Die Erfindung betrifft eine elektrooptische Anordnung zur Modulation zirkulär polarisierten Lichtes. Solche elektrooptischen Anordnungen sind in optischen Anzeigen und als Modulationsvorrichtungen generell verwendbar.

Es sind Flüssigkristallvorrichtungen bekannt, bei denen der Effekt der verdrillten nematischen Phase genutzt wird (Appl. Phys. Lett. Bd. 18, No. 4, 127-128/1971). Es wird nach dem Effektivwertverfahren angesteuert und man erreicht einen gleichmäßigen achromatischen Kontrast (Alt P.M. and Pleshko P. IEEE Trans. Electron. Dev. ED 21, 146/1974). Die Zeitabhängigkeit des optischen Effektes kann nur über die Materialparameter, wie Viskosität und elastische Konstanten beeinflußt werden. Die Zeitkonstante ist für viele Anwendungen zu lang.

Eine entscheidende Verbesserung bezüglich der Zeitab¬ hängigkeit kristallinflüssiger optischer Schaltelemente ist aus der US-PS 4 367 924 bekannt. Es werden dort die ferroelektrischen Eigenschaften smektischer C*-Phasen ausgenutzt, um sowohl die Anklingzeit als auch die Rela¬ xationszeit durch einen Spannungsimpuls entsprechender Polarität zu beeinflussen. Die Nutzbarkeit dieser vor¬ teilhaften Eigenschaften ist aber an extreme technolo¬ gische Forderungen geknüpft (S.T. Lagerwall, I. Dahl Mol. Cryst. Li. Cryst. vol. 114, pp. 151-187/1984).

So sind sehr kleine Schichtdicken von etwa 1-3 μm erfor¬ derlich, um die Ausbildung einer kompletten Helix der S*-Phase zu verhindern. Weiterhin ist die Realisierung eines eindo änigen Zustands des Flüssigkristalls εchwie- rig. Die sehr aufwendige Technologie bildet in Verbindung mit dem erheblichen Kostenfaktor für eine Ausnützung dieses Effektes ein großes Hindernis.

Neuere Untersuchungen zeigen, daß es eine feldinduzierte Biaxilität in Nematen mit negativer DK-Anisotropie gibt (T.F. Waterworth in Mol. Cryst. Liq. Cryst. 1985, vol. 124, pp. 73-88 und 1987, vol. 149, pp. 385-392); dabei werden jedoch nur die 2. optische und höhere gerade optische Harmonische betrachtet, die für eine elektro¬ optische Anzeige praktisch nicht nutzbar sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrooptische Anord¬ nung anzugeben, mit der die kostengünstige Technologie der verdrillten nematischen Phase genutzt und ein ver¬ bessertes Schaltregime unter Nutzung der polaren Eigen¬ schaften nematischer Substanzen realisiert werden kann.

Es wurde gefunden, daß die Transmission einer verdrillten nematischen Zelle mit einer Substanz mit positiver DK- Anisotropie beim Durchstrahlen mit zirkulär polarisiertem Licht in der 45"-Stellung - nach Passieren eines Analysa- tors - durch elektrische Spannungen unterschiedlicher Polarität beeinflußt werden kann. Durch Änderung der

Polarität der Spannungen kann von einer rechtsdrehenden zu einer linksdrehenden optischen Struktur umgeschaltet werden. Die Strukturen haben in der 45"-Stellung unter¬ schiedliche Interferenzbedingungen.

ERSATZ

Die gestellte Aufgabe wird nach der Erfindung gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vor¬ teilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen ent¬ nehmbar.

Anhand eines schematischen Ausführungsbeispieles für eine optische Modulationsvorrichtung wird die Erfindung im nachstehenden näher erläutert.

In der Figur ist eine Lichtquelle 1 dargestellt, die weißes Licht abgibt, das durch einen Polarisator 2 beim Durchtritt z.B. in Pfeilrichtung polarisiert wird. Durch eine nachgeschaltete doppelbreσhende Folie 3 wird das richtungspolarisierte Licht in zirkularpolarisiertes Licht umgewandelt und gelangt durch eine nematische Drehzelle 4, die eine nematische Mischung mit sehr hoher positiver DK-Anisotropie (z.B. ZLI 1289) enthält und in der 45"-Stellung angeordnet ist. An die nematische Drehzelle 4 ist eine Spannungsquelle 5 angeschlossen, über deren positive und negative Impulse die Transmission des hindurchtretenden Lichtes schnell verändert werden kann. Das Licht gelangt schließlich über einen Analy¬ sator 6 auf eine Photodiode 7 und kann ausgewertet werden.

Nach Passieren des Analysators 6, der eine senkrecht zum Polarisator 1 ausgerichtete Polarisierung des Lichtes bewirkt, kommt es zur Interferenz. So wird beim Anlegen eines positiven Impulses von 5 V z.B. die rechtsdrehende zirkulär polarisierte Welle des Lichtes gegenüber der linksdrehenden bevorzugt durchgelassen und beim Umschalten auf einen negativen Impuls von 5 V umgekehrt z.B. die linksdrehende Welle bevorzugt. Damit ergibt sich ein polaritätsabhängiger Transmissionsunterschied. Mit höhe-

rer Spannung kann eine farbneutrale Interferenzordnung realisiert werden, wobei die beiden Schaltzeiten unter¬ halb 1 ms liegen.

Durch das εpannungsinduzierte Umschalten von einer Struktur in die entgegengesetzte ist die Relaxationεzeit durch die Spannung beeinflußbar und es können so verbes¬ serte Eigenschaften realisiert werden.