Przedmiotem wynalazku jest barwny wskaznik zawierajacy dwie komórki cieklokrystaliczne na¬ pelnione mieszanina cieklego krysztalu o dodat¬ niej anizotropdi dielektrycznej i pleochroicznej substancji barwiacej.Z literatury znane sa wskazniki cieklokrysta¬ liczne wykorzystujace efekt uzyskiwany # dzieki skreconej strukturze nematycznej cieklego krysz¬ talu, do którego dodana jest substancja barwia¬ ca. Ciekly krysztal zwany jest gospodarzem, na¬ tomiast substancja barwiaca zwana jest gosciem.Wskazniki tego rodzaju zostaly opisane miedzy innymi w pracy T. Uchida, Y. Isoda, M. Wada, Elektronics and Communications in Japan, Vol. 59-c, Nr 3 str. 107—116 (1976). W pracy tej wspomniano o wskazniku utworzonym z dwu cieklokrystalicznych komórek opartych na efek¬ cie goscia — gospodarza, przy czym jedna z tych komórek zawiera barwnik niebieski a druga czerwony. Z zestawienia wlasciwosci tego wskaz¬ nika wynika, ze obydwie cieklokrystaliczne ko¬ mórki w nim zawarte maja nieskrecone struk¬ tury nematyczne. Tego rodzaju uklad dwu komó¬ rek pozwala na uzyskanie róznego zabarwienia dla tla i ukazujacego sie na nim znaku.Wedlug wynalazku okazalo sie, ze dobry efekt zróznicowania barw dla tla i znaku mozna uzys¬ kac w przypadku, gdy wskaznik zawiera uklad neutralnego polaryzatora i dwóch komórek cie¬ klokrystalicznych, z których przynajmniej jedna 10 20 25 39 ma strukture skreconego nematyka i z których kazda zawiera odmienny barwnik pleochroiczny.Ponadto podobny efekt uzyskuje sie stosujac wedlug wynalazku uklad neutralnego polaryza¬ tora, jednej komórki cieklokrystalicznej o struk¬ turze skreconego nematyka oraz dichroicznego polaryzatora o barwie selektywnej w stosunku do pleochroicznej substancji barwiacej zawartej w komórce cieklokrystalicznej.Stwierdzono, ze w barwnym wskazniku we¬ dlug wynalazku znak w stosunku do tla jest bar¬ dzo kontrastowy, a dzieki temu lepiej czytelny niz przy dotychczasowych rozwiazaniach.Wskaznik cieklokrystaliczny wedlug wynalazku oraz jego wlasciwosci zostana blizej wyjasnione w oparciu o przyklady jego wykonania i o ry¬ sunek, na którym fig. 1 przedstawia uklad optycz¬ ny wskaznika w rzucie aksonometrycznym, fig. 2 do 4 schematy ukladów optycznych wskaznika z odmiennie niz na fig. 1 zorientowanymi elek¬ trodami komórek cieklokrystalicznych, a fig. 5 do 8 schematy rozmaicie przestrzennie zoriento¬ wanych ukladów wskaznika zawierajacego oprócz polaryzatora neutralnego jedna komórke cieklo¬ krystaliczna skojarzona z polaryzatorem dichro- icznym.W celu wykonania wskaznika przedstawionego na fig. 1 przygotowano dwie porcje cieklego krysztalu o dodatniej anizotropii dielektrycznej.Do jednej z nich dodano pleochroiczny barwnik 121 699121699 czerwony, a do drugiej pleochroiczny barwnik niebieski.Dwa naczynia dla cieklych krysztalów wyko¬ nano z prostokatnych plytek szklanych, majacych jednostronnie naniesiona—przezroczysta warstwe- przewodzaca prad elektryczny. Na plytki szklane od strony elektrod naparowano metoda Jannin- ga pod próznia orientujaca warstwe tlenku krze¬ mu SiOx. Grubosc naczynia ustalono za pomoca folii teflonowej. Wynosila ona 10 |jim. Scianki" (elektrody) kazdego naczynia sklejono tak, by kierunek naparowania SiOx na przeciwleglych wewnetrznych jego sciankach byl prostopadly.Po napelnieniu naczynia hermetyzowano.Naczynia ustawiono w sposób pokazany na fig. 1. z£r srójcilem Swiatla 1 — liczac w kierunku wiaiki* swietlnej -*-* znajduje sie polaryzator 2 wylfbnany z neutralnej folii polaryzujacej swiat¬ lo p-2akis&ier\ diugosoi fal od 300 do, 700 nm.Kierunek polaryeacji pokazano strzalka A. Dalej umieszczone* jesf "naczynie z czerwono zabarwio¬ nym cieklym krysztalem (czerwona komórka cieklokrystaliczna Kx). Naczynie komórki K± sklada sie ze szklanych elektrod 3 i 4 z napa- rowana warstwa SiOx~. Kierunki naparowania zaznaczone sa strzalkami B i C.Za cieklokrystaliczna komórka Kx umieszczona jest cieklokrystaliczna komórka niebieska K2, której konstrukcja jest ainalogiczina jak konstruk¬ cja komórki Kx z ta róznica, ze zawiera niebies¬ ko zabarwiony ciekly krysztal zamiast czerwo¬ nego. Oko obserwatora oznaczono litera O.W obydwu naczyniach elektrody 3 sa uziemione, a elektroda 4 jest podlaczona do zródla napie¬ cia. W komórce Kj warstwy elektrycznie prze¬ wodzace maja zarys znaku, który ma ukazywac sie na wskazniku. Warstwa elektrycznie przewo¬ dzaca w komórce Kj obejmuje cala powierzchnie plytek szklanych.Przedstawiony na fig. 1 wskaznik dziala w nas¬ tepujacy sposób: swiatlo ze zródla 1 przechodzi przez polaryzator 2 i pada na cieklokrystaliczna komórke Rj tak ustawiona, ze barwnik czerwo¬ ny umieszczony w nematyku absorbuje maksy¬ malnie. Poniewaz komórka Kx jest neumatyczna komórka twistowa, (tzw. komórka TN) wiec plaszczyzna polaryzacji swiatla zmienia sie o-kat-*. Swiatlo to o barwie czerwonej przecho- 2 dzi przez komórke K2 zawierajaca niebiesko za¬ barwiony ciekly krysztal. Z powodu niezgodnos¬ ci plaszczyzny polaryzacji swiatla czerwonego z. kierunkiem orientacji molekul barwnika nie¬ bieskiego, swiatlo czerwone nie zmienia swej bar¬ wy. Oko O dostrzega barwe czerwona. Po przy¬ lozeniu napiecia XV do komórki K4 zawarte w niej czastka pleochroicznego barwnika zostaja obrócone tak, ze ustawiaja sie prostopadle do elek¬ trod 3 i 4, stad przestaja one absorbowac swiatlo, a cala komórka Kx nie skreca plaszczyzny pola¬ ryzacji. Swiatlo po przejsciu przez komórke K± ma plaszczyzne polaryzacji zgodna z uporzadko¬ waniem molekul pleochroicznego niebieskiego barwnika w komórce K2. Po przejsciu przez wskaznik swiatlo jest wiec zabarwione na kolor 5 niebieski. W ten sposób na czerwonym tle uzys¬ kuje sie niebieskie odwzorowanie elektrod ko¬ mórki Kr We wskazniku wedlug wynalazku uzyskiwane " eTekty barwne" zaleza od wzajemnego polozenia komórek cieklokrystalicznych i polaryzatora oraz od tego, które z komórek podlaczone zostana do napiecia. Za pomoca dwu takich samych komórek i jednego polaryzatora uzyskac mozna na wska- 10 zniku rózne kombinacje barwy znaku i tla.Oprócz wzajemnego polozenia komórek Kx i K2 pokazanego na fig. 1 mozliwe sa polozenia przed- "' stawione schematycznie na fig. 2—4. Kazde z tych polozen odróznia sie od pozostalych odmiennym 15 ukladem przestrzennym kierunków naparowania SiOx na plytkach 3 i 4 komórek Kj i K2.Uzyskiwane efekty barwne zestawiono w tabeli I. W tabeli tej omówione jest rozwiazanie, w któ¬ rym jedynie komórka Kx ma elektrody o zarysie znaku. Jest rzecza oczywista, ze równiez w ko¬ mórce K2 mozna zastosowac elektrody o ksztal¬ cie jakiegos znaku. W takim przypadku obydwa znaki ukazuja sie w kontrastujacych barwach. 20 25 30 35 40 45 60 55 60 Tabela I Efekty"barwne widoczne na wskazniku majacym komórke Kx czerwona i K2 niebieska Wzajemne polozenie komórek cieklokrys¬ talicznych jak na fig. 1 jak na fig. 2 jak na fig. 3 jak na fig. 4 Napiecie przy komórce K, wyl. wl. wl. wyl. wl. wl. wyl. wl. wyl. wl. wyl. wl. wyl. wl.K, wyl. wyl. wl. wyl. wyl. wl, wyl. wyl. wl. wl. wyl. wyl. wl. wl.Barwa tla czerwona czerwona czerwona niebieska niebieska bezbarwna czerwono- -fioletowa czerwono- -fioletowa czerwona bezbarwna bezbarwna bezbarwna bezbarwna Barwa znaku niebieska prawie bezbarwna blado- -rózowa bezbarwna bezbarwna nie ukazuje sie znak bezbarwna niebieska bezbarwna121699 6 Na fig. 5—8 przedstawiono wskaznik, w którym zamiast cieklokrystalicznej twistowej komórki ne- matycznej K2 zastosowano dichroiczny polaryza- tor 5 o barwie selektywnej w stosunku do ko¬ mórki Kr W danym przypadku polaryzator ma barwe niebieska. Uzyskiwane efekty barwne zes¬ tawiono w tabeli II.Tabela II Fig. 5 Fig. 6 Fig. 7 Fig. 8 K, wyl. wl. wyl. wl. wyl. wl. wyl. wl.Barwa tla czerwona czerwona czerwono-fioletowa czerwono-fioletowa bezbarwne bezbarwne niebieska niebieska Barwa znaku niebieska bezbarwny niebieska bezbarwny Istnieje ponadto mozliwosc zastapienia w roz¬ wiazaniu wedlug fig. 1 niebieskiej cieklokrysta¬ licznej komórki twistowej 1^ komórka cieklo- 15 25 krystaliczna o uporzadkowaniu molekul równo¬ leglym na obydwu sciankach (obydwie scianki komórki K2 maja w tym przypadku równolegle kierunki naparowania SiOx). Komórka taka nie podlaczona do napiecia dziala analogicznie jak dichroiczny filtr polaryzacyjny, a po podlaczeniu do napiecia gra taka sama role jak komórka K2 typu twist.Zastrzezenia patentowe 1. Barwny wskaznik cieklokrystaliczny oparty na efekcie goscia — gospodarza zawierajacy ko¬ mórki cieklokrystaliczne o dodatniej anizotropii dielektrycznej, z których kazda zawiera dodatek odmiennej pleochroicznej substancji barwiacej, znamienny tym, ze stanowi go uklad neutralnego polaryzatora (2) i dwóch komórek cieklokrysta¬ licznych (Kx i K2), z których przynajmniej jedna ma strukture skreconego nematyka. 2. Barwny wskaznik cieklokrystaliczny oparty na efekcie goscia — gospodarza zawierajacy ko¬ mórke cieklokrystaliczna o dodatniej anizotropii dielektrycznej z dodatkiem pleochroicznej sub¬ stancji barwiacej, znamienny tym, ze stanowi go uklad neutralnego' polaryzatora (2), komórki cie¬ klokrystalicznej (Kj) o strukturze skreconego ne¬ matyka oraz dichroicznego polaryzatora o barwie selektywnej w stosunku do barwy pleochroicznej substancji barwiacej zawartej w cieklokrystalicz¬ nej komórce (Kx).JR 2 fe © , © Z K« 1 f^ 2 Ki 5 Ki Ul h1 PL