176806. lajstromszámú szabadalom • Infravörös fénnyel vezérelhető folyékony kristálycella
3 176806 4 nyel vezérelhető folyékony kristálycella létrehozását, amely elsősorban a galliumarzenidlézer fényének felel meg. A találmány alapján a bevezetőben említett folyékony kristálycella azzal jellemezhető, hogy a folyékony kristályrétegnek legalább az egyik oldalát infravörös sugárzási tartományban abszorbeáló, a látható fény tartományában azonban lehetőleg áttetsző abszorpciós réteg van elhelyezve. A találmányt a következőkben a rajzokon látható kiviteli alakok alapján írjuk le, ahol az 1—3. ábrák a folyékony kristálycellák kiviteli alakjait legalább egy abszorbeáló réteggel mutatja nagyított metszetben, a 4. ábra bisz(ditiobenzil)-nikkel-komplexvegyület poliamid reakciótermékének abszorpciós jelleggörbéjét öszszehasonlítva a nemkezelt komplexvegyület abszorpciós jelleggörbéjével mutatja. A találmány tárgya folyékony kristálycella, legalább egy abszorbeáló réteggel olyan anyagból, amely a spektrum infravörös részét abszorbeálja, amely azonban viszonylag áttetsző a spektrum látható tartományában. Amikor a folyékony kristálycellát például inf ra vörösen sugárzó galliumarzenid lézerrel vezéreljük, a találmány szerinti abszorbeáló réteg a 850 nanométeres hullámhosszúságú sugárenergiát elnyeli. Az abszorpciós rétegben abszorbeált energia a folyékony kristályréteg specifikus területeit melegíti fel a kívánt kép létrehozására. Az abszorpciós réteg hatásos abszorpciója megnöveli a folyékony kristálycella érzékenységét a sugárzó forrásból származó energiával szemben, vagy lehetővé teszi a folyékony kristálycellához kisebb teljesítményű sugárforrás alkalmazását. A találmány további előnye a viszonylag gyenge abszorpció a spektrum látható tartományában. E tulajdonságok miatt a folyékony kristálycella erős kontúrú és jó kontraszttal dolgozik. Az 1. ábra vázlatosan mutatja az első kiviteli példa keresztmetszetét. Az 1 folyékony kristálycella tartalmazza a 2 folyékony kristályréteget. E célra minden megfelelő folyékony kristályanyag felhasználható. Ilyen anyagok például az n-oktilcianobifenil és homológjai. A 2 folyékony kristályréteg mindkét oldalán áttetsző és elektromosan vezetőképes 3 és 4 elektródarétegek vannak elhelyezve. Ilyen elektródarétegnek megfelelő anyag például a cinkoxid és indiumoxid keveréke. A találmány szerinti 5 abszorbeáló réteg, a 4 elektródaréteg és a 2 folyékony kristályréteg között van elhelyezve. Az 5 abszorbeáló rétegnek nem kell közvetlenül a 2 folyékony kristályréteggel szomszédosán elhelyezve lennie, hanem a 4 elektródaréteg másik oldalán is elhelyezhető. Az 5 abszorbeáló réteg olyan réteg, amely a sugárzó energiát az infravörös tartományon belül szűk területen nyeli el, és a látható tartományban viszonylag kevés energiát nyel el (3500—7000 angströmig). A találmány előnyös kiviteli alakjánál az 5 abszorbeáló réteg a bisz(ditiobenzil)-nikkel és egy poliamid reakcióterméke. Ez a reakciótermék különösen alkalmas a galliumarzenid lézer 850—875 nanométer hullámhossztartományban levő sugárzásának abszorbeálására. Rájöttek, hogy a poliamidok reakciótermékei egy sor nikkel-komplexvegyülettel az infravörös spektrum hullámhosszainak bizonyos tartományaiban abszorbeálnak, és a látható tartományban a fényt áteresztik. Ide tartozik például a bisz(dimetilaminoditiobenzil)-nikkel, a bisz(ditiooktadion-4,5)-nikkel és a nikkelftalocianin. A folyékony kristálycella többi rétege a 6 üvegszubsztrátumra van felhordva. A rétegek felülete is védhető a 7 üvegréteggel. A 2. ábrán a 8 folyékony kristálycella két, 9 és 10 abszorbeáló réteget tartalmaz, amelyek a 11 folyékony kristályréteg mindkét oldalán vannak elhelyezve. A 9 és 10 abszorbeáló rétegeken mindig egy-egy 12 illetve 13 elektróda réteg található. Kívülről a rétegek a 14 üvegréteggel és 15 üvegszubsztrátummal vannak lezárva. Az abszorbeáló rétegek megfelelő mennyiségű színezőanyagot tartalmaznak, vagyis egy nikkel-komplexvegyület reakciótermékét egy poliamiddal, így az ilyen réteg mintegy 60—70%-os abszorbeálást végez. Két abszorbeáló réteg felhasználtakor az összes abszorbeálás még mindig 90%-os nagyságrendű. A két abszorbeáló réteg felhasználásának előnye abban áll, hogy a hő a folyékony kristályréteg mindkét oldalán rendelkezésre áll. Ennek következtében a hőenergia gyorsabban szóródik vagy diffundál a folyékony kristályrétegbe, és így rovidebb vezérlési időket tesz lehetővé. A 2. ábrán látható, két abszorbeáló réteggel rendelkező folyékony kristálycella vezérlési ideje például 25 mikroszekundum nagyságrendű, szemben az 1. ábrán látható, egy abszorbeáló réteggel rendelkező folyékony kristálycella 40 mikroszekundumos időtartamával. A két abszorbeáló réteg felhasználásának további előnye abban áll, hogy mindkét rétegben alacsonyabb lehet a színezőanyag-koncentráció, vagy azonos koncentráció mellett a rétegvastagság csökkenhet. Az ilyen színezőanyagok oldhatósága viszonylag csekély, igen alacsony a koncentrációjú rétegek felhasználásával elkerülhetők az olyan problémák, mint például az oldat alkotóelemeinek kikristályosodása. Kívánatos továbbá az ilyen vékonyabb abszorbeáló rétegek használata azért is, mert az ilyen rétegek simább felülettel rendelkeznek, mint a vastagabb rétegek, amelyek felülete hullámos. A 3. ábrán látható 16 folyékony kristálycella azzal tűnik ki, hogy a 17 és 18 elektródarétegek közvetlenül a 19 folyékony kristályréteghez csatlakoznak. A 20 és 21 abszorbeáló rétegek a 17 és 18 elektródarétegek felső részén található. A folyékony kristálycella külső oldalán a 21 illetve 20 abszorbeáló rétegek felső felületén a 22 üvegréteg és 23 üvegszubsztrátum van elhelyezve. A 3. ábra szerinti kiviteli alak és a 2. ábra szerinti kiviteli alak között a különbség abszorbeáló rétegek elhelyezésében van, az elektródarétegekhez viszonyítva a folyékony kristályréteg körül. A 3. ábra szerinti elrendezés előnyös kiviteli alak, mivel az abszorbeáló rétegekben nem léphetnek fel dielektromos veszteségek, mint ahogy az a 2. ábra szerinti kiviteli példánál előfordul. Ennek következtében a 3. ábra szerinti cella kisebb feszültséggel tehető ismét átlátszóvá. A 3. ábra szerinti cellánál ez a feszültség mintegy 40%kal alacsonyabb. A 2. ábra szerinti cellánál például az átlátszóvá tételhez mintegy 90 V-os feszültségre van szükség, míg a 3. ábra szerinti cellánál ugyanehhez elegendő mintegy 40 V. A 4. ábrán a bisz(ditiobenzil)-nikkel és poliamid keverékének abszorpciója látható, ahol a 24 görbe az egyszerű keverékét, a 25 görbe a hőkezelt reakciótermékét mutatja. Az N-metilpirrolidon szubsztanciájának egyszerű keveréke 940 nanométernél rendelkezik a maximális ab-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
