JPS6366542A - 強められた散乱を用いる蛍光着色されたカプセル入り液晶装置 - 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】 本発明は、一般的には液晶の分野に、液晶装置の色彩出
力の発生に係り、特定的には液晶材料による光の散乱及
び散乱光の反射によって液晶装置内の光路長を増加させ
非多色染料を用いて光の着色を可能ならしめることに係
る。更に、本発明は、カプセルに入れられた液晶、或は
エマルジョンのような閉じ込め媒体及びその支持媒体の
両者或は何れか一方の中に染料を有する閉じ込め媒体内
に保持されている液晶材料の使用に関する。本発明は液
晶材料中の非多色染料の使用にも関する。また、本発明
は液晶装置中の螢光染料の使用に関する。本発明は更に
、このような液晶装置の製造及び使用方法に係る。

液晶材料は現在、例えば視覚ディスプレイのような光学
装置を含む種々の装置内に使用されている。視覚ディス
プレイにおける使用を可能ならしめる液晶の特性は、液
晶がランダム整列である時に光を散乱及び吸収の両方或
は何れか一方を行う能力、及び液晶が規則的に整列して
いる時に光を透過させる能力である。

液晶を用いた視覚ディスプレイは、灰色或は相対的に明
るい背景に暗い文字を表示することが多い。しかしなが
ら種々の環境においては、相対的に暗い背景上に相対的
に輝く着色された文字或は他の情報を容易に表示し得る
液晶材料の使用が望まれている。また表示される文字と
ディスプレイ自体の背景との間の実効コントラストを改
善することも望ましい。

電気的に応答する液晶材料及びその使用の例は米国特許
第３，３２２，４８５号に記載されている。

若干の型の液晶材料は温度に感応し、液晶材料の温度に
応答して液晶材料のランダムな或は規則的な整列のよう
な光学的特性を変化させる。

現在、液晶材料には３つの範晴がある。即ちコレステリ
ンク、ネマチック及びスメチソクである。

本発明は好ましくはネマチック液晶材料或はネマチック
とあるコレステリンク型との組合せを使用する。詳述す
れば、液晶＋］料は動作的にネマチック、即ち他の型と
してではなくネマチック材料として作用することが好ま
しい。動作的にネマチックとは、外部電界が存在しない
場合液晶の構造ひずみが、コレステリンク材料における
強いねじれ或はスメチック材料における成層のようなバ
ルク効果ではなく、その境界における液晶の配向によっ
て支配されることを意味する。従って、例えばねじれの
傾向を誘起するが境界整列の効果を打破できないキラル
材料は動作的にネマチックである。

このような材料は正の誘電異方性を有していよう。

種々の液晶材料の種々の特性は先行論文に記載されてい
るが、公知特性の１つは可逆性である。即ち、ネマチッ
ク液晶が可逆的であることは公知であるが、コレステリ
ック材料は通常は可逆的ではない。

また、例えば吸収特性を増大させるために液晶材料に多
色染料を添加することも公知である。しかし、ネマチッ
ク形状においては多色装置は比較的低コントラストを呈
する。従来、コントラスト比を改善するためにコレステ
リック材料を染料と共にネマチック材料に添加すること
が可能であった。例えば、１９７４年１１月のジャーナ
ル・オプ・アプライド・フィジンクス第４５＝ｔｌ１号
４７１８〜４７２３ページに所載のホワイト等の論文を
参照されたい。しかしながら、ネマチック材料はそれに
またがって電界が印加されているか否かに依存して可逆
的であるが、通常はコレステリンク材料は電界を除いた
時に始めのゼロ電界形状に戻らない。液晶材料を有する
溶液内に多色染料を使用する場合の別の欠陥は、染料の
吸収が電界印加状態においてゼロではなく、電界印加状
態における吸収が材料の相対整列に関係する或は該整列
の関数である規則的なパラメータに追随することである
。更に、多色染料は比較的高価であり、注意深く使用し
なければならず、通常は液晶材料自体中に直接混合しな
ければならない。

通常、液晶材料は光学的に（複屈折）も、また例えばネ
マチック材料の場合には電気的にも異方性である。光学
的異方性は、液晶材料がランダムに整列している時には
光の散乱及び吸収の両者゛或は何れか一方（特に多色染
料が液晶材料と共に溶液内にある場合）によって、また
液晶材料が規則的に整列をしている時には液晶材料を通
過する光の透過によって表示される。電気的異方性は、
液晶材料の整列に対する誘電定数或は誘電係数の間の関
係である。

従来、視覚ディスプレイ装置のような液晶を使用する装
置は比較的小型であった。カプセルに入れられた液晶を
使用することによって、掲示板等のような比較的大寸法
のディスプレイに液晶を用いて満足できる結果が得られ
た。別の大（小）寸法用途は、ビルディングの窓或は窓
状領域のような１つの領域から別の領域への光の通過を
制御する光学式シャッタであろう。本発明は、このよう
なカプセルに入れられた液晶材料の改善、及び液晶材料
の光散乱特性並びに比較的少量の好ましくは標準の或は
他の非多色染料を含む材料内の光路長を増加させるべく
例えば合計内部反射及び光学的な建設的干渉の両方或は
何れか一方による散乱光の反射の使用に係る。染料を通
る光路長を増加させることによって、出ノｊ光に所望の
色彩が得られる。本発明は、例えば小型及び大型の両方
のディスプレイ、光学的シャッタ等々の比較的暗い或は
着色された背景上に比較的輝く彩色された文字或は情報
を表示させるために、このような材料及び特性の使用に
も関する。このような大型のディスプレイ、シャッタ等
は約９３０ｃｎｌ（１平方フイート）或はそれよりも大
きい表面積であってよい。

本発明によれば、最も好ましい液晶材料はカプセルに入
れられた型のものである。

本明細書に使用されているカプセルに入れられた（カプ
セル入りの）液晶材料とは、離散したカプセル或はセル
のような実質的に閉じられた閉じ込め媒体内の液晶材料
を意味し、好ましくは液晶材料と閉じ込め媒体とのエマ
ルジョンの形状であってよい。このようなエマルジョン
は安定であるべきである。カプセル入りの液晶材料の製
造及び使用方法及びそれに伴なう装置は以下に説明する
。

先行技術液晶ディスプレイに対して本発明を理解し易く
するために、以下に１つの典型的先行技術ディスプレイ
を説明する。この先行ディスプレイは指示媒体及びそれ
によって支持される液晶材料を含んでいる。このディス
プレイは比較的平坦であり、ディスプレイのいわゆる前
（上）面を見る方の側或は方向から見るようになってい
る。支持媒体の後（下）面は、液晶材料が存在する領域
に形成される相対的に暗い文字に比して相対的に輝いて
現れるように光反射被膜が設けられている。

（ここに後、前、上、下等は、便宜上、−Ｓ的な意味で
あり、図面を参照するだけのためであって動作に際して
見る方向を例えば上面等だけに拘束するものではない。

）液晶材料が、例えば電界の印加に応答して規則的に整
列されている時には、見る方向からの入射光は液晶材料
を通過して光反射被膜に達し、また液晶材料が存在しな
い場所においては光は直接光反射被膜に到達するので、
見る方向から文字は観察されない。しかし、液晶材料が
ランダムに整列している時には入射光の一部を吸収し、
一部を散乱させるので、上述の光反射被膜の型に依存し
て（液晶材料が存在しないか、或はある液晶材料が規則
的に整列している場所においては入射光を反射し続ける
）例えば灰色或は他の色彩の相対的に明るい色彩背景上
に゛、相対的に暗い文字が形成される。この型のディス
プレイにおいては、散乱光の一部が見る方向に戻される
ためにディスプレイの背景に対する文字の暗さ即ちコン
トラストを低下させるので、液晶材料が光を散乱させる
ことは望ましくない。液晶材料がランダムに整列してい
る時に吸収を、従ってコントラストを増大させるために
、多色染料を液晶材料に添加することが多い。

簡潔に説明すれば、本明細書は非多色染料を、好ましく
は螢光染料を用いた液晶装置によって彩色された出力及
び輝いた即ち増白された出力の両方或は何れか一方を発
生すること；及び装置内において等方向に散乱する光を
等方向に散乱及び反射させ、液晶材料が電界遮断即ちひ
ずんだ整列状態にある時には染料を通る光路長を増加さ
せて特に背景に対して相対的に輝く着色された外観、文
字、情報等を発生させ、液晶材料が電界印加平行即ち規
則的な整列状態にある時には異なる色彩或は例えば背景
と同一の暗い外観を発生させることに関する。好ましく
は液晶材料はひずんだ整列の時にほぼ完全に等方向に散
乱する。等方向に散乱とは、光ビームが液晶材料に進入
した時に散乱した光の退出角を実質的に予測できないこ
とである。

重要なことには、染料は閉じ込め媒体内、支持媒体内、
或は液晶材料内にあり、特定的な多色型である必要はな
い。染料は可溶性であるべきであり、従って染料を閉じ
込めている媒体内で溶解されているべきである。例えば
、水溶性染料を水基ポリビニルアルコール閉じ込め媒体
内に溶解する、及び油溶性染料を油基液晶材料内に溶解
するの両方或は何れか一方を行うことができる。

視覚的或は光学的出力の彩色は、支持媒体内の等方向に
散乱する光の光路長が反射、好ましくは完全に内部反射
によって増大するためである。支持媒体内で完全に内部
反射しない一部の光は見る側の表面から退出し、着色さ
れた文字ディスプレイ即ら出力を生ずる。

染料を液晶にではな（支持媒体に通用することの長所は
、カプセル入りの液晶の万能顕色在庫品を製造、貯蔵及
び、必要に応じて、任意色彩の染色した支持媒体と共に
使用して所望の色彩ディスプレイを達成できることであ
る。

螢光染料を使用する長所は、入射光或は多分他の放射に
応答して螢光染料によって放出される光のために実効或
は見掛は上の光増巾、輝かせ及び増白の全て或は何れか
１つが行われることである。

本発明に関して本明細書において使用されるひずんだ整
列、ランダムな整列、及び電界遮断状態なる語は本質的
に同じことを意味し、液晶分子の方向性配向が実効的に
弯曲した形態にひずんでいることを意味する。このよう
なひずみは、例えばそれぞれのカプセルの壁によって与
えられる。与えられたカプセル内の液晶材料の特定のひ
ずんだ整列は、通常は常に実質的に電界が印加されない
場合と同一である。

一方、本発明に関して本明細書において使用される平行
整列、規則的整列、及び電界印加状態とは、カプセル内
の液晶材料が全体的に外部から印加した電界に対して整
列されていることを意味する。

本発明の１つの面によれば、液晶ディスプレイは相対的
に暗い背景上に相対的に明るく着色された文字、情報等
を発生することが可能であり、この明るく着色された文
字はランダムに整列された液晶材料によって発生される
のである。多色型ではない染色した材料を通る多重光路
がディスプレイ、光学的シャッタ等による光出力を満足
できるように着色する。背景は、例えば規則的な整列を
している従って実質的に光学的に透明な液晶材料、及び
液晶材料が存在しないディスプレイの領域の両方或は何
れか一方によって与えられる。液晶材料が平行即ち規則
的な整列である時には、例えば吸収体によって形成され
る相対的に暗い背景のみが現われる。以上は比較的低電
力要求、最小の液晶材料、及びディスプレイの見る側（
方向）から或は後（見ない）側からの何れかからの照明
を用いて達成される。本発明の原理は光学的シャッタ或
は光制御装置に使用して例えば輝度を制御することも可
能である。

要約すれば、液晶装置は、規定された入力に応答して光
を選択的に主として散乱或は透過させる液晶材料、及び
その中に液晶材料を保持するか或はその上に液晶材料を
支持する支持媒体を含む。

本発明の好ましい実施例及び最良モードによれば、液晶
材料は、例えば閉じ込め媒体内の液晶材料のようなカプ
セル入りの初であり、このようなカプセル入り液晶は支
持媒体内に位置ぎめされるか、或は該媒体上に取付けら
れる。変形として、閉じ込め媒体自体が支持媒体を形成
していても、或は支持媒体の一部であってもよい。この
ようなカプセル入り液晶材料は、それに入射する光を実
質的に等方的に散乱せしめる。この散乱には光の一部を
（例えば見る人の眼に向って）見る方向に戻すような散
乱も含まれる。より好ましくは、動作的にネマチックで
あるこの液晶が正の誘電異方性を有し、またこの液晶の
ための閉じ込め媒体或は包み込み媒体の屈折率と実質的
に整合する常屈折率を有することである。

１実施例においては、液晶材料によって等方的に散乱さ
れる大量の光は支持媒体によって完全に内部反射されて
液晶材料に戻され、それが液晶材料を照明するから更に
等方敗乱が行われて例えば人の眼には液晶材料の外観が
−Ｉｌｌいて見える。

支持媒体、閉じ込め媒体及び液晶材料自体の全て或は何
れかにおける光路長の伸張及びこれらの１つ或はそれ以
上によって担持される染料は光に所望の色彩を生ぜしめ
、電界が印加されていない場合に液晶の構造がランダム
な或はひずんだ整列にある時には着色された出力外観を
呈するようになる。支持媒体の内部反射率特性は、支持
媒体の屈折率を固体、液体或は気体（空気を含んでいて
さえよい）のような他の媒体の屈折率よりも大きくすれ
ば、支持媒体の背面とこれらの他の媒体との界面によっ
て得られる。支持媒体は、例えば閉じ込め／包み込み材
料（或は液晶材料と共にエマルジョンをなす材料）、付
加的な量の包み込み或は他の材料、プラスチック状フィ
ルム或は硝子等のような取付は媒体を含む若干の成分か
らなっていてよく、これら全ての詳細に関しては後述す
る。

支持媒体の背面は、この背面に実質的に垂直な方向から
背面に到達する光が透過するように、光学的に透過性と
することができる。この背面を越えた所に位置する光吸
収用の黒い材料或は着色された材料は、液晶材料によっ
て形成された文字が現われる背景の外観を暗くする或は
着色させるのを援助する。液晶材料の規則的な整列は等
方敗乱を少なくとも実質的に排除するので、液晶材料を
通過する全ての光は支持媒体の背面をも通過する。

変形実施例においては、支持媒体の背面に例えば蒸着技
術によって同調された誘電体被膜を設け、選択的な建設
的及び破壊的光学干渉を行わせる。

この同調された誘電体被膜の厚みは、λを装置と共に用
いられる光の波長としてλ／２の関数である。建設的干
渉は、特に支持媒体内において光を完全内部反射させな
い立体角を減少させることによって、内部反射を強める
。従ってこのような干渉は液晶材料文字の外観を一層輝
かせ、外観の色彩を増強する。

本発明を実施する液晶ディスプレイのための入射照明は
、前側即ち見る側からであってよい。変形として、入射
照明は後側からであってよく、好ましくは液晶材料によ
って完全に透過される光を見る側の視野或は視角から外
すように導びくマスク或は導光器を通す。しかし視角内
の液晶材料によって散乱される光は見ることができる。

更に、コレステリック材料をネマチック液晶材料を添加
して、特にカプセルが比較的大きい場合に、電界を遮断
した時にネマチック材料がカプセル或はセル壁の形状に
大よそ追随するひずんだ整列パターンに戻るのを促進す
ることができる。また、望むならば、粘度制？ＩＩ！添
加物を液晶と混合することもできる。更に、カプセル内
の液晶構造を好ましく整列させるのを援助するために液
晶に添加物を使用することもできる。

本発明の別の面によれば、液晶装置は、液晶材料、規定
された入力が欠如している時に液晶材料の自然構造をひ
ずませて光を散乱せしめる表面（液晶は規定入力に応答
してこの散乱の量を減少させる）、及びこの光の散乱中
に装置によって出力される光を輝かす螢光染料から形成
される。

本発明のこれらの及び他の面、特色及び実施例は以下の
説明から明白になるであろう。

本発明の主目的は、着色された出力を発生させるように
液晶装置の改良を提供することである。

本発明の別の主目的は、特に動作的にネマチック型の液
晶材料を用いて光を選択的に実質的な等方散孔させ、こ
の散乱光を反射させ、そして特に非多色染料を用いてこ
の光を着色することである。

本発明の別の目的は、本発明の種々の特色及び目的を、
大型ディスプレイ、比較的小型のディスプレイ、及び光
学的シャッタ或は他の光制御装置に提供することである
。

本発明の別の目的は、非多色染料を液晶光学装置内に使
用することであり、特にこの染料は液晶材料を包み込む
閉じ込め媒体内、この液晶材料自体内、及び液晶材料を
包み込む支持媒体内の全て或は何れかに存在する。

別の目的は、液晶装置の着色された光学出力を強めるこ
とである。

付加的な目的は、液晶装置を用いて相対的に暗い背景上
に輝く着色された文字、情報等を表示することである。

別の目的は、完全内部反射の原理を使用して、液晶装置
特に液晶ディスプレイの動作を強め、また特に）・夜晶
装置内の及びその中に含まれる非多色染料を通る光路長
を増加させるべく共働する等方散乱光の使用を強めるこ
とである。

別の目的は、液晶装置特に液晶ディスプレイの光学出力
を強めるべく光学的干渉の原理を使用することである。

付加的な目的は、液晶装置内において光を等方向に散乱
させることであり、またこの等方散乱光を使用して相対
的に暗い背景上に輝く着色された文字を発生させること
である。

他の目的は、液晶装置のコントラストを改善することで
ある。

別の目的は、液晶光学装置の融通性を改善することであ
る。

付加的な目的は、液晶装置の製造方法を提供することで
ある。

別の目的は、小型及び大型装置、特にカプセル入り液晶
材料を使用した装置に着色された液晶装置を使用するこ
とである。

更に別の目的は、液晶装置の見る方ではない側から入射
照明を供給し、特にこの照明を使用した時に背景に対し
て輝いた着色された文字、情報或は透過光を提供するこ
とである。

付加的な目的は、カプセル入りの動作的にネマチック液
晶の、電界遮断時のランダムな或はひずんだ整列への戻
りを容易或は促進の両方或は何れか一方を可能ならしめ
ることである。

別の目的は、特定機能、光学装置等に必要とされる液晶
材料の量を最小ならしめることである。

別の目的は、カプセル内にある液晶構造を電界遮断状態
時に好ましく配向せしめるのを援助することである。

付加的な目的は、液晶装置内において等方散孔する光を
、螢光染料を用いて増巾、輝かせ、及び増白の全て或は
何れかを行うことである。

更に他の目的は、液晶装置内に螢光材料を使用すること
である。

本発明のこれらの及び他の目的及び長所は以下の説明か
ら一層明白になるであろう。

上述の及び関連の目的を遂行するために本発明は以下に
完全に説明する、及び特許請求の範囲に記載の特色から
なる。以下に添付図面を参照して本発明の若干の実施例
を説明するが、これらの実施例は本発明の原理を使用す
る種々の方法の若干を示すに過ぎないことを理解された
い。

添付図面においては、類似部品に対しては類似番号を付
しである。先ず第１図、第２図及び第３図に本発明に従
って使用されるカプセル入り液晶材料を示す。第１図に
は本発明による液晶装置１０内の非多色染料９の概要を
示す。全ての図面において、この染料はｒＸＪ状の印で
示されており、明瞭化のためにこれらの印は若干数のみ
示しであるが好ましくは染料が含まれているそれぞれの
媒体或は材料内に大よそ均一に或は公知の或は特定の方
法で分布させであることを理解されたい。

装置１０は、第１図〜第３図に単一のカプセルによって
表わされているカプセル入り液晶材料１１を含む。図示
カプセルは二次元で示され従って平面的であるが、カプ
セルは三次元であり、最も好ましくは球形であることを
理解されたい。カプセル１１は全体が透明な支持媒体１
２内に取付けることが好ましく、支持媒体１２は互に一
体の上側部分１２ａ及び下側部分１２ｂを有している。

装置１０は１対の電極１３．１４をも含み、スイ　□フ
チ１５を閉じると電極は普通の電圧源１６から付勢され
液晶材料を横切って電界が印加される。

染料９は１つ或はそれ以上の支持媒体１２、及び好まし
くは閉じ込め媒体３３（後述）の中にあってよい。また
液晶材料３０の中にあってもよい。

更に、特に染料が材料或は媒体内に沈澱する問題を避け
るために、また好ましくは染料の所望の均−性即ち制御
された分布を達成するために、染料は材料或は材料を閉
じ込める媒体内で可溶性であることが好ましい。

本発明の主要特色は、カプセル入り液晶材料が、電界遮
断ランダム整列状態にある時には入射する光を等方散乱
させ、また電界印加規則整列状態にある時には実質的に
光学的に透明となることである。

カプセル１１は、離散的に形成された、或はより好まし
くは、液晶材料といわゆる包み込み材料或は閉じ込め材
料とを好ましくは安定なエマルジョンとなるように混合
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
ってよい。図示のように、エマルジョンは支持媒体の部
分１２ａ、１２ｂと電極１３．１４との間に適用する即
ち挟むことができる。望むならば支持媒体１２及びいわ
ゆる包み込み材料或は閉じ込め媒体は同一材料であって
よい。更に別の変形として、上側及び下側支持媒体部分
１２ａ、１２ｂ或はこれらの一方はプラスチック状、硝
子或は類似の好ましくは透明な取付は材料であってよい
。本明細書においては、透明とは透明材料内に収容され
ている染料の可能性も残されている。電極１３．１４は
後述するように、この取付は材料及び例えば多くのカプ
セル１１を含むカプセル入り液晶材料／エマルジョンに
適用でき、装置１０を形成させるように取付は材料１２
ａ、１２ｂ間に挟むことができる。

反射媒体１８は支持媒体下側部分１２ｂと界面１９を形
成し、後述するような所望の完全内部反射機能を得てい
る。今は完全内部反射動作原理の故に、カプセル１１内
の液晶材料は例えばスイッチ１５が開かれて電界遮断状
態の下では例えば光ビーム１７によって表わされる入射
光によって照明された時に装置１０内で光を等方散乱さ
せるので、支持媒体上側部分１２ａから離れた視認領域
２０からは液晶材料は着色され相対的に註いて見えると
説明するに留める。このような等方散乱（及びある吸収
、特にカプセル入り液晶材料内に存在する多色染料に伴
なう吸収）は公知であるが、本発明の完全内部反射は非
多色染料によって反射７敗乱光の散乱及び着色を強調す
るので、カプセル入り液晶材料によって形成或は出力さ
れる文字の視覚／光学的着色外観を輝かせる。黒或は着
色材料の光吸収Ｎ２１を界面１９とは反対側の反射媒体
１８の底面或は後面に付着させることができる。

電極１３は例えばある量のインジウム錫酸化物を支持媒
体下側部分１２ｂに真空薄着させることができ、また電
極１４は例えば４電性インクを直接液晶材料に塗布して
もよいし、或は電極１３と類似であってもよい。他の電
極材料及びそのだめの取付は手段を何れの電極に対して
使用することもできる。それらの例にはＳ＋Ａ酸化物及
びアンチモンをドープした錫酸化物が含まれる。好まし
くは、電極は液晶装置１０の光学に重大な影響を与えな
いように、例えば約２００オングストローム厚のように
比較的薄く且つ透明とする。

カプセル入り液晶材料１１はカプセル３２の境雰内即ら
内容積３１内に収容されている液晶３０を含む。各カプ
セル３２は離散していてもよいし、或は変形として液晶
３０は、液晶材料を収容するための多数のカプセル状環
境を形成する傾向にある閉じ込め媒体或はいわゆる包み
込み材料３３の安定なエマルジョン内にとじ込めること
ができる。

図示の便宜上、カプセル３２は全量が閉じ込め媒体或は
包み込み材料３３で形成されている離散したカプセルと
して示しである。本発明の好ましい実施例及び最良モー
ドによれば、カプセルは大よそ球形であり、液晶３０は
正の誘電等方性を有するネマチック或は動作的にネマチ
ックな液晶材料である。しかし、本発明の原理はカプセ
ルが球形以外の形状にも適用される。このよ・）な形状
は、例えば屈折率のような液晶材料の光学的特性と満足
できるように共働し、且つ液晶に電界印加状態を持たせ
たい場合に液晶に所望の規則的な或は平行整列を与える
ために充分な部分の電界を液晶３０を横切って発生させ
得る所望の光学的及び電気的特性を有しているべきであ
る。またこの形状は液晶材料が電界遮断或はランダム整
列状態にある場合に液晶材料をひずませるべきである。

カプセル３２を好ましい球形にすることの特別な長所は
、電界遮断状態の時に内部の液晶３０にひずみを与える
ことである。このひずみは２．少な（とも部分的に、カ
プセルと液晶のピッチの相対寸法によるものであり、こ
れらの寸法はほぼ同じか或は少なくともほぼ同一の桁と
することが好ましい。

更に、ネマチック液晶材料は流体状の特性を存しており
、電界が印加されない場合にカプセル壁の形状に対して
順応する或はひずむのが容易である。

一方、電界が印加されている場合にはネマチック（オ料
はこの電界に対して比較的容易に規則的な整列に変化す
る。

ネマチック以外の型の液晶材料、或は種々の型の液晶材
料及び他の添加物の両方或は何れかの組合せも、カプセ
ルに入れられた液晶が動作的にネマチックである限りは
、好ましいネマチック液晶材料と共に或はそれと置換し
て使用することができる。しかし、コレステリック及び
スメチック液晶材料は一般にバルク駆動である。これら
のバルク構造を解体してカプセル壁形状に順応させるの
は、カプセル内のエネルギ考察上からも困難である。

染料９は直接閉じ込め媒体３３自体内に存在させること
ができる。染料の料は閉じ込め媒体３３の約０．０１乃
至約１重量パーセント程度、好ましくは約０．１乃至約
０．５％とすることができる。好ましくは閉じ込め媒体
は水を基とし、染料は水溶性とする。従って染料はその
中で溶解し、液晶へ移動しない。しかし閉じ込め媒体内
の殆んどの光の通路長が長いため、このように少量の染
料でも実効的な光着色の結果が得られる。更に、本発明
の光着色によって例えば緑塗料のような着色した緑の如
き着色した色彩の外観が得られることが分った。これは
例えば緑染色したフィルタを用いて得られる比較的貧弱
な質の緑光と対比される。同じような結果は他の色彩に
おいても発生ずる。

非多色染料例には、水溶性染料、食品着色染料及び布或
は繊維束石が含まれる。特定の例を挙げれば、ＦＤ＆Ｃ
青＃２インジゴカルミン、ＦＤ＆Ｃ赤＃２アマランス、
Ｆｒ）＆Ｃ赤＃３エリツルシン、ＦＤ＆Ｃ黄＃５ター１
−ラジン、並びにアメリカン・カラー社からの直接橙７
２、直接赤８０、直接赤８１、直接前Ｉ、直接黄＃　４
．　Ｇ　Ｌ、及び直１妾黄＃６である。

変形として、染料９は油溶性染料であってよく、これは
油を基とする液晶材料内に溶解し、閉じ込め媒体に移動
しない。これらの染料の例には、ＦＤ＆Ｃ黄＃２、ナフ
トール黄Ｓが含まれる。

第２図及び第３図はそれぞれ電界遮断及び電界印加状態
における液晶３０を容れた単一のカプセル３２を示す図
である。カプセル３２は球形であり、容積３１の境界を
限定する全体的に滑らかに弯曲した内部壁面５０を有し
ている。壁面５０及び全カプセル３２の実際の寸法パラ
メータは、その中に容れた液晶３０の量に、また多分そ
の中の個々の液晶材料の他の特性に関連している。また
、カプセル３２は液晶３０に力を加えて加圧するか、或
は少なくとも容積３１内の圧力を実質的に一定に維持す
る。上述の結果、及び液晶の表面湿潤性質のために、通
常の自由形状にあって多分ランダムに分布はしていても
平行になる傾向の液晶は内側壁面５０の比較的近い部分
に大よそ平行な方向に弯曲するようにひすまされる。こ
のひずみによって液晶は弾性エネルギを蓄積する。図を
簡明にするために、指向性配向を破線５２によって表わ
されている液晶分子の層５１を内側壁面５０に最も近く
示しである。液晶分子５１の指向性配向は壁面５０に近
い領域に平行な方向に弯曲するようにひずんでいる。カ
プセル内の境界層５２から離れた液晶分子の指向性パタ
ーンは５３によって示されている。液晶分子は層として
指向的に示されているが、分子自体がこれらの層に拘束
されるものではないことを理解されたい。以上の如く、
個々のカプセル内の構成は壁の構造の構成によって予め
決定されるものであり、例えば電界のような外部力によ
って作用されない限り固定されているのである。電界を
除去すると指向性配向は、第２図に示すような元の配向
に戻る。

ネマチック型材料は通常平行形状を取り、また通常光学
的偏光方向に感応する。しかし、カプセル入り液晶１１
内の材料はカプセル３２の三次元金てに弯曲してひずむ
、即ち弯曲させられるので、カプセル内のネマチック液
晶材料は入射光の光学的偏光の方向に不感となる改善さ
れた特性が得られる。

カプセル３２内の液晶３０は、液晶が壁５０との平行整
列と最小弾性エネルギに対する要求とを両立させるよう
に均一に整列できないために、大よその球形配向に不連
続５５を有している。この不連続は三次元内にあり、液
晶３０が入射光の光学的偏光に感応する可能性を更に減
少させるように液晶３０をひずませるのに有用である。

不連続突出部５５はカプセル内に散乱及び吸収を生じさ
せる傾向にあり、カプセルの内側壁面５０の部分に対す
る液晶分子の接線方向或は平行整列は共にカプセル３２
内に散乱及び吸収を生じさせる。例えば電界が印加され
ると、第３図に示すように、不連続は最早存在しないの
で、この不連続はカプセル入り液晶１１が電界印加或は
整列状態にある時には光透過に最小の効果しか与えない
。

以上の説明は液晶材料が均質配向（カプセル壁に平行）
されているものとしたが、このようなことは本発明の必
要条件ではない。必要なのは、電界が印加されない場合
、壁と液晶との間の相互作用が壁付近の液晶に大よそ均
一で区分的に連続する配向を発生させ、カプセル容積全
体の液晶材料の空間的平均配向が強く弯曲し、液晶構造
に実質的に平行な方向の配向が存在しなくなることであ
る。電界遮断状態時に本発明の特色である散乱及び偏光
に対する不感性をもたらすのがこの強く弯曲した配向で
ある。

第３図に示すような電界印加状態、或は液晶に規則的な
或は平行整列をもたらす何等かの他の状態においては、
カプセル入り液晶１１は入射する実質的に全ての光を透
過させ、支持媒体１２内に見ることができなくなる。一
方例えば第２図に示すように液晶が電界遮断状態でひず
んだ整列（ランダムな整列と呼ぶことがある）である場
合、入射光の一部は吸収されるが、また一部は支持媒体
１２内で等方向に散乱させられる。完全内部反射を用い
ると、この等方散乱した光を例えば染色されたカプセル
入り液晶１１に再び向けることができるので、液晶を輝
かせて見る人或は観察機器に対して着色され且つ相対的
に輝くように見せる。

包み込み媒体３２の屈折率と液晶の常屈折率とは、通過
する入射光の屈折に起因する光学的ひずみを避けるため
に、電界印加即ち液晶の規則的な整列状態の時に可能な
限り整合させるべきである。

しかし、液晶材料がひずんだ或はランダムな整列にある
時、即ち電界が印加されていない時には液晶３０とカプ
セル３２の壁との境界において屈折率において屈折率に
差を生じる。即ち液晶の異常屈折率は包み込み媒体の屈
折率よりも大きくなる。

これは液晶材料と閉じ込め或は包み込み媒体との界面即
ち境界において屈折を生ぜしめるので、更に散乱が行わ
れる。このようにして更に散乱された光は内部反射され
、液晶外観を更に輝かせる。

このような屈折率の差の発生は複屈折として知られてい
る。複屈折の原理は、５ｅａｒによってオプティックス
に、またＨａｒ　ｔｓｈｏｒｎｅ及びＳｔｅｗａｒｔに
よりクリスタル・アンド・ザ・ボラライジング・マイク
ロスコープに記載されている。好ましくは包み込み或は
閉じ込め媒体３２及び支持媒体１２の屈折率を同一とし
、光学的に同一の材料と見えるようにしてそれ以上の光
学的界面の発生を避ける。

液晶材料の、異常屈折率ではなく、常屈折率がいわゆる
包み込み媒体の屈折率に接近しているので、電界印加状
態から電界遮断状態へ移る時、或はその逆の時に散乱の
変化を生じる。屈折率整合の精度は装置のコントラスト
及び透過率の所望の程度に依存するが、液晶の常屈折率
及び媒体の屈折率を０．０３、より好ましくは０．０１
、特定的には０．００１よりも大きく異ならせないこと
が好ましい。許容される差はカプセルの寸法に依存しよ
う。

好ましい実施例及び最良モードによれば、望ましくは第
３図に示す電界Ｅは、包み込み材料内で実質的に消散或
は低下させるのではなく、カプセル３２内の液晶３０に
殆んどの部分が印加されるようにする。カプセル３２の
壁５４を形成している材料にまたがって、或はこの材料
を通して電圧を降下させるべきではなく、電圧降下はカ
プセル３２の容積３１内の液晶３０にまたがって発生さ
せるべきである。

包み込み媒体の電気的インピーダンスは、好ましくはカ
プセルに入れられた液晶のそれよりも実効的に充分大き
くすべきであり、このようにすれば短絡がもっばら壁５
４を通して、例えば点Ａから壁のみを通して点Ｂまで発
生して液晶をバイパスすることがない。従って例えば、
点Ａから点Ｂまで壁だけを通して誘起される電流或は変
位電流に対する実効インピーダンスは、点Ａから内側壁
面内の点Ａ、液晶材料３０、容積３１内の点Ｂ′を通り
点Ｂに達する通路のインピーダンスよりも大きい。この
状態は、点Ａと点Ｂとの間に電位差が存在することを保
証する。この電位差は、液晶材料を整列させる電界を液
晶材料にまたがって発生させるのに充分な大きさとすべ
きである。幾何学的見地から、即ち例えば点Ａから点Ｂ
までの壁だけを通る長さのために、この状態は壁材料の
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
ンスよりも低い場合でさえも存在可能である。

包み込み材料を形成している材料及び液晶を構成してい
る材料の誘電窓（係）数、及びカプセル壁５４特に半径
方向における実効容量値及び電界Ｅが印加される液晶の
実効容量値は全て、カプセル３２の壁５４が印加される
電界Ｅの大きさを実質的に降下せしめないように関係づ
けるべきである。理想的には、カプセル入り液晶材料の
全層６１　（第４図）の容量誘電窓（係）数は実質的に
電界印加状態に対して同一とすべきである。

液晶３０は異方性の誘電定数値を有している。

壁５４の誘電窓（係）数は異方性液晶材料３０の誘電窓
（係）数よりも低くして最適動作のための上記条件を満
たすのを援助することが好ましい。

電界Ｅのための電圧要求を低下させるために、比較的高
い正の誘電異方性を有していることが望ましい。電界が
印加されていない時のかなり小さくすべき液晶３０の誘
電窓（係）数と、電界が印加されて整列した時の液晶の
誘電窓（係）数との差は可能な限り大きくすべきである
。誘電値と印加電界の関係は、その（それらの）カプセ
ル内の液晶材料にまたがって印加される電界がこの電界
に対して液晶構造を整列せしめるのに充分であるように
すべきである。一般的に用いられる液晶の低目の誘電値
は、例えば約３．５の低さから約８の高さまでである。

カプセル３２は種々の寸法とすることができる。

しかし寸法を小さくする程カプセル内の液晶を整列させ
る電界に対する要求は高くなる。しかし、好ましくは、
カプセル入り液晶を用いたディスプレイのような装置の
光学的及び電気的特性のような種々の特性が実質的に均
一となるように、カプセルは均一寸法パラメータのもの
とすべきである。

更に、カプセル３２は入射光ビームに対してそれらが離
散したカプセルとして見られるように、直径を少なくと
も１ミクロンとすべきである。直径が小さいと光ビーム
はカプセルを連続した均質層として「見る」ので、必要
な等方散乱をうけなくなる。

本発明の最良モードによる好ましい液晶材料は、米国オ
ハイオ州ケントのアメリカン・リキッド・クリスタル・
ケミカル社から市販されているネマチック材料ＮＭ−８
２５０（エステル）である。

他の例はエステル化合物、ビフェニル及びビフェニル化
合物の両方或は何れか一方、等である。

本発明によって有用な君子の他の型の液晶材料には下記
の４例が含まれ、各側はそれぞれの液晶材料の処方であ
る。いわゆる１０％材料は、約１０％の４シアン基置換
材料を有し、２０％材料は約２０％の４シアン基置換材
料を有し、等々である。

」」」口り粁 安息香酸ペンチルフェニルメトキシ　　５４ｇ安息香Ｍ
ペンチルフェニルペンチロキシ３６ｇ安息香酸シアノフ
ェニルペンチル　　　　２．６ｇ安息香酸シアノフェニ
ルヘプチル　　　　３．９ｇ安息香酸シアノフェニルベ
ンチロキシ　　１．２ｇ安息香酸シアノフェニルへブチ
ロキシ　　１゜１ｇ安息香酸シアノフエニロクチロキシ
　　　９．９４ｇ安息香酸シアノフェニルメトキシ　　
　　０．３５ｇ２０％址料 安息香Ｍペンチルフェニルメトキシ　　４８ｇ安息香酸
ペンチルフェニルペンチロキシ３２ｇ安息香酸シアノフ
ェニルペンチル　　　　５．１７ｇ安息香酸シアノフェ
ニルヘプチル　　　　７．７５ｇ安息香酸シアノフェニ
ルペンチロキシ　　２．３５ｇ安息香酸シアノフェニル
へブチロキシ　　２．１２ｇ安息香酸シアノフェニロク
チロキシ　　　１．８８ｇ安息香酸シアノフェニルメト
キシ　　　　０　、７０５ｇ４０％十棟 安息香酸ペンチルフェニルメトキシ　　３６ｇ安息香酸
ペンチルフェニルペンチロキシ２４ｇ安息香酸シアノフ
ェニルペンチル　　　１０．３５ｇ安息香酸シアノフェ
ニルヘプチル　　　１５．５２ｇ安息香酸シアノフェニ
ルペンチロキシ　　４．７ｇ安息香酸シアノフェニルへ
ブチロキシ　　４．２３ｇ安息香酸シアノフェニロクチ
ロキシ　　　３．７６ｇ安息香酸シアノフェニルメトキ
シ　　　　１．４１ｇ土工Ｘ変長 安息香酸ペンチルフェニルメトキシ　　３６ｇ安息香酸
ペンチルフェニルペンチロキシ２４ｇ安息香酸シアノフ
ェニルペンチル　　　１Ｇｇ安息香酸シアノフェニルヘ
プチル　　　２４ｇそれぞれのカプセル３２を形成する
包み込み媒体は、液晶材料によって実質的に完全に影古
されない及び液晶材料に実質的に完全に影３しない型で
あるべきである。種々の樹脂及び重合体の両方或は何れ
か一方を包み込み材料として使用することができる。好
ましい包み込み材料はポリビニルアルコール（ＰＶＡ）
であり、良好な、比較的高い誘電定数及び屈折率を有し
、この屈折率は好ましい液晶材料の屈折率に比較的精密
に整合している。好ましいＰＶＡの例は約８４％加水分
屑された少なくとも約Ｌ　０００の分子量の樹脂である
。

モンサンド社のゲルヴアトル２０／３０ＰＶＡが本発明
に最適である。

乳化した或はカプセル入り液晶１１の製造方法は、閉じ
込め或は包み込み媒体、液晶材料、及び多分水のような
担体媒体の混合を含んでいてよい。

混合は、ブレンダ、最も好ましいコロイドミル、等々の
ような種々の混合装置内で行われる。この混合中に発生
するのは成分のエマルジョンの形成であり、次でエマル
ジョンは水のような祖体媒体を排除するために乾燥し、
ＰＶＡのような包み込み媒体を硬化させることができる
。このようにしてそれぞれ作られたカプセル入り液晶１
１のカプセル３２は完全球形ではないが、球形は初めに
形成される時及び乾燥及び硬化の両方或は何れか一方の
後のエマルジョンの個々の小滴、滴或はカプセルの最低
自由ネルギ状態であるために、各カプセルの形状は実質
的に球形となる。更に、使用される染料が水溶性のもの
であれば、ＰＶＡ閉じ込め媒体のような水を基とする材
料或は媒体内に事前混合及び溶解の両方或は何れか一方
を行うべきである。またもし染料が油溶性であれば、液
晶材料のような油を基とする成分内に事前混合及び溶解
の両方或は何れか一方を行うべきである。

カプセル寸法（直径）は、好ましくは、入射光に及ぼす
効果及び電界に対する応答の動作の均一性を得るために
エマルジョンにおいて均一とすべきである。カプセル寸
法範囲例として、約０．３乃至約１００ミクロン、好ま
しくは０．３乃至３０ミクロン、特に３乃至１５ミクロ
ン、例えば５乃至１５ミクロンとすることができる。

包み込み或は閉じ込め媒体と同−或は類似材料であって
よい支持媒体１２を形成させるのには種々の技術を使用
することができる。例えば、下側支持媒体１２ｂはモー
ルド或は鋳込みプロセスを用いて形成させることができ
る。電極１３及び液晶材料はこの媒体１２ｂによって支
持されるように付着させることができる。電極は支持媒
体とカプセル入り液晶材料との間のインドレックス材料
の層でよい。電極１４は、例えば印刷によって塗布する
ことができる。次で支持媒体上側部分１２ａを所定位置
に注いで或は鋳込んでカプセル入り液晶材料及び電極の
包み込みを完了する。変形として、支持媒体部分１２ａ
、１２ｂは、例えば例１において説明するように、実質
的に透明なプラスチック状フィルム或は硝子板とするこ
とができる。

最も好ましい支持媒体部分１２ａ、１２ｂはマイラのよ
うなポリエステルフィルムである。

反射媒体１８は、例えば固体ならば、別の鋳込み或はモ
ールド技術によって支持媒体部分１２ｂに付着させるこ
とができ、黒或は着色された光吸収材料の下側被膜２１
は反射媒体１８の背面、即ち反射媒体１８と支持媒体下
側部分１２ｂとの界面から遠い方の表面に付着させるこ
とができる。

変形として、反射媒体は支持媒体部分１２ｂと吸収層２
１との間の空気或は他の流体間隙としてもよく、或は支
持媒体下側部分１２ｂの底面に反射媒体１８の代りに普
通の蒸着技術によって直接付着させてもよい（後述）。

以下は本発明による液晶ディスプレイ装置の材料例及び
１製造方法例、及びそれらの動作特性である。

例　　１ 染色された等方散乱材料例は、低粘度媒体加水’：’３
’　Ｍ重合体くゲルヴアトル・ポリビニルアルコール、
ＰＶＡ）の２２％（他の７８％は水）溶液を１５ｇ、上
記の４０％処方液晶材料を５ｇ、オレ・イン酸コレステ
リルを３％、Ｌ０６３０　１％溶液を０．１　％　（即
ちＬＯ６３０の量が液晶材料の重量の約０．１％）、ク
ロロホルムを１５　％　（０，７５ｇ）及びＭＣＣ緑液
体材料０．４％（即ち０．０６ｇ）を用いて作成した。

染料はＰＶＡ内に溶解甘さ、次で上記の全ての成分を混
合した。混合体は、低真空挿入スクリーンＣＢＢ及びＡ
Ａ上のスクリーン濾過システムヲ通過させ、材料を極め
てゆっくり小さい濾過フラスコ内に濾過した。

スライドを濾過された乳化材料で作った。材料を乾燥さ
せた後に顕微鏡で観測した結果、カプセルの直径は約３
乃至４ミクロンであった。

この乳化材料のフィルムは、透明なマイラフィルム支持
体上に取付けられたイントレソクスＴＩ’ＦＴＡ上の間
隙５設定のドクターブレードを用いてはがした。エマル
ジョンフィルムは乾燥可能であった。

動作に際して、安定なエマルジョンフィルムは電界が印
加されない時に光を散乱させ、約１０ボルトの電圧で光
を透過し始め（即ち、液晶構造が電界として整列し始め
）、約３０ボルトで完全にオン（透過）となった。

災−１ 緑染色の代りに０．４％のＭ、Ｃ，青液体染料を用いた
以外は例１の成分及び製法に従った。結果は同一であっ
た。

エマルジョンの安定度及び被膜の均一性を改善するため
に、混合段階の前にＧＡＦ社のＬＯ６３０非イオン界面
活性剤（洗剤）を添加した。エマルジョンの安定度及び
電極／ポリエステルフィルムベース上へのエマルジョン
の被膜における改善された性能は注目された。

即ち、本発明によれば、表面活性剤（好ましくは非イオ
ン表面活性剤）、洗剤、或は類似のものを、上述のよう
″に電極被膜フィルム上に沈着させる前のカプセル入り
液晶材料と混合できることを理解されたい。

上例に記したキラル添加物（オレイン酸コレステリル）
は動作的にネマチックのカプセル入り液晶材料のレスポ
ンス時間、特に電界印加状態から電界遮断状態へ移行の
直後に個々のカプセルの壁形状に大よそ従うひずんだ整
列に戻る時のレスポンス時間を改善（短縮）した。例え
ば全直径が少なくとも約８ミクロンの比較的大きいカプ
セルにおいては、電界遮断状態に移行する時にカプセル
壁に接する液晶材料はカプセルの中心に近い液晶材料よ
りも速くカプセル壁形状或は曲率に従うひずんだ整列に
戻るのが一般的であり、この不等性が材料の綜合レスポ
ンス時間を遅くしがちである。

しかし、キラル添加物は構造にねじれの傾向を誘起する
。ネマチック材料に及ぼすこの影古はカプセル壁から離
れた所において最も顕著であり、従って、好ましくはカ
プセル壁の形状によって形容されて、比較的離れた材料
のひずんだ整列への戻りを早める。このキラル添加物は
液晶材料の約０、１％乃至約８％の範囲とすることがで
き、好ましい範囲は約２％乃至約５％である。この量は
添加物及び液晶に依存して変化させることができ、カプ
セルが動作的にネマチックを維持する限り上記範囲から
逸脱することさえできる。

上例の別の添加物、即ちクロロホルムも、例えば装置６
０の製造中に液晶の粘度の低下及び他の制御の両方或は
何れか一方のために使用することができる。低下した粘
度は、エマルジョン形成及びエマルジョンの電極被覆支
持媒体１２への付着プロセスの両者或は何れか一方に対
する決定的な効果を持たせることができる。水溶性であ
るクロロホルムはエマルジョンを乾燥させたままにする
。

本発明によれば、使用できる他の型の支持媒体１２には
、ポリエステル材料、及びコーデルフィルムのようなポ
リカーボネート材料が含まれる。

もし電極の充分な粘着が遂行できるならば、極めて不活
性なテトラ−フィルムも使用できる。この媒体１２は好
ましくは実質的に光学的に透明であるべきである。

本発明に有用な酸型閉じ込め媒体の別の例は、カルボポ
ール（Ｂ、Ｆ、グツドリッチ・ケミカル社製カルボキシ
ポリメチレン重合体）或はポリアシドである。

本発明によって使用できる若干の他の重合体閉じ込め媒
体を次の表Ｉに示す。木表にはそれぞれの重合体の若干
の特性も示しである。

表　　　■ （クラシキ社）　　　　　２〜Ａｃｐｓ　　８０〜８２
分　子　量　　　温度及び％溶液 １０．０００　　２０℃において４％ ３．０００　　２０℃において４％ −２０℃において４％ −２０℃において４％ −２０℃において４％ 使用できる他のゲルグアトルＰＶＡ材料には、モンサン
ド社の２０−９０，９０００，２０−６０．６０００．
３０００、及び４０−１０が含まれる。

液晶材料と閉じ込め媒体との好ましい量比は、液晶材料
の重量ｌに対して閉じ込め媒体の重量約３である。本発
明による動作を受認できるカプセル入り液晶エマルジョ
ンは、液晶材料約１に対して例えばゲルヴアトルＰＶＡ
のような閉じ込め材料約２の量比を用いても達成できる
。更に、１：１の比でも動作するが、一般的には約１＝
２乃至約ｌ：３の範囲内の材料のように完全には椴能し
ないであろう。

さて、第４図及び第５図は本発明による液晶ディスプレ
イ装置の部分６０が示されている。部分或は装置６０は
、複数のカプセル入り液晶１１、実際にはその複数の層
が支持媒体１２内に収容されている点で、第１図で説明
した液晶装置１０の完成品である。第４図及び第５図に
示す若干の部分の寸法、厚み、直径等は実際の尺度では
なく、寸法は本発明による後述の若干の部分及びそれら
の動作を示すためのものに過ぎない。

電極１３．１４は所望の電界を印加して例えば第３図に
示すようにして液晶材料の選択的に整列させる。電極以
外の手段は、液晶の規則的な、或はランダムな整列を行
わせる目的でディスプレイ装置６０へある型の入力を印
加するのに使用できる。

カプセル入り液晶１１はディスプレイ部分６０内に若干
の層６１として配列されている。ＩＪ６１は、ディスプ
レイ６０によって表示しようとする種々の文字或は文字
の部分を表わす若干の部分に分割することができる。例
えば、第４図に示す層６１の長い左側部分６１Ｌが公知
の７セグメントパターンの一部を表わし、第４図の層６
１の比較的短かい右側部分６１Ｒが別の７セグメント文
字ディスプレイの一部を表わすことができる。しかし、
液晶材料の種々のパターンを本発明によって使用できる
ことを理解されたい。支持媒体１２のゾーン６２は液晶
層部分６１Ｌと６１Ｒとの間の領域を充填する。以後、
１Ｊ６１とは集合的であるものとする。即ちｊｌＷ６１
は若干の層或はそれからなる層を含むものとする０例え
ば、この層６１の複合厚は約０．３乃至約１０ミルであ
ってよく、電界、散乱等に対する均一なレスポンスのた
めには均一の厚みであることが好ましい。

支持媒体１２或は他の材料によってゾーン６２において
分離されている６１Ｌ及び６１Ｒのようなカプセル入り
液晶材料層部分の配列或はパターンは、好ましい安定な
エマルジョンによって形成されているような離散した閉
じ込め媒体内の液晶の包み込み或ば閉じ込めのために容
易となり、或は可能ならしめられる。従って特にディス
プレイ、掲示板、光学的シャッタのような比較的大型の
装置においては、選択可能な光学的特性を必要とする場
所だけにカプセル入り液晶材料を適用することができる
。カプセル入り液晶材料をこのようにパターン化すると
、若干の場合には、特定の応用に対して必要な材料の量
を大巾に減少させることができる。このようなパターン
化は、後述するような装置の機能的動作の故に、本発明
によるカプセル入り液晶材料を用いた装置の所望動作と
の矛盾を無くすことができる。

ディスプレイ６０は例えば空気環境内で使用することが
可能である。この空気は番号６３で示してあり、また空
気は見る側において、或は見る方向２０から、支持媒体
１２と界面６４を形成する。

外部媒体６３の屈折率Ｎは包み込み媒体１２の屈折率Ｎ
′とは異なり、通常Ｎ′がＮよりも大きい。

その結果、見る方向２０から界面６４を通過して支持媒
体１２に到達する光ビーム６５は、界面６４に直角な仮
想線６６である垂線に向って曲げられる。支持媒体１２
の内側の光ビーム６５ａはＮ５ｉｎθ＝　Ｎ　’　ｓｉ
ｎθ′なる式を満足するように入射ビーム６５よりは垂
線に近づいている（ここにθは垂線に対する入射光ビー
ム６５０角度、θ′は垂線に対する光ビーム６５ａの角
度である。

この数学的関係は界面１９にも以下のように適用される
：　Ｎ　’　ｓｉｎ　θ’＝Ｎ’ｓｉｎ　θ“。本発明
による所望の完全内部反射を得るために、反射媒体１８
の屈折率Ｎ＃は支持媒体１２の屈折率Ｎ′よりも小さく
する。従って、例えばもし光ビーム６５ａが界面１９を
通過可能であって、界面Ｉ９を通過したものとすれば、
このビームは界面１９において、垂ｗＡに対して角度θ
′となるように、垂線から遠去かるように曲げられる。

実際には、光ビーム６５．６５ａはゾーン６２を通るた
めに層６１内の液晶材料によってコースを外れた散乱を
与えられないから、界面１９を通って出て行くように見
える。

第４図を参照して本発明による液晶ディスプレイ６０の
動作を説明する。動作的にネマチックな液晶３０は、電
界遮断状態であるためにひずんだ或はランダムな整列に
なっている。入射光ビーム７０は界面６４において支持
媒体１２に入り、光ビーム７０ａとして曲げられてカプ
セル入り液晶のＪｉｉ６１に入射光として衝突する。ラ
ンダムな或はひずんだカプセル入り液晶材料は入射する
光を等方散乱させる。従って如何に入射光ビーム７０ａ
が散乱させられるのかは、以下のように若干の可能性が
存在する。

Ａｏ例えば、１つの可能性は入射光ビーム７０ａが破線
７０ｂに従って界面１９に向うように導かれることであ
る。界面１９に衝突する光ビーム７０ｂの角度はいわゆ
る照明の円錐の立体角α（第４図では破線７１によって
図の平面方向に限定されている）内にある。この立体角
α或は照明の円錐内に降り注ぐ光は、界面において完全
内部反射させるには界面１９における垂線に対する角度
が小さ過ぎる。従って光ビーム７０ｂは垂線から遠去か
るように曲げられて界面１９を通過して光ビーム７０ｃ
を形成する。

光ビーム７０ｃは反射媒体１８内に入り、層２１によっ
て吸収される。

Ｂ、別の可能性は光ビーム７０ａが円錐角αの外側の光
ビーム７０ｄの方向に等方散乱させられることである。

完全内部反射は界面１９において発生し、光ビーム７０
ｄは光ビーム７０ｅとして反射され、カプセル入り液晶
材料の層６１に戻され、そこでは光ビーム７０ｅを誘４
した光ビーム７０ａと全く同様に別の独立した入射光ビ
ームとして扱われる。従ってこの光ビーム７０ｅは再び
等方散乱を受ける。

Ｃ１更に別の可能性は、入射光ビーノ・７０ａ或は光ビ
ーム７０ｅのようにそれから誘導された光ビームが、界
面６４を通過して空気のような「媒体」６３内に進み人
或は観測機器によって見られるように、界面６４におけ
る垂線に近い角度で界面６４に向って等方散乱させられ
ることである。上記の円錐角αと類似の照明の円錐の立
体角α′は１点鎖線７２によって表わされており、この
角度内では散乱光ビーム７０ｅは界面６４を通って放出
されるように入射しなければならない。光ビーム７０ｆ
はディスプレイ６０から放出されるこのような光ビーム
を表わしている。界面６４から放出され見る方向２０か
ら見た時に着色された輝く文字の外観をカプセル入り液
晶１１に与えさせるのは、例えばこのようにして放出さ
れる光ビーム７０ｆの和のような光なのである。

Ｄ、更に別の可能性は光ビーム７０ａを光ビーム７０ｇ
の方向に等方散乱させ得ることである。

光ビーム７０ｇは立体円錐角α′の外側にあり、従って
界面６４において完全内面反射を受け、反射されたビー
ム７０ｈは上述のビーム７０Ｇと同様に、そして類似効
果を呈する実効的に独立した入射光ビームとして層６１
に戻って衝突する。

電極１３．１４の屈折率は通常閉じ込め媒体及び支持媒
体の屈折率よりも高く、閉じ込め媒体及び支持媒体の屈
折率は好ましくは少なくともほぼ同一とする。従って、
閉じ込め媒体から電極材料へ通過する光は垂線に向って
曲げられ、電極から支持媒体へ通過する光は垂線から遠
去かるように曲げられるので、電極の正味効果はゼロで
あり、或は実質的に無視できる。従って大部分の完全内
部反射は界面１９．６４において発生する。

見る方向２０から見て、ゾーン６２は吸収層２１の組成
に従って暗く、或は着色されて見える。

これはゾーン６２を通過する大部分の光を表わす光ビー
ム６５．６５ａ、６５ｂが界面６４、支持媒体１２、界
面１９及び反射媒体１８を通過し、それぞれの界面にお
いて図示のように垂線に向って或は垂線から遠去かるよ
うに曲げられ、最終的には層２１によって実質的に吸収
されることによる。

第５図はディスプレイ装置６０内のカプセル入り液晶層
６１の電界印加或は規則的な整列状態及び動作を示す。

第５図のＭ６１内のカプセル入り液晶１１は第３図に見
られるものと類似している。

従ってゾーン６２を通過して層２１によって吸収される
光ビーム６５．６５ａ、６５ｂと同様に、光ビーム７０
．７０ａ、７０ｉは類似通路を追随し、整列した、従っ
て実質的に透明な或は非散乱層６１をも通って伝えられ
る。界面１９において光ビーム７０ａは垂線から遠去か
るように曲げられ、次で光ビーム７０ｉは層２１によっ
て吸収される。従って、見る位置２０にある人に対して
光ビー４６５がどのような視覚外観を呈しても、光ビー
ム７０は規則的に整列されたカプセル入り液晶材料を通
過した時に同一効果を呈するようになる。即ち、ディス
プレイ６０、特定的にはカプセル入り液晶材料が規則的
に整列された或は電界印加状態にある時には液晶が位置
している領域はゾーン６２の実質的に同一の外観を呈す
る。

もし何れかの入射ビーム６５或は７０が垂線に対して大
きい角度で界面６４において支持媒体１２に進入するも
のとすれば、従って最終的にいわゆる光の円錐角α内の
角度よりも大きい角度で界面に衝突するものとすれば、
このビームは界面１９において完全内面反射される。し
かし、この反射された光は、爾後の液晶材料の層６１を
通る伝送及び爾後の界面６４等における完全内部反射の
ために、多分支持媒体１２内に留まることになろう。

第６図には好ましい反射媒体８０である空気が示されて
いる。第６図のダッシュを付した参照番号は第４図及び
第５図のダッシュを付してない参照番号によって指定さ
れた要素に対応する要素を指定している。ディスプレイ
６０′は空気８０で形成される界面１９′を有している
。界面１９’及び媒体８０を通る光を吸収するために、
黒い或は着色された吸収材８１を界面１９’から変位し
た位置に位置ぎめすることができる。好ましい吸収材８
１はカーボンブラックであり、第６図に示すように位置
ぎめされた支持表面上に取付けることができる。好まし
い液晶はＮＭ−８２５０であり、好ましい閉じ込め媒体
はＰＶＡであり、好ましい支持媒体１２はポリエステル
である。更に、例えば支持媒体１２ａ、１２ｂの屈折率
、及び液晶のための閉じ込め媒体の屈折率は少なくとも
実質的に同一とすることが好ましく、このようにすると
完全内部反射を主として界面１９′、６４′において発
生させ、閉じ込め媒体と支持媒体との間の界面ではもし
あったとしても極めて僅かとするのを援助し、これによ
って光学的ひずみは最小になる一方でコントラストは最
大となる。ディスプレイ６０′は第４図及び第５図を参
照して説明したディスプレイ６０と実質的に同一に機能
する。

第７図及び第８図は変更された液晶ディスプレイ９０を
示す。この液晶ディスプレイ９０は上述のようにカプセ
ル入り液晶材料の層６１を有する支持媒体１２を含む。

しかし界面１９には同調される誘電干渉層９１が存在し
ている。誇張して描かれている誘電ＪｉＪ９１の厚みは
、λを支持媒体１２内の光の波長として、３λ／２．５
λ／２等のように２で除したλの奇の整数関数即ち奇数
倍とすることが好ましい。同調された誘電干渉層９１は
普通の蒸着技術によって支持媒体１２の背面に付着させ
ることができる。この誘電層は酸化バリウム（Ｂａｄ）
、弗化リチウム（ＬｉＦ）、或は所望の光学的干渉機能
を与える他の材料からなってよい。円錐角α内の光の完
全内部反射を内部反射させるような界面１９を得るため
に、Ｊｉ９１の屈折率を支持媒体１２の屈折率よりも小
さくすることが好ましい。光学的干渉の総合的な説明は
、１９８１年レズ二しク及びハリディ刊ファンダメンタ
ルズ・オプ・フィジックス第２版、７３１〜７３５ペー
ジ、Ｂｏｒｎ及び−ｏｆｆによるオプティックス、及び
５ｅａｒｓ及びＺｅｍａｎｓｋｙによるユニバーシティ
・フィジックスに見られる。

第７図に示す電界遮断／ランダム液晶整列状態において
は、ディスプレイ９０は、 （ａ）　　カプセル入り液晶材料Ｍ６１による等方散部
、（ｂｌ　　立体角αの外側に注ぐ光の完全内部反射、
これは第７図の界面１９による（或は界面６４に等方散
部する光に対するα′）、及び （Ｃ１光ビーム？Ｏｆの如き光が見る方向２０に向って
伝送され相対的に暗い背景上に白い文字の外観を与える
こと に関してはディスプレイ６０と実質的に同一に機能する
。

同調された誘電干渉層９１及び光学的干渉を用いること
によって、電界遮断状態においてカプセル入り液晶層６
１の照明は更に強められる。即ち、光の実行円錐角αは
第７図に示す角度φまで減少する。一般的に、界面６４
に衝突する入射光ビーム９２は光ビーム９２ａとして偏
向され、次で層６１に入射する。もし光ビーム９２ａが
元の角度αの外側の角度のビーム９２ｂとして等方散部
されれば、ディスプレイ６０で説明した完全内部反射動
作が発生する。しかし、もし光ビーム９２ａが、光の円
錐α内の角度ではあるが光の円錐φの外側の光・ビーム
９２ｃとして等方散部されれば、これは実際に反射され
て建設的光学的干渉が発生し、カプセル入り液晶層６１
の照明を強める。

詳述すれば、光ビーム９２ｃが同調された誘電干渉層９
１に進入した時、少なくとも部分９２ｄは実際に界面１
９に向って反射され戻される。界面１９においては、別
の入射光ビーム９３と建設的干渉が発生して内部反射さ
れた光ビーム９４の実効強度が増加し、このビームはカ
プセル入り液晶Ｎ６１に向って戻されその照明を強める
。この建設的干渉の結果は、ディスプレイ９０がディス
プレイ６０内におけるよりも多くの光ビームを層６１ま
で散乱或は反射させることである。しかし、ディスプレ
イ９０が効果的に機能する視認角度は、ディスプレイ６
０が効果的に機能する視認角度よ　□りも狭くなるとい
う欠陥がある。部ち、界面６４に対して角δに等しいか
或はそれよりも小さい角度で支持媒体１２に進入する入
射光は、同調された誘電干渉層９１の背面即ち反射性表
面が鏡のように作用し若干のコントラストがディスプレ
イ９０において失われるので、完全に反射される傾向に
ある。ディスプレイ６０においては角δはもし存在して
いるとしてもディスプレイ９０の角δよりも小さくなる
傾向にある。

ディスプレイ９０のゾーン６２を通過する光ビーム９５
及び９６（第７図）及び規則的に整列した（電界印加）
液晶層６１を通過し円錐角φ内にある光ビーム９２′　
（第８図）は破壊的光学的干渉を受ける。従って、視野
認領域２０から、ゾーン６２及び規則的な電界印加液晶
が存在する領域は相対的に暗く見える。即ち電界遮断状
態で散乱が存在する明るい、着色照明された液晶層６１
の部分に対して暗い背景として見える。もし望むならば
、吸収材（黒或は着色された）を層９１の外側に使用し
てもよい。また背景の色彩は層９１の厚さの関数点じて
変更することができる。

第９図は、本発明による液晶ディスプレイ装置の形状の
本発明による液晶装置の例であり、この装置は、この場
合は好ましくはマイラのようなプラスチレフ材料である
が例えば硝子のような別の材料であってもよいサブスト
レート或は支持媒体１２の中に方形角の８字１０１を表
示する。第９図の方形角８字を形成するように示した領
域（一部に斜線を施す）はサブストレート１２上のそし
てサブストレートに接着された１つ或はそれ以上の層に
配列されたカプセル入り液晶１１の１つ或はそれ以上の
層６１からなっている。８字１０１の一部の拡大部分断
面は第４図乃至第８図にディスプレイ６０．６０′或は
９０として示されている。

８字１０１の７セグメントの各セグメントは種々の数字
を作るように選択的に付勢したり、減勢したりすること
ができる。例えばセグメント１０１ａ及び１０１ｂを付
勢すると数字「１」が表示され、セグメント１０１ａ、
１０１ｂ、１０１ｃを付勢すると数字「７」が表示され
る。ここで用いた付勢とは、れぞれのセグメントが背景
に対して輝く色彩として現われる状態にすることである
。従って、付勢とは例えば「１」の表示に対してセグメ
ンｌ−１０１ａ及び１０１ｂを電界遮断或はランダムな
整列状態とし、一方他のセグメントを電界印加、規則的
な整列とすることを意味する。

第１０図及び第１１図はそれぞれ本発明の実施例の部分
断面図及び部分斜視図であって、支持媒体１２＃内の液
晶１６１″及び電極１３″、１４″の好ましい配列を示
す。第１０図及び第１１図において、二重ダッシュを付
した番号は、第４図及び第５図のダッシュを付してない
番号で示す部分に対応する部分を、また第６図にダッシ
ュを付した番号で示す部分に対応する部分を示す。即ち
第１０図及び第１１図によれば、ディスプレイ装置６０
＃は、ディスプレイ装置の全体或は少なくとも比較的大
きい部分に亘って実質的に連続する層６１“及び電極１
３”を有していることが好ましい。電極１３＃は例えば
接地電位源に接続することができる。電極１４“は１４
ａ、１４ｂに示すような複数の電気的に絶縁された電極
部分に分割でき、各部分を選択的に電位源に接続して付
勢された電極部分１４ａ或は１４ｂと他の電極１３“と
の間にある液晶材料を横切る電界を印加することができ
る。従って、例えば電界を電極１４ａ、１３“にまたが
って印加してそれらの間に存在するカプセル入り液晶材
料を規則的な電界印加整列ならしめ、それによって上述
の如く実効的に光学的に透明とすることができる。同時
に、電極１４ｂは電位源に接続せずに電極１４ｂ及び電
極１３″との間の液晶材料をひずんだ或はランダムな整
列とし、それによって見る方向２０“から相対的に輝い
て見えるようにすることも可能である。電極１４ａ、１
４ｂ間の小間隙１２０はそれらの間の電気絶縁を与え上
記の分離した付勢或は減勢を可能とする。

第１２図に本発明の好ましい実施例及び最良モードをデ
ィスプレイ６０″として示しである。第１２図において
三重ダッシュを付した番号は前述のように類似番号の部
品を示す。ディスプレイ６０′″は上述の番号を付した
例に従って作られている。即ち、下側支持媒体１２ｂ’
″はインジウムをドープした酸化錫インドレックス電極
１３′″を有するマイラフィルムで形成されている。ま
たカプセル入り液晶材料の１６１″は図示のように電極
被膜された表面に付着されている。間隙１２０”を有す
る若干の電極部分１４３′″、１４ｂ′″等は支持媒体
１２ｂ”に対面する層６１′の表面に、或は支持媒体１
２　ａ　”の何れかに直接付着させてあり、支持媒体１
２ａ”は第１２図に示すように付着させてディスプレイ
装置６０″のサンドインチを完成させている。更に、反
射媒体８０′は空気であり、第１２゛図に示す支持体上
に取付けられたカーボンブラック吸収材２１＃が図示の
ように支持媒体１２ｂ”からの空隙８０″′と対面する
ように配置されている。このディスプレイ装置６０′″
の動作は、例えば第４図〜第６図及び第１０図にら基い
て説明した動作に従っている。

第１３図は説明した型のカプセル入り液晶１３０を示す
。このカプセル入り液晶１３０は閉じ込め材料１３２０
球形カプセル壁１３１、カプセルの内部に容れられた動
作的にネマチックの液晶材料１３３、及びコレステリッ
クキラル添加吻１３４を含む、添加物１３４は一般にネ
マチック材料１３３との溶液であるが、後述のように、
主としてカプセル壁から離れた液晶材料に対して機能す
るので第１３図には中心位置に示しである。カプセル入
り液晶１３０は、例えば第２図において説明した如く液
晶がひずんでいる電界遮断のひずんだ状態で示されてい
る。壁１３１に最も近い液晶材料は壁の内側境界に似る
弯曲形状をとらされ、第２図に示す不連続５５と類似の
不連続１３５が存在する。

第１３図のカプセル入り液晶１３０は、他所において及
びそれらと関連して説明したカプセル入り液晶材料の本
発明の種々実施例と置換できることを理解されたい。動
作は例えば例１及び例２で説明した綿に大よそ沿ってい
る。

本発明による変更された液晶ディスプレイ装置１４０の
概要を第１４図及び第１５図に示す。この装置１４０に
おいては、照明の主たる源はディスプレイ装置のいわゆ
る後側或は見ない方の側１４２に位置する光源１４１か
ら誘導される。詳述すれば、ディスプレイ装置１４０は
、例えば第１２図で説明したようにして上側及び下゛側
支持媒体１２ａ、１２ｂ上に支持されている１対の電極
１３．１４の間のカプセル入り液晶の層６１を含む。番
号８０は前例と同様に空隙である。

３Ｍ社から市販されている光制御フィルム（Ｌ　ＣＦ）
が１４３に示されており、好ましい商品はＬＣＦＳ−Ａ
ＢＲＯ−３０’−０Ｂ−６０＠−ＣＬＥＡＲ−ＧＬＯ３
−，０３０である。光制御フィルム１４３は薄いプラス
チックシートであって、好ましくは黒い実質的に光吸収
材料であり、その背面１４５から前面１４６に向って貫
通する黒いマイクロルーバ１４４を有している。このフ
ィルム或は類似材料は本発明の種々実施例と共に使用可
能である。このフィルムは実効的にそれを通る光を平行
させて液晶材料に入射させる。

マイクロルーバはベネシアンブラインドのように働らき
、例えば光ビーム１５０．１５１の、ような源１４１か
らの光をディスプレイ装置内に導き、特に支持媒体１２
及び液晶層６１を、視る方向２０からディスプレイ装置
１４０を見ている人の視線視角外の角度で通過させる。

これは液晶が整列した時或は実質的に光学的に透明の時
である。

このような電界印加状態が第１４図に示されており、光
ビーム１５０．１５１は実質的に視線外でディスプレイ
装置１４０を通過している。更に、見る方向２０からデ
ィスプレイ装置１４０に入射する光ビーム１５２のよう
な光は殆んど支持媒体１２及び整列された電界印加状態
の液晶Ｎ６１を通過し、例えば第１２図で説明した吸収
材２１′″として働く黒フィルム１４３によって吸収さ
れる。

しかし、第１５図に示すように、液晶ＩＪ６１が電界遮
断状態にある、即ち液晶がひずんだ或はランダムな整列
である場合には、光源１４１からの光ビーム１５０．１
５１は液晶材料層６１によって等方散乱され、完全内部
反射せしめられて上記の如く液晶材料の外観を輝いた着
色された外観ならしめる。例えばビーム１５１はビーム
１５１ａとして等方散乱され、ビーム１５１ｂとして完
全内部反射し、ビーム１５１Ｃとして更に等方散乱され
界面６４を通して見る方向２０に向けて厚かれる。第１
４図、第１５図のディスプレイ装置１４０は後側或は見
ない方の側から照光することが望ましい状況に特に有用
である。しかし、このディスプレイ装置は、充分な光が
見る方向２０から与えられるならば後方光源１４１を用
いなくとも例えば第１２図のディスプレイ装置６０′″
と同じように機能する。従って装置１４０は、例えば光
源１４１を用いて或は用いずに周囲光によって一方の或
は両方の側を照明して日中に、また例えば源１４１から
供給される照明を使用することによって周囲光が所望の
輝度を得るには不充分な夜間或は他の環境内で使用でき
る。

第１６図のディスプレイ装置１６０は、光制御フィルム
１６１が支持媒体材料１２ｂに１６２において直接接着
されているか或はその他の方法によって材料１２ｂに密
着させであることを除けば、ディスプレイ装置１４０と
類似である。ディスプレイ装置１６０が見る方向２０か
らの光を用いて照明されると、上述のようにして主とし
て支持媒体１２ａと空気との界面６４において完全内部
反射が発生する。しかし、ＬＣＦフィルムが直接支持媒
体１２ｂに付着されているから、界面１６２に達する比
較的大量の光が黒フィルムによって吸収される。従って
ディスプレイ装置１６０においては、本発明による望ま
しい、輝いた、着色された文字表示機能を達成するため
に、層６１内の液晶材料を充分に照明するような後方光
源１４１を設けることが特に望ましい。

第１７図はカプセル入り液晶材料２００の変形例であっ
て、本発明の種々の他の実施例と置換できる。カプセル
入り液晶材料２００は、好ましくは球形壁２０３を有す
るカプセル２０２内に動作的にネマチックな液晶材料２
０１を含む。第１７図においては材料２００は電界遮断
状態にあり、この状態においては液晶分子の構造２０４
は界面２０５において壁２０３に垂直或は実質的に垂直
に配向されている。即ち界面２０５においては構造２０
４はカプセル２０２のジオメトリに対して大よそ半径方
向に配向されている。カプセル２０２の中心に近づくよ
うに移動すると、液晶分子の少なくとも若干の構造２０
４の配向は、例えば図示のように、カプセル内の液晶の
実質的に最小の自由エネルギ配列でカプセル２０２の容
積を使用即ち充填するために弯曲する傾向を呈する。

このような整列は、支持部材と反応してカプセル内壁に
常配向されたステリル或はアルキル群を形成する液晶材
料への添加物の添加によるものと信じられる。ワーナー
錯体或はカプセル壁２０３を形成している支持媒体１２
のＰＶＡと反応する他の（オ料は、液晶材料自体内に半
径方向に突起する傾向のあるステリル群或はモエイティ
を伴なう比較的堅い皮或は壁を形成する。この突起は液
晶構造に半径方向或は垂線方向整列を生じさせ易い。

更に、液晶材料のこのような整列は、一般的分子方向に
直角に取られた方向導関数が非ゼロであるために電界遮
断状態にある液晶構造の上述の強（弯曲したひずみに！
順応する。

第１８図は染料が蛍光型である本発明の実施例を示す。

例えば蛍光染料は油溶性蛍光染料Ｄ−２５０でよく、ま
た水溶性蛍光染料はＤ−８３４でよい。第１８図におい
ては油溶性蛍光染料９Ｆが油を基とする液晶材料３０中
に示され、また水溶性蛍光染料９Ｆは閉じ込め媒体３３
及び支持媒体３１２内に示されている。しかし、最も好
ましくは蛍光染料が閉じ込め媒体内にあること、次に好
ましいのは液晶材料内にあること、そして好ましくない
のは支持媒体内にあることである。しかし、蛍光染料は
１つ以上の媒体或は材料内に存在させることができる。

蛍光は入射放射によって生ずる放射である。本発明の好
ましい実施例及び最良モードによれば、蛍光を発する放
射或は蛍光染料によって放出された放射は可視光波長内
に、或はその付近にある。

蛍光材料によって放出される光は一般に等方向に放出さ
れる。即ち入射光に応答して放出される光の方向を予測
することは不可能である。

本発明の液晶装置内の蛍光染料は、装置の先出力を増白
する或は輝かすのに使用できる。増白或は輝かせの効果
は洗濯用洗剤の分野において公知である。本発明によれ
ば蛍光染料は紫外或は蛍光を青及び縁範囲或は波長の光
に変換して、例えば人が見るための液晶装置の光出力の
外観の増白或は輝きの改善或は増大に使用できる。蛍光
染料を用いる本発明は、紫外光或は紫光の含有率が比較
的高い日光或は蛍光照明状態の下で特に効果的である。

本発明による蛍光染料の使用では、蛍光染料は必ずしも
可視スペクトル内の光を吸収せず、従って蛍光染料は通
常、入射光及び液晶装置内に収容されている例えば非蛍
光染料のような他の染料の色彩の両方或は何れか一方の
関数とし散乱光の色彩に影響を与えることは期待されな
い。むしろ蛍光染料は液晶装置が放出する光を輝かせ、
例えば液晶がひずんだ整列の時に散乱光を更に強めるこ
とによってその見掛は上の白さを増加させる。

詳述すれば、光がひずんだ液晶材料によって散乱させら
れると、散乱した光は蛍光染料に衝突し、蛍光染料は光
をランダムな方向に再放射する。再放射された光は更に
散乱し、付加的な光も最後に液晶装置の見る面を通過し
て例えば人によって見られる。本発明は１つの目的、即
ち液晶ディスプレイ等の装置の輝度及び白さの両方或は
は何れか一方を改善し、また好ましくは装置の光学的出
力の鮮明度をも改善する目的を有している。

特に第１８図に参照する。液晶装置３６０の動作は上述
の他の装置或はディスプレイと実質的に同一とすること
ができる。しかし入射光ビームに応答して蛍光染料分子
或は粒子は蛍光を発する或はそれ自体光を放出し、これ
は層３６１内の液晶材料が光を等方散乱させるのと同時
に発生する。

そこで装置３６０内の光レベルは累積し、得に層３６１
内の液晶材料が散乱整列モードにある時には、レーザの
動作と類似して高められる。従って第１８図の出力光３
８０の輝度、強度、コントラスト及び他の特性の全て或
は何れかは見る方向３２０から見た時に更に強められて
いる。この動作中ひずんだ液晶材料によって等方散乱さ
れた光及び放出された或は蛍光を発する光は装置３６０
の前方界面及び後方界面の両方或は何れか一方において
上述の如く完全に内部反射され、所望の輝度が得られる
。また例えば第１８図のゾーン３６２に示すように、そ
れ自体ｉ３過モードにあるか或はその中に液晶材料を有
していない支持媒体及び閉じ込め材料の両方或は何れか
一方内に位置できる蛍光染料、及びこれらの染料からの
光或は少なくとも殆んどのこれらの光は、前述の如くそ
れぞれの界面において完全に内部反射される。従って、
この光は支持媒体３１２内に捕捉される（前述のように
見る方向３２０に伝送され得る少量の光を除く）か、或
は変形としてこの蛍光を発する光は完全内部反射によっ
て層３６１内のひずんだ、散乱させるカプセル入り液晶
材料３１１上へ導き該材料への別の光入力を与えて更に
輝やかせることができる。

劃−づ− 例１の成分及び方法を使用したが、全ての成分を混合す
る前に０．４％（０，０２ｇ）のＤ−２５０油溶性蛍光
染料を油を基とする液晶材料と混合した。前述のような
材料のスクリーニングの後にスライドを採取した。この
スライドを乾燥させて顕微鏡で観測した結果、カプセル
の寸法は約３乃至約４ミクロンであった。更に、このよ
うにして形成したエマルジョンのフィルムを間隙５に設
定したドクターブレードを用いてはがし、イントレソク
スの電極を有するマイラサブストレートに付着させた。

動作に際して、完全な散乱は８ボルト以下の電界で発生
し、８ボルトで散乱が減少し始め、２５ボルトで飽和に
達した。

五−土 例１の成分及び方法を使用したが、全ての成分を混合す
る前に０．４％（０，０６ｇ）のＤ−８３４水溶性蛍光
染料を水を基とする液晶材料と混合した。前述のような
材料のスクリーニングの後にスライドを採取した。この
スライドを乾燥させて顕微鏡で観測した結果、カプセル
の寸法は約３乃至約４ミクロンであった。更にこのよう
にして形成したエマルジョンのフィルムを間隙５に設定
したドクターブレードを用いてはがし、インドレックス
の電極を有するマイラサブストレートに付着させた。動
作させたところ、完全な散乱は８ボルト以下の電界で発
生し、７ボルトで散乱が減少し始め、２５ボルトで飽和
に達した。

劃−工 例３の成分及び方法を使用したが、０．４％のコンゴ赤
をＤ−２５０染料で置換した。結果は同一で、しきい値
は９ボルト、また飽和は３０ボルトであった。

蛍光染料は本発明の若干の他の実施例及び特色内におい
て及びこれらと共にの両方或は何れか一方で使用可能で
ある。

更に、本発明の蛍光染料は同化技術を用いて複数の液晶
の容積に適用し得ることを理解されたい。

また更に本発明のディスプレイは多色型であっても差支
えない。

また蛍光染料を伴なう液晶材料の容積から形成されてい
る液晶装置を製造するのに、交叉結合或は強いカプセル
技術を本発明と共に用いることができる。

■−工 光学的増坪度剤及び写真添加物として知られるチバ・ガ
イギーの商標チノパルＳＦＰ蛍光染料を用いて第１８図
に示す型の液晶装置を製造した。

チノパルＳＦＰは２，２′−ジスルホン成紙に属してい
る。チノパルＳＦＰの化学構造は４．４′−ビス−２−
ジエチルアミノ−４−（２，５−ジスホノフェニルアミ
ノ）−５−）ジアジニル−６−アミノ−スチルベン−２
，２′ジスルホン酸、ナトリウム塩である。水に溶解し
た時の蛍光最大値は４３８士約３ｎｍ程度である。即ち
この材料は約４３８ｎｍから下で再放射する。

０．７５％のチノパルＳＦＰをポリビニルアルコール２
０／３０プラスガントレツ１６９エマルジヨン（約８５
％のＰＶＡに対して約１５％のガントレツの比のエマル
ジョン）内に溶解した。このエマルジョンと染料とを充
分に混合し、次でドクターブレードを用いてインジウム
錫酸化物（ＩＴＯ）被膜したマイラフィルムの裏側に被
膜した。材料を乾燥させた後に１０ミクロンのフィルム
被膜が得られ、約９０℃の炉内で約１時間に亘ってＰＶ
Ａを交叉結合させた。

このようにして形成された増白剤被膜フィルムを液晶パ
ネルとして使用した。試験の結果、増白剤を使用せずに
同じように製造したものよりも大きい肺度が得られた。

約７９％の輝度が達成された。この輝度係数は酸化マグ
ネシウム標準の１００％輝度と対比される。

他のチノパル増輝度剤も例えば水に溶解して蛍光最大値
を異なる値に移して使用できる。更にフルオライト（ジ
ェネラル・アニリン社）、フルオレセント・アンド・フ
ルオライト（アライド・ケミカル社）、フルオル・ホワ
イト（アメリカン・シアナミド社）及びフルオライト（
インペリアル・ケミカル・インダストリーズ社）のよう
な他の蛍光染料も本発明に従って使用可能である。

第１９図に本発明の変形実施例を４００で示す。

液晶ディスプレイ４００は本発明によって蛍光染料を、
この染料は蛍光を発生ぜしめる特定の光源と共に使用す
る型である。光源はその位置或は放出する光の波長の何
れかによって観察者には見えず、従ってそれによって観
察者は蛍光染料の蛍光によって放出される光だけを見る
ことになる。従って、装置４００の外観及び一般的動作
は光放出型ディスプレイと似ているが、実際には装置４
００は蛍光付加を伴なう散乱ディスプレイとしてＲ能す
るのである。

第１９図のディスプレイ４００はカプセル入り液晶の単
独の或は複数の層６１を含む。この（これらの）層は、
適当な振巾、持続時間、及び周波数の全て或は何れかの
電界が印加されない時には液晶の自然構造をひずませて
光を散乱させる壁面を有する閉じ込め媒体内の複数の体
積の液晶材料である。層６１は、前述のように例えば液
晶自体及び閉じ込め媒体の両方或は何れか一方の中に蛍
光染料９ｆを有している。ハウジング４０２は液晶及び
閉じ込め媒体材料６１を閉じ込め、ハウジング内部は空
気、必要ならば付加的閉じ込め或は支持媒体等４０３を
その中に有してよい。媒体４０３０目的は材料６１の保
持及び材料６１との共働の両者或は何れか一方を行って
所望の完全内部反射を生じさせることである。蛍光染料
９ｆも、もし材料４０３が染料を収容できるならば、材
料４０３内に含ませてよい。紫外照射４０４のような放
射源がハウジング４０２の一方端に配置されている。好
ましくはこの源は、４０６で示す観察者に向ってハウジ
ングの窓４０５を通して直接的に放射を放出しないよう
に位置ぎめする。源４０４は、蛍光染料９ｆに蛍光或は
再放射を生ぜしめることが好ましい波長の放射を供給す
るように、ハウジング内或はハウジングの外側にあって
よい。

ハウジング内壁面４０７は光或は源から放出される何等
かの放射が直接衝突した時にそれを吸収できる光吸収材
料４０８で内張すすることができる。

材料６１内の液晶の構造の整列を遂行するために、電源
４１０が設けられ、スイッチ４１２を閉じるとそれぞれ
の電極に接続されて電界を印加する。

装置４００の動作中、電界をＪｉ６１に印加すると液晶
構造が整列し、源からの光は層６エを通して伝わり吸収
材料４０８によって吸収される。蛍光染料に衝突する放
射によって若干の蛍光が発生するかも知れないが、この
蛍光の結果として放出される光の量は相対的に最小であ
る。一方規定の入力（電界）が印加されない場合には層
６１はそれに入射する放射並びに蛍光染料によって放出
される光を散乱させる。その結果充分な量の光が層６１
及び別の媒体４０３の両者或は何れか一方に累積し、比
較的大量の比較的強い光が装置４００の出力として窓を
通過できるようになる。

本発明は、データ、文字、情報、絵画等のカラーディス
プレイを行うために、或は小型及び大型の何れか或は両
方の単なる光制御を行うために種々の方法で使用するこ
とが可能である。カラーテレビジョン、サイン、掲示板
、及び他の型のディスプレイは本発明を組入れることが
できるシステム及び装置の例である。本発明は１つ或は
それ以上の上述の媒体或は材料内に非多色染料の使用を
企図するものであるが、現在の最良モードにおいて最も
好ましいのは染料は閉じ込め媒体内に配置することでる
。染料は、好ましくは蛍光材料染料であり、また染料を
非蛍光型とすることも可能である。本発明の１実施例及
び最良モードによれば、液晶材料は文字等を形成させる
領域のみにおいて支持媒体１２内に配置する。変形とし
て、層６１は支持媒体１２全体にまたがって伸ばし、文
字が表示される場所にだけ液晶１６１の接近部分に対し
て電界の印加／遮断を制御する電極を設けてもよい。光
学的シャッタとして、本発明は見る側から見る光の実効
及び見掛けの両方或は何れか一方を調整するのに用いる
ことができる。本発明による完全内部反射及び光学的干
渉の両方或は何れか一方の原理によって遂行される強調
された散乱を利用して、種々の他の設計も要望に応じて
使用することが可能である。これらには、例えば光学的
シャッタ、テレビジョン、サイン、掲示板、等が含まれ
、これらは本明細書に用いた「ディスプレイ」の定義内
に含まれるものと考えることができ′　　る。

本発明は、就中、制御された光学ディスプレイを装置す
るのに使用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による液晶装置の概要図であり、第２図
及び第３図は本発明による液晶カプセルの拡大概要図で
あって、それぞれ無電界即ち電界遮断状態並びに電界印
加状態を示し、 第４図及び第５図は本発明の１実施例による液晶装置の
概要図であって、それぞれ無電界状態及び電界印加状態
を示し、 第６図は本発明による液晶装置の別の実施例の概要図で
あって、完全内部反射を生じさせるために空隙を使用し
、 第７図及び第８図は光学的干渉原理を用いた本発明によ
る液晶装置の別の実施例の概要図であり、それぞ無電界
状態及び電界印加状態を示し、第９図は何れかの実施例
に形成できる本発明による液晶ディスプレイ装置の斜視
図であり、第１０図は連続する液晶材料の層及び中断さ
れた電極を用いた液晶装置の別の実施例の部分概要側面
図であり、 第１１図は第１０図の実施例の一部を切欠いた概要斜視
図であり、 第１２図は本発明による液晶ディスプレイのほぼ同縮尺
の概要図であって、若干の他の実施例の支持媒体層とカ
プセル入り液晶層の寸法関係をより正確に示し、　　。 第１３図は若干の他の実施例に使用できるコレステリン
ク材料添加物を有するネマチック液晶カプセルの概要図
であり、 第１４図及び第１５図は見ない方の側からの入射照明を
設け、光制御フィルム導光器を有する液晶装置の更に別
の実施例のそれぞれ電界印加状態及び電界遮断状態を示
す概要図であり、第１６図は第１４図及び第１５図と類
似の概要図であるが、光制御フィルム導光器が支持部材
に接着されており、 第１７図はカプセル入り液晶の別の実施例を第２図及び
第３図のように示す概要図であり、第１８図は第６図と
類似の図であるが蛍光染料を使用した本発明の好ましい
実施例及び最良モードを示し、そして 第１９図は蛍光染料を使用した本発明の変形実施例によ
る見掛は光放出ディスプレイの概要図である。 ９・・・・・・非多色染料、　　１０・・・・・・液晶
装置、１１・・・・・・液晶材料、　　１２・・・・・
・支持媒体、１３．１４・・・・・・電極、　　１５・
・・・・・スイッチ、１６・・・・・・電圧源、　　　
１７・・・・・・光ビーム、１８・・・・・・反射媒体
、　　１９・・・・・・界面、２０・・・・・・視認領
域、　　２１・・・・・・光吸収層、３０・・・・・・
液晶材料、　　３１・・・・・・カプセル内容積、３２
・・・・・・カプセル、　　３３・・・・・・閉じ込め
媒体、５０・・・・・・カプセル内部壁面、 ５１・・・・・・液晶分子層、 ６０・・・・・・液晶ディスプレイ、　６３・・・・・
・空気、６４・・・・・・界面、　　　　６５・・・・
・・光ビーム、７０・・・・・・入射光ビーム、８０・
・・・・・反射媒体、８１・・・・・・吸収材、　　　
９１・・・・・・誘電干渉層、１４１・・・・・・光源
、　　　１４３・・・・・・光制御フィルム、１４４・
・・・・・マイクロルーパ。 手続補正書（方式） ６２．９．２４ 昭和　　年　　５Ｗす １、事件の表示　　　昭和６２年特許願第１５６４０１
号３、補正をする者 事件との関係　　出願人 ４、代理人 ５、補正命令の日付　　昭和６２年８月２５日（１／Ｊ
谷暑こ曵史７よし）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、液晶材料、規定の入力が印加されていない時に液晶
   材料の自然構造をひずませて光の散乱を生ぜしめる表面
   手段、及び光の散乱中に螢光を発生する螢光手段を具備
   し、液晶材料は規定の入力に感応して散乱の量を減少さ
   せる液晶装置。 ２、液晶材料は動作的にネマチックである液晶からなる
   特許請求の範囲１項記載の装置。 ３、液晶材料は正の誘電不等性を有する特許請求の範囲
   １項或は２項記載の装置。 ４、螢光手段はそれに導かれた入射光及び散乱光に感応
   して異なる波長で光を再放射する特許請求の範囲１項乃
   至３項記載の装置。 ５、液晶材料を支持する支持媒体手段をも具備する特許
   請求の範囲１項乃至４項記載の装置。 ６、保持媒体手段は、液晶材料を容積内に閉じ込める閉
   じ込め媒体手段を含み；表面手段は、閉じ込め媒体手段
   によって形成される壁を含む特許請求の範囲５項記載の
   装置。 ７、閉じ込め媒体手段は、電界が印加されていない時に
   少なくとも若干の液晶材料を閉じ込め媒体の壁に大よそ
   平行に整列させる水を基とする閉じ込め媒体からなる、
   特許請求の範囲６項記載の装置。 ８、液晶材料は、閉じ込め媒体手段の屈折率に少なくと
   もほぼ同一の常屈折率を有する特許請求の範囲６項或は
   ７項記載の装置。 ９、液晶材料は、閉じ込め媒体手段の屈折率とは異なる
   異常屈折率を有し、規定の入力が印加されていない時に
   光の散乱を遂行する特許請求の範囲６項乃至８項記載の
   装置。 １０、支持媒体手段は重合体ベースを含む特許請求の範
   囲５項乃至９項記載の装置。 １１、液晶材料及び閉じ込め媒体手段はカプセル入り液
   晶からなる特許請求の範囲６項乃至９項記載の装置。 １２、液晶材料及び閉じ込め媒体手段はカプセル入り液
   晶の少なくとも１つの層を含む特許請求の範囲６項乃至
   ９項或は１１項記載の装置。 １３、支持媒体手段は大よそ光学的に透明な材料を含む
   、特許請求の範囲５項乃至１２項記載の装置。 １４、支持媒体手段は完全内部反射可能であって、その
   中の光を螢光手段を通る比較的長い通路長に沿って反射
   せしめる特許請求の範囲５項乃至１３項記載の装置。 １５、支持媒体手段と共働して界面を形成し、垂線に対
   して所定の角度を超える角度でこの界面に衝突する光の
   完全内部反射を生ぜしめる別の媒体手段をも具備する特
   許請求の範囲１４項記載の装置。 １６、別の媒体手段は空気からなる特許請求の範囲１５
   項記載の装置。 １７、支持媒体手段の表面を通して伝送される光に対し
   て選択的な建設的及び破壊的干渉を遂行する同調された
   誘電干渉材料の層をも具備する特許請求の範囲５項乃至
   １６項記載の装置。 １８、支持媒体手段は光を両方向に透過させ得る見る表
   面及び対向表面を有し、この見る表面は垂線に対して所
   定の大きさよりも大きい角度で該表面に衝突する光を実
   質的に完全に内部反射させる特許請求の範囲５項乃至１
   ７項記載の装置。 １９、支持媒体手段を透過した光を吸収する光学的吸収
   手段をも具備する特許請求の範囲５項乃至１８項記載の
   装置。 ２０、螢光手段は水溶性染料を含む特許請求の範囲７項
   記載の装置。 ２１、閉じ込め媒体手段内に溶解している水溶性の着色
   した染料をも含む特許請求の範囲７項或は２０項記載の
   装置。 ２２、螢光手段は液晶材料内の染料を含む特許請求の範
   囲１項乃至１９項記載の装置。 ２３、螢光手段は閉じ込め材料内の染料を含む特許請求
   の範囲５項乃至２１項記載の装置。 ２４、螢光手段は支持媒体手段内の染料を含む特許請求
   の範囲５項乃至２１項記載の装置。 ２５、螢光手段は螢光染料からなる特許請求の範囲１項
   乃至２４項記載の装置。 ２６、螢光手段は光を増白し或は輝かせるための増白剤
   或は増輝剤を含む特許請求の範囲１項乃至２５項記載の
   装置。 ２７、増白剤或は増輝剤は、電界が印加されていない時
   に装置が放出する光を増白し或は増輝するように動作す
   る特許請求の範囲２６項記載の装置。 ２８、螢光手段は、紫外光及び紫光の少なくとも一方に
   感応して青色及び緑色の少なくとも一方の放出される光
   を増加させる染料を含む特許請求の範囲２６項或は２７
   項記載の装置。 ２９、螢光手段は、チノパル、ＳＦＰ、フルオレセント
   、フルオロゾル、フルオル・ホワイト、フルオライト或
   はこれらの２或はそれ以上の混合体からなる特許請求の
   範囲１項乃至２８項記載の装置。 ３０、螢光手段は非多色染料からなる特許請求の範囲１
   項乃至２９項記載の装置。 ３１、液晶材料及び表面手段は共働して光の実質的に等
   方性散乱を遂行する特許請求の範囲１項乃至３０項記載
   の装置。 ３２、液晶材料は所定の情報を表示するパターンに位置
   ぎめされている特許請求の範囲１項乃至３１項記載の装
   置。 ３３、装置は見る方向に光出力を供給するように動作し
   、入射光をこの見る方向とは異なる方向に液晶材料支持
   媒体手段内へ導いて入射光を直接見るのを防ぐ導光手段
   をも具備する特許請求の範囲１項乃至３２項記載の装置
   。 ３４、規定の入力が印加されていない時にひずみを促進
   する液晶材料内の添加物手段をも具備する装置。 ３５、非イオン界面活性剤をも含む特許請求の範囲１項
   乃至３４項記載の装置。 ３６、クロロホルムをも含む特許請求の範囲１項乃至３
   ５項記載の装置。 ３７、少なくとも部分的に表面手段と反応し、規定の入
   力が印加されていない時に少なくとも若干の液晶材料を
   表面手段に対して垂直整列に整列させる整列手段をも具
   備する特許請求の範囲１項乃至３６項記載の装置。 ３８、整合手段はクロムアルキル錯体を含む特許請求の
   範囲３７項記載の装置。 ３９、表面手段は液晶材料を閉じ込めるための交叉結合
   された閉じ込め媒体手段を備えている特許請求の範囲１
   項乃至３８項記載の装置。 ４０、閉じ込め媒体手段は、一方ではポリビニルアルコ
   ールとガントレッツとの混合体を、他方では液晶材料を
   含む特許請求の範囲３９項記載の装置。 ４１、液晶材料、表面手段及び螢光手段、液晶材料へ放
   射入力を供給する入力手段、及び螢光手段による螢光に
   応答して光を放出する出力手段を収容するハウジング手
   段をも具備する特許請求の範囲第１項乃至４０項記載の
   装置。 ４２、放射入力を発生する放射手段をも具備し、放射手
   段は出力手段の視線から外れて位置ぎめされて放射手段
   から出力手段への放射の直接透過を防ぐようにした特許
   請求の範囲４１項記載の装置。 ４３、液晶材料へ規定の入力を供給し、該材料を整列さ
   せて光の散乱を減少させ且つ螢光放射を減少せしめる手
   段をも具備する特許請求の範囲１項乃至４２項記載の装
   置。 ４４、供給手段は、液晶材料に電界を印加するための電
   極を備えている特許請求の範囲４３項記載の装置。 ４５、供給手段は、液晶材料に電界を与えるためのエネ
   ルギを供給する電気エネルギ源を備えている特許請求の
   範囲４３項或は４４項記載の装置。 ４６、特許請求の範囲１項乃至４５項記載の装置を備え
   ている光学的ディスプレイ。 ４７、特許請求の範囲１項乃至４５項記載の装置を備え
   ている光学的シャッタ。 ４８、光を着色するための非多色染料及び重合体ベース
   を備え、完全内部反射角を有し、この完全内部反射角を
   超える角度でその表面に衝突する光を完全内部反射させ
   る閉じ込め媒体；及び閉じ込め媒体内にあって電界が印
   加されていない時に閉じ込め媒体と共働して閉じ込め媒
   体の完全内部反射角よりも大きい角度の光の相当量を散
   乱させる液晶材料を具備し；前記染料は螢光染料からな
   り；着色された光出力を発生する光学装置。 ４９、液晶材料の常屈折率は支持媒体の屈折率と実質的
   に整合し、液晶材料の異常屈折率は支持媒体の屈折率と
   は異なっていて電界が印加されていない時には光の屈折
   及び散乱を遂行する特許請求の範囲４８項記載の装置。 ５０、カプセル入り液晶材料を支持媒体内或は該媒体上
   に配置し、カプセル入り液晶材料及び支持媒体の少なく
   とも一方内に螢光染料を配置してなる液晶装置の製造方
   法。 ５１、支持媒体に対して支持されている閉じ込め媒体内
   の液晶を用いて背景上に着色された文字或は他の情報を
   表示する方法であって：液晶材料に入射する光を実質的
   に等方的に散乱させ、等方的に散乱された光を支持媒体
   内で反射させて液晶材料へ戻し、そして支持媒体内を透
   過する光を支持媒体内に閉じ込めた螢光染料によって着
   色する方法。 ５２、カプセル入り液晶材料を支持媒体内或は該媒体上
   に配置し、カプセル入り液晶材料及び支持媒体の少なく
   とも一方内に染料を配置してなる液晶装置の製造方法で
   あって：支持媒体は実質的な内部反射特性を有し；支持
   媒体との界面に別の媒体を準備し；支持媒体の屈折率と
   別の媒体の屈折率よりも大きく選択し、それによって垂
   線に対する所定の角度よりも小さい角度でこの界面に衝
   突する光に対して支持媒体内において光の完全内部反射
   を生ぜしめ；別の媒体を超えた所に光吸収材料を配置し
   て別の媒体を通して伝達される光を吸収する諸段階から
   なる方法。 ５３、支持媒体に対して支持されている閉じ込め媒体内
   の液晶を用いて背景上に着色された文字或は他の情報を
   表示する方法であって：液晶は動作的にネマチックであ
   って正の誘電異方性を有しており；液晶材料に入射する
   光を等方的に散乱させ；等方的に散乱された光を支持媒
   体内で反射させて液晶材料へ戻し、この散乱及び反射に
   よって支持媒体内の光の通路長を実質的に増大させ；そ
   して支持媒体内のこの実質的に増大した通路長に沿って
   伝達される光を支持媒体内に閉じ込めた染料によって着
   色する方法。 ５４、規定の入力が印加されていない時に液晶の自然構
   造をひずませて光の散乱を遂行させる閉じ込め媒体内に
   液晶の複数の容積を形成し；液晶を規定の入力に対して
   感応せしめて該入力に対して整列させることによって散
   乱の量を減少させ；そして液晶及び閉じ込め媒体の少な
   くとも一方と螢光染料とを混合する方法。 ５５、チノパルＳＦＰ、フルオロール、フルオレセント
   、フルオロゾル、フルオル・ホワイト、フルオライト、
   或はこれらの２或はそれ以上の混合体から螢光染料を選
   択する特許請求の範囲５４項記載の方法。 ５６、２，２′−ジスルホン酸級から螢光染料を選択す
   る特許請求の範囲５４項記載の方法。 ５７、０．７５％のチノパルＳＦＰをポリビニルアルコ
   ール２０／３０プラスガントレッツ１６９（約８５％の
   ＰＶＡ及び約１５％のガントレッツ１６９の比）内へ溶
   解する特許請求の範囲５４項記載の方法。 ５８、チノパルＳＦＰ、ＰＶＡ及びガントレッツ１６９
   のエマルジョンを支持媒体に塗布して約１０ミクロン厚
   の被膜を形成させる特許請求の範囲５７項記載の方法。 ５９、液晶の閉じ込め容量のために交叉結合された閉じ
   込め媒体を形成する特許請求の範囲５４項記載の方法。