JPS62502780A - 液晶カラ−表示と方法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 液晶カラー表示と方法 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法混色原理の使用 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伝送能力とである。

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　３．３２２．４８５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。

現在、液晶材料には３つのカテゴリ、ずなわち、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よりは むしろその境界で液晶の配向によって支配的であ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。

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」ニネマチックとして 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、４特にプレオクロイック染料（ｐｌ ｅｏｃｈｒｏｉｃ　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。

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。実例は出廓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５． 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。容積は離数的なものであり、１つあるいは それ以上の他の容積と相互結合され、あるいは離数的かつ相互結合されたちの双 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。

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ｔ１々的であり、すなわぢ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Ｎ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＼に開示され、ま た出願人の特許と出願で開示されている。

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“γ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号で開示されている。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。

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（ｃｏｌｏｒｅｄ　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−にしである。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ｌ−ＩＪク スの形をしている等々である。

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。　゛ 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　１ｉｑｕｉｄ　ｃｒｙｓｔａ ｌ　５ｔｒｕｃｔｕｒｅ）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＼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（ρｈａｓｅ）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ドしようとする。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クの量は減少され 、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。

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で、動作は次の様に なる。

（ａ）双方の群はオフである。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。

（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であるいは殆んどずべては伝達される。

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だめの多重回路を含むものであ ろう。

別の色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（５ｈａｒｅｄ　ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ　）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 て割当てられている。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。

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。

今後こ＼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 液晶層のすべであるいは部分に印加するための手段（専用か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である いは部分に規定された入力を印加するだめの手段（好ましくはまた電極）を意味 している。

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。

発明の別の態様によると、ダイナミックな光色付は装置は、封入媒質中の複数の 容積における液晶ｆ才料の第１層と封入媒質中の複数の容積におけるイ夜晶（１ 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。

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−２で直列的に光学的 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。

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３８択的に印加することを含んでいる。

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Ｆ手に規定された入力を印 加する電極を含み、電極は」１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。

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。

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−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。

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ー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−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が＼る電気 的特性が周波数に敏感なことである。

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。

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。

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。

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斜出混合す 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。

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。

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。

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。

図面の簡単な説明 第１図は、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。

第２図は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。

第３図と第４図は、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。

第５図は、第３図と第４図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、しが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。

第６図は、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。

第７図と第８図は、それぞれ第６図の矢印７−７と８−８の方向から見た第６図 の液晶カラー表示の左側と右側の平面図である。

第９図は、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 。

第１０図は、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。

第１１図は、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。

第１２図は、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。

第１３図は、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。

′ｉ、１．４図は、第１３図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１対の割り当て電極および１つの追加電極を用 いている。

第１５図は、形成されたカプセルの略図である。

第１６図は、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。

第１７図は、乳濁液マドＩＪ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。

第１８図は、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。

第１９図は、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。

参照された具体例の説明 図面を詳細に参照するが、こＸ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、まづ第１図につぃて参照すると、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 つより大きいがそれより少ない層も用いられるが）を含んでいる。色層は、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。

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。

さて発明の詳細について説明しよう。第２図によると、発明に従って使用された 液晶表示の１例は２０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と第２図中の他のカ 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 また第３．４．５図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　、　ｌｌｂ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。

カプセル２２（第２図）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、　Ｌｌｂを含んでいる。電極１１ａ、ｌｌｂ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月料で形成されよう。更 に電極１］、ａは、例えば通常のイントレソクスフィルム（Ｉｎｔｒｅｘｆｉｌ ｍ）　（その一方の表面が電極月料複覆を有するマイラーフィルト支持体）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オンダストローｌ・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。

例えば第２図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。乳用液は電極で覆われ 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 用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 。

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 るいは換言ずれば液晶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珊境を形成 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は分離された離数 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 。

液晶表示２０が発明による液晶カラー表示１の構成ブロックの１つであるから、 カプセル２２の２８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＼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。

カプセル２２の好ましい形状は球であるが法用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 及ばず歪である。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 ピンチによっている。それ等は好ましくははＸ゛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。

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。

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さし、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。

第４，５および５図を参照すると、液晶２５を含む単一カプセル２２（第４図で は２２′であり、第４図のダッシュをつけた参照数字は第３図と第５図のダッシ 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（第３図と第４図）と電界オン条件（第５ 図）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　５ｕｒｆａｃｅ）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２ ５の量に関係し、多分またはその個々の液容積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。

前述の結果、そして液晶の表面潤滑性によって、特に第３図を参照して、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、更に特定ずれば液晶構造は、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３２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３３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、第３図に示された様に、配向は元のものに戻ることになろう。

第３図で分る様に、カプセル２２中の液晶２５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が入射光の偏光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２ ５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。例えば第５図に示された様に 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。

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 生成するよ言うもので、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　１ｎｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ）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表なるのはこの強く曲った配向で ある。

特に第４図を参照すると、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２０′中に動作上ネマチック液晶材料２５′を含んでいる 。第４図では材料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璧３０′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２ ２′の中心に向かってもっと近くに移動すると、少なくきも若干の液晶の構造３ ３′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。

この様な第４図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ｉこ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ニルナ−錯体（Ｗｅｒｎｅｒ　ｃｏｍｐｌｅｘ）であり、そ れは液晶材ｒ、ｑ　ソｎ　自身ニ半径方向に突出しようとするステリル群または 複合分子成分によゲＣ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７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。

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テ・ン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 ン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３２ 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。

電界オン条件では、あるいは第５図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、これは例えば第３ 図または第４図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の色に影響を及ばずために染料によ って吸収されよう。

カプセル化媒質２７の屈折率および液晶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光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 るかあるいはランダム整列、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（［ｌｐｔ　１ｃｓ）　ｊおよびハートショーン（Ｈａｒｔｓｈｏｒ ｎｅ）およびステユワーｌ−（Ｓｔｅｗａｒｔ）の「結晶および偏光顕微鏡（Ｃ ｒｙｔａｌｓ　ＡｎｄＰｏｌａｒｉｚｉｎｇ　！、（ｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）　Ｊ 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 に光学的に現わ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。

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Ｏ３旧、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、望ましくは第５図に示された電界 Ｅは、カプセル化材料で実質的に消費されるか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の檗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２１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△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飼料にわ 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。

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３４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Ｉ Ｅが印加される液晶のそれは、すべてカプセル２２の檗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。

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」ニ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持つこ とが望ましい。何の電界も印加されｔＳ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テカルな関係は、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。

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）Ｊ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」光ビートとなり、そして要求され た異方性散乱を行わないであろう。たえとば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。

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　Ｃ ｈｅｍｉｃａｌＣｏｒｐ、）、ゲント（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Ｎ　、 ’Ａ　−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。

発明による有用な液晶材料の他のいくっがのタイプは下の表１（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、 ２０％材料は約２０％の４−シアン置換材料を有する等々である。

表　１ １．１０％材料 ペンチルフェニルメトキシベンゾアート　５４クラムペンチルフエニルペンチル オキシベンゾア−１−３６クラムシアノフエニルペンチルベンゾアー１’　２． ６’／−ラムシアノフェニルへブチルベンゾアート３．９グラムシアノフエニル ペンチルオキシベンゾアート１．２クラムシアノフエニルへブチルオキシベンゾ アート１．１グラムシアノフエニルオクチルオキシベンゾアー）　９．９４クラ ムシアノフエ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クラムペンチルフエニルペンチル オキシベンゾアート　３２クラムシアノフエニルペンチルベンゾア−１’　５． １７クラムシアノフエニルへブチルベンゾアート　７．７５グラムシアノフエニ ルペンチルオキシベンゾアート　２．３５グラムシアノフエニルペプチルオキシ ベンゾアート　２．１２グラムシアノフエニルオクチルオキシベンゾア−１−１ ，８８グラムシアノフエ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ンベンゾアート３６クラムペンチルフエニルペンチルオ キシンゾアート２４グラムシアノフェニルヘンチルベンゾア−１−１０，３５グ ラムシアノフエニルへブチルベンゾアート　１５．５２グラムンアノフエニルペ ンチルオキシベンゾアート　４．７グラムシアノフエニルへブチルオキシベンゾ アート　４２３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 ラムシアノフエニルメトキシベンゾアート　１．４１グラム４．４０％１．１０ ０ ペンチルフ、ニルメトキシベンゾアート３６クラムペンチルフエニルペン、チル オキシベンゾアート２４クラムシフ／’フエニルペンチルベンゾアート　１６ク ラムシアノフエニルへブチルベンゾアート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ＰＶＡ０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。ゲルハトー ル（Ｇｅｌｖａｔｏｌ）　２０／３０として認定されたモンザント社（！、Ｉｏ ｎｓａｎｔｏ　Ｃｏｍｐａｎｙ）のＰＩ／Ａ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。

乳化したあるいはカプセル化された液晶２１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／もしくは硬化の 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。

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。

Ｃａｒｂｏｐｏｌ：ビー・エフ　グツドリッチ　ケミカル社ＣＢ、　Ｆ。

Ｇｏｏｄｒｉｃｈ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙ　］によるカルボキシ　 ポリメチレン　ポリマー）もしくはポリ酸くポリアシッド）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■にリストされている。表■はまた各高分子のいくつかの特性を示している。

使用される他のゲルバトールＰＶＡは２Ｃ１９０，９０００，２０−６０゜６０ ００．、３０００および４０−１０としてモンサンド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（ｑｕａｎｔ ｉｔｙ　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重量部がら封入媒質（例えばゲルバトールＰ　Ｖ　Ａ　）の約２重量部ま での量比を用いて達成されよう。更に、たきえ１コ１の肚がまた良く動作するさ 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。

種々の技法が、カプセル化媒質や封入媒質とし２て同じが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が封入成形プロセスを用いて形成されよ う。電極１１ａ　出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］、１ｂは、例えば印刷技法（プリンテンイク）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一部８（第１１Ｎ）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、例えばマイラーとが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。

発明による乙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 コブルフィルム（Ｋｏｄｃｌ　ｆｉｌｍ）の様なポリカーボネート材料を含んで いる。非常に不活性なテトラ−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。

ある意味では支持媒質は液晶材料を支持するものき考えられよう。従って、支持 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 望の構造的中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。

液晶カラー表示は一船に第１図に１および第６．−８図に示されている。示され た様に、表示Ｉは３つの液晶色層２゜３．４と４つの電極層４４−４７　（一般 に第１図の１１）を含んでいる。各液晶色層は一対の電極、冒の間にサンドイッ 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 れるが、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１ｏによっ て表された伝達された光として表示Ｉから現れ出る様ないわゆる光学的に直列阿 係に配列されている。しかし、所望なら、表示ｊはその様な光学的に直列関係で 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（ま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５ｏ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】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。

第６図に示された電極層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）印加する様に附勢可能である。第７図の正面図で示され た層４４の様な各電極層は４４ａ、　４４ｂ等々と記号を付けられた様な複数の 電極スｌ−ＩＪツブを含んでいる。（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！ヨっ 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°でもて＜１８０　°でもない）関 係にある。従って、第７図で分る様に、電極層４４は複数の垂直電極ス）　ＩＪ ツブ４４ａ。

４４ｂで形成されている。一方、電極層４５は第８図に例示されている様に複数 の水平電極又トリンプ４５ａ、　４５ｂで形成されている。同様に、電極層４６ は第７図に示されたものと同様な垂直スｌ−ＩＪツブで形成され、そして電極層 ４７は第８図に示されたものと同様な水平電極スｌ−ＩＪツブで形成されている 。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） 　ＩＪツブ４４ａ、　４５ａがそこに適当な電気的附勢を適用するなら、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附 勢される液晶色層２の部分の近似的寸法は、第７図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、第８図の実例の右上側象限に示された部分５ ２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附勢することに 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、第６−８図等 で例示されたもの以外のパターンで配列された回前電極、電極ストリップあるい は部夕）によって形成されよう。

第１図において、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 （Ｐｌｅｘｉｇｌａｓｓ：商標名）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１−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」−に与えられている。第１図に見 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２２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 された光に影晋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。

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 料がその混合物を含むであろう。

第１図に例示された（また同様に第６図に示された）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。しがし、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Ｅｉ２，３．４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の動作は力そして表示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。

以下の表出では、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。

表　■ 緑　マゼンタ　赤　白　黒　青 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■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■であろう。

表■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■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■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。

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つの色の光学的通各°め−；こ１汀っ°て１ａＩ尤光′σ雀Ｗ交 こと、；）Ｊ・び、遣、ｔ１去ん）０−也の光学的通路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、スイッチンク回路およ 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。第１図の表示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１００％伝達でないのが通例である。

第９図を参照すると、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′ は第１図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６ ２によって分離された１つの電極層６０．６］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は第９図の端面図に示された様に、水平電極ストリップを有し、 これは第８図に例示された電極スｌ−ＩＪツブ配列に類似している。そして電極 層６１．６４は第７図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 たている第９図の端面図に示された垂直電極ス）　ＩＪツブを有している。他の 電極パターン、配列および形態が、表示１′の各・成品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でいることは評価されよ う。

液晶カラー表示１′の動作において、５４４’、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〕 ツで択的に付勢されるか電界を印加されないかであり、そして同しこきは液晶色 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′においで、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（こ影響を及ぼずため電極層の専用の各ぺγ−を有すること が評価されよう。第９図の液晶カラー表示１′の動作は第１図を参照して」二に 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１０’まで表示１′を通。て進行する先は、第１図の表示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き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■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） Ｊ光１０′としてそこを通って光が発生される様に進行しなげればならぬカプセ 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。

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 様ブＵ利料は、例えば、ここで例示さｔｌか′つ説明される様ｊこ液晶カラー表 示の各液晶色層に使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、月利 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５ Ａ−７２で、その様な＋、ｌ　ｆＪ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 　（ニスデル）ネマチック液晶材料の１００グラト。

ｃ、Ｃ２６１００スダンＩ（黄色染料）の０．０５クラ！・（青色光を吸収し、 緑色光と赤色光を通過させる）、後者の成分はブレオクロイック督Ｈ′斗である 。

２、方法 高分子はビーカー中げ秤量した。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、夜は８ミル濾紙を用いた標阜ミリポア （！Ｊｉｌｌｉｐｏｒｅ）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弓１弓 長られた。

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転送度に到達した。

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。

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の拐料を用いて例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と同しであった。

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 ８．２０％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Ｃ Ｆｅｒｇａｓｏｎｌの特λ１出願番号ｍ４７７．２４２号の表Ｉで規定された４ ０５の様な材料）。

ｂ　２グラトの８２５０ネマチツク液晶材料。

ｃ、ｏ、８グラ１、のト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、！Ｊｅｒｃｋ　Ｅ専売のプレオクロイック染料で、これは緑色光 を吸収し、青色と赤色光を伝高分子はビーカー中で秤量された。液晶は秤量され 、熱板」−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４、１　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ｌこよって直径約３ないし４ミクロンの中間寸法のカプセルが示さ れた。材料はミリポアースクリーン・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ミルギヤツ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。

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 各ブレオフロイ・ツ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ペアー 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。

乳± これは例え：０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。

赤色染料（スダン■かスダン■）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、インドフェノールプ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−うだその装置また（まや頁域が黒であった。赤がオフかつ青がオンでは、装 置Ｊ、た（ま領域は赤であった。′ｎ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ブこ相であり、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；（′シ、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ｆＡわぬ 力＼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メ°ンするためにここで開示 されたどんな方法ある０）は技術力（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」つｔｚ。

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（よ周波数識別処理はこの目的に使用されよう。

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 号のつけられたちのあるし）は第９図で１′と記号のつけられたものであろう。

表示７０に列して選ばれた寸法、ずなわぢ観測側あるいはその表面の断面類ｌ或 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、すなわら観沖ｊ者（こよって一般に見られた表面に対する１平方１ 月より小さＧ）ものよζつ、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、？２．７３．７４と記号をつ 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　＜ｉｌｏ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！７）る。上の説明は部分５ Ｌ　５２あるいは電極スト１ルノプ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７１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力（存在する。

第１０図の液晶カラー表示に関連して、電気回路７５力（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７０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？よ各液晶カ ラー表示の画素状領域？２．７３．７４のＸつのあとでそれ＄こより観測可能な 表面７１に現れる所望の映像（固定画イ象であれ動画像であれ）を創製するもの である。第１０１こおし）で、実例として２つの電極スＩ−ＩＪツブ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ｊこ多 重電極の様なすべての電極に結合されていること力（８平（ｉされ。

これは各画素状部分？２．７３．７４等において上述の原理および（例えば）上 の表■で設定された組合わせ（こ従って汐乏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７００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。

実例の回路７５は例えば輝度情報と色度１ｈ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プレ 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は復号回路あるいは復調回路７ ７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？２．７３．７４等の後に位置ｌ−でいる各液晶色層の個々の画素 状部分を謹返しアトし・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！２）柿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 加しくあるいはしない）、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 ョン画像システムで出会う走査またはアドレッシンクのタイプと類似しよう。

背景となる情報の目的は、個々の回路７６−７９は例えば米１’ｊ７］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１−ロルミネソセント 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。

回路７５によって駆動された液晶カラー表示７０は真に減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 光学的光背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。もちろん減法混色の規定は、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７ｏの個々の画素？２．７３．７ ４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卵番号第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。

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、あるいは隼に小形、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。特定のカラー出力を実 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■と組合わせて」 二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。

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１１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８３の中心位置に示されて いても、液晶材料８２Ｌ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。カプセルの檗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つと近くで電界の除 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。

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１債は１１２図の９０に示されてい−る。その様な１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。

」二に述べられた様に、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の俤な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ｔエ 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。

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１２中のマセンタおよび層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１．　ＩＪツブ）４４の単一ペアーを割当てる。（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−Ｃいる。（ 第１３図で２つの層２，３のみが１刻の電極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イ」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。

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、［巧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）プレオロクィッチ染料は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、あるいる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クを 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。

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 源へのその各層）　ＩＪツブ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。

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 １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１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は例えばマゼンク染料を含む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％材ネ」で構成されよう。それ故、第１し きい値以下では、光出力１ｏあるいは１０ａは、もし入射光９が白（Ａ’Ｑの表 ■を見よ）なら、青であろう。第１しきい値以−Ｌ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。

表示１００のその様な使用の他の例はスダン■がスダン■を含み、その各々は１ ０％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 料はターンオンし、そして表示からの光出力はスダン■あるいはスダン■染料に よるフィルタリンクによって赤となる。第２シ２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。

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にするために 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。

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ロクィック染料を含んでいる。電極４７′ （電極４７と類似しているが、しがし電極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 ４６′と協働する。色出力は例えば前記の表■に従うであろう。

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げ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―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。

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 性を在している。

その様な分離の利点は以下の説明から明らかである。しかし、この様な分離はか かるｔ１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、はこり、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、商品名ガントレッッ １６９　（ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　Ｇａｎｔｒｅｚ１６９）としてＧＡ Ｆ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 ヒ記載されたタイプの１つあるいはまた上に記載された８２５ｏ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。

第１５図は中心に液晶おガントレノン１６９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１／ソツ混合体 １５０の境界で起る。結果は不溶性フィムルあるいはカプセル内で液晶材料と染 料を閉込める檗の形成である。このフィルムは液晶と水の双方に不溶性である。

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でいると規定される。しかし、古典 的架橋が起るがどぅ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。

この様にして、基本的に強いカプセル環境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。

暫 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。

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ン無水マレイン酸である２％ガントレッ ッが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 １ヒ簡液であり、そこでは無水マレイン酸成分とＩ’ＶＡＯ間の架橋反応の生成 物によって壁が形成された。

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り−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。

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、グルチラルアルデヒド、ジオキサルクリコキサルアセト 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え ばアルコールと重縮合反応を受ける他のものであろう。

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ニル 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。

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２０ ０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価えられよう。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。白人力先に対して、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ろう。

若干のプレオクロイック染料の様な若干の材料は、アルコール群を含みガン１〜 レツ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［’Ｖ Ａあるいは他の封入媒質の乳？蜀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。

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２１］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２１ １を用いるその様な表示２１０が第１７図に示されている。（第１７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 することを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 崩液２１６と混合することもまた可能であろう。

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」二に述べられた表示１００ 　、１００　’　、　２００２１０において）、異なった各電界オン整列しきい 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 構造に強制しようさして、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２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。

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ナクロスオーハー液晶材料は四ドイツ のダルムシュタット（Ｄａｒｍ−ｓｔａｄｔ）のイー・メルク（Ｅ、　！、１ｅ ｒｃｋ）により商品名ＺＬＩ　−２４６１の下に売出されたものでする。

ＺＬＩ−２４６１捩れネマチック型液晶祠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。き言うのは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３ｋＨｚＪＪ下で）＋３である。特にＥ　ｐａｒａｌｌｅｌは７．８そ してＥ　ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕＬａｒ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３　ｋＨｚ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。

１０ｋＨｚ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−１１３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 。

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。２４ ６１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１０ｋ）Ｉｚ　）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２４６１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２０ ２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　、２０３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。

Ｃ０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２４６ ］をターンオンするが、電圧が１０％シアノ材別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％シアン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ク効果も持たないか、 あるいは最小のフィルタリンク効果しが持たない。（もし１０％ンアノ材料と２ ４６１材料が低い周波数で同じしきい値電圧を持つと、前者に２．１６１材料よ り高いしきいイ１６電圧４持つ別の液晶を置換える必要があろう。）すなわち、 液晶材料の上記の配合（たとえば表１）のいずれがクロスオーバー材料と使用さ れるかはクリテカルでない。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％シアノ月料と２４６１液晶材 料が使用されよう。別の例は２４６１材料と２１１６１．１０液晶材利で、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２４ ６１液晶材料は負の誘電異方性を有するからである。

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。

第１８図を参照するき、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１まカプセル２２３． 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 の液晶は染色された別の色である。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と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２ ２１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＠２２４の層２ ２２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 大きな電圧を必要する。

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（ｍｕｌｔｉ−ｃｏｌｏｒ　５ｕｂｔｒａｃｔｉｖｅ　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七が可能であると評価されるであろう。

例に 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ッ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 。

材料コ 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■（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２４６１液晶の（低い周波数における）し きい値レベルを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１：す 、そこで表示は赤色出力を生じる。

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。

もっばら上述の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１−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ｊこ可能であろう。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。

電気特性のバランシンク 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。

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 Ｉ。、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１式％ 所望なら、更に複雑であっても、各層２，３のフィルタリンク効果と心気的要件 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。

気持性の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。この例を具体化した多色装置２３０が第１９図に例示されている。

１、＋］料 ８．４０％シアノ液晶液晶層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。

ｂ、１０％ンアノ液晶液晶物がこの２染料多色システムでスダン■（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淳さの４分の１しかないこきに注意され 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２３１　、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ｌ”１ｆｉ−につれて先ずスイッチオンするが透明になる。引続 いて、すなわちもっと大きい電圧で、１０％シアン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。

ａ、双方がスイッチされない場合には黒す、４０％シアノがスイッチオンすると 赤Ｃ９１０％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 僅かの異なった染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この 例は黄色（ネガテブ・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め様なものである。

ａ、双方ともオフ　黒 す、どちらかがオン　黄色か青色 Ｃ１双方ともオン　透明 発明によると、複数のプ（／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■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−ｆａｄｅｃｈａｒａｃｔｅｒ　ｉｓ ｔ　１ｃｓ）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。

ａ、双方ともオフ　黒 す、どちらかがオン　緑色あるいはマゼンタＣ９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。

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（Ｅｎｃａｐｕｓｕｌａｔｅｄｌ、１ｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａ ｌ　Ａｎｄ　！、Ｉｅｔｈｏｄ）　Ｊ　、特許出願番号第４７７１３８号＜　１ ９８３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　νｏｌｔａｇｅ　５ｅ ｎ−ｓｉｔｉｖｅ　Ｅｎｃａｐｓｕｌａ−ｔｅｄ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａ ｌ）　Ｊ、特許出願番号第４８０４６１号の「色付は染料の吸収を用いたカプセ ル化された色付は液晶装置と走査された多色表示（Ｃｏｌｏｒｅｄ　Ｅｎｃａｐ ｓｕｌａｔｅｄ　Ｌｉｑｕｉｃｌ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｅｖｉｃｅｓ　ＩＪｓｉ ｎｇｌｍｂｉｂｉｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃｏ１ｏｒｅｄ　Ｄｙｅｓ　Ａｎｄ　５ｃａ ｎｎｅｄ　！、ＩｕｌｔｉｃｏｌｏｒｅｄＤｉｓｐｌａｙｓ）　Ｊ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　ＥｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄＬｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙ ｓｔａｌ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ　Ｕｓｉｎｇ　Ｅｎｈａｎｃｅｄ　Ｓｃａｔｔｅ ｒｉｎｇ）Ｊ（この２つは共に１９８３年３月３０日出願）、特許出願番号第５ ８５８８３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（ＥｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄＬｉｑｕｉｄ−Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｍａｔ ｅｒｉａｌ、Ａｐｐａｒａ−Ｌｕｓ　Ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ）　Ｊ、および 特許出願番号第６０８１．３５号（１９８４年５月８日出願）の「液晶プロジェ クタと方法（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ　Ａｎｄ！、 ＋ｅｔｈｏｄ）　Ｊ が参照されている。

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。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．液晶装置であって、 規定された入力を選択的に印加することにより光を選択的に伝達するか、あるい は光を散乱するか吸収するための複数の液晶表示手段、 光学的直列関係で位置決めされている上記の液晶表示手段、および そこで光を色付けるための少なくとも１つの上記の液晶表示手段における光色付 け手段、 を具える液晶装置。 ２．上記の表示手段の各々が封入媒質中の動作上ネマティック液晶材料の複数の 容積を具え、かつ上記の光色付け手段が液晶材料中の各プレオクロイック染料手 段を具える請求の範囲第１項に記載の装置。 ３．歪んだ液晶材料中の上記の染料が液晶材料中で光を色付けるために上記の封 入媒質が上記の容積中の液晶材料の自然構造を歪ませる手段を具える請求の範囲 第２項に記載の装置。 ４．上記の表示手段が、適当な電界が印加されていない液晶材料および染料によ って光の色付けを減少するかあるいは光を選択的に色付けるために液晶構造の一 般に平行な配列を生起する電界の印加に従って動作し、それにより、複数の表示 手段中の液晶材料が光を色付けている場合に、減法色付けがその様な複数の表示 手段を通して伝達される光を生起し、かつ１つあるいは複数の表示手段への電界 の印加がそこの染料によるその様に伝達された光の色付けを減少するところの請 求の範囲第３項に記載の装置。 ５．上記の複数の液晶表示手段が２つの表示手段を具え、各々がその液晶材料中 に異なった各プレオクロイック染料を有する請求の範囲第３項に記載の装置。 ６．上記の複数の液晶表示手段が少なくとも３つの表示手段を具え、各々かその 液晶材料中に異なった各プレオクロイック染料を有する請求の範囲第５項に記載 の装置。 ７．上記の電気的入力手段が少なくとも１つの上記の表示手段の反対側にそれぞ れ位置決めされた少なくとも第１および第２電極手段を具える請求の範囲第３項 に記載の装置。 ８．上記の第１電極手段がその様な少なくとも１つの液晶表示手段の部分のみに 電界を印加するために選択的に付勢可能な複数の電極ストリップ状部分を具える 請求の範囲第７項に記載の装置。 ９．上記の第２電極手段が上記第１電極ストリップ状部分の方向配向に対して角 度として０°あるいは１８０°以外の角度で一般に配向されている複数の電極ス トリップ状部分を具え、かつ各第１および第２の付勢された電極ストリップ状部 分の間の液晶材料に電界を印加するために選択的に付勢可能である請求の範囲第 ８項に記載の装置。 １０．各第１および第２電極ストリップ状部分の間の液晶材料に電界を印加する かそうしないために各電極ストリップ状部分を選択的に付勢する回路手段を更に 具える請求の範囲第９項に記載の装置。 １１．上記の電気的入力手段が第１および第２電極手段の各ペアー間の液晶材料 の特定の容積群に電界を印加するかそうしないために選択的に付勢可能を複数の 第１および第２電気的手段を具える請求の範囲第３項に記載の装置。 １２．上記の電気的入力手段が上記の表示手段の１つのみに電界を選択的に印加 するかそうしないために１対の電極手段を具える請求の範囲第３項に記載の装置 。 １３．上記の電気的入力手段が上記の第２の表示手段のみに電界を選択的に印加 するかそうしないために第２のペアーの電極手段を見える請求の範囲の第１２項 に記載の装置。 １４．上記の表示手段の各々が封入媒質中の液晶の層を具え、かつそこで電極の 各ペアが上記の層の各々の反対側にある請求の範囲第１３項に記載の装置。 １５．１つのペアの１つの電極と他のペアの１つの電極の間に位置している一般 に光学的に透明な絶縁手段を更に具える請求の範囲第１４項に記載の装置。 １６．上記の電気的入力手段が上記の表示手段に電界を印加するかそうしないた めに選択的に付勢できる少なくとも３つの電極手段を具え、第１および第２電極 手段がそこに電界を印加するかそうしないために上記の表示手段の１つに対して 位置決めされかつ動作させられ、かつ上記の第２電極手段および第３電極手段が そこに電界を印加するかそうしないために上記の第２の表示手段に対して位置決 めされかつ動作させられ、それによって上記の第２電極手段が複数の表示手段に よって割当てられている請求の範囲第３項に記載の装置。 １７．上記の電極手段が、上記の他の電極手段の上記の電極のストリップ状部分 の方向配向に対して角度として０°あるいは１８０°以外の角度で一般に配向さ れた複数の電極ストリップ状部分を具え、かつ付勢された電極ストリップ状部分 の各ペアの間でその液晶材料に電界を印加するために選択的に付勢可能である請 求の範囲第１６項に記載の装置。 １８．上記の電気的入力手段が、各液晶表示手段に電界を印加するかそうしない ために各電極手段を選択的に付勢する回路手段を更に具える請求の範囲第１６項 に記載の装置。 １９．上記の電気的入力手段が、第１および第２電極手段の各ペア間で液晶材料 の容積の特定の群に電界を印加するかそうしないために選択的に付勢可能である 複数の第１および第２の電気的手段を具える請求の範囲第１７項に記載の装置。 ２０．上記の電気的入力手段が、上記の表示手段の双方に電界を印加する少なく とも１対の電極手段を具え、かつ少なくとも１つの上記の表示手段がこの様に印 加された電界の少なくとも１つの特性を識別する識別手段を具える請求の範囲第 ３項に記載の装置。 ２１．上記の識別手段が上記の液晶容積の寸法を具え、それにより容積の寸法が 小さければその中の液晶材料の平行配列を実行するために要求された電界が大き くなる請求の範囲第２０項に記載の装置。 ２２．上記の識別手段が各光学的表示手段中の液晶材料の電気的応答を具える請 求の範囲第２０項に記載の装置。 ２３．その様な電気的応答が印加された電界の周波数を具え、かつ上記の液晶表 示手段の少なくとも１つで液晶材料が印加された電界の周波数の関数として異な った極性の誘電異方性を有するクロスオーバー液晶材料を具える請求の範囲第２ ２項に記載の装置。 ２４．その様な電気的応答が、異なった電圧しきい値応答特性を有する複数の表 示手段中で、印加された大きな電界と液晶材料を具える請求の範囲第２２項に記 載の装置。 ２５．上記の液晶材料の容積が各表示手段中の各層に位置決めされ、かつ上記の 識別手段がそれぞれ各層の厚さを具えている請求の範囲第２０項に記載の装置。 ２６．１つの表示手段の液晶材料の上記の容積および他の表示手段の液晶材料の 上記の容積が一般に均質な分布で位置決めされている請求の範囲第２０項に記載 の装置。 ２７．少なくとも１つの表示手段の上記の容積が非水溶性高分子材料の封入媒質 のカプセルを具える請求の範囲第２６項に記載の装置。 ２８．少なくとも１つの表示手段の上記の容積が架橋された高分子材料の封入媒 質のカプセルを具える請求の範囲第２６項に記載の装置。 ２９．少なくとも１つの表示装置の上記の容積が重縮合反応によって形成された カプセルを具える請求の範囲第２６項に記載の装置。 ３０．上記の容積が、液晶材料および第２の水溶性高分子材料中で可溶な１つの 高分子材料の重縮合反応の結果として、上記の封入媒質によって形成されている 請求の範囲第２項に記載の装置。 ３１．上記の１つの高分子材料がアルデヒド、ジアルデヒド、ポリカルボン酸、 ポリカルボン酸無水物、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）、ポリビ二ールメトキシマレンイ酸無水物 、ジイソシアナート、トルエンジイソシアナートおよびヘキシルメトレンジイソ シアナートよりなる群の中から選ばれた少なくとも１つを含む請求の範囲第３０ 項に記載の装置。 ３２．前記第２の水溶性高分子材料がアルコール、多価アルコール、ポリビニー ルアルコール、エチレングリコールおよびプロピレングリコールよりなる群の中 から選ばれた少なくとも１つを含む請求の範囲第３０項に記載の装置。 ３３．各表示手段の上記の容積が厚さの等しくない層を形成する請求の範囲第２ 項に記載の装置。 ３４．等しくない各層中の染料の濃度が等しくない請求の範囲第３３項に記載の 装置。 ３５．液晶装置であって、 その上に入射された光を色付けるために規定された入力を選択的に印加すること により選択的に動作する封入媒質中の液晶とプレオクロイック染料の第１の結合 、その上に入射された光を色付けるために規定された入力を選択的に印加するこ とにより選択的に動作する封入媒質中の液晶とプレオクロイック染料の第２の結 合、および 上記の第１と第２の結合の双方の少なくとも一部分が光学的直列関係で位置決め されていること、から構成される液晶装置。 ３６．液晶カラー装置であって、 封入媒質中の液晶材料の複数の群の容積、各プレトクロイック染料を含む各群中 の液晶材料、選択的にその中の染料が染料を通過する光を色付ける様にする上記 の液晶材料に規定された入力を選択的に印加する入力手段、および 双方の群の液晶材料の少なくとも若干の容積が光学的に直列関係であること、 から構成されている液晶カラー装置。 ３７．第１混合物を形成するために架橋形成材料で液晶材料を混合するプロセス 、架橋を受けるために上記の第１混合物の上記の架橋形成材料と反応可能な高分 子封入媒質を上記の第１混合物と混合するプロセスによって形成された液晶カプ セル。 ３８．上記の液晶材料が動作上ネマチック液晶を具える請求の範囲第３７項に記 載のカプセル。 ３９．上記の液晶材料で混合されたプレオクロイック染料を更に具える請求の範 囲第３７項記載のカプセル。 ４０．上記のカプセルが壁を有し、上記の壁が上記の液晶材料の自然構造を歪ま せ、上記の染料が上記の液晶構造に従って整列し、上記の封入媒質が実質的に光 学的に透明であり、かつ上記の染料は上記の液晶構造がその様に歪んだ整列にあ る場合に光をフィルターし、かつ電界に対してその様な液晶構造の整列に従って かかるフィルタリングが減少するところの請求の範囲第３９項に記載のカプセル 。 ４１．上記のカプセルが各液晶容積を形成する請求の範囲第４０項に記載の複数 の液晶カプセルを具える光学的表示。 ４２．液晶材料とその中に上記の液晶材料を含む架橋高分子のカプセルを具える カプセル化された液晶。 ４３．液晶材料の容積の群の集成体、その中に液晶材料を含む第１封入媒質およ び第２封入媒質中に液晶の容積の第２群によって形成された離散的カプセルを具 える容積の１つの群、その中に上記の液晶材料を含む架橋高分子のカプセルを具 える上記のカプセルで構成された光学装置。 ４４．液晶材料の複数の群の容積、その中に上記の液晶材料を含む架橋高分子の 封入媒質によって形成された離散的カプセルを具える複数の上記の容積の集成体 から構成される光学装置。 ４５．第１混合物を形成するために架橋形成材料と液晶材料を混合するプロセス 、架橋を受けるためにその様を第１混合物のかかる架橋形成材料と反応可能な高 分子封入媒質をその様な第１混合物と混合するプロセスを具える液晶カプセルの 製造方法。 ４６．液晶材料の第１容積と液晶材料の第２容積の集成体を具え、上記の第１容 積は上記の第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 めに上記の第２容積から異なっている少なくとも１つの動作特性を有する光学装 置。 ４７．架橋高分子によって規定された容積中に動作上ネマチック液晶材料を具え るカプセル化された動作上ネマチック液晶。 ４８．封入媒質中に液晶材料の第１および第２の複数の容積を具え、上記の第１ および第２の複数の容積はそれぞれ規定された入力の印加と除去に応じて選択可 能な異なった光学的特性を有し、かつ上記の第１および第２の複数の容積の各々 はかかる各光学的特性の選択を有効にする様に規定された少なくとも１つのパラ メータを識別するために異なった入力応答特性を有する光学装置。 ４９．そこに向けられた入射光に影響を及ぼす共通光通路で直列的に位置決めさ れた複数の液晶表示を具え、上記の表示の各々は規定された入力の無い場合には 少なくとも１つの光を散乱するか吸収する液晶、およびその様な規定された入力 が存在する場合にはかかる散乱あるいは吸収の量を減少する液晶の複数の容積を 具え、上記の表示の少なくとも１つの液晶の少なくとも若干がそこを通過する光 を色付けるためにそこにプレオクロイック染料を有する液晶装置。 ５０．上記の容積が、上記の液晶の複数の容積を含むための液晶と封入手段を具 え、上記の封入手段が規定された入力が存在しない場合に曲線整列のために上記 の容積中で上記の液晶の自然構造を歪ませる壁手段を有し、上記の液晶がかかる 歪の量を減少するためにこの様に規定された入力として電界の存在に対して応答 するところの請求の範囲第４９項に記載の装置。 ５１．各表示がその液晶中に異なった各プレオクロイック染料を含む請求の範囲 第５０項に記載の装置。 ５２．上記の複数の表示の容積が、その一般に均質な混合物を形成するために拡 散された関係で位置決めされている請求の範囲第５１項に記載の装置。 ５３．上記の複数の表示の容積が分離された各層に位置決めされている請求の範 囲第５１項に記載の装置。 ５４．電界が印加されるべき容積の反対側に１対の電極を更に具える請求の範囲 第５１項に記載の装置。 ５５．上記の電極の１つが選択的に付勢可能な複数の電極部分を具え、上記の１ つの電極および電極の上記の他のペアーの各電極部分が、かかる電極部分および 他の電極によってそこに印加された電界に対して整列できる液晶部分を規定する 上記の液晶容積の反対側に位置決めされている請求の範囲第５４項記載の装置。 ５６．上記の電極部分が一般に平行方向の関係で伸びている相対的に細長い電極 ストリップを具え、上記の他の電極のペアーが上記の最初に述べられた電極スト リップに関して０°あるいは１８０°以外の角度で交叉する一般に平行方向の関 係で伸びている相対的に細長い各電極ストリップを具える請求の範囲第５５項に 記載の装置。 ５７．選択された液晶部分にわたって電界を印加するために上記の第１および第 ２電極の各電極ストリップをアドレスする回路手段を更に具える請求の範囲第５ ６項に記載の装置。 ５８．フィルタを通して伝達された光のフィルタリングに影響を及ぼすためにか かる液晶容積に電界を印加する手段を含む、請求の範囲第５１項に記載の液晶装 置を具える調整可能な光学的フィルタ。 ５９．封入媒質中の液晶材料の容積の第１群、封入媒質中の液晶材料の容積の第 ２群を具え、上記の群の双方の少なくとも若干の容積が共通な光学的通路に沿っ て直列的に整列され、各群の上記の液晶材料がそれぞれ異なったカラー・プレオ クロイック染料を含み、かつ各層のその様な各部分を通って伝達される光を色付 けるかそうしないかを決めるために容積の各群の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入力手段を具えるダイナミックな光色付け 装置。 ６０．請求の範囲第５９項に記載のダイナミックな光色付け装置と多色映像を創 製するために容積のかかる群の部分に電界を選択的に印加する回路を含む多色表 示。 ６１．請求の範囲第６０項に記載の多色表示を具えるカラーテレビジョン。 ６２．容積の少なくとも３つの群を具え、各群が液晶材料とそれぞれ異なったカ ラー・プレオクロイック染料を含む請求の範囲第５９項に記載の装置。 ６３．上記のプレオクロイック染料が補色である請求の範囲第６２項に記載の装 置。 ６４．封入媒質中の容積に液晶材料の複数の層を有する液晶装置に入射光を向け ることから構成され、かつ少なくとも若干の液晶はその中にプレオクロイック染 料を有し、かかる層はかかる入射光の通路に対して光学的に直列関係で配列され 、そしてその光学的特性とそこに入射する光についての効果を変更するために少 なくとも１つのかかる層の１つあるいはそれ以上の各部分に規定された入力を選 択的に印加する光色付け方法。 ６５．封入媒質中に液晶材料の容積の複数の群、容積の各群の液晶中に異なった 各プレオクロイック染料を存する液晶装置に入射光を向けることで構成され、か つ入射光へのその効果を決定するために各光学的層の１つあるいはそれ以上の部 分に電界を印加し、上記の印加ステップがそこに電界を選択的に印加するために 複数の層によって少なくとも１つの電極の割当てを含むところの、液晶材料によ って光に影響を及ぼす方法。 ６６．封入媒質中の液晶材料の複数の容積を含む液晶カラー表示に向かって光を 方向づけることから構成され、複数の層は異なった各色特性を有し、かつ光学的 に直列な関係で配向され、そしてその液晶の構造と光学的特性に影響を及ぼすた めに各層の１つあるいはそれ以上の選択された部分に電気的入力を選択的に印加 するダイナミックなカラー映像を創製する方法。 ６７．液晶の上記の容積が電圧の関数として識別することを特徴とする請求の範 囲第４８項に記載の装置。 ６８．容積の異なったそれぞれの群の液晶の誘電異方性がかかる電圧識別を与え るよう異なっていることを特徴とする請求の範囲第６７項に記載の装置。 ６９．電圧識別が液晶容積の寸法に従って実行されかつ容積の１つの群の寸法が 容積の別の群の寸法と異なっていることを特徴とする請求の範囲第６７項に記載 の装置。 ７０．液晶の上記の容積がその電気入力の周波数の関数として識別することを特 徴とする請求の範囲第４８項に記載の装置。 ７１．容積の少なくとも１つの群の上記の液晶がかかる識別関数を与えるよう周 波数の関数としてクロスオーバ誘電異方性を有することを更に特徴とする請求の 範囲第７０項に記載の装置。 ７２．上記の染料の少なくとも２つが補色であり、双方が吸収モードにある場合 に光出力が黒であることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の装置。 ７３．規定された入力の関数として選択的に光に影響を及ぼすために封入媒質中 に液晶を含む液晶装置において、封入媒質中の液晶の複数の容積の少なくとも２ つの群であって、他の群の液晶より少なくとも１つの異なった光学的特性を有す る１つの群の液晶、および上記の他の群の複数の容積の少なくとも若干が光学的 に直列になっているところの上記の１つの群の複数の容積の少なくとも若干を具 えることを特徴とする液晶装置。 ７４．１つの群の液晶が、上記の液晶の含まれている容積のかかる各群の光学的 特性を変更するために規定された入力に応答することを更に特徴とする請求の範 囲第７３項に記載の装置。 ７５．上記の光学的特性が色であり、かつ液晶の容積の上記の異なった群が異な った各色染料をそれぞれ含むことを更に特徴とする請求の範囲第７４項に記載の 装置。 ７６．上記の染料が容積の一つの群の上記の液晶中の１つのカラー・プレオクロ イック染料と、上記の他の群の上記の液晶中の他のカラー・プレオクロイック染 料とを具えることを更に特徴とする請求の範囲第７５項に記載の装置。 ７７．上記の異なったカラー・クロイック染料が、上記の染料の含まれている各 液晶に規定された入力の関数として異なった色光のフィルタリングを実行し、そ れにより減法混色フィルタリング機能が上記の液晶とこの様に規定された入力に よる光の通路の関数として実行されることを更に特徴とする請求の範囲第７６項 に記載の装置。 ７８．上記の染料の少なくとも２つが補色であり、それにより双方が吸収モード なら光出力は黒であることを特徴とする請求の範囲第７７項に記載の装置。 ７９．液晶の容積の複数の各群で上記の染料が実質的に同じ光学的フィルタリン グ濃度であることを更に特徴とする請求の範囲第７７項に記載の装置。 ８０．封入媒質中に液晶の複数の容積の別の群を具え、上記の別の群の上記の液 晶が上記１つおよび別の群の光学的特性から異なった光学的特性を有し、上記の 別の群の上記の容積の少なくとも若干が上記の１つおよび他の群の光学的に直列 に整列された容積の少なくとも若干と光学的に直列になっていることを更に特徴 とする請求の範囲第７５項に記載の装置。 ８１．上記の別の群の液晶の光学的特性が上記の液晶に含まれたプレオクロイッ ク染料によって影響された色として更に規定され、それにより容積の上記の群の 液晶中のプレオクロイック染料が上記の各層への規定された入力の関数として伝 達された光の多色フィルタリングを行うことを更に特徴とする請求の範囲第８１ 項に記載の装置。 ８２．容積の上記の各群の液晶の各々における上記のプレオクロイック染料が黄 色染料、シャン染料およびマゼンタ染料を具えるところの請求の範囲第８１項に 記載の装置。 ８３．液晶の上記の容積が動作上ネマティック液晶を具え、上記の封入媒質が規 定された入力の存在しない場合に上記の液晶の自然構造を歪ませる表面手段を具 えるところの請求の範囲第７３項に記載の装置。 ８４．上記の液晶が上記の表面手段の歪み効果に打ち克つように整列するために 電界に敏感なところの請求の範囲第８３項に記載の装置。 ８５．上記の光学的特性が色であり、液晶の容積の上記の異なった群が異なった 各色染料をそれぞれ含み、更に上記の染料が容積の１つの群の上記の液晶中の１ つのカラー・プレオクロイック染料および上記の別の群の液晶中の他のカラー・ プレオクロイック染料を具え、かつ上記の染料が上記の液晶の構造に従う構造を 有し、ここで規定された入力の存在しない場合に光をフィルタし、その様に規定 された入力が存在する場合にはかかるフィタリングを減少させるよう封入されて いることを特徴とするところの請求の範囲第８４項に記載の装置。 ８６．上記の液晶が正の誘電異方性を有することを更に特徴とする請求の範囲第 ８５項に記載の装置。 ８７．上記の液晶がそこに印加された電界の周波数の関数として正と負双方の誘 電異方性を有することを更に特徴とする請求の範囲第８６項に記載の装置。 ８８．少なくとも若干の上記の液晶が規定された入力の除去で歪んだ整列に戻る ことを促進するためにその中に添加剤を含むことを更に特徴とする請求の範囲第 ８５項に記載の装置。 ８９．上記の液晶が同じものを含む封入媒質の屈折率に近似的に整合する正常屈 折率を有すること更に特徴とする請求の範囲第８５項に記載の装置。 ９０．上記の液晶が同じものを含む封入媒質の屈折率から異なっている異常屈折 率を有することを更に特徴とする請求の範囲第８９項に記載の装置。 ９１．上記の封入媒質がその中の液晶の自然構造を、規定された入力の存在しな い場合に曲線整列された相に歪ませるために各容積の液晶を規定する壁手段を有 することを更に特徴とする請求の範囲第７３項に記載の装置。 ９２．上記の液晶が規定された入力の存在しない場合に強く曲がっているところ の、その各容積中で空間平均配向を有することを更に特徴とする請求の範囲第９ １項に記載の装置。 ９３．上記の液晶が規定された入力の存在しない場合にそのインタフェースに対 して上記の壁手段に一般に垂直な整列をしていることを更に特徴とする請求の範 囲第９２項に記載の装置。 ９４．上記の液晶が規定された入力の存在しない場合にそのインタフェースに対 して上記の壁手段に一般に平行な整列をしていることを更に特徴とする請求の範 囲第９２項に記載の装置。 ９５．かかる垂直整列を強制するために上記の液晶中に添加剤手段を具えること を更に特徴とする請求の範囲第９２項に記載の装置。 ９６．上記の壁手段が一般に滑らかに曲がった表面を有することを更に特徴とす る請求の範囲第９２項に記載の装置。 ９７．各容積の直径が上記の液晶のピッチとほぼ同じ程度の大きさであることを 更に特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置。 ９８．各容積の直径が約０．３ミクロンから約１００ミクロンであることを更に 特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置。 ９９．上記の光学的特性が規定された入力の関数として封入媒質中の液晶の上記 の容積を通って伝達された光の色あるいは強度に影響を及ぼすように規定された 入力に二者択一的に応答することを更に特徴とする請求の範囲第１頓に記載の装 置。 １００．かかる二者択一的な光学的特性が色であり、かつ上記の液晶がその中に プレオクロイック染料を含み、かかるプレオクロイック染料を含む液晶の上記の 容積が規定された入力に応じて一般に光学的に透明であり、かつその様な規定さ れた入力の存在しない場合に色フィルタリングであることを更に特徴とする請求 の範囲第９９項に記載の装置。 １０１．上記の染料の少なくとも２つのが補色であり、双方が吸収モードである 場合にそれにより光出力が黒であることを特徴とする請求の範囲第１００項に記 載の装置。 １０２．封入媒質中の液晶の複数の容積の上記の１つが１層に配列され、かつ封 入媒質中の液晶の複数の容積の上記の他の群が上記の１層と一般に離れてはいる がしかし少なくとも部分的に光学的に直列関係にある他の層に配列されているこ とを更に特徴とする請求の範囲第７３項に記載の装置。 １０３．複数の上記の層が実質的に同じ厚さであることを特徴とするところの請 求の範囲第１０２項に記載の装置。 １０４．複数の上記の層が異なった厚さであることを特徴とするところの請求の 範囲第１０２項に記載の装置。 ］０５．上記の光学的特性が色であり、液晶の容積の上記の異なった群が各々異 なった色染料を含み、かつ上記の染料が容積の１つの群の上記の液晶中で１つの カラー・プレオクロイック染料を、そして上記の他の群の液晶では他のカラー・ プレオクロイック染料を具えることを更に特徴とし、かっここで複数の各層中の 上記の染料が層の厚さに一般に逆数関係にある異なった光学的フィルタリング濃 度であることを更に特徴とする請求の範囲第１０２項に記載の装置。 １０６．この様に規定されたその入力として、液晶に電界を印加する電極手段を 具え、かつここで上記の電極手段が各層に電界を印加するために電極の分離した ペアーを具えることを特徴とする請求の範囲第１０２項に記載の装置。 １０７．光学的に相対的に隣接した層の間に位置している各隣接電極間に絶縁手 段を具えることを更に特徴とする請求の範囲第１０６項に記載の装置。 １０８．その間にある上記の層中の液晶に影響を及ぼすために各電極に電気的エ ネルギを選択的に印加する回路手段を更に具える請求の範囲１０６項に記載の装 置。 １０９．規定されたかかる入力として液晶に電界を印加する電極手段を具え、か つここで上記の電極手段が液晶の容積の複数の群に電界を印加するために一対の 電極を具えることを更に特徴とする請求の範囲第７３項に記載の装置。 １１０．電極の上記のペアーから入力に応答する液晶の容積の上記の群が少なく とも電圧あるいは周波数の関数としてこの様に規定された入力を識別するよう動 作する請求の範囲第１０９項に記載の装置。 １１１．上記の液晶の容積がかかる識別機能を実行するために異なった各寸法で あることを更に特徴とするところの請求の範囲第１００項に記載の装置。 １１２．容積の上記の複数の群の少なくとも１つにおける上記の液晶がかかる識 別機能を実行するために印加された電界の周波数に応答することを更に特徴とす るところの請求の範囲第１１０項に記載の装置。 １１３．容積の上記の複数の群の少なくとも１つにおける上記の液晶が印加され た電界の関数である誘電異方性を有するクロスオーバ液晶を具えることを更に特 徴とする請求の範囲第１１２項に記載の装置。 １１４．その間の液晶に影響を及ぼすために各電極に電気的エネルギを選択的に 印加する回路手段を更に具える請求の範囲第１１０項に記載の装置。 １１５．上記の電極手段が、封入媒質中の液晶の容積の１つの群の別の層に選択 的に電界を印加するために上記の一対の電極の１つの電極に割当てられた別の電 極を具えることを更に特徴とする請求の範囲第１０９項に記載の装置。 １１６．この様に規定された入力として液晶に電界を印加する電極手段を具える ことを更に特徴とする請求の範囲第７３項に記載の装置。 １１７．一対の電極を具える上記の電極手段が、液晶の複数の容積の少なくとも １層の１つの側で第１電極を具え、かつ複数の電極ストリップを形成し、そして 液晶の複数の容積の上記の少なくとも１つ他の側で第２電極を具え、かつ複数の 電極ストリップを形成し、上記の第１電極の電極ストリップは上記の第２電極の 上記の電極ストリップの配向に対して平行方向以外に配向され、それにより各電 極の各電極ストリップの各々オーバーラップした部分が各画素を規定することを 特徴とする請求の範囲第１１６項に記載の装置。 １１８．各画素で液晶に選択的に影響を及ぼすために上記の第１および第２電極 の各電極ストリップに電気的エネルギを選択的に印加する回路手段を具えること を更に特徴とする請求の範囲第１１７項に記載の装置。 １１９．上記の電極手段が少なくとも３個の電極を具え、その１つは液晶の容積 の複数の群によって割当てられ、かつ液晶の容積の上記の１つの群に電界を印加 するために第２電極と協働し、かつまた液晶の容積の上記の他の群に電界を印加 するために第３電極と協働することを更に特徴とする請求の範囲第１１６項に記 載の装置。 １２０．上記の第１、第２および第３の電極が複数の電極ストリップを具え、上 記の１電極の電極ストリップが上記の第２および第３電極の電極ストリップの配 向に対して平行方向以外に配向され、それにより各層の反対側の各電極ストリッ プの各々オーバーラップしている部分が上記の層の各画素を規定していることを 特徴とするところの請求の範囲第１１９項に記載の装置。 １２１．各画素において液晶に選択的に影響を及ぼすために上記の第１、第２お よび第３電極の各電極ストリップに選択的に電気的エネルギを印加する回路手段 を具えることを更に特徴とする請求の範囲第１２０項に記載の装置。 １２２．少なくとも１つの上記の電極手段が固態電極である請求の範囲第１１６ 項に記載の装置。 １２３．封入媒質中の液晶の複数の容積の少なくとも１つが上記の液晶と封入媒 質の乳濁液を具えることを特徴とする請求の範囲第７３項に記載の装置。 １２４．封入媒質中の液晶の容積の少なくとも１つが他の液晶の容積の１つの群 を含む封入媒質中に分散されていることを更に特徴とする請求の範囲第７３項に 記載の装置。 １２５．封入媒質中の液晶の複数の容積の少なくとも１つの群を支持するために シート状の支持手段を具えることを更に特徴とする請求の範囲第７３項に記載の 装置。 １２６．上記の封入媒質が少なくとも１つのラテックスあるいはポリビニールア ルコールを具える請求の範囲第１項に記載の装置。 １２７．異なる群の液晶がかかる液晶の光学的特性に影響を及ぼすために印加さ れた電界の電圧を識別する異なった誘電異方性を有するところの請求の範囲第１ 項に記載の装置。 １２８．上記の光学的特性が色であり、液晶の容積の上記の異なった群が異なっ た各色染料をそれぞれ含み、上記の染料が１つの群の容積の上記の液晶中に１つ のカラープレオクロイック染料および上記の他の群の液晶中に他のカラー・プレ オクロイック染料を具え、上記の異なったカラー・プレオクロイック染料が上記 の染料の含まれている各液晶への規定された入力の関数として異なる色光のフィ ルタリングを実行し、それにより減法混色フィルタリング機能が上記の液晶を通 る光の通路とこのように規定された入力の関数として実行され、かつ光の色付け がテレビジョン出力を与えるよう実行されることを更に特徴とする請求の範囲第 １項に記載の装置。 ］２９．色度情報と輝度情報を復号し、かつ色面像出力を行うために上記の封入 媒質中の液晶の上記の容積に規定された入力を与えるための回路を更に具えると ころの請求の範囲第１２８項に記載の装置。 １３０．少なくとも若干の液晶中のプレオクロイック染料をさらに特徴とし、か つここで電極手段が封入媒質中の液晶の各容積に対して付加的色機能を与える各 小寸法の画素を規定するところの請求の範囲第１項に記載の装置。 １３１．複数の群の液晶の複数の容積が一般に分散された均質配列で位置付けさ れている請求の範囲第１項に記載の装置。 １３２．液晶の複数の容積の少なくとも１つを含む上記の封入媒質が架橋された 高分子材料を具える請求の範囲第１項に記載の装置。 １３３．封入媒質中の液晶の少なくとも１つの群の上記の容積が液晶中で可溶な １つの高分子材料と第２の水溶性高分子材料の重縮合反応の結果として形成され ている請求の範囲第１項に記載の装置。