DE2347613A1

DE2347613A1 - Elektrooptisches geraet

Info

Publication number: DE2347613A1
Application number: DE19732347613
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung. G02f 1-16 Antrag
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1972-09-22
Filing date: 1973-09-21
Publication date: 1974-04-11
Also published as: US3944330A; DE2347613C2

Description

Andrejewski, Honke & Gesthuysen Patentanwälte

Diplom-Physiker Dr. Walter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-lng. Manfred Honke Diplom-Ingenieur Anwaltsakte: 42 384/Ti-th Hans Dieter Gesthuysen

4300 Essen, den 19 · 9 · 1973 Theaterplatz 3

Patentanmeldung

Dainippon Printing Co., Ltd.

No.12, 1-Chome, Kaga-cho, Ichigaya,

Shinjuku-ku, Tokyo/ Japan

Elektrooptisches Gerät.

Die Erfindung betrifft ein elektrooptisches Gerät, wie es für die verschiedensten Sichtanzeigegeräte, welche ein ein- und/oder mehrfarbiges Bild mit Licht- und Schattenverteilung wiedergeben bezw. für optische Lampen, Bildschirme und dgl. verwendet wird.

Man kennt bereits die verschiedensten elektrooptischen Substanzen, welche in einem relativ schwachen elektrischen Feld eine spezielle elektrooptische Erscheinung zeigen. Derartige elektrooptische Substanzen können in zwei Gruppen unterteilt werden, und zwar eine Gruppe, weiche die sogenannten kristallinen Flüssigkeiten umfasst, d.h. einige der organischen

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Substanzen, welche eine Zwischenphase aufweisen, d.h. welche sich in einem Phasenzustand zwischen der flüssigen und der kristallinen Phase befinden, oder deren Mischungen, während die andere Gruppe die sogenannten kolloidalen Flüssigkeiten umfasst, welche durch Dispersion eines anorganischen Kristalls, wie Wolframoxid und Vanadiumoxid oder eines anisotropischen Kristalls wie Herapatit in einem Lösungsmittel entstehen. Ein -typisches Beispiel für eine derartige kolloidale Flüssigkeit wird unter dem Namen VARAD (hergestellt von Marks Polarized Co.) auf dem Markt angeboten.

Wenn an eine derartige elektrooptische Substanz, beispielsweise eine kristalline Flüssigkeit, ein elektrisches Feld angelegt wird, so verändert diese Substanz in dem einen Fall ihren Zustand aus einer optischen Isotropie in eine optische Anisotropie und im anderen Fall aus einer optischen Isotropie in einem molekularen Wirbelfluß, wodurch einfallendes Licht gleichmäßig verstreut wird. Außerdem reflektiert eine gewisse Art kristalliner Flüssigkeiten nur das Licht einer speziellen Wellenlänge, wenn ein elektrisches Feld angelegt wird.

Derartige spezielle optische Eigenschaften kristalliner-Flüssigkeiten werden in einem herkömmlichen Sichtanzeigegerät für kristalline Flüssigkeiten ausgenutzt. Ein derartiges bereits bekanntes Sichtanzeigegerät besitzt mehrere Elektroden zur Herstellung eines optischen Bildes, welche einander gegenüberliegen, und zwar beiderseits einer dünnen Schicht einer kristallinen Flüssigkeit, wobei das elektrische Feld, welches an diese Elektroden angelegt wird, genau ausgewählt wird, und dadurch

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ein Teil des Bildes oder das Gesamtbild wiedergegeben wird, wobei jedoch niemals versucht wurde, in der Bildwiedergabe Licht und Schatten zu erzeugen oder mehrere Farbbilder wiederzugeben. Was daher durch die herkömmlichen Sichtanzeigegeräte für kristalline Flüssigkeiten dargestellt wird, beschränkt sich auf einfache Zeichen.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein elektrooptisches Gerät zu schaffen, welches diese Nachteile der bisher üblichen Sichtanzeigegeräte der vorgenannten Art behebt. "~~~

Gekennzeichnet ist ein erfindungsgeraäßes elektrooptisches Gerät, bestehend aus einer Kopf- und einer ihr gegenüberliegenden Bodenelektrode sowie einer zwischen beiden angeordneten elektrooptischen Substanz im wesentlichen dadurch, daß die Kopfelektrode in mehrere Einzelelektroden aufgeteilt ist und zwischen diesen Einzelelektroden und der Bodenelektrode ein in seiner Feldstärke sich stufenweise entsprechend den Einzelelektroden änderndes elektrisches-Feld erzeugt ist, wodurch in der elektrooptischen Substanz ein elektrooptischer Effekt mit stufenweise unterschiedlicher Helligkeit und/oder Farbtönung erzielbar ist.

Mittels eines derartigen elektrooptischen Gerätes läßt sich sowohl in Räumen wie im Freien ein hochwertiges Bild darstellen, welches verschiedene Helligkeitstöne und/oder verschiedene Farbtöne aufweist, welche stufenweise voneinander unterschiedlieh sind. Es lassen sich also nicht nur wie beisher einfache Zeichen und Figuren darstellen, sondern sogar verwickelte Bilder

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und Muster mit unterschiedlicher Helligkeit und/oder Farbtönen. Auf diese Weise kann beispielsweise eine Karte dargestellt werden, welche die verschiedenen Höhen angibt, wie beispielsweise bei einem Golfplatz, oder eine Karte zur Information über spezielle Gebiete, an denen fotochemischer Smog auftritt, und auch eine Wetterkarte zur Angabe von Gebieten von Schönwetter und Regenwetter, indem diese Gebiete in ihrer Helligkeit und/oder ihrer Farbtönung voneinander unterschieden werden.

Ein derartiges erfindungsgemäßes elektrooptisches Gerät soll dabei preiswert und ohne große Schwierigkeiten herstellbar sein und auf einem Reklameturm oder einer mit Neonröhren bestückten Reklametafel aufgebaut werden können, wobei eine Anordnung zur Herstellung einer elektrooptischen Wirkung ein Bild darstellt, welches sich mit zweitlicher Verzögerung oder in Zeitintervallen verändert, ohne daß eine elektrische oder mechanische Schaltoperation durchgeführt werden müßte.

Ein weiteres Anwendungsgebiet eines erfindungsgemäßen elektrooptischen Gerätes ist eine Richtungsanzeigelampe für ein Fahrzeug, eine Durchgangs-Leittafel und ein optisch abgetasteter LichtVerschluß wie beispielsweise eine Lichtblende.

Brauchbar ist das erfindungsgemäße elektrooptische Gerät insbesondere auch als Anzeigegerät für einen Spannungs- oder Stromwert wie beispielsweise als extrem dünnes Amperemeter oder Voltmeter sowie als Anzeigegerät in den verschiedensten Instrumenten zur Messung von Temperaturen, Geschwindigkeit, Gewicht, Lichtmenge, Druck und dgl. im Zusammenhang mit geeigneten Über-

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tragern. Einsetzen läßt sich das erfindungsgemäße elektro- · optische Gerät ferner als Lautstärkeanzeiger einer akustischen Einrichtung und insbesondere als Anzeigegerät für die Schallrichtung, d.h. ob links oder rechts, in Stereoanlagen oder auch als Abstimmanzeiger in einer Verständigungseinrichtung.

Eine genauere Erläuterung und weitere Besonderheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnungen; es zeigen:

Figur 1 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel;

Figur 2 einen Schnitt durch Fig. 1 längs der Linie I-I;

Figur 3 einen Schaltplan dieses Ausführungsbeispiels;

Figur 4 einen Schaltplan für ein anderes Ausführungsbeispiel;

Figur 5 einen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel aus Fig.4;

Figur 6 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel;

Figur 7 einen Schnitt durch Fig. 6 längs der Linie H-II;

Figur 8 einen Schnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel;

Figur 9 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel;

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Figur 10 einen Schnitt-durch Fig. 9 längs der Linie III-III;

Figur 11 einen Schaltplan des Ausführungsbeispiels aus Fig. und lOj

Figur 12 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel; Figur Ij5 einen Schnitt durch Fig. 12 längs der Linie IV-IV;

Figur 14 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen den an die Elektroden angelegten Spannungen und den Lichtstärkeverhältnissenj

Figur 15 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen den Lichtwellenlängen und der elektrischen Feldstärke;

Figur 16 die Unteransicht eines weiteren Ausführungsbeispiels;

Figur 17 einen Schnitt durch Fig. 16 längs der Linie V-V;

Figur 18 eine Unteransicht eines anderen Ausführungsbeispiels;

Figur 19 einen Schnitt durch Fig. 18 längs der Linie VI-VI;

Figur 20 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel;

Figur 21 einen Schnitt durch Fig. 20 längs der Linie VII-VII;

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Figur 22 eine graphische Darstellung der Beziehungen zwischen den elektrischen Feldstärken, die zur Erzeugung elektrooptischer Phänomene erforderlich sind und der Dicke einer kristallinen Flüssigkeit;

Figur 23 einen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel;

Figur 24 eine Draufsicht auf ein anderes Ausführungsbeispiel;

Figur 25 einen Schnitt durch Fig. 24 längs der Linie VIII-VIII;

Figur 26 ein anderes Ausführungsbeispiel in Draufsicht; Figur 27 einen Schnitt durch Fig. 26 längs der Linie IX-IX;

Figur 28 einen Querschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel;

Figur 29 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel; Figur 30 einen Schnitt durch Fig. 29 längs der Linie X-X; Figur 31 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel;

Figur 32 einen Querschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel;

Figur 33 ein weiteres Ausführungsbeispiel in Draufsicht;

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Figur 34 einen Schnitt durch Fig. 33 längs der Linie XI-XI;

Figur 35 eine graphische Darstellung der Beziehungen zwischen den Elektrodenabständen und der zur Erzeugung elektrooptischer Effekte erforderlichen Ansprechzeit;

Figur 36 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Figur 37 einen Schnitt durch Fig. 36 längs der Linie XII-XII; Figur 38 ein weiteres Ausführungsbeispiel in Draufsicht;
Figur 39 eine weitere Abwandlung der Erfindung in Draufsicht;

Figur 40 einen Schnitt durch Fig. 39 längs der Linie
XIII-XIII;

Figur 41 eine weitere Abwandlung der Erfindung in Draufsicht; Figur 42 einen Schaltplan des Ausführungsbeispiels aus Fig. 41;

Figur 43 und 44 Draufsichten auf zwei weitere voneinander
abweichende Ausführungsbeispiele;

Figur 45 - 50 Schnitte durch verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung;

Figur 51 - 53 Blockschaltpläne für verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung; und

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Figur 54 einen Schaltplan für ein weiteres Anwendungsbeispiel der Erfindung.

Das in den Figuren 1 und 2 dargestellte Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen elektrooptischen Gerätes bezw. der
elektrooptischen Zelle besitzt ein Kopfsubstrat 1 aus durchsichtigem Glas oder Harz, unter welchem"Kopfelektroden al, a2~ mit Flächenausdehnungen SIl, S12, ..., die unterschiedlich voneinander sind, angeordnet sind, während ein Bodensubstrat 2
ebenfalls aus durchsichtigem Glas oder Harz eine Bodenelektrode bl trägt. Dabei liegt das Kopfsubstrat 1 derart über dem Boden-_ substrat 2, daß die Kopfelektroden al, a2, ... der Bodenelektrode bl genau gegenüberliegen, während eine elektrooptische
Substanz 3 zwischen ihnen angeordnet ist.

Die Kopfelektroden al, a2, ... sowie die Bodenelektrode bl
bestehen aus Zinnoxid oder Indiumoxid oder deren Metallverbindungen und sind auf die Substrate aufgespricht, aufgedampft
oder sonstwie aufgelegt. Die Dicke dieser Elektroden beträgt
normalerweise einige 100 - 2000 A.

Falls eine derartige elektrooptisch^· Zelle als Rflektionszelio ausgebildet werden soll, wird die Bodenelektrode bl als lichtreflektierender Filtii in Vakuum aufgedampft oder ein Metall wie Aluminium, Chromium, "old oder Sil^r auf das Bodensubstrat 2
aufgedruckt. Fails erf, rderlich, i.ann die Bodenelektrode öl auch :uir, mehreren Schichten derartiger Metal^r. löschen, um die Rtfictionsf ahigkeit dieser. Filmes-zu v- v^zür^en.

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Als elektrooptische Substanz können in diesem Zusammenhang organische kristalline Flüssigkeiten oder künstliche kristalline Flüssigkeiten verwendet werden, d.h. kristalline Flüssigkeiten, deren Eigenschaften elektrisch und optisch verändert v/erden und welche künstlich durch Dispersion anorganischer feiner Teilen oder organischer feiner Teilchen in Lösungsmitteln hergestellt werden.

Als organische kristalline Flüssigkeiten stehen nematische kristalline Flüssigkeiten gemäß nachstehender Aufstellung oder Mischungen kristalliner Flüssigkeiten mit zwei nerr,atischen kristallinen Substanzen oder mehr zur Verfügung: Animai-p-cyanoanilin, p-rnethylbenzai-p-butylanilin, p-äthoxybenzal-p-cianoanilin, p-cyanobenzal-p¹-butylanilin, p-cyanobenzalanisidin, p-cyanobenzalphenetidin, 4'-cyanophenyi-4-nbutylbenzoat, 4'-cyanophenyl-4-n-hepthylbenzoat, Ä"thyl-(p-anisalamino)-cinnarriat, A'thyl-p-(p-äthoxybenzal-amino)-cinnamat, Äthyl-(p-cyanobenzal)-cinnamat, n-butyi-(anisal-p-amino)-cinnamat, n-butyl-p-äthoxybenzalamino )-cinnarr.at, Isoanyl- (anisaJr p-ar::ino)-cinnamat, N-( ^ ' -äthoxy-Lenzal) -^-arr.inobenzonitril, 4-(4 ' -n-hexylbenzaiarr.inc )-Lenzonitril, 'r-C 4 ' -n-propyibenzaiarnino)-benzonitril, p-azoxyanisoi, 4-rriethoxy-4' -äthoxyazoxybenzoi, Anisai-p-arninophenylacetat, p-rnethoxybenzal-p' -butylanixin, p-rr.ethoxyf orrnyi-oxybenzai-p' -n-butylanilin, N-(p-methoxy-benzai^!-p-(2-propoxycarbonyi-l-propenyl)-anilin, p-äthoxybenzal-p' -n-uutylaniiin, p-rnethcxy-p' -n-penthylearbony^-cxyazober.::c 1, p-äthcxy-p ' -butoxycarbcnyiazobonzoi , butyl-p- ' p-äthoxy-Ph :-noxy-carbonyI} -phenylcarbonat, N- (--rnethoxybenzai) -4' -0-nenol, ρ- (päthcxyphenyiazc ) -phenylhexanoat,

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bis-(-4-n-octyloxybenzal)-w-chlorphenylen-diamin, 4,4'-bis-(hexyloxy)-azoxybenzol, 4,4'-bis-(hepthyloxy)-azoxybenzol, 4-caproiloxybenzoicacid-4' -äth oxy phenyl ester und 4-caprolloxybenzoicacid-4'-butoxyphenylester.

In einigen Fällen wird eine Mischung aus einer geringen Menge einer cholesterischen kristallinen Flüssigkeit und einer nematischen kristallinen Flüssigkeit als elektrooptische Substand verwendet, während in einigen Fällen eine nematische kristalline Flüssigkeit zu diesem Zweck verwendet wird, welche mit einem dipolaren Additiv versetzt ist. Außerdem wird eine Mischung aus Alkoxiphenyl-Acetyl-Chlorid, 4-Alkylphenyl-Acetyl-Chlorid und 4-Acetoxyphenyl-Acetyl-Chlorid verwendet und schließlich noch eine nematische kristalline Flüssigkeit, welche mit einer smektischen kristallinen Flüssigkeit· vermischt ist.

Beispiele kolloidaler kristalliner Flüssigkeiten sind: kolloidale Suspensionen, welche durch Dispersion in Lösungsmitteln wie Wasser von organischen oder anorganischen feinen Teilchen aus beispielsweise Wolframoxid, Vanadiumoxid, einem nadeiförmigen nicht homogenen Kristall wie Bergkristall, Wismutkarbonat, Bleikristall, Herapatit oder Polyvinylidenfluorid bestehen. Diese kolloidalen Suspensionen werden mit dipolaren Additiven versetzt als kolloidale Flüssigkeiten verwendet.

Eine organische kristalline Flüssigkeit, Vielehe den gewünschten Feldeffekt ergibt und aus zwei oder mehr der nachstehend aufgeführten Stoffe besteht, kann außerdem als elektrooptische

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Substanz verwendet werden. Diese Stoffe sind: Cholesterolbromid, Cholesterolchlorid, Cholesteroljodid, Cholesterolnitrat, Cholesterolnexanoat, Cholesterololeat, Cholesterollinoleat, Cholesteroliinolenat, Cholesterolnonanoat, Cholesteroldecanoat, Cholesterollaurat, Oleyl-cholesterolcarbonat, 2-(äthyl-hexyl) cholesterolcarbonat, Heptyl-eholesterolcarbonat, Octyl-cholesterolcarbonat, Nonyl-cholesterolcarbonat, Decyl-cholesterolcarbonat, 2-(methoxyäthyl)cholesterolcarbonat, Methyl-cholesterolcarbonat, Butyl-cholesterolcarbonat und p-nonylphenyl-cholesterolcarbonat.

In einigen Fällen kann auch eine Suspension eines organischen Pigements als elektrooptische Substanz verwendet werden. Im allgemeinen ist der Film der elektrooptischen Substanz 3 von einigen bis 20/um dick, sodaß in einem recht schwachen elektrischen Feld ein weißes Bild oder ein Farbbild entsteht.

Wie Figur 2 zeigt, sind die Kopfelektroden al, a2, ... jeweils über Widerstände Rl, R2, ... mit jeweils dem gleichen Widerstandswert an die eine Klemme einer außenliegenden veränderlichen Spannungsquelle Ed angeschlossen. Die Bodenelektrode bl ist an die andere Klemme dieser außenliegenden veränderlichen Spannungsquelle Ed angeschlossen, sodaß zwischen den Elektroden ein elektrisches Feld entsteht, durch welches die elektrooptische Erscheinung der elektrooptischen Substanz 3 zwischen den Elektroden von der einen zur anderen Elektrode unterschiedlich ist. Bei der Stromquelle Ed kann es sich um irgendeine Wechselstrom- oder Gleichstromquelle handeln. Oberhalb des Kopfsubstrates 1 ist eine nicht dargestellte Lichtquelle angeordnet.

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Die Arbeitsweise dieser elektrooptischen Zwelle wird nachstehend anhand der Figur J5 im einzelnen erläutert. Dabei sind zwischen den Kopfelektroden al, a2, ... und der Bodenelektrode bl Widerstände ral, ra2, ... angeordnet. Das Flächenverhältnis der Kopfelektroden al:a2: ... beträgt 1:4:9: ... Die Widerstände zwischen den Kopfelektroden und der Bodenelektrode nehmen mit dem Flächenzuwachs der Kopfelektroden ab. Dementsprechend ist ral > ra2 > ra3 ,> ... Gleichzeitig werden die Kapazitätswerte zwischen den Kopfelektroden und der Bodenelektrode cal <" ca2 < ca3 <T ·.· Dementsprechend steigen die Spannungsverteilerverhältnisse der Widerstände und Kapazitätswerte ral, cal; ra2, ca2; raj5, ca^ gegenüber den Widerständen Rl, R2, ... fortlaufend an. Daraus ergibt sich, daß die elektrooptische Zelle elektrooptische Erscheinungen mit unterschiedlichen Tönungen in der Reihenfolge der Elektroden al, a2, ... zeigt.

Figur 14 zeigt die Beziehungen zwischen den an die Elektroden angelegten Spannungen und den Lichtstärkeverhältnissen, wobei die Bezugszeichen M und N die charakteristischen Kurven zweier nematischer kristalliner Flüssigkeiten anzeigen. Wenn daher die Elektroden an die Spannungsquelle angeschlossen werden, wird ein elektrooptischer Effekt in der Weise erzeugt, daß die Lichtstärke in Reihenfolge der Kopfelektroden al, a2, ... allmählich abgesenkt wird und infolgedessen ein Bild erzeugt wird, welches Licht und Schatten zeigt.

Figur Vj zeigt die Beziehungen zwischen den elektriscnen Feldstärken und den Streulichtwellenlängen bei Verwendung einer cholesterischen kristallinen Flüssigkeit mit Feldeffekt als

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elektrooptische Substanz J> nachstehender Zusammensetzung:

Cholesterinbrornid 4^ Gew.-/£

Nonyl-phenyl-cholesterin 2^ Gew.-^ Chole.sterinoieat jjü Gew. -Jo.

Hierbei wird ein Bild erzeugt, weiches voneinanüer abweichende 'Farbtöne enthält, die in der Reihenfolge der Kopfelektroden al, a2, ... voneinander abweichen.

Bei dem vorbesehriebenen Ausführungsbeispiel werden die Widerstände Rl, R2, ... verwendet. Wenn als Spannungsquelie jedoch eine Wechselstromquelle verwendet wird, können anstelle der Widerstände Rl, R2, ... Reaktanzelemente wie Kondensatoren' verwendet werden. Figur 4 zeigt eine Schaltung einen derartigen Aufbaues, bei welchem Kondensatoren Cl, C2, ... n.it gleichem Kapazitätswidc-rstand anstelle der vorgenannten Widerstände verwenaet werden. Die Funktion der beiden S chaItplane ^ und ^L\ ist vollkommen gleich.Figur 3 zeigt eine v/eitere Schaltung aer erfindungsgemäßen elektrooptischen Zelle, bei welcher Spannungsteiler in Form von Widerständen RIl, R12, Rlj5, Rl-'i-, ... an eine veränderliche Spannungscuelle Ed angescrij.osr.en sind, um jeweils unterschiedliche Potentiale el, e2, e'j>, ... zu erzeugen, welche an die Kopfelektroden al, a2, ... und die bodenelektrode bl angelegt werden.

Wenn in diesem Faiie als veränderliche Spannungsquelie i£d eine V/eohselstrcmqueiie verwendet wird, können Kondensatoren als Spannungsteiler anstelle der verwendeten V/iderstände RIl, R12, Rlj5i · · · eingesetzt werden.

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Bei den unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 5 beschriebenen elektrooptischen Zellen sind die Flächen der Kopfelektroden al, a2, ... stufenweise unterschiedlich groß, sodaß die Widerstände ral, ra2, ... oder die Kapazitätswiderstände cal, ca2, ... zwischen den Kopfelektroden und der Bodenelektrode unterschiedlich sind.

Die Feldstärken zwischen den Kopfelektroden al, a2, ... und der Bodenelektrode bl können jedoch nach folgenden Verfahren verändert werden. So können die Flächen der Kopfelektroden al, a2, ... gleich g^oß ausgebildet werden, während die Widerstände oder Kondensatoren zwischen den Kopfelektroden und der Bodenelektrode stufenweise in ihrem Wert voneinander abweichen.

Die in den Figuren 6 bis b dargestellten Ausführungsbeispiele sind nach dieser Idee aufgebaut. So sind, wie Figur 6 und 7 zeigen, unter dem Kopfsubstrat 1 Kopfelektroden all, al2, ... angeordnet, deren Flächen völlig gleichgroß sind und welche jeweils an die Klemmen von Widerständen R21, R22, ... angeschlossen sind, welche hintereinander an eine veränderliche Spannungsquelle EdIO angeschlossen sind. Der Widerstand R25 kann bei dieser elektrooptischen Zelle fortgelassen werden.

Eine andere Schaltung zeigt Figur 8, bei welcher die Elektrode al4 mit der Spannung der veränderlichen Spannungsquelle Edlü gespeist wird, die Elektrode al3 mit einer ersten Spannung, welche durch Teilung der Spannung der veränderlichen Spannungsquelle Ed durch Widerstände RJ55 und R^6 erhalten wird, die

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Elektrode al2 mit einer zweiten Spannung, welche durch Teilung der ersten Spannung über dieWiderstände R33 und R^ erhalten wird, und die Elektrode all mit einer Spannung, welche durch Aufteilung der zweiten Spannung durch die Widerstände Rj51 und RJ52 erhalten wird.

Wenn hierbei eine veränderliche Wechselstromspannungsquelle verwendet wird, können die Widerstände R21, R22, ... und ... durch Kondensatoren ersetzt werden.

Ein weiteres Beispiel der elektrooptischen Zelle ist in den Figuren 9 bis 11 dargestellt. Wie Figur 9 zeigt, besitzt diese elektrooptische Zelle Kopfelektroden a21, a22, ... unter einem Kopfsubstrat 1, deren Flächen stufenweise größer werden, sowie Bodenelektroden b21 und b22 auf einem Bodensubstrat 2, welche jeweils den ersten Elektroden a21 und a22 bezw. a2j> Und a24 gegenüberliegen. Wie Figur 10 und 11 zeigen, sind die beiden Kopfelektroden a22 und a23 miteinander verbunden, während die Kopfelektroden a21 und a24 an die Klemmen einer veränderlichen Spannungsquelle Ed2ü angeschlossen sind. Infolgedessen sind die Widerstände ra21, ra22, ... zwischen den Kopfelektroden und den beiden Bodenelektroden hintereinander geschaltet. Bei einer derart aufgebauten elektrooptischen Zelle zeigt sich bei einem Anstieg der Spannung der veränderlichen Spannungsquelle Ed20 eine alektrooptische Erscheinung in der Reihenfolge der Kopfelektroden, beginnend mit der kleinsten Elektrode a21. Dieses Ausführungsbeispiel eignet sich besonders dann, wenn die Spannung der veränderlichen Spannungsquelle Ed20 relativ hoch ist.

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Das in den Figuren 12 und 13 dargestellte weitere Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen elektrooptischen Zelle besitzt Kopfelektroden ajjl, a32, ..., welche konzentrisch zueinander unter einem Kopfsubstrat 1 angeordnet sind, sowie eine Bodenelektrode b^lj die auf einem Bodensubstrat 2 angeordnet ist. Diese Bodenelektrode liegt den Kopfelektroden genau gegenüber und zwischen beiden ist eine elektrooptische Substanz 3 angeordnet.

Bei diesem Beispiel sind die Flächen der Kopf elektroden aj51, a32, ... stufenweise unterschiedlich groß. Dementsprechend tritt in der gleichen V/eise wie dies unter Bezugnahme auf Figur 3> 4· und 5 beispielsweise beschrieben wurde, beim Anlegen der Spannung einer nicht dargestellten veränderlichen Spannungsquelle an die Kopf elektroden ajjl, ajjl, ... und die Bodenelektrode bj51 über nicht dargestellte Widerstände oder Kondensatoren mit zunehmender Spannung eine elektrooptische Erscheinung auf, beginnend mit dem Mittelteil der elektrooptischen Zelle.

Außerdem kann, wie dies in den Figuren 6 bis 8 dargestellt ist, diese Zelle derart abgewandelt werden, daß die Kopfelektroden alle die gleiche Fiächenausdehnung haben und die an diese Kopfelektroden aj51, a3>2, ... sowie die Bodenelektrode bj51 angelegten Spannungen stufenweise voneinander ,abweichen. In der Praxis ist dieses Aucführungsbeispiel einer elektrooptischen Zelle den anderen Ausführungsbeispielen überlegen.

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In den Figuren Ιό und 17 ist eine reflektierende erfindungsgemäße elektrooptische Zelle dargestellt, welche Kopfelektroden a4l, a42, ... besitzt, deren Flächen stufenweise unterschiedlich sind und unter einem Kopfsubstrat 1 angeordnet sind. Eine Bodenelektrode b4l in reflektierender Ausbildung ist auf einem Büdensubstr-at 2 angeordnet, während Widerstände R4l, R42 aus dicken Widerstandsfolien beispielsweise im Vakuum aufgedampft oder aufgedruckt sind, deren Anzahl der der Kopfelektroden entspricht. Diese Widerstände R41, R42, ... sind mit ihrer einen Klemme an die eine Klemme einer veränderlichen Spannungsquelle Ed4ü angeschlossen, während ihre anderen Klemmen an die Enden der Kopfelektroden angeschlossen sind und die Bodenelektrode b4l an die andere Klemme der veränderlichen Spannungsquelle Ed40 angeschlossen ist.

Die Schaltung dieser reflektierenden elektrooptischen Z.ixe ist die gleiche wie sie in Figur 3 dargestellt ist. Diese refleictierende elektrooptische Zelle ist außerdem mit einem AbstandsstücK 4 zwischen dem Kopfsubstrat 1 una de.;. Eodensubstrat 2 ausgestattet.

Eine Abwandlung dieser reflektierenden elektrooptischen Zelle zeigt Figur Ib und 19, wobei die Widerstände durch Kondensatoren ersetzt sind. Insbesondere sind bei dieser Abwandlung Kopfelektrodenplatten H41, H42, ... in der gleichen Anzahl wie die- L-jcfeleKtroden a4l, a42, ... auf der Außenseite des Bodensubstrates 2 vorgesehen. Diese Elektrodenpxatten sind an die Enden'der Kopfelektroden a41, a42, ... angeschlossen. Die RUc;:- seir,- oder Unterseite des Bodensubstrats 2 ist mit einer

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Isolierschicht 5 wie einer Folie aus Siliziumdioxid, organischer Siliziumverbindung, Chromoxid, Germaniumoxid, Magnesiumoxid, Magnesiumfluorid oder dgl. belegt. Über dieser Isolierschicht 5 ist eine Bodenelektrodenplatte 6 angeordnet, deren Ende an die eine Klemme einer veränderlichen Spannungsquelle Ed40 angeschlossen ist. Die andere Klemme der veränderlichen Spannungsquelle Ed40 ist mit dem Endstück der Bodenelektrode b4l verbunden. Der an diese reflektierende elektrooptische Zelle angeschlossene Stromkreis entspricht dem der Figur 4.

Um in diesen Zellen eine elektrooptische Erscheinung zu zeigen, sind die Flächen der Kopfelektroden unterschiedlich groß ausgebildet, sodaß sich unterschiedliche Fremdeingangsspannungen zwischen den Elektroden ergeben.

Stattdessen können die Fremdeingangsspannungen zwecks Darstellung der elektrooptischen Erscheinungen auch entsprechend der Entfernung zwischen den Kopfelektroden und der Bodenelektrode unterschiedlich ausgebildet werden. Diese Idee ist bei dem in den Figuren 20 und 21 dargestellten Ausführungsbeispiel verwirklicht. Diese elektrooptische Zelle besitzt mehrere transparente Kopfelektroden alOl, al02, ... unter einem trans-^ parenten Kopfsubstrat.1 sowie eine plattenförmige Bodenelektrode blOl auf einem Bodensubstrat 2. Das Kopfsubstrat 1 liegt zwar auch hier auf dem Bodensubstrat 2, doch liegen die Kopfelektroden alOl, alO2, ... der Bodenelektrode blOl mit einem derartigen Neigungswinkel gegenüber, daß die Abstände zwischen den Kopfelektroden alOl, alO2, ... und der Bodenelektrode blOl

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allmählich abnehmen. Zwischen den Kopfelektroden und der Bodenelektrode ist wiederum eine elektrooptisch^ Substanz J5 eingefüllt.

Wie Figur 21 zeigt, sind die Kopfelektroden alOl, alO2, ... an die eine Klemme einer veränderlichen Spannungsquelle EdIOO angeschlossen, während die Bodenelektrode blOl mit der anderen Klemme dieser Spannungsquelle EdIOO verbunden ist, wobei diese veränderliche Spannungsquelle eine Gleichstrom- oder Wechselstromquelle sein kann.

Die Wirkungsweise der derart aufgebauten elektrooptischen Zelle soll nachstehend anhand der Figur 22 erläutert werden. Diese Figur 22 zeigt die Beziehungen zwischen den Abständen der Kopfelektroden von der Bodenelektrode sowie die Schwellenwerte, welche erforderlich sind, um in der elektrooptischen Substanz 3 die elektrooptischen Erscheinungen zu erzeugen. Dabei zeigt die Kurve P die Beziehungen für den Fall,-in welchem die kristalline Flüssigkeit einer in · Azomthylen enthaltenen bestimmten Art als elektrooptisch^ Substanz verwendet wird. Im einzelnen zeigt nachstehende Tabelle diese Beziehungen:

Elektrodenabstand ( /um) Feldstärke (V/cm)

3,6 3,8 χ 10*

6,4 1,5 x 10*

18,7 0,6 χ 10*

52,0 0,2 χ 10*

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Die Kurve Q, in Figur 22 zeigt die Beziehungen für den Pall, in welchem die kristalline Flüssigkeit einer in Azoxybenzolen enthaltenen bestimmten Art als elektrooptische Substanz verwendet wird.

Wie die graphische Darstellung in Figur 22 und vorstehende Tabelle zeigen, wird durch allmähliche Erhöhung der Spannung der veränderlichen Spannungsquelle EdIOO infolge der Abstandsdifferenz zwischen den Kopfelektroden und der Bodenelektrode ₍in der elektrooptischen Substanz J stufenweise die elektrooptische Erscheinung erzeugt. Dadurch kann man die Spannung der Spannungsquelle von einem elektrooptischen Bild her bestimmen. Bei Kombination der elektrooptischen Zelle mit einem Stromspannungswandler ist es daher ohne weiteres möglich, einen elektrischen Stromwert zu bestimmen oder zu messen.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel liegen mehrere Kopfelektroden alOl, al02, ... der Bodenelektrode blOl mit einem Neigungswinkel gegenüber, wobei die Abstände zwischen den Kopfelektroden und dieser Bodenelektrode allmählich verändert werden. Die Erfindung ist jedoch keineswegs nur auf eine derartige Anordnung begrenzt.

Ein weiteres Beispiel der Erfindung ist in Figur 25 dargestellt, bei welcher Kopfelektroden aiii, all2, ... aufgedruckt oder im Vakuum aufgedampft sind, sodaß sie stufenweise unterschiedliche Dicken aufweisen. Diese Kopfelektroden .sind an die eine Klemme einer veränderlichen Spannungsquelle EdIlO angeschlossen und

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/b ι j

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liegen der Bodenelektrode bill derart gegenüber, daß die Abstände zwischen den Kopfelektroden und dieser Bodenelektrode allmählich abnehmen. Die Arbeitsweise dieser.elektrooptischen Zelle entspricht der der vorbeschriebenen Ausbildung.

Eine Abwandlung der vorbeschriebenen Zelle ist in den Figuren 2Ä und 25 dargestellt, wobei eine Anzahl von Kopfelektroden al21, al22, ... mit stufenweise unterschiedlicher Dicke konzentrisch unter einem Kopfsubstrat 1 angeordnet sind, während eine Bodenelektrode bl21 auf einem Bodensubstrat 2 angeordnet ist und den Kopf elektroden gegenüberliegt. Zwischen den EIt. troden ist außerdem eine elektrooptische Substanz 3 eingefüllt. Bei dieser Abwandlung sind die Dicken der Kopfelektroden al21, al22,... stufenweise unterschiedlich. Wenn daher eine veränderliche Spannungsquelle Edl20 an die Kopfelektroden und die Bodenelektrode angelegt wird, ergibt sich eine elektrooptische Erscheinung, wenn die Spannung der veränderlichen Spannungsquelle bl20 erhöht wird, welche im Mittelteil der elektrooptischen Zelle beginnt.

Weitere Ausführungsbeispiele sind in den Figuren 26, 27 und 28 dargestellt, welche eine erste Gruppe von Kopfelektroden al^l, alj52, ... und eine zweite Gruppe von Kopfelektroden al4l, al42, ... aufweisen, deren Dicke stufenweise unterschiedlich ist und welche unter einem Kopfsubstrat 1 angeordnet sind. Bodenelektroden bljl bezw. bl4l liegen der ersten Gruppe der Kopfelektroden bezw. der zweiten Gruppe der Kopfelektroden gegenüber. Wie Figur 27 zeigt, ist die erste Gruppe der Kopfelektroden an eine veränderliche Spannungsquelle Edlj50 angeschlossen während

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die zweite Gruppe der Kopfelektroden an eine andere veränderliche Spannungsquelle Edl40 angeschlossen sind.

Bei dieser elektrooptischen Quelle können die Spannungen der beiden veränderlichen Spannungsquellen EdI^O und Edl40 durch Vergleich der Bilder der beiden Gruppen der Kopfelektroden al;51, al;52, ... und al4l, al42, ... gemessen werden.

Statt, wie vorstehend beschrieben, eine erste Gruppe aus Kopfelektroden und eine zweite Gruppe aus Kopfelektroden mit stufenweise unterschiedlicher Dicke in den beiden Gruppen auszubilden, kann man, wie dies Figur 21 zeigt, die Innenseite des Bodensubstrats 2 auch gewölbt ausbilden. Man kann dann zwei Gruppen von Kopfelektroden al51, al52, ... bezw. al6l, al62, gleicher Stärke und Ausdehnung verwenden, während die Bodenelektroden bl51 und bl6l auf der gewölbten Innenseite des Bodensubstrates 2 angeordnet sind, sodaß die Abstände zwischen den Kopf-.urü den Bodenelektroden ebenfalls allmählich voneinander abweichen. Die erste Gruppe der-Kopfelektroden al51, al52, ... ist an eine veränderliche Spannungsquelle EdI50 angeschlossen, während die zweite Gruppe der Kopfelektroden al6l, al62, ... mit einer anderen veränderlichen Spannungsquelle Edl60 verbunden ist. Die in den Figuren 26 bis 28 dargestellten und vorstehend beschriebenen elektrooptischen Zellen eignen sich insbesondere zur Anzeige der Tonpegel von rechts und links kommender Töne in Stereoanlagen oder zur Abstimmanzeige einer Verständigungsvorrichtung.

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Bei den vorbeschriebenen elektrooptischen Zellen sind die Kopfelektroden entweder stufenweise in ihrer Fläche vergrößerte, oder die Abstände zwischen den Kopf- und den Bodenelektroden sind veränderlich. Andererseits kann die elektrooptische Zelle auch derart abgewandelt werden, daß die Kopfelektroden stufenweise unterschiedliche Flächen aufweisen und zusätzlich der Abstand zwischen den Kopf- und den Bodenelektroden veränderlich ausgebildet ist.

Wenn bei den vorbeschriebenen elektrooptischen Zellen die Kopfelektroden mit einer Spannung seitens einer veränderlichen Spannungsquelle einzeln oder mit einem Zeitintervall gespeist werden, kann das Bild auf der elektrooptischen Zelle durch Verwendung des Abkling-Zeitmerkmals einer elektrooptischen Substanz abgetastet werden, welche mit den Abstandsunterschieden zwischen den Kopf- und den Bodenelektroden erscheint, oder es kann das Schwellenspannungs-Merkmal ausgenutzt werden, welches eine elektrooptische Erscheinung ergibt.

Verschiedene Beispiele nach diesem Konzept aufgebauter elektrooptischer Zellen sind in den Figuren 29 bis 35 dargestellt.

Das in den Figuren 29 und j50 dargestellte Ausführungsbeispiel einer derartigen elektrooptischen Zelle besitzt eine Anzahl von Kopfelektroden a201, a202, ..., welche in ihrer Form im allgemeinen einander gleichen, jedoch stufenweise unterschiedliche Flächenausdehnung besitzen. Diese Kopfelektroden sind unter einem transparenten Kopfsubstrat 1 angeordnet. Eine Bodenelektrode b201 auf einem Bodensubstrat 2 mit annähernd der gleichen

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Form wie das Kopfsubstrat 1 liegt den Kopfelektroden a201, a202, ... gegenüber.

Die Kopfelektroden a201, a202, ... und die Bodenelektrode b201 sind nach dem gleichen Verfahren hergestellt wie die Elektroden bei dem Ausi'uhrungsbeiBpiel gemäß Figur 1 und 2. Die Innen fläche des Kopfsubstrats 1 liegt der Innenfläche des Bodensubstrates 2 in einem Neigungswinkel gegenüber und zwischen beiden ist eine elektrooptische Substanz 3 angeordnet.

Die Kopfelektroden a201, a202, ... sind über die Widerstände R201, R202, ..., welche alle die gleichen Widerstandswerte haben, jeweils an die eine Klemme einer veränderlichen Spannungsquelle Ed200 angeschlossen, während die Bodenelektrode b201 direkt an die andere Klemme dieser Spannungsquelle Ed200 angeschlossen ist.

Bei dieser elektrooptischen Zelle ist der Abstand zwischen der Kopfelektrode a201 und der Bodenelektrode b201 kurz, während der Abstand zwischen den Elektroden a202, a2Oj5, ... und der Bodenelektrode b201 allmählich größer wird. Außerdem sind die Flächen der Kopfelektroden, beginnend bei der Elektrode a201 stufenweise größer, d.h. flächenmäßig ist die erste Elektrode a201 <T a202 <"a203 < ... Dementsprechend ist der Schwellenwert eines elektrischen Feldes, welches zur Erzeugung eines elektrooptischen Phänomens durch die elektrooptische Substanz 3 erforderlich ist, in dem einen Abschnitt, in welchem die Kopfelektrode a202 der Bodenelektrode b201 gegenüberliegt, höher als in dem davor liegenden Abschnitt, in welchem die Kopf-

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elektrode a201 der Bodenelektrode b201 gegenüberliegt. Im ganzen gesehen nehmen daher die Schwellenwerte in den verschiedenen Abschnitten stufenweise von der einen Kopfelektrode zur nächsten zu. Das Ausmaß des Unterschiedes im Schwellenwert des elektrischen Feldes ist hierbei höher als bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 1 bis 13 und 20 bis 2b.

Die graphische Darstellung in Figur 35 zeigt die Beziehungen zwischen den Abständen der Kopf- von den Bodenelektroden und die Ansprechzeiten, innerhalb welcher eine elektrooptisc.3 Substanz, wie beispielsweise eine kristalline Flüssigkeit, eine elektrooptische Erscheinung beim Anlegen einer Spannung verursacht. Die Ansprechzeit wird lang, wenn der Abstand zwischen den Kopf- und den Bodenelektroden zunimmt. Wenn daher in der elektrooptischen Zelle eine derartige elektrooptische Substanz verwendet wird, verursacht das Anlegen einer Spannung an die Elektroden eine elektrooptische Erscheinung in der Reihenfolge, daß das Bild auf der elektrooptischen Zelle sich mit einer zeitlichen Verzögerung ändert.

Bei Verwendung einer cholesterischen kristallinen Substanz als elektrooptische Substanz und stufenweise voneinander unterschiedlichen Abständen zwischen den Kopf- und den Bodenelektroden und infolgedessen unterschiedlichen Feldstärken in den verschiedenen Abschnitten der elektrooptischen Zelle, läßt sich ein Bild mit unterschiedlichen Farbtönungen erzeugen.

Außerdem ist es nicht stets erforderlich, daß die Kopfelektroden a201, a202, ... elektrisch voneinander getrennt in der elektrooptischen Zelle angeordnet sind.

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Bei der vorbeschriebenen elektrooptischen Zelle bildet das Kopfsubstrat 1 einen Neigungswinkel mit dem Bodensubstrat. Andererseits kann die elektrooptisch^ Zelle auch derart ausgebildet werden, daß die Elektroden unterschiedliche Dicke aufweisen, wodurch die Abstände zwischen den Kopfelektroden und den Bodenelektroden veränderbar sind.

Nach diesem Konzept ist die in Figur 31 dargestellte elektrooptische Zelle ausgebildet. Sie besitzt ein Kopfsubstrat 1, mehrere Kopfelektroden a211, a212, ... unter diesem Kopfsubstrat 1 und eine Bodenelektrode b211 auf einem Bodensubstrat 2. Bei dieser Ausbildung ist die Kopfelektrode a212 flächenmäßig klei-r ner und dünner als die Kopfelektrode a211, die Kopfelektrode a213 wiederum kleiner und dünner als die vorangehende Kopfelektrode a212 usw. Die Kopfelektroden sind an die eine Klemme einer veränderlichen Spannungsquelle Ed210 jeweils über Widerstände R211, R212, ... mit jeweils dem gleichen Widerstandswert angeschlossen, während die Bodenelektrode direkt an die andere Klemme der veränderlichen Spannungsquelle Ed210 angeschlossen ist.

Bei dem in Figur 32 dargestellten Ausführungsbeispiel liegen die Kopfelektroden einander teilweise überdeckend unter dem Kopfsubstrat 1 übereinander und werden dadurch bei zunehmender Dicke stufenweise kleiner. Statt einer Veränderung der Dicke der Kopf elektroden kann auch die zweite Elektrode in ihrer Dicke stufenweise oder progressiv verändert werden.

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Ein weiteres Ausführungsbeispiel der elektrooptischen Zelle ist in den Figuren y$ und y\ dargestellt und besitzt unter' einem Kopfsubstrat 1 Kopfelektroden a2Jl, a2J2, ... a2j8, welche in der genannten Reihenfolge allmählich dünner werden und flächenmäßig größer werden. Diese Kopfelektroden sind in zwei Gruppen eingeteilt, und zwar eine erste Gruppe aus den Elektroden a231, a2j52, ... und einer zweiten Gruppe a2j55, a2j56, ... Die Elektroden der ersten Gruppe sind jeweils an Widerstände R2J1, R2J2, ... mit einem Kontakt Sl eines Schalters S verbunden, während die zweite Elektrodengruppe jeweils an Widerstände R235, R236, ... an den anderen Kontakt S2 des Schalters S angeschlossen ist. Der Hebel SJ des Schalters S wird erst an den Kontakt Sl angelegt und dann im Uhrzeigersinn gedreht, sodaß er mit dem Kontakt S2 in Berührung kommt. Bei dieser elektrooptischen Zelle erscheint das elektrooptische Phänomen zuerst in der Reihenfolge der ersten Kopfelektrodengruppe und dann durch Umlegen des Hebels SJ des Schalters S vom Kontakt Sl zum Kontakt S2 in der Reihenfolge der zweiten Kopfelektrodengruppe.

Bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen einer erfindungsgemäßen elektrooptischen Zelle sind die Kopfelektroden und die Bodenelektroden jeweils auf entsprechenden Substraten, d.h. auf einem Kopfsubstrat bezw. auf einem Bodensubstrat angeordnet. Andererseits können die Kopfelektroden und die Bodenelektroden auch auf ein und demselben Substrat angeordnet werden.

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Eine gemäß diesem Konzept ausgebildete elektrooptische Zelle . ist in den Figuren 36 und 37 dargestellt und besitzt eine kamm- oder gitterförmige Kopf elektrode aj500 und eine kamm- oder gitterförmige Bodenelektrode b300, welche jeweils unter einem transparenten Kopf subs trat 1 angeordnet sind. Die Zähne a301, aj5O2, ... der Kopf elektrode a300 liegen von den Zähnen b301, b^02, -.... der Bodenelektrode t>300 jeweils unterschiedlich entfernt. Die Ausbildung der Elektroden erfolgt auf die gleiche Weise wie dies im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 und 2 beschrieben wurde. Beim Zusammenbau wird auf das Bodensubstrat 2 ein Abstandsring 4 oder dgl. aufgelegt, auf welchen dann das Kopfsubstrat 1 aufgelegt wird. Zwischen beiden wird dann die elektrooptisehe Substanz 3 eingefüllt. Bei dieser Ausbildung ist die Kopfelektrode a300 an die eine Klemme einer veränderlichen Spannungsquelle Ed300 angeschlossen, während die Bodenelektrode b300 mit der anderen Klemme der?.«- veränderlichen Spannungsquelle Ed300 verbunden ist. Wenn nun in dieser elektrooptischen Zelle die Spannung seitens der veränderlichen Spannungsquelle Ed300 allmählich erhöht wird, ergibt sich infolge der unterschiedlichen Abstände zwischen den Zähnen der Kopfelektrode a300 und denen der Bodenelektrode b300, daß die elektrooptischen Erscheinungen zwischen den Zähnen a301 und b301, zwischen den Zähnen a301 und b302, zwischen den Zähnen a302 und b302, ... auftreten. Infolgedessen läßt sich eine Spannung der veränderlichen Spannungsquelle durch ein elektrooptisches Bildmuster messen. Wenn man außerdem diese elektrooptische Zelle mit einem Stromspannungswandler kombiniert, läßt sich ein Wert des elektrischen Stromes messen. Während bei der

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vorbeschriebenen elektrooptischen Zelle die Abstände zwischen den Zähnen a301, aj5O2, ... der Kopf elektrode aj500 und den Zähnen b301, bj5O2, ... der Bodenelektrode b300 jewei-ls unterschiedlich sind, um den elektrooptischen Schwellenwert zu verändern, ist die Erfindung selbstverständlich nicht nur auf diese Ausbildung beschränkt.

Eine Abwandlung der in den Figuren 36 und 37 dargestellten elektrooptischen Zelle ist in Figur 38 dargestellt, bei welcher die Zähne b311, b312, ... einer kammförmigen Bodenelektrode b310 stufenweise unterschiedliche Breite aufweisen, sodaß die Abstände zwischen diesen Zähnen der Bodenelektrode b310 und den Zähnen a311, a312, ... einer Kopfelektrode a310 stufenweise verringert und die Schwellenwerte zur Erzeugung elektrooptischer Phänomene zwischen ihnen verändert werden. Ein Nachteil dieser elektrooptischen Zelle besteht jedoch darin, daß es schwierig ist, an den Teilen der Zähne b315, b3l6, .... die elektrooptische Erscheinung zu erzeugen.

Eine Verbesserung der in Figur 38 dargestellten elektrooptischen Zelle ist in den Figuren 39 und 40 dargestellt, wobei die Zähne der Bodenelektrode b320 gruppenweise angeordnet sind und ihre Anzahl von Gruppe zu Gruppe zunimmt, statt zunehmend breitere Zähne vorzusehen. Auf der Innenfläche eines Bodensubstrates 2 ist außerdem eine durchgehende dritte Elektrode d320 vorgesehen. Hierbei werden zweckmäßigerweise die dritte Elektrode d320, die Kopfelektrode a320 und die Bodenelektrode b320 an eine mehrphasige V/echselstromquelle angeschlossen, deren Spannung veränderbar ist. Die Funktion dieser elektrooptischen Zelle ist

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die gleiche wie bei den Figuren J>6 und 37, doch kann die elektrooptische Erscheinung zwischen der Bodenelektrode b320 und der dritten Elektrode dj52O zwischen den Zähnen bj521, bj522, ... der Bodenelektrode bJ20 hindurch gesehen werden. Infolgedessen ist diese elektrooptische Zelle der gemäß Figur 38 überlegen. Zusätzlich kann allerdings auch die elektrooptische Zelle gemäß Figur 36 und 37 ebenfalls mit einer nicht dargestellten dritten Elektrode bestückt werden, welche in der gleichen Weise wie für das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 39 und 40 erläutert auf dem Bodensubstrat 2 angeordnet ist.

Bei der elektrooptischen Zelle gemäß Figur 36 und 37 sind die Abstände zwischen den Zähnen der Kopfelektrode und denen der Bodenelektrode unterschiedlich ausgebildet, um die Schwellenwerte, durch welche die elektrooptischen Erscheinungen zwischen den Zähnen erzeugt werden, zu verändern. Andererseits läßt sich eine Veränderung 'der Schwellenspannung auch durch Veränderung der Zahnlängen der Elektroden erzielen.

Eine auf diesem Konzept beruhende elektrooptische Zelle ist in den Figuren 41 und 42 dargestellt. Hierbei sind die Zähne a331, a332, ... einer Kopf elektrode ajJJJO und die Zähne b331, b332, ... einer Bodenelektrode b330 in der genannten Reihenfolge schrittweise länger ausgebildet. Einen Schaltplan dieser Zelle zeigt Figur 42. Dabei sind Widerstände ra331, ra332, ... zwischen die Zähne a331, a332, ... der Kopfelektrode a330 und die Zähne b331, b332, ... der Bodenelektrode b330 geschaltet. Kondensatoren Ca331, Ca332, ... liegen zwischen den Zähnen a331

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und b331 bezw. den Zähnen a332 und b332. Ferner liegen Widerstände R331, R332, ... zwischen den Zähnen a331, a332, ... und einer veränderlichen Spannungsquelle Ed330. Da der Widerstand zwischen den einander gegenüberliegenden Zähnen mit zunehmender Zahnlänge abnimmt, ist ra331 > ra332 -> ra333 > ··· Da andererseits der Kapazitätswiederstand zwischen-den einander gegenüberliegenden Zähnen mit zunehmender Zahnlänge zunimmt, ist Caj531 < Ca332 ^ Ca333<C ... Außerdem steigen die Spannungsverteilungsverhältnisse von ra301, ra302, ... gegenüber den Widerständen R331, R332, ... allmählich an. Wenn daher die Spannung der veränderlichen Spannungsquelle Edj5j5O allmählich erhöht wird, treten zwischen den Zähnen a331 und b3J51» den Zähnen aj531 und b3J52, den Zähnen a332 und b332, ... in der vorbeschriebenen Reihenfolge elektrooptische Erscheinungen auf. Anstelle der Widerstände R33>1 > Rj532, ... können Kondensatoren mit dem gleichen Kapazitätswiderstand verwendet werden.

Durch symmetrische Anordnung zweier elektrooptischer Zellen gemäß Figur J>6 läßt sich eine elektrooptische Zelle gemäß Figur 43 herstellen. In gleicher Weise läßt sich eine elektrooptische Zelle gemäß Figur 44 durch symmetrische Anordnung von zwei elektrooptischen Zellen gemäß Figur 4l herstellen. Bei diesen elektrooptischen Zellen können durch Vergleich zwei Spannungen gemessen werden, sodaß diese Zellen sich für die Pegelanzeige von rechts und links herkommender Töne bei einer Stereoanlage und zur Abstimmanzeige bei einer Verständigungseinrichtung eignen.

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Bei den vorstehend anhand der Figuren 1 bis 19, 20 bis 28, 29 bis 55 und 36 bis 44 erläuterten elektrooptischen Zellen wird ein elektrisches Feld zwischen der Kopfelektrode oder den Kopfelektroden und der Bodenelektrode bezw. den Bodenelektroden aufgebaut, sodaß die Moleküle einer elektrooptischen Substanz, wie beispielsweise einer nematischen kristallinen Flüssigkeit, einer Turbulenz unterworfen werden, wodurch das Licht zerstreut wird, sodaß ein weißes oder monochromes Bild oder bei Verwendung einer cholesterischen kristallinen Flüssigkeit als elektrooptische Substanz nur das Licht mit einer speziellen Wellenlänge wahlweise reflektiert wird, sodaß ein Farbbild entsteht, wobei die Stärken des elektrischen Feldes zwischen den Kopfelektroden und den Bodenelektroden voneinander abweichen, sodaß die Form eines Bildes auf der elektrooptischen Zelle verändert wird.

Die Form oder Ausbildung des Bildes läßt sich jedoch auch auf folgende Weise verändern: Ohne das Vorhandensein eines elektrischen Feldes zwischen den beiden Elektroden liegen die Moleküle in der elektrooptischen Substanz in der gleichen Richtung auf einer Elektrodenoberfläche. Durch teilweise Veränderung der Feldstärke zwischen den beiden Elektroden wird die molekulare Anordnung der elektrooptischen Substanz verändert. Infolgedessen läßt sich die Form des Bildes auch lediglich durch Veränderungen der molekularen Anordnung verändern. Ein Vorschlag der Erfindung geht daher dahin, beiderseits einer elektrooptischen Zelle jeweils eine Polarisierungsplatte anzuordnen.

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Nach diesem Konzept ausgebildete elektrooptische Zellen sind in den Figuren 45 bis 50 dargestellt. Das eine Ausführungsbeispiel gemäß Figur 45 besitzt zwei Linearpolarisierungsplatten 11 und 12 beiderseits einer elektrooptischen Zelle 10, welche entsprechend den in den Figuren 1 bis 44 dargestellten Ausführungen ausgebildet ist. Die Polarisierungsplatten bestehen aus Substraten 11a und 12a, Linearpolarisierungsfolien 11b und 12b sowie Schutzfolien lic und 12c für die Polarisierungsfolien.

Die zwischen den Linearpolarisierungsplatten 11 und 12 angeordnete elektrooptische Zelle 10, in welcher die Längsrichtung eines Moleküls in einer elektrooptischen Substanz sich stark von der Richtung eines Dipols desselben unterscheidet, und in welcher jedes Molekül gleichmäßig in homotropischer Phase rechtwinklig zu einer Elektrodenfläche unter stromlosen Bedingungen angeordnet ist, zeigt eine optische Isotropie. Wenn bei Anordnung einer derartigen elektrooptischen Zelle 10 zwischen den Linearpolarisierungsplatten 11 und 12, welche als Nicol-Prismen quer zueinander angeordnet sind, Licht von einer Lichtquelle 13 durch die Linearpolarisierungsplatte 11 hindurchfällt und von dieser durch die elektrooptische Zelle 10, wird es durch die Linearpolarisierungsplatte 12 blockiert. Das Licht kann .daher einen Beobachter 14 nicht erreichen, sodaß Jeder der nahe beim Beobachter steht, nur eine schwarze Fläche sieht. Wenn nun zwischen den Kopfelektroden und den Bodenelektroden in der elektrooptischen Zelle 10 ein elektrisches Feld erzeugt wird und die Feldstärke den Schwellenwert der Zelle 10 übersteigt, ändern die Moleküle der elektrooptischen Substanz J> allmählich

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die Richtung der Dipole in die Richtung des elektrischen Feldes, wodurch die Anordnung der Moleküle verdreht wird. In dem Bereich, in welchem die elektrische Feldstärke gering ist, läuft nur Licht mit einer Wellenlänge von beispielsweise blau, grün ...'rot ... blau, grün ... wahlweise hindurch. Wenn die elektrische Feldstärke etwas erhöht wird, erfolgt eine Turbulenz der Moleküle, sodaß das Licht aller Wellenlängen von der Lichtquelle 15 durch die Linearpolarisierungsplatte 11, die elektrooptische Zelle 10 und die Linearpolarisierungsplatte 12 gleichzeitig hindurchgeht und dadurch den Beobachter 14 erreicht. Wenn daher der Beobachter 14 annähernd der Lichtquelle IJ gegenübersteht, kann er ein der Form der Elektroden entsprechendes deutliches Bild im dunklen Hintergrund sehen.

Wenn in einer elektrooptischen Substanz einer elektrooptischen Zelle 10 die Längsrichtung eines Moleküls stark von der Richtung eines Dipols abweicht und unter stromlosen Bedingungen die Moleküle gleichmäßig in homogener Phase· wagerecht zu einer Elektrodenoberfläche angeordnet sind und die Zelle zwischen zwei Linearpolarisationsplatten 11 und 12 angeordnet ist, welche als Nicol-Prisma quer zueinander liegen, bringt die Erzeugung eines elektrischen Feldes zwischen den einander gegenüberliegenden Elektroden die Moleküle der elektrooptischen Zelle in einen Zustand der Turbulenz, sodaß sie eine optische Anisotropie zeigen. Infolgedessen kann der Beobachter ein den Elektroden entsprechendes weißes Bild wahrnehmen. Das gleiche · Resultat erfolgt, wenn in einer elektrooptischen Zelle 10 alle Moleküle unter stromlosen Bedingungen wagerecht gegenüber der

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Elektrodenfläche angeordnet sind und in homogener Phase schraubenlinienförmig verdreht sind, und zwar mit einem Unterschied von 90° zueinander in der gegenüberliegenden Elektrodenfläche, und diese Zelle dann zwischen zwei Linearpolarisationsplatten 11 und 12 angeordnet ist, deren Polarisationsrichtungen parallel zueinander verlaufen.

Wenn ferner eine elektrooptische Zelle 10 mit schraubenlinienförmigem Aufbau derart ausgebildet wird, daß in ihrer elektrooptischen Substanz 3 die Längsrichtung eines Moleküls annähernd gleich der Richtung eines Dipols ist, unter stromlosen Bedinungen alle Moleküle horizontal gegenüber einer Elektrodenfläche angeordnet sind, wobei die Anordnung der Moleküle homogen dreidimensional leicht verdreht ist, sodaß sie um 90° gegenüber der gegenüberliegenden Elektrodenfläche verlaufen und die derart ausgebildete elektrooptische Zelle 10 zwischen zwei Linearpolarisationsplatten 11 und 12 angeordnet wird, deren Polarisationsrichtungen parallel zueinander verlaufen, läßt sich durch Erzeugung eines elektrischen Feldes zwischen den gegenüberliegenden Elektroden die Turbulenz der Moleküle nicht erreichen. Die Wirkung des elektrischen Feldes verändert jedoch die molekulare Anordnung der elektrooptischen Substanz 3, sodaß der Beobachter ein weißes Bild sehen kann, welches der Form der Elektroden im schwarzen Hintergrund entspricht. Wenn die Polarisationsrichtungen der Linearpolarisationsplatten 11 und 12 derart verlaufen, daß ein Nicol'sches Prisma entsteht, so erreicht bei stromlosem Zustand zwischen den Elektroden das Licht aller Wellenlängen seitens der Lichtquelle IJ den Beobachter,

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indem es durch die Zelle und die beiden Polarisatoren hindurchgeht. Bei Erzeugung eines elektrischen Feldes zwischen den Elektroden wird die molekulare Anordnung verändert, sodaß der Beobachter ein dunkles Bild entsprechend der Form der Elektroden im weißen Hintergrund beobachten kann.

Bei der nachfolgenden Erläuterung wird davon ausgegangen, daß eine elektrooptische Zelle gemäß den Figuren J>6 bis ²I-²J- zwischen den Linearpolarisationsplatten 11 und 12 angeordnet ist.

Diese elektrooptische Zelle 10 ist in der Weise ausgebildet, daß in ihrer elektrooptischen Substanz J5 die Längsrichtung eines Moleküls weitgehend von der Richtung einer Dipolkomponentenkraft abweicht und unter stromloser Bdingung die Moleküle in homogener Phase gleichförmig ausgerichtet parallel zu einer Elektrodenoberfläche liegen, während die Polarisationseinrichtungen der beiden Linearpolarisationsplatten 11 und 12 rechtwinklig zueinander verlaufen. Wenn unter diesen Bedingungen ein elektrisches Feld zwischen den Elektroden erzeugt wird, entsteht der Wirbelstrom oder die Turbulenz der Moleküle in der elektrooptischen Substanz ~5, die eine optische Anisotropie zeigt. Infolgedesssen sieht ein Beobachter ein der Form der Elektroden entsprechendes weißes Bild im schwarzen Hintergrund.

Wenn bei der vorgenannten Anordnung die Moleküle der elektrooptischen Substanz 3 einer elektrooptischen Zelle 10 in Längsrichtung stark abweichen von der Richtung einer Dipolkomponentenkraft und unter stromlosen Bedingungen in homogener Phase

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horizontal verdreht gegenüber einer Elektrodenoberfläche ausgerichtet sind, ergibt sich bei Anordnung einer derartigen dlektrοoptischen Zelle zwischen zwei Linearpolarisationsplatten 11 und 12 mit parallel zueinander verlaufenden Polarisationsrichtungen bei Erzeugung eines elektrischen Feldes zwischen den einander gegenüberliegenden Elektroden ein weißes Bild entsprechend der Form der Elektroden.

Ein weißes Bild entsprechend der Form der Elektroden in schwarzen Hintergrund ergibt sich bei folgender Anordnung: Zwischen zwei Linearpolarisationsplatten 11 und 12 mit parallel zueinander verlaufenden Polarisationsrichtungen wird eine elektrooptische Zelle 10 angeordnet, in deren elektrooptischer Substanz j5 die Längsrichtung eines Moleküls annähernd der Richtung einer Dipolkomponentenkraft entspricht, wobei unter stromloser Bedingung die Moleküle in homogener Phase wagerecht zu einer Elektrodenoberfläche ausgerichtet sind, während ihre Richtung nahe der Innenwandung der Substrate um 90° von der anderen Richtung abweicht. Bei Erzeugung eines elektrischen Feldes zwischen den einander gegenüberliegenden Elektroden ist es hier nicht möglich, in der elektrooptischen Substanz 3 die molekulare Turbulenz zu erzeugen, doch verändert die Wirkung des elektrischen Feldes die molekulare Ausrichtung in der elektrooptischen Substanz ^.

Wenn hierbei die Linearpolarisationsplatten 11 und 12 derart angeordnet sind, daß ihre Polarisationsrichtungen einen Winkel von 90° bilden, sodaß ein Nicol-Prisma entsteht, wird bei

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Erzeugung eines elektrischen Feldes zwischen den einander gegenüberliegenden Elektroden die molekulare Ausrichtung in der elektrooptischen Substanz 3 verändert, sodaß der Beobachter ein schwarzes Bild entsprechend der Form der Elektroden im weißen Hintergrund beobachten kann.

Wenn die Moleküle einer elektrooptischen Substanz gleichmäßig unter stromlosen Bedingungen ausgerichtet sind, !fahrend eine teilweise Erzeugung unterschiedlicher elektrischer Felder zwischen den beiden Elektroden oder Elektrodenpaaren den molekularen Turbulenzstrom in der elektrooptischen Substanz hervorruft, kann, wie dies in Figur 46 dargestellt ist, ein Farbfilter 15 zwischen der elektrooptischen Zelle 10 und der Linearpolarisationsplatte 12 angeordnet werden, sodaß ein von den Elektroden erzeugtes Bild arbig erscheint.

Die Funtkion dieser Anordnung gemäß Figur 46 soll nachstehend kurz erläutert werden. Wenn unter stromlosen Bedingungen die Moleküle der elektrooptischen Substanz 3.gleichmäßig ausgerichtet sind und diese elektrooptische Substanz j5 infolgedessen eine optische Isotropie zeigt, gehen die Lichtstrahlen von der Lichtquelle I3 durch die Linearpolarisationsplatte 11, die elektrooptische Zelle 10 und den Farbfilter 15, können jedoch nicht durch die Linearpolarisationsplatte 12 hindurch. Infolgedessen sieht der Beobachter 14 nur eine schwarze Fläche. Wenn nun zwischen den einander gegenüberliegenden Elektroden ein elektrisches Feld erzeugt wird, wodurch in der elektrooptischen Substanz 3 der molekulare Turbulenzstrom erzeugt wird, so zeigt diese elektrooptische Substanz eine optische Anisotropie.

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Infolgedessen können die Lichtstrahlen von der Lichtquelle 13 durch die Linearpolarisationsplatte 11-, die elektrooptisch^ Zelle 10, den Farbfilter 15 und die Linearpolarisationsplatte 12 hindurch, sodaß ein von den Elektroden erzeugtes farbiges Bild erscheint.

Während vorstehend der Farbfilter 15 zwischen der elektrooptischen Zelle 10 und der Polarisationsplatte 12 angeordnet ist, kann er auch zwischen der elektrooptischen Zelle 10 und der Polarisationsplatte 1.1 angeordnet werden. Außerdem kann der Farbfilter 15 auch auf der linken Seite der Polarisationsplatte 11 angeordnet werden. Falls erforderlich, kann anstelle des Farbfilters 15 auch eine farbige Lichtquelle verwendet werden. Außerdem kann, wenn es auf der Beobachterseite dunkel ist, der Farbfilter 15 auf der dem Beobachter 14 gegenüberliegenden Seite angeordnet werden. Dabei brauchen nicht unbedingt Linearpolarisationsplatten verwendet zu werden, sondern es können auch andere Arten von Polarisationsplatten eingesetzt werden.

Ein weiteres Beispiel der Erfindung zeigt Figur 17* wobei eine elektrooptische Zelle 10, eine Linearpolarisationsplatte 12 und eine gefärbte Linearpolarisationsplatte 16, welche sowohl als Farbfilter wie als Linearpolarisationsplatte dient und anstelle des Farbfilters vorgesehen ist, miteinander kombiniert sind, um ein farbiges Bild zu erzeugen. Bei dieser farbigen Linearpolarisationsplatte 16 ist eine farbige linearpolarisierende Folie 16b an der einen Seite eines Substrats 16a angeordnet. Außerdem ist die farbige linearpolarisierende Folie l6b mit einer Schutzfolie l6c überzogen.

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Figur 48 zeigt ein weiteres Beispiel der Erfindung, bei welchem eine farbige linearpolarisierende Verbundplatte 17, eine elektrooptische Zelle 10 und eine linearpolarisierende Platte 12 miteinander verbunden sind. Die farbige linearpolarisierende Verbundplatte 17 besteht aus farbigen linearpo.larisierenden Folien 17b und.17c auf beiden Seiten eines Substrates 17a. Die beiden Folien 17b und 17c sind durch Schutzfolien 17d bezw. 17e abgedeckt. Bei diesem Beispiel schneiden die optischen Achsen der farbigen linearpolarisierenden Verbundfolien 17b und 17c einander rechtwinklig, sodaß der Beobachter, wenn kein Strom an die Zelle angelegt wird, eine spezielle Farbe auf der ganzen Oberfläche sehen kann. Wenn nunmehr in der elektrooptischen Zelle 10 ein elektrisches Feld erzeugt wird, entsteht ein einfarbiges Farbbild, welches jedoch von dem unterschiedlich ist, welches bei stromloser Zelle sichbar ist, wenn das elektrische Feld stark ist.

Eine Abwandlung der elektrooptischen Zelle aus Figur 46 ist in Figur 49 dargestellt, wobei eine lichtreflektierende Schicht 18 auf der einen Seite der Polarisationsplatte 11 vorgesehen ist. Dadurch ergibt sich eine reflektierende elektrooptische Zelle.

Eine Abwandlung der elektrooptischen Zelle aus Figur 47 zeigt Figur 50, wobei eine lichtreflektierende Schicht 18 auf der einen Seite der farbigen Polarisationsplatte 16 angeordnet ist. Auch hier handelt es sich infolgedessen um eine reflektierende elektrooptische Zelle.

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Figur 51 zeigt ein Blockschaltbild eines Gerätes, in welchem die vorbeschriebene elektrooptische Zelle als Instrument verwendet wird, um Analogdaten eines Tachometers, eines Thermometers, eines Druckmessers oder eines Fotometers anzuzeigen. Dieses in Figur 51 dargestellte Gerät besteht aus einem Detektor 20 zur Aufspürung von Temperatur-, Gewichts-, Strahlenintensitätswerten und dgl., einem Übertrager 21 zur Umwandlung des Detektorausgangs in ein elektrisches Signal und einem Verstärker 22 zur Speisung des Übertragerausganges in die beiden Elektroden der elektrooptischen Zelle 23, welche in der vorbeschriebenen Weise ausgebildet ist. Das Signaldatenanzeigeinstrument kann sehr dünn ausgebildet werden, da es lediglich aus der relativ dünnen elektrooptischen Zelle 23 und dem elektrischen Stromkreis für diese Zelle besteht.

Figur 52 zeigt ein Gerät zum Vergleich und zur Anzeige zweier Analogdaten, wie beispielsweise von rechts und von links kommende Signale einer Stereoanlage durch Verwendung der elektrooptischen Zelle 24, in welcher, wie dies in den Figuren 27, 28, 43 und 44 dargestellt ist, die Kopfelektroden beispielsweise in zwei Gruppen unterteilt sind. Diese Vorrichtung besteht aus Detektoren 25 und 26 zum Aufspüren zweier Analogdaten sowie Verstärkern 27 und 28 für die Detektoren, deren Ausgänge mit den Elektroden einer jeden Gruppe in der vorbeschriebenen elektrooptischen Zelle verbunden sind.

Figur 53 zeigt ein Gerät, welches die elektrooptische Zelle der vorgenannten Art verwendet, um die Tatsache aufzuspüren,

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daß die Ausgangsleistung einer Spannungsquelle 29 einen vorgegebenen Pegel erreicht. Diese Ausgangsspannung wird der elektrooptischen Zelle 30 über einen veränderlichen Widerstand 32 eingespeist, welcher eine geeignete Kontroll- und Steuereinrichtung Jl aufweist.

Figur 54 zeigt ein Gerät, welches die vorbeschriebene Zelle zur Anzeige der Übertragungszeit eines Telefongespräches ausnutzt. Das in Figur 54 dargestellte Gerät besteht aus einem Telefonapparat 33, einer Suchspule 34 zur Aufspürung des elektrischen Pegels des Übertragerkeises, einem an den Ausgang dieser Suchspule angeschlossenen Verstärker 35 und einem von dem Verstärker gespeisten Thyristor 36. Dieser Thyristor 36 ist mit einem Verstellkreis verbunden, welcher aus einem Widerstand 39 und einem Kondensator 40 besteht, wobei die Verbindung über einen Kontakt S4 eines Schalters 38 erfolgt. Dies.er Schalter wird eingeschaltet, wenn der Hörer 37 des Telefongerätes abgenommen wird. Das Gerät besitzt weiterhin eine Stromquelle 41. Ein normalerweise geschlossener Kontakt S5 des Schalters 38 ist mit einem Entladewiderstand 42 des Kondensators 40 verbunden. Die beiden Klemmen des Kondensators 40 sind an einen Spannungsanzeiger 43 angeschlossen, welcher eine elektrooptisehe Substanz enthält.

Dieses Gerät arbeitet folgendermaßen: Beim Abnehmen des Hörers 37 vom Telefonapparat 33 wird der Kontakt S4 geschlossen. Wenn dann die Wählscheibe gedreht wird und die angerufene Person den Hörer von ihrem Telefongerät abnimmt, wird der Übertrager-

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kreis geschlossen. Dadurch wird der elektrische Pegel des Übert aragerkreises verändert und diese Veränderung wird von der Suchspule 34 festgestellt. Die Ausgangsspannung dieser Suchspule wird dann durch den Verstärker 35 verstärkt, wodurch der Thyristor 36 leitend wird. Dadurch beginnt die Aufladung des Kondensators 40 und das Potential an seinen Klemmen nimmt allmählich zu. Infolgedessen zeigen die Elektroden des Spannungsindikators 45 elektrooptische Erscheinungen, beginnend mit der Elektrode, deren zur Erzeugung einer elektrooptischen Erscheinung erforderliche Fremdeingangsspannung am niedrigsten ist. Dadurch wird die Zeitspanne einer Übertragungszeit, d.h. also die zur Herstellung einer Telefonverbindung erforderliche Zeit, angezeigt. Der elektrische Pegel des Übertragerkreises kann übrigens auch dadurch aufgespürt werden, daß die Suchspule direkt an das Telefongerät 33 angeschlossen wird.

Ansprüche:

U 0 9 8 1 5 / Ü 7 9 8

Claims

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Patentansprüche

1) Elektrooptisches Gerät, bestehend aus einer Kopf- und einer ihr gegenüberliegenden Bodenelektrode sowie einer zwischen beiden angeordneten elektrooptischen Substanz, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfelektrode (a) in mehrere Einzelelektroden aufgeteilt ist und zwischen diesen Einzelelektroden und der Bodenelektrode (b) ein in seiner Feldstärke sich stufenweise entsprechend den Einzelelektroden änderndes elektrisches Feld erzeugt ist, wodurch in der elektrooptischen Substanz (3) ein elektrooptischer Effekt mit stufenweise unterschiedlicher Helligkeit und/oder Farbtönung erzielbar ist.

2) Elektrooptisches Gorät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfelektrode in mehrere Einzelelektroden (al, a2, a3) mit unterschiedlicher Flächenausdehnung aufgeteilt ist.

3) Elektrooptisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwischen der Kopfelektrode (alOlalO5) und der Bodenelektrode (blOl) stufenweise unterschiedlich groß sind.

4) Elektrooptisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwischen der Kopfelektrode (al21-al2^5) und der Bodenelektrode (bill) sowie die Flächenausdehnung der einzelnen Elektrodenteile unterschiedlich sind.

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5) Elektrooptisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Teilung der Kopfelektrode (a) erhaltenen Teilelektroden (al_ra4) jeweils an Widerstände (ral-ra4) oder Kondensatoren (CaI-Ca²O unterschiedlicher Kapazitätswerte angeschlossen sind.

6) Elektrooptisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrooptische Substanz (5) eine kristalline Flüssigkeit ist.

7) Elektrooptisches Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die kristalline Flüssigkeit eine eine Mesophase aufweisende Substanz ist.

8) Elektrooptisches Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kristalline Flüssigkeit eine kolloidale Flüssigkeit ist, welche durch Dispersion eines Kristalls wie Wolframoxid, Vanadiumoxid oder Herapathit in einem Lösungsmittel hergestellt wurde.

9) Elektrooptisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfelektrode (a) eine transparente Elektrode ist, welche auf der Rückseite eines transparenten Kopfsubstrats (1) angeordnet ist, und daß die Bodenelektrode (b) auf der Vorderseite eines Bodensubstrats (2) angeordnet ist.

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10) Elektrooptisches Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenelektrode (b) eine auf der Rückseite eines transparenten Bodensubstrates (2) angeordnete transparente Elektrode ist und dadurch das Gerät im Ganzen transparent ist.

11) Elektrooptisches Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenelektrode (b) als lichtreflektierende Elektrode ausgebildet ist und dadurch ein lichtreflektierendes elektrooptisches Gerät erzielbar ist.

12) Elektrooptisehes Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfelektrode und die Bodenelektroden auf einem Seitnteil oder Substrat einander gegenüberliegend angeordnet sind, daß die elektrooptische Substanz zwischen diesem Substrat und einem zweiten Substrat eingefüllt ist, daß die Kopfelektrode in mehrere Teilelektroden unterteilt ist und daß die zur Erzielung elektrooptischer Effekte zwischen den Teilelektroden der Kopfelektrode und der Bodenelektrode erforderlichen elektrischen Feldstärken voneinander unterschiedlich sind, sodaß ein Bild mit stufenweise unterschiedlicher Helligkeit und/oder Farbtönung erzielbar ist.

Elektrooptisches Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem zweiten Substrat eine dritte Elektrode vorgesehen ist.

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14) Elektrooptisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Bodenelektrode gegenüberliegende Kopfelektrode von dieser durch die elektrooptische Substanz getrennt ist, daß die Abstände zwischen beiden Elektroden, die Elektrodenflächen und/oder die Verbindung der Elektroden stufenweise voneinander unterschiedlich ausgebildet sind, sodaß durch die elektrooptische Substanz zwischen den Teilen der Kopfelektrode und der Bodenelektrode eine stufenweise Anzeige mit einer zeitlichen Verzögerung erzielbar ist.

13) Elektrooptisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Außenseiten der Kopfelektroden und der Bodenelektroden jeweils eine Polarisationsplatte angeordnet ist.

16) Elektrooptisches Gerät nach Anspruch I5, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem eine Farbeinrichtung aufweist.

17) Elektrooptisches Gerät nachAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfelektrode und die Bodenelektrode an eine zu messende Stromquell'e angeschlossen sind, sodaß eine Spannung oder ein Strom dieser Stromquelle durch ein cine elektrooptische Erscheinung darstellendes Bild meßbar ist.

16) Elektrooptisches Gerät nach Anspruch I7, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden an einen Übertrager angeschlossen sind, durch welchen Geschwindigkeits-, Temperatur-, Gewichts-, Strahlenintensitäts- und Druckwerte oder dgl. in elektrische Signale konvertierbar sind, sodaß diese Vierte anzeigbar sind.

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ly) Elektrooptisches Gerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfelektrode in zwei gleiche Gruppen von Teilelektroden unterteilt ist, daß die Bodenelektrode und die eine dieser beiden Gruppen der Kopfelektrode an einen Übertrager angeschlossen sind, während die Bodenelektrode und die andere Gruppe der Kopfelektrodenteile an einen anderen Übertrager angeschlossen sind, wobei jeder Übertrager die miteinander zu vergleichenden Vierte in elektrische Signale umwandelt.

20) Elektrooptisches Gerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertrager derart ausgebildet sind, daß durch sie die Geräuschpegel von rechts und links kommender Signale einer Stereoanlage in elektrische Signale umwandelbar sind.

21) Elektrooptisches Gerät nach Anspruch 17* dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfelektrode und die Bodenelektrode an eine zu messende Stromquelle.angeschlossen sind, deren elektrischer Pegel veränderbar ist, wodurch ein vorgegebener Wert der zu messenden Stromquelle feststellbar ist.

22) Elektrooptisches Gerät nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß es einen einen elektrischen Wert eines Übertragerkreises eines Telefongerätes aufspürenden Detektor und einen durch eine Ausgangsspannung des Detektors einschaltbaren Verstellkreis aufweist, und daß dieser Verstellkreis an die Kopfelektrode und die Bodenelektrode einer elektrooptischen Zelle zwecks Anzeige der Übertragungszeit für eine Telefonverbindung angeschlossen ist. ' .

Patentanwalt.

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so .

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