JP6280744B2 - 光学デバイスにおいて使用するためのスメクチックa組成物 - Google Patents
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Description
電極間に適用される異なる電場の影響下に、組成物の層のアライメントは、より一層規則化され、またはより一層不規則化されることができ、
組成物は、安定な状態を有し、そこでは、組成物の層のアライメントが異なって規則化され、規則化された状態、不規則化された状態および中間状態を含み、組成物は、一旦電場によって所定の状態に切り替えられると、それがフィールドを除去されたときに実質その状態において維持され、
その組成は、重量%で、次のもの、すなわち、
(a)合計で25-75%の、一般式I、すなわち、
p=1乃至10、例は、1乃至3、
q=1乃至12、例は、6乃至10、
t=0または1、
k=2または3、
Aは、フェニルまたはシクロヘキシル環であり、それは同じか、または異なっていてもよく、パラ位において互いに結合され、
R=C1-3アルキル基、例は、メチル、それは同じか、または異なっていてもよく、
X=C1-12アルキル基、および
Z=F、Cl、Br、I、CN、NH2、NO2、NMe2、NCS、CH3、またはOCH3、CF3、OCF3、CH2F、CHF2、特にCNであるもの
の少なくとも一つのシロキサン、
(b)合計で0.001-1%の、一般式II、すなわち、
T=メチル基またはシリルまたはシロキサン基および
v=1乃至30、たとえば、v=9乃至19、例は、ミリスチル(v=13、T=メチル)またはセチル(v=15およびT=メチル)、
R1、R2およびR3は、同じか、または異なっていてもよく、C1-4アルキル、例は、メチルまたはエチルであり、
Q-は酸化的な安定イオン(oxidatively stable ion)、特にClO4 -イオンであるもの
の少なくとも一つの第四級アンモニウム塩、
(c)合計で20-65%の、アルキル鎖を有する少なくとも一つの分極性(polarisable)線状分子で、その分子は、一般式III、すなわち、
D-A’k-Y (III)
式中、
Dは、C1-16直鎖(straight chained)アルキルまたはアルコキシ基を表し、随意に一またはそれよりも多くの二重結合を含み、
k=2または3、
A’は、フェニル、シクロヘキシル、ピリミジン、1,3-ジオキサン、または1,4-ビシクロ[2,2,2]オクチル環であり、そこでは、各Aは同じか、または異なっていてもよく、そしてパラ位において互いに結合し、Yに付着した端末環はフェニルであり、および
Yは、基A’kの末端環のパラ位に位置し、そしてZ(式Iに関連して上記で規定されるもの)、C1-16直鎖アルキル、C1-16直鎖アルコキシ、OCHF2、NMe2、CH3、OCOCH3、およびCOCH3から選ばれるもの
を有するもの、および
(d)合計で2-20%、随意に、5-15の、一般式IV、すなわち、
a、bおよびcは、それぞれ無関係に、0乃至100の値を有し、a+b+cは、範囲3乃至200、例は、5乃至20における平均値を有するようなものであり、およびaは式Y-R2SiO-[SiR2-O]aの鎖単位が一般式IVの化合物の0乃至25モルパーセントを示すようなものであり、およびcは式の鎖-[SiHR-O]c-R2SiO-Yの単位が、一般式IVの化合物の0乃至15モルパーセントを示すようなものであり、
m=3乃至20、例は、4乃至12、
t=0または1、
k=2または3、
Aは、フェニルまたはシクロヘキシル環であり、それらは同じか、または異なっていてもよく、環はパラ位において互いに結合され、
R=C1-3アルキル基、例は、メチル、それらの各々は、同じか、または異なっていてもよく、および
Y=C1-12アルキル基、発色団またはカラミチック液晶基であり、そしてそれらの各々は同じか、または異なってもよく、および
Zは、式Iに関連して上記に規定されるもの
の少なくとも一つの側鎖液晶ポリシロキサン
を含み、
および、成分の量および性質は、組成物が、X線回折によって検出されるように、スメクチックA層化、およびシロキサン豊富な(リッチ)副層化(サブレイヤーリング)を備えるように選ばれる。
本発明者らは、色素を含む対応した既知の組成物よりも光に対してはるかに安定な液晶SmA組成物を見出したもので、それによって、入射放射の高いレベルに曝される位置にそれを配置することができる光学デバイスにおいてそれを使用するのが可能になる。本発明は、一部分においては、SmAの液晶組成物において、染料(ダイ)の代わりに色素(ピグメント)粒子の使用に基づく。これは、色素粒子を含む組成物が、色素粒子のバルク(嵩高さ)のため、環境放射により色素粒子において分子が分解される場合、粒子において他の分子を残し、それにより着色効果が提供されることを意味し、染料よりも光に対してはるかに安定であると考えられる。しかし、液晶組成物において、色素粒子のような小さな粒子を含むことの問題の一つは、それらが経時的に互いに塊になる(凝集する)傾向にあることである。本発明は、一部分においては、この問題に対する解法に基づき、なぜならそれは組成物を横切った異なる電場(電界)の適用(印加)により、少なくとも2つの状態の間でスイッチ可能な(切り替え可能な)SmA液晶組成物における小さな色素粒子を、スメクチック組成物の高粘度のため、かなりの時間期間にわたって、凝集せずに保持することができ、そしてそれが、以下でより詳細に説明するように、動的散乱処理それ自体によって支援されることが見出されたからである。
(A)正の誘電異方性を有し、かつ、組成物が上述の第一の状態にあるとき、ホメオトロピックSmA構造を有する液晶材料、
(B)LC組成物において負の導電異方性を与え、および、組成物を通したドーパントイオンの移動が生じる電場に曝されるとき、第一の状態のホメオトロピックSmA構造を乱す(崩壊させる)ことが可能であり、それによって、組成物が前記少なくとも一つの第二の状態への切替えを生じさせられるイオン性ドーパント、および
(C)組成物において分散された正の誘電異方性を有する光学異方性色素粒子であり、最大寸法は10nm乃至1μmの範囲にある色素粒子
を含む。
(A)スメクチックA構造を有するメソゲン液晶組成物
SmA構造を有する任意の液晶材料を用いることができ、用語「材料」には、LCsの混合物で構成される組成物で、それらの若干はそれら自体でSmA構造を有する必要はないもの、および添加剤が含まれ、適切なSmA液晶は標準テキストに述べられている。
i)SmA液晶の層構造を乱すためのイオンの能力。形状が液晶分子のものにいくらか類似した長い鎖状炭化水素鎖を有するイオンが最も好適であることが見出されている。非線形イオンは導電異方性を示すが、液晶ホストまたは色素粒子において動的散乱を起こさない。通常、カチオン(陽イオン)は必ずしも散乱を起こさず、そして窒素原子に付着した少なくとも1つの長い脂肪族炭化水素鎖を有する第四級アンモニウム化合物が、本発明との関連において、この目的に適しており;Crosslandら、1976(P1)は、既に、イオン性ドーパントとして、ハライド対イオンを用いて1987年に詳細な研究を行ったように〔Coates, Davey(コーツ、デービー)ら、参考文献4〕、第四級アンモニウム化合物の使用を提案している。イオン性化合物は、次の形態、すなわち、
(R1R2R3R4N)+、X-
式中、R1、R2、R3またはR4はアルキル基であってよく、それらは同じか、または異なっていてもよい
のものである。
v=1乃至30、たとえば、v=9乃至19、例は、ミリスチル(v=13、T=メチル)またはセチル(v=15およびT=メチル)、
R1、R2およびR3は、同じか、または異なっていてもよく、C1-4アルキル、例は、メチルまたはエチルであり、そのうちの1つまたは2つは随意にC2以上であり、
T=メチル基またはシリルまたはシロキサン基、
Q=本発明の液晶光学デバイスにおいて、例は、5-15μmの厚さを有するディスプレーで、それを横切って2-20V/μmの電場を適用されるものにおいて、酸化的に安定な対イオンであるもの
である。
1.アゾ系有機色素、すなわち、アゾ(-N=N-)リンクを含み、そしてまた、ベンズイミダゾロン基を含むことができ、たとえば、すなわち、
2.多環式有機色素、たとえば、ジケトピロロ-ピロールDPP、すなわち、
ZnTiO4
BaTiO3
TiO2
6.黒色無機色素、すなわち、
カーボンブラック、例は、ピグメントブラック7〔Clariant Services UK Ltd(クラリアントサービシーズ、UK社)、Clariant House(クラリアントハウス)、Unit 2(ユニット2)、Rawdon Park(ロードン・パーク)、Yeadon(イェードン)、Leeds(リーズ)、LS19 7BA、イギリス国から〕
Flexoprint Black(フレキソプリント・ブラック)CB 01
Hostaprint Black(ホスタプリント・ブラック)L 32(Clariantから)
である。
(i)増粘剤および希釈剤のような、粘度調整成分
上記の議論は、組成物の粘度が、有益な効果(ドーパントの移動によって生じる組成物の流体力学的混合との組み合わせ)を有し、色素粒子の集合が防止されることを示す。しかし、実際的な商業上の規模では、粘度は、セルにおいて組成物を電極間の空間に充填することが困難であるほど高くすべきではないが、充填は粘度を低減するために、高温で行うことができる。
であり、
または、複屈折性を低下させる添加剤であり、たとえば、次のもの、すなわち、
または、
である。
ホスト〔成分(A)〕:有機液晶またはオリゴシロキサンである。有機液晶および液晶組成物は商業上入手可能である。オリゴシロキサンの基本的な合成法は、刊行物(参考文献10)において実例の材料について与えられる。
イオン性ドーパント〔成分(B)〕:商業上入手可能である。
色素〔成分(C)〕:これらは商業上入手可能であり、それらの粒径は小さくする必要があるかもしれないが、それは例において説明する方法を用いて行いうる。
図1a:Hostaperm(ホスタパーム)8G(グリーン36)、ロッド様形状(大きなアスペクト比)を有する。
図1b:PVファストD3G(レッド254)で、小さなアスペクト比を有するロッド様粒子を有する。
図1c-d:PVファストA2R(ブルー15:1)PV速いE3B(バイオレット19)。
図1e:PVファストE3B(バイオレット19)。
1.有機SmA液晶混合物
8CB/10CB/8OCB混合物
S1023X(Merck ltd)
または
2.有機SmA混合物S5a(Merck Ltd)
から製造した。
どちらの場合も、過塩素酸ヘキサデシルトリメチルアンモニウムを、イオン性ドーパントとして使用した。
1.溶媒(例は、メタノール、エタノールまたはIPA)による色素の予備洗浄;
2.色素/溶媒混合物のプレフィルタリング。有機色素について、初期サイズは1μm未満に制限された。
3.SEM(走査電動顕微鏡)および光散乱法〔Nano Sight(ナノサイト)LM10 Nano particle Analysis System(ナノ粒子分析システム)〕によって選定された各色素の粒形状/粒径/サイズ分布の研究。
4.次の設備、すなわち、
ソニケーター〔SONIFIER(ソニファイアー)450、Branson(ブランソン社)〕
TS遠心分離機〔WX Ultra(WXウルトラ)100、Thermo Scientific(サーモサイエンティフィック社)〕
Nano Sight LM10 Nano particle Analysis System & NTA 1.5分析ソフトウェア(NanoSight Ltd)。
および界面活性剤および溶媒として、次の材料、すなわち、
界面活性剤:SOLSPERSEsシリーズ〔Lubrizol(ルーブリゾール)〕
溶媒:メタノール、エタノール、IPAまたはアセトン
を用いて超音波処理する方法によって、色素粒子のサイズを減少させること、
あるいはまた、色素粒子の大きさにおける減少は、0.6-0.8mm半径のケイ酸ジルコニウム粉砕ボール〔Dynamic Ceramic Ltd(ダイナミック・セラミック社)〕および次の界面活性剤および溶媒、すなわち、
界面活性剤:SOLSPERSEsシリーズ(Lubrizol)
溶媒:メタノール、エタノール、IPAまたはアセトン
を有するモデル12 Ball Mill(ボールミル)〔Pascal engineering Co Ltd(パスカル・エンジニアリング社)、UK〕を使用してボールミルにより行った。
図3は超音波処理の前(左)およびその後(右)の色素(E3Bバイオレット)のサイズ/分布のプロットを示す。
5.色素/界面活性剤/溶媒懸濁物を、LC/ドーパントのホストと混合すること、および次いで最終的な混合物から溶剤を蒸発させること
である。
a)それらは、ストレージ(記憶)ディスプレーに適する二重安定性(双安定性)-および多重安定性の能力があり;
b)それらは、UV露光下で長寿命(染料と比較して)を有する着色されたデバイスを形成することができ、屋外用途での使用に理想的であり;
c)それらは、偏光子または配向層を必要としないので単純な構造であり;
d)それらは、貯蔵された光学状態がゼロ出力で存在するため、低消費電力を有し;
e)比較的高粘度(ネマチック液晶のものに比べて)を有するSmA液晶組成物は、色素粒子を安定化するために理想的なホスト材料であり;
f)低周波acフィールドの影響下にドーパントの移動によって引き起こされるスメクチック動的散乱(SDS)ならびに液晶および色素粒子の結果として生じる再配置(realignment)は、色素を分散状態で保持し、そしてそれらが互いに凝集することを阻止する。
1..A. Crossland、D. Coates、J. H. Morrissey(モリッシー)、B. Needham Annales(ニーダム・アンナリーズ)、‘Electrically Induced Scattering Textures in Smectic A Phases and their Electrical Reversal(スメクチックA相における電気的に誘発された散乱テクスチャーおよびそれらの電気的逆転)’、de Physique(ジャーナル・デ・フィジーク)、Vol. 3、No. 2-4、pp 325.1978年。
2.D. Coates、W.A. Crossland、J. H. Morrissey、B. Needham(ニーダム)、‘Electrically Induced Scattering Textures in Smectic A Phases and their Electrical Reversal’、J.Phys. D(Applied Phys)(ジャーナル・オブ・フィジックス・D:アプライド・フィジックス)、Vol. 11、p1、1978年。
3.W.A. Crossland、P.J. Ayliffe(エーリフェ)、‘An evaluation of smectic dynamic scattering for high complexity displays with on-screen memory(画面メモリを有する高度に複雑なディスプレー用のスメクチック動的散乱の評価)’、Proc. SID(プロシーディングズ・オブ・ザ・ソサエティ・フォー・インフォメーション・ディスプレー)、23、(1)、1982年。
4.D. Coates、A.B. DaveyおよびC.J. Walker(ウォーカー)、‘Dielectric and Conductivity Studies of Smectic A Materials towards improved Dynamic Scattering Display Characteristics(改善された動的散乱ディスプレー特性に向けたスメクチックA材料の誘電性および導電性の研究)’、Proceedings of Eurodisplay(プロシーディングズ・オブ・ユーロディスプレー)、pp 96-99、1987。
5.W.A. Crossland、S. Cantor(カントール)、‘A novel approach to flat screen displays: An electrically addressed smectic storage device(フラットスクリーンディスプレーへの新しいアプローチ:電気的アドレス指定化スメクチックストレージデバイス)’、Proc.SID Int. Symp, Orlando Florida, Digest of Technical Papers(インターナショナル・シンポジウム、オーランド・フロリダ、ダイジェスト・オブ・テクニカル・ペーパーズ)、124-127、1985。
W.A. Crossland、S. Cantor、‘Electrically addressed Smectic storage device for large flat panel displays(大型フラットパネルディスプレーのための電気的アドレス指定化スメクチックストレージデバイス)’、Electrical communications(エレクトリカル・コミュニケーションズ)、60、(1)、87-93、1986 。
W.A. Crossland、S. Cantor、‘Large panel displays using smectic memory LCDs(スメクチックメモリーLCDsを使用する大型パネルディスプレー)’、Electrical engineering(エレクトリカル・エンジニアリング)、35、1985年8月。
6.D. Coates、W.A. Crossland、J.H. Morrissey、B. Needham、‘A variable tilt SmA electro-optic effect giving stored colours(ストアードカラーを与える可変チルトSmA電気光学効果)’、Mol. Cryst & Liq. Cryst(モレキュラー・クリスタル・アンド・リキッド・クリスタル)、Vol. 41〔Letters(レターズ)〕、pp 151-154、1978。
7.A.B.Davey、W.A.Crossland、およびG. Sun(サン)、‘Dyed Smectic A Liquid Crystals for Colour Reflective Displays(カラー反射型ディスプレーのためのダイドスメクチックA液晶)’、Proc. Latindisplay(プロシーディングス・オブ・ラチンディスプレー)2007、pp 107-111、2007年11月。
8.J.A. GeurstおよびW. J. A. Goosens、Phys. Lett.(フィジックス・レターズ)、41a、369、1972。
9.P G de Gennes(デ・ゲネス)、‘The Physics of Liquid Crystals(液晶の物理学)’、1974。
Chigrinov(チグリノフ)、‘Liquid Crystal Devices(液晶デバイセズ)’、Artech House(アルテック・ハウス)、1999。
10.A.G. ChmielewskiおよびE. Lepakiewicz、‘Reological properties of some biphenyl liquid crystals(若干のビフェニル液晶のレオロジー特性)’、Rheol ActaRheol(レオロジカ・アクタ)、Vol. 23、207-210、1984。
P1 ‘Method for Preparing and Operating a Smectic Liquid Crystal display Cell having Infinite Storage Properties(無限ストレージ特性を有するスメクチック液晶ディスプレーセルの調製および操作のための方法)’、W.A. Crosslandら、米国特許第4139273号明細書、1976年出願。
P2 ‘Co-ordinate Addressing of Smectic Display cells(スメクチックディスプレーセルのコオーディネートアドレッシング)’、W.A. Crosslandら、米国特許第4419664号明細書、1980年出願。
P3 ‘Addressing Smectic Displays(アドレッシング・スメクチックディスプレー)’、P.J. Ayliffe、米国特許第4703304号明細書、1985年出願。
P4 ‘Liquid crystal Display Incorporating Positive and Negative Smectic Material(正および負のスメクチック材料を取り入れた液晶ディスプレー)’、W. A. Crossland、J. H. Morrissey、D. Coates、米国特許第4291948号明細書、1978年出願。
P5 ‘Smectic A Colour Displays(スメクチックAカラーディスプレーズ)’、W A Crossland、A B Daney、Gang Sun(ギャング・サン)、C Dixon(ディクソン)、国際出願第PCT/GB 2005/003705号(WO 2006/035213 A2、優先日2004年9月28日。
P6 WO2006/035213(Crosslandら)。
P7 ‘Liquid Crystal Dopants(液晶ドーパンツ)’、Netland(ネットランド)、K.ら、欧州特許第EP 1 537 190号B1明細書。
P8 Klein(クライン)S.およびGeisow(ガイソー)A.D.〔H.P. development company, US(H.P. デベロップメント・カンパニー、米国)、‘Liquid crystal display device(液晶ディスプレーデバイス)’、WO/2006/003171、国際出願日:30,06,2005。
Claims (29)
- 液晶スメクチックA組成物であり、それを横切って異なる電場を適用することによって、第一の安定状態と、組成物がその第一の状態におけるよりも少なくしか整っていない第二の安定状態との間でスイッチングすることができ、第一および第二の状態の放射線透過特性は少なくとも一つの波長で異なり、
(A)正の誘電異方性を有し、および第一の状態にあるとき、均一に整列されたスメクチックA構造である液晶材料、
(B)液晶スメクチックA組成物において、組成物を通したイオンドーパントの移動が起こる電界にさらされるとき、ドーパントが、第一の状態のスメクチックA構造を乱すことが可能なように負の導電異方性を与え、それによって、前記少なくとも一つの第二の状態への組成物のスイッチングが引き起こされるイオンドーパント、
(C)組成物において分散された正の誘電異方性を有する光学異方性顔料粒子であり、最大寸法は10nm乃至1μmの範囲にある顔料粒子
を含み、
組成物は、第一の比較的安定な状態にあるとき、十分に低い周波数のACフィールドの影響の下で電気流体力学的不安定のためにスメクチック動的散乱を受けることが可能であり、それによって液晶および顔料粒子が不規則化され、そしてそのために顔料粒子が互いに集合するのを妨げられる、組成物。 - 組成物は、第二の比較的安定な状態のとき、十分に高い周波数のACフィールドの影響の下で、液晶および顔料粒子の規則化が可能である、請求項1に記載の液晶スメクチックA組成物。
- 液晶および顔料粒子の不規則化には、液晶および顔料粒子を再配置することが含まれる、請求項1または請求項2に記載の液晶スメクチックA組成物。
- 液晶材料(A)には、有機スメクチックA液晶、または無機スメクチックA液晶が含まれる、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の液晶スメクチックA組成物。
- 成分(B)には、一般式VI、すなわち、
T=メチル基またはシリルもしくはシロキサン基、
v=1乃至30、
R1、R2およびR3は、同じか、または異なっていてもよく、C1-4アルキルであり、 Q-は、酸化的な安定イオンであるものの少なくとも一つの第四級アンモニウム塩が含まれる、請求項1乃至4のいずれかの一項に記載の液晶スメクチックA組成物。 - 一般式VIの第四級アンモニウム塩(B)は、式(VIa)、すなわち、
式VIb、すなわち、
の化合物である、請求項5に記載の液晶スメクチックA組成物。 - 成分(A)および(B)には、次の、すなわち、
(a)一般式I、すなわち、
p=1乃至10、
q=1乃至12、
t=0または1、
k=2または3、
Aは、フェニルまたはシクロヘキシル環であり、同じか、または異なっていてもよく、そしてパラ位において互いに結合され、
R=C1-3アルキル基であり、同じか、または異なっていてもよく、 X=C1-12アルキル基、および
Z=F、Cl、Br、I、CN、NH2、NO2、NMe2、NCS、CH3、またはOCH3、CF3、OCF3、CH2F、CHF2の少なくとも一つのシロキサン、 (b)一般式II、すなわち、
T=メチル基またはシリルもしくはシロキサン基、および
v=1乃至30、
R1、R2およびR3は、同じか、または異なっていてもよく、C1-4アルキルであり、 Q-は、酸化的な安定イオンである少なくとも一つの第四級アンモニウム塩、 (c)アルキル鎖を有する少なくとも一つの分極性線状分子であり、一般式III、すなわち、
D-A’k-Y (III)
式中、
Dは、ゼロまたはそれよりも多くの二重結合を含むC1-16直鎖状アルキルまたはアルコキシ基を表し、
k=2または3、
A’は、フェニル、シクロヘキシル、ピリミジン、1,3-ジオキサン、または1,4-ビシクロ[2,2,2]オクチル環であり、各A’は、同じか、または異なっていてもよく、そしてパラ位において互いに結合され、Yに付着した端末環はフェニルであり、および Yは、基A’kの末端環のパラ位に位置し、そしてZ(式Iに関連して上記に規定されるもの)、C1-16直鎖状アルキル、C1-16直鎖状アルコキシ、OCHF2、NMe2、CH3、OCOCH3、およびCOCH3から選ばれるものであるもの
を有する分子、および
(d)一般式IV、すなわち、
a、bおよびcは、それぞれ無関係に0乃至100の値を有し、そしてa+b+cは、範囲3乃至200において平均値を有するようなものであり、およびaは式Y-R2SiO-[SiR2-O]aの鎖単位が一般式IVの化合物の0乃至25モルパーセントを示すようなものであり、およびcは式の鎖-[SiHR-O]c-R2SiO-Yの単位が、一般式IVの化合物の0乃至15モルパーセントを示すようなものであり、
m=3乃至20、
t=0または1、
k=2または3、
Aは、フェニルまたはシクロヘキシル環であり、同じか、または異なっていてもよく、そして環はパラ位において互いに結合され、
R=C1-3アルキル基であり、それらの各々は同じか、または異なっていてもよく、および Y=C1-12アルキル基、発色団またはカラミチック(棒状)液晶基、そしてそれらの各々は同じか、または異なっていてもよく、および
Zは、式Iに関連して上記に規定されるものであるもの
の少なくとも一つの側鎖液晶ポリシロキサンが含まれ、
および成分の量および性質は、組成物が、X線回折によって検出されるようにスメクチックA層化およびシロキサン豊富な副層化を備えるように選ばれる、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の液晶スメクチックA組成物。 - 組成物には、重量%において、次の、すなわち、
合計で25-75%の少なくとも一つのシロキサン成分(a)、
合計で0.001-1%の少なくとも一つの第四級アンモニウム塩成分(b)、 合計で20-65%の少なくとも一つの分極性線状分子の成分(c)、 合計で2-20%の成分(d)
が含まれる、請求項7に記載の液晶スメクチックA組成物。 - さらに、次の、すなわち、
(D)(i)粘度を変化させる一またはそれよりも多くの材料が含まれる、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の液晶スメクチックA組成物。 - さらに、添加剤(D)(ii)として、すなわち、
複屈折を変える少なくとも一つの添加剤、すなわち、
が含まれ、
それらは組成物の合計重量の50重量%までの量で存在しうる、請求項1乃至9のいずれか一項に記載の液晶スメクチックA組成物。 - 添加剤(D)(iii)として、すなわち、
液晶スメクチックA組成物の顔料分散および温度安定性を向上させるために、および/または電極上での顔料粒子の蓄積を防止するために、および/またはセルの機械的安定性およびプラスチック基材の場合においての電気光学性能の安定性を向上させるために、少なくとも一つのポリマーが含まれる、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の液晶スメクチックA組成物。 - 20℃および589nmでの範囲0.15乃至0.4において複屈折性を有し、および不規則化状態において不透明であり、および規則化状態においてクリアーである、請求項1乃至11のいずれか一項に記載の液晶スメクチックA組成物。
- 顔料粒子には、吸収顔料粒子、放射顔料粒子またはそれらの混合物が含まれる、請求項1乃至12のいずれか一項に記載の液晶スメクチックA組成物。
- 顔料粒子には、単一色の粒子が含まれ、または顔料粒子には、色の混合物の粒子が含まれ、色には、レッド、グリーン、ブルー、オレンジ、イエロー、バイオレット、ブラウン、ホワイトまたはブラックが含まれる、請求項13に記載の液晶スメクチックA組成物。
- 20℃および589nmでの範囲0.07乃至0.15において複屈折性を有し、および不規則化状態において半透明であり、および規則化状態においてクリアーである、請求項1乃至11または13乃至14のいずれか一項に記載の液晶スメクチックA組成物。
- 一対の対向離間した電極を含み、そのうちの少なくとも一つは、光伝達性、、インジウムスズ酸化物電極のような透明導電性酸化物電極、カーボンナノチューブまたはグラフェンのようなカーボンナノチューブ系電極、またはナノメートル厚さを有する金属電極であり、および電極間に位置する請求項1乃至15のいずれか一項に記載の液晶スメクチックA組成物を含む、セル。
- 単一光学素子または複数画素化光学素子を形成する、請求項16に記載のセル。
- 個々にアドレス指定可能な、複数画素化光学素子を形成し、それによってセルは、情報で、それがグラフィックまたはデータ文字を表示することが可能にされる、請求項16に記載のセル。
- 電極間の間隔は、1- 100ミクロン(μm)の範囲にある、請求項16乃至18のいずれか一項に記載のセル。
- 前部および後部を有し、
前記電極対は、(1)前部に位置する透光性電極で、それを通してセルのスメクチックA組成物がユーザによって観察することができるもの、および(2)後部に位置する背部電極を含む、請求項16乃至19のいずれか一項に記載のセル。 - 背部電極は反射性であり、およびセルを通してその後ろに入射する放射を反射する、請求項20に記載のセル。
- 反射電極は、ランバートまたは鏡面反射体である、請求項21に記載のセル。
- 背部電極は透明であり、およびセルの背部には、セルを通して光を伝送することができる表面、表面が反射性であり、およびセルを通してその後ろに入射する放射を反射するもの、または表面が光放射性で、反射性または放射性表面は、着色されまたは着色されず、および/または情報を所有する、請求項20に記載のセル。
- 各々の電極は、剛性または可撓性でありうる基材上に支持される、請求項16乃至23のいずれか一項に記載のセル。
- 請求項16乃至24のいずれか一項に記載の少なくとも一つのセルを含む光学デバイス。
- 個々に分離して、または多重化されてアドレス指定することができる複数の画素化光学素子を含む、請求項25に記載の光学デバイス。
- 互いの頂部上に積層された二またはそれよりも多くのセルから構成されるスタックを含み、および各セルにおいてスメクチックA組成物は、0.08乃至0.15の範囲において、低複屈折性を見せるように選ばれる、請求項25または26に記載の光学デバイス。
- 一対の電極間に挟まれた請求項1乃至15のいずれか一項に記載の組成物が含まれるセルをスイッチングする方法であって、スイッチングは、ある状態からより一層規則化された状態までのものであり、少なくとも500Hzの比較的高い周波数を有する電極間に交流電場を適用することを含む、方法。
- 一対の電極間に挟まれた請求項1乃至15のいずれか一項に記載の液晶スメクチックA組成物が含まれるセルをスイッチングする方法であって、スイッチングは、ある状態からより一層不規則化された状態にまでのものであり、方法は、500Hz未満の比較的低い周波数を有する交流電場、または電極間の非交流電場を適用することを含む、方法。
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