JPH01500855A - スメクチツク液晶デバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ス　クチ°ソ　−バイス 本発明はスメクチック液晶デバイスに係る。

液晶デバイスは通常２つのガラスプレートまたは壁に含有される液晶材料の薄層 を含む１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。ｌ！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ＯＦＦ状態の光学的透過特 性は異なり−でいる。

ＯＮ状態とＯＦＦ状態を可視的に区別するために１つまたは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 の興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１ｍ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、コレステリックあるいはス メクチック相タイプの１つの以上を示し得る。通常は、その作動温度弯曲に渡っ 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デバイスに係る。

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土の縦列に形成され 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ヂック液晶 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、ネマチックまた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、 ａｉ″ａ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！要視 されるようになった０例えば、に、＾、ＣＩａｒｋ及びＳ、Ｔ。

Ｌａａｅｒｗａｌｌ、　Ａｐｅ、　Ｐｈｙｓ、　Ｌｅｔｔｅｒｓ　３Ｂ（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、例えばｓ　＊　Ｓ　＊ 。　−１、ｓＦ”、ｓ、”、ｓ、”、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、Ｈｅｙｅｒ、　Ｌ。

Ｌｉｅｂｅｒｔ、　Ｌ、５ｔｒＺｅｌｅＣｋｉ及びＰ、にｅｌｌｅｒ、　Ｊ　ｄ ｅ　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 態において濡出する光の量である。例えば、ツイストネチックセルは最低的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、フントラ 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。

理址的には、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訴電性と偏光子、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を提供するものである。

本発明の２つの状態をスイッチできる液晶デバイスは、それぞれが電極と、液晶 分子がホモジニアス（ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ）配向するように処理された表面 を有する２つのセル壁の間に含有され、その配向方向が平行あるいはほぼ平行で あるような傾斜キラルスメクチック液晶結晶材料層と、セル壁面の両側に配置さ れ、１つの偏光子の光学軸が他方の！光子の光学軸と交差し、１つの偏光子の光 学軸が１つのスイッチした状態における液晶分子配向に平行であるように配置さ れた２つの偏光子を含み、 液晶材料は通常のデバイス作動温度で傾斜キラルスメクチッ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℃上のコレステリック相において少なく とも層の厚さであるコレステリックピッチを有し、有意な自発分極係数を有し、 温度の上昇と共にキラルスメクチックーコレスデリックー等方性の相を示すもの である。

２つの壁土の配向方向は同一の向きあるいは逆の向ぎで平行であってよく、即ち 平行あるいは逆平行のいずれでもよい。

本発明の液晶ディスプレイデバイスの製造方法は、−内表面上に電極構造を形成 し、表面を液晶のホモジニアス配向が得られるように処理した２つのセル壁を液 晶材料を含有させるためにスペーサーで離間させたものを用意し、−キラルスメ クチックと等方性相の間の高い温度でコレステリック相を有し、コレステリック からスメクチックへの転移温度を少なくとも０．１℃上回る濃度において層厚さ ｄの半分より大きいコレステリックピッチｐを有し、キラルスメクチック相にお いて有意な自発分極係数Ｐ、ｓを有する傾斜キラルスメクチック液晶材料を用意 し、 一混合物をコレステリック相に加熱し、−混合物を前記壁間のスペースに導入し て密封し、−材料を傾斜キラルスメクチック相に冷１し、−２つの直線偏光子の 間に、少なくとも１つの偏光子の偏光軸が隣接する分子配向方向と平行になるよ うにセル壁を配置する、 ステップからなる。

液晶材料は単一成分でもよく、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。あるいはまた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（またはネマチック）−スメクチ ック６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’のキラルスメクチック相の少なくとも１つを示す。

ｐ／ｃｌ比は、材料がコレステリック相において３πツイストスメクチツクへの 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πツイストよりずっと小さくなるようにする。理想的にはこのｐの値はコレス テリック相全体に渡って大きいものであり、好ましくはキシル／コレテリツク転 移の５℃上について大きいものである。

スメクチック相におけるピッチは１Ｊｍ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／Ｊｌ以下とし得る。

先行技術のキラルスメクチックデバイスはコレステリックとＳ″相との間にスメ クチック相Ａ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０本発明では、ＳＡ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あるいは長いピッチにより得られものである 。

Ｐｓの値は少なくとも０．１　ｎＣ／ａｌ、好ましくは１ｒｌＣ／ｃｉあるいは 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。あるいは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 の◆／−５℃以内において０．０５〜ｂ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または木来長いピッチ を有していれば、デバイスは好便な速度、例えば２０℃／分あるいはそれ以上の 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、 一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、より高い温度でコレ ステリック相を有する材料を含み、−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（とも０．１℃上でのコレステリック相中２ｄより大き いコレステリックピッチを有し、スメクチック相において有意な分極係数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４卯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。

デバイス周囲温度ある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、時計回りまたは反時計回り、即ち右回りま た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ぜＯ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 性体が同辺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。

図面の簡単な説明 添付の図面を参照して、例としてのみの意味において本発明の１つの形態を以下 に説明する。図面中、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であり、第４図は２つのスイッチした状態を示す第３図 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 ックピッチ対濃度のグラフである。

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１列に並べられる。

第１の偏光子２の前には光センサ−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あるいはその他の検出体上に焦点を合わせでおり、 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１００人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２〜１２Ｉｓである。組立てる前に壁２．３の表面を、ポリアミドまたはポ リイミドの薄危を延ばし、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Ｒ，Ｒ２にこすることによって表面処理する。

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、表面に対して約２°の角度を有する。まム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によって開または閏に作動され、 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。あるいはまた、セル１ が例えばテレビジョンの光７Ｉｉ管の保護に使用される場合は、セルフは通常は 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ィを示す。これは、英国特許明細書 １１Ｑ　２００９２１９及びＮＱ　２０３１０１０に記載されるような公知のエ イトバーディスプレィ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 Ｏ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’ＡＮ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２ ５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 バー光学プレート中のファイバーに類似する。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、それに接触する分子 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デリックピッチ 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、ピッグ・ｐは無限大に向う。この転移から雌れるとコレステ リックピッチは小さくなり、典型的には１１ｍよりずっと小さい。

本発明のディスプレイは、この相転移の少な（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渡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。

上記の材料を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１ｆ！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、 キラル混合物を非キラルまたはうセミ液晶材料、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げればならない。従り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８８分極を示しても よ（、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、また非キラルあるいはうセミ体液晶材 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ＳＣ＊相を示し、セル 壁処理により均一に配向する。第３図に示したような配向が得られる。

スメクチック相のピッチは約１μより大きくなるように調整され、好ましくはざ 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、転移温度の数置上ではピッチの増加を示し、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。しかしながら数置 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、単一のキラルドーバントでコレステリック温度全範囲に渡って 長ピツ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Ｍ５図（Ｃ）に示したよ うな本来的に好適な材料である。

第３図の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ＩＯＶの直流電圧を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、適当な電圧パルスを維持しながらコレステ リック相に丁度達するまでゆっくりと加熱し、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ＤＩ　、Ｃ２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ＩＩ（ＤＩ）と破１！（Ｃ２）で 示した。本発明においては、必ずしも全てのキラルスメクチックディスプレイで はないが、２つの印加電界り配向の１つはまた電界オフ状態でもある。Ｗ流パル スを印加すると、材料のスメクチック強ｌ！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Ｄｌ及びＣ２の間のスイッチングは約０．５〜 １　ａｓで可能である。２つの異なる方向Ｄ１゜Ｃ２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（ＤＯＷＮｃｌｉｒｅｃｔｉｏｎ）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、あるいは３は好ましくは方向りに沿って配列され、方向りは方向Ｒと はやや異なっていてもよい。

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。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ィが得られる。さらにデ ィスプレイは広い視角を有する。

液晶材料１４に約１％の多色性染料を含有させると、方向Ｄ１゜Ｃ２の１つに対 して平行または垂直に配列した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、ＢＩＤ、　Ｐｏｏｌｅ、　Ｅｎｇｌａｎｄより入手可能なりＨＤ染料 カタログ１ｌｆｌ　０１０２が挙げられる。

この場合、ＤＩ　、Ｃ２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［し得る。

実印特許出願ｋ　８５２０７１５に記載のキラル成分。

ＣＣ５２デ（ＤｃＯＯΦ２ｔ　ＳＳ　Ｄ　（−）ＣＣ６Ｃｓ：ｒｔｔりｘ）”！ ”−””　’　ｓ　Ｄ　（＋）ＣＣ７ｃ８ｔ工、０−く戸コンベ３臣）−＝−８ ＝畳Ｃ２Ｆ１５　ＳＳ−Ｌ　（＋）Ｃｐｓ　Ｃｇ：４＋７０（ｘ）Ｌ’Ｃ２Ｈ５ Ｓ　Ｌ　（”）英国特許出願ＮＱ８５２０７１５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 旧ニー　旧＋８２　＋　８３　（１：１：１）Ｈ２ニー　８２÷８３　＋　Ｒ１ （１：１：１）Ｈ３ニー　旧＋８６　＋　８４　（１：１：１）Ｈ４ニー　８２ 　＋　８３　＋　８５　（１：１：１）実施例　１ ＣＨ１３：　−９０％　（９０Ｘ　Ｈ４＋１０％　８７）＋　１０％（４９％　 ＣＣＩ＋５１：　ＣＣ４）等方性１３５°コレステリツク５２．３°Ｓｃ’−１ ５°Ｓ？＄７は未知のスメクチック相を示す。

６−のセル中、スメクチックＡからコレステリック相転移の上１０℃まででＯ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／ｃｉで あり、傾斜角（即ち円錐角の半分は２１＃であった。

実施例　２ ＣＨ３Ｓ　：　−１５，９％　（３１，４Ｎ　ＣＣ９＋　６８．６Ｘ　ＣＣ４） ＋　９４．１％　０１等方性１３５°コレステリツク５６．１°３ｃ”２０°固 体６ｉｙｔ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、〜２０Ｖｐｋ　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／ａｉ及び６．２　ｎ Ｃ／ｃｉであった。

実記例　３ 単一コレステリツク方向キラル成分にＳホストを加えたもの。

ＬＰＣ６：　−０，５Ｘ　ＣＣ＋　９９．５Ｘ　（９５Ｘ　Ｈ４＋　５Ｘ　Ｈ７ ）等方性１５２°Ｄ　Ｌ／ステ’Ｊ　７　り７６．８°ｓｃ”＜ｏ　ｓ？６ｕｍ 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 ＵＣＨ３０：　−９２，５％（８５％　Ｈ４＋　１５％　８７）＋７．５％　Ｃ Ｃ１２等方性１５５．８℃コレステリック６０．５℃ＳＣＩ′１５°Ｓ？コレス テリックピッチ一温度曲線は第５図（Ｃ）と同様である。

ｐｓは５０．５℃において４．４　ｎＣ／　ｃｉ　、　２５℃において８．４　 ｎＣ／　ｃｉ　１’ある。６．２ｐ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Ｍ例　５ ＬＰＨ１３：　−７２，５％　Ｈ１ニ　２５％　Ｈ７ニ　２．５％　ＣＣｌ３等 方性１１８゛　コレステリック５６，３°キラルスメクチツクＰｓは２０℃にお いて１０　ｎＣ／７．４６℃において５ｎＣ／ａｉ。この材料はコレステリック 相でゼロツイストを示す。

８＼＼＼＼い 閑扮槓杏紹牛 入’ｑ’ｈｓ＜　Ｔｏ　−三　ＩＮτＥヌご；入ＴＩＯさＩＡ（、ＳＥＡ只Ｃ五 　五？ＯＲτ　ＯＮ

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. １．それぞれが電極と、液晶分子がホモジニアス配向するように処理された表面 を有する２つのセル壁の間に含有され、その配向方向が平行あるいはほぼ平行で あるような傾斜キラルスメクチック液晶材料層と、 セル壁面の両側に配置され、１つの偏光子の光学軸が他方の偏光子の光学軸と交 差し、１つの偏光子の光学軸が１つのスイッチした状態における液晶分子配向に 平行であるように配置された２つの偏光子を含み、 液晶材料は通常のデバイス作動温度で傾斜キラルスメクチック相を有し、より高 い温度でコレステリック相を有し、コレステリックからスメクチックヘの転移温 度の少なくとも０．１℃上のコレステリック相において少なくとも層の厚さであ るコレステリックピッチを有し、有意な自発分極係数を有し、温度の上昇と共に キラルスメクチック−コレステリック−等方性の相を示すものである２つの状態 にスイッチできる液晶デバイス。
2. ２．電極に適当な極性の直流パルスを印加し、デバイスの状態を光透過性と不透 明性の状態の間で変化させる手段と、デバイスにあたる光を測定する手段と、測 定した光が予め決定した値を越えるとデバイスを光不透過状態にスイッチする手 段をさらに含む請求の範囲１に記載のデバイス。
3. ３．セル壁上の配向方向がほぼ平行で同一の向きである請求の範囲１に記載のデ バイス。
4. ４．最終的な自発分極係数Ｐｓが０．１ｎＣ／ｃｍ２より大きい請求の範囲１に 記載のデバイス。
5. ５．最終的な自発分極係数Ｐｓが１．０ｎＣ／ｃｍ２より大きい請求の範囲１に 記載のデバイス。
6. ６．スメクチックピッチが１μｍより大きい請求の範囲１に記載のデバイス。
7. ７．スメクチックピッチが液晶層厚より大きい請求の範囲１に記載のデバイス。
8. ８．液晶層厚ｄが１５μｍより小さい請求の範囲１に記載のデバイス。
9. ９．コレステリックからスメクチックヘの相転移の少なくとも０．１℃上でのコ レステリック相中のコレステリックピッチｐが２ｄより大きい請求の範囲８に記 載のデバイス。
10. １０．コレステリックからスメクチックヘの相転移の少なくとも０．１℃上での コレステリック相中のコレステリックピッチｐが４ｄより大きい請求の範囲８に 記載のデバイス。
11. １１．デバイス作動温度が１００℃までである請求の範囲１に記載のデバイス。
12. １２．デバイス作動温度が４０℃までである請求の範囲１に記載のデバイス。
13. １３．２つのスイッチした状態における液晶分子の方向（Ｄ１，Ｄ２）の間の角 度が約４５°である請求の範囲１に記載のデバイス。
14. １４．電極が数値デイスプレイを形成する請求の範囲１に記載のデバイス。
15. １５．周囲光を、液晶層及び偏光子を適して反射して戻す反射器をさらに含む請 求の範囲４に記載のデバイス。
16. １６．１つの偏光子が液晶材料中の一定量の二色性染料に置き換えられている請 求の範囲１に記載のデバイス。