JP2575768B2 - スメクチツク液晶デバイスおよびその製造方法 - Google Patents

スメクチツク液晶デバイスおよびその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液晶デバイスの製造方法に係る。
液晶デバイスは通常２つのガラスプレート又は壁に含
有される液晶材料の薄層を含む。両方の壁の内面に透明
電極がデポジットされる。液晶層、壁及び電極を組合わ
せたものは液晶セルと呼ばれることが多い。２つの電極
間に電界を印加すると液晶分子は電界中で回転してON状
態となる。電界を取り除くと分子は回転してOFF状態に
戻る。OFF状態はセルを組み立てる前に施された表面処
理及び液晶材料のタイプにより決定される。ON状態とOF
F状態の光学的透過特性は異なっている。ON状態とOFF状
態を可視的に区別するために１つ又は２つの偏光子及び
／又は染料を必要とするデバイスもある。
液晶材料には大きく分けてネマチック、コレステリッ
ク及びスメクチックの３つの異なるタイプが存在し、こ
れ等は異なる分子秩序により区別される。
このような材料は、固体と等方性液体相の間の限られ
た温度範囲でのみ液晶相を示す。液晶相温度範囲内にお
いて材料はネマチック、コレステリック或いはスメクチ
ック相タイプの１つ以上を示し得る。通常は、その作動
温度範囲に亘って１つだけのタイプの液晶相を形成する
ように材料が選択される。
本発明は、スメクチック液晶材料を使用する液晶デバ
イスの製造方法に係る。
この液晶デバイスを用いたディスプレイは、１つの壁
上の横列に形成された電極と他壁上の縦列に形成された
電極を有するように製造される。これ等により広いディ
スプレイ上に別々にアドレス可能な素子のxyマトリック
スが集合的に形成される。１つのタイプのディスプレイ
はON状態とOFF状態を使用して電気的にスイッチングし
得る光学的シャッターを形成するものである。また別の
タイプのディスプレイは光学記憶デバイスとして使用さ
れる。ネマチック、コレステリック及びスメクチック液
晶材料がこのようなデバイスに使用し得る。多くのディ
スプレイに伴う問題は２つの状態の間のスイッチングに
要する時間、即ち応答時間である。多くのディスプレイ
において速い応答時間が要求される。90゜のねじれ構造
に配置されたネマチック材料は典型的には100ミリ秒の
応答時間を有する。
スメクチック材料を含むデバイスは、ネマチック又は
コレステリック材料を使用するデバイス程広くは使用さ
れてはいない。スメクチック材料を使用した利用可能な
ディスプレイデバイスは必要な特性を有していない。し
かしながら最近、高速スイッチング及び双安定特性を有
するスメクチックの強誘電性が重要視されるようになっ
た。例えば、N.A.Clark及びS,T.Lagerwall,App.Phys.Le
tters 36（11）1980 pp 899−901を参照されたい。傾斜
スメクチック相のキラル液晶材料（傾斜キラルスメクチ
ック相のことを以下では単に「キラルスメクチック相」
ということがある。）、例えばSC ＊,SI ＊,SF ＊,SH ＊,SJ
＊,SG ＊は、強誘電性を示すことが知られている。これ
についてはR.B.Meyer,L.Liebert,L.Strzelecki及びP.Ke
ller,J de Physique（Lett）,36,L−69（1975）に記載
されている。
液晶デバイスをシャッターとして使用した場合の１つ
の問題は、その最低透過状態において漏出する光の量で
ある。例えば、ツイストネマチックセルは最低約１％の
光を透過させる可能性がある。シャッターとして使用さ
れる場合、最低透過光を減少させることが強く望まれ
る。その他のディスプレイにおいても、コントラストを
増強するために有用である。ツイストネマチックディス
プレイ及びシャッターがさらに有する問題はその狭い視
角である。法線から離れて観察するとディスプレイされ
た情報が損われる可能性がある。
理想的には、液晶シャッターは速い応答時間と非常に
低い最低透過度を示さなければならない。デジタルディ
スプレイにおいては、ディスプレイは高いコントラスト
と広い視角を有していなければならない。
本発明は、意図された液晶分子の配向を伴うスメクチ
ック強誘電性と偏光子、及び液晶材料の特性の選択によ
り、上記のいくつかの問題を克服し、低い最低光透過を
示す高速シャッターとして用いることのできるスメクチ
ック液晶デバイスの製造方法を提供することを目的とす
るものである。
本発明の液晶デバイスの製造方法は、２つの液晶分子
配向方向の間でスイッチイングすることのできる液晶デ
バイスの製造方法であって、液晶材料の層を含有するべ
く、スペーサによって間隔を置かれた２つのセル壁を用
意し、該壁内面はその上に形成された極性を有する電圧
が印加される電極構造及び液晶分子の表面配向を与える
べく表面配向処理を施された表面を有し、２つのセル壁
の該表面配向処理方向は同一の向き又は逆の向きで平行
であるようにする段階と、傾斜キラルスメクチック液晶
材料を用意し、該液晶材料は傾斜キラルスメクチック相
と等方相との間の高温においてコレステリック相のみを
有し、コレステリック・ピッチはコレステリック相と傾
斜キラルスメクチック相との転移温度とそれから少なく
とも0.1℃上の温度との間の温度に亘って層厚さの４倍
よりも大であり、傾斜キラルスメクチック相において1.
0nC/cm2以上の自発分極を有し、そしてスメクチック・
ピッチが液晶層の厚さよりも大きいようにする段階と、
該液晶材料をセル壁の間の空間に導入して封止する段階
と、コレステリック相からスメクチックＡ相を経ること
なく傾斜キラルスメクチック相へと直接に該材料を冷却
して、傾斜キラルスメクチック相において２つの液晶分
子配向方向のうち電極に電圧が印加されないときの液晶
分子配向方向が該セル壁の表面配向処理方向に強く沿っ
ているようにする段階と、該セル壁を２つの直線偏光子
の間に配置し、一方の偏光子の光学軸は他方の偏光子の
光学軸に関して交差されており、一方の偏光子の光学軸
は該２つの液晶分子配向方向の１つと実質的に平行であ
るようにする段階と、から成る。
また、本発明のスメクチック液晶デバイスの他の製造
方法は、２つの液晶分子配向方向の間でスイッチングす
ることのできる液晶デバイスの製造方法であって、液晶
材料の層を含有するべく、スペーサによって間隔を置か
れた２つのセル壁を用意し、該壁内面はその上に形成さ
れた極性を有する電圧が印加される電極構造及び液晶分
子の表面配向を与えるべく表面配向処理を施された表面
を有し、２つのセル壁の該表面配向処理方向は同一の向
き又は逆の向きで平行であるようにする段階と、多色性
染料を含有する傾斜キラルスメクチック液晶材料を用意
し、該液晶材料は傾斜キラルスメクチック相と等方相と
の間の高温においてコレステリック相のみを有し、コレ
ステリック・ピッチはコレステリック相と傾斜キラルス
メクチック相との転移温度とそれから少なくとも0.1℃
上の温度との間の温度に亘って層厚さの４倍よりも大で
あり、キラル傾斜スメクチック相において1.0nC/cm2以
上の自発分極を有し、そしてスメクチック・ピッチが液
晶層の厚さよりも大きいようにする段階と、該液晶材料
をセル壁の間の空間に導入して封止する段階と、コレス
テリック相からスメクチックＡ相を経ることなく傾斜キ
ラルスメクチック相へと直接に該材料を冷却して、傾斜
キラルスメクチック相において２つの液晶分子配向方向
のうち電極に電圧が印加されないときの液晶分子配向方
向が該セル壁の表面配向処理方向に強く沿っているよう
にする段階と、該セル壁に１つの直線偏光子を配置し、
該偏光子の光学軸は該２つの液晶分子配向方向の１つと
実質的に平行か垂直であるようにする段階と、から成
る。
液晶材料は単一成分でもよく、複数の成分の混合物で
もよい。材料は左旋性コレステリックツイスト方向を有
する１種以上のキラル成分と右旋性コレステリックツイ
スト方向を有する１種以上のキラル成分とを組み合わせ
ることができる。このような混合物では左旋性成分のい
ずれをも右旋性成分のラセミ化合物とすることはできな
い。このキラル混合物はそれ自体をキラルスメクチック
材料としてもよく、非キラル及び／又はラセミ化合物ス
メクチック液晶ホスト材料に対する添加剤として使用し
てもよい。或いはまた１種以上のキラル成分は、コレス
テリックピッチ及びPsが上記の値を有するならば同一の
コレステリックツイスト方向を有してもよい。
材料は、 等方性−コレステリック（又はキラルネマチック）−
傾斜キラルスメクチックの相を有する。
スメクチック相は温度によりＣ＊,I＊,F＊,J＊,G＊,K
＊,H＊の傾斜キラルスメクチック相の少なくとも１つを
示す。p/d比は、材料はコレステリック相において零ツ
イスト以上をとらないような大きいものであり、コレス
テリックからスメクチックへの相転移の上で理想的には
ｐは4dより大きく、前記転移近くのコレステリック相で
零ツイストになるようにする。このｐの値はコレステリ
ック相と傾斜キラルスメクチック相との転移温度とそれ
から少なくとも0.1℃上の温度との間に亘って層厚さの
４倍よりも大であり、好ましくはキラル／コレテリック
転移の５℃上についてこの値を有するものである。
スメクチック相におけるピッチは１μｍより大きく、
好ましくはずっと大きいものであり、例えば層厚ｄは15
μｍ以下とし得る。
先行技術の傾斜キラルスメクチックデバイスはコレス
テリックと傾斜キラルスメクチック相との間にスメクチ
ックＡ相を有する。コレステリック相からゆっくりと冷
却することにより配向が助長される。スメクチックＡ相
なしには均一な配向を得ることはできなかった。本発明
では、スメクチックＡ相の存在なしに、良好なデバイス
の配向が得られる。これはコレステリック相の補整され
たか或いは長いピッチにより得られるものである。
Psの値は1nC/cm2或いはそれ以上である。全てのキラ
ル成分は実質的なPs値を有し、同一のPsの符号を有し得
る。或いは１種以上の成分は、最終的なPsが有意なもの
である限り逆の符号のPs値を有していてもよい。
いくつかの材料については、冷却はコレステリックか
らスメクチック相への転移温度の±５℃以内において0.
05〜２℃／分の速度である。しかしながらコレステリッ
クピッチが大きいとき、即ち材料が好適に補整されてい
るか又は本来長いピッチを有していれば、デバイスは好
便な速度、例えば20℃／分或いはそれ以上の速度で冷却
し得る。
デバイスはさらに、逆の極性の２つの直流電圧を電極
構造に印加する手段を有していてもよく、これにより混
合物の分子は印加された電圧の極性に応じて２つの異な
る位置の１方に位置せしめられ、極性が変化するとこれ
等の２つの位置の間でスイッチングされる。
本発明方法による傾斜キラルスメクチック液晶デバイ
スに使用される液晶混合物は、 −通常のデバイス作動温度でキラルスメクチック相を有
し、より高い温度でスメクチックＡ相を経ることなくコ
レステリック相へと液晶状態を変化する材料を含み、 −該混合物は、コレステリックからスメクチックへの転
移温度の少なくとも0.1℃上でのコレステリック相中4d
より大きいコレステリックピッチを有し、傾斜キラルス
メクチック相において0.1nC/cm2以上の分極係数Psを有
する。
好ましくは、コレステリック相におけるピッチは４μ
ｍよりもずっと大きいものであり、理想的には無限大の
ピッチに近いものである。
デバイス周囲温度或いは作動温度は典型的には０〜40
℃であるが、装置における使用では100℃に達すること
もある。
混合物はいくらかの多色性染料を含有してもよい。
ネマチック液晶材料中にキラル成分を使用することは
知られている。キラル成分の添加はネマチック材料ディ
レクタにツイスト方向を与え、コレステリック材料が得
られる。このツイストの方向は、時計回り又は反時計回
り、即ち右回り又は左回りのいずれでもよい。逆のツイ
ストの２種の異なるキラル材料を添加すると、混合物の
温度及び組成によりゼロツイストが得られる。右及び左
の両方の回転力を有する分子となる化合物もあり得、こ
れ等は光学異性体であり、この異性体が同量ずつ存在す
るとラセミ混合物が形成される。これは通常の非キラル
液晶材料と区別できない。
添付の図面を参照して、本発明の液晶デバイスの製造
方法を説明する。
第１図のシャッターシステムは、交差する第１及び第
２の偏光子2,3の間に配置された液晶セル１を含み、以
下に記載するように並べられる。
第１の偏光子２の前には光センサー４、即ち光ダイオ
ードがある。セル１の制御は、センサー４からの信号と
例えば12ボルトの電池である電源６からの電圧を受ける
コントロールユニット５から行なわれる。セル１の後に
はレンズシステム７があり光を写真フィルム８或いはそ
の他の検出体上に焦点を合わせており、セル１は後に説
明するように光を透過する状態と不透明な状態の間でス
イッチできる。
セル１は、例えば100Åの厚さの酸化錫であるシート
電極11,12を担持する２つのガラス壁９、10を含む。ス
ペーサーリング13が、壁９、10間の液晶材料層14を密閉
している。ガラス繊維の小さな織糸（図示しない）を層
全体に配置し、セル壁の間隔の正確さを高めることがで
きる。層14の典型的な厚さは２〜12μｍである。組立て
る前に壁２、３の表面を、ポリアミド又はポリイミドの
薄層を延ばし、乾燥し、適当である場合は硬化させ、そ
の後柔らかい布（例えばレーヨン）で単一方向R1、R2に
こすることによって表面処理し、セル壁表面配向方向を
与える。第３図（ａ）、（ｂ）参照、第３図（ｂ）に示
したように方向R1、R2は逆平行であるが同一方向に平行
であってもよい。この公知の処理が液晶分子の表面配向
を与える。分子自体が擦過方向R1,R2に沿って配向し、
かつほぼ表面に平行に並ぶ（ホモジニアス液晶配向）
が、表面に対して約２゜の傾斜角度を有する（傾斜ホモ
ジニアス液晶配向）。また、SiOxを壁上に斜方蒸着して
配向を得てもよい。
セル１及び偏光子２、３により形成されるシャッター
は、フィルム８を正確に露光するためのセンサー４及び
コントロールユニット５によって開又は閉に作動され、
フィルム８はフラッシュライトにより外景に露光され
る。或いは、セル１が例えばテレビジョンの光電管の保
護に使用される場合は、セル１は通常はその透過状態に
あり、照射光が管に対して強すぎる場合には不透明にス
イッチされる。
第２図は、４つの数字エイトバーディスプレイを示
す。これは、英国特許明細書No.2009219及びNo.2031010
に記載されるような公知のエイトバーディスプレイが得
られるような形状の電極21を有する液晶セルを含む。電
池23からの適当な電圧をドライバーコントロール22によ
りスイッチして０から9999までの数を表示する。ディス
プレイ20は、２つの偏光子の間に配置されたセルにより
第１図のように形成される。
デジタルディスプレイの後に反射器を配置するとディ
スプレイは周囲光の反射により視認し得る。またディス
プレイには例えばタングステン管のようなバックライト
を備えることもできる。場合によっては反射器を部分的
に透過性のものとし、ディスプレイを透過光及び反射光
の両方により視認し得るようにすることもできる。
第３図、第４図、第５図を参照して液晶層の配向及び
スイッチングについて記載する。液晶材料層14は例えば
スメクチックＣ＊であるキラルスメクチック材料であ
る。非キラルスメクチック材料はそれ自体で壁に垂直な
マイクロレイヤー25を形成し、分子26は前記マイクロレ
イヤーに垂直に位置する。これはファイバー光学プレー
ト（fiber optic plate）中のファイバーに類似する。
傾斜キラルスメクチック材料自体は、第３図（ａ）に示
したようにその分子26がマイクロレイヤー25の法線に対
して小さい角度を有するような配置をとる。壁表面の配
向処理は、それに接続する分子に強い配向を与える。
その結果、分子26が壁表面で擦過方向Ｒに沿って配向
し、マイクロレイヤー25は擦過方向に対して典型的には
70゜の角度をなす。
分子26とマイクロレイヤー25の両方の均一な配向を得
るためには、高い温度でコレステリック相を示すスメク
チック材料を使用する必要がある。第５図（ａ）は、コ
レステリック相を示す典型的な従来のスメクチック材料
についてのコレステリッスピッチｐ対温度のカーブを示
す。温度が低下してコレステリック／スメクチック相転
移に非常に近づくと、ピッチｐは無限大に向う。この転
移から離れるとコレステリックピッチは小さくなり、典
型的には１μｍよりずっと小さい。
本発明方法のディスプレイは、この相転移の少なくと
も0.1℃上のコレステリック相で長いピッチを有する。
好ましくはこの範囲は５℃であり、理想的にはコレステ
リック温度範囲全体に亘って生起するものである。この
範囲内においては最低のｐが4dより大きい。ｄは層厚で
ある。
上記の材料の得るにはいくつかの方法がある。例えば
Ｌ（左旋性）のコレステリックツイスト方向を有する１
種以上のキラル成分と、Ｒ（右旋性）のコレステリック
ツイスト方向を有する１種以上のキラル成分を組合わせ
る。但し、左旋性の成分はいずれも右旋性の成分のラセ
ミ体ではない。このような混合物は、それが必要なスメ
クチック相を示すならばそれ自体を使用することができ
る。また、このキラル混合物を非キラル又はラセミ液晶
材料、例えばスメクチックＣホストに加えてもよい。異
なるキラル成分は異なる温度／ピッチ特性を示し得る。
この場合、スメクチック／コレステリック相転移の上の
温度範囲で、得られるピッチが所望の値であることを確
保する必要がある。
逆の向きのツイストのキラル成分を使用したときは、
得られる混合物が所望の自発分極値Psを有することを確
保しなければならない。従って全てのキラル成分は、そ
のコレステリックツイストの向きに拘らず同じ方向のＳ
＊分極を示してもよく、即ちそのPsは合計される。ま
た、差し引きのPsが充分な値を有するならば１種以上の
キラル成分は逆の符号のPsを有していてもよい。
上記の材料を得るためのもう１つの方法は、同じ方向
のコレステリックツイストと同じ方向のＳ＊分極を有す
る１種以上のキラル成分を使用することである。この場
合も上記したコレステリックピッチ値が充分なものでな
ければならない。このような混合物は単独でも使用し得
るし、また非キラル或いはラセミ体液晶材料、例えばSc
ホストと組み合わせて使用することもできる。
コレステリック相の長いピッチの結果、材料は冷却さ
れて、スメクチックＡ相を経ることなく直接にキラルス
メクチック相へと液晶状態を変化する際に、セル壁処理
により均一に配向する。その結果、第３図（ａ）、
（ｂ）に示したような配向が得られ、液晶分子は擦過方
向Ｒに沿って強く配向したままに留まり、マイクロレイ
ヤーが形成される。
スメクチック相のピッチは約１μｍより大きくなるよ
うに調整され、好ましくはさらにずっと大きくなるよう
に調整される。
コレステリック相のピッチの補整を第５図（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）に示した。第５図（ａ）は、コレステリ
ックからスメクチックへの転移を有する補整されていな
い材料について温度に対するコレステリックピッチを示
したものである。この転移においては、ピッチは無限大
となる。第５図（ｂ）に示した補整された材料では、転
移温度の数度上ではピッチの増加を示し、それより下で
はピッチの減少を示している。適当に材料を選択するこ
とにより、このピッチの増加を第５図（ｃ）に示したよ
うに転移温度のより近くに生起することができる。しか
しながら数度の違いは最終的な結果には影響を与えない
と考えられる。例えば後に示す実施例4,5のように、単
一のキラルドーパントでコレステリック温度全範囲に亘
って長ピッチコレステリック特性を示す材料もある。こ
れらは、第５図（ｂ）に示したような補整の必要なく第
５図（ｃ）に示したような本来的に好適な材料である。
第３図（ａ）、（ｂ）に示す均一な配向を得るため
に、セル中の液晶材料をスメクチック／コレステリック
相転移の約５℃上まで加熱する。その後、転移から±５
℃の範囲で典型的には約0.05及び0.2℃／分の速度で冷
却する。冷却の間に適当な極性の例えば10Vの直流電圧
を電極間に印加すると均一な配向を促進し得る場合もあ
る。さらにスメクチック相に冷却された材料は、コレス
テリック相に丁度達するまでゆっくりと加熱し、適当な
直流電圧を維持しながら再冷却することができる。第３
図の均一な配向が得られればセル１は使用可能な状態で
ある。液晶分子は、印加電圧の極性に応じてD1,D2の２
つの配向方向の１つをとる。典型的な電圧は±10Vであ
る。この２つの位置は第４図に実線（D1）と破線（D2）
で示した。第３図（ａ）、第４図から分かるように、２
つの印加電界Ｄ配向の１つである配向方向D1はまた電界
オフ状態でもあり、これは液晶材料をコレステリック相
からキラルスメクチック相へと冷却した際にセル壁の擦
過方向に沿って配向したままに留まった配向方向であ
る。直流パルスを印加すると、材料のスメクチック強誘
電性により２つの状態の間の迅速なスイッチングが起
る。典型的にはD1及びD2の間のスイッチングは約0.5〜1
msで可能である。２つの異なる方向D1,D2は２つの異な
るPsの方向を示し、しばしばアップディレクション（UP
direction）及びダウンディレクション（DOWN directi
on）と指称される。これらの２つの方向D1,D2は、材料
の組成により約45゜離れ得る。
偏光子２或いは３は好ましくは方向Ｄに沿って配列さ
れる。
交差偏光子2,3の間の強力な分子配向により、電圧オ
フ、即ち第４図の実線の状態である配向方向D1では、セ
ル１と偏光子２、３を組合わせて形成されるシャッター
を光は約0.01％未満しか透過しない。偏光子２、３の光
学軸は配向方向D1に平行および垂直である。ダウン状態
にスイッチするとシャッターはよく光を通すようにな
る。これにより本発明のセルはシャッターシステムに非
常に適したものといえる。また第２図に示したように、
アップ状態とダウン状態の間のコントラストによりはっ
きりとしたエイトバーディスプレイが得られる。さらに
このディスプレイは広い視角を有する。なお、液晶分子
の配向方向D1は擦過方向Ｒに沿っており、そのためにこ
の場合の液晶分子の配向は強力であるので、液晶分子は
アップディレクションすなわちアップ状態を取らせる極
性の電圧を電極間に印加するときのみ成らず、電極間に
電圧を加えないときにも常にこの配向方向D1をとる。従
って、この液晶デバイスは光学記憶デバイスとして使用
することはできない。
液晶材料14に約１％の多色性染料を含有させると、方
向D1、D2の１つに対して平行又は垂直に配列した１つだ
けの偏光子が必要となる。染料の例の１つとしては、BH
D,Poole,Englandより入手可能なBHD染料カタログNo.D10
2が挙げられる。この場合、D1,D2の間の角度は好ましく
は90゜である。
材料の例 この混合物は下記の成分を使用して調製し得る。
英国特許出願No.8520715に記載のキラル成分。
英国特許出願No.8520715に記載の非キラル材料。
ラセミ材料 Sc ホスト混合物 コード 組 成 H1:− M1＋M2＋M3（1:1:1） H2:− M2＋M3＋R1（1:1:1） H3:− M1＋M6＋M4（1:1:1） H4:− M2＋M3＋M5（1:1:1） 実施例 １ CM13:90％（90％H4＋10％M7）＋10％（49％CC1＋51％CC
4） 等方性135゜コレステリック52.3゜Sc＊−15゜Ｓ？ Ｓ？は未知のスメクチック相を示す。
６μｍのセル中、スメクチックＣ＊からコレステリッ
ク相への転移温度の上10℃までで０ツイスト状態が得ら
れた。30℃における混合物の自発分極は3.4nC/cm2であ
り、傾斜角（即ち円錘角の半分）は21゜であった。
比較例 ２ CM15:15.9％（31.4％CC9＋68.6％CC4）＋84.1％H1 等方性135゜コレステリック56.1゜Sc＊20゜固体 ６μｍのセル中、スメクチックＣ＊からコレステリッ
ク転移の数℃上でπツイスト状態が維持された。最初に
SC＊相に冷却したときには配向は貧弱であったが、〜20
Vpk 10Hz矩形波を印加するとスメクチックＣ＊中にゼロ
ツイスト配向が得られた。適当な符号の直流電界をかけ
ながら丁度コレステリック相になるまで加熱し、冷却し
て所望の配向を得た。
50℃及び30℃の混合物の自発分極は、それぞれ2nC/cm
2及び6.2nC/cm2であった。
実施例 ３ 単一コレステリック方向キラル成分にScホストを加え
たもの。
LPC6:0.5％CC7＋99.5％（95％H4＋５％M7） 等方性152゜コレステリック76.8゜Sc＊＜０゜Ｓ？ 「＜０゜」は０℃以下の転移温度を示す。
この混合物の自発分極は5nC/cm2であった。
６μｍのセル中、スメクチックＣ＊からコレステリッ
ク転移温度の上0.2℃までゼロツイスト状態が得られ
た。
実施例 ４ UCM30:92.5％（85％H4＋15％M7）＋7.5％CC12 等方性155.8℃コレステリック60.5℃Sc＊15゜Ｓ？ コレステリックピッチ−温度曲線は第５図（ｃ）と同
様である。Psは50.5℃において4.4nC/cm2、25℃におい
て8.4nC/cm2である。6.2μｍの厚さのセル中、Sc＊から
コレステリック転移温度の上７℃までゼロツイスト状態
が得られる。
実施例 ５ LPM13:72.5％H1＋25％M7＋2.5％CC13 等方性118゜コレステリック56.3゜キラルスメクチック
Ｃ Psは20℃において10nC/cm2,46℃において5nC/cm2。この
材料はコレステリック相でゼロツイストを示す。
図面の簡単な説明 第１図はフィルムカメラ用の液晶シャッターシステム
の断面図であり、第２図は４文字エイトバーディスプレ
イの外観であり、第３図（ａ）、（ｂ）はそれぞれキラ
ル傾斜スメクチック液晶材料層の様式化平面図及び側面
図であり、第４図は２つのスイッチした状態を示す第３
図（ａ）の部分的拡大図であり、第５図（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）は種々の混合物についてのコレステリッ
クピッチ対温度のグラフである。
１……液晶セル、2,3……偏光子、４……光センサー、 ５……コントロールユニット、６……電源、７……レン
ズシステム、 ８……写真フィルム、9,10……壁、11,12……シート電
極、 13……スペーサーリング、14……液晶層、20……ディス
プレイ、 25……マイクロレイヤー、26……分子。
フロントページの続き (72)発明者 レインズ，エドワード・ピーター イギリス国、ウスターシヤー、モールバ ーン・ホール・グリーン、リードン・ロ ウド・23 (56)参考文献 特開 昭61−252532（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−249019（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−161326（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−143422（ＪＰ，Ｕ)

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】２つの液晶分子配向方向の間でスイッチイ
    ングすることのできる液晶デバイスの製造方法であっ
    て、 液晶材料の層を含有するべく、スペーサによって間隔を
    置かれた２つのセル壁を用意し、該壁内面はその上に形
    成された極性を有する電圧が印加される電極構造及び液
    晶分子の表面配向を与えるべく表面配向処理を施された
    表面を有し、２つのセル壁の該表面配向処理方向は同一
    の向き又は逆の向きで平行であるようにする段階と、 傾斜キラルスメクチック液晶材料を用意し、該液晶材料
    は傾斜キラルスメクチック相と等方相との間の高温にお
    いてコレステリック相のみを有し、コレステリック・ピ
    ッチはコレステリック相と傾斜キラルスメクチック相と
    の転移温度とそれから少なくとも0.1℃上の温度との間
    の温度に亘って層厚さの４倍よりも大であり、傾斜キラ
    ルスメクチック相において1.0nC/cm2以上の自発分極を
    有し、そしてスメクチック・ピッチが液晶層の厚さより
    も大きいようにする段階と、 該液晶材料をセル壁の間の空間に導入して封止する段階
    と、 コレステリック相からスメクチックＡ相を経ることなく
    傾斜キラルスメクチック相へと直接に該材料を冷却し
    て、傾斜キラルスメクチック相において２つの液晶分子
    配向方向のうち電極に電圧が印加されないときの液晶分
    子配向方向が該セル壁の表面配向処理方向に強く沿って
    いるようにする段階と、 該セル壁を２つの直線偏光子の間に配置し、一方の偏光
    子の光学軸は他方の偏光子の光学軸に関して交差されて
    おり、一方の偏光子の光学軸は該２つの液晶分子配向方
    向の１つと実質的に平行であるようにする段階と、 から成る液晶デバイスの製造方法。
  2. 【請求項２】傾斜キラルスメクチック液晶材料はキラル
    スメクチックＣ液晶材料である特許請求の範囲第１項に
    記載の方法。
  3. 【請求項３】液晶分子の表面配向は傾斜ホモジニアス液
    晶配向である特許請求の範囲第１項に記載の方法。
  4. 【請求項４】２つの液晶分子配向方向の間でスイッチン
    グすることのできる液晶デバイスの製造方法であって、 液晶材料の層を含有するべく、スペーサによって間隔を
    置かれた２つのセル壁を用意し、該壁内面はその上に形
    成された極性を有する電圧が印加される電極構造及び液
    晶分子の表面配向を与えるべく表面配向処理を施された
    表面を有し、２つのセル壁の該表面配向処理方向は同一
    の向き又は逆の向きで平行であるようにする段階と、 多色性染料を含有する傾斜キラルスメクチック液晶材料
    を用意し、該液晶材料は傾斜キラルスメクチック相と等
    方相との間の高温においてコレステリック相のみを有
    し、コレステリック・ピッチはコレステリック相と傾斜
    キラルスメクチック相との転移温度とそれから少なくと
    も0.1℃上の温度との間の温度に亘って層厚さの４倍よ
    りも大であり、傾斜キラルスメクチック相において1.0n
    C/cm2以上の自発分極を有し、そしてスメクチック・ピ
    ッチが液晶層の厚さよりも大きいようにする段階と、 該液晶材料をセル壁の間の空間に導入して封止する段階
    と、 コレステリック相からスメクチックＡ相を経ることなく
    傾斜キラルスメクチック相へと直接に該材料を冷却し
    て、傾斜キラルスメクチック相において２つの液晶分子
    配向方向のうち電極に電圧が印加されないときの液晶分
    子配向方向が該セル壁の表面配向処理方向に強く沿って
    いるようにする段階と、 該セル壁に１つの直線偏光子を配置し、該偏光子の光学
    軸は該２つの液晶分子配向方向の１つと実質的に平行か
    垂直であるようにする段階と、 から成る液晶デバイスの製造方法。
  5. 【請求項５】傾斜キラルスメクチック液晶材料はキラル
    スメクチックＣ液晶材料である特許請求の範囲第４項に
    記載の方法。
  6. 【請求項６】液晶分子の表面配向は傾斜ホモジニアス液
    晶配向である特許請求の範囲第４項に記載の方法。
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