JPH07207265A - スメクチック液晶材料混合物 - Google Patents
スメクチック液晶材料混合物Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 良好な配向と均一な外観を与えるスメクチッ
ク液晶装置に用いられるスメクチック液晶混合物を提供
する。 【構成】 液晶材料混合物であって、通常のデバイス動
作温度における傾斜キラルスメクチック相と、高温にお
けるコレステリック相と、コレステリック相からスメク
チック相への転移温度より少なくとも0.1℃上のコレ
ステリック相における4μm以上のコレステリックピッ
チと、層の厚さ以上のスメクチックピッチと、スメクチ
ック相における0.1nC/cm2以上の自発分極係数
とを有する。
ク液晶装置に用いられるスメクチック液晶混合物を提供
する。 【構成】 液晶材料混合物であって、通常のデバイス動
作温度における傾斜キラルスメクチック相と、高温にお
けるコレステリック相と、コレステリック相からスメク
チック相への転移温度より少なくとも0.1℃上のコレ
ステリック相における4μm以上のコレステリックピッ
チと、層の厚さ以上のスメクチックピッチと、スメクチ
ック相における0.1nC/cm2以上の自発分極係数
とを有する。
Description
本発明はスメクチック液晶材料混合物に係る。液晶材料
混合物は、液晶装置において用いるものである。液晶装
置は2枚のガラス板またはガラス壁の間に液晶材料の薄
い層を容れて成るのが普通である。両壁の内面側に薄い
透明電極をデポジットする。このような液晶層と壁と電
極とを組合せたものを液晶セルと称することが多い。2
つの電極間に電界を印加すると、液晶分子が電界内で回
転してオン状態になる。電界を除去すると、液晶分子は
反転してオフ状態に戻るが、このオフ状態はセルの組立
て前に壁に対して行なう表面処理および液晶材料の種類
によって決定される。オン状態とオフ状態では透光特性
に相違がある。装置によってはオン状態とオフ状態を視
覚的に判別するために1つまたはそれ以上の偏光子およ
び/または色素を要するものがある。大雑把に言って、
液晶材料にはネマチック,コレステリック,スメクチッ
クの3種類があり、それぞれ分子の秩序によって区別さ
れる。これらの材料が液晶相を示すのは、固相と等方性
液相との間の限られた温度範囲だけである。材料は液晶
相温度範囲内において、ネマチック,コレステリックま
たはスメクチックのうち1つまたはそれ以上の相を示す
ことがあるが、通常の場合はその動作温度範囲内で1種
類の液晶相のみ形成するような材料を選択する。一方の
壁部に電極を行形成し、他方の壁部に列形成した表示装
置が現在製造されている。これらは大型表示装置の上に
別個にアドレスできる素子から成るx,yマトリックス
を集合的に形成したものである。このような表示装置を
アドレスする方法の1つとしてマルチプレックス駆動、
即ち表示装置全体のアドレスを完了するまで1行毎に逐
次アドレスして行く方法がある。表示を必要とする毎に
これを反復する。別の種類の表示装置ではオン状態とオ
フ状態を用いて電気的に切換え可能な光学シャッタを形
成している。さらに別の種類の表示装置は光記憶装置と
して使用される。このような装置にネマチック,コレス
テリックおよびスメクチック液晶材料が使用されてい
る。多くの表示装置の持つ問題点は、2つの状態間での
切換えに要する時間、すなわち応答時間に関係するもの
である。表示装置は応答時間を短くする必要のある場合
が多い。ネマチック材料を90度捩れ構造とした場合、
応答時間は100ミリセカンドになるのが普通である。
スメクチック材料を含む装置はネマチック材料やコレス
テリック材料を用いた装置ほど広く使用されるには至っ
ていない。スメクチック材料を基材とした現存の表示装
置が所要の特性を満たしていなかったためである。最近
になって、切換え速度が速く、双安定特性を有する強誘
電性スメクチック装置に関心が持たれるようになった。
N.A.Clark & S.T.Lagerwal
l,App.Phys. Letters 36(1
1)1980 pp.899〜901を参照されたい。
傾斜スメクチック相(tilted smectic
phase)におけるキラル液晶材料、例えばSC *,
SI *,SF *,SJ *,SG *,SH *において強誘
電性を有することが知られている。これについては、
R.B.Meyer,L.Liebert, L.St
rzelecki andP.Keller, J.d
e Physigue(Lett),36,L−69
(1975)に記載されている。本発明による液晶材料
混合物は、(i) 通常のデバイス動作温度における傾
斜キラルスメクチック層と、高温におけるコレステリッ
ク層と、(ii) コレステリック相からスメクチック
相への転移温度より少なくとも0.1℃上のコレステリ
ック相における4μm以上のコレステリックピッチと、
(iii)層の厚さ以上のスメクチックピッチと、(i
v) スメクチック相における0.1nC/cm2以上
の自発分極係数と、(v) 少なくとも1種の左旋性コ
レステリック捩れ方向を有する材料成分と、(vi)
少なくとも1種の右旋性コレステリック捩れ方向を有す
る材料成分と、(vii)該左旋性および右旋性材料成
分は組み合わさって所要のコレステリックピッチを与え
ることと、(viii)該左旋性および右旋性材料成分
は加算される自発分極を有することと、を有する。良好
な配向を得るべく液晶材料をセルに封入するに際して加
熱するが、この加熱段階を行なうのは材料をセル壁間の
空間に導入する前後何れでも良い。液晶材料は単一成分
としても良いし、複数成分の混合物としても良い。左旋
性コレステリック捩れ方向を有する1種またはそれ以上
のキラル成分と右旋性コレステリック捩れ方向を有する
1種またはそれ以上のキラル成分を併用することもでき
る。このような混合物を用いた場合、左旋性成分はいず
れも右旋性成分のラセミ体とすることはできない。この
キラル混合物はキラルスメクチック物質そのものであっ
ても良いし、あるいは非キラルおよび/またはラセミ傾
斜スメクチック液晶ホスト材料に加える添加剤として使
用しても良い。あるいはまた、キラル成分に同一のコレ
ステリック捩れ方向を持たせてコレステリックピッチを
与えても良く、PSは上記数値とする。スメクチック相
は温度によりC*,I*,F*,J*,G*,K*,H
*のキラル傾斜スメクチック相のうち少なくとも1つを
有し、コレステリック相からスメクチック相へ転移する
間にスメクチックA相を含む場合がある。材料層の厚さ
は15μmまで、またはそれ以上とすることができる
が、普通は1〜12μm、例えば2μmや6μmであ
る。コレステリック相からスメクチック相への転移に近
いコレステリック相において材料にπ以上の捩りが生じ
るのを防止するために、p/d比を十分に大きくする。
理想的にはピッチPを約2dより大きくして、転移近辺
でのコレステリック相ではπ以下の捩りしか生じないよ
うにする。理想的に言うとこのpの値をコレステリック
相全体に亘って大きくし、好ましくはスメクチック/コ
レステリック相転移温度から上5℃に亘って大きくす
る。スメクチック相におけるピッチは層の厚さ以上とす
る。自発分極係数PSは少なくとも0.1nC/c
m2、好適には1nC/cm2またはそれ以上とする。
キラル成分全部にPSの大きな値とPSの同じ向き(s
ense)を持たせることができる。あるいはまた1つ
またはそれ以上の成分のPS値を反対方向にして正味の
PSを大きなものにすることもできる。混合物によって
は、コレステリック相からスメクチック相への転移温度
の±5℃の範囲内において冷却速度を0.05゜/分か
ら2℃/分の間にする。冷却速度はコレステリック相で
の補整量によって決まる。十分に補整された材料の場
合、例えば20℃/分またはそれ以上の速い速度で有利
に冷却し得る。本発明によると、傾斜キラルスメクチッ
ク液晶デバイスに使用する液晶材料は、通常のデバイス
動作温度において傾斜キラルスメクチック相を有し、高
温においてコレステリック相を有する材料から成り、該
材料はコレステリック相からスメクチック相への転移温
度から少なくとも0.1℃上におけるコレステリック相
において4μm以上のコレステリックピッチを有し、ス
メクチック相において大きな自発分極係数PSを有す
る。デバイスの動作温度は普通0℃〜40℃の範囲内で
あるが、装置への搭載時の高い方の動作温度が約100
℃またはそれ以上になるデバイスもある。キラル成分を
ネマチック液晶材料に使用することは周知となってい
る。キラル成分を添加することによってネマチック材料
のディレクタに捩れ方向を与えて、コレステリック材料
となる。この時の捩れ方向は時計廻りまたは逆時計廻
り、すなわち右旋回または左旋回の何れでも良い。反対
の捩れの2種類のキラル材料を添加すると、混合物の組
成および温度によって捩れがゼロになる場合もある。化
合物の中には右旋回力と左旋回力の両方を備える分子を
持つものがあるが、これ等が光学的異性体である。光学
的異性体が同量ずつ存在する場合はラセミ混合物が形成
される。ラセミ混合物は通常の非キラル液晶材料と判別
不能である。図1と図2のセル1はスペーサリング4お
よび/または分散スペーサにより約1〜6μmの間隔を
あけて配設した2つのガラス壁2,3を含んで成る。透
明酸化錫から成る電極構造5,6を両壁の内面上に形成
する。これらの電極は従来の行列形状としてもよいし、
7セグメント表示装置としても良い。セル壁2,3およ
びスペーサリング4の間に液晶材料層7を入れる。セル
1の前後に偏光子8,9が配設される。各偏光子の光軸
の整列については後述する。概略的には両偏光子を交差
させ、一方の偏光子の光軸を液晶分子の整列方向と略平
行または垂直にする。直流電圧源10が制御ロジック1
1を介して駆動回路12,13に電力を供給する。駆動
回路12,13はリード線14,15により電極構造
5,6とそれぞれ接続されている。セル壁2,3は組立
て前に薄いポリアミドまたはポリイミド層を展延し、乾
燥した後、必要に応じて硬化させ、その後柔軟な布(レ
ーヨン等)を用いて一方向R1,R2に擦過して表面処
理を行なう。このような周知の処理により、液晶分子が
表面配向するようになる。分子は擦過方向R1,R2に
沿って、表面に対して約2度の角度でそれ自体で配向す
る。方向R1,R2は同じ方向でも反対方向でも良い。
R1,R2を同一方向にした場合、接触する液晶分子が
層の中心に向かって傾斜し、層の厚さ方向全体において
スプレイ配置(splayed configurat
ion)をとる。酸化ケイ素をセル壁上に斜めに蒸着す
るという周知の方法により表面配向を与えることもでき
る。擦過配向の場合は、配向を同一方向または反対方向
で平行にし得る。選択的方法として、一方のセル壁を被
覆しないまま残すかあるいはポリアミド等で被覆して擦
過しない方法をとることもできる。このとき配向は他方
の擦過壁面によって与えられる。このデバイスは透過モ
ードまたは反射モードで動作することができる。前者の
場合、例えばタングステン電球からデバイスを通過する
光が選択的に透過あるいは遮断されて所望の表示を形成
する。反射モードでは、第2偏光子9の後方に鏡を配置
して、周囲光をセル1および2つの偏光子を通して反射
させる。鏡に部分的に反射させることによって、装置を
透過モードと反射モードの両方で動作させることができ
る。多色性色素を材料7に添加することもできる。この
場合は偏光子が1つでも良い。セル内部での液晶分子の
配向状態を理想化した上やや単純化して概略的に示した
のが図3,4,5である。実際にはセル壁の表面効果も
あって、図示のものと相当異なる配列になる場合もあ
る。図3はスメクチックA(SA)材料層7を示す。方
向を定義するためにx,y,z軸を使用する。液晶層は
x,y平面にあり、層の厚さ方向がz方向である。擦過
方向R1,R2は上下壁に関してそれぞれ+xおよび−
xの方向である。このような配列のSA材料に関して
は、個々の分子21がy−z平面に対して平行な層20
(20,202,203,……20n)においてx方向
に整列する。図4はスメクチックC(SC)材料層を示
す。表面整列は図3と同じく+xと−xの方向である。
図3と同様液晶分子21はy−z平面に平行の層20を
形成する。但しSC分子21は各層において傾斜形態を
とる。傾斜はx−y平面においてx軸に対して角度θで
ある。θは材料の組成および温度によるが、一般に15
〜25度である。図5はスメクチックC* (SC *)
材料層7におけるスメクチックピッチを示す。この層は
複数の層20n (層構成については図3を参照)を形
成する。各層において分子21nがx軸に対して15〜
25度の角度を成し、この15〜25度の角度が層20
毎に変化している。全体として分子はx軸と一致する捩
れ軸を有する捩れ構造を形成している。図5では順次層
の分子配向21が各層毎に45度ずつ方向(傾斜方位)
を変えながら円錘の表面に沿っている様子を表わしてい
る。図5の構造を傾斜キラルスメクチック相と称する。
このような材料は、スメクチック材料にキラル材料を添
加することによって製造することができる。キラル添加
物の捩れ方向は時計廻り方向と逆時計廻り方向の何れで
も良いが、化合物によっては両方向の捩りを有する分子
を持つものもある。この場合の材料はラセミ化合物とす
ることができる。傾斜キラルスメクチック材料は自発分
極を有し得、分子の形状により2つの対抗する自発分極
方向が存在する。ラセミ材料においては、2つの自発分
極(PS)方向が等しく、相殺し合って正味のPSは存
在しなくなる。捩れ方向の対抗するキラル化合物の混合
物を用いた場合、PSは正,負の何れにでもすることが
できる。正味のPSが存在すると仮定した場合、その混
合物は強誘電性を呈する。配向したSC *層7を製造す
る方法の1つとして、材料を加熱してSA相にし、SA
相においてセル表面処理により配向させた後冷却してS
C *相にする方法がある。残念ながらこの冷却工程によ
り材料が小さなフォーカルコニック構造に形成されるこ
とにもなり、この状態では分子層が互いに角度の異なる
多数の平面をとる。本発明によればスメクチック相より
上にコレステリック相を有する材料を提供するので、適
当なコレステリックピッチを与えることによってこの問
題を解決した。この材料は温度上昇に伴なって:固体−
スメクチックX*−スメクチックA−コレステリック−
等方性、および固体−スメクチックX*−コレステリッ
ク−等方性の相を有する材料である。上記においてX*
はC*,I*,F*,J*,G*,K*,H*のうち少
なくとも1つを指す。このようなスメクチック相を1つ
以上有する材料については、相が温度と共に変化する。
コレステリック相におけるピッチpは、約2/3dの時
3πの捩れが生じ得るが、pを約dとすると2πの捩れ
となる。pを約2d以上とするとπ以下の捩れとなる
が、p>4dでは捩りがゼロになる。従ってp>4dが
好適である。このコレステリックピッチは、スメクチッ
ク/コレステリック相転移温度から上0.1℃の温度範
囲に亘って必要である。好ましくはこの範囲は転移の上
5℃であり、理想的にはコレステリック相全体に亘って
示すものである。上記の材料を達成する方法はいくつか
ある。例えば、1種またはそれ以上の左旋性コレステリ
ック捩れ方向を有するキラル成分と1種またはそれ以上
の右旋性コレステリック捩れ方向を有するキラル成分と
を左旋性成分の中に右旋性成分のラセミ化合物となるも
のが無いことを条件として組合わせる方法がある。この
ような混合物が必要なスメクチック相を有する場合はそ
れ自身で使用することもできる。あるいはまた、キラル
混合物を非キラルまたはラセミ液晶材料、例えばスメク
チックCホスト材料に添加しても良い。異なるキラル成
分は異なる温度/ピッチ特性を有する場合がある。その
場合は結果的に得られるピッチがスメクチック/コレス
テリック相転移温度から上の温度範囲において所要の値
を有するようにする必要がある。捩れ方向が逆のキラル
成分を使用する場合、結果的に得られる混合物が所要の
自発分極値PSを有するようにする必要がある。従っ
て、コレステリック捩れ方向とは無関係に全てのキラル
成分のSC *分極を同じ方向にすることができる。すな
わちPSが合算される。あるいはまた1つまたはそれ以
上のキラル成分のPSを反対方向にして、正味のPSを
充分な値とすることもできる。上記の材料を獲得するも
う1つの方法として、同一のコレステリック捩れ方向お
よびSC *分極方向を有するがそれでもなお上記のコレ
ステリックピッチ値を満足するキラル成分を1種または
それ以上使用する方法がある。このような混合物を単独
で用いるか、あるいは例えばSCホスト材料のような非
キラルまたはラセミ液晶材料と併用することができる。
コレステリック相のピッチを大きくする結果、その材料
は冷却されると、セル壁処理による均等な配向を有する
SA相になる。その結果が図3に示す整列である。さら
に冷却すると、SC *ピッチが十分に長い混合物につい
ては図6に示した配向に近い配向を有するSC *相とな
って表面配向が螺旋ピッチを解く、すなわちSC *ピッ
チが約dである。ピッチ長がそれより短かいものについ
ては図5のような配向になる。SA相のない材料は冷却
された時コレステリック相からキラルスメクチック相に
なる。コレステリックピッチが十分に長いと仮定する
と、そのセルはS*相において十分に配向する。傾斜ス
メクチック相でのピッチは約1μm以上、好適にはそれ
よりはるかに大きくする。コレステリック相におけるピ
ッチの補整を図示したのが図7(a),(b),(c)
である。図7(a)はコレステリック相からスメクチッ
ク相への転移を有する非補整材料に関するコレステリッ
クピッチ対温度の関係を示す。この転移においてピッチ
は無限大に向かう。図7(b)に示す補整材料は転移温
度より数度上がったところでピッチが無限大に大きくな
り、それ以降ピッチが小さくなることを示している。図
7(c)では、ピッチが無限大に向かう補整温度が、ス
メクチック相/コレステリック相転移温度のすぐ上に生
じることを示している。適当な材料を選択することによ
って、このようなピッチの増大が生じる個所をさらに転
移温度に近付けることもできるが、数度の相違が最終的
結果に影響を及ぼすことはないと考えられる。ドーパン
トの中にはCC10,CC12のように少量を単独で用
いて図7(c)に示すような特性を与えられるものがあ
る。この場合の材料は図7(b)のように補整されるの
ではなく、固有に長いピッチを有するものである。十分
な大きさの直流パルスを電極5,6に印加すると、分子
はパルスの極性に応じて2種類の整列D1,D2のうち
何れか一方をとる。これを図6の21,22に示す。こ
れらの整列がゼロ電界整列に相当しないかも知れないこ
とに注意されたい。2つの分子方向D1,D2が2種類
のPS方向、すなわちアップ方向とダウン方向を示して
いる。偏光子8,9が、それぞれの光軸を直交させ、何
れか一方の偏光子8または9の光軸を方向21または2
2に平行にした状態で配設される。あるいはまた、偏光
子8,9の軸を平行でも直交でもない方向に配設しても
良い。それぞれの場合において、2つの切換え状態にお
いて異なる効果が観察される。直流パルスを印加するに
従って、セルが暗状態と明状態の間で高速に変化するの
が観察される。方向21と22間の角度は液晶材料によ
って決まるが、約45度が理想的である。選択的方法と
して液晶材料の中に色素を添加した場合は、方向21と
22間の理想的角度が約90度であり、単独の偏光子を
2つの方向21,22の何れか一方に一致させるかある
いはそれに対して垂直に整列させる。図8はある材料混
合物、すなわち例5について温度と共に角度θ(21,
22間の角度の半分)の変化する様子を示す。同じ例5
の材料に関して温度に伴なうPSの変化を示したのが図
9である。電極5,6がシート電極の場合、セル1をシ
ャッタとして使用することもできる。2種類の切換え状
態のセルにおいて光を遮断したり透過したりする。この
ようなシャッタと着色偏光子を組合せてカラースイッチ
を構成し、単色(monochrome)陰極線管
(C.R.T.)の正面に配設することもできる。同様
の構成がG.B.1,491,471に記載されてい
る。ここではC.R.Tは2つの異なる波長で発光す
る。カラースイッチを切換えて1回に1フレームずつ2
種類の色を伝達する。これをC.R.T.と同期化し
て、2種類の色を表わす連続フレーム像を発する。観察
者の眼が2種類の着色像を1つの多色像として合成して
認識する程度にフレーム時間を早くする。本発明はセル
1の片側に無色偏光子を設け、セルの他方の側に2種類
の色、例えば赤と青の偏光子を設けることによりカラー
スイッチを提供する。これらの着色偏光子はそれぞれの
光軸を直交させて配設する。一方の着色偏光子の軸を無
色偏光子の軸と平行にする。G.B.1,491,47
1に記載のようにC.R.T.のフレーム速度でセルの
切換えを行なう。本発明によるセルは90度偏光スイッ
チとしても使用することができる。この場合は2つの切
換え状態21,22の一方において偏光子の一方が液晶
分子に平行になるように偏光子を配設する。第2偏光子
は第1偏光子に関して交差させる。2つの方向21,2
2間の角度は約45度である。複屈折Δnを周知の式Δ
nd/λより適当に決定して、光の偏光面を90度回転
させる。偏光スイッチは例えば三次元(3D)テレビに
有効である。三次元テレビでは左右のアイフレーム(e
ye frame)が交互に表示される。視聴者は偏光
眼鏡をかけ、テレビ画面の正面の偏光スイッチがフレー
ム速度と同期して切換えられる。これについてはG.
B.2,062,281Bに記載されている。視聴者が
テレビ画面の左右のアイフレームと同期して切換えられ
る左右眼用液晶シャッタを備える眼鏡をかけた場合にも
同様の効果を得ることができる。 使用材料例: キラル成分
混合物は、液晶装置において用いるものである。液晶装
置は2枚のガラス板またはガラス壁の間に液晶材料の薄
い層を容れて成るのが普通である。両壁の内面側に薄い
透明電極をデポジットする。このような液晶層と壁と電
極とを組合せたものを液晶セルと称することが多い。2
つの電極間に電界を印加すると、液晶分子が電界内で回
転してオン状態になる。電界を除去すると、液晶分子は
反転してオフ状態に戻るが、このオフ状態はセルの組立
て前に壁に対して行なう表面処理および液晶材料の種類
によって決定される。オン状態とオフ状態では透光特性
に相違がある。装置によってはオン状態とオフ状態を視
覚的に判別するために1つまたはそれ以上の偏光子およ
び/または色素を要するものがある。大雑把に言って、
液晶材料にはネマチック,コレステリック,スメクチッ
クの3種類があり、それぞれ分子の秩序によって区別さ
れる。これらの材料が液晶相を示すのは、固相と等方性
液相との間の限られた温度範囲だけである。材料は液晶
相温度範囲内において、ネマチック,コレステリックま
たはスメクチックのうち1つまたはそれ以上の相を示す
ことがあるが、通常の場合はその動作温度範囲内で1種
類の液晶相のみ形成するような材料を選択する。一方の
壁部に電極を行形成し、他方の壁部に列形成した表示装
置が現在製造されている。これらは大型表示装置の上に
別個にアドレスできる素子から成るx,yマトリックス
を集合的に形成したものである。このような表示装置を
アドレスする方法の1つとしてマルチプレックス駆動、
即ち表示装置全体のアドレスを完了するまで1行毎に逐
次アドレスして行く方法がある。表示を必要とする毎に
これを反復する。別の種類の表示装置ではオン状態とオ
フ状態を用いて電気的に切換え可能な光学シャッタを形
成している。さらに別の種類の表示装置は光記憶装置と
して使用される。このような装置にネマチック,コレス
テリックおよびスメクチック液晶材料が使用されてい
る。多くの表示装置の持つ問題点は、2つの状態間での
切換えに要する時間、すなわち応答時間に関係するもの
である。表示装置は応答時間を短くする必要のある場合
が多い。ネマチック材料を90度捩れ構造とした場合、
応答時間は100ミリセカンドになるのが普通である。
スメクチック材料を含む装置はネマチック材料やコレス
テリック材料を用いた装置ほど広く使用されるには至っ
ていない。スメクチック材料を基材とした現存の表示装
置が所要の特性を満たしていなかったためである。最近
になって、切換え速度が速く、双安定特性を有する強誘
電性スメクチック装置に関心が持たれるようになった。
N.A.Clark & S.T.Lagerwal
l,App.Phys. Letters 36(1
1)1980 pp.899〜901を参照されたい。
傾斜スメクチック相(tilted smectic
phase)におけるキラル液晶材料、例えばSC *,
SI *,SF *,SJ *,SG *,SH *において強誘
電性を有することが知られている。これについては、
R.B.Meyer,L.Liebert, L.St
rzelecki andP.Keller, J.d
e Physigue(Lett),36,L−69
(1975)に記載されている。本発明による液晶材料
混合物は、(i) 通常のデバイス動作温度における傾
斜キラルスメクチック層と、高温におけるコレステリッ
ク層と、(ii) コレステリック相からスメクチック
相への転移温度より少なくとも0.1℃上のコレステリ
ック相における4μm以上のコレステリックピッチと、
(iii)層の厚さ以上のスメクチックピッチと、(i
v) スメクチック相における0.1nC/cm2以上
の自発分極係数と、(v) 少なくとも1種の左旋性コ
レステリック捩れ方向を有する材料成分と、(vi)
少なくとも1種の右旋性コレステリック捩れ方向を有す
る材料成分と、(vii)該左旋性および右旋性材料成
分は組み合わさって所要のコレステリックピッチを与え
ることと、(viii)該左旋性および右旋性材料成分
は加算される自発分極を有することと、を有する。良好
な配向を得るべく液晶材料をセルに封入するに際して加
熱するが、この加熱段階を行なうのは材料をセル壁間の
空間に導入する前後何れでも良い。液晶材料は単一成分
としても良いし、複数成分の混合物としても良い。左旋
性コレステリック捩れ方向を有する1種またはそれ以上
のキラル成分と右旋性コレステリック捩れ方向を有する
1種またはそれ以上のキラル成分を併用することもでき
る。このような混合物を用いた場合、左旋性成分はいず
れも右旋性成分のラセミ体とすることはできない。この
キラル混合物はキラルスメクチック物質そのものであっ
ても良いし、あるいは非キラルおよび/またはラセミ傾
斜スメクチック液晶ホスト材料に加える添加剤として使
用しても良い。あるいはまた、キラル成分に同一のコレ
ステリック捩れ方向を持たせてコレステリックピッチを
与えても良く、PSは上記数値とする。スメクチック相
は温度によりC*,I*,F*,J*,G*,K*,H
*のキラル傾斜スメクチック相のうち少なくとも1つを
有し、コレステリック相からスメクチック相へ転移する
間にスメクチックA相を含む場合がある。材料層の厚さ
は15μmまで、またはそれ以上とすることができる
が、普通は1〜12μm、例えば2μmや6μmであ
る。コレステリック相からスメクチック相への転移に近
いコレステリック相において材料にπ以上の捩りが生じ
るのを防止するために、p/d比を十分に大きくする。
理想的にはピッチPを約2dより大きくして、転移近辺
でのコレステリック相ではπ以下の捩りしか生じないよ
うにする。理想的に言うとこのpの値をコレステリック
相全体に亘って大きくし、好ましくはスメクチック/コ
レステリック相転移温度から上5℃に亘って大きくす
る。スメクチック相におけるピッチは層の厚さ以上とす
る。自発分極係数PSは少なくとも0.1nC/c
m2、好適には1nC/cm2またはそれ以上とする。
キラル成分全部にPSの大きな値とPSの同じ向き(s
ense)を持たせることができる。あるいはまた1つ
またはそれ以上の成分のPS値を反対方向にして正味の
PSを大きなものにすることもできる。混合物によって
は、コレステリック相からスメクチック相への転移温度
の±5℃の範囲内において冷却速度を0.05゜/分か
ら2℃/分の間にする。冷却速度はコレステリック相で
の補整量によって決まる。十分に補整された材料の場
合、例えば20℃/分またはそれ以上の速い速度で有利
に冷却し得る。本発明によると、傾斜キラルスメクチッ
ク液晶デバイスに使用する液晶材料は、通常のデバイス
動作温度において傾斜キラルスメクチック相を有し、高
温においてコレステリック相を有する材料から成り、該
材料はコレステリック相からスメクチック相への転移温
度から少なくとも0.1℃上におけるコレステリック相
において4μm以上のコレステリックピッチを有し、ス
メクチック相において大きな自発分極係数PSを有す
る。デバイスの動作温度は普通0℃〜40℃の範囲内で
あるが、装置への搭載時の高い方の動作温度が約100
℃またはそれ以上になるデバイスもある。キラル成分を
ネマチック液晶材料に使用することは周知となってい
る。キラル成分を添加することによってネマチック材料
のディレクタに捩れ方向を与えて、コレステリック材料
となる。この時の捩れ方向は時計廻りまたは逆時計廻
り、すなわち右旋回または左旋回の何れでも良い。反対
の捩れの2種類のキラル材料を添加すると、混合物の組
成および温度によって捩れがゼロになる場合もある。化
合物の中には右旋回力と左旋回力の両方を備える分子を
持つものがあるが、これ等が光学的異性体である。光学
的異性体が同量ずつ存在する場合はラセミ混合物が形成
される。ラセミ混合物は通常の非キラル液晶材料と判別
不能である。図1と図2のセル1はスペーサリング4お
よび/または分散スペーサにより約1〜6μmの間隔を
あけて配設した2つのガラス壁2,3を含んで成る。透
明酸化錫から成る電極構造5,6を両壁の内面上に形成
する。これらの電極は従来の行列形状としてもよいし、
7セグメント表示装置としても良い。セル壁2,3およ
びスペーサリング4の間に液晶材料層7を入れる。セル
1の前後に偏光子8,9が配設される。各偏光子の光軸
の整列については後述する。概略的には両偏光子を交差
させ、一方の偏光子の光軸を液晶分子の整列方向と略平
行または垂直にする。直流電圧源10が制御ロジック1
1を介して駆動回路12,13に電力を供給する。駆動
回路12,13はリード線14,15により電極構造
5,6とそれぞれ接続されている。セル壁2,3は組立
て前に薄いポリアミドまたはポリイミド層を展延し、乾
燥した後、必要に応じて硬化させ、その後柔軟な布(レ
ーヨン等)を用いて一方向R1,R2に擦過して表面処
理を行なう。このような周知の処理により、液晶分子が
表面配向するようになる。分子は擦過方向R1,R2に
沿って、表面に対して約2度の角度でそれ自体で配向す
る。方向R1,R2は同じ方向でも反対方向でも良い。
R1,R2を同一方向にした場合、接触する液晶分子が
層の中心に向かって傾斜し、層の厚さ方向全体において
スプレイ配置(splayed configurat
ion)をとる。酸化ケイ素をセル壁上に斜めに蒸着す
るという周知の方法により表面配向を与えることもでき
る。擦過配向の場合は、配向を同一方向または反対方向
で平行にし得る。選択的方法として、一方のセル壁を被
覆しないまま残すかあるいはポリアミド等で被覆して擦
過しない方法をとることもできる。このとき配向は他方
の擦過壁面によって与えられる。このデバイスは透過モ
ードまたは反射モードで動作することができる。前者の
場合、例えばタングステン電球からデバイスを通過する
光が選択的に透過あるいは遮断されて所望の表示を形成
する。反射モードでは、第2偏光子9の後方に鏡を配置
して、周囲光をセル1および2つの偏光子を通して反射
させる。鏡に部分的に反射させることによって、装置を
透過モードと反射モードの両方で動作させることができ
る。多色性色素を材料7に添加することもできる。この
場合は偏光子が1つでも良い。セル内部での液晶分子の
配向状態を理想化した上やや単純化して概略的に示した
のが図3,4,5である。実際にはセル壁の表面効果も
あって、図示のものと相当異なる配列になる場合もあ
る。図3はスメクチックA(SA)材料層7を示す。方
向を定義するためにx,y,z軸を使用する。液晶層は
x,y平面にあり、層の厚さ方向がz方向である。擦過
方向R1,R2は上下壁に関してそれぞれ+xおよび−
xの方向である。このような配列のSA材料に関して
は、個々の分子21がy−z平面に対して平行な層20
(20,202,203,……20n)においてx方向
に整列する。図4はスメクチックC(SC)材料層を示
す。表面整列は図3と同じく+xと−xの方向である。
図3と同様液晶分子21はy−z平面に平行の層20を
形成する。但しSC分子21は各層において傾斜形態を
とる。傾斜はx−y平面においてx軸に対して角度θで
ある。θは材料の組成および温度によるが、一般に15
〜25度である。図5はスメクチックC* (SC *)
材料層7におけるスメクチックピッチを示す。この層は
複数の層20n (層構成については図3を参照)を形
成する。各層において分子21nがx軸に対して15〜
25度の角度を成し、この15〜25度の角度が層20
毎に変化している。全体として分子はx軸と一致する捩
れ軸を有する捩れ構造を形成している。図5では順次層
の分子配向21が各層毎に45度ずつ方向(傾斜方位)
を変えながら円錘の表面に沿っている様子を表わしてい
る。図5の構造を傾斜キラルスメクチック相と称する。
このような材料は、スメクチック材料にキラル材料を添
加することによって製造することができる。キラル添加
物の捩れ方向は時計廻り方向と逆時計廻り方向の何れで
も良いが、化合物によっては両方向の捩りを有する分子
を持つものもある。この場合の材料はラセミ化合物とす
ることができる。傾斜キラルスメクチック材料は自発分
極を有し得、分子の形状により2つの対抗する自発分極
方向が存在する。ラセミ材料においては、2つの自発分
極(PS)方向が等しく、相殺し合って正味のPSは存
在しなくなる。捩れ方向の対抗するキラル化合物の混合
物を用いた場合、PSは正,負の何れにでもすることが
できる。正味のPSが存在すると仮定した場合、その混
合物は強誘電性を呈する。配向したSC *層7を製造す
る方法の1つとして、材料を加熱してSA相にし、SA
相においてセル表面処理により配向させた後冷却してS
C *相にする方法がある。残念ながらこの冷却工程によ
り材料が小さなフォーカルコニック構造に形成されるこ
とにもなり、この状態では分子層が互いに角度の異なる
多数の平面をとる。本発明によればスメクチック相より
上にコレステリック相を有する材料を提供するので、適
当なコレステリックピッチを与えることによってこの問
題を解決した。この材料は温度上昇に伴なって:固体−
スメクチックX*−スメクチックA−コレステリック−
等方性、および固体−スメクチックX*−コレステリッ
ク−等方性の相を有する材料である。上記においてX*
はC*,I*,F*,J*,G*,K*,H*のうち少
なくとも1つを指す。このようなスメクチック相を1つ
以上有する材料については、相が温度と共に変化する。
コレステリック相におけるピッチpは、約2/3dの時
3πの捩れが生じ得るが、pを約dとすると2πの捩れ
となる。pを約2d以上とするとπ以下の捩れとなる
が、p>4dでは捩りがゼロになる。従ってp>4dが
好適である。このコレステリックピッチは、スメクチッ
ク/コレステリック相転移温度から上0.1℃の温度範
囲に亘って必要である。好ましくはこの範囲は転移の上
5℃であり、理想的にはコレステリック相全体に亘って
示すものである。上記の材料を達成する方法はいくつか
ある。例えば、1種またはそれ以上の左旋性コレステリ
ック捩れ方向を有するキラル成分と1種またはそれ以上
の右旋性コレステリック捩れ方向を有するキラル成分と
を左旋性成分の中に右旋性成分のラセミ化合物となるも
のが無いことを条件として組合わせる方法がある。この
ような混合物が必要なスメクチック相を有する場合はそ
れ自身で使用することもできる。あるいはまた、キラル
混合物を非キラルまたはラセミ液晶材料、例えばスメク
チックCホスト材料に添加しても良い。異なるキラル成
分は異なる温度/ピッチ特性を有する場合がある。その
場合は結果的に得られるピッチがスメクチック/コレス
テリック相転移温度から上の温度範囲において所要の値
を有するようにする必要がある。捩れ方向が逆のキラル
成分を使用する場合、結果的に得られる混合物が所要の
自発分極値PSを有するようにする必要がある。従っ
て、コレステリック捩れ方向とは無関係に全てのキラル
成分のSC *分極を同じ方向にすることができる。すな
わちPSが合算される。あるいはまた1つまたはそれ以
上のキラル成分のPSを反対方向にして、正味のPSを
充分な値とすることもできる。上記の材料を獲得するも
う1つの方法として、同一のコレステリック捩れ方向お
よびSC *分極方向を有するがそれでもなお上記のコレ
ステリックピッチ値を満足するキラル成分を1種または
それ以上使用する方法がある。このような混合物を単独
で用いるか、あるいは例えばSCホスト材料のような非
キラルまたはラセミ液晶材料と併用することができる。
コレステリック相のピッチを大きくする結果、その材料
は冷却されると、セル壁処理による均等な配向を有する
SA相になる。その結果が図3に示す整列である。さら
に冷却すると、SC *ピッチが十分に長い混合物につい
ては図6に示した配向に近い配向を有するSC *相とな
って表面配向が螺旋ピッチを解く、すなわちSC *ピッ
チが約dである。ピッチ長がそれより短かいものについ
ては図5のような配向になる。SA相のない材料は冷却
された時コレステリック相からキラルスメクチック相に
なる。コレステリックピッチが十分に長いと仮定する
と、そのセルはS*相において十分に配向する。傾斜ス
メクチック相でのピッチは約1μm以上、好適にはそれ
よりはるかに大きくする。コレステリック相におけるピ
ッチの補整を図示したのが図7(a),(b),(c)
である。図7(a)はコレステリック相からスメクチッ
ク相への転移を有する非補整材料に関するコレステリッ
クピッチ対温度の関係を示す。この転移においてピッチ
は無限大に向かう。図7(b)に示す補整材料は転移温
度より数度上がったところでピッチが無限大に大きくな
り、それ以降ピッチが小さくなることを示している。図
7(c)では、ピッチが無限大に向かう補整温度が、ス
メクチック相/コレステリック相転移温度のすぐ上に生
じることを示している。適当な材料を選択することによ
って、このようなピッチの増大が生じる個所をさらに転
移温度に近付けることもできるが、数度の相違が最終的
結果に影響を及ぼすことはないと考えられる。ドーパン
トの中にはCC10,CC12のように少量を単独で用
いて図7(c)に示すような特性を与えられるものがあ
る。この場合の材料は図7(b)のように補整されるの
ではなく、固有に長いピッチを有するものである。十分
な大きさの直流パルスを電極5,6に印加すると、分子
はパルスの極性に応じて2種類の整列D1,D2のうち
何れか一方をとる。これを図6の21,22に示す。こ
れらの整列がゼロ電界整列に相当しないかも知れないこ
とに注意されたい。2つの分子方向D1,D2が2種類
のPS方向、すなわちアップ方向とダウン方向を示して
いる。偏光子8,9が、それぞれの光軸を直交させ、何
れか一方の偏光子8または9の光軸を方向21または2
2に平行にした状態で配設される。あるいはまた、偏光
子8,9の軸を平行でも直交でもない方向に配設しても
良い。それぞれの場合において、2つの切換え状態にお
いて異なる効果が観察される。直流パルスを印加するに
従って、セルが暗状態と明状態の間で高速に変化するの
が観察される。方向21と22間の角度は液晶材料によ
って決まるが、約45度が理想的である。選択的方法と
して液晶材料の中に色素を添加した場合は、方向21と
22間の理想的角度が約90度であり、単独の偏光子を
2つの方向21,22の何れか一方に一致させるかある
いはそれに対して垂直に整列させる。図8はある材料混
合物、すなわち例5について温度と共に角度θ(21,
22間の角度の半分)の変化する様子を示す。同じ例5
の材料に関して温度に伴なうPSの変化を示したのが図
9である。電極5,6がシート電極の場合、セル1をシ
ャッタとして使用することもできる。2種類の切換え状
態のセルにおいて光を遮断したり透過したりする。この
ようなシャッタと着色偏光子を組合せてカラースイッチ
を構成し、単色(monochrome)陰極線管
(C.R.T.)の正面に配設することもできる。同様
の構成がG.B.1,491,471に記載されてい
る。ここではC.R.Tは2つの異なる波長で発光す
る。カラースイッチを切換えて1回に1フレームずつ2
種類の色を伝達する。これをC.R.T.と同期化し
て、2種類の色を表わす連続フレーム像を発する。観察
者の眼が2種類の着色像を1つの多色像として合成して
認識する程度にフレーム時間を早くする。本発明はセル
1の片側に無色偏光子を設け、セルの他方の側に2種類
の色、例えば赤と青の偏光子を設けることによりカラー
スイッチを提供する。これらの着色偏光子はそれぞれの
光軸を直交させて配設する。一方の着色偏光子の軸を無
色偏光子の軸と平行にする。G.B.1,491,47
1に記載のようにC.R.T.のフレーム速度でセルの
切換えを行なう。本発明によるセルは90度偏光スイッ
チとしても使用することができる。この場合は2つの切
換え状態21,22の一方において偏光子の一方が液晶
分子に平行になるように偏光子を配設する。第2偏光子
は第1偏光子に関して交差させる。2つの方向21,2
2間の角度は約45度である。複屈折Δnを周知の式Δ
nd/λより適当に決定して、光の偏光面を90度回転
させる。偏光スイッチは例えば三次元(3D)テレビに
有効である。三次元テレビでは左右のアイフレーム(e
ye frame)が交互に表示される。視聴者は偏光
眼鏡をかけ、テレビ画面の正面の偏光スイッチがフレー
ム速度と同期して切換えられる。これについてはG.
B.2,062,281Bに記載されている。視聴者が
テレビ画面の左右のアイフレームと同期して切換えられ
る左右眼用液晶シャッタを備える眼鏡をかけた場合にも
同様の効果を得ることができる。 使用材料例: キラル成分
【表1】 分極の符号はS.T.Lagerwall並びにI D
ahl, Mol Cryst.Liq.Cryst.
114 p.151(1980)による。コレステリッ
ク捩れ方向およびキラル基の絶対配置についてはG.
W.Gray並びにD.G.McDonnell, M
ol Cryst.Liq.Cryst.34,p.2
11(1977)に記載の慣例による: D:右旋性 L:左旋性 非キラル材料
ahl, Mol Cryst.Liq.Cryst.
114 p.151(1980)による。コレステリッ
ク捩れ方向およびキラル基の絶対配置についてはG.
W.Gray並びにD.G.McDonnell, M
ol Cryst.Liq.Cryst.34,p.2
11(1977)に記載の慣例による: D:右旋性 L:左旋性 非キラル材料
【表2】 ラセミ材料
【表3】 SCホスト混合物 コード 組成 遷移温度(℃) H1:− M1+M2+M3(1:1:1)Is151.7N 112.7SA 107.3SC 27.8S H2:− M2+M3+R1(1:1:1) H3:− M1+M6+M4(1:1:1)Is N 60 SC H4:− M2+M3+M5(1:1:1)Is 155.8 N 89.7 SC 15固体 注:Is=等方性、N=ネマチック、S=スメクチッ
ク、Ch=コレステリック。 スメクチック材料で下付き文字の付いていないのは特定
の相が未知のものである。 例1: (a)7.8%R1 (b)2.2%CC1 (c)90%M6 この材料は温度上昇と共に相が 固体=CC *−SA−コレステリック−等方相 の順に変化した。材料(a)と材料(b)はコレステリ
ックの捩れ方向が反対であるが、SC *分極の方向は同
じである。6μm厚の層を有するセルにおいて試験する
と、冷却してSA相、次いでSC *相とした時優れた配
向が達成された。12μm厚の層を有するセルにおいて
試験した場合は、加熱コレステリック相でpi(180
゜)捩れを示した。冷却速度を例えば約0.2℃/分と
遅くすると、配向が良くなり、強誘電性効果を用いて装
置の切換えを容易に行なうことができた。自発分極PS
を測定すると約1nC/cm2であった。下記の例2,
3,4では補整キラル混合物を使用する。これらの混合
物はコレステリック捩れ方向が反対であるがS*自発分
極方向が同じであるキラル成分で構成する。 例2 CD1:23%CC1+77%CC3 この材料は等方性114゜コレステリック93.4゜S
A 71.5゜ SC *50゜固体の相転移温度を有す
る。コレステリックピッチ対温度曲線が第7b図と同様
になり、補整温度(すなわちピッチが無限大になる温
度)は約99℃に発生する。2μmセルにおいて、SA
からコレステリック相への転移温度の上1℃までπの捩
れ状態を維持することができる。緩慢に冷却することに
よりスメクチック相において良好な配向を達成すること
ができる。61.5℃において混合物はPSは約25n
C/cm2を示し、傾斜角(すなわち半円錘角)は約1
8.5゜であった。 例3 CD3:22%CC1+78%CC3 この材料は、等方性115゜コレステリック94.6゜
SA72.6゜SC *47゜固体の相転移温度を有す
る。コレステリックピッチ対温度曲線は第7b図と同様
であり、補整温度(すなわちピッチが無限大になる温
度)は約98℃において生じる。2μmセルにおいて、
捩れ0度の状態が得られる。またSAからコレステリッ
ク相への転移温度から上〜6℃までπの捩れを維持する
ことができる。 例4 CD9:20%CC8+80%CC3 この材料は、等方性120.1°コレステリック93.
0゜SA78.0゜SC *43゜固体の相転移温度を有
する。コレステリックピッチ対温度曲線は第7b図と同
様であり、補整温度(すなわちピッチが無限大になる温
度)は〜102℃において生じる。6μmセルにおい
て、SAからコレステリック相への転移温度から上0.
5℃までπの捩れ状態を獲得することができる。例5,
6,7,8ではSCホスト材料に補整キラル混合物を加
えたものを使用する。 例5 CM6:43.5%CD3+56.5%H1 この材料の相転移温度値は等方性132.8゜コレステ
リック106.8゜SA83.9゜SC *14゜S?−
固体である。S?は未知のスメクチック相である。ピッ
チ対温度曲線は図7bと同様であり、〜113゜におい
て補整される(すなわちピッチが無限大になる)。2μ
mセルにおいてはSAからコレステリック相への転移温
度から上14℃まで、6μmのセルにおいては8℃まで
捩れ0度の状態が得られる。図8と図9はCM6に関し
て傾斜角(すなわち半円錘角)と自発分極PSを温度の
関数として示したものである。 例6 CM8 19.6%(49%CC1+51%CC4)+
80.4%H1 この材料は、等方性126,1゜コレステリック84゜
SA65゜SC *5゜Sの相転移温度値を有する。ピッ
チ対温度曲線は図7bと同様であり、約119.5にお
いて補整される(すなわちピッチが無限大になる)。2
μmセルにおいて、スメクチックAからコレステリック
相への転移温度から上数℃に亘って捩れ0度の状態が獲
得される。 例7 CM3:40%(20%CC1+80%CC3)+60
%H3 この材料は等方性127.5℃コレステリック92.4
゜SA72゜ SC *10゜Sの相転移温度を有する。
ピッチ対温度曲線は第7c図と同様である。6μmセル
において、スメクチックAからコレステリック相への転
移温度の上3℃まで捩れゼロの状態が獲得される。 例8 CM11:25%CD9+75%H4 この材料は等方性147.1゜コレステリック101.
1°SA 85.1゜SC *13゜Sの相転移温度を有
する。ピッチ対温度曲線は第7b図と同様であり、補整
温度(すなわちピッチが無限大になる温度)は〜119
℃において生じる。2μmセルにおいて、スメクチック
A相からコレステリック相への転移温度のすぐ上におい
て捩れ0度の状態が獲得される。 例9 CM13:90%(90%H4+10%M7)+10%
(49%CC1+51%CC4) 等方性 135゜コレステリック52.3゜SC *−1
5゜S?−25゜S。S?は未知スメクチック相を示
す。6μmセルにおいて、スメクチックC相からコレス
テリック相への転移温度から上〜10℃まで捩れ0度の
状態が獲得される。30℃での混合物の自発分極は3.
4nC/cm2で、傾斜角度(すなわち半円錘角)は2
1度であった。 例10 CM15:15.9%(31.4%CC9+68.6%
CC4)+94.1%H1 等方性135℃コレステリック56.1゜SC *20゜
固体。6μmのセルにおいて、スメクチックC*相から
コレステリック相への転移温度から上数度に亘ってπの
捩れ状態が維持された。臨界的に冷却してSC *相にし
た後は配向が悪くなったが、約20Vpk10Hz矩形
波を印加することによってスメクチックC*相で捩れ0
度の配向を生じさせることができた。丁度コレステリッ
ク相に入ったところまで再加熱した後、適当な符号の直
流電界を用いて冷却することにより所望の配向が与えら
れた。この混合物の自発分極は50℃と30℃において
それぞれ2nC/cm2と6.2nC/cm2である。
例11と例12ではSCホスト材料の中に1種類のコレ
ステリック捩れ方向のキラル成分を加えたものを使用す
る。 例11 LPC2:1%CC10+99%H1 この混合物は、等方相151゜コレステリック113.
5゜SA104.5゜SC *28゜Sの相転移温度を有
する。コレステリックピッチ対温度曲線は第7c図と同
様である。2μmのセルにおいて、スメクチックA相か
らコレステリック相への転移温度から上〜0.5℃に亘
って捩れ0度状態を獲得できる。混合物の自発分極は8
0℃と40℃においてそれぞれ1.7nC/cm2と
4.2nC/cm2であった。 例12 LPC3:1%CC10+99%H4 この混合物は、等方性158°コレステリック91゜S
A89゜SC *18゜S?8゜Sの相転移温度を有す
る。コレステリックピッチ対温度曲線は第7c図と同様
である。2μmのセルにおいて、スメクチックA相から
コレステリック相への相転移温度から上〜4゜に亘って
捩れ0度の状態を獲得することができる。 例13 LPC6:0.5%CC10+99.5%(95%H4
+5%M7)等方性152゜コレステリック76.8゜
SC*<0゜S。 「<0゜」は零度以下の転移温度を示す。6μmのセル
において、スメクチックC*相からコレステリック相へ
の転移温度から上0.2℃までに亘って捩れ0度の状態
を獲得することができる。 例14 UCM30:92.5%(85%H4+15%M7)+
7.5%CC12 この混合物は、Is155.8゜Ch60.5゜SC *
15゜Sの相を有する。コレステリックピッチ対温度曲
線は第7(c)図と同様である。50.5℃でのPSが
4.4nC/cm2、25℃で8.4nC/cm2であ
る。厚さ6.2μmのセルにおいて、SC *相からコレ
ステリック相への転移温度から上〜7℃に亘って捩り0
度の状態を達成することができる。 例15 CM20:85%H1+15%CD18 この混合物は、Is133.7゜Ch92.8゜SA6
3.2゜SC *の相を有する。厚さ2μmのセルにおい
て、SA相からCh相への転移温度のすぐ上で捩れ0度
の状態を獲得することができる。25℃でのPSが18
nC/cm2である。 CD18=34%CC1+66%CC11 例16 LPM13:72.5%H1+25%M7+2.5%C
C13 Is118゜Ch56.3゜SC *<0゜固体 20℃でのPS=10nC/cm2、46℃で5nC/
cm2。この材料は2μmのセルにおいてコレステリッ
ク相中捩れ0度の状態を示す。次に、添付図面を参照し
ながら本発明の一形式について例示的意味に限って説明
することにする。
ク、Ch=コレステリック。 スメクチック材料で下付き文字の付いていないのは特定
の相が未知のものである。 例1: (a)7.8%R1 (b)2.2%CC1 (c)90%M6 この材料は温度上昇と共に相が 固体=CC *−SA−コレステリック−等方相 の順に変化した。材料(a)と材料(b)はコレステリ
ックの捩れ方向が反対であるが、SC *分極の方向は同
じである。6μm厚の層を有するセルにおいて試験する
と、冷却してSA相、次いでSC *相とした時優れた配
向が達成された。12μm厚の層を有するセルにおいて
試験した場合は、加熱コレステリック相でpi(180
゜)捩れを示した。冷却速度を例えば約0.2℃/分と
遅くすると、配向が良くなり、強誘電性効果を用いて装
置の切換えを容易に行なうことができた。自発分極PS
を測定すると約1nC/cm2であった。下記の例2,
3,4では補整キラル混合物を使用する。これらの混合
物はコレステリック捩れ方向が反対であるがS*自発分
極方向が同じであるキラル成分で構成する。 例2 CD1:23%CC1+77%CC3 この材料は等方性114゜コレステリック93.4゜S
A 71.5゜ SC *50゜固体の相転移温度を有す
る。コレステリックピッチ対温度曲線が第7b図と同様
になり、補整温度(すなわちピッチが無限大になる温
度)は約99℃に発生する。2μmセルにおいて、SA
からコレステリック相への転移温度の上1℃までπの捩
れ状態を維持することができる。緩慢に冷却することに
よりスメクチック相において良好な配向を達成すること
ができる。61.5℃において混合物はPSは約25n
C/cm2を示し、傾斜角(すなわち半円錘角)は約1
8.5゜であった。 例3 CD3:22%CC1+78%CC3 この材料は、等方性115゜コレステリック94.6゜
SA72.6゜SC *47゜固体の相転移温度を有す
る。コレステリックピッチ対温度曲線は第7b図と同様
であり、補整温度(すなわちピッチが無限大になる温
度)は約98℃において生じる。2μmセルにおいて、
捩れ0度の状態が得られる。またSAからコレステリッ
ク相への転移温度から上〜6℃までπの捩れを維持する
ことができる。 例4 CD9:20%CC8+80%CC3 この材料は、等方性120.1°コレステリック93.
0゜SA78.0゜SC *43゜固体の相転移温度を有
する。コレステリックピッチ対温度曲線は第7b図と同
様であり、補整温度(すなわちピッチが無限大になる温
度)は〜102℃において生じる。6μmセルにおい
て、SAからコレステリック相への転移温度から上0.
5℃までπの捩れ状態を獲得することができる。例5,
6,7,8ではSCホスト材料に補整キラル混合物を加
えたものを使用する。 例5 CM6:43.5%CD3+56.5%H1 この材料の相転移温度値は等方性132.8゜コレステ
リック106.8゜SA83.9゜SC *14゜S?−
固体である。S?は未知のスメクチック相である。ピッ
チ対温度曲線は図7bと同様であり、〜113゜におい
て補整される(すなわちピッチが無限大になる)。2μ
mセルにおいてはSAからコレステリック相への転移温
度から上14℃まで、6μmのセルにおいては8℃まで
捩れ0度の状態が得られる。図8と図9はCM6に関し
て傾斜角(すなわち半円錘角)と自発分極PSを温度の
関数として示したものである。 例6 CM8 19.6%(49%CC1+51%CC4)+
80.4%H1 この材料は、等方性126,1゜コレステリック84゜
SA65゜SC *5゜Sの相転移温度値を有する。ピッ
チ対温度曲線は図7bと同様であり、約119.5にお
いて補整される(すなわちピッチが無限大になる)。2
μmセルにおいて、スメクチックAからコレステリック
相への転移温度から上数℃に亘って捩れ0度の状態が獲
得される。 例7 CM3:40%(20%CC1+80%CC3)+60
%H3 この材料は等方性127.5℃コレステリック92.4
゜SA72゜ SC *10゜Sの相転移温度を有する。
ピッチ対温度曲線は第7c図と同様である。6μmセル
において、スメクチックAからコレステリック相への転
移温度の上3℃まで捩れゼロの状態が獲得される。 例8 CM11:25%CD9+75%H4 この材料は等方性147.1゜コレステリック101.
1°SA 85.1゜SC *13゜Sの相転移温度を有
する。ピッチ対温度曲線は第7b図と同様であり、補整
温度(すなわちピッチが無限大になる温度)は〜119
℃において生じる。2μmセルにおいて、スメクチック
A相からコレステリック相への転移温度のすぐ上におい
て捩れ0度の状態が獲得される。 例9 CM13:90%(90%H4+10%M7)+10%
(49%CC1+51%CC4) 等方性 135゜コレステリック52.3゜SC *−1
5゜S?−25゜S。S?は未知スメクチック相を示
す。6μmセルにおいて、スメクチックC相からコレス
テリック相への転移温度から上〜10℃まで捩れ0度の
状態が獲得される。30℃での混合物の自発分極は3.
4nC/cm2で、傾斜角度(すなわち半円錘角)は2
1度であった。 例10 CM15:15.9%(31.4%CC9+68.6%
CC4)+94.1%H1 等方性135℃コレステリック56.1゜SC *20゜
固体。6μmのセルにおいて、スメクチックC*相から
コレステリック相への転移温度から上数度に亘ってπの
捩れ状態が維持された。臨界的に冷却してSC *相にし
た後は配向が悪くなったが、約20Vpk10Hz矩形
波を印加することによってスメクチックC*相で捩れ0
度の配向を生じさせることができた。丁度コレステリッ
ク相に入ったところまで再加熱した後、適当な符号の直
流電界を用いて冷却することにより所望の配向が与えら
れた。この混合物の自発分極は50℃と30℃において
それぞれ2nC/cm2と6.2nC/cm2である。
例11と例12ではSCホスト材料の中に1種類のコレ
ステリック捩れ方向のキラル成分を加えたものを使用す
る。 例11 LPC2:1%CC10+99%H1 この混合物は、等方相151゜コレステリック113.
5゜SA104.5゜SC *28゜Sの相転移温度を有
する。コレステリックピッチ対温度曲線は第7c図と同
様である。2μmのセルにおいて、スメクチックA相か
らコレステリック相への転移温度から上〜0.5℃に亘
って捩れ0度状態を獲得できる。混合物の自発分極は8
0℃と40℃においてそれぞれ1.7nC/cm2と
4.2nC/cm2であった。 例12 LPC3:1%CC10+99%H4 この混合物は、等方性158°コレステリック91゜S
A89゜SC *18゜S?8゜Sの相転移温度を有す
る。コレステリックピッチ対温度曲線は第7c図と同様
である。2μmのセルにおいて、スメクチックA相から
コレステリック相への相転移温度から上〜4゜に亘って
捩れ0度の状態を獲得することができる。 例13 LPC6:0.5%CC10+99.5%(95%H4
+5%M7)等方性152゜コレステリック76.8゜
SC*<0゜S。 「<0゜」は零度以下の転移温度を示す。6μmのセル
において、スメクチックC*相からコレステリック相へ
の転移温度から上0.2℃までに亘って捩れ0度の状態
を獲得することができる。 例14 UCM30:92.5%(85%H4+15%M7)+
7.5%CC12 この混合物は、Is155.8゜Ch60.5゜SC *
15゜Sの相を有する。コレステリックピッチ対温度曲
線は第7(c)図と同様である。50.5℃でのPSが
4.4nC/cm2、25℃で8.4nC/cm2であ
る。厚さ6.2μmのセルにおいて、SC *相からコレ
ステリック相への転移温度から上〜7℃に亘って捩り0
度の状態を達成することができる。 例15 CM20:85%H1+15%CD18 この混合物は、Is133.7゜Ch92.8゜SA6
3.2゜SC *の相を有する。厚さ2μmのセルにおい
て、SA相からCh相への転移温度のすぐ上で捩れ0度
の状態を獲得することができる。25℃でのPSが18
nC/cm2である。 CD18=34%CC1+66%CC11 例16 LPM13:72.5%H1+25%M7+2.5%C
C13 Is118゜Ch56.3゜SC *<0゜固体 20℃でのPS=10nC/cm2、46℃で5nC/
cm2。この材料は2μmのセルにおいてコレステリッ
ク相中捩れ0度の状態を示す。次に、添付図面を参照し
ながら本発明の一形式について例示的意味に限って説明
することにする。
【図1】本発明の液晶材料混合物を用いる液晶表示装置
の平面図と断面図である。
の平面図と断面図である。
【図2】本発明の液晶材料混合物を用いる液晶表示装置
の平面図と断面図である。
の平面図と断面図である。
【図3】スメクチックA材料から成る配向液晶材料層を
それぞれ様式化して示す図である。
それぞれ様式化して示す図である。
【図4】スメクチックC材料から成る配向液晶材料層を
それぞれ様式化して示す図である。
それぞれ様式化して示す図である。
【図5】スメクチックC*材料から成る配向液晶材料層
をそれぞれ様式化して示す図である。
をそれぞれ様式化して示す図である。
【図6】SC *セルの平面図であり、PSアップ(U
P)時の分子配向状態とPSダウン(DOWN)時の分
子配向状態の両方を示す。
P)時の分子配向状態とPSダウン(DOWN)時の分
子配向状態の両方を示す。
【図7a】図は各種混合物に関してコレステリックピッ
チ対温度の関係を示すグラフである。
チ対温度の関係を示すグラフである。
【図7b】図は各種混合物に関してコレステリックピッ
チ対温度の関係を示すグラフである。
チ対温度の関係を示すグラフである。
【図7c】図は各種混合物に関してコレステリックピッ
チ対温度の関係を示すグラフである。
チ対温度の関係を示すグラフである。
【図8】ある材料混合物に関してアップ状態とダウン状
態の間の半円錘角の変化を示すグラフである。
態の間の半円錘角の変化を示すグラフである。
【図9】ある材料混合物に関して温度に伴なうPSの変
化を示すグラフである。
化を示すグラフである。
1 セル 2,3 ガラス壁 4 スペーサリング 5,6 電極構造 7 液晶材料層 8,9 偏光子 10 電極源 11 制御ロジック 12,13 駆動回路 14,15 リード線
Claims (9)
- 【請求項1】 液晶材料混合物であって、(i) 通常
のデバイス動作温度における傾斜キラルスメクチック相
と、高温におけるコレステリック相と、(ii) コレ
ステリック相からスメクチック相への転移温度より少な
くとも0.1℃上のコレステリック相における4μm以
上のコレステリックピッチと、(iii)層の厚さ以上
のスメクチックピッチと、(iv) スメクチック相に
おける0.1nC/cm2以上の自発分極係数と、
(v) 少なくとも1種の左旋性コレステリック捩れ方
向を有する材料成分と、(vi) 少なくとも1種の右
旋性コレステリック捩れ方向を有する材料成分と、(v
ii)該左旋性および右旋性材料成分は組み合わさって
所要のコレステリックピッチを与えることと、(vii
i)該左旋性および右旋性材料成分は加算される自発分
極を有することと、を有する液晶材料混合物。 - 【請求項2】 通常のデバイス動作温度において傾斜キ
ラルスメクチック相を有し、高温においてコレステリッ
ク相を有する材料を有する液晶材料混合物であって、該
混合物がコレステリック相からスメクチック相への転移
温度より少なくとも0.1℃上のコレステリック相にお
いて4μmより大きいコレステリックピッチと、スメク
チック相において少なくとも1.0nC/cm2の自発
分極係数と、1μmよりも大きいスメクチックピッチと
を有する液晶材料混合物。 - 【請求項3】 該材料が温度変化と共に、 【数1】 の各相を有する請求項2に記載の液晶材料混合物。
- 【請求項4】 該材料が温度変化と共に、 【数2】 の各相を有する請求項2に記載の液晶材料混合物。
- 【請求項5】 コレステリック/スメクチック相転移温
度の上5℃までの温度範囲に亘ってコレステリック相で
のピッチが4μmより大きい請求項2に記載の液晶材料
混合物。 - 【請求項6】 スメクチックピッチが2μmより大きい
請求項2に記載の液晶材料混合物。 - 【請求項7】 コレステリック相/スメクチック相転移
温度が40℃以上にある請求項2に記載の液晶材料混合
物。 - 【請求項8】 コレステリック相/スメクチック相転移
温度が100℃以上にある請求項2に記載の液晶材料混
合物。 - 【請求項9】 二色性色素をさらに含む請求項2に記載
の液晶材料混合物。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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GB8608114 | 1986-04-03 | ||
GB868608114A GB8608114D0 (en) | 1986-04-03 | 1986-04-03 | Smectic liquid crystal devices |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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---|---|
JPH07207265A true JPH07207265A (ja) | 1995-08-08 |
JP2710759B2 JP2710759B2 (ja) | 1998-02-10 |
Family
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Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP62502169A Expired - Lifetime JP2659381B2 (ja) | 1986-04-03 | 1987-04-01 | スメクチック液晶デバイスおよびその製造方法 |
JP6335194A Expired - Fee Related JP2710759B2 (ja) | 1986-04-03 | 1994-12-07 | スメクチック液晶デバイスの製造方法 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62502169A Expired - Lifetime JP2659381B2 (ja) | 1986-04-03 | 1987-04-01 | スメクチック液晶デバイスおよびその製造方法 |
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Country | Link |
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US (2) | US5061047A (ja) |
EP (1) | EP0295266B1 (ja) |
JP (2) | JP2659381B2 (ja) |
KR (1) | KR960011148B1 (ja) |
CA (1) | CA1336643C (ja) |
DE (1) | DE3786015T2 (ja) |
GB (2) | GB8608114D0 (ja) |
HK (1) | HK178696A (ja) |
MY (1) | MY102698A (ja) |
SG (1) | SG142493G (ja) |
WO (1) | WO1987006022A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100519323B1 (ko) * | 1997-12-04 | 2005-12-21 | 엘지전자 주식회사 | 열반응가역색소자를 이용한 평판형 표시장치 |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61249019A (ja) * | 1985-04-26 | 1986-11-06 | Canon Inc | 液晶素子 |
GB8608114D0 (en) * | 1986-04-03 | 1986-05-08 | Secr Defence | Smectic liquid crystal devices |
GB8726996D0 (en) * | 1987-11-18 | 1987-12-23 | Secr Defence | Multiplex addressing of ferro-electric liquid crystal displays |
JPH01198724A (ja) * | 1988-02-03 | 1989-08-10 | Hitachi Ltd | 液晶光変調装置およびその駆動方法 |
DE3909354A1 (de) * | 1989-03-22 | 1990-09-27 | Hoechst Ag | Ferroelektrische fluessigkristallsysteme mit hoher spontaner polarisation und guten orientierungseigenschaften |
JP2982330B2 (ja) * | 1990-04-28 | 1999-11-22 | ソニー株式会社 | 液晶表示素子 |
US5539555A (en) * | 1990-07-20 | 1996-07-23 | Displaytech, Inc. | High contrast distorted helex effect electro-optic devices and tight ferroelectric pitch ferroelectric liquid crystal compositions useful therein |
JPH0534697A (ja) * | 1991-07-25 | 1993-02-12 | Canon Inc | 強誘電性液晶表示素子 |
ES2098416T3 (es) * | 1991-10-30 | 1997-05-01 | Canon Kk | Dispositivo de cristal liquido y aparato de visualizacion. |
US5172257A (en) * | 1991-11-08 | 1992-12-15 | Bell Communications Research, Inc. | Twisted ferroelectric liquid crystal modulator for providing gray scale |
DE59302475D1 (de) * | 1992-02-21 | 1996-06-13 | Hoffmann La Roche | Verfahren zur disinklinationsfreien Orientierung von Flüssigkristallen |
JPH05265001A (ja) * | 1992-03-18 | 1993-10-15 | Canon Inc | 強誘電性液晶素子及び配向処理方法 |
SG47357A1 (en) * | 1993-12-28 | 1998-04-17 | Shimadzu Corp | Light modulator using a liquid crystal thick cell |
GB9407116D0 (en) * | 1994-04-11 | 1994-06-01 | Secr Defence | Ferroelectric liquid crystal display with greyscale |
GB9417480D0 (en) * | 1994-08-31 | 1994-10-19 | Secr Defence | Ferroelectric liquid crystal devices |
GB2321718A (en) * | 1997-01-31 | 1998-08-05 | Nat Science Council | LIquid crystal display |
EP1046078B1 (en) | 1997-10-08 | 2004-05-12 | Hewlett-Packard Company, A Delaware Corporation | Liquid crystal device alignment and method of making such a device |
JP2000178557A (ja) * | 1998-12-14 | 2000-06-27 | Minolta Co Ltd | 液晶組成物及び液晶光変調素子 |
JP2001033747A (ja) | 1999-07-16 | 2001-02-09 | Nec Corp | 液晶表示素子 |
JP4605978B2 (ja) * | 2002-08-30 | 2011-01-05 | 富士通株式会社 | 液晶表示装置の製造方法 |
US7253871B2 (en) * | 2003-01-09 | 2007-08-07 | University Of Rochester | Efficient room-temperature source of polarized single photons |
TW200941076A (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-01 | Ind Tech Res Inst | Color cholesteric liquid crystal display devices and fabrication methods thereof |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6013590A (ja) * | 1983-07-05 | 1985-01-24 | Canon Inc | 電子機器 |
JPS6147641A (ja) * | 1984-08-15 | 1986-03-08 | Toshiba Corp | レジストパタ−ンの形成方法 |
JPS6147640A (ja) * | 1984-08-15 | 1986-03-08 | Canon Inc | 投影露光装置 |
Family Cites Families (45)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1491471A (en) | 1974-01-21 | 1977-11-09 | Secr Defence | Colour display systems |
CH582894A5 (ja) * | 1975-03-17 | 1976-12-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | |
GB2007865A (en) | 1977-11-07 | 1979-05-23 | Secr Defence | Liquid display devices |
GB1569686A (en) | 1977-11-10 | 1980-06-18 | Standard Telephones Cables Ltd | Smectic display cell |
DE2827471C2 (de) * | 1978-06-22 | 1982-09-02 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Flüssigkristallzelle mit einer induzierten cholesterischen Phase |
EP0008956B1 (en) | 1978-09-13 | 1983-10-12 | The Secretary of State for Defence in Her Britannic Majesty's Government of the United Kingdom of Great Britain and | Improvements in or relating to liquid crystal materials and devices |
AU531191B2 (en) * | 1979-01-24 | 1983-08-11 | National Research Development Corp. | Liquid crystal colour display |
JPS5695977A (en) | 1979-12-28 | 1981-08-03 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal composition |
US4367924A (en) | 1980-01-08 | 1983-01-11 | Clark Noel A | Chiral smectic C or H liquid crystal electro-optical device |
US4563059A (en) | 1983-01-10 | 1986-01-07 | Clark Noel A | Surface stabilized ferroelectric liquid crystal devices |
JPS58173719A (ja) * | 1982-04-05 | 1983-10-12 | Hitachi Ltd | 液晶表示装置 |
JPH0629919B2 (ja) * | 1982-04-16 | 1994-04-20 | 株式会社日立製作所 | 液晶素子の駆動方法 |
JPS5953815A (ja) | 1982-09-22 | 1984-03-28 | Hitachi Ltd | 液晶表示素子 |
US4561725A (en) | 1983-02-09 | 1985-12-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Electro-optical device having homogeneous alignment layer hardened with cross-linking agents |
US4655561A (en) | 1983-04-19 | 1987-04-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of driving optical modulation device using ferroelectric liquid crystal |
US4582396A (en) * | 1983-05-09 | 1986-04-15 | Tektronix, Inc. | Field sequential color display system using optical retardation |
DE3333677A1 (de) * | 1983-09-17 | 1985-04-04 | Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt | Fluessigkristall-phase |
JPS6090290A (ja) * | 1983-10-05 | 1985-05-21 | Chisso Corp | カイラルスメクチツク液晶組成物 |
JPS60143422A (ja) | 1983-12-29 | 1985-07-29 | Fuji Photo Film Co Ltd | トラツキングサ−ボ信号記録方法および装置 |
FR2557719B1 (fr) * | 1984-01-03 | 1986-04-11 | Thomson Csf | Dispositif de visualisation a memoire utilisant un materiau ferroelectrique |
US4743439A (en) | 1984-01-16 | 1988-05-10 | General Chemical Corporation | Wet calcination of alkali metal bicarbonates in hydrophobic media |
JPS60156043A (ja) | 1984-01-23 | 1985-08-16 | Canon Inc | カイラルスメクティック液晶素子 |
JPS60188925A (ja) | 1984-03-09 | 1985-09-26 | Canon Inc | 光学変調素子の製造法 |
FR2561657B1 (fr) | 1984-03-20 | 1988-02-19 | Thomson Csf | Procede d'obtention d'un cristal liquide smectique c chiral ferroelectrique cristal liquide obtenu par ce procede et dispositif de visualisation utilisant ce cristal liquide |
JPS60220316A (ja) | 1984-04-16 | 1985-11-05 | Canon Inc | 液晶光学素子 |
US4634228A (en) | 1984-05-01 | 1987-01-06 | Hitachi, Ltd. | Ferroelectric liquid crystal cell with rubbed polyimide alignment layer |
DE3524803A1 (de) * | 1984-07-13 | 1986-01-23 | Canon K.K., Tokio/Tokyo | Fluessigkristallvorrichtung |
JPS6167832A (ja) | 1984-09-12 | 1986-04-08 | Canon Inc | 液晶素子 |
GB2166256B (en) * | 1984-10-25 | 1988-06-08 | Stc Plc | Ferroelectric liquid crystal display cells |
JPH0610170B2 (ja) * | 1984-12-26 | 1994-02-09 | チッソ株式会社 | 新規光学活性化合物及び液晶組成物 |
JPH0717904B2 (ja) * | 1985-01-29 | 1995-03-01 | 旭硝子株式会社 | 強誘電性液晶組成物 |
JPS61249019A (ja) | 1985-04-26 | 1986-11-06 | Canon Inc | 液晶素子 |
JPH0750272B2 (ja) * | 1985-05-02 | 1995-05-31 | 旭硝子株式会社 | 強誘電性スメクチック液晶電気光学装置の製造方法 |
JPH0644120B2 (ja) | 1985-05-08 | 1994-06-08 | チッソ株式会社 | 液晶表示素子 |
DE3627443A1 (de) * | 1985-08-13 | 1987-04-02 | Canon Kk | Aromatische carbonsaeureester und aromatische aetherderivate, diese enthaltende fluessigkristallmischung und fluessigkristallvorrichtung |
JPS62143030A (ja) * | 1985-12-17 | 1987-06-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 強誘電性液晶表示装置 |
JPS62141093A (ja) * | 1985-12-17 | 1987-06-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 強誘電性液晶表示装置 |
JPS62192724A (ja) | 1986-02-20 | 1987-08-24 | Toshiba Corp | 強誘電性液晶素子及びその製造方法 |
JPS62205190A (ja) * | 1986-03-05 | 1987-09-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶組成物 |
JPS62205189A (ja) * | 1986-03-05 | 1987-09-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶表示装置 |
GB2173629B (en) | 1986-04-01 | 1989-11-15 | Stc Plc | Addressing liquid crystal cells |
GB8608115D0 (en) | 1986-04-03 | 1986-05-08 | Secr Defence | Smectic liquid crystal devices |
GB8608114D0 (en) * | 1986-04-03 | 1986-05-08 | Secr Defence | Smectic liquid crystal devices |
EP0263225B1 (en) * | 1986-10-07 | 1992-04-08 | S.A.R.L. S.T. Lagerwall | A device for submicrosecond electro-optic modulation in the liquid crystal smectic-a phase |
GB2204606B (en) * | 1987-03-13 | 1990-10-24 | J L B Textiles Limited | Bandages and a method for the application of tubular bandages |
-
1986
- 1986-04-03 GB GB868608114A patent/GB8608114D0/en active Pending
-
1987
- 1987-04-01 EP EP87902582A patent/EP0295266B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-04-01 WO PCT/GB1987/000222 patent/WO1987006022A1/en active IP Right Grant
- 1987-04-01 JP JP62502169A patent/JP2659381B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1987-04-01 KR KR1019870701119A patent/KR960011148B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1987-04-01 DE DE8787902582T patent/DE3786015T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-04-02 CA CA000533700A patent/CA1336643C/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-09-29 MY MYPI87002143A patent/MY102698A/en unknown
-
1988
- 1988-04-01 GB GB8823166A patent/GB2209610B/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-12-01 US US07/279,553 patent/US5061047A/en not_active Ceased
-
1993
- 1993-12-31 SG SG142493A patent/SG142493G/en unknown
-
1994
- 1994-12-07 JP JP6335194A patent/JP2710759B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-01-10 US US08/371,035 patent/USRE37509E1/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-09-26 HK HK178696A patent/HK178696A/xx not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6013590A (ja) * | 1983-07-05 | 1985-01-24 | Canon Inc | 電子機器 |
JPS6147641A (ja) * | 1984-08-15 | 1986-03-08 | Toshiba Corp | レジストパタ−ンの形成方法 |
JPS6147640A (ja) * | 1984-08-15 | 1986-03-08 | Canon Inc | 投影露光装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100519323B1 (ko) * | 1997-12-04 | 2005-12-21 | 엘지전자 주식회사 | 열반응가역색소자를 이용한 평판형 표시장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2659381B2 (ja) | 1997-09-30 |
JPH01500856A (ja) | 1989-03-23 |
MY102698A (en) | 1992-09-30 |
EP0295266B1 (en) | 1993-05-26 |
DE3786015T2 (de) | 1993-09-16 |
KR880701393A (ko) | 1988-07-26 |
KR960011148B1 (ko) | 1996-08-21 |
GB8608114D0 (en) | 1986-05-08 |
US5061047A (en) | 1991-10-29 |
GB2209610B (en) | 1990-07-25 |
GB2209610A (en) | 1989-05-17 |
USRE37509E1 (en) | 2002-01-15 |
DE3786015D1 (de) | 1993-07-01 |
GB8823166D0 (en) | 1988-11-30 |
CA1336643C (en) | 1995-08-15 |
SG142493G (en) | 1994-10-14 |
EP0295266A1 (en) | 1988-12-21 |
JP2710759B2 (ja) | 1998-02-10 |
WO1987006022A1 (en) | 1987-10-08 |
HK178696A (en) | 1996-10-04 |
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---|---|---|
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JPH02167528A (ja) | 液晶表示素子 |
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