JPH06235909A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

Info

Publication number
JPH06235909A
JPH06235909A JP5039879A JP3987993A JPH06235909A JP H06235909 A JPH06235909 A JP H06235909A JP 5039879 A JP5039879 A JP 5039879A JP 3987993 A JP3987993 A JP 3987993A JP H06235909 A JPH06235909 A JP H06235909A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
layer
color
dye
electric field
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.)
Pending
Application number
JP5039879A
Other languages
English (en)
Inventor
James L Fergason
ジェームス エル ファーガソン
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.)
Manchester R&D Partnership
Original Assignee
Manchester R&D Partnership
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 Manchester R&D Partnership filed Critical Manchester R&D Partnership
Publication of JPH06235909A publication Critical patent/JPH06235909A/ja
Pending 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
    • 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
    • G02F1/13725—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 guest-host interaction
    • 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
    • C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/54—Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • C09K19/542—Macromolecular compounds
    • C09K19/544—Macromolecular compounds as dispersing or encapsulating medium around the liquid crystal
    • 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
    • C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/60—Pleochroic dyes
    • 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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1334—Constructional arrangements; Manufacturing methods based on polymer dispersed liquid crystals, e.g. microencapsulated 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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1347—Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells
    • 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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1347—Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells
    • G02F1/13475—Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells in which at least one liquid crystal cell or layer is doped with a pleochroic dye, e.g. GH-LC cell

Abstract

(57)【要約】 【目的】 色表示が可能で、面積の大きい画像面を形成
することが可能な液晶表示装置を提供すること。 【構成】 液晶の複数の容積に分けて収容し、該液晶の
容積の一部に第１のプレオクロイック染料を含有させ、
他の容積には異なるプレオクロイック染料を含有させ
る。液晶の複数の容積は、密接しているが互いに混ざり
合わない関係に配置される。異なるプレオクロイック染
料を含む液晶の容積が互いに均質な混合物を形成するよ
うに配置される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】本発明は示されている様に、一般に液晶カ
ラー表示と方法に関するものであり、更に特定すると、
例えばカラーテレビジョンで作られたものと類似の静止
出力映像および／もしくはダイナミックまたは動映像の
提供に使用される選択されたカラー出力を得るために多
層および／もしくは多色液晶表示で減色法原理の使用に
関するものである。本発明はまた走査、例えばカラーテ
レビジョン受像管の様な光出力の多重色付けを可能にす
る液晶カラー表示装置の各多重色部分の選択的アドレシ
ングの意味での走査に関するものである。
【０００２】
【背景】液晶材料は現在種々の装置、例えば表示の様な
光学装置で広く用いられている。表示で用いられる液晶
の性質は、液晶がランダムに整列している場合の光の散
乱および／もしくは吸収の能力と、液晶が秩序ある整列
をしている場合の光の透過能力とである。
【０００３】電気的に反応し易い液晶材料の実例とその
使用は後で述べる参照特許と出願および米国特許第3,32
2,485 号に見出される。あるタイプの液晶材料は、温度
とか電気入力（電界、電圧、周波数）の様な、液晶材料
の温度あるいは液晶に印加された電界電圧および／もし
くは周波数に従って液晶材料のランダムあるいは秩序あ
る整列の如き光学特性を変化する規定された入力に感応
し易い。
【０００４】現在、液晶材料には３つのカテゴリ、すな
わち、コレステリック、ネマチックおよびスメクチック
が存在する。本発明は好ましくはネマチック液晶材料か
あるいはネマチックと若干のコレステリックの組合せを
用いる。更に特定すると、液晶材料は好ましくは動作上
ネマチックであり、すなわちそれはネマチック材料とし
て作用し、他のタイプとしては作用しない。動作上ネマ
チックは、外部電界が存在しない場合に液晶の構造的不
秩序が、コレステリック材料における非常に強いねじれ
あるいはスメクチック材料における層形成の様なバルク
効果によるものとは異り、その境界における液晶の配向
に大きく影響されることを意味している。従って、例え
ばねじれる傾向を諾起するが境界整列の効果に打克たな
いキレル成分を有する動作上ネマチック液晶はなお動作
上ネマチックであろう。その様な材料は正の誘電異方性
を有すべきである。すなわち、以下に述べる様に、液晶
は例えば周波数の関数として、正と負双方の誘電異方性
を有しよう。動作上ネマチック材料はネマチックとコレ
ステリック液晶材料を含むであろう。種々の液晶材料の
種々の特性が従前の技術で説明されているとは言え、既
知の１つの特性は可逆性、すなわち規定された入力が印
加されたり除去されるのに応じて物理的、構造的、光学
的および／もしくは電気的性質の可逆性である。特に、
ネマチック液晶材料が可逆的であるが、コレステリック
材料は一般に可逆的でないことが知られている。
【０００５】以下において、発明の液晶は先づネマチッ
クあるいは動作上ネマチックとして交換可能であり等価
であると規定されよう。一般に液晶材料は、例えばネマ
チック材料の場合、光学的（複屈折）および電気的の双
方で異方性である。光学的異方性は、特にプレオクロイ
ック染料（pleochroic dye) が液晶材料に溶解されてい
る場合に、液晶材料がランダム整列の場合の光の吸収お
よび、特に液晶構造の軸に関する特定の方向において、
秩序ある整列をしている場合の液晶材料を通過する光の
伝達によって表現されている。電気的異方性は液晶材料
の整列に対する誘電率または誘電係数の間の関係であ
り、また電気的周波数に依存するであろう。
【０００６】過去において、プレオクロイック染料は、
封入媒質または支持媒質の複数の容積（volume) に含ま
れた動作上ネマチック液晶との混合物でまた使われてい
る。実例は出願者の引用したいくつかの特許と出願で与
えられている。過去において、液晶材料を用いる表示は
種々の理由で相対的に小さな寸法でなくてはならなかっ
た。支持媒質あるいは封入媒質中の液晶材料の複数の容
積を与える出願人の発明を用いると、相対的に大きな寸
法と小さな寸法の表示を製作することができ、かつうま
く動作する。容積は離散的なものであり、１つあるいは
それ以上の他の容積と相互結合され、あるいは離散的か
つ相互結合されたもの双方を含むであろう。更に、動作
上ネマチック液晶材料の使用は電気的入力の関数として
動作応答を可能にし、また例えば電界の印加または除去
に対する応答において、相対的に迅速かつ効率的な動作
を可能にする。
【０００７】本発明に関して用いられた様に、カプセル
化された液晶材料、支持媒質あるいは封入媒質中の液晶
材料の容積等は、カプセル、セルあるいは封入媒質中に
形成されるか含まれる同様なものの中の液晶材料を意味
している。カプセルあるいはセルは離散的であり、すな
わち他のどれかと流動的に結合されず、もしくは１つあ
るいはそれ以上のカプセルまたはセルと流動的に相互結
合されよう。（容積、カプセル、セル等の術語はこゝで
は相互交換的かつ等価的に使用されよう。）その様な液
晶材料および封入媒質は乳濁液（エマルジョン）を形成
し、好ましくは安定なものであり、相対的に安定な構造
にセットするか直すことが可能で、そこでは構造中の複
数のカプセル、セルあるいは容積は液晶材料を含み、好
ましくはまたプレオクロイック染料を含んでいる。この
様なカプセル化された液晶材料およびそれに関連した装
置の製作および使用の種々の方法がこゝに開示され、ま
た出願人の特許と出願で開示されている。
【０００８】発明の好ましい実施例において、封入媒質
は例えば１９８４年３月２０日出願の同時係属米国特許
出願第591,433 号で開示された様にラテックスあるいは
ラテックスタイプ材料の形をしており、その全開示は参
考のために引用されている。別の好ましい実施例におい
て、封入媒質はポリビニールアルコールである。エレク
トロルミネッセント・アレイが繰返し走査される平面ス
クリーンテレビジョン方式が米国特許第3,627,924 号が
開示されている。更に、米国特許第3,636,244 号および
第3,639,685 号がカラーテレビジョン受像管の信号処理
回路を開示している。これ等の特許の開示は参考のため
に引用されている。
【０００９】
【発明の概要】簡単に述べると、本発明はプレオクロイ
ック染料を含む液晶装置による色付けされた出力（colo
red output) 、好ましくは多重色付けされた出力の形成
に関するものである。液晶装置は少なくとも２つの異な
った群の容積の染色された液晶を含む液晶カラー表示の
形状をしており、１つの群の容積は他のものから各群の
それぞれ染色された液晶を分離するために他の群の容積
から流動的および／もしくは化学的に分離されており、
かつ各群の染色された液晶は好ましくはそれぞれ異なっ
た色のプレオクロイック染料を好ましくは含んでいる。
染色された液晶材料の容積の群は複数の容積の分離され
た各色の層であるか、あるいは２つまたはそれ以上の群
の容積は実質的に均質に混合され、一方、染色された各
液晶材料を他の別に染色された液晶材料から分離したま
ゝにしてある。この様な混合された容積の実施例は、容
積が実質的に均質的に混合されているかまたは実質的に
均質より少なく混合されているかどうかは以下に分散さ
れた容積の実質例として規定されている。染色された液
晶材料の容積は他のカプセルから全く分離された離散的
カプセルの形態であるか、あるいは同じ群または双方の
１つあるいはそれ以上のカプセルに流動的に相互結合さ
れている。換言すれば、容積は封入媒質中の染色された
液晶の乳濁液の形をしているか、封入媒質中の染色され
た液晶の安定なマトリクスの形をしている等々である。
【００１０】染色された液晶容積の群が異なった各色の
別々の層中にあるか、あるいは容積の均質な分布中にあ
るかどうかで、層および／もしくは容積は光学的連続な
関係に配列され、従って表示を通って伝達される入射光
は好ましくは液晶色層あるいは別々に染色された容積の
すべてまたは少なくともいくつかを通過する。その各色
層または部分あるいは均質に分布された容積の群は本質
的に光学的透明に選択的に付勢されるか、あるいはそこ
を伝達するか通過する光を色付けるために付勢されない
かであろう。液晶カラー表示の光学的動作は、以下にも
っと詳細に説明される様に減法混色フィルタ動作の原理
に従う。
【００１１】各容積中の液晶材料はプレオクロイック染
料を含み、これは液晶材料の構造に従って整列しようと
する。動作上ネマチック液晶材料の構造は一般に直線形
状を取ろうとするとは言え、その中に液晶材料とプレオ
クロイック染料が含まれている容積を規定する壁は、好
ましい実施例では電界であるところの規定された入力の
存在しない場合に自然液晶構造（natural liquid cryst
al structure) を曲線整列に歪ませようとする。曲線的
に整列されるか歪まされた液晶構造は容量を規定する壁
に一般に平行な方向になるか、あるいは一般にその様な
壁に垂直になろう。かゝる曲線整列は液晶または液晶構
造のネマチック曲線整列相（phase)として引用され、か
つその様な相において液晶材料と染料は入射光に影響し
ようとする。更に特定すると、染料は光を色付けようと
するか、または光から特定の色をフィルタアウトしよう
とする。他方、好ましくは電界である規定された入力の
存在する場合には、液晶構造は電界に対して整列しよう
とし、プレオクロイック染料構造は一般に液晶構造に平
行に整列する。その様な平行整列されたあるいは電界オ
ン条件あるいは相において、特定の液晶色層を通って伝
達される光の色付けあるいはフィルタリングの量は減少
され、好ましくは最少にされ、かつ最も好ましくは液晶
色層を実質的に光学的に透明とする。
【００１２】容積の２つの別々に染色された液晶群を利
用する装置において、動作は次の様になる。 （a) 双方の群はオスである。すなわち、曲線整列され
た相において、双方の群中の染料はそこに連続的に入射
された光に影響を及ぼし、伝達された光は双方の群によ
ってフィルタされよう。
【００１３】（b) 群の１つがオンであるか平行整列モ
ードであり、そして他のものが曲線整列されている場
合、前者ではその中の染料によるフィルタリングの量は
減少し、かつ好ましくはその様な群中の容積は透明にな
り、後者ではフィルタリングはなお継続する。 （c) 双方の群がオンであるか、あるいは整列される
と、フィルタリングは更に減少し、好ましくは入射光の
すべてあるいは殆んどすべては伝達される。
【００１４】規定された入力を各液晶容積あるいは容積
の群に印加するために、例えば光学的に透明な電気的に
導通する材料の様な複数の電極が用いられる。電極は電
源に結合され、それは手動か自動的か、さもなければ電
界が液晶色層あるいはその部分にその様な電界および／
もしくは電界の周波数または印加電圧を印加するべきか
どうか決定するために制御されよう。電源供給あるいは
駆動は、液晶色層か多重液晶色層の種々の部分を走査す
るかアドレスするための多重回路を含むものであろう。
【００１５】別の各層の実施例に対して、電極配列は１
つあるいはそれ以上の特別な割当て電極（shared elect
rode) を用い、それにより所与の電極は各電極の反対側
の１つあるいは双方の液晶層に電界を印加するのと同じ
ものを用いて割当られている。割当てられていない電極
あるいは専用の電極、すなわち１つの液晶層のみに電界
を印加するのに用いられている電極は、液晶表示の各外
側層に対して一般に要求されよう。代案として、各液晶
層は専用の電極を有し、かつ電気的絶縁材料は、相対的
に隣接している液晶色層のさもなければ相対的に隣接し
ている電極の間に具えられよう。更に、電極は複数の染
色された液晶層か電極の割当てられたペアーの間に位置
しかつ印加された電圧／電界の異なった電圧レベルある
いは周波数に識別的に反応し易い様に割当てられよう。
【００１６】分散された容積の実施例に対して、２つの
電極装置が液晶それ自身かあるいは例えば電圧レベルと
か周波数レベルの様な異なったレベルの付勢の間を識別
する機能を与える容積の寸法と共に用いられよう。例え
ば、異なった液晶材料は異なった電圧しきい値の要求を
持つことになろう。寸法の小さいカプセルは大きな寸法
のカプセルをスイッチするのに必要な電圧に対して状態
を整列するためにスイッチする大きな電界を必要とす
る。および／もしくは液晶は印加された電界あるいは電
圧の周波数の関数として正から負に変化するクロスオー
バー誘電異方性を有することができる。
【００１７】今後こゝで使用された液晶表示の引用は、
規定された入力（好ましくは電界）を液晶層のすべてあ
るいは部分に印加するための手段（専用が割当てでする
にせよ好ましくは電極）を伴なう液晶色層を意味してい
る。この様な液晶表示の集成体は発明に従って液晶カラ
ー表示として引用されている。液晶カラー表示はまた別
々に染色された液晶のその様に分布された容積の群およ
び容積の群のすべてあるいは部分に規定された入力を印
加するための手段（好ましくはまた電極）を意味してい
る。
【００１８】発明の１つの態様によると、液晶装置はそ
こに向けられた入射光に影響を及ぼす様に共通の光学的
通路において直列的に位置している少なくとも第１およ
び第２液晶表示を含んでおり、各表示は、規定された入
力の存在しない場合には少なくともその１つが光を散乱
するかまたは吸収する液晶の複数の容積、およびその様
な規定された入力の存在する場合にはその様な散乱また
は吸収の量を減少する液晶の複数の容積を含み、表示の
少なくとも１つにおける少なくとも若干の液晶がそこを
通過する光の色付けに対してプレオクロイック染料を有
している。
【００１９】発明の別の態様によると、ダイナミックな
光色付け装置は、封入媒質中の複数の容積における液晶
材料の第１層と封入媒質中の複数の容積における液晶材
料の第２層、プレオクロイック染料を含む少なくとも１
つの層における少なくとも若干の液晶材料、およびそれ
ぞれの層をその様な各部分を通って伝達された光を色付
けるかそうしないかを決めるために規定された入力を選
択的に印加する入力装置を含んでいる。好ましくは各層
は別々に色付けされたプレオクロイック染料を含んでお
り、層は光学的に直列に配列され、そして液晶カラー表
示は多色出力を与えるために光学的に減法混色のやり方
で動作されている。
【００２０】発明の別の態様によると、調整可能な光学
的カラーフィルタは封入媒体中の容積に液晶の複数の
層、プレオクロイック染料を含む少なくとも１つの層の
少なくとも一部分における少なくとも若干の液晶、およ
び通路に沿って直列的に光学的に整列されておりかつそ
の様な通路に沿って向けられた入射光に影響するかしな
いかを選択的に動作可能にする層を含んでいる。
【００２１】発明の更に別な態様によると、光を色付け
る方法は、封入媒質中の容積における液晶材料およびそ
の中にプレオクロイック染料を有する少なくとも若干の
液晶の複数の層を有する液晶装置に入射光を向けるこ
と、その様な入射光の通路に対して光学的に直列な関係
で配列されたその様な層、およびその光学的特性を変更
するために少なくとも１つのその様な層の１つあるいは
それ以上の各部分に規定された入力を選択的に印加する
ことを含んでいる。
【００２２】発明のなお別の態様によると、液晶装置
は、封入媒質中の複数の容積に液晶材料の複数の層、お
よび少なくとも若干のその様な液晶材料に規定された入
力を印加する電極を含み、電極は上記の層の少なくとも
２つに割当てられた少なくとも１つの電極を含んでい
る。他の態様は、その様に割当てられた電極がその反対
側に液晶層を伴なう様なものである。他の態様は、その
様に割当てられた電極がその同じ側に液晶層を伴なう様
なものである。
【００２３】発明のなおまた別の態様によると、液晶材
料により光に影響を及ぼす方法は、封入媒質中の液晶材
料の容積の複数の層を有する液晶装置に入射光を向ける
こと、および入射光におけるその効果を決めるためにそ
れによって各層の１つあるいはそれ以上の部分に電界を
印加することを含み、適用ステップは複数の層によって
割当てられた少なくとも１つの電極を使うことを含んで
いる。
【００２４】発明のなおまた別の態様によると、ダイナ
ミックなカラー映像は、封入媒質中の複数の容積で液晶
材料の複数の層を含む液晶カラー一表示に光を向けるこ
とにより創製され、複数の層は異なったそれぞれの色特
性を有し、層は光学的直列関係で方向付けられており、
そしてその液晶材料の構造的および光学的特性に影響す
るために１つあるいはそれ以上の各層に電気的入力を印
加している。
【００２５】発明のなお別の態様によると、好ましくは
動作上ネマチック液晶である別々に染色された液晶は、
液晶に電気的入力を印加する１対の電極の間に位置決め
され、液晶層は電極の単一ペア−から単一の電極をそれ
により分離することを可能にする異なった電気的特性を
有することを特徴としている。別の態様はかゝる電気的
特性は電圧レベルに敏感なことである。そしてまたもう
一つの態様はかゝる電気的特性が周波数に敏感なことで
ある。
【００２６】別の態様によると、材料の架橋は、他の染
色された液晶材料によって１つの染色された液晶材料を
混合する可能性を最小にする様な分離を保証する染色さ
れた液晶に対して容積の環境を確立するのに用いられて
いる。更に別の態様によって、液晶材料は例えば印加さ
れた電界の周波数あるいは電圧の関数としてその入力を
識別することができる。周波数識別に対しては、液晶材
料は周波数の関数として異なった特性を有している。例
えば所与の周波数以下では正の誘電異方性を有し、その
様な所与の周波数以上で負の誘電異方性を有するクロス
オーバー液晶が使われよう。電圧識別に対しては、同じ
液晶の異なった寸法の容積が用いられ、それにより小さ
いカプセルは大きいカプセルに比べて大きな印加電圧を
必要とする。
【００２７】別の態様は、第１混合物を形成する架橋形
成材料で液晶材料を混合するプロセス、架橋を実現する
第１混合物の架橋形成材料と反応できる高分子封入媒質
を第１混合物と混合するプロセスで形成された液晶カプ
セルに関係している。そのほかの態様は、前文に規定さ
れたタイプの複数の液晶カプセルを含む光学的表示に関
係している。
【００２８】別の態様は、液晶材料を含むカプセル化さ
れた液晶とそこに液晶材料を含む架橋高分子のカプセル
に関係している。また他の態様は、液晶材料の容積の群
の集成体を含む光学的装置に関係し、容積の１つの群は
そこに液晶材料を含む第１封入媒質と第２封入媒質中の
液晶の容積の第２群とによって形成された離散的カプセ
ルを含み、カプセルはそこに液晶材料を含む架橋高分子
で形成されている。
【００２９】また別の態様は、液晶材料の容積の複数の
群の集成体、液晶材料をその中に含む架橋高分子の封入
媒質によって形成された離散的カプセルで形成された複
数の容積を含む光学装置に関係している。また別の態様
は、第１混合物を形成するために液晶材料を架橋形成材
料と混合するプロセス、架橋を行うために第１混合物の
架橋形成材料と反応可能な高分子封入媒質を第１混合物
と混合するプロセスから構成される液晶カプセルを作製
する方法に関係している。
【００３０】なおまた別の態様は、液晶材料の第１容積
と液晶材料の第２容積の集成体、第１および第２容積の
双方に印加された電気的入力に対して識別のために第２
容積と異なっている少なくとも１つの動作特性を有する
第１容積を含む光学装置に関係している。また別の態様
は、架橋高分子によって規定された容積中の動作上ネマ
チック液晶材料を含むカプセル化された動作上ネマチッ
ク液晶に関係している。
【００３１】更に別の態様は、封入媒質に液晶材料の第
１および第２の複数の容積を含む光学装置に関係してお
り、第１および第２の複数の容積の各々は規定された入
力の印加と除去に応じて異なった光学的特性を有し、そ
して第１および第２の複数の容積はこの様な各光学的特
性の選択を実行するこの様な規定された入力の少なくと
も１つのパラメータを識別する異なった入力応答特性を
有している。
【００３２】発明のこれ等のそして他の目的、態様、特
徴および実施例は以下の説明から更に明白になろう。前
に述べられ、また関連する目的を達成するために、発明
は、今後充分説明されかつ請求の範囲で特に指摘された
特徴、以下の説明および発明の実証的実施例を詳細に説
明する添付図面で構成されるが、しかし本発明の原理が
用いられている種々のやり方の僅かのものしか示してい
ない。 参照された具体例の説明 図面を詳細に参照するが、こゝで類似の参照数字はいく
つかの図で同じ部分に付与されており、まづ図１につい
て参照すると、本発明による液晶カラー表示は１に示さ
れている。カラー表示１は例えばそこを通過する各光学
的通路５、６に対して、光学的に直列な相対関係で配列
された３つの液晶色層２、３、４（３つより大きいかそ
れより少ない層も用いられるが）を含んでいる。各層
は、カラー表示１の一方の側にマイラーフィルムとかシ
ート材料のごとき共通支持体７の上に支持されており、
そしてプラスチックの防護材料または他の材料８がカラ
ー表示１の他の側を覆っている。カラー表示１は、出力
光１０、１０ａを導くために若干の入射光９を色付けた
りそうしなかったりして伝送の規定された入力の選択的
印加か非印加に従って動作する。好ましくは電界である
その様な規定された入力を印加するために、カラー表示
１は複数の電極１１を用いている。その液晶の応答性に
よって、規定された入力は電界以外のものでもよい。
【００３３】各電極１１の選択的付勢か非付勢によっ
て、例えば白色光のごとき入射光９は、白、色付き、あ
るいは黒（非伝達／完全吸収）出力光１０、１０ａとし
て伝達されよう。電界が存在しないと、所与の色層中の
液晶はその中の染料によって歪むか曲線整列され、そし
てその様な層はその中の染料の色によってカラーフィル
タとして作用する。従って、多重層が光吸収／光学的フ
ィルタリング状態にある場合、その様な層は減色フィル
タリングの意味で伝送された光をフィルタする。他方、
電界の存在する場合、所与の液晶色層は実質的に光学的
透明となり、液晶構造や染料が電界に対して整列するの
でフィルタリングが行なわれない様になる。
【００３４】さて発明の詳細について説明しよう。図２
によると、発明に従って使用された液晶表示の１例は２
０に表わされている。表示２０は以下に詳細に説明され
る液晶カラー表示が形成されている基本的構成ブロック
と見なされよう。略図的に表現された液晶表示２０は単
一の完全カプセル２２と図２中の他のカプセルの部分に
よって表わされたカプセル化された液晶材料２１を含
み、そしてまた図３、４、５の代表的個別カプセルであ
る。たとえ図面に例示されたカプセルが２次元的であっ
て、従って平面形に示されてはいても、カプセルは最も
好ましくは近似的に球である３次元であることが評価さ
れよう。また、たとえカプセル２２が電極１１ａ、１１
ｂの間の単一層で示されていても、以下非常に詳細に説
明される様に、電極間の封入媒質に同様に染色された液
晶材料のカプセルの１層以上が存在することおよび／も
しくは電極間の別々に染色されたカプセル化液晶の複数
の層の存在することもあろう。
【００３５】カプセル２２（図２）はマイラーフィルム
とかシート材料の様な好ましくは透明な支持媒質７上に
マウントされているのが示されている。液晶表示２０は
また、２４で示されたありふれた電圧源から電極を付勢
するのに例えばスイッチ２３が閉じられる場合、液晶材
料にわたって電界を印加するための電極のペアー１１
ａ、１１ｂを含んでいる。電極１１ａ、１１ｂは好まし
くは光学的に透明であり、そしてこの技術分野で既知で
ある様なありふれた材料で形成されよう。更に電極１１
ａは、例えば通常のイントレックスフィルム（Intrex f
ilm)（その一方の表面が電極材料複覆するマイラーフィ
ルム支持体）の場合の様に、支持体７の上にのせられよ
う。電極１１ｂは真空蒸着、プリンティングあるいは所
望の光学的および電気的特性を与える他の適用可能な技
法によって適用されよう。実例の電極材料はインジウム
酸化錫、酸化錫およびアンチモン・ドープ酸化錫を含ん
でいる。電極は例えば厚さ約２００オングストロームで
あって好ましくは液晶表示２０の光学特性に著しい影響
を及ぼさない適当に透明である様に相対的に薄い。
【００３６】例えば図２に例示されたカプセル２２は、
例えば別々に形成された多くのカプセルの１つ、あるい
はもっと好ましくは、乳濁液（好ましくは安定なもの）
を形成するためにいわゆるカプセル化された材料とか封
入媒質で液晶材料を混合することによって形成された多
くのカプセルの１つであろう。乳濁液は電極で覆われた
支持体７に適用されそのあとで電極１１ｂが適用され
る。所望なら、支持媒質７およびカプセル化された材料
または封入媒質は同じ材料であり、それにより乳濁液は
硬化に際して適当な自己支持とその液晶材料の複数の容
積の封入を与える。
【００３７】カプセル化された液晶材料２１はカプセル
２２の境界あるいは内部容積２６内に含まれた液晶２５
を含んでいる。各カプセル２２は離散的なものであろう
し、あるいは換言すれば液晶２５は封入媒質もしくはい
わゆるカプセル化材料２７の安定化乳濁液に含まれ、そ
れは液晶材料を含むために多数のカプセル状環境を形成
しようとするものである。カプセル２２はお互から流動
的に分離されているか、あるいは１つまたはそれ以上の
カプセルと流動的に内部結合されている。液晶材料２５
の複数の容積２６を含むカプセル化された液晶材料２１
は分離された離散的カプセル／容積および内部結合され
たものの１つまたは双方で形成されよう。
【００３８】液晶表示２０が発明による液晶カラー表示
１の構成プロックの１つであるから、カプセル２２の２
８で表されたプレオクロイック染料が液晶２５に含まれ
ている。プレオクロイック染料２８はカプセル中で
「×」状のしるしで表わされている。その様なしるしの
いくつかは種々の図に示されているが、以下詳細に説明
される所望の色付けを有効にするために同じものが適当
な量のプレオクロイック染料を表していることが評価さ
れよう。プレオクロイック染料は一般に混合されている
液晶構造と平行に整列する特性を有している。従って、
液晶材料が曲線整列された相にある場合、プレオクロイ
ック染料２８は同様にその様な歪んでいるかまたは曲線
整列された構造形態にあろう。そして液晶構造が電界に
対して整列されている場合、プレオクロイック染料２８
は液晶材料に対して、従って電界に対して平行に整列し
よう。それ故、こゝにおける説明は液晶構造の種々の整
列あるいは歪に向けられ、その様な説明は同様にプレオ
クロイック染料２８に適用可能であろう。
【００３９】カプセル２２の好ましい形状は球であるが
球以外の形状もこの発明で用いられよう。形状は、例え
ば屈折率の様な液晶材料２５の光学的特性で満足のゆく
共同作用をする所望の光学的かつ電気的特性を与えねば
ならず、そして電界オン条件を持つことが所望の場合に
液晶の所望の秩序ある、もしくは平行整列を有効にする
ために液晶２５それ自身にわたって起ることを電界の適
当な部分に許容しよう。カプセル形状はまた、曲線整列
された相あるいは電界オフあるいはランダム整列条件に
ある場合に液晶構造を歪ませようとすべきである。カプ
セル２２の好ましい球形状に対する特別の利点は、電界
オフ条件にある場合、液晶構造にそれが及ぼす歪であ
る。少なくとも部分的には、この歪はカプセルの相対寸
法と液晶のピッチによっている。それ等は好ましくはほ
ゞ同じか少なくとも同じ程度の大きさである。更に、ネ
マチックおよび動作上ネマチック液晶材料は、電界の無
い場合に、カプセル壁の形、もっと特定すれば壁面の形
に対して一致または歪をうながす流体的性質を有してい
る。他方、電界の存在する場合には、その様なネマチッ
クまたは動作上ネマチックな材料は電界に対して秩序あ
る整列に相対的に容易に変化しよう。
【００４０】ネマチックあるいは液晶材料の種々のタイ
プの結合および／もしくは他の添加剤以外の液晶材料
は、最終結果が動作上ネマチック材料である限り、好ま
しくはネマチックまたは動作上ネマチック液晶と共にあ
るいは置換えて使用されよう。しかし、コリステリック
とスメクチック液晶材料は一般にバルク駆動であり、そ
してカプセル壁とカプセルにおけるエネルギ的要件と一
致してバルク構造を分割するのが困難であると言う理由
で、その様な材料は一般に本発明では好まれていない。
【００４１】動作上、液晶表示２０は、電界オン条件の
場合に光に影響を及ぼさずに、あるいは実質的に光に影
響を及ぼさずに入射光９をそこに通過して伝送しようと
し、そして電界オフ条件の場合にまた入射光９を伝送し
ようとするか、あるいは少なくとも入射光の所与の色を
伝達しようとし、一方、所与の色をフィルタリングする
か吸収し、かつそれ故その様な吸収された色を伝達しよ
うとしない。従って、液晶表示２０からの伝達された光
出力１０の強度と光特性は電界の存在または不存在、電
界の大きさ、および液晶材料、プレオクロイック染料、
封入媒質および電極の光学的、電気的特性の関数であろ
う。
【００４２】図４、５および図５を参照すると、液晶２
５を含む単一カプセル２２（図４では２２′であり、図
４のダッシュをつけた参照数字は図３と図５のダッシュ
の無い参照数字によって一般に機能的かつ構造的に同じ
であると識別された素子を表わしている）が、電界オフ
条件（図３と図４）と電界オン条件（図５）にそれぞれ
示されている。カプセル２２は球であり、かつ容積２６
の境界を規定する一般に平滑な曲った内部壁面（wall s
urface) ３０を有している。壁面３０および全カプセル
２２の実際の寸法パラメータはそこに含まれた液晶２５
の量に関係し、多分またはその個々の液晶材料の他の特
性にも関係している。更に、カプセル２２は、容積２６
内で圧力を与えるか、少なくとも実質的に圧力を一定に
保とうとする液晶２５に力を印加する。
【００４３】前述の結果、そして液晶の表面潤滑性によ
って、特に図３を参照して、たとえ多分ランダムに分散
されているとは言え自由形状では通常平行になろうとす
る液晶、更に特定すれば液晶構造は、内部壁面３０の相
対的に近接した部分に一般に平行である方向に曲線的に
歪んでいる。その様な歪によって液晶材料は弾性エネル
ギを蓄積しよう。表現を簡単にするために、その配向が
それぞれ破線によって表わされた液晶分子３２の層３１
は内部壁面３０の最も近くに示されている。液晶分子３
２の配向、更に特定すればその構造は、壁面３０の近接
領域に平行な方向に曲線的に歪んでいる。カプセル内の
境界層から離れている液晶分子３２の方向パターンは３
３によって表わされている。液晶分子は方向的に層で表
わされているが、しかし分子それ自身はその様な層に限
られていないことが評価されよう。従って、個々のカプ
セルの組成は壁における構造の組成３２によって前もっ
て決められ、そして外部力、すなわち電界によって作用
されぬ限り一定となる。電界を除去すると、図３に示さ
れた様に、配向は元のものに戻ることになろう。
【００４４】図３で分る様に、カプセル２２中の液晶２
５は、液晶が壁３０との平行整列と一般に両立できる態
様でないことおよび最小弾性エネルギの要求により一般
に球形配向中に不連続性３５を有している。その様な不
連続性は３次元であり、液晶２５が入射光の偏向方向に
敏感であると言う可能性を更に減少するために液晶２５
の歪を有効にするのに有用である。不連続突起３５はカ
プセル内で散乱と吸収を生起しようとし、そしてカプセ
ルの内部壁面３０の部分に対する液晶分子の切線的ある
いは平行整列は共にカプセル２２内で散乱と吸収を生起
しようとするであろう。例えば図５に示された様に電界
が印加されると、この不連続性は最早や存在せず、従っ
てカプセル化された液晶２１が電界オンあるいは整列さ
れた条件にある場合にこの様な不連続性は光学的伝達に
最小の効果しか持たないであろう。
【００４５】たとえ前述の論議が液晶材料の均質な配向
の条件（カプセル壁に平行）であっても、それは発明に
とって必須ではない。要求されるすべてのことは、壁と
液晶との間の相互作用が一般に一様かつ断片的に連続で
ある壁の近くで液晶中に配向を生成すると言うもので、
従ってカプセル容積にわたる液晶材料の空間的平均配向
は強く曲っており、そして電界が存在しない場合に液晶
構造の配向に何の実質的に平行な方向が存在しない。本
発明の態様である電界オフ条件で、散乱、偏極非敏感性
（polarization insensitivity) および特にプレオクロ
イック染料による色フィルタリングとなるのはこの強く
曲った配向である。
【００４６】特に図４を参照すると、カプセル化された
液晶材料２１′の別の実施例が示されていおり、これは
ここに開示された発明の他の種々の実施例に置換えられ
よう。カプセル化された液晶材料２１′は、好ましくは
一般に球形の壁３０′を有するカプセル２２′の容積２
０′中に動作上ネマチック液晶材料２５′を含んでい
る。図４では材料２１′は電界オフ条件にあり、そして
その条件では液晶の構造３３′はそれとのインターフェ
ースにおいて壁３０′に対して垂直あるいは実質的に垂
直に配向されている。従って、インターフェースにおい
て構造３３′はカプセル２２′の幾何学関係に対して一
般に半径方向に向けられている。カプセル２２′の中心
に向かってもっと近くに移動すると、少なくとも若干の
液晶の構造３３′の配向は、例えば図面に示された様な
カプセル中の液晶の実質的に最小自由エネルギ配列でカ
プセル２２′の容積を利用するため、すなわち充たすた
めに曲ろうとするであろう。
【００４７】この様な図４の一般に半径方向あるいは垂
直整列（すなわちカプセル壁３０′）は、内部カプセル
壁における垂直配向のステリルあるいはアルキル群を形
成するために支持媒質と反応する液晶材料２５′に添加
剤を添加することによって起こるものと信じられてい
る。更に特定すると、その様な添加剤はクロームステリ
ル錯体あるいはウェルナー錯体（Werner complex) であ
り、それは液晶材料それ自身に半径方向に突出しようと
するステリル群または複合分子成分によって相対的に剛
い外皮あるいは壁を形成するためにカプセル壁３０′を
形成する支持体、封入媒質またはカプセル化媒質と反応
する。その様な突起は液晶構造の注目された半径方向ま
たは垂直整列を有効にしようとする。更に、液晶材料の
その様な整列は電界オフ条件における液晶構造の上記の
強く曲がった歪になおまだ従っている。と言うのは、一
般の分子方向に垂直に取られた方向変化率が０でないか
らである。
【００４８】ネマチック材料は通常平行形態を仮定し、
かつ一般に偏光方向に敏感である。しかし、カプセル化
された液晶２１、２１′中の材料３２、３２′はカプセ
ル２２、２２′の３次元全体にわたって歪んでいるかあ
るいは曲がった形を強いられているから、その様なカプ
セル中のその様なネマチック液晶材料は入射光の偏光方
向に敏感でない改善された特性をとる。更に発明者は、
カプセル２２中の液晶材料２５がそこに溶解されたプレ
オクロイック染料を有する場合、通常また偏光敏感性を
持つと期待されるその様な染料が最早や偏光敏感性でな
いことを発見した。と言うのは染料は個々の液晶分子３
２と同様に同じ種類の曲線配向あるいは歪に従う傾向が
あるからである。
【００４９】電界オン条件では、あるいは図５に示され
た様な液晶とプレオクロイック染料が秩序ある整列また
は平行な整列になる任意の他の条件で、カプセル化され
た液晶２１はそこに入射された実質的にすべての光を伝
達し、そしてカプセル化媒質２７で可視的でない様にな
ろう。他方、電界オフ条件では、液晶およびプレオクロ
イック染料が歪んだ整列または曲線整列した相にある場
合、これは例えば図３または図４に示されている様にし
ばしばランダム整列として規定されるのが好ましいのだ
が、若干の入射光は光出力１０の色に影響を及ぼすため
に染料によって吸収されよう。
【００５０】カプセル化媒質２７の屈折率及び液晶２５
の正常屈折率は、電界オンあるいはそこを通過する入射
光の屈折による化学的歪を避けるために液晶が秩序のあ
る整列条件にある場合、できる限り整合すべきである。
しかし、液晶材料が歪んでいるかあるいはランタム整
列、すなわち何の電界も印加されていない場合には、液
晶２５の境界およびカプセル２２の壁における屈折率に
差が存在しよう。液晶の異常屈折率はカプセル化媒質の
屈折率よりも大きい。その様な屈折率差の生じることは
複屈折としてよく知られている。複屈折の原理はシェア
ー（Sear) による「光学（Optics) 」およびハートショ
ーン（Hartshorne) およびステュワート（Stewart)の
「結晶および偏光顕微鏡（Crytals And Polarizing Mic
roscope)」に記載されており、その関連する開示はここ
に参考のために記載する。好ましくはカプセル化媒質あ
るいは封入媒質２７と支持媒質７は同じ材料として、実
質的に光学的に現れれるために同じ屈折率を有し、かく
していっそうの光学的インターフェースを避ける。
【００５１】正常屈折率が媒質の屈折率と整合する場合
に最大コントラストとなる。屈折率整合の接近性は装置
のコントラストと透過性の希望された程度に依存してい
るが、液晶の屈折率と媒質の屈折率は0.０３、更に好ま
しくは0.０１、特別には0.００１以上異ならないことが
好ましい。この許容差はカプセル寸法に依存しよう。好
ましい実施例および最良のモードによると、望ましくは
図５に示された電界Ｅは、カプセル化材料で実質的に消
費されるがドロップされるよりも大抵の部分に対してカ
プセル２２中の液晶２５に印加される。カプセル２２の
壁３４が形成されている材料にわたるあるいはそれを通
る実質的電圧ドロップが存在すべきでなく、むしろ電圧
ドロップはカプセル２２の容積２６内の液晶２５にわた
って生起せねばならない。カプセル化媒質の電気インピ
ーダンスは、好ましくは実際にカプセル化された液晶２
１中の液晶の電気インピーダンスに対して充分大きくな
くてはならず、そこで短絡は液晶をバイパスする（すな
わち壁のみを経由して点Ａから点Ｂへの）壁３４を専ら
通しては起らないであろう。従って、例えば点Ａから点
Ｂまで壁３４を通過するかまたはそれのみを経由する誘
導電流あるいは偏位電流に対する実効インピーダンス
は、液晶材料２５を通りなお容積２６内にある点Ｂ′に
至り、最後にまた点Ｂに至る内部壁面３０内で点Ａから
点Ａ′への通路で出会うインピーダンスより大きくなく
てはならない。この条件は点Ａと点Ｂの間に電位差の存
在することを保証する。この様な電位差は同じ様に整列
しようとする液晶材料にわたって電界を生成するのに充
分大きくなくてはならない。幾何学的考察によれば、す
なわち点Ａから点Ｂまでの壁のみを通る長さにより、そ
の様な条件はたとえ壁材料の実際のインピーダンスがそ
の中の液晶材料のインピーダンスより低くても適合され
ることが評価されよう。
【００５２】カプセル化媒質が形成される材料の誘電率
と液晶が含まれる材料の誘電係数、およびカプセル壁３
４の実効キャパシタンス、特に半径方向でありかつ実効
電界Ｅが印加される液晶のそれは、すべてカプセル２２
の壁３４が印加された電界Ｅの大きさを実質的にドロッ
プしない様に関係付けられるべきである。理想的には、
カプセル化された液晶材料の全層のキャパシタンス誘電
率（誘電係数）は電界オン条件に対して実質的に同じで
なくてはならない。
【００５３】液晶２５は異方性誘電率を有するであろ
う。壁３４の誘電率は、最適動作に対する上の条件に適
合させるのを助けるために異方性液晶の誘電係数より低
くないことが好ましい。電界Ｅに対する電圧要求を減少
するために相対的に高い正の誘電異方性をもつことが望
ましい。何の電界も印加されない場合にむしろ小さくな
くてはならない液晶２５に対する誘電率（係数）と、電
界の印加に際し整列される場合に相対的に大きくなくて
はならぬ液晶に対する誘電率（係数）の間の差は、でき
る限り大きくなくてはならない。誘電率（係数）の関係
は上記の特許と出願で議論され、その全開示はここで特
に参考のために記載されている。しかし特に、誘電値と
印加された電界とのクリチカルな関係は、カプセル中の
液晶材料にわたって印加された電界が電界に対する液晶
構造の整列を生起するのに適当であり、かつ液晶をバイ
パスするためにカプセル化材料２７を通して短絡されな
いと言うものであるべきであることに注意しなくてはな
らない。共通に使用される液晶の低い誘電値は、例えば
下は約3.５から上は約８である。
【００５４】カプセル２２は種々の寸法であろう。寸法
が小さいと、カプセル中の液晶の整列を有効にするため
に電界に対して要求条件はそれだけ高くなろう。しかし
好ましくは、カプセルは一様な寸法パラメータでなくて
はならず、従ってカプセル化された液晶を用いる表示の
如き装置の、光学的および電気的特性の様な種々の特性
は実質的に一様であろう。更に、カプセル２２は少なく
とも直径で１ミクロンでなければならず、そこでそれ等
は入射光ビームに対して離散的カプセルあるいは容積と
して現れよう。小さい直径はカプセルを連続均質層とし
て「見る」光ビームとなり、そして要求された異方性散
乱を行わないであろう。たとえば１−３０ミクロン直径
のカプセル寸法および液晶材料の例は上記の現在出願さ
れた願書にあり、参考のために特に記載されている。
【００５５】発明の最良モードによる好ましい液晶材料
はアメリカン リキッド クリスタル ケミカル コー
ポレーション（American Liquid Xtal Chemical Cor
p.)、ケント（Kent) 、オハイオ（Ohio) 州、アメリカ
合衆国（USA)によって販売されたエステル、ネマチック
材料ＮＭ−８２５０の様なものである。他の例はエステ
ル化合物、ビフェニルおよび／もしくはビフェニル化合
物および同様なものであろう。
【００５６】発明による有用な液晶材料の他のいくつか
のタイプは下記表Ｉ（項目１−４）に開示され、そして
各々が各液晶材料の配合である以下の４つの例を含んで
いる。いわゆる１０％材料（表中の項目１）は約１０％
の４−シアノ置換材料を有して、２０％材料は約２０％
の４−シアノ置換材料を有する等々である。
【００５７】
【表１】 表 Ｉ １．１０％材料 ペンチルフェニルメトキシベンゾアート ５４グラム ペンチルフェニルペンチルオキシベンゾアート ３６グラム シアノフェニルペンチルベンゾアート 2.６グラム シアノフェニルヘプチルベンゾアート 3.９グラム シアノフェニルペンチルオキシベンゾアート 1.２グラム シアノフェニルヘプチルオキシベンゾアート 1.１グラム シアノフェニルオクチルオキシベンゾアート 9.９４グラム シアノフェニルメトキシベンゾアート 0.３５グラム ２．２０％材料 ペンチルフェニルメトキシベンゾアート ４８グラム ペンチルフェニルペンチルオキシベンゾアート ３２グラム シアノフェニルペンチルベンゾアート 5.１７グラム シアノフェニルヘプチルベンゾアート 7.７５グラム シアノフェニルペンチルオキシベンゾアート 2.３５グラム シアノフェニルヘプチルオキシベンゾアート 2.１２グラム シアノフェニルオクチルオキシベンゾアート 1.８８グラム シアノフェニルメトキシベンゾアート 0.７０５グラム ３．４０％材料 ペンチルフェニルメトキシベンゾアート ３６グラム ペンチルフェニルペンチルオキシベンゾアート ２４グラム シアノフェニルペンチルベンゾアート １0.３５グラム シアノフェニルヘプチルベンゾアート １5.５２グラム シアノフェニルペンチルオキシベンゾアート 4.７グラム シアノフェニルヘプチルオキシベンゾアート 4.２３グラム シアノフェニルオクチルオキシベンゾアート 3.７６グラム シアノフェニルメトキシベンゾアート 1.４１グラム ４．４０％ＭＯＤ ペンチルフェニルメトキシベンゾアート ３６グラム ペンチルフェニルペンチルオキシベンゾアート ２４グラム シアノフェニルペンチルベンゾアート １６グラム シアノフェニルヘプチルベンゾアート ２４グラム 各カプセル３２を形成するカプセル化材料は液晶材料に
よって実質的に完全に影響されずかつ液晶材料に影響し
ないタイプのものでなくてはならない。種々のレジンお
よび／もしくは高分子はカプセル化媒質として使用され
よう。好ましいカプセル化媒質はポリビニールアルコー
ル（ＰＶＡ）で、それは良好な相対的に高い誘電率と屈
折率を有し、これは好ましい液晶材料のそれとよく整合
している。好ましいＰＶＡの例は少なくとも約1,000 の
分子量の約８４％加水分解したレジンである。ゲルバト
ール（Gelvatol) ２０／３０として認定されたモンサン
ト社（Monsanto Company) のＰＶＡの使用は発明の最良
のモードを表している。ラテックス（Latex)は他の好ま
しいカプセル化媒質である。
【００５８】乳化したあるいはカプセル化された液晶２
１の作成方法は、封入媒質かカプセル化媒質と液晶材料
および水の様な、多分キャリア媒質の混合を含むであろ
う。混合はブレンダ、コロイドミル（それは最も好まし
い）あるいは同様な種々の混合装置で起るであろう。そ
の様な混合の間に起ることは成分の乳濁液の形成であ
り、それは実質的に水の様なキャリア媒質を除去して乾
燥し、そしてＰＶＡの様なカプセル化媒質を満足に行く
程度に硬化する。この様に作られたカプセル化された各
液晶２１のカプセル２２が完全な球でなくても、各カプ
セルは形態上実質的に球である。と言うのは、球は、ま
ず形成されかつ乾燥および／もくしは硬化の後、乳濁液
の個々の液滴、小滴あるいはカプセルの最低自由エネル
ギ状態であるからである。
【００５９】カプセル寸法（直径）は好ましくは入射光
への効果および電界への反応に対して動作の一様性のた
め乳濁液中で一様でなくてはならない。実例としてのカ
プセル寸法は約0.３ミクロンから約１００ミクロン、好
ましくは0.３ミクロンから３０ミクロン、特別には３ミ
クロンからさ１５ミクロンであり、例えば５ミクロンか
ら１５ミクロンであろう。
【００６０】発明で有用な酸タイプの封入媒質の１例は
カルボポル Carbopol: ビー・エフグッドリッチ ケミ
カル社〔B. F. Goodrich Chemical Company 〕によるカ
ルボキシ ポリメチレン ポリマー）もしくはポリ酸
（ポリアシッド）である。発明によると、使用されるで
あろういくつかの異なった高分子封入媒質が以下の表II
にリストされている。表IIはまた各高分子のいくつかの
特性を示している。
【００６１】
【表２】 表 II 封入媒質 粘 度 ％加水分解 分子量 温度と％溶液 20／30 ゲルバトール 4-6CPS 88.7-85.5 10,000 20℃で４％ （モンサント社による） 40／20 ゲルバトール 2.4-3CPS 77-72.9 3,000 20℃で４％ （モンサント社による） 523 21-25 87-89 20℃で４％ （エア プロダツク アンド ケミカル社による） 70／60 エルバノール 55-60 99-100 20℃で４％ （デュポン社による） 405 ポバール 2-4CPS 80-82 20℃で４％ （倉敷による） 使用される他のゲルバトールＰＶＡは20-90,9000, 20-6
0,6000,3000 および40-10 としてモンサントによって設
計されたそれ等のものを含んでいる。封入媒質に対する
液晶材料の好ましい量比（quantity ratio) は、液晶材
料の約１重量部から封入媒質の約３重量部までである。
発明により受け入れられるカプセル化された液晶乳濁液
はまた液晶材料の約１重量部から封入媒質（例えばゲル
バトールＰＶＡ）の約２重量部までの量比を用いて達成
されよう。更に、たとえ１：１の比がまた良く動作する
とは言え、一般に約１：２から約１：３までの範囲の比
の材料と同様に機能しないのであろう。
【００６２】種々の技法が、カプセル化媒質や媒質とし
て同じか類似の材料である支持媒質を形成するのに用い
られよう。例えば、支持媒質７はモールディングとか封
入成形プロセスを用いて形成されよう。電極１１ａと液
晶材料はその媒質７によって支持するために適用されよ
う。電極１１ｂは、例えば印刷技法（プリンテンィグ)
によって適用されよう。その後、上側支持媒質あるいは
防護カバー部８（図１）は、カプセル化された液晶材料
および（所望なら）電極を完全に密閉する所に注入ある
いは注型されよう。代案として、支持媒質部分７は、例
えばマイラーとかガラス板の様な実質的に透明なラスチ
ック状のフィルムであろう。
【００６３】発明によると、使用されるであろう他のタ
イプの支持媒質７はポリエステル材料やコデルフィルム
（Kodel film) の様なポリカーボネート材料を含んでい
る。非常に不活性なテドラーフィルム（Tedlar film)は
またもし電極の適当な粘着が達成されるなら使用されよ
う。その様な媒質７は好ましくは実質的に光学的透明で
なくてはならない。
【００６４】ある意味では支持媒質は液晶材料を支持す
るものと考えられよう。従って、支持媒質は封入媒質は
封入媒質を含むものあるいは封入媒質によって形成され
るものとして広く解釈されよう。その様な意味で、支持
媒質は例えばマイラー材料７の追加材料を多分（しかし
必ずしもそうではないが）含むものとまた解釈されよ
う。例示された好ましい実施例および最良モードにおい
て、液晶材料や液晶材料を含みかつ所望の構造的歪を与
える封入媒質および液晶材料と封入媒質が支持されてい
る支持体が存在する。
【００６５】液晶カラー表示は一般に図１に１および図
６−８に示されている。示された様に、表示１は３つの
液晶色層２、３、４と４つの電極層４４−４７（一般に
図１の１１）を含んでいる。各液晶色層は一対の電極層
の間にサンドイッチされている。色層２、３、４は、光
学的通路に沿って進む矢印９によって表されるか、ある
いは光学的通路はすべての３つの層を通過できかつ矢印
１０によって表された伝達された光として表示１から現
れ出る様ないわゆる光学的に直列阿系に配列されてい
る。しかし、所望なら、表示１はその様な光学的に直列
配列された３つの色層２、３、４より多いか少ない色層
を含むであろう。更に、別の実施例では液晶色層は食い
違いに（スタガー）され、そしてその１つあるいはそれ
以上は液晶カラー表示１の全入力面５０にわたって充分
同一の広がりを持つより少なくなっており、それにより
例えば矢印９と１０によって表わされた光学的通路の様
な表示１を通る所与のどの光学的通路においても、液晶
色層の２つのみ（いずれにしてもすべてのものより少な
い）はその様に通路に現れよう。
【００６６】図６に示された電極層４４、４５、４６お
よび４７の各々は、好ましくは電界である電気入力をそ
の間にサンドイッチされた各液晶色層の部分にわたって
（好ましくは選択ベースで）印加する様に付勢可能であ
る。図７の正面図で示された層４４の様な各電極層は４
４ａ、４４ｂ等々と記号を付けられた様な複数の電極ス
トリップを含んでいる。（例えば文脈に応じて、電極、
電極層および電極ストリップはここで交換可能に用いら
れよう。）液晶色層の各々の異なった各部分に電界の選
択的印加を容易にするため、相対的に隣接した層中の電
極は垂直関係にあるか、さもなければ非平行（０°でも
なく１８０°でもない）関係にある。従って、図７で分
る様に、電極層４４は複数の垂直電極ストリップ４４
ａ、４４ｂで形成されている。一方、電極層４５は図８
に例示されている様に複数の水平電極ストリップ４５
ａ、４５ｂで形成されている。同様に、電極層４６は図
７に示されたものと同様な垂直ストリップで形成され、
そして電極層４７は図８に示されたものと同様な水平電
極ストリップで形成されている。電極層中の電極ストリ
ップの配列は、１対の電極間の液晶色層の各部分への電
界の選択的印加あるいは非印加を許容する。この様にし
て、例えばもし電極ストリップ４４ａ、４５ａがそこに
適当な電気的付勢を適用するなら、本来整列されかつ本
来直接的に電極ストリップ４４ａ、４５ａの間にあるそ
の様に付勢される液晶色層２の部分の近似的寸法は、図
７の実例の左上側の隅で破線で囲まれた矩形５１によっ
て表され、図８の実例の右上側象限に示された部分５２
によって表わされている。隣接層中の電極の各ベアーを
適当に付勢することによって、その間にサンドイッチさ
れた液晶色層の種々の部分はそれに選択的に印加された
電界を持つことができる。所望なら、液晶色層の反対側
の電極層の１つあるいは双方は、液晶カラー表示１の所
望の使用と動作によって、図６−８等で例示されたもの
以外のパターンで配列された固態電極、電極ストリップ
あるいは部分によって形成されよう。
【００６７】図１において、液晶色層２、３、４および
電極層４４−４７が詳細に例示されている。その様な層
を含む表示１は、マイラー、プレキシグラス（Plexigla
ss：商品名）あるいは他の好ましくは光学的に透明な材
料の様な支持体７上にマウントされ、そしてマイラーシ
ートの様な好ましくは光学的に透明な材料の防護層８は
電極層４７の上に与えられている。図１に見られる様
に、液晶色層２、３、４の各々は、カプセル２２中の複
数のカプセル状容積２６が各層に与えられている様に配
列されたカプセル化された液晶材料２１から形成されて
いる。２で示された様な所与の液晶色層中のカプセル２
２は秩序をもってスタックされた層配列に配列されてい
るか、密にパックされているか、ランダムに分散されて
いるか等々であろう。所与の層の厚さは、カプセル化さ
れた液晶材料２１に、電界オフ条件の場合にそこに入射
し、かつそこを通して伝達された光に影響することが適
当に可能でなくてはならず、そして電界オン条件の場合
には実質的に光学的透明性を許容する様に適当に薄くな
くてはならない。
【００６８】表示１の所望の色応答を達成するために、
層２、３、４の各々のカプセル化された液晶材料２１に
プレオクロイック染料が含まれている。発明の１例にお
いて層２、３、４はそれぞれ黄、シャンおよびマゼンタ
のカラー・プレオクロイック染料を含むであろう。しか
し、各液晶色層が単一染料か染料の単一混合物のみを含
むことが好ましい。別の配列では、各液晶色層の異なっ
た部分は異なった各染料かその混合物を含むであろう。
【００６９】図１に例示された（また同様に図６に示さ
れた）液晶カラー表示１において、そこでは液晶色層２
は黄プレオクロイック染料を含み、そして液晶色層３は
シャンのカラー・プレオクロイック染料を含み、そして
液晶色層４はマゼンタのカラー・プレオクロイック染料
を含み、各液晶色層の各部分に電界を選択的に印加する
か印加しないかによって、伝送された光の多色出力１０
は選択的に達成される。黄に染色された液晶色層２の中
のカプセル化された液晶材料２１が電界オン条件にある
場合、その様な層は実質的に光学的に透明になり、そし
てそこに入射された光に最小の影響しか持たず、従って
そこを通過して伝達される。しかし、色層２中の液晶材
料２１が電界オフ条件にあると、そこを通過して伝達さ
れた光は黄色が現れる様に色付けられ、染色され、ある
いはフィルタされる。従って、電界オン条件で色層３と
４の液晶材料によって、同じものが実効的に光学的に透
明となり、そして電界オフ条件で黄色層２中の液晶材料
は、白入射光９に対して、出力光は黄色になろう。各層
２、３、４中のプレオクロイック染料は電界オフ条件の
場合に特定の色あるいは光の色を吸収する様に機能する
ことが評価されよう。従って、液晶カラー表示１の動作
はカラー写真で用いられたネガフィルムの動作に類似し
よう。そして表示１の構成と動作はカラー写真で用いら
れたその様なネガフィルムの構成と動作に類似してい
る。
【００７０】以下の表 IIIでは、液晶色層２、３、４の
各部分の電界オンと電界オフ条件のいくつかの可能な組
合わせと、電界オン／電界オフ条件および白色入射光９
の関数として、出力光１０の色を描いている。
【００７１】
【表３】 表 III 緑 マゼンタ 赤 白 黒 青 黄 オフ オン オフ オン オフ オン シャン オフ オン オン オン オフ オフ マゼンタ オン オフ オン オン オフ オフ 黄プレオクロイック染料の例はスダンＩであり、シャン
についてはインドフェノールブルーであり、マゼンタに
ついてはＤ−３７であろう。他のプレオクロイック染料
はまた発明に従って機能しよう。１例に赤プレオクロイ
ック染料スダンIII であろう。
【００７２】表III の左手側に示された垂直軸に沿っ
て、各液晶層２，３，４の色が表わされている。表III
のトップの水平軸に沿って、白を入力光９および５また
は６で表わされた様に表示１を直接通る直列光学的通路
における所与の層２，３，４の液晶の電界オフまたは電
界オン状態の関数として出力光１０の色を表示してい
る。従って、緑色出力光１０を得るために、通路５に近
接した層２中の黄色に染色された液晶材料２１は電界オ
フ条件になくてはならず、通路５に近接した層３中のそ
れは電界オフ条件になくてはならず、そして通路５に近
接した層４中のそれは電界オン条件になくてはならな
い。表III に示されたそれ等の色ならびに白と黒もま
た、液晶色層２，３，４の各部分に対して電界を選択的
に印加するかしないかによって達成できる。
【００７３】表示１の各電極の選択的付勢によって、す
なわちそれにわたって電位を加えることによって、１つ
の色の光学的通路に沿って出力光１０を得ること、およ
び異なった色の他の光学的通路６に沿って出力光１０ａ
を同時に得ることが可能である。表示１の電極層４５と
４６中の電極はその反対側の液晶色層の間に位置し、そ
して必要な場合に、表示１の所望の光学的出力を達成す
るために各液晶色層の各部分にわたって電界を印加する
様に電極層４４と４７においてお互に協働し、かつそれ
ぞれ割当てられない、すなわち専用の電極と協働する特
異な割当てタイプのものである。各電極を付勢する電気
回路は詳細には示されていない。しかしその様な回路
は、電力供給、スイッチング回路および前に述べられた
様に電極の各ペアーの間で同様に電界を液晶材料に印加
するかあるいはそうしないために選択的に付勢する各電
極への電気的接続を含むことが評価されよう。図１の表
示１の割当てられた電極形態の利点は電極の数を最小に
すること、従ってそこに入射する光に電極によって行わ
れるどんな減衰（吸収）も最小にすることである。たと
え電極が実質的に光学的に透明であっても、電極層が１
００％伝達できないのが通例である。
【００７４】図９を参照すると、各液晶層に対して割当
てられないあるいは専用の電極層の分離ペアーを用いる
修正された液晶カラー表示１′が例示されている。表示
１′は図１を参照して上に説明された表示１と類似して
おり、従って表示１′のダッシュをつけた参照数字指定
部分は表示１の同様な同一部分に対応している。表示
１′は支持体７′、液晶色層２′，３′，４′および防
護層８′を含んでいる。更に、液晶カラー表示１′は支
持体７′と色層２′の間に電極層４４′を、そして色層
３′と防護シート８′の間に電極層４７′を含んでい
る。しかし、液晶カラー表示１と対照に、カラー表示
１′は電極の割当てを要求しない。従って、液晶色層
２′，３′の間に、電気的に絶縁されているかあるいは
非導電材料６２によって分離された１つの電極層６０，
６１が存在し、そのすべては光学的に透明かあるいは少
なくとも実質的に光学的に透明である。そして液晶色層
３′，４′の間に、電極層６３，６４および光学的に透
明な絶縁体６５が存在する。電極層６０，６３は図９の
端面図に示された様に、水平電極ストリップを有し、こ
れは図８に例示された電極ストリップ配列に類似してい
る。そして電極層６１，６４は図７に例示された電極ス
トリップに類似したやり方で配列されている図９の端面
図に示された垂直電極ストリップを有している。他の電
極パターン、配列および形態が、表示１′の各液晶色層
のある部分に電界を選択的に印加することで発明と矛盾
しない様に用いられていることは評価されよう。
【００７５】液晶カラー表示１′の動作において、層４
４′，６０中の各電極は液晶色層２′の各部分において
選択的に付勢されるか、電界を印加されないかであろ
う。同様に、電極層６１，６３中の各電極ストリップは
液晶色層３′の各部分に対して選択的に付勢されるか電
界を印加されないかであり、そして同じことは液晶色層
４′に対して電極層４７′，６４中の電極に関し真実で
ある。従って、液晶カラー表示１′において、各液晶色
層２′，３′，４′は色層中のカプセル化された液晶材
料に影響を及ぼすため電極層の専用の各ペアーを有する
ことが評価されよう。図９の液晶カラー表示１′の動作
は図１を参照して上に説明された液晶カラー表示１の動
作に類似している。しかし、入射光９′から出力光１
０′まで表示１′を通って進行する光は、図１の表示１
で要求された少ない数の層に対していくつかの追加の電
極層と絶縁層を通過せねばならぬであろう。しかし液晶
カラー表示１′の動作は、上の表III で描かれた応答に
従い、そして各電極の付勢あるいは非付勢および平行に
整列された電界オン条件または出力光１０′としてそこ
を通って光が発生される様に進行しなければならぬカプ
セル化された液晶材料の曲線整列された歪んだ条件に依
存して、表示１′の異なった各部分からの出力光１０′
が異なって色付けされることは評価されよう。
【００７６】例１−３は３つの別々に染色された液晶材
料の製造について説明している。その様な材料は、例え
ば、ここで例示されかつ説明される様に液晶カラー表示
の各液晶色層に使用されよう。例１ これはプレオクロイック染色されたカプセル化液晶の例
であり、これは青い光を吸収し、緑と赤の光を伝達す
る。 １．材料 ａ．７％の高粘性の充分加水分解された高分子の９００
グラム（前のアメリカン リキッド クリスタル ケミ
カル社（以前、米国オハイオ州ケント所在）のＳＡ−７
２で、その様な材料は１−フェニルアゾ−２−ナフトー
ルである。）ｂ．これもまたアメリカン リキッド ク
リスタル ケミカル社の８２５０（エステル）ネマチッ
ク液晶材料の１００グラム。
【００７７】ｃ．Ｃ２６１００スダンＩ（黄色染料）の
0.０５グラム（青色光を吸収し、緑色光と赤色光を通過
させる）、後者の成分はプレオクロイック染料である。 ２．方法 高分子はビーカー中で秤量した。秤量された液晶は熱板
の上にのせてゆっくり加熱した。染料は天秤で秤量し、
液晶に非常にゆっくり加え、すべての染料が溶解するま
でかき混ぜられた。液晶と染料溶液は８ミル濾紙を用い
た標準ミリポア（Millipore)フィルタリング・システム
によってフィルタされた。フィルタされた液晶と染料溶
液はテフロン棒を用いて高分子中でかき混ぜた。混合物
は中間の剪断力で５分間動作するコロイドミルに置くこ
とによりカプセル化された。作られた乳濁液は導電ポリ
エステル・シート上でフィルムとして引張られた。 ３．動作 その様な材料の動作において、１０ボルトの電界を印加
すると、液晶構造は整列し始め、そして４０ボルトで液
晶は飽和と最大光伝送度に到達した。例２ これは赤色光を吸収し緑色光と青色光を伝達するプレオ
クロイック染色のカプセル化された液晶の製造の１例で
ある。
【００７８】例１のスダンＩ染料に対し、後者の成分が
プレオクロイック染料である0.５グラムのインドフェノ
ールブルー（シャン染料−赤色吸収体かつ緑色と青色の
伝送体）の置換を除いて、例１の材料を用いて例１のス
テップを実行する。動作はフィルタされた光の色を除い
て例１と同じであった。 例３ これは緑色光を吸収し青色光と赤色光を伝達するプレオ
クロイック染色されたカプセル化液晶の製造の１例であ
る。 1.材料 ａ．２０％中間粘性の部分的に加水分解された高分子の
４グラム（ファガソン〔Fergason〕の特許出願番号第47
7,242 号の表Ｉで規定された４０５の様な材料）。
【００７９】 ｂ．２グラムの８２５０ネマチック液晶材料。 ｃ．0.８グラムのＤ−３７マゼンタ・プレオクロイック
染料（西ドイツのイー・メルク〔E.Merck 〕専売のプレ
オクロイック染料で、これは緑色光を吸収し、青色と赤
色光を伝送する）。 2.方法 高分子はビーカー中で秤量された。液晶は秤量され、熱
板上に置かれ、そしてゆっくり加熱された。染料は天秤
で秤量され、液晶に非常にゆっくり加えられ、すべての
染料が溶解するまでかき混ぜられた。液晶と染料溶液は
そこで８ミル濾紙を用いた標準ミルポア・フィルタリン
グ システムを通してフィルタされた。フィルタされた
液晶と染料溶液はテフロン棒を用いて高分子中でかきま
ぜられた。混合物は中間の剪断力で５分間動作するコロ
イドミル中に置くことによりカプセル化された。テフロ
ン棒を用いてスライドが取られ、視察によって直径約３
ないし４ミクロンの中間寸法のカプセルが示された。材
料はミリポア・スクリーン・フィルタを通してフィルタ
され、別のスライドが取られた。視察によりカプセル寸
法の最初に述べた視察から非常に僅かな変化が存在し
た。作られた乳濁液は５ミルギャップのドクターブレー
ドを用いて導電ポリエステルシート上にフィルムとして
引張られた。 3.動作 その様な材料の動作において、１０ボルトの電界を印加
すると、液晶構造は整列を始め、約４０から６０ボルト
で液晶は充分オンあるいは飽和および最大光学伝送度に
到達した。
【００８０】要望された様に、異なった各色の組合わせ
を達成するために発明による例１−３で上に述べられた
カプセル化された染色液晶材料の任意の２つあるいはそ
れ以上を用いて多色装置を作ることができる。また、各
々が異なったターンオン電圧が周波数を有する任意の２
つの液晶材料は発明によって使用され、各々は異なった
各プレオクロイック染料で染色されるのが好ましい。多
色装置は電圧応答であるか周波数応答のいずれかあるい
はその双方であり、所望なら電極の分離ぺアーか割当て
られた電極のいずれか、あるいはその双方を使用するで
あろう。 例４ これは例えば例１−３に従ってそれぞれ形成された２つ
の液晶色層を有する発明による多色液晶表示の動作の１
例である。
【００８１】赤色染料（スダンIII かスダンIV）が発明
の多色光表示装置のカプセル化された液晶材料の１つの
層に用いられ、インドフェノールブルがカプセル化され
た他の層で用いられる。この開示に含まれるいくつかの
実施のケースで好ましい染料はプレオクロイックであっ
た。動作において、双方の層がオフであった場合、オフ
であったその装置または領域が黒であった。赤がオフか
つ青がオンでは、装置または領域は赤であった。青がオ
ンかつ赤がオフでは、装置または領域は青であった。そ
して双方の層がオンでは、装置または領域は一般に澄ん
でいるかあるいは透明であった。（ここで「オフ」は液
晶が歪んでいるか曲線整列された相であり、そしてその
中の染料は吸収していることを意味し、「オン」は液晶
が印加された電界で整列され、そしてそれとその中の染
料は色吸収かフィルタリングを伴なわぬか最小であると
ころの実質的に光学的に透明であることを意味している
ことに注意されたい。）この例は、各液晶層を一緒にあ
るいは独立にターンオンするためにここで開示されたど
んな方法あるいは技術が用いられていても動作しよう。
例えば、各層に別々の電極のいずれも使用されよう。割
当てられた電極配列が使われ、それによって２つの層の
間の電極が使用されよう。および／もしくはここで説明
された電極および／もしくは周波数識別処理はこの目的
に使用されよう。
【００８２】第１０図に液晶カラー表示７０の正面図が
示されており、これは第１図で１と記号のつけられたも
のあるいは第９図で１′と記号のつけられたものであろ
う。表示７０に対して選ばれた寸法、すなわち観測側あ
るいはその表面の断面領域は実質的に制限が無い。実例
としての寸法は見ることのできるあるいは観測可能な表
面７１、すなわち観測者によって一般に見られた表面に
対する１平方吋より小さいものより、数平方吋のもの、
テレビジョン寸法（小型スクリーン寸法から大型スクリ
ーン寸法まで）、掲示板まで等々である。従って、液晶
カラー表示７０の使用例は小型表示、テレビジョン、動
画型表示、掲示板表示等々であろう。第１０図から分る
様に、７２、７３、７４と記号を付けられた様な多数の
画素状領域が示されており、これは表示７０中の液晶色
層の各部分を表わし、電極４４ｉ，４５ｉ（第１０図)
あるいは電極４４ａ，４５ａ（第７図および第８図）の
様に各々交叉している。上の説明は部分５１、５２ある
いは電極ストリップ４４ａ，４５ａ（第６−８図）の間
に位置している液晶色層２の部分に関係していることに
注意されたい。液晶カラー表示７０の観測可能な表面７
１で見ることができる各画素状領域の後に、第６図の層
２，３，４あるいは第９図の層２′，３′，４′の様な
いくつかの各液晶色層の光学的に整列した各部分が存在
する。
【００８３】第１０図の液晶カラー表示に関連して、電
気回路７５が存在し、その目的は電界を特定の部分に選
択的に印加する（あるいはそうしない）ために、表示７
０の各電極を付勢する（あるいはそうしない）ものであ
る。これは例えば各液晶カラー表示の画素状領域７２、
７３、７４の１つのあとでそれにより観測可能な表面７
１に現れる所望の映像（固定画像であれ動画像であれ）
を創製するものである。第１０図において、実例として
２つの電極ストリップ４４ｉ、４５ｉが例示されてい
る。回路７５は、第１図および第６−９図に示された多
重電極の様なすべての電極に結合されていることが評価
され、これは各画素状部分７２，７３，７４等において
上述の原理および（例えば）上の表III で設定された組
合わせに従って決定された色の光出力を達成するために
全液晶カラー表示７０の種々の部分で電界の印加および
印加の維持か変更によって固定映像あるいは動映像を実
現する様に液晶カラー表示７０に用いられている。画素
状領域は、液晶カラー表示７０に要求された所望の解像
度に依存して、かつ観測可能な表面７１で色の吸収が付
加的な形で所望されるかどうかに依存して、相対的に大
きいか小さいかであろう。
【００８４】実例の回路７５は例えば輝度情報と色度情
報を有するビデオ信号の様な入力信号を受信する入力回
路７６を含んでいる。この例では表示７０はカラーテレ
ビジョンスクリーン、モニター等として用いられ、そし
て回路７５はありふれたテレビジョンスクリーンや大型
スクリーンテレビジョンの寸法より大きな物理的寸法の
光学的カラー出力を生成するために表示７０と共に用い
ることができよう。入力回路７６は複号回路あるいは復
調回路７７に結合され、これは色度と輝度情報を分離
し、そして駆動回路７８に適切に応答する出力信号を引
渡す。駆動回路７８は回路７７から受信した情報を増幅
および／もしくは同期し、操作回路７９を駆動するため
にそれを結合する。好ましくは画素状領域７２，７３，
７４等の後に位置している各液晶色層の個々の画素状部
分を繰返しアドレスするか走査し、例えば第７図および
第８図に示された電極ストリップの部分５１，５２で限
られる整列された液晶色層２（第６図）の部分の様な特
定の液晶色層の所与の画素状部分にわたって電界を選択
的に印加し（あるいはしない）、そして印加された電界
の大きさを制御するのが走査回路７９である。その様な
走査またはアドレッシングはありふれたカラーテレビジ
ョン画像シテスムで出会う走査またはアドレッシングの
タイプと類似しよう。
【００８５】背景となる情報の目的は、個々の回路７６
−７９は例えば米国特許第3,627,924 号、第3,636,244
号および第3,639,685 号で開示されたタイプに従うタイ
プおよび／もしくは動作であり、その開示はここに参考
のため記載されている。特に、あとの２つの特許はカラ
ーテレビジョンシステムにおけるカラーテレビジョン信
号の信号と利用に直接関連し、最初に述べられた特許は
全エレクトロルミネッセント・アレイのエレクトロルミ
ネッセント点を走査するシステムを開示している。その
様な走査は本発明によって用いられ、そしてその様な信
号の使用と符号化は、液晶カラー表示７０からの所望の
多色表示出力を達成するために本発明に従ってまた用い
られよう。
【００８６】回路７５によって駆動された液晶カラー表
示７０は真に滅法混色モードで動作し、ここでは所与の
画素７２，７３，７４等によって生成された色のみが観
察者に光学的影響を有することが意図され、画素寸法は
例えば相対的に近接して見られた場合に実質的な加法混
色を生じない様にこのケースでは相対的に大きいであろ
う。もちろん滅法混色の規定は、入力９（第１図）が表
示７０の種々の層を通って伝達され、最後に出力光１０
として発生させるものとして実行される光学的フィルタ
リングの関数である。代案として、表示７０の個々の画
素７２，７３，７４等の寸法は相対的に小さく、従って
同時係属出願の米国特許出願番号第480,461 号で開示さ
れた様な加法混色動作が実行される。表示７０が、具え
ない側からの同図照明によって照明されるか、あるいは
見えない側に具えられた付加的光源によって照射される
であろうことは評価されよう。
【００８７】液晶カラー表示１，１′および７０は、こ
こで開示された表示と同様に、例えばデータ、文字、情
報画像等のカラー表示を実行し、あるいは単に小型、大
型の双方の光を制御することを含む種々の目的に用いら
れよう。特定のカラー出力は実行する実例のプレオクロ
イック染料およびその結合は例えば表III と組合わせて
上に述べられているが、しかし好ましい実施例で上に詳
細に説明された３つの染料より少ないかそれ以上を含む
他の染料およびカラー・フィルタリング結合は発明に従
って用いられることが評価されよう。発明は長時間にわ
たって表示に使用されようにし、あるいは出力の動画タ
イプを生成するにも用いられよう。出力それ自身に直接
見られたり、写真にとられたり、投射されたりなどしよ
う。
【００８８】第１１図で分る様に、添加剤が歪んだ整列
に戻るのを促進するために液晶中に用いられよう。第１
１図において、カプセル化された液晶８０はその内部容
積８３中の動作上ネマチック液晶材料８２を有するカプ
セル壁８１を含んでいることが示されている。実例の添
加剤、すなわちコリステリック キラル添加剤８４は、
たとえ添加剤が図解を容易にするためにカプセル容積８
３の中心位置に示されていても、液晶材料８２と共に溶
液となっている。と言うのはその機能は主としてカプセ
ル壁から離れた液晶材料に関連しているからである。カ
プセル化された液晶８０は電界オフであり、歪んでお
り、曲線整列された条件にあり、上に説明された態様で
歪んだ液晶材料を有するモードまたは相にあることが示
されている。カプセルの壁の最も近傍の液晶材料はその
壁の内部境界の様に曲がった形状（あるいは一般にそれ
に垂直に）に歪もうとする。キラル添加剤８４は動作上
ネマチック液晶材料がカプセルの中心部分のもっと近く
で電界の除去に際して曲線整列された相に戻るのを促進
しようとする。
【００８９】発明のいくつかの実施例で用いられたカプ
セル化された液晶材料は、例えば上に述べた同時係属米
国特許出願第585,883 号に記載されたタイプの流動的に
相互結合されたカプセルを含むであろう。カプセル化さ
れた液晶の内部結合された容積は第１２図の９０に示さ
れている。その様な容積に含まれた液晶材料の曲線整列
された相は一般にカプセル壁に平行かそれに対して垂直
に（カプセルの中心に対して半径方向に）向いていよ
う。第１２図において、２つの相互結合された容積のみ
が示されているが、しかし個々の容積がその様な容積の
１つあるいはそれ以上に結合されよう。カプセル化され
た液晶材料８０（第１１図）および／もしくは９０（第
１２図）は上に詳細に説明された発明の種々の実施例で
用いられよう。
【００９０】上に述べられた様に、例えば第１図の表示
１における割当て電極の利点は、電極による光学的吸収
を最小にすることである。例えば第１図の層２，３の様
な２つの異なる様に染色された液晶カラー表示に電界を
印加する電極の単一ペアーの使用は、多色表示に対する
電極の要求条件を更に減少するであろう。その様なケー
スでは、どの層が例えば電界の様な規定された特定の入
力に応じてターンオンされるかを決定するのに識別機能
が必要とされている。
【００９１】さて第１３図に向かうと、発明の実施例に
従うその様な多層、多色の割当て（２つの）電極液晶表
示１００が例示されている。表示１００は一般に表示１
（第１図）に類似し、ここで説明された発明のいくつか
の特徴の種々のものを含んでいよう。表示１００は例え
ば層２中のマゼンタおよび層３中のシャンの様な異なっ
たプレオクロイック染料を含む１対の液晶層２，３を含
んでおり、それ電極（あるいは電極ストリップ）４４の
単一ペアを割当てる。（電極４６′は第１図の電極４６
に類似しているが、しかし種々の電極が示されかつ交叉
した関係で上に説明されている同じ理由で電極４４の方
向に一般に交叉しているか垂直に示されている。）層
２，３はインターフェース１０１で対面し、入射光９に
影響する様に光学的通路５，６に対して光学的に直列関
係で配列されている。（第１３図で２つの層２，３のみ
が１対の電極４４、４６′に割当てられている様に示さ
れているが、２つ以上の別に染色された層が使用されよ
う。）各電極４４、４６′は、上に説明された様に、各
電極ストリップの選択的付勢によって静的あるいは動的
多色出力を生成する電極の複数のストリップであろう。
【００９２】層２，３は支持媒質７上に分離して引張ら
れよう。例えば、層２は電極層４４と支持体７上にまず
直接的に引張られよう。層２が適当に曲げられたあと、
層３は層２の上で引張られ、そこで電極４６′は適用さ
れよう。他の技術もまた表示１００と形成するのに使用
されよう。層２，３は、以下更に詳細に説明される様
に、規定された入力を識別するために、例えば周波数応
答や印加された電界に対して整列させる電圧しきい値要
求条件等の少なくとも１つの異なった電気的特性を持つ
ことが好ましい。例えば、層２中の液晶や（従って）プ
レオクロイック染料は１つのしきい値電圧レベル（例え
ば１０ボルト）に印加されて電界に対して応答（例えば
整列）するであろう。そして層３は電圧が第２のしきい
値電圧レベル（例えば２０ボルト）を越える場合にのみ
同様に応答するであろう。従って、電極４４、４６′に
よって低いしきい値以下に印加された電界に応答して、
あるいはその様な電界の存在しない場合、入射光９（例
えば白色光）は双方の層２，３によってフィルタされよ
う。第１しきい値を越えるが第２しきい値以下では、主
として層３のみがフィルタリングを実行しよう。そこで
層２は好ましくは実質的に透明になり、そして第２しき
い値以上では、層２も層３もフィルタリングを実行しな
いであろう。
【００９３】表示１００は２つの端子のみの使用、すな
わち電極４４、４６′あるいは単一電源へのその各スト
リップの接続で多色出力を生成することが可能である。
かくして表示を簡単化する。層２，３の間で電極に対す
る必要性を取除く表示１００の重要な利点は、その様な
電極を取除くこと、および表示からの出力の対応する輝
度である。
【００９４】表示１００の液晶層２，３の電圧応答の差
の関数として双方の層２，３に対する電界入力を識別す
ることは、各層２，３に異なった各誘電異方特性を有す
る異なった液晶材料を用いることで達成される。かくし
て、例えば１０％材料（前の表Ｉの項目１）は相対的に
高い電圧に応答する１つの誘電異方性を有し、そして４
０％材料（前の表Ｉの項目３）は低い電圧に応答する１
つの誘電異方特性を有している。従って、層２は例えば
マゼンタ染料を含む４０％材料で構成されようし、層３
は例えばシアン染料を含む１０％材料で構成されよう。
それ故、第１しきい値以下では、光出力１０あるいは１
０ａは、もし入射光９が白（前の表IIIを見よ）なら、
青であろう。第１しきい値以上であるが第２しきい値以
下では、光出力はシアンであろう。そして第２しきい値
以上では出力に白であろう。これは表示１００中の層の
不存在または透明性を仮定している。
【００９５】表示１００のその様な使用の他の例はスダ
ンIII かスダンIVを含み、その各々は１０％シアン液晶
材料（表Ｉの項目１）およびインドフェニルブルー染料
では赤である。４０％シアン液晶材料（表Ｉの項目３）
ではシアン染料である。赤とシアン染料は補色であるか
ら、層２と３の中の液晶が電界オフの曲線整列条件また
はモードにある場合には光出力は黒である。第１しきい
値電圧以上では、４０％材料ターンオンし、そして表示
からの光出力はスダンIII あるいはスダンIV染料による
フィルタリングによって赤となる。第２しきい値以上で
はフィルタリングは起こらず、表示からの光出力は白、
すなわち表示は透明である。
【００９６】好ましくは表示１００の中の層２，３は電
気的に整合しており、従って電極４４、４６′の間でそ
こに印加された電圧は種々の動作上の考慮を簡単するた
めにほぼ等しく分割される。しかし、更に以下に説明さ
れている様に、異なった層２，３の異なった液晶材料の
誘電率と誘電異方性は異なっているので、例えば層に掛
かる一般に等しい電圧降下の様な所望の電気特性を達成
するため１つの層を他のものより厚くすることが必要で
あろう。
【００９７】第１４図に示された様に、表示１００と類
似の修正された表示１００′は追加の液晶色層４を有し
ている。層４はそこの封入された／カプセル化された液
晶によって光の選ばれないいっそうのフィルタリングが
可能である。好ましくは層４の層２，３の染料から異な
った色のプレオクロイック染料を含んでいる。電極４
７′（電極４７と類似しているが、しかし電極４６′中
の電極ストリップに対して好ましくは交叉している）は
上と同様に層４中の液晶に電界を印加するために電極４
６′と協働する。色出力は例えば前記の表III に従うで
あろう。
【００９８】表示１００′は表示１００と同様なやり方
で製造されるであろうが、しかし上に加えられた層４に
よって、電極層４６′に電極層４７′の適用に伴なう他
の技術がまた表示１００′を製造するのに使用されよ
う。ここで種々の表示は液晶材料の２つ以上あるいは３
つの色層を含むことが注目されている。 強いカプセル（Strong Capsules) 染色された液晶材料に対するカプセル状環境（capsule-
like environment) は、他のカプセルの液晶あるいはさ
もなければ最初に述べられたカプセルの外部と接触して
いる液晶から１つのカプセルの液晶の実質的分離を維持
する様に形成できることを出願人は発見した。含まれた
液晶の容積を規定するその様な強いカプセルは発明のい
くつかの実施例で使用されよう。
【００９９】特に、その様なカプセルは例えば縮合反応
によって、更に好ましくは重縮合反応によって、そして
最も好ましくは架橋あるいは架橋タイプの結果を生ずる
反応によって形成できる。好ましい実施例では、その様
なカプセルは液晶材料の溶液および一方では架橋性の高
分子材料から、他方では他の架橋性の高分子材料から形
成され、２つの高分子材料は非水溶性および水不透性で
あるカプセルを形成するために、特に表面において、高
分子の架橋を実行する様に反応可能である。液晶材料と
第１の架橋性高分子材料が相互可溶性でない場合には、
クロロホルムの様な溶剤が利用できる。その様な結果と
しての架橋高分子封入媒質は染色された液晶が他のカプ
セル中の液晶から実質的に分離される様に維持される実
質的な分離特性を有している。
【０１００】その様な分離の利点は以下の説明から明ら
かであ。しかし、この様な分離はかかる材料を用いる液
晶表示の寿命を改善しよう。かかる材料は外部環境、
水、湿気、ほこり、薬品等による劣化をまた回避する。
発明の好ましい実施例において、その様な架橋は、例え
ば、商品名ガントレッツ１６９（identification Gantr
ez１６９）としてＧＡＦ社によって製造および／もしく
は販売されたポリ（メルチビニルエーテル／無水マレイ
ン酸）として既知の無水マレイン酸誘導重合体を染色さ
れた液晶材料を混合することによって達成される。染色
された材料は前の表１のいくつかの配合に記載されたタ
イプの１つあるいはまた上に記載された８２５０材料で
あろう。クロロホルムの様な溶剤がまた液晶材料それ自
身に無水マレイン酸高分子の溶解を促進するのに加えら
れよう。丁度述べられた溶液はポリビニールアルコール
と混合され、そして非水溶性高分子を形成する架橋反応
が起る。
【０１０１】第１５図は中心に液晶とガントレッツ１６
９混合体１５０を用い、そして外側にＰＶＡと水１５１
を用いるカプセルの形成を示している。架橋反応はカプ
セルを形成するために液晶とガントレッツ混合体１５０
の境界で起る。結果は不溶性フィルムあるいはカプセル
内で液晶材料と染料を閉込める壁の形成である。このフ
ィルムは液晶と水の双方に不溶性である。
【０１０２】上述の２つの高分子材料が反応する場合に
実際の架橋が起ると信じられるのは、フィルムの観測と
カプセルの非水溶性の観測によってである。これ等の理
由のため、カプセル壁は架橋された材料で形成されてい
ると規定される。しかし、古典的架橋が起るかどうかに
注目するのは重要であり、発明の結果は強くて、実質的
に非水溶性カプセルを生じる。
【０１０３】この様にして、基本的に強いカプセルが１
対の反応体によって形成され、その１つは水溶性であ
り、そしてその他方の液晶材料に可溶であり、かつそれ
等の反応体は共に重縮合を受ける。 例５ この例は染色された液晶材料による架橋の使用を説明し
ている。
【０１０４】ポリ（メチル ビニール エーテル／無水
マレイン酸）、すなわちＧＡＦから入手できかつ低分子
量ポリビニールメトクシ無水マレイン酸である２％ガン
トレッツが４０％シアノ液晶材料（これは前の表Ｉに規
定されたエーテルである）に溶解された。２０％クロロ
ホルムが溶剤として混合物にまた加えられた。その様な
溶液に２０／３０ポリビニールアルコールの２２％溶液
（残部は水である）が混合された。結果としての混合物
は約１時間放置され、結果はカプセル中の液晶の懸濁液
であり、そこでは無水マレイン酸成分とＰＶＡの間の架
橋反応の生成物によって壁が形成された。
【０１０５】液晶、ガントレッツ（あるいは他の架橋性
高分子）およびクロロホルムは相互溶解性でないことは
重要である。種々のエーテル液晶材料が使用され、それ
は表Ｉで識別された様なものおよび上述の８２５０材料
である。架橋がカプセルに強度、耐久性および不溶性を
与える限り他の材料もまた使用されよう。前述の化学架
橋技術は、使用されたいくつかの材料を両立可能なＤ−
５４やインドフェノールブルーの様な若干の染料で使用
できる。架橋技術の目的は強いカプセル環境で液晶を分
離し、長い保存寿命と動作寿命を有する生成物となるこ
とである。重要なことは、前述の技術がそれぞれ異なっ
た液晶材料を含んでいる２つあるいはそれ以上の異なっ
た群のカプセルを生成するのに使うことができ、１つの
液晶材料は１つの染料を含み、同じものあるいは他の液
晶材料は別の染料を含んでいる等々である。カプセルの
群は個々のカプセルの結合性を損なうことなく共に混合
できる。従って、個々の液晶材料と染料はもし使用され
ると、たとえ各液晶材料の個々のカプセル自体が混合さ
れてもお互いに分離されたままである。
【０１０６】例１−４の材料と処理は、所望の架橋ある
いは重縮合反応が起こる限り例５の架橋あるいは重縮合
反応技術を用いて実行されよう。典型的架橋形成材料ま
たは縮合剤は、アルデヒド、ジアルデヒド、ポリカルボ
ン酸、あるいはポリカルボン酸無水物（polycarboxylic
anhydride) であろう。そして更に特定すれば、グルテ
ラルアルデヒド、ジオキサルグリコキサルアセトアルデ
ヒド、ホルムアルデヒド、無水フタル酸、無水マレイン
酸、ポリ（メチルビニールエーテル／無水マレイン酸）
およびポリビニールメトキシマレイン酸無水物よりなる
群の少なくとも１つであろう。別の縮合剤はトルエンジ
イソシアナート、ヘキソルメトレンジイソシアナートの
ごときジイソシアナートおよび例ればアルコールと重縮
合反応を受ける他のものであろう。
【０１０７】強いカプセルを形成する成分の水溶性高分
子部分は、例えば上述のポリビニールアルコールあるい
は任意の多価アルコールであろう。実例はエチレングリ
コールと水、プロピレングリコールと水、あるいはグリ
セリンと水であろう。発明で使用するために液晶の架橋
あるいはさもなければ強くかつ相対的に不溶な容積を達
成するのに別の技術が用いられることが評価されよう。
所望の架橋された、強い、相対的に不溶性カプセルある
いはいずれにしても（染色されているにせよそうでない
にせよ）液晶を含む容積を達成するために、液晶材料、
染料、封入媒質、架橋性高分子（例えば共重合体を含む
無水マレイン酸）等に他の材料がまた用いられよう。ま
た、ポリビニールアルコールは溶液中の架橋性高分子と
架橋できる他の高分子によって置換えることができる。
【０１０８】第１６図には、１群あるいは複数の赤色染
色液晶カプセル２０２と１群あるいは複数の緑色染色液
晶カプセルのその様な混合物２０１を用いる多色表示装
置２００の例が示されている。カプセル２０２，２０３
は上に説明した架橋材料の強いカプセルであり、従って
その様なカプセルは他のものから１つの染色された液晶
材料の適当な分離を与える。カプセル２０２，２０３は
混合され、１対の電極４４，４６′（あるいは電極スト
リップ）が使用されているので、例えば大きさによる電
界入力を識別する手段が通常備えられよう。従って、第
１３図の表示１００に関連して説明された様な異なった
動作電圧特性を有する液晶材料の使用により、カプセル
２０２，２０３の群の１つあるいは双方の液晶材料は整
列されるかされないかであって、そして多色出力が達成
される。白入力光に対して、出力光の実際の色は、よく
するにせよ、どの液晶カプセル２０２，２０３が電界オ
ン平行整列条件にするか、および、よしあるにせよ、ど
れが曲線整列条件にするかに依存するであすう。
【０１０９】若干のプレオクロイック染料の様な若干の
材料は、アルコール群を含むガントレッツと反応するで
あろう。従って、その様な材料を用いると、前述の架橋
は起こらず、架橋されたポリエステルのいわゆる強い、
非水溶性カプセルは得られるであろう。その様な場合、
例えば同じものの分離層を維持することにより、染色さ
れた各液晶材料間の適当な分離を維持することが必要で
あろう。例えばＰＶＡあるいは他の封入媒質の乳濁液の
染色された液晶材料の１層の容積は支持体上に引張られ
ることができる。その様な乳濁液が硬化するかさもなけ
れば安定化されたあと、封入媒質中の別に染色された液
晶材料の第２層は最初に述べられたものの上に引張られ
る等々である。代案として、１つあるいはそれ以上の電
極層、透明フィルム層等は染色された液晶層の間に位置
することができる。
【０１１０】代案として、もし強く架橋されたカプセル
が例えば１つの層で用いられた染料との反応によって使
用できないがしかし多色表示装置の他の層に対してその
様な強いカプセルが使用できるなら、液晶の乳濁液と封
入媒質（例えばＰＶＡ）の双方および発明による強いカ
プセルを用いるその様な表示は形成されよう。染色され
た液晶の実際に架橋されたあるいは強いカプセル２１２
の１つの層２１１および乳濁液２１６を形成するＰＶＡ
２１４／染色された液晶２１５の分離層２１１を用いる
その様な表示２１０が第１７図に示されている。（第１
７図で分かる様に、各層はカプセルの１層以上あるいは
染色された液晶材料の容積を含むであろう。）カプセル
２１２の壁は２つの異なった各液晶と染料混合物がお互
に混合することは妨げるのに必要な分離を有効にする。
１つの液晶材料と染料をその中に含むカプセルの一般に
均質な層および更に他の液晶材料と全封入媒質（例えば
ＰＶＡ）に本質的に含まれた染料の容積を形成するため
にカプセル２１２を乳濁液２１６と混合することもまた
可能であろう。
【０１１１】分離容積の別々に染色された液晶材料に同
時に印加された電界の異なった大きさあるいは電圧レベ
ルの間を識別するために（例えば上に述べられた表示１
００，１００′，２００，２１０において）、異なった
各電界イオン整列しきい値電圧レベルを有する２つの液
晶材料が用いられよう。その様な電圧しきい値識別能力
の１例は第１２図と第１２図に関連して上に述べられて
おり、すなわち、それは前の表Ｉで規定された１０％と
４０％のシアノ液晶材料の提案された使用である。その
様な液晶材料の各々は異なった電圧しきい値を有し、こ
れは液晶材料を含むカプセルあるいは容積の力に打克
ち、かつ液晶を曲線整列された、または歪んだ構造に強
制しようとして、印加された電界に対して液晶が平行整
列にターンオンする前に要求されるものである。（しき
い値電圧のその様な差は、前に述べられかつ以下に更に
説明される様に、カプセルまたは容積寸法の関数であろ
う。）少なくとも１つのクロスオーバー液晶材料の使用
は、単一ペアーの電極によって印加された電界の周波数
および電圧の関数として識別を有効にする別のやり方で
ある。
【０１１２】クロスオーバー液晶材料 クロスオーバー液晶材料は、好ましい実施例において、
例えば２つの異なった誘電異方性−印加された電界の１
つの周波数において（例えば低い周波数において）、例
えば負の１つの誘電異方性および異なった周波数におい
て（例えば高い周波数において）、例えば正の第２の異
なった誘電異方性のごとき入力の関数として変化する特
性を有するものである。従って、電界の異なった周波数
において、同じ液晶材料からの選択スイッチングの様
な、液晶の異なった各動作を得ることができる。動作上
ネマチックである典型的なクロスオーバー液晶材料は西
ドイツのダルムシュタット（Darm-stadt) のイー・メル
ク（E. Merck) により商品名ＺＬＩ−２４６１の下に売
出されたものである。
【０１１３】ＺＬＩ−２４６１捩れネマチック型液晶材
料のいくつかの性質は以下のものを含んでいる。すなわ
ち、誘電異方性、デルタＥ（Ｅは誘電率であり、しばし
ば誘電係数として規定されている。と言うのはＥは整列
すなわち液晶の構造的配向、周波数等の関数として変化
するからである）は低い周波数において（例えば室温に
おいて約３kHz 以下で）＋３である。特にＥparaLLeLは
7.８そしてＥparpendi cuLar は4.８である（平行と垂直
は液晶構造の軸の整列に対する正常と異常方向要件とし
て規定される）。スイッチオーバー周波数は室温で３kH
z である。スイッチオーバー周波数は、クロスオーバー
液晶材料の誘電異方性が正から負へ、そしてその逆に変
化するところの印加された電界の周波数である。１０kH
z の相対的に高い周波数における誘電異方性は−1.５で
ある。光学的異方性は相対的に低く、すなわちデルタＮ
＝．１３である（Ｎは屈折率であり、デルタＮは液晶材
料の正常屈折率と異常屈折率の間の差である）。従っ
て、その様な２４６１に相対的に低い複屈折を有してい
る。２４６１液晶はいくつかの他の液晶材料と両立可能
である。その様な両立性は以下の動作例に示されてい
る。
【０１１４】２４６１液晶材料は上に述べられた１０％
シアノ液晶材料とよく整合する。２４６１と１０％シア
ノ材料は同時にかつ低い周波数における同じ大きさの電
界に応じてターンオンする（ここでターンオンとは液晶
構造が印加電界に対して整列し、かつ好ましくは散乱お
よび／もしくは吸収を減少し、かつ光学的伝送を増大す
ることを意味している）。しかし、高い周波数（例えば
１０kHz ）において、１０％シアノ液晶材料のみがその
様な大きさの電界でターンオンしよう。と言うのは２４
６１材料は高い周波数で負の誘電異方性を有し、それは
ターンオンしないからである。クロスオーバー材料はこ
こで開示された発明のいくつかの実施例で使用されよ
う。例えば、もしその様な２４６１材料が第１６図の表
示２００の赤色カプセル２０２で用いられ、そして１０
％シアノ液晶が緑色に染色されたカプセル２０３で使用
されているなら、動作は以下の様になるであろう。 ａ．電界が印加されないと双方のカプセル２０２，２０
３中の液晶は歪まされ、赤と緑のフィルタリングが生起
しよう。 ｂ．双方のカプセル２０２，２０３にしきい値電圧以上
の大きさで相対的に低い周波数で電界が印加されると双
方のカプセル中の液晶と染料は整列し、そして入射光は
何のフィルタリングもあるいは実質的に何のフィルタリ
ングも無しに伝達されよう。 ｃ．双方に対し、特に１０％シアノ材料に対してその電
圧以上の大きさで相対的に高い周波数で電界が印加され
ると、負の誘電異方性を有する２４６１液晶は電界に対
して整列せず、従ってその染料が光をフィルタする様に
なろう。一方１０％シアノ材料は電界に平行整列にとど
まる。そこでその染料はフィルタリングを行わないか最
小限にしか行わないであろう。 ｄ．いっそうの可能性は、電界が低い周波数で印加さ
れ、しきい値電圧は２４６１をターンオンするが、電圧
が１０％シアノ材料をターンオンするのに不適当である
と、この場合、容積を含む１０％シアノ液晶中の染料の
みがフィルタリングを実行し、そして２４６１液晶と染
料は何のフィルタリング効果も持たないか、あるいは最
小のフィルタリング効果しか持たない。（もし１０％シ
アノ材料と２４６１材料が低い周波数で同じしきい値電
圧を持つと、前者に２４６１材料より高いしきい値電圧
を持つ別の液晶を置換える必要があろう。）他の液晶材
料とクロスオーバー液晶との結合／両立性、すなわち、
液晶材料の上記の配合（たとえば表Ｉ）のいずれがクロ
スオーバー材料と使用されるかはクリチカルでない。低
い周波数で同時にターンオンすることを保証するため、
２４６１液晶材料とほぼ同じ低周波誘電異方性である誘
電異方性を有する液晶材料が用いられねばならない。例
えば、１０％シアノ材料と２４６１液晶材料が使用され
よう。別の例は２４６１材料と２１１６−１１０液晶材
料で、これはまたメルクによるものである。すべてのデ
ルタＮ（光学的異方性−Ｎ−屈折率である）とデルタＥ
は、２４６１が高い周波数でターンオフするか高い周波
数でスイッチしないことを除いてこれ等と整合する。と
言うのは高い周波数では２４６１液晶材料は負の誘電異
方性を有するからである。
【０１１５】カプセル寸法要件 カプセル寸法はカプセル化された液晶材料のいくつかの
層に対する電圧識別機能を達成するのに重要な役割を演
じることができる。所与の液晶材料に対してカプセルが
小さいこと、整列状態に液晶材料をスイッチすることを
要求する電圧は大きい。従って、同じ液晶材料が各液晶
層に使用できるが、しかし各層は異なった各寸法のカプ
セルで形成される。この様にして、電圧識別は同じ液晶
で達成できる。
【０１１６】第１８図を参照すると、ここには発明によ
る多色表示装置が例示されている。その様な装置２２０
は容積の２つの層２２１，２２２あるいはカプセル２２
３，２２４を有している。層２２１中の液晶は染色され
た１つの色であり、他の層中の液晶は染色さた別の色で
ある。各層の全厚みは好ましくは同じである。と言うの
は層のインピーダンスの誘電値は同じであるからであ
る。このことはバランスした動作とバランスした電気的
および光学的効果の保証に役立っている。その結果、各
層は同じ厚さであり、同様な性質と、同濃度染料と、従
って同じ効果的フィルタリング能力を有する。しかし、
大きな容積カプセル２２３を有する層２２１中の液晶は
相対的に低い電圧でスイッチし、そして小さい容積２２
４の層２２２中の液晶は整列された一般に透明なモード
にスイッチオンするのに相対的に大きな電圧を必要とす
る。
【０１１７】上に説明した容積／カプセル寸法の要件
は、発明の種々の他の特徴と共に、多色減法混色（mult
i-color subtractive color)あるいは上に詳細に説明さ
れた発明による多色光学装置で達成された直列フィルタ
リングの特定の動作特性を達成するのに一緒に用いられ
よう。従って、上記の材料を用いて、カプセル化された
液晶材料を使用する多色液晶表示で異なった色をアドレ
スすることが可能であると評価されるであろう。 例６ この例では、電圧と周波数の双方が１対の異なった液晶
材料への入力を識別するのに用いられている。更にこの
例では、１つの染料は、上に説明された方法に従って強
いカプセルを得るために架橋によってガントレッツで実
際にカプセル化できない。と言うのは染料がアルコール
を含み、ガントレッツと反応するからである。 材料：カプセル化された液晶材料で、各々は異なった色
のプレオクロイック染料をその中に有している。この例
で第１７図を参照すると、層２１１はインドフェノール
染料を有し、上に規定された５％有機液晶材料で形成さ
れている。層２１３はその中にスダンIII （赤）プレオ
クロイック染料を有し、かつ誘電異方性に対して周波数
に依存する２４６１液晶で形成されている。層２１１は
架橋された強いカプセルで構成され、層２１３はポリビ
ニールアルコール封入媒質中の染色された液晶の容積の
安定乳濁液で構成されている。電界に対してターンオン
／整列する５％シアノ液晶材料のしきい値レベルは２４
６１液晶の（低い周波数における）しきい値レベルを越
えている。 動作：電界が印加されていない場合、双方の層２１１と
２１３は電界オフであり、そして入射白色光入力に対し
て出力は暗いか黒である。低い電圧と低い周波数の入力
電界に応じて、２４６１層はターンオンし、その中の染
料は実効的に透明になり、一方５％材料層中の青色染料
は青色出力を生ずるためにフィルタリングを継続する。
高い電圧および低い周波数において、５％材料はターン
オンし、２４６１材料はオンにとどまり、そこで表示は
透明になる。低い電圧、高い周波数において、２４６１
材料はターンオフし、５％材料はオンにとどまり、そこ
で表示は赤色出力を生じる。
【０１１８】液晶材料それ自身によるその様な電圧／周
波数識別の利点は、中間電極が必要とされぬことであ
り、その様な電極によって生じる吸収が除去される。ま
た、多色装置に対して２つの電気端子のみが必要とさ
れ、そして装置を製造するのに単一キャストのみが要求
されよう。もっぱら上述した架橋カプセルを使用し、こ
こで説明されたいくつかの例と一致して、１つの色で染
色されたカプセル化された液晶材料の第１層は支持体の
上にキャストでき、そのあと別の色で染色されたカプセ
ル化された液晶材料の第２層が続き、もし必要なら第３
層が続く等々である。各液晶材料は多色出力を生じる入
力電界を識別するためにほかのものから異なった電圧ま
たは周波数に応答し易いであろう。その均等な混合物あ
るいは分布を達成するために架橋された強いタイプの別
々に色付けされたカプセルを混合することもまた可能で
あろう。異なったスイッチング電圧または周波数に対す
る応答し易いあるいは識別するその様な混合物は、単一
ペアーの電極のみを用いて所望の多色応答を達成するた
めに使用することができる。
【０１１９】電気特性のバランシング さて、一方において、上述の電界識別機能を達成するこ
とが望ましいし、他方、液晶層の電気特性をバランスす
ることが望ましい。特に、所与の入力電界に対して各層
にわたる電圧降下が少なくともほぼ等しい様に層の電気
的インピーダンスをバランスすることが望ましいであろ
う。その様なバランスは各層またはカプセルが印加され
た電界を識別する様に動作要件を容易にする。例えば第
１７図で開示されたタイプの様な多色表示に対して電気
的にバランスしていない特性で機能することが可能であ
っても、所望のバランスの達成は表示の構造と動作を簡
単にする。その様なバランシングはまた識別機能を容易
にし、そして電気的にアンバランスな表示の１つの層あ
るいは双方の層をスイッチする過剰電圧によりオーバー
ドライブすることにより、液晶材料および／もしくは封
入媒質のあり得る損傷を妨げるであろう。
【０１２０】複数の液晶色層の電気的バランシングを達
成するために、層の厚さが異なっていることが必要であ
ろう。と言うのは、異なった液晶材料の誘電率／誘電係
数がしばしば異なっているからである。しかし、１つの
層が他のものより比例的に厚くされているので、染料濃
度の補償、すなわちそれが厚く作られていることによる
所与の層の染料濃度の減少は、各層のカラーフィルタリ
ング効果の実質的バランスを維持することが望ましい。
染料濃度のその様なバランシングは、入射光強度Ｉ0 、
層の厚さＴおよびその層の中の染料の濃度Ｂの関数とし
て、プレオクロイック染料を含む液晶層を通って伝送さ
れる光の強度に対する方程式 Ｉ＝Ｉ0 ｅ-BT に従うことになろう。
【０１２１】所望なら、更に複雑であっても、各層２，
３のフィルタリング効果と電気的要件は、例えば同じま
たは異なった濃度の染料で等しい厚さの層を有すること
等によってアンバランスにすることができる。以下の例
７−９は多色液晶表示の液晶色表示における前述のバラ
ンシング要件を説明している。 例７ これは一方ではカプセル化された液晶のバランシング電
気特性の１例であり、他方では染料の強度あるいはフィ
ルタリング能力の１例である。この例は具体化した多色
装置２３０が第１９図に例示されている。 1.材料 ａ．４０％シアノ液晶混合物がインドフェノールブルー
・プレオクロイック染料と混合された。この第１層の染
料の濃度は第２層に使われた染料の濃度の４分の１であ
ろう。と言うのは、この第１液晶層の厚さは、以下の動
作を達成するために第２液晶層の厚さの４倍であるから
である。
【０１２２】ｂ．１０％シアノ液晶混合物がこの２染料
多色システムでスダンIII(赤）プレオクロイック染料と
混合された。しかし、上に述べた様に、この層２３２中
の染料の濃度は最初に述べられた層２３１中の染料の濃
度の４倍であるが、しかしこの層２３２の厚さは最初に
述べられた層の厚さの４分の１しかないことに注意され
たい。 2.動作上の効果 液晶の電気特性、例えば誘電率／誘電係数および／もし
くはスイッチング電界電圧要求条件、および各層２３
１，２３２の厚さによって、表示２３０に印加された電
界は層２３１と２３２に実質的に等しく分割されよう。
４０％シアノは印加された電圧が増すにつれて先ずスイ
ッチオンするか透明になる。引続いて、すなわちもっと
大きい電圧で、１０％シアノ材料はスイッチオンしよ
う。従って、電圧を増すと以下の動作が起こる。
【０１２３】ａ．双方がスイッチされない場合には黒 ｂ．４０％シアノがスイッチオンすると赤 ｃ．１０％シアノがまたスイッチオンすると透明 ここで説明された例は一般に僅かの異なった材料および
染料組合わせについて働くであろう。双方の液晶材料が
スイッチされない場合に黒になるためには、色は真の補
色でなくてはならぬことに注意されたい。実際に真の減
法混色動作となるのはその様な補色の使用である。それ
にもかかわらず、たとえ加法混色が使われても動作はな
お行われるであろう。 例８ この例は黄色（ネガチブ・ブルー）染料および真の青色
染料が使われていることを除いて例７と同じである。増
大する電圧に対する結果は次の様なものである。
【０１２４】ａ．双方ともオフ 黒 ｂ．どちらかがオン 黄色か青色 ｃ．双方ともオン 透明 発明によると、複数のプレオクロイック染料は、色が異
なっているか成分に対して異なった性質を有する染料を
導くために混合されよう。例えば、スダンＩとインドフ
ェノールブルー・プレオクロイック染料は緑色染料を形
成する目的で混合され、これは例えば第１６図の多色表
示装置２００あるいは以下の例９において、カプセル化
された液晶材料の１つに対する染料として使用される。
現在、適当な色と寿命／色のあせない特性（non-fade c
haracteristics) を有する良好な緑色プレオクロイック
染料が存在せず、これがこの混合物が有用である理由で
ある。 例９ この例はスダンＩとインドフェノールブルー・プレオク
ロイック染料の混合物が緑色染料として使用され、そし
てＤ−３７マゼンタ・プレオクロイック染料が他の染料
として使われることを除いて例７と例８とに同じであ
る。動作において多色装置は以下の様に働く。
【０１２５】ａ．双方ともオフ 黒 ｂ．どちらかがオン 緑色あるいはマゼンタ ｃ．双方ともオン 透明 上記のすべての例において、染料はどちらの方向にも混
合できることに注意されたい。染料の濃度は使用された
材料の吸収特性および結果としてのカラー出力をバラン
スするのに大きな役割を演じている。所望なら、これ等
は実際的に決定できる。しかし重要なことだが、層の電
気特性は電界の印加と識別の決定および／もしくは発明
による多色表示装置の他の動作機能を促進するためにバ
ランスされている。
【０１２６】発明のいくつかの特徴は教育、情報、娯楽
等の目的のカラー出力を生成するのに用いられることが
評価されよう。 関連特願と出願に対する相互参照 出願人の米国特許第4435047 号（１９８４年３月６日発
行）および同時係属米国特許出願第477242号（１９８３
年３月２１日出願）の「カプセル化された液晶と方法
（Encapusulated Liquid Crystal And Method)」、特許
出願番号第477138号（１９８３年３月２１日出願）の
「電圧に敏感なカプセル化された液晶の増大された散乱
（Enhanced Scattering In Voltage Sen-sitive Encaps
ulated Liquid Crystal)」、特許出願番号第480461号の
「色付け染料の吸収を用いたカプセル化された色付け液
晶装置と走査された多色表示（Colored Encapsulated L
iquid Crystal Devices Using Imbibition of Colored
Dyes And Scanned Multicolored Displays)」および特
許出願番号第480466号の「増大された散乱を用いたカプ
セル化された色付液晶装置（Colored Encapsulated Liq
uid Crystal Apparatus Using Enhanced Scattering)」
（この２つは共に１９８３年３月３０日出願）、特許出
願番号第585883号（１９８４年３月２日出願）の「カプ
セル化された液晶材料、装置および方法（Encapsulated
Liquid Crystal Material , Appara-tus And Method)
」、および特許出願番号第608135号（１９８４年５月
８日出願）の「液晶プロジェクタと方法（Liquid Cryst
al Projector And Method)」が参照されている。
【０１２７】その様な特許と出願の全開示が参照のため
記載されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液晶カラー表示の拡大された断面
図である。
【図２】本発明による液晶カラー表示の部分である液晶
表示の断面図である。
【図３】無電界あるいは電界オフの条件の下でカプセル
に対して平行および垂直の関係にある液晶構造の曲線整
列をそれぞれ示す本発明による液晶カプセルの拡大され
た図である。
【図４】無電界あるいは電界オフの条件の下でカプセル
に対して平行および垂直の関係にある液晶構造の曲線整
列をそれぞれ示す本発明による液晶カプセルの拡大され
た図である。
【図５】図３と図４に示されたタイプの液晶カプセルの
拡大された図であるが、しかし電界が存在しかつ電界に
対して整列された液晶構造におけるカプセルについての
ものである。
【図６】好ましい実施例および発明の最良モードによる
多層液晶カラー表示の立面図あるいは断面図である。
【図７】それぞれ第６図の矢印７−７と８−８の方向か
ら見た図６の液晶カラー表示の左側と右側の平面図であ
る。
【図８】それぞれ第６図の矢印７−７と８−８の方向か
ら見た図６の液晶カラー表示の左側と右側の平面図であ
る。
【図９】本発明による液晶カラー表示の別の実施例の拡
大された断面図である。
【図１０】本発明による、例えばテレビジョンタイプの
表示で有用なフラットパネル多色表示システムの略図で
ある。
【図１１】いくつかの実施例で使用されるコレステリッ
ク材料添加のネマチック液晶カプセルの略図である。
【図１２】本発明で有用な１対の相互結合されたカプセ
ル容積の略図である。
【図１３】２つの異なった色層と単一ペアーの割り当て
電極を用いる液晶カラー表示の拡大された断面図であ
る。
【図１４】図１３のものと類似な液晶カラー表示の拡大
された断面図であるが、３つの異なった色層と一対の割
り当て電極および１つの追加電極を用いている。
【図１５】形成されたカプセルの略図である。
【図１６】別々に染色された液晶カラーカプセルの均質
分布を用いた液晶カラー表示の拡大された断面図であ
る。
【図１７】乳濁液マトリクス中に真正のカプセル化され
た染色液晶と別の染色液晶材料を用いている液晶カラー
表示の拡大された断面図である。
【図１８】その各々の多重層中に２つの異なった寸法の
カプセルを用いる液晶カラー表示の拡大された断面図で
ある。
【図１９】厚さの不等な液晶層を有する液晶カラー表示
の拡大された断面図である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 液晶の複数の容積を有し、前記液晶の容
    積の少なくとも幾つかはプレオクロイック染料を含み、
    前記液晶の複数の容積は、密接しているが互いに混ざり
    合わない関係にあることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載した液晶表示装置におい
    て、前記液晶の容積の幾つかは第１のプレオクロイック
    染料を含み、前記液晶の容積の他のものは異なるプレオ
    クロイック染料を含むことを特徴とする液晶表示装置。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載した液晶表示装置におい
    て、前記液晶の容積は液晶を収容する収容手段を備え、
    前記収容手段は、電界のないときに液晶分子を自然状態
    から方位づけることにより、該液晶を通過する光を散乱
    させ又は吸収する状態とする湾曲壁手段を有し、前記液
    晶の容積は、第１のプレオクロイック染料を含む液晶の
    容積と第２のプレオクロイック染料を含む容積とが同一
    の沿うに配置されたことを特徴とする液晶表示装置。
  4. 【請求項４】 請求項２又は３に記載した液晶表示装置
    において、１つのプレオクロイック染料を含む液晶の容
    積が、他のプレオクロイック染料を含む液晶の容積の間
    に、均質な混合物を形成するように配置されたことを特
    徴とする液晶表示装置。
JP5039879A 1985-03-01 1993-03-01 液晶表示装置 Pending JPH06235909A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US70748685A 1985-03-01 1985-03-01
US707486 1985-03-01

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61501473A Division JP2659943B2 (ja) 1985-03-01 1986-02-27 液晶装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06235909A true JPH06235909A (ja) 1994-08-23

Family

ID=24841889

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61501473A Expired - Lifetime JP2659943B2 (ja) 1985-03-01 1986-02-27 液晶装置
JP5039879A Pending JPH06235909A (ja) 1985-03-01 1993-03-01 液晶表示装置

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61501473A Expired - Lifetime JP2659943B2 (ja) 1985-03-01 1986-02-27 液晶装置

Country Status (10)

Country Link
US (1) US4834508A (ja)
EP (1) EP0214242B1 (ja)
JP (2) JP2659943B2 (ja)
KR (1) KR880700293A (ja)
CN (1) CN1034195C (ja)
AT (1) ATE154140T1 (ja)
AU (1) AU5540286A (ja)
CA (2) CA1283728C (ja)
DE (1) DE3650628T2 (ja)
WO (1) WO1986005282A1 (ja)

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5208686A (en) * 1985-03-01 1993-05-04 Manchester R&D Partnership Liquid crystal color display and method
US5142389A (en) * 1985-03-01 1992-08-25 Manchester R & D Limited Partnership Liquid crystal color display and method
US5168380A (en) * 1985-03-01 1992-12-01 Manchester R & D Partnership An Ohio Limited Partnership Multiple containment mediums of operationally nematic liquid crystal responsive to a prescribed input
US4953953A (en) * 1985-03-01 1990-09-04 Manchester R & D Partnership Complementary color liquid display
US5345322A (en) * 1985-03-01 1994-09-06 Manchester R&D Limited Partnership Complementary color liquid crystal display
US4693560A (en) * 1986-09-25 1987-09-15 Taliq Corporation Double layer display
FR2618008B1 (fr) * 1987-07-07 1989-10-20 Commissariat Energie Atomique Ecran polychrome
US5096282A (en) * 1988-01-05 1992-03-17 Hughes Aircraft Co. Polymer dispersed liquid crystal film devices
US5070326A (en) * 1988-04-13 1991-12-03 Ube Industries Ltd. Liquid crystal display device
US5250932A (en) * 1988-04-13 1993-10-05 Ube Industries, Ltd. Liquid crystal display device
US5438436A (en) * 1989-05-02 1995-08-01 Harris; Scott C. Facsimile machine apparatus
US5113272A (en) * 1990-02-12 1992-05-12 Raychem Corporation Three dimensional semiconductor display using liquid crystal
JPH04199024A (ja) * 1990-11-29 1992-07-20 Hitachi Ltd 液晶表示素子およびそれを用いた表示装置
JP3119709B2 (ja) * 1990-12-20 2000-12-25 旭硝子株式会社 液晶表示装置及び投射型液晶表示装置
ATE141695T1 (de) * 1991-02-11 1996-09-15 Raychem Corp Verfahren zur herstellung von eingekapseltem flüssigkristallmaterial
US5347378A (en) * 1991-04-04 1994-09-13 Displaytech, Inc. Fast switching color filters for frame-sequential video using ferroelectric liquid crystal color-selective filters
ATE160451T1 (de) * 1992-04-09 1997-12-15 Raychem Corp Elektroabscheidungsverfahren zum anbringen von mikroverkapseltem fluessigkristallmaterial auf elektroden
US5251048A (en) * 1992-05-18 1993-10-05 Kent State University Method and apparatus for electronic switching of a reflective color display
US5289301A (en) * 1992-06-12 1994-02-22 Boit, Inc. Liquid crystal color modulation displays with dyes of different orders and circuitry for providing modulated AC excitation voltage
JP4104651B2 (ja) * 1994-06-10 2008-06-18 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー 液晶ディスプレイに使用するためのホログラフィック多色光学要素および該要素の製造方法およびディスプレイ装置
US5526145A (en) * 1994-06-10 1996-06-11 E. I. Du Pont De Nemours And Company Color tuned holographic optical elements and methods of making and using the elements
EP0801669B1 (en) * 1995-01-05 2000-12-13 TYCO Electronics Corporation Method of making a liquid crystal composite including a dye
US6183091B1 (en) 1995-04-07 2001-02-06 Colorlink, Inc. Color imaging systems and methods
US6252638B1 (en) 1995-05-23 2001-06-26 Colorlink, Inc. Color controllable illumination device, indicator lights, transmissive windows and color filters employing retarder stacks
US6882384B1 (en) * 1995-05-23 2005-04-19 Colorlink, Inc. Color filters and sequencers using color selective light modulators
US6707516B1 (en) 1995-05-23 2004-03-16 Colorlink, Inc. Single-panel field-sequential color display systems
US5751384A (en) * 1995-05-23 1998-05-12 The Board Of Regents Of The University Of Colorado Color polarizers for polarizing an additive color spectrum along a first axis and it's compliment along a second axis
US5999240A (en) * 1995-05-23 1999-12-07 Colorlink, Inc. Optical retarder stack pair for transforming input light into polarization states having saturated color spectra
US5822021A (en) * 1996-05-14 1998-10-13 Colorlink, Inc. Color shutter liquid crystal display system
US6388709B1 (en) * 1995-04-21 2002-05-14 Canon Kabushiki Kaisha Image sensing apparatus with optical modulation elements having transmission characteristics controllable by pixel
US6417892B1 (en) 1995-05-23 2002-07-09 Colorlink, Inc. Color filters, sequencers and displays using color selective light modulators
US6049367A (en) * 1995-05-23 2000-04-11 Colorlink, Inc. Polarization manipulating device modulator with retarder stack which preconditions light for modulation and isotropic states
US5929946A (en) * 1995-05-23 1999-07-27 Colorlink, Inc. Retarder stack for preconditioning light for a modulator having modulation and isotropic states of polarization
US6273571B1 (en) 1995-05-23 2001-08-14 Colorlink, Inc. Display architectures using an electronically controlled optical retarder stack
JPH08328031A (ja) * 1995-06-02 1996-12-13 Sharp Corp フルカラー液晶表示装置およびその製造方法
JPH0926596A (ja) * 1995-07-13 1997-01-28 Sharp Corp 液晶表示装置及びその製造方法
KR19980020100A (ko) * 1996-09-05 1998-06-25 손욱 액정표시소자
US5892559A (en) * 1996-11-25 1999-04-06 Colorlink, Inc. Chromaticity compensating liquid crystal filter
US6122079A (en) * 1997-02-28 2000-09-19 Polaroid Corporation Chromatically-adjusted holographically illuminated image-providing display element
US6181393B1 (en) 1997-12-26 2001-01-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Liquid crystal display device and method of manufacturing the same
JP3707350B2 (ja) * 2000-05-08 2005-10-19 セイコーエプソン株式会社 画像表示システム、プロジェクタ、画像処理方法および情報記憶媒体
CN101142518A (zh) * 2005-03-18 2008-03-12 富士通株式会社 显示装置及其制造方法
WO2009153764A2 (en) * 2008-06-21 2009-12-23 Lensvector Inc. Electro-optical devices using dynamic reconfiguration of effective electrode structures
US8033054B2 (en) * 2008-06-21 2011-10-11 Lensvector Inc. Electro-optical devices using dynamic reconfiguration of effective electrode structures
KR20150139424A (ko) * 2014-05-29 2015-12-11 엘지디스플레이 주식회사 차광장치, 차광장치의 제조방법, 및 차광장치를 포함한 투명표시장치
EP2950138B1 (en) 2014-05-29 2020-04-22 LG Display Co., Ltd. Light shielding apparatus and transparent display device including the same
US10349015B2 (en) 2015-06-08 2019-07-09 Trustees Of Dartmouth College Image sensor color filter array pattern
US10600213B2 (en) * 2016-02-27 2020-03-24 Focal Sharp, Inc. Method and apparatus for color-preserving spectrum reshape

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5091342A (ja) * 1973-12-12 1975-07-22
JPS58144885A (ja) * 1982-02-24 1983-08-29 株式会社東芝 液晶表示装置
JPS58501631A (ja) * 1981-09-16 1983-09-29 マンチェスタ・ア−ル・アンド・ディ・パ−トナ−シップ 液晶構成体と液晶光学装置
JPS59226322A (ja) * 1983-03-30 1984-12-19 マンチェスター　アール　アンド　デイ　リミテッド　パートナーシップ カラー光学装置

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2777011A (en) * 1951-03-05 1957-01-08 Alvin M Marks Three-dimensional display system
US2897544A (en) * 1953-06-16 1959-08-04 Mortimer M Marks Machine for the continuous casting of films directly from solution
US3322485A (en) * 1962-11-09 1967-05-30 Rca Corp Electro-optical elements utilizing an organic nematic compound
US3300436A (en) * 1962-12-11 1967-01-24 Alvin M Marks Casting composition for light polarizing film
US3600060A (en) * 1968-02-23 1971-08-17 Ncr Co Display device containing minute droplets of cholesteric liquid crystals in a substantially continuous polymeric matrix
US3639685A (en) * 1968-10-07 1972-02-01 Sony Corp Signal supplying circuit for a color picture tube
US3636244A (en) * 1969-02-03 1972-01-18 Itt Sequential dot interlaced color television system
US3627924A (en) * 1969-05-16 1971-12-14 Energy Conversion Devices Inc Flat screen television system
US3703329A (en) * 1969-12-29 1972-11-21 Rca Corp Liquid crystal color display
US3720623A (en) * 1971-02-08 1973-03-13 Ncr Encapsulated liquid crystals
AU4208972A (en) * 1971-05-15 1973-11-15 Amalgamated Wireless (Australasia) Limited Improvements in or relating to electro-optical display devices
US3840695A (en) * 1972-10-10 1974-10-08 Westinghouse Electric Corp Liquid crystal image display panel with integrated addressing circuitry
JPS5942287B2 (ja) * 1972-12-19 1984-10-13 松下電器産業株式会社 色相変調表示装置
US4009934A (en) * 1974-01-11 1977-03-01 Eastman Kodak Company Electro-optic display devices and methods
US4035690A (en) * 1974-10-25 1977-07-12 Raytheon Company Plasma panel display device including spheroidal glass shells
US4048358A (en) * 1974-12-02 1977-09-13 The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland Liquid crystal devices
JPS53101296A (en) * 1977-02-16 1978-09-04 Seiko Epson Corp Display unit
GB2003290B (en) * 1977-08-08 1982-02-17 Secr Defence Liquid crystal display devices
CH638624A5 (de) * 1978-04-12 1983-09-30 Secr Defence Brit Elektrooptisches fluessigkristall-anzeigegeraet.
US4401537A (en) * 1978-12-26 1983-08-30 Minnesota Mining And Manufacturing Company Liquid crystal display and photopolymerizable sealant therefor
JPS55118077A (en) * 1979-03-05 1980-09-10 Hitachi Ltd Color display unit
CH629002A5 (en) * 1979-05-04 1982-03-31 Ebauches Electroniques Sa Passive electrooptic display cell and method for manufacture thereof
IT1129652B (it) * 1980-01-09 1986-06-11 Snia Viscosa Procedimento perfezionato per la filatura in continuo di rayon viscosa
JPS56150785A (en) * 1980-04-23 1981-11-21 Hitachi Ltd Liquid crystal display unit
US4485376A (en) * 1980-10-17 1984-11-27 Texas Instruments Incorporated Stacked liquid crystal display
JPS5792311A (en) * 1980-11-28 1982-06-08 Sharp Corp Guest-host type liquid crystal display element
JPS57178221A (en) * 1981-04-28 1982-11-02 Ricoh Elemex Corp Sealant for liquid crystal display panel
JPS57192928A (en) * 1981-05-25 1982-11-27 Seiko Epson Corp Liquid crystal display device
US4579423A (en) * 1981-09-16 1986-04-01 Manchester R & D Partnership Encapsulated liquid crystal and method
US4606611A (en) * 1981-09-16 1986-08-19 Manchester R & D Partnership Enhanced scattering in voltage sensitive encapsulated liquid crystal
CA1189311A (en) * 1981-11-09 1985-06-25 Nicholas L. Sethofer Liquid crystalline chiral compound, compositions and guest-host display including same
DE3276002D1 (en) * 1981-11-16 1987-05-14 Mitsubishi Chem Ind Pleochroic azo dyes, a liquid crystal composition containing the azo dyes and a display device using the liquid crystal composition
US4556289A (en) * 1983-03-21 1985-12-03 Manchester R & D Partnership Low birefringence encapsulated liquid crystal and optical shutter using same
US4596445A (en) * 1983-03-30 1986-06-24 Manchester R & D Partnership Colored encapsulated liquid crystal apparatus using enhanced scattering
US4581608A (en) * 1983-06-13 1986-04-08 General Electric Company Multi-color liquid crystal display and system
JPS6043633A (ja) * 1983-08-19 1985-03-08 Citizen Watch Co Ltd 液晶カラ−表示パネル
US4613207A (en) * 1984-05-08 1986-09-23 Manchester R & D Partnership Liquid crystal projector and method
GB8406330D0 (en) * 1984-03-10 1984-04-11 Lucas Ind Plc Amorphous silicon field effect transistors
US4699470A (en) * 1984-06-12 1987-10-13 Taliq Corporation NCAP liquid crystal apparatus incorporating a control means and an electrode means thereof incorporating a circuit means
US4643528A (en) * 1985-03-18 1987-02-17 Manchester R & D Partnership Encapsulated liquid crystal and filler material
JPH05245894A (ja) * 1992-03-05 1993-09-24 Sekisui Chem Co Ltd 射出成形における金型冷却水流量の決定方法
JPH05334496A (ja) * 1992-05-29 1993-12-17 Sony Corp 表示制御装置
JPH05334542A (ja) * 1992-06-02 1993-12-17 Sanyo Electric Co Ltd 自動販売機

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5091342A (ja) * 1973-12-12 1975-07-22
JPS58501631A (ja) * 1981-09-16 1983-09-29 マンチェスタ・ア−ル・アンド・ディ・パ−トナ−シップ 液晶構成体と液晶光学装置
JPS58144885A (ja) * 1982-02-24 1983-08-29 株式会社東芝 液晶表示装置
JPS59226322A (ja) * 1983-03-30 1984-12-19 マンチェスター　アール　アンド　デイ　リミテッド　パートナーシップ カラー光学装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN86101192A (zh) 1986-09-24
EP0214242B1 (en) 1997-06-04
JP2659943B2 (ja) 1997-09-30
EP0214242A4 (en) 1989-12-28
EP0214242A1 (en) 1987-03-18
KR880700293A (ko) 1988-02-22
US4834508A (en) 1989-05-30
CN1034195C (zh) 1997-03-05
AU5540286A (en) 1986-09-24
DE3650628D1 (de) 1997-07-10
CA1283728C (en) 1991-04-30
DE3650628T2 (de) 1997-09-25
ATE154140T1 (de) 1997-06-15
JPS62502780A (ja) 1987-10-22
WO1986005282A1 (en) 1986-09-12
CA1291552C (en) 1991-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH06235909A (ja) 液晶表示装置
US4878741A (en) Liquid crystal color display and method
US5345322A (en) Complementary color liquid crystal display
US4953953A (en) Complementary color liquid display
US5107352A (en) Multiple containment mediums of operationally nematic liquid crystal responsive to a prescribed input
US5168380A (en) Multiple containment mediums of operationally nematic liquid crystal responsive to a prescribed input
US5200845A (en) Color liquid crystal display consisting of polymer-dispersed chiral liquid crystal having negative dielectric anisotropy
EP1285308B1 (en) Electrically switchable polymer liquid crystal and polymer birefringent flake in fluid host systems and optical devices utilizing same
US5208686A (en) Liquid crystal color display and method
EP0582656B1 (en) Crystalline light modulating device and material
KR970009162B1 (ko) 캡슐형 다색 액정장치
JP2776684B2 (ja) 場応答型光変調装置
EP0121415B1 (en) Colored encapsulated liquid crystal apparatus using enhanced scattering, imbibition method, and scanned multicolor displays
JPS61502286A (ja) 液晶プロジエクタ及び映像を投映する方法
US5142389A (en) Liquid crystal color display and method
US5132815A (en) Liquid crystal color display having volumes of the liquid crystal material without separating electrode means therebetween
CN1024300C (zh) 彩色液晶显示器
US7382424B2 (en) Reflective chiral-nematic liquid crystal display with broadband reflection
JP2677790B2 (ja) 液晶カラーデバイス
WO1988002128A1 (en) Liquid crystal color display and method
FI89311B (fi) Befordrande av spridningen i en spaenningskaenslig inkapslad vaetskekristall
JPH0634949A (ja) 液晶表示装置及びその製造方法
JPH07261156A (ja) 光散乱型液晶表示装置