DE2200241A1

DE2200241A1 - Optisches Filtersystem II

Info

Publication number: DE2200241A1
Application number: DE19722200241
Authority: DE
Inventors: Leder Lewis Beebe; Adams James Ewing; Haas Werner Erwin Louis
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1971-01-06
Filing date: 1972-01-04
Publication date: 1972-07-27
Also published as: GB1373171A; US3679290A; CA959687A; JPS532330B1

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dipl.-1'ng. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN " POSTFACH S60 820 2200241 MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22

Kn

CASE: 762 (XD/313O) - ClC

XEROX CORPORATION
Xerox Square, Rochester, N.Y. 14603, Y.Sij.A.

Optisches PiItersystem il

Die Erfindung betrifft ein optisches Filtersystem, insbesondere ein optisches Filtersystem, das flüssige," kristalline Substanzen benutzt.

Flüssige, kristalline Substanzen zeigen physikalische Eigenschaften, von denen einige in typischer YJeise mit Flüssigkeiten verbunden sind und andere, die allein für feste Kristalle typisch sind. Derliame "flüssige Kristalle" ist für Substanzen üblich geworden, die diese doppelten Eigenschaften besitzen. Es ist bekannt, daß flüssige Kristalle in drei verschiedenen Formen auftreten; in der smektischen, der

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nematisch'en und der cholesterischen Form. Diese Strukturformen werden manchmal als Mesophasen bezeichnet, womit angedeutet wird, daß sie Stoffzustände darstellen, die zwischen dem flüssigen und kristallinen Zustand liegen. Die drei oben genannten Mesophase-Formen flüssiger Kristalle sind durch verschiedene physikalischen Strukturen charakterisiert, in denen die Moleküle der Verbindung in einer Struktur angeordnet sind, die für jede der drei mesomorphen Strukturen einzig ist. Jede dieser Strukturen ist auf dem Gebiet der Flüssigkristalle bekannt.

Es hat sich gezeigt, daß flüssige Kristalle gegenüber Temperatur, Druck, Scherkräften, fremden chemischen Verbindungen und elektrischen und magnetischen Feldern empfindlich sind oder auf sie reagieren, vergl. hierzu die britischen Patentschriften 1 235 552 und 1 235 553, die U.S.Patentschrift 3 114 838, die französische Patentschrift 1 484 584 und die US-Patentschrift- 3 409 404. Flüssige Kristalle haben sich auch als brauchbar in Abbildungssystemen erwiesen, vergl. hierzu die deutsche Patentanmeldung P 20 51 505.3 und die am 5 .Mai 1969 angemeldete U.S."' Patentanmeldung Nr.821 565 .

In wachsenden Gebieten der Technologie, wie dem Gebiet der flüssigen Kristalle werden oft neue Methoden, Vorrichtungen, Zusammensetzungen und Industrieerzeugnisse für die neuartige Anwendung der Technologie gefunden. Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues und vorteilhaftes optisches Filtersystem, das flüssige kristalline Substanzen benutzt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines neuen optischen Filtersystems, eines optischen Filtersystems, das flüssige, kristalline Substanzen mit optisch negativen Eigenschaften benutzt, eines optischen Filtersystems, das im wesentlichen alle Wellenlängen der einfallenden Strahlung zwischen und einschließlich den ultravioletten und infraroten Gebieten des elektromagnetischen Spektrums

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durchläßt,, während gleichzeitig eine oder mehrere ausgewählte Wellenlängenbanden innerhalb der einfallenden Strahlung reflektiert werden.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines optischen Filtersystems, das für den Gebrauch im ultravioletten , sichtbaren und infraroten Gebiet des elektromagnetischen Spektrums geeignet ist. Darüberhinaus sollen die optischen Filter relativ billig sein und in relativ großen Abmessungen hergestellt werden können.

Allgemein gesagt wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man Gebrauch von den einzigartigen optischen Eigenschaften flüssiger, kristalliner Substanzen macht, die optisch negative Eigenschaften besitzen. Doppelbrechung, auch als Doppelreflexion bezeichnet, ist ein-optisches Phänomen, das für einige feste Kristalle und die meisten flüssigen Kristallsubstanzen charakteristisch ist. Trifft ein Strahl unpolarisiertes Licht eine doppelbrechende Substanz, so wird er in zwei polarisierte Komponenten aufgespalten, deren Transver-" salschwingungen in rechten Winkeln zueinander stehen. Die\ beiden Komponenten werden bei verschiedenen Winkeln durch die Substanz gebrochen und treten aus als polarisierte Lichtstrahlen. Mit dem Begriff "flüssige, kristalline Substanzen, die optisch negative Eigenschaften besitzen" sind hier solche gemeint, für die der ausserordentli.che Brechungsindex ^J, kleiner als der ordentliche Brechungsindex- n_Q ist. . . Cholesterisehe, flüssige Kristallsubstanzen zeigen diese Eigenschaft. Eine ausführliche Beschreibung dieses Phänomens ist in "Optical Crystallography", Wahlstrom, 4,Auflage, Wiley and Sons, Inc., New York, zu finden.

Die Moleküle in cholesterischen, flüssigen Kristallen sind in sehr dünnen Schichten angeordnet, wobei die Längsachsen der Moleküle parallel zueinander und zur Ebene der Schichten innerhalb jeder Schicht liegen. Wegen dieser Konfiguration "der

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Moleküle ist die Richtung der Längsachsen der Moleküle in jeder Schicht geringfügig aus der entsprechenden Richtung in benachbarten Schichten verlagert. Biese Verlagerung ist kumulativ über aufeinanderfolgende Schichten, so daß die Gesamtverlagerung einen spiraligen Weg beschreibt. Eine umfassende Beschreibung der Struktur cholesterischer, flüssiger Kristalle ist in "Molecular Structure and the Properties of Liquid Crystals", G.W. Gray, Academic Press, 1962, zu finden.

Cholesterische flüssige Kristalle haben die Eigenschaft, daß, wenn die Ausbreitungsrichtung des planpolarisierten oder unpolarisierten Lichtes längs ihrer Spiralachse verläuft, d.h. wenn das Licht in einer Richtung senkrecht zur Längsachse der Moleküle eintritt, dieses Licht beim Durchgang durch dünne Filme derartiger flüssiger Kristalle im wesentlichen unangegriffen bleibt, ausgenommen eine Wellenlängenbande, die um die Wellenlänge ^₀ herum zentriert ist, wobei ^₀ = 2 np ist und η den Brechungsindex der flüssigen Kristallsubstanz und ρ die Gewindesteigung oder den Wiederholungsabstand der Spiralstruktur darstellen. Die Bandenbreite Δλ dieser um^ zentrierten Bande ist im typischen Pail in der Größenordnung von etwa

λθ H

Licht einer Wellenlänge ^₀ zeigt der cholesterische flüssige Kristall unter diesen Bedingungen selektive Reflexion des Lichtes, so daß ungefähr 50 $ des Lichtes reflektiert werden und ungefähr 50 $ durchgelassen werden (unter der Annahme, daß die Absorption vernachlässigbar ist, was gewöhnlich der Fall ist), wobei beide, der reflektierte und der durchgelassene Strahl annähernd zirkulär polarisiert sind.

Bei Licht mit einer Wellenlänge um \q herum aber nicht bei hat man den gleichen Effekt jedoch nicht vollständig. Das durchgelassene Licht ist nicht zirkulär polarisiert sondern

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stattdessen elliptisch polarisiert» Man sagt* daß die cholesterischen, flüssigen Kristalle, welche diese Eigenschaft der selektiven Lichtreflexion in einem um die Wellenlänge \q herum zentrierten Gebiet zeigen, sich in der "Grandjean"» oder "gestörten" Textur (übergeordnete Struktur) befinden. Venn ^₀ in sichtbarem Spektrum liegt, erscheint der flüssige, kristalline Film als habe er die ^₀ entsprechende Farbe und wenn \_Q ausserhalb des sichtbaren Spektrums liegt, erscheint der Film farblos.

In Abhängigkeit von dem inneren Drehsinn der Schraubennatur der Substanz, d.h. sei es daß sie rechtsgängig oder linksgängig ist, handelt es sich bei dem Licht, das im Gebiet um Xq durchgelassen wird, entweder um rechtszirkular-polarisiertes Licht (RHCPL) oder linkszirkular-polarisiertes Licht (LHCPL). Das durchgelassene Licht ist zirkulär polarisiert im gleichen Polarisationssinne, wie er der Schraubennatur der Substanz innewohnt. Ein cholesteriocher, flüssiger Kristall mit einer inneren Helixstruktur, die linksgängigen Schraubensinn besitzt, läßt LHCPL durchgehens, und eine Substanz mit einer Helixstruktur, die rechtsgängigen Schraubensinn hat, läßt RHCPL durchgehen.

Nachfolgend werden diese cholesterischen, flüssigen Kristallsubstanzen entsprechend der allgemeinen Übung durch die Art des bei ^₀ reflektierten Lichtes identifiziert«, Wenn ein Film als rechtsgängig bezeichnet wird, so ist damit' gemeint, daß er RHCPL reflektiert und wenn ein Film als linksgängig bezeichnet wird j so ist damit gemeint, daß er LHCPL reflektiert.

Eine rechtsgängige, cholesterisch^, flüssige Kristallsubstanz läßt LHCPL im wesentlichen vollständig bei \q durchgehen, während die gleiche Substanz nahezu vollständig RHCPL reflektiert «, Umgekehrt ist ein linksgängiger Film nahezu transparent für RHCPL bei ^₀ ^und reflektiert LHCPL. Da planpolarisiertes oder unpolarisiertes Licht gleiche Mengen RHCPL und

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LHCPL enthält, läßt ein cholesterischer, flüssiger Kristallfilm bei diesen Lichtquellen ungefähr 50 $> bei /L· durchgehen,, wenn der flüssige Kristall in seiner "Grandjean"-Textür ist. Figur 1 zeigt die Intensität des "Outputs" für eine flüssige " Kristallsubstanz mit einem j\_Q-Wert von 4000 Ä, wenn Weißlicht auf sie gerichtet wird.

Eine weitere' einzigartige optische Eigenschaft optisch negativer flüssiger Kristallfilme ist die, daß im Gegensatz zur normalen Situation, wenn Licht reflektiert wird, z.B. durch einen Spiegel, wo der Sinn der Zirkular-Polarisation des reflektierten Lichtes umgekehrt wird, dieses gleiche Phänomen nicht mit Licht auftritt, das durch diese flüssigen Kristallfilme reflektiert wird. Der Sinn der Zirkular-Polarisation von Licht, das von diesen flüssigen Kristallsubstanzen reflektiert worden ist, ist nicht umgekehrt, er bleibt vielmehr der gleiche wie er war, bevor er mit der flüssigen Kristallsubstanz in Berührung kam. Beispielsweise wenn HHCPL mit einer Wellenlänge \q auf einen rechtsgängigen PiIm mit /\₀ = 2 np gerichtet wird, so wird es im wesentlichen voll- " ständig reflektiert und nach der Reflexion bleibt es RECPL. Würde das gleiche Licht auf einen Spiegel gerichtet, so würde das reflektierte Licht LHCPL sein. Die Erfindung benutzt diese einzigartigen Eigenschaften optisch negativer, flüssiger Kristallsubstanzen für die Schaffung eines neuen optischen Filtersystems.

Erfindungsgemäß werden die beiden optisch negativen flüssigen Kristallfilme, die den gleichen ^_O-Wert besitzen, die aber entgegengesetzten inneren Drehsinn haben, in Kombination angeordnet und einfallendes Licht wird auf die Vorrichtung gerichtet, vorzugsweise so, daß die Richtung der Lichtausbreitung längs der Schraubenachsen der flüssigen Kristallsubstanzen verläuft. Die Wellenlängen des einfallenden Lichtes, die weit von ^₀ entfernt sind, d.h. diejenigen, die ausserhalb der um Q herum zentrierten Bande liegen, werden im wesentlichen'

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vollständig von den flüssigen Kristallfilmeii durchgelassen. Man überlege jedoch, was innerhalb der um Iq herum zentrierten YTeIlenlängenbande geschieht„·Zum Zwecke der Erörterung wird angenommen, daß das einfallende Licht zuerst den linksgängigen flüssigen Kristallfilm berührt und anschließend den rechtsgängigen Film; man mache sich jedoch klar, daß der gleiche Effekt erzielt würde, wenn die relative Lage der Filme zueinander umgekehrt wäre« Die LHCPL-Komponente des einfallenden Lichtes rund um \_Q trifft den lingsgängigen flüssigen Kristallfilm und wird im wesentlichen reflektiert* Die RHCPL-Komponente des einfallenden Lichtes rund um

J wird im wesentlichen vollständig von dem linksgängigen PiIm ! durchgelassen. Sobald sie mit dem rechtsgängigen flüssigen ^! Kristallfilm in Berührung kommt, wird die RHCPL-Koraponente im wesentlichen vollständig reflektiert, wobei das reflektierte Licht EHCPL bleibt und auf den linksgängigen Film zurückge-• schickt wird. Da das reflektierte Licht noch RHCPL ist, wird ' es im wesentlichen vollständig von dem linksgängigen Film durchgelassen. Die Kombination von flüssigen Kristallfilmen

mit gleichen ^-Werten aber mit entgegengesetztem innerem . Drehsinn lassen daher tatsächlich das gesamte einfallende .-, Licht durchgehen, ausgenommen die um /L· herum zentrierte Wellenlängenbande. Dieses Ergebnis veranschaulicht Figur 2.

Im folgenden wird jedes Paar flüssiger Kristallfilme, wobei jeder einen inneren Drehsinn hat, der dem anderen entgegengesetzt ist, die aber zusammen die gesamte einfallende Strahlung innerhalb eines breiten Wellenlängenbereiches durchlassen, ausgenommen eine Wellenlängenbande, die um die Wellen- ; länge /^q herum zentriert ist, als ein komplementäres, ebenbürdiges Paar flüssiger Kristallfilme bezeichnet.

Der durch eine solche Kombination flüssiger Kristallfilme erzielte Effekt kann auf verschiedene Weise benutzt werden. Wo . z.3. eine kontinuierliche Breitbandlichtquelle, die auch eine Schmalbandlichtquelle enthält, z.B. eine Xenonlampe als Licht

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quelle verwendet wird, kann die Schmalbandstrahlung aus der Lichtquelle entfernt werden, ohne daß etwas von der Breitbandstrahlung entfernt wird. Ausserdem kann jede Zahl optischer Filter, bestehend aus Kombinationen ähnlich den beschriebenen, in Reihe gestapelt werden, um jede Zahl verschiedener Strahlungsbanden aus einer Lichtquelle zu entfernen. Sehr wichtige praktische Vorteile derartiger Pilter sind die, daß sie in relativ großen Abmessungen zur Verfügung gestellt werden können und relativ billig sind, da sie nicht schwierig herzustellen sind und die Materialien selbst nicht teuer sind.

Die neue Technik der Erfindung kann auch zur Steigerung der Bildhelligkeit benutzt werden. Auf dem Fachgebiet ist es bekannt, daß die Schraubensteigung eines cholesterischen, flüssigen Kristallfilmes recht empfindlich sein kann gegenüber Einflüssen, wie Temperatur, Druck, Scherkräften, magnetischen Feldern, elektrischen Feldern, chemischen Dämpfen, Ultraviolett-Licht und anderen. Wenn daher die Schraubensteigung der cholesterischen, flüssigen Kristallsubstanz in Reaktion auf einen Reiz verändert wird, wird auch die Färbe des reflektierten Lichtes verändert. Diese cholesterischen-, flüssigen Kristallfilme können daher als Überwachungstechniken verwendet werden, um die Anwesenheit derartiger Reize aufzuspüren oder um Veränderungen in den Reizen selbst anzuzeigen. Die optischen Filterkombinationen der Erfindung können verwendet werden, um das von dem System, reflektierte Licht zu verstärken. Es ist ersichtlich, daß wenn man ein komplementäres ebenbürdiges Paar cholesterischer, flüssiger Kristallfilme in den Weg des einfallenden Lichtes stellt, das reflektierte Licht um einen Faktor bis zu zwei intensiver sein wird als in der Situation, wenn nur ein einziger Film für diesen Zweck verwendet wird. Eine derartige Überwachungstechnik kann daher durch die Verwendung des optischen Filtersystems der Erfindung wesentlich empfindlicher gemacht werden. Die nachfolgende detaillierte Beschreibung zahlreicher bevorzugter Ausführungsformen soll die Erfindung noch verständlicher

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machen,, insbesondere werden die beiliegenden Zeichnungen nachfolgend erörtert:

Pig. 1 ist eine graphische Darstellung der intensität des "Outputs", den man erhält, wenn einfallendes Weißlicht auf einen einzigen cholesterischen flüssigen Kristallfilm mit einem bestimmten ^₀ gerichtet wird.

Pig. 2 ist ein Schema, das den Effekt beschreibt, der auftritt, wenn einfallendes licht auf einen typischen optischen Filter der Erfindung gerichtet wird.

Pig. 3 und 3a sind schematische Seitenansichten eines Querschnittes von typischen optischen Filtern, die gemäß der Erfindung aufgebaut sind.

Pig. 4 und 4a sind graphische Darstellungen der Intensität

des "Outputs", den man erhält, wenn einfallendes Weißlicht auf die in den Pig. 3 bzw..3a

gezeigten optischen Filter gerichtet wird. _

Pig. 5 ist eine schematische Seitenansicht eines Querschnittes einer Ausführungsform der Erfindung, die zur Aufspürung verschiedener Fremdreize oder Veränderungen darin geeignet ist.

Pig, 6 ist eine graphische Darstellung, in welcher für Zusammensetzungen, die verschiedene Mengen zweier cholesterischer flüssiger Kristallsubstanzen mit entgegengesetztem inneren Schraubensinn enthalten, ^q gegen die Zusammensetzung aufgetragen ist.

Zurück zu Figur 3, sie zeigt einen optischen Filter, allgemein mit 10 bezeichnet, der cholesterische, flüssige Kristallfilrae und 11' mit Schutzteilen 12 bzw, 12' besitzt und gegebenen-

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falls durch Trennglieder 14 getrennt ist. Die ch.olesterisch.en, flüssigen Kristallfilme werden so gewählt, daß sie den gleichen JL-Wert besitzen aber von entgegengesetztem inneren Drehsinn sind. In dieser Ausführungsform haben zum Zwecke der Veranschaulichung die Mime 11 und 11» jeweils einen ^Q-Wert.. von etwa 8000 Ä, wobei der eine rechtsgängig ist und der andere linksgängig. Es ist klar, daß die Stellung der beiden Filme zueinander variiert werden kann, ohne die Arbeit der Vorrichtung zu beeinträchtigen, d.h. jeder kann vor dem anderen angebracht sein.

Jede geeignete cholesterische, flüssige, kristalline Substanz, Gemische davon oder Zusammensetzungen, die cholesterische, flüssige Kristalle enthalten oder Zusammensetzungen, die optisch negative, flüssige, kristalline Eigenschaften besitzen, können in dem optischen Filtersystera der Erfindung verwendet werden. Zu typisch geeigneten cholesterischen flüssigen Kristallen gehören Derivate aus Umsetzungen von

Cholesterin und anorganischen Säuren, z.B. Gholesteryl- -

chlorid, Cholesterylbromid, Cholesteryljodid, Cholestery1-fluorid, CholesteryInitrat; Ester, stammend aus Reaktionen von Cholesterin und Carbonsäuren, z.B. Cholesterylerotonat; Cholesterylnonanoat, Cholesterylhexanoat5 Cholesterylformiat; Cholesteryldocosonoat; Cholesterylpropionat; Cholesterylacetatj Cholesterylvaleratj Choleeterylvacconatj Cholestery1-linolat; Cholesteryllinoleat; Cholesteryloleat; Cholestery1-erucat; Choleeterylbutyrat; Cholesteryleaproat; -CholesteryI-laurat; CholesterylmyriBtat; Cholesterylclupanodonat; Äther des Cholesterins, wie Cholesteryldecyläther; Cholestery1-lauryläther, Cholesteryloleyläther; Cholesteryldodecyläther; Carbamate und Carbonate des Cholesterins, wie Cholestery1-decylcarbonat; Cholesteryloleylcarbonat; Cholesterylmethylcarbonat; Cholesteryläthylcarbonat; Cholesterylbutylcarbonat; Cholesteryldocosonylcarbonat; Cholesterylcetylcarbonat, Cholesteryl-p-nonylphenylcarbonat; Cholesteryl-2-(2-äthoxy-

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äthoxy)-äthylcarbonatf Cholesterol-^-(2~butoxyäthoxy)-äthylcarbonatj Cholesteryl-1-»2<-(2-metliozyätlioxy)~äthylcarbonati Cholesterylgeranylcarbonatj Cholesterylheptylcarbamat und Alkylamide und aliphatisch^ sekundäre Amine, abgeleitet von 3-ß-Amino-A5-eholesten und Gemische davon? Peptide, wie Poly-^-benzyl-£-glutainat; Derivate von ß-Sitosterin, wie Sitosterylehorid und Amylester von Cyanbenzyliden-aminocinna— .mat. Die Alky!gruppen in diesen Yerbindungen sind im typischen Falle gesättigte oder ungesättigte Fettsäuren oder Alkohole mit weniger als etwa 25 Kohlenstoffatomen und ungesättigte Ketten von weniger als etwa 5 doppelgebundenen olefinischen Gruppen. Arylgruppen in den obigen Yerbindungen umfassen im typischen Palle einfach-substituierte Benzolringverbindungen.·Jede der obigen Verbindungen und jedes der Gemische aus diesen Verbindungen kann ,für die cholesterischen, flüssigen, kristallinen Materialien im vorteilhaften System der vorliegenden Erfindung geeignet sein.

Zusammensetzungen, die eholesterisehe, flüssige Kristalle und nematische, flüssige, kristalline Substanzen enthalten, können ebenfalls als die flüssigen, kristallinen Filme des-optisehen Filtersystems verwendet werden und es wurde gefunden, daß derartige Zusammensetzungen bis zu 98 Gew.~$ nematische Komponente enthalten können und dennoch erfindungsgemäß, weiter funktionieren* Jede geeignete nematische, flüssige, kristalline Substanz kann in dieser Weise verwendet werden. Typische geeignete nematische, flüssige Kristalle,, die in Kombination mit den.cholesterischen, flüssigen^ kristallinen Substanzen verwendet werden können, schließen ein: p-Azoxyanisol, p-Azoxyphenetol, p-Butoxybenzoesäure, p-Methoxyzimtsäure, Butyl-p-anisyliden-p'-amino-cinnamat, 'Anisyliden-p-amino-phenylacetat, p-Äthoxybenzalamino-a-methylzimtsäure, 1,4-Bis-(p~äthoxybenzyliden)-cyclohexanon, 4,4'-Dihexyloxy-benzol, 4,4⁵-Diheptyloxy-benzol, Anisal-p-amino-azobenzol, Anisaldazin, QC-Benzol-azo-Canisal-a'-naphthylamin), Anisyliden-p-n-butylanilin, η,η'-Honoxybenzol-toluidin, Gemi-

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sehe der obigen Substanzen und viele andere.

Zusammensetzungen, die als flüssige Kristallfilme des neuen optischen Filter.systems geeignet sind, können auch Gemische von cholesterischen, flüssigen Kristallen und geeigneten emektischen, flüssigen kristallinen Substanzen sowie Gemische von cholesterischen, flüssigen Kristallen und geeigneten nicht-flüssigen kristallinen Substanzen, die mit der cholesterischen, flüssigen Kristallkomponente verträglich sind, einschließen.. Zu typischen geeigneten nicht-flüssigen kristallinen Materialien gehören Cholesterin, Lecithin und dergleichen. Zu typischen geeigneten smektischen, flüssigen, kristallinen Substanzen gehören n-Propyl-4'-äthoxybiphenyl-4-carboxylat; 5-Chlor-6-n-heptyloxy-2-naphthoesäure; Niedrigtempera tur-Mesophasen von Cholesteryloctanoat, Cholesterylnonanoat und andere offenkettige aliphatische Ester des Cholesterins mit einer Kettenlänge von 7 oder mehr, Cholesteryloleat; Sitosteryloleatj Cholesteryldecanoat; Cholesteryllaurat; Cholesterylmyristat; Cholesterylpalmitat; Cholesterylstearat; 4^f-n-Alkoxy-3^f-nitro-biphenyl-4-carbonsäuren; Äthyl-p-azoxycinnamat; ithyl-p-4-äthoxybenzylJdenaminocinnamat; Äthyl-p-azoxybenzoat; Kaliumoleat; Ammoniumoleat; p-n-Octyloxybenzoesäure; die Hiedrigtemperatur-Mesophase von 2-p-n-Alkoxybenzyliden-aminofluorenonen mit einer Kettenlänge von 7 oder mehr; die Niedrigtemperatur-Mesophase von p-(n-Heptyl)-oxybenzoesäure; wasserfreies*Natriumstearat; Thallium-(I)-stearat; Gemische davon und andere.

Gemische flüssiger Kristalle können in organischen Lösungsmitteln, wie Chloroform, Petroläther und anderen hergestellt werden, die gewöhnlich aus der Mischung abgedampft werden, wobei die flüssige Kristallzusammensetzung zurückbleibt. Andererseits können die einzelnen Komponenten der flüssigen kristallinen Mischung direkt vereinigt werden, indem man die gemischten Komponenten über die isotrope Übergangstemperaturerhitzt.

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Die obigen Zusammenstellungen von typischen geeigneten flüssij gen kristallinen Substanzen sollen auch deren Gemische ein-■ schließen. Diese Listen sollen nur einen Überblick geben und * ! stellen keine erschöpfende Aufzählung dar, sie sollen die ; Erfindung auch nioht auf die genannten speziellen Materialien- '-. einschränken. Obgleich jede flüssige, kristalline Zusammen-Setzung, die>eholesterische, flüssige, kristalline Eigenschaften besitzt, für den Gebrauch in der vorliegenden Erfindung geeignet ist, sollte man sich klar darüber sein, daß -mehrere verschiedene cholesterische, flüssige Kristallsub- ^: stanzen oder Gemische daraus oder Kombinationen von chole-

sterischen, flüssigen Kristallsubstanzen mit anderen Sub- * stanzen, wie die oben erwähnten, die nötigen Eigenschaften, \ die sie für den erfindungsgemäßen Gebrauch geeignet machen, nur in einem spezifischen Temperaturbereich besitzen, der bei , Raumtemperatur oder wesentlich unter oder über Raumtemperatur ' liegen kann. Jedoch all die verschiedenen Substanzen, Gemische oder Kombinationen funktionieren erfindungsgemäß bei irgendeiner Temperatur. Im typischen Falle wird das optische" ^; Filtersystem der Erfindung bei oder nahe Raumtemperatur verwendet. Man zieht es daher vor, flüssige Kristallsubstanzen zu verwenden, die einen flüssigen Kristallzustand bei oder nahe Raumtemperatur haben. Allgemein gesagt ist die flüssige Kristallsubstanz vorzugsweise bei der gewünschten Arbeitstemperatur im flüssigen Kristallzustand. Für optimale Ergeb- : nisse besitzen die in den optischen Filtern der. vorliegenden Erfindung verwendeten flüssigen Kristallfilme vorzugsweise eine D,ieke von etwa 0,5 bis etwa 20/U. Die erfindungsgemäß erzielten Effekte sind nicht von der Filmdicke abhängig, die Filmdicke sollte jedoch vorzugsweise größer als \q sein, damit ^: volle Intensität im reflektierten Licht erreicht wird. Wenn die Filme relativ dünn sind, d.h. wenn sie eine Dicke haben, die geringer als die Wellenlänge \_Q ist, so werden sie das Licht um A₀ herum nicht so selektiv reflektieren wie früher beschrieben. Wenn die Filme von relativ großer Dicke sind, so

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I richten sich gewöhnlich die Moleküle nicht richtig aus und

\ dae beobachtete Verhalten stimmt nicht mit den optimalen Er-

■ gebnissen überein, die mit dieeem optischen FilterBystem er-

I reichbar sind. Für flüssige Kristallfilrae, die ein ^₀ im

' sichtbaren Gebiet haben, liefern Filmdicken von etwa 3 bis

\ etwa 1OyU optimale Ergebnisse.

l Die flüssigen Kristallfilme 11 und 11'·Bind im typischen Falle ι klebrig, weich, viskos, glasig oder flüssig und werden daher ¹ vorzugsweise mit äußeren Schutzschichten 12 bzw. 12* bedeckt, -

um die Filme vor Fremdstoffen, wie Staub, Insekten oder der-¹ gleichen zu schützen. Die schützenden Aussenschichten dienen ι dem Zweck, die flüssigen Kristallfilme an Ort und Stelle und

frei von Verschmutzung zu halten. Die schützenden Aussen-I schichten können daher aus jedem geeigneten Material be-S stehen, flexibel oder starr, das für die einfallende Lichti strahlung optisch transparent ist und das nicht mit den i flüssigen, kristallinen Filmen oder anderen Komponenten des ; optischen Filters reagiert. Zu typischen für diesen Zweck ge- : eigneten Materialien gehören Glas, klare Kunststoffe, z.B.'

Tedlar, Mylar, Polyäthylen, Polypropylen oder dergleichen..und j andere Materialien, welche die geforderten Eigenschaften be- ; sitzen. Weiterhin verwendet man vorzugsweise Materialien, I die etwa den gleichen Brechungsindex haben wie die flüssigen

Kristallfilme, um Lichtverluste minimal zu halten» Die ' ! schützenden Aussenschichten haben im typischen Falle eine ; Dicke von etwa 0,0063 mm bis etwa 0,254 mm (0,25 bis etwa \ 10 mils).

I Das Trennglied 14 ist eine gegebenenfalls Komponente des opti- ! sehen Filtersystems der Erfindung. Das Trennglied 14 kann aus ' jedem geeigneten Material bestehen, welches für die einfalleni de Lichtstrahlung optisch isotrop und transparent ist. Zu typischen geeigneten Materialien gehören Glas, geschmolzenes Siliciumdioxyd und beliebige andere Materialien, welche die geforderten Eigenschaften besitzen. Weiterhin verwendet man'vor-

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izugsweise Materialien, die etwa den gleichen Brechungsindex haben'wie die flüssigen Kristallfilme, um die Reflexionsverluste des Lichtes minimal zu halten«

Pur optimale Ergebnisse wird der optische !Filter 10 Vorzugs- weise so im Weg eines Lichtstrahles aus einer Lichtquelle angeordnet, das die einfallende Strahlung, in diesem Falle sichtbares Licht, dargestellt durch die Pfeile 16, den Pil-•fcer unter senkrechtem Einfall erreicht, wobei die flüssigen Kristallfilme 11 und 11^f Torzugsweise so angeordnet sind, daß die Schraubenachsen der flüssigen Kristallfilme in der Richtung der Lichtausbreitung liegen. Die Charakteristika des austretenden Strahles 18 sind in Mg₀ 4 graphisch dargestellt. Man sieht, daß der optische PiIter 10 im wesentlichen vollständig alle Wellenlängen der einfallenden Strahlung durchläßt, mit Ausnahme der Wellenlänge, die in der um ^₀ herum zentrierten Bande der flüssigen Kristallfilme 11 und 11· liegen (^₀ = etwa 8000 A in diesem PaIIe)₉ wohingegen die um ^Q zentrierten Wellenlängen iin wesentlichen vollständig -reflektiert und aus dem austretenden Strahl entfernt werden« Es ist natürlich klar, daß dann, -wenn die einfallende Strahlung nicht senkrecht zu den flüssigen Kristallfilmen einfällt, so daß die Schraubenachsen der flüssigen Kristallsubstanzen nicht exakt längs der Lichtausbreitungsrichtung liegen, der optische Pilter weiterhin erfindungsgemäß funktioniert, jedoch mit einer gewissen Verschlechterung in'der Bandenbreite des reflektierten Wellenlängenbandes«, Einzelheiten, Vielehe die Zusammensetzungen der flüssigen Kristallfilme und die Herstellung des optischen Puters betreffen, sind in Beispiel 1 ■ zu finden.

Pigur 3a veranschaulicht eine andere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Dort wird ein optischer Pilter mit zwei Sätzen komplementärer ebenbürdiger flüssiger Kristallfilme gezeigt, die in Reihe gestapelt sind. Die flüssigen Kristallfilme 20 und

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20· haberi L^-Werte von etwa 5OOO Ä und sind rechtsgängig bzw. linksgängig und die flüssigen Kristallfilme 22 und 22' haben ' A₀-Werte von etwa 8000 S. und sind linksgängig bzw, rechtsgängig. Die Charakteristika des austretenden Strahles 24 sind in Pig, 4a z!u sehen. Eine detaillierte Beschreibung der Zusammensetzungen, die für die flüssigen Kristallfilme verwendet werden und der Herstellung des optischen Filters,wird unten in Beispiel 2 gegeben. Jedes der beiden Paare komplementärer, ebenbürdiger, flüssiger Kristallfilme kann nächst zu dem auf den Filter gerichteten einfallenden licht placiert werden. Alternativ können die einzelnen flüssigen Kristallfilme in jeder beliebigen Reihenfolge angeordnet werden und liefern weiterhin die gleichen Ergebnisse»

Natürlich kommt den in den Figuren 3 und 3a gezeigten Ausführungsformen nur stellvertretende Bedeutung zu, da - wie früher schon erwähnt - jede Zahl ebenbürdiger komplementärer Paare flüssiger Kristallfilme in Reihe angeordnet werden kann, um einen optischen Filter zu bilden. Obgleich die Äq~ Werte der flüssigen Kristalle in den beschriebenen Ausfüh~ rungsformen im sichtbaren Spektrum waren, können darüber-" hinaus erfindungsgemäß optische Filter aufgebaut werden, die ausgewählte Wellenlängenbanden in jedem Gebiet des elektromagnetischen Spektrums entfernen. Es können optische Filter hergestellt werden, die ausgewählte Wellenlängenbanden im elektromagnetischen Spektrum bei Wellenlängen von etwa 2700 bis etwa io/U entfernen.

Figur 5 veranschaulicht eine Ausführungsform der Erfindung, in der die Bildaufhellungseigenschaften der Erfindung benutzt werden. Dort wird eine klare Deckfolie 30 gezeigt, die über einem Paar flüssiger Kristallfilme 32 und 32' liegt, wobei die Filme den gleichen /\_n-Wert besitzen aber entgegengesetzten Drehsinn haben und durch klare Trennsüicke 34 getrennt sind. Das untere Glied 36 der Vorrichtung kann irgendein optisch transparentes Material sein, vorzugsweise ist es

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eine Folie aus schwarzem Mylar (eingetragenes Warenzeichen Polyä-thylenterephthalat). Eine derartige Vorrichtung kann verwendet werden für die Thermographie_? das Auffinden von heißen Flecken in gedruckten Schaltungen ("printed circuit hot spot detection") und dergleichen,, Die Mylar-Oberflache wird auf die interessierende Oberfläche gelegt und jede Verschiebung in der Farbe des reflektierten lichtes kann festgestellt v/erden. Ordnet man zwei flüssige Kristallfilme in dieser Weise an, so wird die Intensität des reflektierten Lichtes ungefähr um den Faktor zwei erhöhte Einzelheiten betreffend die Herstellung der Vorrichtung sind in Beispiel 3 zu finden.

Figur 6 veranschaulicht graphisch die ^«Werte, die von einer Mischung aus zwei cholesterischen, flüssigen Kristallsubstanzen erhalten werden können» Es wurde gefunden, daß die Schraubensteigung von zwei-Komponentengemischen bestimmter cholesterischer, flüssiger Kristalle eine strenge Funktion der Zusammensetzung ist^_ Über einen weit_.en Bereich von Materialien kann die Schraubensteigung eines Gemisches exakt durch einen Gewichtsdurchschnitt der Bestandteile wiedergegeben werden. Ausserdem, wenn Komponenten mit entgegengesetztem inneren Schraubensinn, d„h₀ rechtsgängige und linksgängigg_f vermischt werden, gibt es eine Zusammensetzung, die keiner Sigendrehung oder unendlicher Schraubensteigung entspricht« Eine ausführliche Diskussion dieses Phänomens findet man In liquid Crystals and Ordered Fluids, J,E. Adams,. W. Haas und J₉J₀ Wysockij, Seite 463? Plenum Press, 197O₀

In diesem beispielhaften Fall sind die Zusammensetzungen aus Cholesterylnonanoat, einem linksgängigen Fettester und Cholesterylchloridp einer rechtsgängigen, flüssigen Kristall·= gabetanzj, gemacht«, Die prozentuale Zusammensetzung der beiden Komponenten des Gemisches ist gegen /\_Q aufgetragen^ dabei ist ^q = 2 np₀ Es ist ersichtlich, daß· bei einer speziellen Zusammensetzung die linksgängigen und die rechtsgängigen Konipo-

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nenten .sich im wesentlichen kompensieren und das Ergebnis ist eine unendliche Sehraubensteigung. Geht man von diesem Punkt weg, so wird der Schraubensinn der Zusammensetzung durch die · dominante Komponente bestimmt. Definiert man den Prozentsatz an Cholesterylchlorid in irgendeiner Mischung als A und den in der Zusammensetzung mit unendlicher Schraubensteigung als A*, so wurde gefunden, daß, wenn A<A* die Mime linksgängig sind und für den Fall, in dem A>A* die Filme rechtsgängig sind. Flüssige Kristallfilme mit irgendeinem gewünschten ^₀-Wert können daher mit Hilfe dieser Technik hergestellt werden«

Die Erfindung wird anschließend anhand spezifischer bevorzugter Ausführungsformen durch Beispiele weiter erläutert, die jedoch die Erfindung nicht einschränken sollen* Alle angegebenen Teile und Prozentsätze stellen Gewichtsteile bzw, Gewichtsprozentsätze dar, falls nichts anderes angegeben ist. Das Verhalten der optischen Filter in den Beispielen wird überwacht, indem man ihr Transmissionsspektrum mit einem Cary-Spektrometer mißt«, Das Reflexionsspektrum für jeden der Filter kann aus seinem Transmissionsspektrum entnommen werden, da in jedem Falle nur vernachläßigbare Absorption auftritt.

Beispiel 1

Es wird eine Zusammensetzung aus 65 # Anisyliden-p-n-butylanilin (ABUTA) in Cholesteryloleylcarbonat (COC) hergestellt, Diese Zusammensetzung ist linksgängig und hat einen ^Q-Wert von etwa 8000 Ä, Es wird eine Zusammensetzung aus 86 # Cholesterylchlorid (CC) in Cholesterylnonanoat (CN) hergestellt. Diese Zusammensetzung ist rechtsgängig und hat einen λη-Υ/ert von etwa 8000 Ä. Ein dünner Film der ABUTA in COC-Zusammensetzung wird auf eine dünne Glasplatte aufgebracht und

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eine dünne Schicht aus Mylar-Folie wird auf die freie Oberfläche des flüssigen Kristallfilmes gelegt«, Dann wird- ein dünner PiIm der CC in CN-Zusammensetzung auf die freie Oberfläche der dünnen Glasplatte aufgebracht und anschließend wird die freie Oberfläche der letzteren flüssigen Kristallschicht mit einer anderen dünnen Glasplatte bedeckt. Einfallendes Licht aus einer Breitbandglühlampe für sichtbares Licht wird bei senkrechtem Einfall auf den optischen Filter gerichtet. Das erhaltene Transmissionsspektrum wird in Pig. 4 gezeigt. Es ist ersichtlich, daß das Filter die gesamte einfallende Strahlung praktisch vollständig durchläßt, ausgenommen die Bande, die um 8000 S herum zentriert ist.

Beispiel 2

Zwei komplementäre ebenbürdige Paare flüssiger Kristallfilme werden auf folgende:.· Weise einem optischen Filter einverleibt. Es wird eine Zusammensetzung aus 57 $ Cholesterylformiat (CF) in Cholesterylnonanoat (CN) hergestellt. Diese Zusammensetzung ist rechtsgängig und hat einen Ag-Wert von etwa 5000 Ä. Eine Zusammensetzung aus 90 $ Cholesterylchlorid (CC) in Cholesteryloleylcarbonat (COC) wird ebenfalls hergestellt. Diese Zusammensetzung ist rechtsgängig und hat einen ^Q-Wert von etwa 5000 &. Ein dünner Film der CF in CK-Zusammensetzung wird auf eine dünne 'Glasplatte aufgebracht und. eine zweite dünne Glasplatte wird auf die freie Oberfläche des flüssigen Kristallfilmes gelegt. Dann wird ein dünner Film der CC in COC-Zusammensetzung auf die freie Oberfläche der zweiten Glasplatte aufgebracht und anschließend wird eine dünne Schicht Mylar-Folie auf die freie Oberfläche der letzteren flüssigen Kristallschicht gelegt.

Dann wird auf die freie Oberfläche der ersten Glasplatte eine dünne Schicht der 65 % ABIITA in COC-Zusammensetzung (beschrie-

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ben in Beispiel 1) aufgebracht. Auf die flüssige Kristall- ■ schicht wird eine dritte Glasplatte gelegt und auf die freie Oberfläche der dritten Glasplatte wird eine dünne Schicht der 86 $ CC in CN-Zusammensetzung (beschrieben in Beispiel 1) aufgebracht. Diese letztere flüssige Kristallschicht wird dann mit einer dünnen Schicht Mylar-Folie bedeckt. Einfallendes Licht aus einer Breitbandglühlampe für sichtbares Licht wird bei senkrechtem Einfall auf den optischen Filter gerichtet. Das erhaltene l'ransmissionsspektrum wird in Pig. 4a gezeigt. Es ist ersichtlich, daß das Filter die gesamte einfallende Strahlung praktisch vollständig durchläßt, ausser den beiden Vellenlängenbanden, die um 5000 S bzw. 8000 Ä herum zentriert sind, diese Banden werden im wesentlichen vollständig reflektiert.

Beispiel 3

Eine Aufspürvorrichtung, die geeignet ist, die Anwesenheit von Reizen, wie Temperatur, Druck, chemische Dämpfe und andere aufzuspüren, wird auf folgende Vfeise konstruiert. Man stellt eine Zusammensetzung aus 10 % Cholesterylchlorid (CC) in Cholesteryloleylcarbonat (COC) her. Diese Zusammensetzung ist linksgängig und hat einen ^_Q-Vert von etwa 5900 Ä. Eine Zusammensetzung aus 10 $> CC in Cholesterylbromid (CB) wird ebenfalls hergestellt. Diese Zusammensetzung ist rechtsgängig und hat einen ^Q-Wert von etwa 5900 S. Eine dünne Schicht der CC in COC-Zusammensetzung wird auf die eine Oberfläche der dünnen Glasplatte aufgebracht und eine zweite Glasplatte wird auf die freie Oberfläche der flüssigen Kristallschicht gelegt. Auf die freie Oberfläche der ersten Glasplatte wird eine Dünnschicht der CC in CB-Zusammensetzung aufgebracht und anschließend wird ein dünner Film "Black Mylar"-Folie.auf die freie Oberfläche des letzteren flüssigen.Kristallfilmes gelegt. Die Vorrichtung wird verwendet, indem man die

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"Black Mylar"-Komponente auf irgendeine interessierende Oberfläche legt und durch das Deckglas schaut. Verwendet man diesen Aufbau für die Aufspürvorrichtung, so wird das reflektierte Licht um einen Paktor von ungefähr zwei verstärkt gegenüber einer gleichartigen Vorrichtung, die nur einen flüssigen Kristallfilm besitzt.

Beispiel 4

Man befolgt das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren, wobei man eine Zusammensetzung aus 70 ⁰Jo Cholesteryl-2-(2-Butoxy~ äthoxy)-äthylcarbonat (CBEC) in CC, eine rechtsgängige Zusammensetzung' mit einem ^Q-Wert von etwa I₅₁OyU, und eine Zusammensetzung aus 30 ^σ/> CC in COC, .eine linksgängige Zusammensetzung mit einem ^q-V^ert von etwa 1,0 /u, verwendet.

Beispiel 5

Man befolgt das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren, wobei man eine Zusammensetzung aus 80 $ gleichen Teilen CC und Cholesterylbutyrat (CB) in gleichen Teilen von CP und Cholesteryldecanoat (CD), eine rechtsgängige Zusammensetzung mit einem/\_Q-V/ert von etv/a 1,2 /U und eine Zusammensetzung aus 49 $> CC in CN, eine linksgängige Zusammensetzung mit einem/\₀-Wert von etwa 1,2/U, verwendet*

Natürlich kann die vorliegende Erfindung modifiziert und variiert werden, ohne daß dadurch der Rahmen der Erfindung verlassen v/ird. Zum Beispiel kann der optische Filter gegenüber dem einfallenden Lichtstrahl geneigt werden, so daß das einfallende Licht nicht senkrecht auf den Filter fällt. Auf diese Weise wird der /{₀~V<'ert der flüssigen Kristallfilme verschoben.

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Man kann auch, einen rechtsgängigen und einen linksgängigen
flüssigen Kristallfilm verwenden, die nicht den gleichen inneren ^„-Wert besitzen. Dreht man den einen während man den an-,

; deren festhält, so kann ihr entsprechendes Reflexionsspektruin zur Übereinstimmung gebracht werden, an welchem Punkt sie ein. komplementäres, ebenbürdiges Paar flüssiger Kristallfilme im

ί Rahmen der Erfindung bilden. Eine ausführliche Erörterung der Technik der Drehung flüssiger Kristallfilme gegenüber dem
einfallenden Licht ist in der am 6.Januar 1971 angemeldeten U.S.Patentanmeldung Nr.1o4 368 enthalten .

: Andere Modifikationen der vorliegenden Erfindung können die

Veränderung des ,^--Wertes der flüssigen Kristallfilme durch
Einwirkung von Reizen, v/ie chemische Dämpfe, elektrische Felder, magnetische Felder etc., einschließen.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE :

Optischer Filter_s gekennzeichnet durch wenigstens ein komplementäres, gleichwertiges Paar flüssiger Kristallfilme. mit optisch negativen Eigenschaften.
2. ' Optischer Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß /L· für jedes komplementäre, gleichwertige Paar flüssiger Kristallfilme im sichtbaren Gebiet des Lichtspektrums liegt.
3. Optischer Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

gekennzeichnet, daß jeder flüssige Kristallfilm eines jeden. j komplementären, gleichwertigen Paares flüssiger Kristallfilme -i etwa 0,5 bis etwa 20,u dick ist.

,
4. Optischer Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder flüssige Kristallfilm eines jeden komple- ; mentären, gleichwertigen Paares flüssiger Kristallfilme etwa 3 bis etwa 10 ,u dick ist.

ι ■■ ·

15· Optischer Filter nach den Ansprüchen 1 bis *i, da-■ ,durch gekennzeichnet, daß jeder flüssige Kristallfilm eines Jeden komplementären, gleichwertigen Paares flüssiger Kristallfilme wenigstens eine der folgenden Komponenten enthält: cholesterische, flüssige, kristalline Substanzen; Gemische von cholesterischen, flüssigen, kristallinen Substanzen und nematischen, flüssigen, kristallinen Substanzen; Gemische von

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cholesterischen, flüssigen, kristallinen Substanzen und smek-· tischen", flüssigen, kristallinen Substanzen; und Gemische von cholesterischen, flüssigen, kristallinen Substanzen und nicht-,, flüssigen, kristallinen Substanzen, die mit cholesterischen, flüssigen, kristallinen Substanzen verträglich sind.

6. Verfahren zur Entfernung wenigstens eines Wellenlängenbandes aus einfallender Lichtstrahlung während alle anderen Lichtwellenlängen in der einfallenden Strahlung im we- sentlichen erhalten bleiben, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) eine Lichtquelle bereitgestellt wird;

(b) ein optischer Filter gemäß den Ansprüchen 1 bis 5 bereitgestellt wird und

(c) Licht aus der Lichtquelle auf den optischen Filter gerichtet wird, worauf der austretende Lichtstrahl alle Lichtwellenlängen der einfallenden Strahlung enthält, ausgenommen ein Wellenlängenband, das jedem komplementären, gleichwertigen Paar flüssiger Kristallfilme entspricht.

7· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das einfallende Licht auf den optischen Filter bei einem Einfallswinkel von etwa 80° bis etwa 100° gerichtet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das einfallende Licht bei senkrechtem Einfall auf den optischen Filter gerichtet wird.

9» Aufspürvorrichtung zum Nachweis von Reizen, denen gegenüber flüssige Kris'tallsubstanzen mit optisch negativen Eigenschaften empfindlich sind, gekennzeichnet durch ein optisch transparentes und isotropes Trennglied, das auf jeder seiner Oberflächen eine dünne Schicht einer flüssigen, kristallinen

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Substanz mit optisch negativen Eigenschaften trägt, wobei die Schichten flüssiger, kristalliner Substanzen ein komplementäres, gleichwertiges Paar flüssiger Kristallschichten umfassen " und jede dieser Schichten flüssiger kristalliner Substanzen auf der entsprechsnden, von dem Trennglied abgelegenen Ober- ·.-fläche eine dünne Schicht eines optisch transparenten Materials trägt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Schichten aus optisch transparentem Material, die von den Schichten aus flüssigen, kristallinen Substanzen getragen werden, flexibel ist.

11· Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 oder 10, da-

^; durch gekennzeichnet, daß eine der Schichten aus optisch trans·

j parentem Material eine schwarze Polyäthylenterephthalat-Polie

■ umfaßt. . '

12· Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schicht aus flüssiger, kristalliner Substanz wenigstens eine der folgenden Komponenten enthält: cholesterische, flüssige, kristalline Substanzen; Gemische aus cholesterischen, flüssigen, kristallinen Substanzen und nematlsehen, flüssigen, kristallinen Substanzen; Gemische aus cholesterischen, flüssigen, kristallinen Substanzen und smektischen, flüssigen, kristallinen Substanzen; und Gemische aus cholesterischen, flüssigen, kristallinen Substanzen und nichtflüssigen, kristallinen Substanzen, die mit den cholesterischen, flüssigen, kristallinen Substanzen verträglich sind.

13· Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der A₀-Wert des komplementären, gleichwertigen Paares flüssiger Kristallschichten im sichtbaren Gebiet des Lichtspektrums liegt.

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I¹*· ' Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß jede der.Schichten aus flüssiger, kristalliner Substanz etwa 0,5 bis etwa 20.u dick ist.

15· Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten aus flüssiger, kristalliner Substanz et· j wa 3 bis etwa IO ,u dick sind.

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