JP2659381B2 - スメクチック液晶デバイスおよびその製造方法 - Google Patents

スメクチック液晶デバイスおよびその製造方法

Info

Publication number
JP2659381B2
JP2659381B2 JP62502169A JP50216987A JP2659381B2 JP 2659381 B2 JP2659381 B2 JP 2659381B2 JP 62502169 A JP62502169 A JP 62502169A JP 50216987 A JP50216987 A JP 50216987A JP 2659381 B2 JP2659381 B2 JP 2659381B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
phase
cholesteric
smectic
chiral smectic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP62502169A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH01500856A (ja
Inventor
ブラツドシヨー，マダリン・ジヨウン
レインズ，エドワード・ピーター
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IGIRISU
Original Assignee
IGIRISU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IGIRISU filed Critical IGIRISU
Publication of JPH01500856A publication Critical patent/JPH01500856A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2659381B2 publication Critical patent/JP2659381B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/42—Mixtures of liquid crystal compounds covered by two or more of the preceding groups C09K19/06 - C09K19/40
    • C09K19/46—Mixtures of liquid crystal compounds covered by two or more of the preceding groups C09K19/06 - C09K19/40 containing esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/12—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings at least two benzene rings directly linked, e.g. biphenyls
    • C09K19/126—Compounds containing at least one asymmetric carbon atom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/20—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers
    • C09K19/2007—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers the chain containing -COO- or -OCO- groups
    • C09K19/2021—Compounds containing at least one asymmetric carbon atom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/42—Mixtures of liquid crystal compounds covered by two or more of the preceding groups C09K19/06 - C09K19/40
    • C09K19/44—Mixtures of liquid crystal compounds covered by two or more of the preceding groups C09K19/06 - C09K19/40 containing compounds with benzene rings directly linked
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/139—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
    • G02F1/141—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent using ferroelectric liquid crystals
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/139—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
    • G02F1/141—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent using ferroelectric liquid crystals
    • G02F1/1416—Details of the smectic layer structure, e.g. bookshelf, chevron, C1 and C2

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスメクチック液晶デバイスに係る。
液晶デバイスは２枚のガラス板またはガラス壁の間に
液晶材料の薄い層を入れて成るのが普通である。両壁の
内面側に薄い透明電極をデポジットする。このような液
晶層と壁と電極とを組合せたものを液晶セルと称するこ
とが多い。２つの電極間に電界を印加すると、液晶分子
が電界内で回転してオン状態になる。電界を除去する
と、液晶分子は反転してオフ状態に戻るが、このオフ状
態はセルの組立て前に壁に対して行なう表面処理および
液晶材料の種類によって決定される。オン状態とオフ状
態では透光特性に相違がある。装置によってはオン状態
とオフ状態を視覚的に判別するために１つまたはそれ以
上の偏光子および／または色素を要するものがある。
大雑把に言って、液晶材料にはネマチック，コレステ
リック，スメクチックの３種類があり、それぞれ分子の
秩序によって区別される。
これらの材料が液晶相を示すのは、固相と等方性液相
との間の限られた温度範囲だけである。材料は液晶相温
度範囲内において、ネマチック，コレステリックまたは
スメクチックのうち１つまたはそれ以上の相を示すこと
があるが、通常の場合はその動作温度範囲内で１種類の
液晶相のみを形成するような材料を選択する。
本発明はスメクチック液晶材料を用いるデバイスに係
る。
一方の壁部に電極を行形成し、他方の壁部に列形成し
た表示装置が現在製造されている。これらは大型表示装
置の上に別個にアドレスできる素子から成るx,yマトリ
ックスを集合的に形成したものである。このような表示
装置をアドレスする方法の１つとしてマルチプレックス
駆動、即ち表示装置全体のアドレスを完了するまで１行
毎に逐次アドレスして行く方法がある。表示を必要とす
る毎にこれを反復する。別の種類の表示装置ではオン状
態とオフ状態を用いて電気的に切換え可能な光学シャッ
タを形成している。さらに別の種類の表示装置は光記憶
装置として使用される。このような装置にネマチック，
コレステリックおよびスメクチック液晶材料が使用され
ている。多くの表示装置の持つ問題点は、２つの状態間
での切換えに要する時間、すなわち応答時間に関係する
ものである。表示装置は応答時間を短くする必要のある
場合が多い。ネマチック材料を90度捩れ構造とした場
合、応答時間は100ミリセカンドになるのが普通であ
る。
スメクチック材料を含む装置はネマチック材料やコレ
ステリック材料を用いた装置ほど広く使用されるには至
っていない。スメクチック材料を基材とした現存の表示
装置が所要の特性を満たしていなかったためである。最
近になって、切換え速度が速く、双安定特性を有する強
誘電性スメクチック装置に関心が持たれるようになっ
た。N.A.Clark ＆ S.T.Lagerwall,App.Phys.Letters 36
（11）1980 pp.899〜901を参照されたい。液晶材料は、
傾斜スメクチック相（tilted smectic phase）における
キラル液晶材料、例えばSC ＊,SI ＊,SF ＊,SJ ＊,SG ＊,SH
＊において強誘電性を有することが知られている。これ
については、R.B.Meyer,L.Liebert,L.Strzelecki and
P.Keller,J.de Physigue（Lett）,36,L−69（1975）に
記載されている。
本発明に係るスメクチック液晶デバイスは、それぞれ
が極性を有する電圧が印加される電極構造を担持してお
り、壁面が液晶分子を配向させるように処理された２つ
のセル壁の間に収容されている傾斜キラルスメクチック
液晶材料の層と、該セル壁の両側に配置された第１の直
線偏光子と第２の直線偏光子を含んで成る液晶デバイス
であって、該液晶材料は、（イ）通常のデバイス動作温
度における自発分極に基づく液晶分子の２つの切換え状
態および傾斜キラルスメクチック相ならびにそれより高
い周囲温度以上の温度において順次に有するスメクチッ
クＡ層およびコレステリック相と、（ロ）コレステリッ
ク相とスメクチックＡ相との転移温度とそれより少なく
とも0.1℃上の温度との間の温度範囲における層の厚さ
の４倍以上のコレステリックピッチと、（ハ）層の厚さ
以上のスメクチックピッチと、（ニ）傾斜キラルスメク
チック相における0.1nC/cm2以上の自発分極と、（ホ）
少なくとも１種の左旋性コレステリック捩れ方向を有す
る材料成分と、（ヘ）少なくとも１種の右旋性コレステ
リック捩れ方向を有する材料成分と、を有し、但し、
（ト）該左旋性および右旋性材料成分は組み合わさって
所要のコレステリックピッチを与え、（チ）該左旋性お
よび右旋性材料成分は傾斜キラルスメクチック相におい
て加算される自発分極を有し、更に、（リ）該傾斜キラ
ルスメクチック相は該液晶材料をコレステリック相から
スメクチックＡ相を経て冷却することによりもたらされ
たものであり、（ヌ）該２つのセル壁の表面処理により
傾斜キラルスメクチック相において液晶分子を液晶層の
仮想の中心線に対して同方向となるように配向させて、
液晶層の厚さ方向でスプレイ配置をとるようにされてい
るものである。
また、本発明に係るスメクチック液晶デバイスは、そ
れぞれが極性を有する電圧が印加される電極構造を担持
しており、壁面が液晶分子を配向させるように処理され
た２つのセル壁の間に収容されている二色性色素を含む
傾斜キラルスメクチック液晶材料の層と、該セル壁の片
側に配置された直線偏光子とを含んで成る液晶デバイス
であって、該液晶材料は、（イ）通常のデバイス動作温
度における自発分極に基づく液晶分子の２つの切換え状
態および傾斜キラルスメクチック相ならびにそれより高
い周囲温度以上の温度において順次に有するスメクチッ
クＡ層およびコレステリック相と、（ロ）コレステリッ
ク相とスメクチックＡ相との転移温度とそれより少なく
とも0.1℃上の温度との間の温度範囲における層の厚さ
の４倍以上のコレステリックピッチと、（ハ）層の厚さ
以上のスメクチックピッチと、（ニ）傾斜キラルスメク
チック相における0.1nC/cm2以上の自発分極と、（ホ）
少なくとも１種の左旋性コレステリック捩れ方向を有す
る材料成分と、（ヘ）少なくとも１種の右旋性コレステ
リック捩れ方向を有する材料成分と、を有し、但し、
（ト）該左旋性および右旋性材料成分は組み合わさって
所要のコレステリックピッチを与え、（チ）該左旋性お
よび右旋性材料成分は傾斜キラルスメクチック相におい
て加算される自発分極を有し、更に、（リ）該傾斜キラ
ルスメクチック相は該液晶材料をコレステリック相から
スメクチックＡ相を経て冷却することによりもたらされ
たものであり、（ヌ）該２つのセル壁の表面処理より傾
斜キラルスメクチック相において液晶分子を液晶層の仮
想の中心線に対して同方向となるように配向させて、液
晶層の厚さ方向でスプレイ配置をとるようにされている
ものである。
更に、本発明に係るスメクチック液晶デバイスは、そ
れぞれが極性を有する電圧が印加される電極構造を担持
しており、壁面が液晶分子を配向させるように処理され
た２つのセル壁の間に収容されている傾斜キラルスメク
チック液晶材料の層と、該セル壁の一方の側に配置され
た第１の直線偏光子と他方の側に配置された異なる色で
着色した２つの直線偏光子を偏光軸が直交するように配
設されたものとを含んで成る液晶デバイスであって、該
液晶材料は、（イ）通常のデバイス動作温度における自
発分極に基づく液晶分子の２つの切換え状態および傾斜
キラルスメクチック相ならびにそれより高い周囲温度以
上の温度において順次に有するスメクチックＡ層および
コレステリック相と、（ロ）コレステリック相とスメク
チックＡ相との転移温度とそれより少なくとも0.1℃上
の温度との間の温度範囲における層の厚さの４倍以上の
コレステリックピッチと、（ハ）層の厚さ以上のスメク
チックピッチと、（ニ）傾斜キラルスメクチック相にお
ける0.1nC/cm2以上の自発分極と、（ホ）少なくとも１
種の左旋性コレステリック捩れ方向を有する材料成分
と、（ヘ）少なくとも１種の右旋性コレステリック捩れ
方向を有する材料成分と、を有し、但し、（ト）該左旋
性および右旋性材料成分は組み合わさって所要のコレス
テリックピッチを与え、（チ）該左旋性および右旋性材
料成分は傾斜キラルスメクチック相において加算される
自発分極を有し、更に、（リ）該傾斜キラルスメクチッ
ク相は該液晶材料をコレステリック相からスメクチック
Ａ相を経て冷却することによりもたらされたものであ
り、（ヌ）該２つのセル壁の表面処理より傾斜キラルス
メクチック相において液晶分子を液晶層の仮想の中心線
に対して同方向となるように配向させて、液晶層の厚さ
方向でスプレイ配置をとるようにされているものであ
る。
本発明に係る液晶デバイスにおいて第１の直線偏光子
と第２の直線偏光子を用いるときは、両者の光学軸すな
わち偏光軸を平行にするか、あるいは０度以外の角度を
成して配設したこれら偏光子の間にセルを配設すること
ができる。
本発明のデバイスはさらに、電極構造に対して反対の
極性の２つの直流電圧を印加することにより混合物の分
子に印加電圧の極性に応じて２種類の位置の何れかを強
制的にとらせ、極性の変化に伴なってこれら２つの位置
の間で切換えるようにするための手段を含んでもよい。
本発明によると、キラル傾斜スメクチック液晶デバイ
スに使用する液晶材料は、通常のデバイス動作温度にお
いてキラル傾斜スメクチック相を有し、高温においてス
メクチックＡ相およびコレステリック相を順次に有する
材料から成る。
デバイスの動作温度は普通０℃〜40℃の範囲内である
が、装置への搭載時の高い方の動作温度が約100℃また
はそれ以上になるデバイスもある。
キラル成分をネマチック液晶材料に使用することは周
知となっている。キラル成分を添加することによってネ
マチック材料のディレクタに捩れ方向を与えて、コレス
テリック材料となる。
本発明による液晶表示デバイスの製造方法は、内側表
面に電極構造（５、６）が形成されており、同方向の液
晶の配向が得られるように処理された２つのセル壁（2,
3）を、その中に液晶材料（７）の層を収容するように
スペーサ（４）によって間隔をあけて設ける段階と、キ
ラル傾斜スメクチック相と等方相の間で周囲温度以上の
高温においてスメクチックＡ相とコレステリック相とを
順次に有し、コレステリック相とスメクチックＡ相との
転移温度とそれより少なくとも0.1℃上の温度との間の
温度範囲において層の厚さの４倍以上のコレステリック
ピッチを有し、キラル傾斜スメクチック相において0.1n
C/cm2以上の自発分極係数を有し、スメクチック相にお
けるピッチが層の厚さ以上であるキラル傾斜スメクチッ
ク液晶材料を用意する段階と、該壁の間の空間に材料
（７）を導入して密封する段階と、材料（７）をコレス
テリック相からキラル傾斜スメクチック相へと冷却する
段階と、を含んで成る。
加熱段階を行なうのは材料をセル壁間の空間に導入す
る前後何れでも良い。
液晶材料は単一成分とすることも考えられるが、しか
し複数成分の混合物とし、左旋性コレステリック捩れ方
向を有する１種またはそれ以上のキラル成分と右旋性コ
レステリック捩れ方向を有する１種またはそれ以上のキ
ラル成分を併用し、左旋性および右旋性材料成分は組み
合わさって所要のコレステリックピッチを与え、左旋性
および右旋性材料成分は加算される自発分極を有するも
のとする。このような混合物を用いた場合、左旋性成分
はいずれも右旋性成分のラセミ体とすることはできな
い。このキラル混合物はキラルスメクチック物質そのも
のであっても良いし、あるいは非キラルおよび／または
ラセミ傾斜スメクチック液晶ホスト材料に加える添加剤
として使用しても良い。
スメクチック相は温度によりＣ＊,I＊,F＊,J＊,G＊,K
＊,H＊のキラル傾斜スメクチック相のうち少なくとも１
つを有し、コレステリック相からスメクチック相へ転移
する間にスメクチックＡ相を含む。
材料層の厚さは15μｍまで、またはそれ以上とするこ
とができるが、普通は１〜12μｍ、例えば２μｍや６μ
ｍである。
コレステリック相からスメクチック相への転移に近い
コレステリック相において材料にπ/2以上の捩りが生じ
るのを防止するために、p/d比を十分に大きくする。ピ
ッチＰを約4dより大きくして、転移近辺でのコレステリ
ック相ではπ/2以下の捩りしか生じないようにする。理
想的に言うとこのｐの値をコレステリック相全体に亘っ
て大きくし、好ましくはスメクチック／コレステリック
相転移温度から上５℃に亘って大きくする。
スメクチック相におけるピッチは層の厚さ以上とす
る。
自発分極係数Psは少なくとも0.1nC/cm2、好適には1nC
/cm2またはそれ以上とする。
混合物によっては、コレステリック相からスメクチッ
ク相への転移温度の±５℃の範囲内において冷却速度を
0.05゜／分から２℃／分の間にする。冷却速度はコレス
テリック相での補整量によって決まる。十分に補整され
た材料の場合、例えば20℃／分またはそれ以上の速い速
度で有利に冷却し得る。
本発明によれば、切換え速度が速く、双安定特性を安
定して呈し、良好な画面が得られる液晶デバイスを提供
することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
第１図と第２図のセル１はスペーサリング４および／
または分散スペーサにより約１〜６μｍの間隔をあけて
配設した２つのガラス壁2,3を含んで成る。透明酸化錫
から成る電極構造5,6を両壁の内面上に形成する。これ
らの電極は従来の行列形状としてもよいし、７セグメン
ト表示装置としても良い。セル壁2,3およびスペーサリ
ング４の間に液晶材料層７を入れる。セル１の前後に偏
光子8,9が配設される。各偏光子の光軸の整列について
は後述する。概略的には両偏光子を交差させ、一方の偏
光子の光軸を液晶分子の整列方向と略平行または垂直に
する。直流電圧源10が制御ロジック11を介して駆動回路
12,13に電力を供給する。駆動回路12,13はリード線14,1
5により電極構造5,6とそれぞれ接続されている。
セル壁2,3は組立て前に薄いポリアミドまたはポリイ
ミド層を展延し、乾燥した後、必要に応じて硬化させ、
その後柔軟な布（レーヨン等）を用いて一方向R1,R2に
擦過して表面処理を行なう。このような周知の処理によ
り、液晶分子が表面配向するようになる。分子は擦過方
向R1,R2に沿って、表面に対して約２度の角度でそれ自
体で配向する。方向R1,R2は同じ方向と反対方向が考え
られるが、同方向とする。R1,R2を同一方向にした場
合、接触する液晶分子が層の中心すなわち仮想の中心線
に向かって同方向に傾斜し、層の厚さ方向全体において
スプレイ配置（splayed configuration、扇形配置）を
とり、良好な画面が得られる。酸化ケイ素をセル壁上に
斜めに蒸着するという周知の方法により表面配向を与え
ることもできる。
このデバイスは透過モードまたは反射モードで動作す
ることができる。前者の場合、例えばタングステン電球
からデバイスを通過する光が選択的に透過あるいは遮断
されて所望の表紙を形成する。反射モードでは、第２偏
光子９の後方に鏡を配置して、周囲光をセル１および２
つの偏光子を通して反射させる。鏡に部分的に反射させ
ることによって、装置を透過モードと反射モードの両方
で動作させることができる。
多色性色素を材料７に添加することもできる。この場
合は偏光子が１つでも良い。
セル内部での液晶分子の配向状態を理想化した上やや
単純化して概略的に示したのが第3,4,5図である。実際
にはセル壁の表面効果もあって、図示のものと相当異な
る配列になる場合もある。
第３図はスメクチックＡ（SA）材料層７を示す。方向
を定義するためにx,y,z軸を使用する。液晶層はx,y平面
にあり、層の厚さ方向がｚ方向である。擦過方向R1,R2
は上下壁に関してそれぞれ＋ｘおよび−ｘの方向であ
る。このような配列のSA材料に関しては、個々の分子21
がｙ−ｚ平面に対して平行な層20（201,202,203,……20
n）においてｘ方向に整列する。
第４図はスメクチックＣ即ち傾斜スメクチックＣ
（SC）材料層を示す。表面整列は第３図と同じく＋ｘと
−ｘの方向である。
第３図と同様液晶分子21はｙ−ｚ平面に平行の層20を
形成する。但しSC分子21は各層において傾斜形態をと
る。傾斜はｘ−ｙ平面においてｘ軸に対して角度θであ
る。θは材料の組成および温度によるが、一般に15〜25
度である。
第５図はスメクチックＣ＊即ちキラル傾斜スメクチッ
クＣ（SC ＊）材料層７におけるスメクチックピッチを示
す。この層は複数の層（第３図の層201,……20nを参
照）を形成する。各層において分子21がｘ軸に対して15
〜25度の角度を成し、この15〜25度の角度が各層201,…
…20n毎に変化している。全体として分子はｘ軸と一致
する捩れ軸を有する捩れ構造を形成している。第５図で
は順次層の分子配向21が各層毎に45度ずつ方向（傾斜方
位）を変えながら円錘の表面に沿っている様子を表わし
ている。
第５図の構造をキラル傾斜スメクチック相と称する。
このような材料は、スメクチック材料にキラル材料を添
加することによって製造することができる。キラル傾斜
スメクチック材料は自発分極を有し得、分子の形状によ
り２つの対抗する自発分極方向が存在する。ラセミ材料
においては、２つの自発分極（Ps）方向が等しく、相殺
し合って正味のPsは存在しなくなる。捩れ方向の対抗す
るキラル化合物の混合物を用いた場合、Psは正，負の何
れにでもすることができる。正味のPsが存在すると仮定
した場合、その混合物は強誘電性を呈する。
配向したSC ＊層７を製造する方法の１つとして、材料
を加熱してSA相にし、SA相においてセル表面処理により
配向させた後冷却してSC ＊相にする方法がある。残念な
がらこの冷却工程により材料が小さなフォーカルコニッ
ク構造に形成されることにもなり、この状態では分子層
が互いに角度の異なる多数の平面をとる。
本発明は下記のようにスメクチック相より上にコレス
テリック相を有する材料を使用し、適当なコレステリッ
クピッチを与えることによってこの問題を解決した。
この材料は温度上昇に伴なって：固体−スメクチック
Ｘ＊−スメクチックＡ−コレステリック−等方相の相を
有する材料である。上記においてＸ＊はＣ＊,I＊,F＊,J
＊,G＊,K＊,H＊のうち少なくとも１つを指す。このよう
なスメクチック相を１つ以上有する材料については、相
が温度と共に変化する。
コレステリック相におけるピッチｐは、約2/3dの時３
πの捩れが生じ得るが、ｐを約ｄとすると２πの捩れと
なる。本発明では、ｐを約4d以上とし、π/2以下の捩れ
となるようにする。
このコレステリックピッチは、スメクチック／コレス
テリック相転移温度から上0.1℃の温度範囲に亘って必
要である。好ましくはこの範囲は転移の上５℃であり、
理想的にはコレステリック相全体に亘って示すものであ
る。
１種またはそれ以上の左旋性コレステリック捩れ方向
を有するキラル成分と１種またはそれ以上の右旋性コレ
ステリック捩れ方向を有するキラル成分とを左旋性成分
の中に右旋性成分のラセミ化合物となるものが無いこと
を条件として組合わせ、またコレステリック捩れ方向と
は無関係にキラル成分のSC ＊分極を同じ方向にする。
コレステリック相のピッチを大きくする結果、その材
料は冷却されると、セル壁処理による均等な配向を有す
るSA相になる。その結果が第３図に示す整列である。さ
らに冷却すると、SC ＊ピッチが十分に長い混合物につい
ては第６図に示した配向に近い配向を有するSC ＊相とな
って表面配向が螺旋ピッチを解く、すなわちSC ＊ピッチ
が約ｄである。ピッチ長がそれより短かいものについて
は第５図のような配向になる。コレステリックピッチが
十分に長いと仮定すると、そのセルはＳ＊相において十
分に配向する。
傾斜スメクチック相でのピッチは約１μｍ以上、好適
にはそれよりはるかに大きくする。
コレステリック相におけるピッチの補整を図示したの
が第７（ａ），（ｂ），（ｃ）図である。第７（ａ）図
はコレステリック相からスメクチック相への転移を有す
る非補整材料に関するコレステリックピッチ対温度の関
係を示す。この転移においてピッチは無限大に向かう。
第７（ｂ）図に示す補整材料は転移温度より数度上がっ
たところでピッチが無限大に大きくなり、それ以降ピッ
チが小さくなることを示している。第７（ｃ）図では、
ピッチが無限大に向かう補整温度が、スメクチック相／
コレステリック相転移温度のすぐ上に生じることを示し
ている。適当な材料を選択することによって、このよう
なピッチの増大が生じる個所をさらに転移温度に近付け
ることもできるが、数度の相違が最終的結果に影響を及
ぼすことはないと考えられる。
ドーパントの中にはCC10,CC12のように少量を単独で
用いて第７（ｃ）図に示すような特性を与えられるもの
がある。但し、本発明の範囲外である。この場合の材料
は第７（ｂ）図のように補整されるのではなく、固有に
長いピッチを有するものである。
十分な大きさの直流パルスを電極5,6に印加すると、
分子はパルスの極性に応じて２種類の整列D1,D2のうち
何れか一方をとる。これを第６図の21,22に示す。これ
らの整列がゼロ電界整列に相当しないかも知れないこと
に注意されたい。２つの分子方向D1,D2が２種類のPs方
向、すなわちアップ方向とダウン方向を示している。偏
光子8,9が、それぞれの光軸を直交させ、何れか一方の
偏光子８または９の光軸を方向21または22に平行にした
状態で配設される。あるいはまた、偏光子8,9の軸を平
行でも直交でもない方向に配設しても良い。それぞれの
場合において、２つの切換え状態において異なる効果が
観察される。
直流パルスを印加するに従って、セルが暗状態と明状
態の間で高速に変化するのが観察される。方向21と22間
の角度は液晶材料によって決まるが、約45度が理想的で
ある。選択的方法として液晶材料の中に色素を添加した
場合は、方向21と22間の理想的角度が約90度であり、単
独の偏光子を２つの方向21,22の何れか一方に一致させ
るかあるいはそれに対して垂直に整列させる。第８図は
ある材料混合物、すなわち例５について温度と共に角度
θ（21,22間の角度の半分）の変化する様子を示す。同
じ例５の材料に関して温度に伴なうPsの変化を示したの
が第９図である。
電極5,6がシート電極の場合、セル１をシャッタとし
て使用することもできる。２種類の切換え状態のセルに
おいて光を遮断したり透過したりする。このようなシャ
ッタと着色偏光子を組合せてカラースイッチを構成し、
単色（monochrome）陰極線管（C.R.T.）の正面に配設す
ることもできる。
同様の構成がG.B.1,491,471に記載されている。ここ
ではC.R.Tは２つの異なる波長で発光する。カラースイ
ッチを切換えて１回に１フレームずつ２種類の色を伝達
する。これをC.R.T.と同期化して、２種類の色を表わす
連続フレーム像を発する。観察者の眼が２種類の着色像
を１つの多色像として合成して認識する程度にフレーム
時間を早くする。
本発明はセル１の片側に無色偏光子を設け、セルの他
方の側に２種類の色、例えば赤と青の偏光子を設けるこ
とによりカラースイッチを提供する。これらの着色偏光
子はそれぞれの光軸を直交させて配設する。一方の着色
偏光子の軸を無色偏光子の軸と平行にする。G.B.1,491,
471に記載のようにC.R.T.のフレーム速度でセルの切換
えを行なう。
本発明によるデバイスは90度偏光スイッチとしても使
用することができる。この場合は２つの切換え状態21,2
2の一方において偏光子の一方が液晶分子に平行になる
ように偏光子を配設する。第２偏光子は第１偏光子に関
して直交させる。２つの方向21,22間の角度は約45度で
ある。複屈折Δｎを周知の式Δnd/λより適当に決定し
て、光の偏光面を90度回転させる。
偏光スイッチは例えば三次元（3D）テレビに有効であ
る。三次元テレビでは左右のアイフレーム（eye fram
e）が交互に表示される。視聴者は偏光眼鏡をかけ、テ
レビ画面の正面の偏光スイッチがフレーム速度と同期し
て切換えられる。これについてはG.B.2,062,281Bに記載
されている。視聴者がテレビ画面の左右のアイフレーム
と同期して切換えられる左右眼用液晶シャッタを備える
眼鏡をかけた場合にも同様の効果を得ることができる。
分極の符号はS.T.Lagerwall並びにI Dahl,Mol Cryst.
Liq.Cryst.114p.151（1980）による。
コレステリック捩れ方向およびキラル基の絶対配置に
ついてはG.W.Gray並びにD.G.McDonnell,Mol Cryst.Liq.
Cryst.34,p.211（1977）に記載の慣例による： D:右旋性 L:左旋性 非キラル材料 ラセミ材料 例1: （ａ）7.8％R1 （ｂ）2.2％CC1 （ｃ）90％M6 この材料は温度上昇と共に相が 固体−SC ＊−SA−コレステリック−等方相の順に変化
した。
材料（ａ）と材料（ｂ）はコレステリックの捩れ方向
が反対であるが、SC ＊分極の方向は同じである。
６μｍ厚の層を有するセルにおいて試験すると、冷却
してSA相、次いでSC ＊相とした時優れた配向が達成され
た。12μｍ厚の層を有するセルにおいて試験した場合
は、加熱コレステリック相でpi（180゜）捩れを示し
た。冷却速度を例えば約0.2℃／分と遅くすること、配
向が良くなり、強誘電性効果を用いて装置の切り換えを
容易に行なうことができた。自発分極PSを測定すると約
1nC/cm2であった。
下記の例2,3,4では補整キラル混合物を使用する。こ
れらの混合物はコレステリック捩れ方向が反対であるが
Ｓ＊自発分極方向が同じであるキラル成分で構成する。
例2: CD1:23％CC1＋77％CC3 この材料は 等方相114゜コレステリック93.4゜SA71.5゜SC ＊50゜
固体 の相転移温度を有する。
コレステリックピッチ対温度曲線が第7b図と同様にな
り、補整温度（すなわちピッチが無限大になる温度）は
約99℃に発生する。
２μｍセルにおいて、SAからコレステリック相への転
移温度の上１℃までπの捩れ状態を維持することができ
る。緩慢に冷却することによりスメクチック相において
良好な配向を達成することができる。61.5℃において混
合物はPsは約25nC/cm2を示し、傾斜角（すなわち半円錘
角）は約18.5゜であった。
例3: CD3:22％CC1＋78％CC3 この材料は、 等方相115゜コレステリック94.6゜SA72.6゜SC ＊47゜
固体 の相転移温度を有する。
コレステリックピッチ対温度曲線は第7b図と同様であ
り、補整温度（すなわちピッチが無限大になる温度）は
約98℃において生じる。
２μｍセルにおいて、捩れ０度の状態が得られる。ま
たSAからコレステリック相への転移温度から上約６℃ま
でπの捩れを維持することができる。
例4: CD9:20％CC8＋80％CC3 この材料は、 等方相120.1゜コレステリック93.0゜SA78.0゜SC ＊43
゜固体 の相転移温度を有する。
コレステリックピッチ対温度曲線は第7b図と同様であ
り、補整温度（すなわちピッチが無限大になる温度）は
約102℃において生じる。
６μｍセルにおいて、SAからコレステリック相への転
移温度から上0.5℃までπの捩れ状態を獲得することが
できる。
例5,6,7,8ではSCホスト材料に補整キラル混合物を加
えたものを使用する。
例5: CM6:43.5％CD3＋56.5％H1 この材料の相転移温度値は 等方相132.8゜コレステリック106.8゜SA83.9゜SC ＊14
゜Ｓ−固体 である。
ピッチ対温度曲線は第7b図と同様であり、約113゜に
おいて補整される（すなわちピッチが無限大になる）。
２μｍセルにおいてはSAからコレステリック相への転移
温度から上14℃まで、６μｍのセルにおいては８℃まで
捩れ０度の状態が得られる。第８図と第９図はCM6に関
して傾斜角（すなわち半円錘角）と自発分極Psを温度の
関数として示したものである。
例6: CM8 19.6％（49％CC1＋51％CC4）＋80.4％H1 この材料は、 等方相126.1゜コレステリック84゜SA65゜SC ＊５゜Ｓ の相転移温度値を有する。
ピッチ対温度曲線は第7b図と同様であり、約119.5゜
において補整される（すなをちピッチが無限大にな
る）。２μｍセルにおいて、スメクチックＡからコレス
テリック相への転移温度から上数℃に亘って捩れ０度の
状態が獲得される。
例7: CM3:40％（20％CC1＋80％CC3）＋60％H3 この材料は 等方相127.5℃コレステリック92.4゜SA72゜SC ＊10゜
Ｓ の相転移温度を有する。
ピッチ対温度曲線は第7c図と同様である。
６μｍセルにおいて、スメクチックＡからコレステリ
ック相への転移温度の上３℃まで捩れゼロの状態が獲得
される。
例8: CM11:25％CD9＋75％H4 この材料は 等方相147.1゜コレステリック101.1゜SA85.1゜SC ＊13
゜Ｓ の相転移温度を有する。
ピッチ対温度曲線は第7b図と同様であり、補整温度
（すなわちピッチが無限大になる温度）は約119℃にお
いて生じる。２μｍセルにおいて、スメクチックＡ相か
らコレステリック相への転移温度のすぐ上において捩れ
０度の状態が獲得される。
例9: CM13:90％（90％H4＋10％M7） ＋10％（49％CC1＋51％CC4） 等方相135゜コレステリック52.3゜SC ＊−15゜Ｓ−25
゜Ｓ ６μｍセルにおいて、キラル傾斜スメクチックＣ相か
らコレステリック相への転移温度から上約10℃まで捩れ
０度の状態が獲得される。30℃での混合物の自発分極は
3.4nC/cm2で、傾斜角度（すなわち半円錘角）は21度で
あった。
例10: CM15:15.9％（31.4％CC9＋68.6％CC4）＋94.1％H1 等方相135℃コレステリック56.1゜SC ＊20゜固体 ６μｍのセルにおいて、スメクチックＣ＊相からコレ
ステリック相への転移温度から上数度に亘ってπの捩れ
状態が維持された。臨界的に冷却してSC ＊相にした後は
配向が悪くなったが、約20Vpk10Hz矩形波を印加するこ
とによってスメクチックＣ＊相で捩れ０度の配向を生じ
させることができた。丁度コレステリック相に入ったと
ころまで再加熱した後、適当な符号の直流電界を用いて
冷却することにより所望の配向が与えられた。
この混合物の自発分極は50℃と30℃においてそれぞれ
2nC/cm2と6.2nC/cm2である。
例11と例12ではSCホスト材料の中に１種類のコレステ
リック捩れ方向のキラル成分を加えたものを使用する。
例11（参考）： LPC2:1％CC10＋99％H1 この混合物は、 等方相151゜コレステリック113.5゜SA104.5゜SC ＊28
゜Ｓ の相転移温度を有する。
コレステリックピッチ対温度曲線は第7c図と同様であ
る。
２μｍのセルにおいて、スメクチックＡ相からコレス
テリック相への転移温度から上約0.5℃に亘って捩れ０
度状態を獲得できる。
混合物の自発分極は80℃と40℃においてそれぞれ1.7n
C/cm2と4.2nC/cm2であった。
例12（参考）： LPC3:1％CC10＋99％H4 この混合物は、 等方相158゜コレステリック91゜SA89゜SC ＊18゜S8゜
Ｓ の相転移温度を有する。
コレステリックピッチ対温度曲線は第7c図と同様であ
る。
２μｍのセルにおいて、スメクチックＡ相からコレス
テリック相への相転移温度から上約４゜に亘って捩れ０
度の状態を獲得することができる。
例13（参考）： LPC6:0.5％CC10＋99.5％（95％H4＋５％M7） 等方相152゜コレステリック76.8゜SC ＊＜０゜Ｓ 「＜０゜」は零度以下の転移温度を示す。
６μｍのセルにおいて、スメクチックＣ ＊相からコレ
ステリック相への転移温度から上0.2℃までに亘って捩
れ０度の状態を獲得することができる。
例14（参考）： UCM30:92.5％（85％H4＋15％M7）＋7.5％CC12 この混合物は、 Is115.8゜Ch60.5゜SC ＊15゜Ｓ の相を有する。
コレステリックピッチ対温度曲線は第７（ｃ）図と同
様である。50.5℃でのPsが4.4nC/cm2、25℃で8.4nC/cm2
である。厚さ6.2μｍのセルにおいて、SC ＊相からコレ
ステリック相への転移温度から上約７℃に亘って捩れ０
度の状態を達成することができる。
例15: CM20:85％H1＋15％CD18 この混合物は、 Is133.7゜Ch92.8゜SA63.2゜SC ＊ の相を有する。
厚さ２μｍのセルにおいて、SA相からCh相への転移温
度のすぐ上で捩れ０度の状態を獲得することができる。
25℃でのPsが18nC/cm2である。
CD18＝34％CC1＋66％CC11 例16（参考）： LPM13:72.5％H1＋25％M7＋2.5％CC13 Is118゜Ch56.3゜SC ＊＜０゜固体 20℃でのPs＝10nC/cm2、46℃で5nC/cm2。
この材料は２μｍのセルにおいてコレステリック相中
捩れ０度の状態を示す。
図面の簡単な説明 第１図と第２図は液晶表示装置の平面図と断面図であ
る。
第3,4,5図はスメクチックＡ材料、スメクチックＣ材
料、スメクチックＣ＊材料から成る配向液晶材料層をそ
れぞれ様式化して示す図である。
第６図はSC ＊セルの平面図であり、Psアップ（UP）時
の分子配向状態とPsダウン（DOWN）時の分子配向状態の
両方を示す。
第７（ａ），（ｂ），（ｃ）図は各種混合物に関して
コレステリックピッチ対温度の関係を示すグラフであ
る。
第８図はある材料混合物に関してアップ状態とダウン
状態の間の半円錘角の変化を示すグラフである。
第９図はある材料混合物に関して温度に伴なうPsの変
化を示すグラフである。
１……セル、2,3……ガラス壁、４……スペーサリン
グ、5,6……電極構造、７……液晶材料層、8,9……偏光
子、10……電圧源、11……制御ロジック、12,13……駆
動回路、14,15……リード線。
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・25 (56)参考文献 特開 昭61−252532（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−60625（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−174294（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−205189（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−205190（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−141093（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−143030（ＪＰ，Ａ)

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】それぞれが極性を有する電圧が印加される
    電極構造を担持しており、壁面が液晶分子を配向させる
    ように処理された２つのセル壁の間に収容されている傾
    斜キラルスメクチック液晶材料の層と、該セル壁の両側
    に配置された第１の直線偏光子と第２の直線偏光子を含
    んで成る液晶デバイスであって、該液晶材料は、 （イ） 通常のデバイス動作温度における自発分極に基
    づく液晶分子の２つの切換え状態および傾斜キラルスメ
    クチック相ならびにそれより高い周囲温度以上の温度に
    おいて順次に有するスメクチックＡ層およびコレステリ
    ック相と、 （ロ） コレステリック相とスメクチックＡ相との転移
    温度とそれより少なくとも0.1℃上の温度との間の温度
    範囲における層の厚さの４倍以上のコレステリックピッ
    チと、 （ハ） 層の厚さ以上のスメクチックピッチと、 （ニ） 傾斜キラルスメクチック相における0.1nC/cm2
    以上の自発分極と、 （ホ） 少なくとも１種の左旋性コレステリック捩れ方
    向を有する材料成分と、 （ヘ） 少なくとも１種の右旋性コレステリック捩れ方
    向を有する材料成分と、を有し、 但し、 （ト） 該左旋性および右旋性材料成分は組み合わさっ
    て所要のコレステリックピッチを与え、 （チ） 該左旋性および右旋性材料成分は傾斜キラルス
    メクチック相において加算される自発分極を有し、 更に、 （リ） 該傾斜キラルスメクチック相は該液晶材料をコ
    レステリック相からスメクチックＡ相を経て冷却するこ
    とによりもたらされたものであり、 （ヌ） 該２つのセル壁の表面処理により傾斜キラルス
    メクチック相において液晶分子を液晶層の仮想の中心線
    に対して同方向となるように配向させて、液晶層の厚さ
    方向でスプレイ配置をとるようにされている、 ところの液晶デバイス。
  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
    記載の液晶デバイス。
  3. 【請求項３】第１の偏光子の偏光軸は第２の偏光子の偏
    光軸に関して交差しており、第１の偏光子の偏光軸は液
    晶分子の２つの切換え状態の一つと実質的に平行である
    特許請求の範囲第１項に記載の液晶デバイス。
  4. 【請求項４】それぞれが極性を有する電圧が印加される
    電極構造を担持しており、壁面が液晶分子を配向させる
    ように処理された２つのセル壁の間に収容されている二
    色性色素を含む傾斜キラルスメクチック液晶材料の層
    と、該セル壁の片側に配置された直線偏光子とを含んで
    成る液晶デバイスであって、該液晶材料は、 （イ） 通常のデバイス動作温度における自発分極に基
    づく液晶分子の２つの切換え状態および傾斜キラルスメ
    クチック相ならびにそれより高い周囲温度以上の温度に
    おいて順次に有するスメクチックＡ層およびコレステリ
    ック相と、 （ロ） コレステリック相とスメクチックＡ相との転移
    温度とそれより少なくとも0.1℃上の温度との間の温度
    範囲における層の厚さの４倍以上のコレステリックピッ
    チと、 （ハ） 層の厚さ以上のスメクチックピッチと、 （ニ） 傾斜キラルスメクチック相における0.1nC/cm2
    以上の自発分極と、 （ホ） 少なくとも１種の左旋性コレステリック捩れ方
    向を有する材料成分と、 （ヘ） 少なくとも１種の右旋性コレステリック捩れ方
    向を有する材料成分と、を有し、 但し、 （ト） 該左旋性および右旋性材料成分は組み合わさっ
    て所要のコレステリックピッチを与え、 （チ） 該左旋性および右旋性材料成分は傾斜キラルス
    メクチック相において加算される自発分極を有し、 更に、 （リ） 該傾斜キラルスメクチック相は該液晶材料をコ
    レステリック相からスメクチックＡ相を経て冷却するこ
    とによりもたらされたものであり、 （ヌ） 該２つのセル壁の表面処理により傾斜キラルス
    メクチック相において液晶分子を液晶層の仮想の中心線
    に対して同方向となるように配向させて、液晶層の厚さ
    方向でスプレイ配置をとるようにされている、 ところの液晶デバイス。
  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
    記載の液晶デバイス。
  6. 【請求項６】該偏光子の偏光軸は液晶分子の２つの切換
    え状態の一つと実質的に並行か垂直である特許請求の範
    囲第４項に記載の液晶デバイス。
  7. 【請求項７】それぞれが極性を有する電圧が印加される
    電極構造を担持しており、壁面が液晶分子を配向させる
    ように処理された２つのセル壁の間に収容されている傾
    斜キラルスメクチック液晶材料の層と、該セル壁の一方
    の側に配置された第１の直線偏光子と他方の側に配置さ
    れた異なる色で着色した２つの直線偏光子を偏光軸が直
    交するように配設されたものとを含んで成る液晶デバイ
    スであって、該液晶材料は、 （イ） 通常のデバイス動作温度における自発分極に基
    づく液晶分子の２つの切換え状態および傾斜キラルスメ
    クチック相ならびにそれより高い周囲温度以上の温度に
    おいて順次に有するスメクチックＡ層およびコレステリ
    ック相と、 （ロ） コレステリック相とスメクチックＡ相との転移
    温度とそれより少なくとも0.1℃上の温度との間の温度
    範囲における層の厚さの４倍以上のコレステリックピッ
    チと、 （ハ） 層の厚さ以上のスメクチックピッチと、 （ニ） 傾斜キラルスメクチック相における0.1nC/cm2
    以上の自発分極と、 （ホ） 少なくとも１種の左旋性コレステリック捩れ方
    向を有する材料成分と、 （ヘ） 少なくとも１種の右旋性コレステリック捩れ方
    向を有する材料成分と、を有し、 但し、 （ト） 該左旋性および右旋性材料成分は組み合わさっ
    て所要のコレステリックピッチを与え、 （チ） 該左旋性および右旋性材料成分は傾斜キラルス
    メクチック相において加算される自発分極を有し、 更に、 （リ） 該傾斜キラルスメクチック相は該液晶材料をコ
    レステリック相からスメクチックＡ相を経て冷却するこ
    とによりもたらされたものであり、 （ヌ） 該２つのセル壁の表面処理により傾斜キラルス
    メクチック相において液晶分子を液晶層の仮想の中心線
    に対して同方向となるように配向させて、液晶層の厚さ
    方向でスプレイ配置をとるようにされている、 ところの液晶デバイス。
  8. 【請求項８】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７項に
    記載のデバイス。
  9. 【請求項９】第１の偏光子の偏光軸は異なる色で着色し
    た２つの偏光子を偏光軸が直交するように配設したもの
    の１つと偏光軸に関して交差しており、第１の偏光子の
    偏光軸は液晶分子の２つの切換え状態の１つと実質的に
    平行である特許請求の範囲第７項に記載の液晶デバイ
    ス。
JP62502169A 1986-04-03 1987-04-01 スメクチック液晶デバイスおよびその製造方法 Expired - Lifetime JP2659381B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8608114 1986-04-03
GB868608114A GB8608114D0 (en) 1986-04-03 1986-04-03 Smectic liquid crystal devices

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6335194A Division JP2710759B2 (ja) 1986-04-03 1994-12-07 スメクチック液晶デバイスの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01500856A JPH01500856A (ja) 1989-03-23
JP2659381B2 true JP2659381B2 (ja) 1997-09-30

Family

ID=10595593

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62502169A Expired - Lifetime JP2659381B2 (ja) 1986-04-03 1987-04-01 スメクチック液晶デバイスおよびその製造方法
JP6335194A Expired - Fee Related JP2710759B2 (ja) 1986-04-03 1994-12-07 スメクチック液晶デバイスの製造方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6335194A Expired - Fee Related JP2710759B2 (ja) 1986-04-03 1994-12-07 スメクチック液晶デバイスの製造方法

Country Status (11)

Country Link
US (2) US5061047A (ja)
EP (1) EP0295266B1 (ja)
JP (2) JP2659381B2 (ja)
KR (1) KR960011148B1 (ja)
CA (1) CA1336643C (ja)
DE (1) DE3786015T2 (ja)
GB (2) GB8608114D0 (ja)
HK (1) HK178696A (ja)
MY (1) MY102698A (ja)
SG (1) SG142493G (ja)
WO (1) WO1987006022A1 (ja)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61249019A (ja) * 1985-04-26 1986-11-06 Canon Inc 液晶素子
GB8608114D0 (en) 1986-04-03 1986-05-08 Secr Defence Smectic liquid crystal devices
GB8726996D0 (en) * 1987-11-18 1987-12-23 Secr Defence Multiplex addressing of ferro-electric liquid crystal displays
JPH01198724A (ja) * 1988-02-03 1989-08-10 Hitachi Ltd 液晶光変調装置およびその駆動方法
DE3909354A1 (de) * 1989-03-22 1990-09-27 Hoechst Ag Ferroelektrische fluessigkristallsysteme mit hoher spontaner polarisation und guten orientierungseigenschaften
JP2982330B2 (ja) * 1990-04-28 1999-11-22 ソニー株式会社 液晶表示素子
US5539555A (en) * 1990-07-20 1996-07-23 Displaytech, Inc. High contrast distorted helex effect electro-optic devices and tight ferroelectric pitch ferroelectric liquid crystal compositions useful therein
JPH0534697A (ja) * 1991-07-25 1993-02-12 Canon Inc 強誘電性液晶表示素子
DE69216548T2 (de) * 1991-10-30 1997-07-31 Canon Kk Flüssigkristallvorrichtung und Anzeigevorrichtung
US5172257A (en) * 1991-11-08 1992-12-15 Bell Communications Research, Inc. Twisted ferroelectric liquid crystal modulator for providing gray scale
EP0556707B1 (de) * 1992-02-21 1996-05-08 F. Hoffmann-La Roche Ag Verfahren zur disinklinationsfreien Orientierung von Flüssigkristallen
JPH05265001A (ja) * 1992-03-18 1993-10-15 Canon Inc 強誘電性液晶素子及び配向処理方法
DE69430566T2 (de) * 1993-12-28 2002-08-29 Shimadzu Corp Lichtmodulator mit dicher Flüssigkristallzelle
GB9407116D0 (en) * 1994-04-11 1994-06-01 Secr Defence Ferroelectric liquid crystal display with greyscale
GB9417480D0 (en) * 1994-08-31 1994-10-19 Secr Defence Ferroelectric liquid crystal devices
GB2321718A (en) * 1997-01-31 1998-08-05 Nat Science Council LIquid crystal display
WO1999018474A1 (en) 1997-10-08 1999-04-15 Hewlett-Packard Company Liquid crystal device alignment
KR100519323B1 (ko) * 1997-12-04 2005-12-21 엘지전자 주식회사 열반응가역색소자를 이용한 평판형 표시장치
JP2000178557A (ja) * 1998-12-14 2000-06-27 Minolta Co Ltd 液晶組成物及び液晶光変調素子
JP2001033747A (ja) 1999-07-16 2001-02-09 Nec Corp 液晶表示素子
JP4605978B2 (ja) * 2002-08-30 2011-01-05 富士通株式会社 液晶表示装置の製造方法
WO2004064297A2 (en) * 2003-01-09 2004-07-29 University Of Rochester Efficient room-temperature source of polarized single photons
TW200941076A (en) * 2008-03-31 2009-10-01 Ind Tech Res Inst Color cholesteric liquid crystal display devices and fabrication methods thereof

Family Cites Families (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1491471A (en) 1974-01-21 1977-11-09 Secr Defence Colour display systems
CH582894A5 (ja) * 1975-03-17 1976-12-15 Bbc Brown Boveri & Cie
GB2007865A (en) 1977-11-07 1979-05-23 Secr Defence Liquid display devices
GB1569686A (en) 1977-11-10 1980-06-18 Standard Telephones Cables Ltd Smectic display cell
DE2827471C2 (de) * 1978-06-22 1982-09-02 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Flüssigkristallzelle mit einer induzierten cholesterischen Phase
EP0008956B1 (en) 1978-09-13 1983-10-12 The Secretary of State for Defence in Her Britannic Majesty's Government of the United Kingdom of Great Britain and Improvements in or relating to liquid crystal materials and devices
AU531191B2 (en) * 1979-01-24 1983-08-11 National Research Development Corp. Liquid crystal colour display
JPS5695977A (en) 1979-12-28 1981-08-03 Seiko Epson Corp Liquid crystal composition
US4563059A (en) 1983-01-10 1986-01-07 Clark Noel A Surface stabilized ferroelectric liquid crystal devices
US4367924A (en) 1980-01-08 1983-01-11 Clark Noel A Chiral smectic C or H liquid crystal electro-optical device
JPS58173719A (ja) 1982-04-05 1983-10-12 Hitachi Ltd 液晶表示装置
JPH0629919B2 (ja) * 1982-04-16 1994-04-20 株式会社日立製作所 液晶素子の駆動方法
JPS5953815A (ja) 1982-09-22 1984-03-28 Hitachi Ltd 液晶表示素子
US4561725A (en) 1983-02-09 1985-12-31 Canon Kabushiki Kaisha Electro-optical device having homogeneous alignment layer hardened with cross-linking agents
US4655561A (en) 1983-04-19 1987-04-07 Canon Kabushiki Kaisha Method of driving optical modulation device using ferroelectric liquid crystal
US4582396A (en) * 1983-05-09 1986-04-15 Tektronix, Inc. Field sequential color display system using optical retardation
JPS6013590A (ja) * 1983-07-05 1985-01-24 Canon Inc 電子機器
DE3333677A1 (de) * 1983-09-17 1985-04-04 Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt Fluessigkristall-phase
JPS6090290A (ja) * 1983-10-05 1985-05-21 Chisso Corp カイラルスメクチツク液晶組成物
JPS60143422A (ja) 1983-12-29 1985-07-29 Fuji Photo Film Co Ltd トラツキングサ−ボ信号記録方法および装置
FR2557719B1 (fr) * 1984-01-03 1986-04-11 Thomson Csf Dispositif de visualisation a memoire utilisant un materiau ferroelectrique
US4743439A (en) 1984-01-16 1988-05-10 General Chemical Corporation Wet calcination of alkali metal bicarbonates in hydrophobic media
JPS60156043A (ja) 1984-01-23 1985-08-16 Canon Inc カイラルスメクティック液晶素子
JPS60188925A (ja) 1984-03-09 1985-09-26 Canon Inc 光学変調素子の製造法
FR2561657B1 (fr) 1984-03-20 1988-02-19 Thomson Csf Procede d'obtention d'un cristal liquide smectique c chiral ferroelectrique cristal liquide obtenu par ce procede et dispositif de visualisation utilisant ce cristal liquide
JPS60220316A (ja) 1984-04-16 1985-11-05 Canon Inc 液晶光学素子
US4634228A (en) 1984-05-01 1987-01-06 Hitachi, Ltd. Ferroelectric liquid crystal cell with rubbed polyimide alignment layer
GB2163273B (en) 1984-07-13 1987-12-09 Canon Kk Liquid crystal device
JPS6147640A (ja) * 1984-08-15 1986-03-08 Canon Inc 投影露光装置
JPS6147641A (ja) * 1984-08-15 1986-03-08 Toshiba Corp レジストパタ−ンの形成方法
JPS6167832A (ja) 1984-09-12 1986-04-08 Canon Inc 液晶素子
GB2166256B (en) * 1984-10-25 1988-06-08 Stc Plc Ferroelectric liquid crystal display cells
JPH0610170B2 (ja) * 1984-12-26 1994-02-09 チッソ株式会社 新規光学活性化合物及び液晶組成物
JPH0717904B2 (ja) * 1985-01-29 1995-03-01 旭硝子株式会社 強誘電性液晶組成物
JPS61249019A (ja) 1985-04-26 1986-11-06 Canon Inc 液晶素子
JPH0750272B2 (ja) * 1985-05-02 1995-05-31 旭硝子株式会社 強誘電性スメクチック液晶電気光学装置の製造方法
JPH0644120B2 (ja) 1985-05-08 1994-06-08 チッソ株式会社 液晶表示素子
DE3627443A1 (de) * 1985-08-13 1987-04-02 Canon Kk Aromatische carbonsaeureester und aromatische aetherderivate, diese enthaltende fluessigkristallmischung und fluessigkristallvorrichtung
JPS62141093A (ja) * 1985-12-17 1987-06-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 強誘電性液晶表示装置
JPS62143030A (ja) * 1985-12-17 1987-06-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 強誘電性液晶表示装置
JPS62192724A (ja) 1986-02-20 1987-08-24 Toshiba Corp 強誘電性液晶素子及びその製造方法
JPS62205190A (ja) * 1986-03-05 1987-09-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶組成物
JPS62205189A (ja) * 1986-03-05 1987-09-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置
GB2173629B (en) 1986-04-01 1989-11-15 Stc Plc Addressing liquid crystal cells
GB8608114D0 (en) * 1986-04-03 1986-05-08 Secr Defence Smectic liquid crystal devices
GB8608115D0 (en) 1986-04-03 1986-05-08 Secr Defence Smectic liquid crystal devices
DE3684784D1 (de) * 1986-10-07 1992-05-14 Lagerwall S T Sarl Vorrichtung fuer submikrosekunden-elektrooptische modulation in der smektischen a-fluessigkristallphase.
GB2204606B (en) * 1987-03-13 1990-10-24 J L B Textiles Limited Bandages and a method for the application of tubular bandages

Also Published As

Publication number Publication date
GB2209610A (en) 1989-05-17
USRE37509E1 (en) 2002-01-15
KR880701393A (ko) 1988-07-26
US5061047A (en) 1991-10-29
JPH07207265A (ja) 1995-08-08
SG142493G (en) 1994-10-14
EP0295266B1 (en) 1993-05-26
MY102698A (en) 1992-09-30
WO1987006022A1 (en) 1987-10-08
GB8823166D0 (en) 1988-11-30
GB8608114D0 (en) 1986-05-08
KR960011148B1 (ko) 1996-08-21
HK178696A (en) 1996-10-04
JPH01500856A (ja) 1989-03-23
DE3786015D1 (de) 1993-07-01
EP0295266A1 (en) 1988-12-21
GB2209610B (en) 1990-07-25
DE3786015T2 (de) 1993-09-16
CA1336643C (en) 1995-08-15
JP2710759B2 (ja) 1998-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2659381B2 (ja) スメクチック液晶デバイスおよびその製造方法
US4997264A (en) Ferroelectric liquid crystal devices having a high surface tilt
JP2575768B2 (ja) スメクチツク液晶デバイスおよびその製造方法
EP0014540A1 (en) Liquid crystal colour displays
JPS61291679A (ja) 強誘電性カイラルスメクチツク液晶組成物
US5189535A (en) Liquid crystal display element and method for driving same
EP0312982A2 (en) Liquid crystal display device
JPH05224241A (ja) 液晶素子、及びこれを用いた表示装置
US5278684A (en) Parallel aligned chiral nematic liquid crystal display element
KR100654082B1 (ko) 단안정성 강유전성 활성 매트릭스 디스플레이 및 이의 제조방법
US6111631A (en) Ferroelectric liquid crystal cell with a saturated switching angle or sufficient to give rise to linear liquid crystal domains
JP2647828B2 (ja) 液晶素子の製造法
JPS62205189A (ja) 液晶表示装置
JP4728479B2 (ja) 単安定強誘電性アクティブマトリクスディスプレイ
JP2953624B2 (ja) 強誘電性液晶組成物
CA1304485C (en) Liquid crystal display element and method for driving same
JPS63155034A (ja) 液晶表示素子
JPH01198724A (ja) 液晶光変調装置およびその駆動方法
Kondo et al. A new operation mode of a ferroelectric liquid crystal cell with an asymmetrical surface condition II
JPS62235932A (ja) 液晶素子
JPS62235928A (ja) カイラルスメクチック液晶素子
LCDs et al. LETI/DOPT/CMO 85 X 38041 Grenoble Cedex FRANCE

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term