. Lysstyringscelle som angitt i krav 1,karakterisert vedat den flytende krystall (16) inneholder en optisk aktiv substans.2. Light control cell as stated in claim 1, characterized in that the liquid crystal (16) contains an optically active substance. 3. Lysstyringscelle som angitt i krav 2,karakterisert vedat den optisk aktive substans inneholder en kolesterisk forbindelse.3. Light control cell as stated in claim 2, characterized in that the optically active substance contains a cholesteric compound. 4. Lysstyringscelle som angitt i et av foranstående krav,karakterisert vedat retningene av de to platenes orienteringsvirkning forloper perpendikulært på hverandre.4. Light control cell as stated in one of the preceding claims, characterized in that the directions of the orientation effect of the two plates run perpendicular to each other. 5. Lysstyringscelle som angitt i et av foranstående krav,karakterisert vedat stigningen av den flytende krystalls (16) skruestruktur er storre enn plateavstanden.5. Light control cell as specified in one of the preceding claims, characterized in that the pitch of the liquid crystal's (16) screw structure is greater than the plate spacing. 6. Lysstyringscelle som angitt i krav 5,karakterisert vedat stigningen utgjor det firedobbelte av plateavstanden.6. Light control cell as specified in claim 5, characterized in that the pitch is four times the plate distance. 7. Lysstyringscelle som angitt i et av foranstående krav,karakterisert vedat platene har elektrisk ledende sjikt og at det er anordnet'tilkoblingsledninger slik at lde elektrisk ledende sjikt kan settes under spenning.7. Light control cell as specified in one of the preceding claims, characterized in that the plates have an electrically conductive layer and that connection lines are arranged so that lde electrically conductive layer can be put under voltage. 8. Lysstyringscelle som angitt i krav 4,karakterisert vedat de to polarisatorene er parallelt orientert. — 8. Light control cell as specified in claim 4, characterized in that the two polarizers are parallel oriented. — 9. Lysstyringscelle som angitt i krav 4,karakterisert vedat de to polarisatorene er krysset.9. Light control cell as specified in claim 4, characterized in that the two polarizers are crossed. 10. Lysstyringscelle som angitt i krav 7,karakterisert vedat de elektrisk ledende skiktene består av fra hverandre isolerte flater.10. Light control cell as specified in claim 7, characterized in that the electrically conductive layers consist of surfaces isolated from each other. 11. Lysstyringscelle som angitt i krav 10, karakter i- — sert ved at flatene er parallelle striper.11. Light control cell as specified in claim 10, grade i- — characterized in that the surfaces are parallel stripes. 12. Lysstyringscelle som angitt i krav 11,karakterisert vedat striperetningen på de to platene står vin-kelrett i forhold til hverandre.12. Light control cell as specified in claim 11, characterized in that the strip direction on the two plates is at right angles to each other. 13. Lysstyringscelle som angitt i krav 7,karakterisert vedat den nevnte spenningen er en likespenning.13. Light control cell as stated in claim 7, characterized in that the mentioned voltage is a direct voltage. 14. Lysstyringscelle som angitt i krav 7,karakterisert vedat den nevnte spenning er en vekselspenning.14. Light control cell as stated in claim 7, characterized in that the mentioned voltage is an alternating voltage.
NO447071A 1970-12-04 1971-12-03 NO133857C (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH1793770A CH532261A (en) 1970-12-04 1970-12-04 Light control cell

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO133857B true NO133857B (en) 1976-03-29
NO133857C NO133857C (en) 1976-07-07

Family

ID=4429210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO447071A NO133857C (en) 1970-12-04 1971-12-03

Country Status (9)

Country Link
JP (5) JPS5113666B1 (en)
AT (1) AT323821B (en)
AU (1) AU450702B2 (en)
CH (1) CH532261A (en)
DE (1) DE7047103U (en)
IL (1) IL38107A (en)
NO (1) NO133857C (en)
SE (1) SE420027B (en)
SU (1) SU694102A3 (en)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH589856A5 (en) * 1975-12-29 1977-07-15 Kern & Co Ag
GB2028527B (en) * 1978-06-08 1982-11-24 American Liquid Xtal Chem Liquid crystal displays
JPS6238682U (en) * 1985-08-01 1987-03-07
IT1316145B1 (en) * 2000-10-26 2003-03-28 Viptronic Srl PHOTOELECTRIC MEASUREMENT DEVICE EQUIPPED WITH A DIPOLARIZATION FILTER.
US7477330B2 (en) 2005-03-09 2009-01-13 3M Innovative Properties Company Automatic darkening filter with offset polarizers
US7637622B2 (en) 2005-10-11 2009-12-29 3M Innovative Properties Company Control of an automatic darkening filter
US8416355B2 (en) 2007-06-20 2013-04-09 Tc View Ltd. Directional filter device for controlling direction of maximal blocking of incident light
US8820937B2 (en) 2010-08-17 2014-09-02 Lc-Tec Displays Ab Optical polarization state modulator assembly for use in stereoscopic three-dimensional image projection system
US8184215B2 (en) 2010-08-17 2012-05-22 Lc-Tec Displays Ab High-speed liquid crystal polarization modulator
US8023052B1 (en) 2010-08-17 2011-09-20 Lc-Tec Displays Ab High-speed liquid crystal polarization modulator
WO2013013662A1 (en) 2011-07-28 2013-01-31 Eads Deutschland Gmbh Light transmission control device and aircraft window furnished therewith, and a method for producing such a light transmission control device
WO2016044071A1 (en) 2014-09-15 2016-03-24 3M Innovative Properties Company Personal protective system tool communication adapter
DE102018213078B4 (en) * 2018-08-06 2020-06-18 Zf Friedrichshafen Ag Blackout device for an ADAS camera, control unit for an ADAS camera system, ADAS camera system and vehicle with an ADAS camera system
DE102019205012A1 (en) * 2019-04-08 2020-10-08 Zf Friedrichshafen Ag Control unit for a darkening device with variable light transmission for a vehicle window, darkening system for a vehicle window, method for darkening a vehicle window and computer program product for darkening a vehicle window
DE102020203585A1 (en) 2020-03-20 2021-09-23 Zf Friedrichshafen Ag Arrangement and filters for image processing, computer-implemented method for controlling such a filter, control device for an imaging sensor, camera for polarizing light and control system for a vehicle comprising such a camera

Also Published As

Publication number Publication date
AU3561571A (en) 1973-05-17
AT323821B (en) 1975-07-25
AU450702B2 (en) 1974-07-18
JPS599327U (en) 1984-01-21
IL38107A (en) 1974-09-10
DE7047103U (en) 1972-09-28
SU694102A3 (en) 1979-10-25
NO133857C (en) 1976-07-07
CH532261A (en) 1972-12-31
SE420027B (en) 1981-09-07
JPS5113666B1 (en) 1976-05-01
JPS5552026A (en) 1980-04-16
JPS5552027A (en) 1980-04-16
SE7501996L (en) 1975-02-21
JPS5133654A (en) 1976-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO133857B (en)
EP0091661B1 (en) Liquid crystal optical modulation element
US3960438A (en) Reflective displays
JP2610801B2 (en) Liquid crystal optical display
US3731986A (en) Display devices utilizing liquid crystal light modulation
CN103941470B (en) Display panel and display device
KR101474567B1 (en) Liquid crystal apparatus
US4025161A (en) Electro-optical liquid-crystal display device
GB1372868A (en) Optical device
EP0543658B1 (en) Liquid-crystal color display device
KR880701394A (en) Smectic liquid crystal device
JPS5887538A (en) Liquid crystal display element
US3806227A (en) Arrangement for a multi-color data indication
CN101097300B (en) Sample of orienting directional axis for measuring LCD
KR20010004525A (en) Reflective liquid crystal display device
US3963324A (en) Liquid crystal display assembly
KR970007426A (en) Ferroelectric Nematic Liquid Crystal Display
JPS597367B2 (en) Field effect liquid crystal display device
JPS6040012B2 (en) Electro-optic imaging device
US4002404A (en) Imaging system with latent alignment image
US4721366A (en) Illumination of a liquid crystal display
NO841709L (en) ANISOTROPICAL VASKECELLE
US20180267385A1 (en) Photodetector and display device
JPS61241724A (en) Liquid crystal display element
CN109239993B (en) Liquid crystal optical switch for optical phased array scanning