JP3330940B2 - 液晶光変調デバイスと液晶物質 - Google Patents
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- G02F1/13775—Polymer-stabilized liquid crystal layers
Description
【０００１】 本発明は一般に液晶の光変調デバイス、より詳しく
は、異なる電場条件下で異なる光学的状態を示す新規な
相分離高分子液晶のディスプレイセルと物質に関係し、
電場のオン又はオフのいずれかのモードにおいて、全て
の視角での光学双安定性と曇りのない光透過性とを含む
特性のユニークな組み合わせによって特徴づけられる。
は、異なる電場条件下で異なる光学的状態を示す新規な
相分離高分子液晶のディスプレイセルと物質に関係し、
電場のオン又はオフのいずれかのモードにおいて、全て
の視角での光学双安定性と曇りのない光透過性とを含む
特性のユニークな組み合わせによって特徴づけられる。
【０００２】 種々の電子光学デバイスに使用する目的の電気的にス
イッチできる液晶ポリマーフィルムは、機械的に閉じ込
める方法により調製されている。このような技術の１つ
に、プラスチック又はガラスのシートに液晶を吸収させ
る技術がある。別な技術として、ポリビニルアルコール
のような水溶性ポリマーの溶液中又はラテックスエマル
ジョン中のネマチック液晶の水エマルジョンから水を蒸
発させる方法がある。
イッチできる液晶ポリマーフィルムは、機械的に閉じ込
める方法により調製されている。このような技術の１つ
に、プラスチック又はガラスのシートに液晶を吸収させ
る技術がある。別な技術として、ポリビニルアルコール
のような水溶性ポリマーの溶液中又はラテックスエマル
ジョン中のネマチック液晶の水エマルジョンから水を蒸
発させる方法がある。
【０００３】 機械的閉じ込め法と乳化法に顕著な利益を提供する別
な技術に、適切な合成樹脂を含む均一な溶液からネマチ
ック液晶を相分離し、ポリマー相と共に分散した液晶相
を形成する技術がある。得られる物質はポリマー分散液
晶（polymer dispersed liquid crystal,PDLC）と称さ
れる。PDLCフィルムのいくつかの長所は米国特許第4671
618号、同第4673255号、4685771号、4788900号に記載さ
れており、これらの開示事項は本明細書でも参考にして
含まれる。PDLCフィルムは大面積のディスプレイや窓用
のスイッチできるコーティングから映写ディスプレイや
高解像度テレビまでの多数の用途に有用であることが示
されている。
な技術に、適切な合成樹脂を含む均一な溶液からネマチ
ック液晶を相分離し、ポリマー相と共に分散した液晶相
を形成する技術がある。得られる物質はポリマー分散液
晶（polymer dispersed liquid crystal,PDLC）と称さ
れる。PDLCフィルムのいくつかの長所は米国特許第4671
618号、同第4673255号、4685771号、4788900号に記載さ
れており、これらの開示事項は本明細書でも参考にして
含まれる。PDLCフィルムは大面積のディスプレイや窓用
のスイッチできるコーティングから映写ディスプレイや
高解像度テレビまでの多数の用途に有用であることが示
されている。
【０００４】 相分離法は硬化剤の添加や紫外線により開始された重
合、不混和性の領域に冷却することにより行うことがで
きる。他の方法としては、溶媒中にポリマーと液晶の溶
液のマトリックス形成組成から溶媒を蒸発させる方法で
ある。
合、不混和性の領域に冷却することにより行うことがで
きる。他の方法としては、溶媒中にポリマーと液晶の溶
液のマトリックス形成組成から溶媒を蒸発させる方法で
ある。
【０００５】 PDLCフィルムを調製する種々の方法は、フィルムに含
まれるディスプレイ、窓、等を可視又は透明にすること
ができる望ましい視角を達成するための、ポリマーの屈
折率と液晶相の有効な屈折率の一致と不一致の技術を伴
う。正の誘電異方性液晶を含んで製造されたPDLCフィル
ムの場合、液晶の普通の屈折率は、電場がオンの状態で
液晶の屈折の光軸が電場及び通常は見る面に平行な直線
であるためディスプレイ又は窓が見えるか透明であるよ
うに、ポリマーの屈折率に一般に一致する。電場がオフ
の状態において、液晶とポリマーの光軸は配列せずにラ
ンダムに配向し、入射は散乱されてディスプレイ又は窓
は不明瞭に見える。
まれるディスプレイ、窓、等を可視又は透明にすること
ができる望ましい視角を達成するための、ポリマーの屈
折率と液晶相の有効な屈折率の一致と不一致の技術を伴
う。正の誘電異方性液晶を含んで製造されたPDLCフィル
ムの場合、液晶の普通の屈折率は、電場がオンの状態で
液晶の屈折の光軸が電場及び通常は見る面に平行な直線
であるためディスプレイ又は窓が見えるか透明であるよ
うに、ポリマーの屈折率に一般に一致する。電場がオフ
の状態において、液晶とポリマーの光軸は配列せずにラ
ンダムに配向し、入射は散乱されてディスプレイ又は窓
は不明瞭に見える。
【０００６】 液晶の普通の屈折率がポリマーの屈折率に調和する上
記のディスプレイ又は窓において、デバイスは通常見る
面に垂直である電場の方向に平行に見た場合に最も透明
に（電場オンの状態）見える。透明性は、充分に傾いた
視角で本質的に不明瞭な外観が知覚されるまで、視角を
傾けるにつれて曇りの増加を生じさせながら減少する。
この曇りの状態は、視角が垂線から外れるにつれて液晶
の有効な屈折率とマトリックスの屈折率の不調和がより
大きく知覚されるといった事象に由来する。
記のディスプレイ又は窓において、デバイスは通常見る
面に垂直である電場の方向に平行に見た場合に最も透明
に（電場オンの状態）見える。透明性は、充分に傾いた
視角で本質的に不明瞭な外観が知覚されるまで、視角を
傾けるにつれて曇りの増加を生じさせながら減少する。
この曇りの状態は、視角が垂線から外れるにつれて液晶
の有効な屈折率とマトリックスの屈折率の不調和がより
大きく知覚されるといった事象に由来する。
【０００７】 PDLCフィルムの別の開発が米国特許第07/324051号
（米国特許第4994204号として1991年２月19日に発行）
に記載され、複屈折ポリマー、例えば液晶ポリマーの使
用を含んでいる。複屈折ポリマーで調製したPDLCフィル
ムは入射光の全方向について曇りのない透明性を表示す
る性質を有する。これは通常及び通常でないポリマーの
屈折率と、通常及び通常でない液晶の屈折率とを調和さ
せることによって達成される。
（米国特許第4994204号として1991年２月19日に発行）
に記載され、複屈折ポリマー、例えば液晶ポリマーの使
用を含んでいる。複屈折ポリマーで調製したPDLCフィル
ムは入射光の全方向について曇りのない透明性を表示す
る性質を有する。これは通常及び通常でないポリマーの
屈折率と、通常及び通常でない液晶の屈折率とを調和さ
せることによって達成される。
【０００８】 複屈折ポリマーで製造されたPDLCフィルムは、電場が
オンの状態で透明で、電場がオフの状態で光を散乱する
といった通常の仕方で操作することができる。或いは、
その物質は電場がないときに透明で、電場がオンの状態
で光を散乱するように反対に又はフェイルセーフのモー
ドで動作するようにフィルムを製造することもできる。
オンの状態で透明で、電場がオフの状態で光を散乱する
といった通常の仕方で操作することができる。或いは、
その物質は電場がないときに透明で、電場がオンの状態
で光を散乱するように反対に又はフェイルセーフのモー
ドで動作するようにフィルムを製造することもできる。
【０００９】 本発明は、従来技術よりも大きな長所を提供する特性
のユニークな組み合わせを示す電気的にスイッチできる
新規なPDLC物質である。例えば、この新規な物質は電場
オフ条件で光散乱で電場オン条件で透明、又はこの逆の
電場オン条件で光散乱で電場オフ条件で透明のいずれか
で操作することができる。いずれの場合でも、この物質
は透明な状態のときは全視角で曇りがない。
のユニークな組み合わせを示す電気的にスイッチできる
新規なPDLC物質である。例えば、この新規な物質は電場
オフ条件で光散乱で電場オン条件で透明、又はこの逆の
電場オン条件で光散乱で電場オフ条件で透明のいずれか
で操作することができる。いずれの場合でも、この物質
は透明な状態のときは全視角で曇りがない。
【００１０】 本発明のもう１つの特長は、この新規なPDLC物質は２
つの光学的に異なる状態を示すように調製することがで
き、両方の状態も電場の適用なしで安定である。表示デ
バイスに組み込んだ場合、この物質は１つの状態から他
の状態に電場によって移すことができる。低電場のパル
スは外観が白の光散乱状態になる。高電場パルスの適
用、即ち液晶ディレクターをホメオトロピックに配列さ
せるに充分高い電場は、任意の所望の色であることがで
きる光を反射する状態にこの物質を誘導する。光散乱状
態と光反射状態は電場ゼロで安定を保つ。高電場を維持
すると、その電場を除くまでこの物質は透明である。電
場を素早く切るとこの物質は光反射状態に変わり、電場
をゆっくり切るとこの物質は光散乱状態に変わる。ま
た、この物質への機械的応力の適用は、この物質を光散
乱状態から光反射状態に移すために使用することができ
る。
つの光学的に異なる状態を示すように調製することがで
き、両方の状態も電場の適用なしで安定である。表示デ
バイスに組み込んだ場合、この物質は１つの状態から他
の状態に電場によって移すことができる。低電場のパル
スは外観が白の光散乱状態になる。高電場パルスの適
用、即ち液晶ディレクターをホメオトロピックに配列さ
せるに充分高い電場は、任意の所望の色であることがで
きる光を反射する状態にこの物質を誘導する。光散乱状
態と光反射状態は電場ゼロで安定を保つ。高電場を維持
すると、その電場を除くまでこの物質は透明である。電
場を素早く切るとこの物質は光反射状態に変わり、電場
をゆっくり切るとこの物質は光散乱状態に変わる。ま
た、この物質への機械的応力の適用は、この物質を光散
乱状態から光反射状態に移すために使用することができ
る。
【００１１】 双安定性物質の主な長所は、高解像度フラットパネル
スクリーンを製造するための活性マトリックスを必要と
しないことである。スクリーンは各々のピクセルサイト
での活性エレメントやディスプレイをアドレスするため
に使用する多重使用スキームなしで調製することができ
る。このことは著しく製造を簡単にし、収率を上げ、デ
ィスプレイのコストを下げる。
スクリーンを製造するための活性マトリックスを必要と
しないことである。スクリーンは各々のピクセルサイト
での活性エレメントやディスプレイをアドレスするため
に使用する多重使用スキームなしで調製することができ
る。このことは著しく製造を簡単にし、収率を上げ、デ
ィスプレイのコストを下げる。
【００１２】 多重使用（multiplexed）フラットパネル液晶ディス
プレイは新規ではなく、主として、スピード、コントラ
スト、色が重要な問題ではないラップトップコンピュー
タースクリーンのような用途のために超ねじれネマチッ
ク物質と共に開発されてきた。表面安定化双安定状態を
示す強誘電体液晶もまた多重使用することができる。そ
の表面は長期間又は厳しい操作条件下で安定ではないた
め、これらのディスプレイは商業的に存立することが証
明されていない。本発明の新規な物質は、デリケートな
表面条件を必要とせずに光散乱状態と光反射状態が物質
的に安定化されるといった点においていくつかの利点を
提供する。本発明の物質で製造したディスプレイデバイ
スはディスプレイの明るさを制約するポラライザーを必
要としない。更に、明るさを下げることがあるカラーフ
ィルターを必要とせずに物質そのものから色がもたらさ
れる。
プレイは新規ではなく、主として、スピード、コントラ
スト、色が重要な問題ではないラップトップコンピュー
タースクリーンのような用途のために超ねじれネマチッ
ク物質と共に開発されてきた。表面安定化双安定状態を
示す強誘電体液晶もまた多重使用することができる。そ
の表面は長期間又は厳しい操作条件下で安定ではないた
め、これらのディスプレイは商業的に存立することが証
明されていない。本発明の新規な物質は、デリケートな
表面条件を必要とせずに光散乱状態と光反射状態が物質
的に安定化されるといった点においていくつかの利点を
提供する。本発明の物質で製造したディスプレイデバイ
スはディスプレイの明るさを制約するポラライザーを必
要としない。更に、明るさを下げることがあるカラーフ
ィルターを必要とせずに物質そのものから色がもたらさ
れる。
【００１３】 本発明のPDLC液晶光変調物質は、液晶分子を配列する
処理をされた壁構造と物質を通る場を確立するための任
意のアドレス手段を有するセルに組込まれる。アドレス
手段は従来技術で知られる任意のタイプ、例えば活性マ
トリックス、多重使用回路、電極等でよい。新規な液晶
光変調物質は、正の誘電異方性を有するキラルなネマチ
ック液晶に分散したポリマーネットワークの相分離ポリ
ドメインを含んでなる。ポリマーはキラルな液晶とポリ
マーとの混合重量を基準として10重量％未満の量で存在
する。ポリドメインの近くの液晶分子は、電場条件とセ
ル壁の表面配列効果に配向が強く影響される周囲の液晶
分子よりも加えられた電場に少なく応答するように、ポ
リマーネットワークによって優先的に配向し、定着す
る。結果として、この新規な物質は異なる電場条件下で
異なる光学的状態、即ち光散乱、光反射、光透過を示す
ようにすることができる。
処理をされた壁構造と物質を通る場を確立するための任
意のアドレス手段を有するセルに組込まれる。アドレス
手段は従来技術で知られる任意のタイプ、例えば活性マ
トリックス、多重使用回路、電極等でよい。新規な液晶
光変調物質は、正の誘電異方性を有するキラルなネマチ
ック液晶に分散したポリマーネットワークの相分離ポリ
ドメインを含んでなる。ポリマーはキラルな液晶とポリ
マーとの混合重量を基準として10重量％未満の量で存在
する。ポリドメインの近くの液晶分子は、電場条件とセ
ル壁の表面配列効果に配向が強く影響される周囲の液晶
分子よりも加えられた電場に少なく応答するように、ポ
リマーネットワークによって優先的に配向し、定着す
る。結果として、この新規な物質は異なる電場条件下で
異なる光学的状態、即ち光散乱、光反射、光透過を示す
ようにすることができる。
【００１４】 ポリマーネットワークを形成するために使用するモノ
マー物質はキラルなネマチック液晶に可溶であり、重合
の後に分離して整ったポリマーネットワークを形成す
る。有用なモノマーの例は架橋できるような少なくとも
２つの重合できる二重結合を有し、ビスアクリレート等
を含む。キラルなネマチック液晶は、正の誘電異方性を
有するネマチック液晶と所望のピッチ長さを提供するに
充分な量のキラルな物質の混合物である。
マー物質はキラルなネマチック液晶に可溶であり、重合
の後に分離して整ったポリマーネットワークを形成す
る。有用なモノマーの例は架橋できるような少なくとも
２つの重合できる二重結合を有し、ビスアクリレート等
を含む。キラルなネマチック液晶は、正の誘電異方性を
有するネマチック液晶と所望のピッチ長さを提供するに
充分な量のキラルな物質の混合物である。
【００１５】 電場オフ状態で光を散乱して電場オン状態で光を透過
する通常モード、又は電場オフ状態で光を透過して電場
オン状態で光を散乱する逆モードにおいて、キラルなネ
マチック液晶は赤外スペクトルの光を反射するに効果的
なピッチ長さを有する。通常モードのセルの好ましいピ
ッチ長さは約1.3〜約1.6ミクロンの範囲であり、逆モー
ドの好ましいピッチ長さは約1.3〜約3.7ミクロンの範囲
である。通常モードで操作する液晶光変調物質は、ネマ
チック液晶とキラル物質の混合重量を基準に約９〜約11
重量％のキラル物質を含むキラルなネマチック液晶、及
びキラルな液晶とポリマーの混合重量を基準に約2.5〜
約５重量％のポリマーと共に調製される。逆モードで操
作することができる液晶物質の例は、ネマチックな液晶
とキラルな物質の混合重量を基準として約４〜約12重量
％のキラルな物質、及びキラルな液晶混合物とポリマー
の混合重量を基準として約2.4〜約５重量％のポリマー
を含んでなる。両方の例において、重量割合は使用され
る特定の液晶、キラルな物質、ポリマーによって変わる
ことがあると理解されるであろう。
する通常モード、又は電場オフ状態で光を透過して電場
オン状態で光を散乱する逆モードにおいて、キラルなネ
マチック液晶は赤外スペクトルの光を反射するに効果的
なピッチ長さを有する。通常モードのセルの好ましいピ
ッチ長さは約1.3〜約1.6ミクロンの範囲であり、逆モー
ドの好ましいピッチ長さは約1.3〜約3.7ミクロンの範囲
である。通常モードで操作する液晶光変調物質は、ネマ
チック液晶とキラル物質の混合重量を基準に約９〜約11
重量％のキラル物質を含むキラルなネマチック液晶、及
びキラルな液晶とポリマーの混合重量を基準に約2.5〜
約５重量％のポリマーと共に調製される。逆モードで操
作することができる液晶物質の例は、ネマチックな液晶
とキラルな物質の混合重量を基準として約４〜約12重量
％のキラルな物質、及びキラルな液晶混合物とポリマー
の混合重量を基準として約2.4〜約５重量％のポリマー
を含んでなる。両方の例において、重量割合は使用され
る特定の液晶、キラルな物質、ポリマーによって変わる
ことがあると理解されるであろう。
【００１６】 キラルなネマチック液晶とポリマーの溶液は、好まし
くは少量の光開始剤を含む。本発明の実施において、セ
ル壁に平行な液晶分子の表面配列を提供するための任意
の適切な仕方で処理した壁を有するセルに溶液を導入す
る。セル壁は、従来技術で知られているような、例えば
磨き（rubbed）ポリイミド層と共に提供するか、洗剤又
は化学処理を行ってもよい。重合は紫外線のような任意
の適切な手段で開始させる。重合条件下でポリマー相は
キラルなネマチック液晶から分離し、架橋ポリマー分子
からなるポリドメインを形成する。ポリドメインの近く
の液晶分子は優先的に配向し、ポリマーネットワークに
よって定着される。
くは少量の光開始剤を含む。本発明の実施において、セ
ル壁に平行な液晶分子の表面配列を提供するための任意
の適切な仕方で処理した壁を有するセルに溶液を導入す
る。セル壁は、従来技術で知られているような、例えば
磨き（rubbed）ポリイミド層と共に提供するか、洗剤又
は化学処理を行ってもよい。重合は紫外線のような任意
の適切な手段で開始させる。重合条件下でポリマー相は
キラルなネマチック液晶から分離し、架橋ポリマー分子
からなるポリドメインを形成する。ポリドメインの近く
の液晶分子は優先的に配向し、ポリマーネットワークに
よって定着される。
【００１７】 通常モードのセルの場合、重合は液晶分子をセル壁に
直角に配列する電場の存在下で生じる。重合が完了して
電場を除いたときに、ポリマーネットワークの近くの液
晶分子を優先的なホメオトロピックな配列に定着する。
周りのキラルな液晶は、セル壁の表面配列効果とポリマ
ーネットワークの束縛効果との競争の結果のフォーカル
コニックテキスチャーを有する。電場オンの条件におい
てポリマー液晶物質は強い光散乱で、セルは不透明であ
る。電場オンの条件においてフォーカルコニックテキス
チャーは、セルが光学的に透明であるようにホメオトロ
ピックな配列に再構成される。液晶分子のホメオトロピ
ックな配列と組成物中の極めて微量のポリマーのため、
液晶物質全体では屈折率の変化又は変動は無視できる。
従って、セルは全ての視角で曇りがない。
直角に配列する電場の存在下で生じる。重合が完了して
電場を除いたときに、ポリマーネットワークの近くの液
晶分子を優先的なホメオトロピックな配列に定着する。
周りのキラルな液晶は、セル壁の表面配列効果とポリマ
ーネットワークの束縛効果との競争の結果のフォーカル
コニックテキスチャーを有する。電場オンの条件におい
てポリマー液晶物質は強い光散乱で、セルは不透明であ
る。電場オンの条件においてフォーカルコニックテキス
チャーは、セルが光学的に透明であるようにホメオトロ
ピックな配列に再構成される。液晶分子のホメオトロピ
ックな配列と組成物中の極めて微量のポリマーのため、
液晶物質全体では屈折率の変化又は変動は無視できる。
従って、セルは全ての視角で曇りがない。
【００１８】 逆モードのセルの場合、電場がないときに重合が生じ
る。セル壁の表面配列作用のため、セル全体の液晶分子
はねじれた平面構造を有する。電場がない条件では、可
視光領域に反射や散乱がないためセルは光学的に透明で
ある。電場オンの条件では、ポリマーネットワークのア
ンカー効果のため、ポリドメインに近い液晶分子はねじ
れた平面構造を好む。周りの液晶分子は、表面配列作
用、電場、液晶ポリマー組成物の束縛の競争の結果とし
て電場の存在下でフォーカルコニックテキスチャーを有
する。この状態でセルは強く光を散乱する。
る。セル壁の表面配列作用のため、セル全体の液晶分子
はねじれた平面構造を有する。電場がない条件では、可
視光領域に反射や散乱がないためセルは光学的に透明で
ある。電場オンの条件では、ポリマーネットワークのア
ンカー効果のため、ポリドメインに近い液晶分子はねじ
れた平面構造を好む。周りの液晶分子は、表面配列作
用、電場、液晶ポリマー組成物の束縛の競争の結果とし
て電場の存在下でフォーカルコニックテキスチャーを有
する。この状態でセルは強く光を散乱する。
【００１９】 一般的に記載したように、本発明の重要な態様は安定
な光反射着色状態、安定な光散乱状態、光学的に透明な
状態を示す液晶光変調物質である。この態様において、
キラルなネマチック液晶は、円偏光着色光を効果的に反
射する約0.25〜0.44ミクロンの好ましい範囲のピッチ長
さ有する。典型的なピッチ長さは青色の0.27ミクロン、
緑色の0.31ミクロン、赤色の0.40ミクロンである。ネマ
チック液晶とキラルな物質の混合重量を基準に約27〜48
％のキラル物質、及びキラルなネマチック液晶混合物と
ポリマーの混合重量を基準に約1.0〜4.5％のポリマーを
含む双安定カラーディスプレイ物質が調製される。ここ
で、この範囲は、用いるキラル物質、液晶、ポリマーに
よって変わることがある。
な光反射着色状態、安定な光散乱状態、光学的に透明な
状態を示す液晶光変調物質である。この態様において、
キラルなネマチック液晶は、円偏光着色光を効果的に反
射する約0.25〜0.44ミクロンの好ましい範囲のピッチ長
さ有する。典型的なピッチ長さは青色の0.27ミクロン、
緑色の0.31ミクロン、赤色の0.40ミクロンである。ネマ
チック液晶とキラルな物質の混合重量を基準に約27〜48
％のキラル物質、及びキラルなネマチック液晶混合物と
ポリマーの混合重量を基準に約1.0〜4.5％のポリマーを
含む双安定カラーディスプレイ物質が調製される。ここ
で、この範囲は、用いるキラル物質、液晶、ポリマーに
よって変わることがある。
【００２０】 セルの双安定カラーディスプレイは、ゼロ電場又は液
晶ディレクターを配列させるに有効な電場のいずれかの
中で、紫外線を用いた液晶ポリマー溶液の重合と相分離
によって調製される。両方の場合に、物質の中で形成さ
れたポリマーネットワークは、低電場パルスの適用の結
果の光散乱状態及び高電場パルスの適用の結果の光反射
状態を安定化させるために役立つ。
晶ディレクターを配列させるに有効な電場のいずれかの
中で、紫外線を用いた液晶ポリマー溶液の重合と相分離
によって調製される。両方の場合に、物質の中で形成さ
れたポリマーネットワークは、低電場パルスの適用の結
果の光散乱状態及び高電場パルスの適用の結果の光反射
状態を安定化させるために役立つ。
【００２１】 セル壁に平行なねじれた平面構造の液晶分子での電場
オン条件において、セルは着色した光反射状態にある。
この状態はキラルなネマチック液晶のピッチ長さにより
緑、赤、青、又は任意の所定の色に見えるようにするこ
とができる。例えば、１ミクロンの厚さにつき６ボルト
の低電場がセルに印加された場合、白い光散乱状態にス
イッチするであろう。この状態で、ポリドメインの周り
の液晶分子は表面配列作用、電場、ポリマーネットワー
クの束縛の競争の結果としてフォーカルコニック（foca
l conic）テキスチャーを有する。その物質は低電場を
除いたときに光散乱状態に留まることができる。例え
ば、１ミクロンの厚さにつき12ボルトの高電場がセルに
印加された場合、その物質は電場を除去するまで光学的
透明になる。電場を素早く切ると、その物質はピッチ長
さによって指示される所定の色を有する均一なねじれ平
面構造にスイッチする。光反射状態はゼロ電場条件で安
定に留まる。電場をゆっくり切ると、その均質は光散乱
状態に変わり、同様にゼロ電場条件で安定に留まる。
オン条件において、セルは着色した光反射状態にある。
この状態はキラルなネマチック液晶のピッチ長さにより
緑、赤、青、又は任意の所定の色に見えるようにするこ
とができる。例えば、１ミクロンの厚さにつき６ボルト
の低電場がセルに印加された場合、白い光散乱状態にス
イッチするであろう。この状態で、ポリドメインの周り
の液晶分子は表面配列作用、電場、ポリマーネットワー
クの束縛の競争の結果としてフォーカルコニック（foca
l conic）テキスチャーを有する。その物質は低電場を
除いたときに光散乱状態に留まることができる。例え
ば、１ミクロンの厚さにつき12ボルトの高電場がセルに
印加された場合、その物質は電場を除去するまで光学的
透明になる。電場を素早く切ると、その物質はピッチ長
さによって指示される所定の色を有する均一なねじれ平
面構造にスイッチする。光反射状態はゼロ電場条件で安
定に留まる。電場をゆっくり切ると、その均質は光散乱
状態に変わり、同様にゼロ電場条件で安定に留まる。
【００２２】 本発明の更なる特長と利点の充分な理解は、次の好ま
しい態様の詳細な説明と添付の図面より得ることができ
るであろう。 好ましい態様の説明 図１に略図で示したセルは縁の周囲をシールされ、ス
ペーサー12で隔てられたガラスプレート10、11を含む。
図示したように、ガラスプレート10、11には透明な電極
13を形成するインジウム錫酸化物等を被覆する。電極13
には液晶ディレクターの均一な表面配列に影響を与える
ための磨きポリイミドコーティング14を提供する。
しい態様の詳細な説明と添付の図面より得ることができ
るであろう。 好ましい態様の説明 図１に略図で示したセルは縁の周囲をシールされ、ス
ペーサー12で隔てられたガラスプレート10、11を含む。
図示したように、ガラスプレート10、11には透明な電極
13を形成するインジウム錫酸化物等を被覆する。電極13
には液晶ディレクターの均一な表面配列に影響を与える
ための磨きポリイミドコーティング14を提供する。
【００２３】 図１のセルに本発明のポリマー液晶物質を満たす。液
晶光変調物質は、一般に、正の誘電異方性を有する周囲
のキラルなネマチック液晶16に分散したポリマーネット
ワークの相分離ポリドメイン15を含む。セルを異なる光
学的状態にスイッチさせるために電極13に接続した交流
電圧源17を示す。
晶光変調物質は、一般に、正の誘電異方性を有する周囲
のキラルなネマチック液晶16に分散したポリマーネット
ワークの相分離ポリドメイン15を含む。セルを異なる光
学的状態にスイッチさせるために電極13に接続した交流
電圧源17を示す。
【００２４】 図１に示したセルの形態は、本発明の特定の態様と新
規な液晶光変調物質の機能を記すためだけに選んだもの
であり、この新規な物質はいろいろな仕方でアドレスで
き、他のタイプのセルにも組込むことができると理解す
べきである。例えば、外的に活性化される電極にアドレ
スする代わりに、活性マトリックス、多重使用スキー
ム、又は他のタイプの回路に新規な物質をアドレスする
ことができ、これらは当業者には明らかである。
規な液晶光変調物質の機能を記すためだけに選んだもの
であり、この新規な物質はいろいろな仕方でアドレスで
き、他のタイプのセルにも組込むことができると理解す
べきである。例えば、外的に活性化される電極にアドレ
スする代わりに、活性マトリックス、多重使用スキー
ム、又は他のタイプの回路に新規な物質をアドレスする
ことができ、これらは当業者には明らかである。
【００２５】 本発明によると、ポリドメイン15はキラルなネマチッ
ク液晶を含む溶液から相分離した架橋ポリマーネットワ
ークによって定義される。より詳細に説明するように、
ポリドメイン15の近くのキラルなネマチック液晶は優先
的に配向し、液晶分子は周りの液晶分子よりも印加され
た電場に対して少なく応答するように架橋ポリマーによ
って定着される。ポリドメインを囲む液晶は電場条件に
応答し、それによってセルは異なる電場条件下で異なる
光学的状態を示すことができる。
ク液晶を含む溶液から相分離した架橋ポリマーネットワ
ークによって定義される。より詳細に説明するように、
ポリドメイン15の近くのキラルなネマチック液晶は優先
的に配向し、液晶分子は周りの液晶分子よりも印加され
た電場に対して少なく応答するように架橋ポリマーによ
って定着される。ポリドメインを囲む液晶は電場条件に
応答し、それによってセルは異なる電場条件下で異なる
光学的状態を示すことができる。
【００２６】 ポリマー含有率は、キラルなネマチック液晶とポリマ
ーの混合重量を基準に10重量％未満である。好ましい組
成において、ポリマー含有率は約1.5〜約５％の範囲で
ある。通常モードと逆モードで操作する物質は一般にポ
リマーを約2.4〜5.0％の範囲の量で含むが、双安定物質
は一般に約1.0〜約4.5％のポリマーを含む。種々の光学
的状態のセルの望ましい又は望ましくない外観を構成す
るものが主観的な判断であるため、ポリマー含有率は或
る変化に供されると理解すべきである。
ーの混合重量を基準に10重量％未満である。好ましい組
成において、ポリマー含有率は約1.5〜約５％の範囲で
ある。通常モードと逆モードで操作する物質は一般にポ
リマーを約2.4〜5.0％の範囲の量で含むが、双安定物質
は一般に約1.0〜約4.5％のポリマーを含む。種々の光学
的状態のセルの望ましい又は望ましくない外観を構成す
るものが主観的な判断であるため、ポリマー含有率は或
る変化に供されると理解すべきである。
【００２７】 図１に示すセルを調製する好ましい態様において、好
ましくは紫外線によって重合することができるポリマー
をキラルなネマチック液晶及び少量の光開始剤と共に溶
解する。次いで溶液を磨きポリイミドコーティング14を
有するガラスプレート10、11の間に導入する。溶液にそ
の場で紫外線を照射し、重合及びそれに付随したポリマ
ーの相分離を生じさせ、ポリドメイン15を形成する。モ
ノマー液晶溶液の照射は、ホメオトロピカルに液晶ディ
レクターを配列させるに有効な電場の存在下で、又はゼ
ロ電場下で行うことができる。後者の場合、ポリイミド
層14の表面配列作用が液晶分子をセル壁に平行なねじれ
平面構造に配向させる。 通常モードのセル 電場オフ条件で光を散乱する通常モードのセルは電場
オンの条件で光学的に透明であり、赤外スペクトルの光
を反射するに有効なキラルなネマチック液晶を用いて調
製する。好ましいピッチ長さは約1.3〜1.6ミクロンの範
囲である。所望のピッチ長さを有する液晶光変調物質
は、ネマチック液晶とキラルな物質の混合重量を基準に
約９〜約11重量％のキラルな物質を含むことができが、
この重量割合は使用する特定の液晶、キラルな物質、ポ
リマーによって変わることがある。
ましくは紫外線によって重合することができるポリマー
をキラルなネマチック液晶及び少量の光開始剤と共に溶
解する。次いで溶液を磨きポリイミドコーティング14を
有するガラスプレート10、11の間に導入する。溶液にそ
の場で紫外線を照射し、重合及びそれに付随したポリマ
ーの相分離を生じさせ、ポリドメイン15を形成する。モ
ノマー液晶溶液の照射は、ホメオトロピカルに液晶ディ
レクターを配列させるに有効な電場の存在下で、又はゼ
ロ電場下で行うことができる。後者の場合、ポリイミド
層14の表面配列作用が液晶分子をセル壁に平行なねじれ
平面構造に配向させる。 通常モードのセル 電場オフ条件で光を散乱する通常モードのセルは電場
オンの条件で光学的に透明であり、赤外スペクトルの光
を反射するに有効なキラルなネマチック液晶を用いて調
製する。好ましいピッチ長さは約1.3〜1.6ミクロンの範
囲である。所望のピッチ長さを有する液晶光変調物質
は、ネマチック液晶とキラルな物質の混合重量を基準に
約９〜約11重量％のキラルな物質を含むことができが、
この重量割合は使用する特定の液晶、キラルな物質、ポ
リマーによって変わることがある。
【００２８】 通常モードのセルは電場の存在下でモノマー液晶溶液
を照射することによって調製する。図２に示すように、
電場は、キラルなネマチック液晶分子のねじれを戻し、
液晶ディレクター20をホメオトロピカルに配列するため
に有効である。１つのポリドメイン15を概念的に図２に
示した。
を照射することによって調製する。図２に示すように、
電場は、キラルなネマチック液晶分子のねじれを戻し、
液晶ディレクター20をホメオトロピカルに配列するため
に有効である。１つのポリドメイン15を概念的に図２に
示した。
【００２９】 ポリドメイン15の各々は複雑に架橋した３次元ネット
ワークであると考えられる。図３に示すように電場を切
った場合、各々のポリドメイン15の近くの液晶はポリマ
ーネットワークのアンカー効果のためにホメオトロピカ
ルな配列に留まる傾向にある。参照番号30で示した周り
の液晶はフォーカルコニックテキスチャー、即ちランダ
ムに配向した螺旋軸を有する螺旋にねじれた分子に変わ
る傾向がある。フォーカルコニックテキスチャーは、磨
きポリイミド層14の表面配列作用と液晶全体のポリマー
ネットワークの束縛作用の競争に起因する。図３に示し
た電場オフの条件において、ポリマー液晶物質は入射光
の偏光に無関係に強く光を散乱する。
ワークであると考えられる。図３に示すように電場を切
った場合、各々のポリドメイン15の近くの液晶はポリマ
ーネットワークのアンカー効果のためにホメオトロピカ
ルな配列に留まる傾向にある。参照番号30で示した周り
の液晶はフォーカルコニックテキスチャー、即ちランダ
ムに配向した螺旋軸を有する螺旋にねじれた分子に変わ
る傾向がある。フォーカルコニックテキスチャーは、磨
きポリイミド層14の表面配列作用と液晶全体のポリマー
ネットワークの束縛作用の競争に起因する。図３に示し
た電場オフの条件において、ポリマー液晶物質は入射光
の偏光に無関係に強く光を散乱する。
【００３０】 図２に示すような液晶ディレクターがホメオトロピカ
ルに配列するように電場を変えた場合、ポリマー液晶物
質は光学的に透明である。組成物中のポリマーは極めて
少量ないため、液晶物質の全体で屈折率の顕著な変化や
変動はない。従って、その物質を組込むセルは全ての視
角で曇りがない。 例１ 電場オフの条件で光を散乱し、電場オンの条件で光学
的に透明な通常モードのセルを、ネマチック液晶とキラ
ルな物質の混合重量を基準に8.8重量％のキラルな物
質、及びキラルなネマチック液晶とモノマーの混合重量
を基準に2.9重量％の架橋モノマーを含むキラルなネマ
チック液晶の溶液を用いて調製した。キラルなネマチッ
ク液晶は約1.4ミクロンのピッチ長さを有した。
ルに配列するように電場を変えた場合、ポリマー液晶物
質は光学的に透明である。組成物中のポリマーは極めて
少量ないため、液晶物質の全体で屈折率の顕著な変化や
変動はない。従って、その物質を組込むセルは全ての視
角で曇りがない。 例１ 電場オフの条件で光を散乱し、電場オンの条件で光学
的に透明な通常モードのセルを、ネマチック液晶とキラ
ルな物質の混合重量を基準に8.8重量％のキラルな物
質、及びキラルなネマチック液晶とモノマーの混合重量
を基準に2.9重量％の架橋モノマーを含むキラルなネマ
チック液晶の溶液を用いて調製した。キラルなネマチッ
ク液晶は約1.4ミクロンのピッチ長さを有した。
【００３１】 重合性溶液は次の組成であった。
【００３２】 ・175.2mgのＥ−31LVネマチック液晶混合物、 ・8.3mgの４″−（２−メチルブチルフェニル）−４′
−（２−メチルブチル）−４−ビフェニルカルボキシレ
ート（キラルな物質） ・8.5mgの４−シアノ−４′−（２−メチル）ブチルビ
フェニル（キラルな物質） ・5.7mgのビスアクリロイルビフェニル（モノマー） ・1.0mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） Ｅ−31LVは本質的に４−エチル−４′−シアノビフェ
ニル、４−ブチル−４′−シアノビフェニル、４−ヘキ
シル−４′−シアノビフェニル、４−メトキシ−４′−
シアノビフェニル、４−プロピロキシ−４′−シアノビ
フェニル、４−ペンチル−４′−シアノビフェニル、及
び４−（４′−エチルビフェニル−４−カルボニルオキ
シ）メチルベンゼンの混合物よりなる。
−（２−メチルブチル）−４−ビフェニルカルボキシレ
ート（キラルな物質） ・8.5mgの４−シアノ−４′−（２−メチル）ブチルビ
フェニル（キラルな物質） ・5.7mgのビスアクリロイルビフェニル（モノマー） ・1.0mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） Ｅ−31LVは本質的に４−エチル−４′−シアノビフェ
ニル、４−ブチル−４′−シアノビフェニル、４−ヘキ
シル−４′−シアノビフェニル、４−メトキシ−４′−
シアノビフェニル、４−プロピロキシ−４′−シアノビ
フェニル、４−ペンチル−４′−シアノビフェニル、及
び４−（４′−エチルビフェニル−４−カルボニルオキ
シ）メチルベンゼンの混合物よりなる。
【００３３】 縁をシールし、８ミクロンの厚さのMylarスペーサー
で隔てた２つのガラスプレートを有するセルを重合性溶
液で満たした。ガラスプレートをインジウム錫酸化物で
被覆し、透明な電極を提供した。液晶の均一な表面配列
をもたらすために電極をポリイミドで被覆し、バフ磨き
した。
で隔てた２つのガラスプレートを有するセルを重合性溶
液で満たした。ガラスプレートをインジウム錫酸化物で
被覆し、透明な電極を提供した。液晶の均一な表面配列
をもたらすために電極をポリイミドで被覆し、バフ磨き
した。
【００３４】 充満したセルに紫外線を照射してモノマーを重合さ
せ、ポリマーを相分離させてキラルな液晶全体にポリマ
ーネットワークのポリドメインを形成した。セルを照射
する間に交流電圧を印加し、液晶のホメオトロピックな
配列を形成した。
せ、ポリマーを相分離させてキラルな液晶全体にポリマ
ーネットワークのポリドメインを形成した。セルを照射
する間に交流電圧を印加し、液晶のホメオトロピックな
配列を形成した。
【００３５】 電場ゼロにおいてセルは不透明又は光散乱であり、こ
の状態で光透過率は５％未満であった。セルを渡して交
流電圧（Vrms＝35V）を印加したとき光学的に透明にな
った。電場オンの条件でセルは全ての視角で入射光に対
して透明であった。 例２ ピッチ長さの変化及びキラルな物質の濃度変化の、電
場オフ状態でのセルの光散乱性への効果を調べるために
次の試験を行った。
の状態で光透過率は５％未満であった。セルを渡して交
流電圧（Vrms＝35V）を印加したとき光学的に透明にな
った。電場オンの条件でセルは全ての視角で入射光に対
して透明であった。 例２ ピッチ長さの変化及びキラルな物質の濃度変化の、電
場オフ状態でのセルの光散乱性への効果を調べるために
次の試験を行った。
【００３６】 ネマチック液晶とキラルな物質の混合重量を基準に1
1.1重量％のキラルな物質、及びキラルなネマチック液
晶とモノマーの混合重量を基準に2.9重量％の架橋用モ
ノマーを含むキラルなネマチック液晶の溶液を用いて通
常モードセルを調製した。キラルなネマチック液晶は約
1.4ミクロンのピッチ長さを有した。
1.1重量％のキラルな物質、及びキラルなネマチック液
晶とモノマーの混合重量を基準に2.9重量％の架橋用モ
ノマーを含むキラルなネマチック液晶の溶液を用いて通
常モードセルを調製した。キラルなネマチック液晶は約
1.4ミクロンのピッチ長さを有した。
【００３７】 重合性溶液は次の組成であった。
【００３８】 ・144mgのＥ−31LVネマチック液晶混合物（EM Industri
esより） ・18mgの４−シアノ−４′−（２−メチル）ブチルビフ
ェニル（キラルな物質） ・4.9mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・1.0mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルを例１と同様にして調製した。重合の間に交流電
圧を印加し、液晶のホメオトロピックな配列を形成し
た。
esより） ・18mgの４−シアノ−４′−（２−メチル）ブチルビフ
ェニル（キラルな物質） ・4.9mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・1.0mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルを例１と同様にして調製した。重合の間に交流電
圧を印加し、液晶のホメオトロピックな配列を形成し
た。
【００３９】 電場ゼロにおいてセルは不透明又は光散乱であり、光
透過率は５％未満であった。セルを渡して交流電圧（V
rms＝25V）を印加したとき光学的に透明になった。電場
オンの条件でセルは入射光に対して全ての視角で透明で
あった。
透過率は５％未満であった。セルを渡して交流電圧（V
rms＝25V）を印加したとき光学的に透明になった。電場
オンの条件でセルは入射光に対して全ての視角で透明で
あった。
【００４０】 ネマチック液晶とキラルな物質の混合重量を基準に1
2.9重量％のキラルな物質、及びキラルなネマチック液
晶とモノマーの混合重量を基準に3.3重量％の架橋用モ
ノマーを含むキラルなネマチック液晶の溶液を用いて通
常モードセルを調製した。キラルなネマチック液晶は約
1.2ミクロンのピッチ長さを有した。
2.9重量％のキラルな物質、及びキラルなネマチック液
晶とモノマーの混合重量を基準に3.3重量％の架橋用モ
ノマーを含むキラルなネマチック液晶の溶液を用いて通
常モードセルを調製した。キラルなネマチック液晶は約
1.2ミクロンのピッチ長さを有した。
【００４１】 重合性溶液は次の組成であった。
【００４２】 ・137mgのＥ−31LVネマチック液晶混合物 ・20.4mgの４−シアノ−４′−（２−メチル）ブチルビ
フェニル（キラルな物質） ・5.3mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・2.4mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルを例１と同様にして調製した。重合の間に交流電
圧を印加し、液晶のホメオトロピックな配列を形成し
た。
フェニル（キラルな物質） ・5.3mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・2.4mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルを例１と同様にして調製した。重合の間に交流電
圧を印加し、液晶のホメオトロピックな配列を形成し
た。
【００４３】 電場ゼロにおいてセルは不透明又は光散乱であり、光
透過率は15％未満であった。セルを渡して交流電圧（V
rms＝21V）を印加したとき光学的に透明になった。電場
オンの条件でセルは入射光に対して全ての視角で透明で
あった。ゼロ電場透過率は15％であったため、セルは殆
ど有効でなかった。
透過率は15％未満であった。セルを渡して交流電圧（V
rms＝21V）を印加したとき光学的に透明になった。電場
オンの条件でセルは入射光に対して全ての視角で透明で
あった。ゼロ電場透過率は15％であったため、セルは殆
ど有効でなかった。
【００４４】 ネマチック液晶とキラルな物質の混合重量を基準に5.
9重量％のキラルな物質、及びキラルなネマチック液晶
とモノマーの混合重量を基準に2.2重量％の架橋用モノ
マーを含むキラルなネマチック液晶の溶液を用いて通常
モードセルを調製した。キラルなネマチック液晶は約2.
6ミクロンのピッチ長さを有した。
9重量％のキラルな物質、及びキラルなネマチック液晶
とモノマーの混合重量を基準に2.2重量％の架橋用モノ
マーを含むキラルなネマチック液晶の溶液を用いて通常
モードセルを調製した。キラルなネマチック液晶は約2.
6ミクロンのピッチ長さを有した。
【００４５】 重合性溶液は次の組成であった。
【００４６】 ・200mgのＥ−31LVネマチック液晶混合物 ・12.6mgの４−シアノ−４′−（２−メチル）ブチルビ
フェニル（キラルな物質） ・4.8mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・1.8mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルを例１と同様にして調製した。重合の間に交流電
圧を印加し、液晶のホメオトロピックな配列を形成し
た。
フェニル（キラルな物質） ・4.8mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・1.8mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルを例１と同様にして調製した。重合の間に交流電
圧を印加し、液晶のホメオトロピックな配列を形成し
た。
【００４７】 電場ゼロにおいてセルは不透明又は光散乱であり、セ
ルの透過率は62％であった。セルを渡して交流電圧（V
rms＝14V）を印加したとき光学的に透明になった。電場
オンの条件でセルは入射光に対して全ての視角で透明で
あった。ゼロ電場透過率は62％であったため、セルは満
足でなかった。 例３ ゼロ電場における通常モードのセルの光散乱性への4,
4′−ビスアクリロイルビフェニルモノマーの濃度変化
の効果を調べるために、次の一連の試験を行った。
ルの透過率は62％であった。セルを渡して交流電圧（V
rms＝14V）を印加したとき光学的に透明になった。電場
オンの条件でセルは入射光に対して全ての視角で透明で
あった。ゼロ電場透過率は62％であったため、セルは満
足でなかった。 例３ ゼロ電場における通常モードのセルの光散乱性への4,
4′−ビスアクリロイルビフェニルモノマーの濃度変化
の効果を調べるために、次の一連の試験を行った。
【００４８】 ネマチック液晶とキラルな物質の混合重量を基準に1
0.0重量％のキラルな物質、及びキラルな液晶とモノマ
ーの混合重量を基準に4.4重量％の架橋用モノマーを含
むキラルなネマチック液晶の溶液を用いて通常モードセ
ルを調製した。キラルなネマチック液晶は約1.5ミクロ
ンのピッチ長さを有した。
0.0重量％のキラルな物質、及びキラルな液晶とモノマ
ーの混合重量を基準に4.4重量％の架橋用モノマーを含
むキラルなネマチック液晶の溶液を用いて通常モードセ
ルを調製した。キラルなネマチック液晶は約1.5ミクロ
ンのピッチ長さを有した。
【００４９】 重合性溶液は次の組成であった。
【００５０】 ・107mgのＥ−31LVネマチック液晶 ・11.91mgの４−シアノ−４′−（２−メチル）ブチル
ビフェニル（キラルな物質） ・5.5mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・1.7mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルを例１と同様にして調製した。重合の間に交流電
圧を印加し、液晶のホメオトロピックな配列を形成し
た。
ビフェニル（キラルな物質） ・5.5mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・1.7mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルを例１と同様にして調製した。重合の間に交流電
圧を印加し、液晶のホメオトロピックな配列を形成し
た。
【００５１】 電場ゼロにおいてセルは不透明又は光散乱であり、光
透過率は７％未満であった。セルを渡して交流電圧（V
rms＝28V）を印加したとき光学的に透明になった。電場
オンの条件でセルは入射光に対して全ての視角で透明で
あった。このセルは電場オンと電場オフの状態を良好な
コントラストを有した。
透過率は７％未満であった。セルを渡して交流電圧（V
rms＝28V）を印加したとき光学的に透明になった。電場
オンの条件でセルは入射光に対して全ての視角で透明で
あった。このセルは電場オンと電場オフの状態を良好な
コントラストを有した。
【００５２】 ネマチック液晶とキラルな物質の混合重量を基準に9.
9重量％のキラルな物質、及びキラルなネマチック液晶
とモノマーの混合重量を基準に1.2重量％の架橋用モノ
マーを含むキラルなネマチック液晶の溶液を用いてもう
１つの通常モードセルを調製した。キラルなネマチック
液晶は約1.5ミクロンのピッチ長さを有した。
9重量％のキラルな物質、及びキラルなネマチック液晶
とモノマーの混合重量を基準に1.2重量％の架橋用モノ
マーを含むキラルなネマチック液晶の溶液を用いてもう
１つの通常モードセルを調製した。キラルなネマチック
液晶は約1.5ミクロンのピッチ長さを有した。
【００５３】 重合性溶液は次の組成であった。
【００５４】 ・164mgのＥ−31LVネマチック液晶混合物 ・18mgの４−シアノ−４′−（２−メチル）ブチルビフ
ェニル（キラルな物質） ・2.2mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・0.7mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルを例１と同様にして調製した。重合の間に交流電
圧を印加し、液晶のホメオトロピックな配列を形成し
た。
ェニル（キラルな物質） ・2.2mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・0.7mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルを例１と同様にして調製した。重合の間に交流電
圧を印加し、液晶のホメオトロピックな配列を形成し
た。
【００５５】 電場ゼロにおいて光透過率は67％未満であった。セル
を渡して交流電圧（Vrms＝18V）を印加したとき光学的
に透明になった。電場オンの条件でセルは入射光に対し
て全ての視角で透明であった。ゼロ電場の透過率は67％
であったため、このセルは満足ではなかった。
を渡して交流電圧（Vrms＝18V）を印加したとき光学的
に透明になった。電場オンの条件でセルは入射光に対し
て全ての視角で透明であった。ゼロ電場の透過率は67％
であったため、このセルは満足ではなかった。
【００５６】 ネマチック液晶とキラルな物質の混合重量を基準に9.
8重量％のキラルな物質、及びキラルなネマチック液晶
とモノマーの混合重量を基準に9.0重量％のモノマーを
含むキラルなネマチック液晶の溶液を用いて通常モード
セルを調製した。キラルなネマチック液晶は約1.5ミク
ロンのピッチ長さを有した。
8重量％のキラルな物質、及びキラルなネマチック液晶
とモノマーの混合重量を基準に9.0重量％のモノマーを
含むキラルなネマチック液晶の溶液を用いて通常モード
セルを調製した。キラルなネマチック液晶は約1.5ミク
ロンのピッチ長さを有した。
【００５７】 重合性溶液は次の組成であった。
【００５８】 ・101mgのＥ−31LVネマチック液晶 ・11.0mgの４−シアノ−４′−（２−メチル）ブチルビ
フェニル（キラルな物質） ・11.4mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノ
マー） ・3.5mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルを例１と同様にして調製した。セルはゼロ電場で
殆ど透明であり、良好なセルではなかった。 逆モードのセル 電場オフ条件で光学的に透明で、電場オン条件で光を
散乱する逆モード（reverse mode）のセルを赤外スペク
トルにピッチ長さを有するキラルなネマチック液晶を用
いて調製する。逆モードのセルの場合、ピッチ長さは約
1.3〜約3.7ミクロンで変化する。一般的に、キラルなネ
マチック液晶はネマチック液晶とキラルな物質の混合重
量を基準に約４〜約12重量％のキラルな物質を含むが、
使用する特定の液晶、キラルな物質、ポリマーによって
変化することがある。
フェニル（キラルな物質） ・11.4mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノ
マー） ・3.5mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルを例１と同様にして調製した。セルはゼロ電場で
殆ど透明であり、良好なセルではなかった。 逆モードのセル 電場オフ条件で光学的に透明で、電場オン条件で光を
散乱する逆モード（reverse mode）のセルを赤外スペク
トルにピッチ長さを有するキラルなネマチック液晶を用
いて調製する。逆モードのセルの場合、ピッチ長さは約
1.3〜約3.7ミクロンで変化する。一般的に、キラルなネ
マチック液晶はネマチック液晶とキラルな物質の混合重
量を基準に約４〜約12重量％のキラルな物質を含むが、
使用する特定の液晶、キラルな物質、ポリマーによって
変化することがある。
【００５９】 逆モードのセルはゼロ電場でモノマー液晶溶液を照射
することによって製造する。図４に示すように、磨きポ
リイミド層14の表面配列作用は、物質全体で液晶分子を
参照番号40で示したねじれ平面構造に配向させるに有効
である。１つのポリドメインを再度概念的に15で示し
た。図４に示す電場オフの条件でポリマー液晶物質は光
学的に透明であり、これは可視スペクトルで光の反射や
散乱がないためである。
することによって製造する。図４に示すように、磨きポ
リイミド層14の表面配列作用は、物質全体で液晶分子を
参照番号40で示したねじれ平面構造に配向させるに有効
である。１つのポリドメインを再度概念的に15で示し
た。図４に示す電場オフの条件でポリマー液晶物質は光
学的に透明であり、これは可視スペクトルで光の反射や
散乱がないためである。
【００６０】 概念的に示した図５の電場オンの条件において、ポリ
ドメイン15の近くの液晶分子はポリマーネットワークの
アンカー効果のためねじれ平面構造を好む。周りの液晶
はフォーカルコニックテキスチャーを通る電場によって
変化する。電場の存在下のフォーカルコニックテキスチ
ャーはポリイミド層の表面配列作用、電場、液晶ポリマ
ー組成の束縛の競争の結果である。図５の電場オンの条
件において、液晶ポリマー材料は入射光の全ての偏光に
対して強く光を散乱する。 例４ 電場オンの条件で光を散乱し、電場オフの条件で光学
的に透明な逆モードのセルを、ネマチック液晶とキラル
な物質の混合重量を基準に4.0重量％のキラルな物質、
及びキラルなネマチック液晶とモノマーの混合重量を基
準に4.6重量％の架橋用モノマーを含むキラルなネマチ
ック液晶の溶液を用いて調製した。キラルなネマチック
液晶は約3.7ミクロンのピッチ長さを有した。
ドメイン15の近くの液晶分子はポリマーネットワークの
アンカー効果のためねじれ平面構造を好む。周りの液晶
はフォーカルコニックテキスチャーを通る電場によって
変化する。電場の存在下のフォーカルコニックテキスチ
ャーはポリイミド層の表面配列作用、電場、液晶ポリマ
ー組成の束縛の競争の結果である。図５の電場オンの条
件において、液晶ポリマー材料は入射光の全ての偏光に
対して強く光を散乱する。 例４ 電場オンの条件で光を散乱し、電場オフの条件で光学
的に透明な逆モードのセルを、ネマチック液晶とキラル
な物質の混合重量を基準に4.0重量％のキラルな物質、
及びキラルなネマチック液晶とモノマーの混合重量を基
準に4.6重量％の架橋用モノマーを含むキラルなネマチ
ック液晶の溶液を用いて調製した。キラルなネマチック
液晶は約3.7ミクロンのピッチ長さを有した。
【００６１】 重合性溶液は次の組成であった。
【００６２】 ・107mgのＥ−31LVネマチック液晶混合物 ・4.5mgの４−シアノ−４′−（２−メチル）ブチルビ
フェニル（キラルな物質） ・5.5mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・1.2mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） 縁をシールし、厚さ８ミクロンのMylarスペーサーで
隔てた２つのガラスプレートを有するセルを重合性溶液
で満たした。ガラスプレートをインジウム錫酸化物で被
覆し、透明な電極を提供した。電極をポリイミドで被覆
し、液晶の均一な表面配列をもたらすためにバフ磨きし
た。
フェニル（キラルな物質） ・5.5mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・1.2mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） 縁をシールし、厚さ８ミクロンのMylarスペーサーで
隔てた２つのガラスプレートを有するセルを重合性溶液
で満たした。ガラスプレートをインジウム錫酸化物で被
覆し、透明な電極を提供した。電極をポリイミドで被覆
し、液晶の均一な表面配列をもたらすためにバフ磨きし
た。
【００６３】 充満したセルに紫外線を照射し、モノマーを重合させ
て相分離させ、キラルな液晶全体のポリマーネットワー
クのポリドメインを形成した。
て相分離させ、キラルな液晶全体のポリマーネットワー
クのポリドメインを形成した。
【００６４】 ゼロ電場においてセルは光学的に透明であり、全ての
視角における入射光について透明であった。電場オフの
条件で透過率は93％であった。セルを渡して交流電圧
（Vrms＝27V）を印加したとき光学的に不透明又は光散
乱になった。電場オンの状態で入射光の分極に関係なく
透過率は８％であった。 例５ ピッチ長さとキラルな物質濃度の逆モードのセルへの
効果を調べるために一連の試験を行った。
視角における入射光について透明であった。電場オフの
条件で透過率は93％であった。セルを渡して交流電圧
（Vrms＝27V）を印加したとき光学的に不透明又は光散
乱になった。電場オンの状態で入射光の分極に関係なく
透過率は８％であった。 例５ ピッチ長さとキラルな物質濃度の逆モードのセルへの
効果を調べるために一連の試験を行った。
【００６５】 ネマチック液晶とキラルな物質の混合重量を基準に7.
8重量％のキラルな物質、及びキラルな液晶とモノマー
の混合重量を基準に4.7重量％の架橋用モノマーを含む
キラルなネマチック液晶の溶液を用いて逆モードのセル
を調製した。キラルなネマチック液晶は約1.9ミクロン
のピッチ長さを有した。
8重量％のキラルな物質、及びキラルな液晶とモノマー
の混合重量を基準に4.7重量％の架橋用モノマーを含む
キラルなネマチック液晶の溶液を用いて逆モードのセル
を調製した。キラルなネマチック液晶は約1.9ミクロン
のピッチ長さを有した。
【００６６】 重合性溶液は次の組成であった。
【００６７】 ・159mgのＥ−31LVネマチック液晶混合物 ・13.7mgの４−シアノ−４′−（２−メチル）ブチルビ
フェニル（キラルな物質） ・8.5mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・0.8mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルは例４に記した仕方で調製した。
フェニル（キラルな物質） ・8.5mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・0.8mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルは例４に記した仕方で調製した。
【００６８】 ゼロ電場においてセルは全ての視角における入射光に
ついて光学的に透明であった。電場オフの条件で透過率
は98％であった。交流電圧（Vrms＝30V）を印加したと
き光学的に不透明又は光散乱になった。電場オンの状態
で入射光の分極に関係なく透過率は９％であった。
ついて光学的に透明であった。電場オフの条件で透過率
は98％であった。交流電圧（Vrms＝30V）を印加したと
き光学的に不透明又は光散乱になった。電場オンの状態
で入射光の分極に関係なく透過率は９％であった。
【００６９】 ネマチック液晶とキラルな物質の混合重量を基準に1
2.1重量％のキラルな物質、及びキラルなネマチック液
晶とモノマーの混合重量を基準に4.8重量％の架橋用モ
ノマーを含むキラルなネマチック液晶の溶液を用いて逆
モードのセルを調製した。キラルなネマチック液晶は約
1.3ミクロンのピッチ長さを有した。
2.1重量％のキラルな物質、及びキラルなネマチック液
晶とモノマーの混合重量を基準に4.8重量％の架橋用モ
ノマーを含むキラルなネマチック液晶の溶液を用いて逆
モードのセルを調製した。キラルなネマチック液晶は約
1.3ミクロンのピッチ長さを有した。
【００７０】 重合性溶液は次の組成であった。
【００７１】 ・129mgのＥ−31LVネマチック液晶 ・17.7mgの４−シアノ−４′−（２−メチル）ブチルビ
フェニル（キラルな物質） ・7.5mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・0.6mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルは例４に記した仕方で調製した。
フェニル（キラルな物質） ・7.5mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・0.6mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルは例４に記した仕方で調製した。
【００７２】 ゼロ電場においてセルは全ての視角における入射光に
ついて光学的に透明であった。電場オフの条件で透過率
は96％であった。交流電圧（Vrms＝41V）を印加したと
き光学的に不透明又は光散乱になった。電場オンの状態
で入射光の分極に関係なく透過率は５％であった。
ついて光学的に透明であった。電場オフの条件で透過率
は96％であった。交流電圧（Vrms＝41V）を印加したと
き光学的に不透明又は光散乱になった。電場オンの状態
で入射光の分極に関係なく透過率は５％であった。
【００７３】 ネマチック液晶とキラルな物質の混合重量を基準に1.
39重量％のキラルな物質、及びモノマーとキラルな液晶
の混合重量を基準に4.5重量％の架橋用モノマーを含む
キラルなネマチック液晶の溶液を用いて逆モードのセル
を調製した。キラルなネマチック液晶は約10.7ミクロン
のピッチ長さを有した。
39重量％のキラルな物質、及びモノマーとキラルな液晶
の混合重量を基準に4.5重量％の架橋用モノマーを含む
キラルなネマチック液晶の溶液を用いて逆モードのセル
を調製した。キラルなネマチック液晶は約10.7ミクロン
のピッチ長さを有した。
【００７４】 重合性溶液は次の組成であった。
【００７５】 ・263mgのＥ−31LVネマチック液晶 ・3.7mgの４−シアノ−４′−（２−メチル）ブチルビ
フェニル（キラルな物質） ・12.5mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノ
マー） ・1.4mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルは例４に記した仕方で調製した。
フェニル（キラルな物質） ・12.5mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノ
マー） ・1.4mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルは例４に記した仕方で調製した。
【００７６】 ゼロ電場においてセルは全ての視角における入射光に
ついて光学的に透明であった。電場オフの条件で透過率
は92％であった。交流電圧（Vrms＝32V）を印加したと
き、バフ磨き方向に平行な偏光の透過率は35％であっ
た。交流電圧（Vrms＝18V）を印加したとき、バフ磨き
方向に垂直な偏光の透過率は６％であった。
ついて光学的に透明であった。電場オフの条件で透過率
は92％であった。交流電圧（Vrms＝32V）を印加したと
き、バフ磨き方向に平行な偏光の透過率は35％であっ
た。交流電圧（Vrms＝18V）を印加したとき、バフ磨き
方向に垂直な偏光の透過率は６％であった。
【００７７】 ネマチック液晶とキラルな物質の混合重量を基準に1
6.3重量％のキラルな物質、及びモノマーと液晶の混合
重量を基準に4.4重量％の架橋用モノマーを含むキラル
なネマチック液晶の溶液を用いて逆モードのセルを調製
した。キラルなネマチック液晶は約0.9ミクロンのピッ
チ長さを有した。
6.3重量％のキラルな物質、及びモノマーと液晶の混合
重量を基準に4.4重量％の架橋用モノマーを含むキラル
なネマチック液晶の溶液を用いて逆モードのセルを調製
した。キラルなネマチック液晶は約0.9ミクロンのピッ
チ長さを有した。
【００７８】 重合性溶液は次の組成であった。
【００７９】 ・125.7mgのＥ−31LVネマチック液晶 ・24.4mgの４−シアノ−４′−（２−メチル）ブチルビ
フェニル（キラルな物質） ・6.9mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・0.7mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルは例４に記したと同様な仕方で調製した。
フェニル（キラルな物質） ・6.9mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・0.7mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルは例４に記したと同様な仕方で調製した。
【００８０】 ゼロ電場においてセルは全ての視角における入射光に
ついて光学的に透明であった。電場オフの条件で透過率
は94％であった。交流電圧（Vrms＝50V）を印加したと
き、セルは不透明又は光散乱になった。電場オンの状態
で透過率は入射光の偏光に関係なく11％であった。ま
た、このセルは電場オンから電場オフ状態にスイッチし
たときにヒステリシス効果を示した。 例６ 逆モードのセルへのポリマー濃度の効果を調べるため
に次の一連の実験を行った。
ついて光学的に透明であった。電場オフの条件で透過率
は94％であった。交流電圧（Vrms＝50V）を印加したと
き、セルは不透明又は光散乱になった。電場オンの状態
で透過率は入射光の偏光に関係なく11％であった。ま
た、このセルは電場オンから電場オフ状態にスイッチし
たときにヒステリシス効果を示した。 例６ 逆モードのセルへのポリマー濃度の効果を調べるため
に次の一連の実験を行った。
【００８１】 キラルな物質とネマチック液晶の混合重量を基準に6.
1重量％のキラルな物質、及びモノマーとキラルなネマ
チック液晶の混合重量を基準に2.1重量％の架橋用モノ
マーを含むキラルなネマチック液晶の溶液を用いて逆モ
ードのセルを調製した。キラルなネマチック液晶は約2.
5ミクロンのピッチ長さを有した。
1重量％のキラルな物質、及びモノマーとキラルなネマ
チック液晶の混合重量を基準に2.1重量％の架橋用モノ
マーを含むキラルなネマチック液晶の溶液を用いて逆モ
ードのセルを調製した。キラルなネマチック液晶は約2.
5ミクロンのピッチ長さを有した。
【００８２】 重合性溶液は次の組成であった。
【００８３】 ・181mgのＥ−31LVネマチック液晶 ・11.7mgの４−シアノ−４′−（２−メチル）ブチルビ
フェニル（キラルな物質） ・4.2mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・0.9mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルは例４に記したと同様な仕方で調製した。
フェニル（キラルな物質） ・4.2mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・0.9mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルは例４に記したと同様な仕方で調製した。
【００８４】 ゼロ電場においてセルは全ての視角における入射光に
ついて光学的に透明であった。電場オフの条件で透過率
は97％であった。交流電圧（Vrms＝18V）を印加したと
き、セルは不透明又は光散乱になった。電場オンの状態
で透過率は入射光の偏光に関係なく14％であった。この
セルについてのターンオフ時間は５ミリ秒であった。
ついて光学的に透明であった。電場オフの条件で透過率
は97％であった。交流電圧（Vrms＝18V）を印加したと
き、セルは不透明又は光散乱になった。電場オンの状態
で透過率は入射光の偏光に関係なく14％であった。この
セルについてのターンオフ時間は５ミリ秒であった。
【００８５】 ネマチック液晶とキラルな物質の混合重量を基準に６
重量％のキラルな物質、及びキラルなネマチック液晶と
モノマーの混合重量を基準に2.9重量％の架橋用モノマ
ーを含むキラルなネマチック液晶物質の溶液を用いて逆
モードのセルを調製した。キラルなネマチック液晶は約
2.5ミクロンのピッチ長さを有した。
重量％のキラルな物質、及びキラルなネマチック液晶と
モノマーの混合重量を基準に2.9重量％の架橋用モノマ
ーを含むキラルなネマチック液晶物質の溶液を用いて逆
モードのセルを調製した。キラルなネマチック液晶は約
2.5ミクロンのピッチ長さを有した。
【００８６】 重合性溶液は次の組成であった。
【００８７】 ・181mgのＥ−31LVネマチック液晶 ・11.5mgの４−シアノ−４′−（２−メチル）ブチルビ
フェニル（キラルな物質） ・5.7mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・0.7mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルは例４に記したと同様な仕方で調製した。
フェニル（キラルな物質） ・5.7mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・0.7mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルは例４に記したと同様な仕方で調製した。
【００８８】 ゼロ電場においてセルは全ての視角における入射光に
ついて光学的に透明であった。電場オフの条件で透過率
は95％であった。交流電圧（Vrms＝21V）を印加したと
き、セルは不透明又は光散乱になった。電場オンの状態
で透過率は入射光の偏光に関係なく８％であった。この
セルについてのターンオフ時間は４ミリ秒であった。
ついて光学的に透明であった。電場オフの条件で透過率
は95％であった。交流電圧（Vrms＝21V）を印加したと
き、セルは不透明又は光散乱になった。電場オンの状態
で透過率は入射光の偏光に関係なく８％であった。この
セルについてのターンオフ時間は４ミリ秒であった。
【００８９】 ネマチック液晶とキラルな物質の混合重量を基準に6.
0重量％のキラルな物質、及びモノマーとキラルな液晶
の混合重量を基準に4.3重量％の架橋用モノマーを含む
キラルなネマチック液晶の溶液を用いて逆モードのセル
を調製した。キラルなネマチック液晶は約2.5ミクロン
のピッチ長さを有した。
0重量％のキラルな物質、及びモノマーとキラルな液晶
の混合重量を基準に4.3重量％の架橋用モノマーを含む
キラルなネマチック液晶の溶液を用いて逆モードのセル
を調製した。キラルなネマチック液晶は約2.5ミクロン
のピッチ長さを有した。
【００９０】 重合性溶液は次の組成であった。
【００９１】 ・180mgのＥ−31LVネマチック液晶混合物 ・11.5mgの４−シアノ−４′−（２−メチル）ブチルビ
フェニル（キラルな物質） ・8.6mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・0.9mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルは例４に記した仕方で調製した。
フェニル（キラルな物質） ・8.6mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・0.9mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルは例４に記した仕方で調製した。
【００９２】 ゼロ電場においてセルは全ての視角における入射光に
ついて光学的に透明であった。電場オフの条件で透過率
は95％であった。交流電圧（Vrms＝28V）を印加したと
き光学的に反透明又は光散乱になった。電場オンの状態
で入射光の分極に関係なく透過率は８％であった。セル
のターンオフ時間は３ミリ秒であった。
ついて光学的に透明であった。電場オフの条件で透過率
は95％であった。交流電圧（Vrms＝28V）を印加したと
き光学的に反透明又は光散乱になった。電場オンの状態
で入射光の分極に関係なく透過率は８％であった。セル
のターンオフ時間は３ミリ秒であった。
【００９３】 ネマチック液晶とキラルな物質の混合重量を基準に6.
1重量％のキラルな物質、及びキラルな液晶とモノマー
の混合重量を基準に5.8重量％の架橋用モノマーを含む
キラルなネマチック液晶の溶液を用いて逆モードのセル
を調製した。キラルなネマチック液晶は約2.5ミクロン
のピッチ長さを有した。
1重量％のキラルな物質、及びキラルな液晶とモノマー
の混合重量を基準に5.8重量％の架橋用モノマーを含む
キラルなネマチック液晶の溶液を用いて逆モードのセル
を調製した。キラルなネマチック液晶は約2.5ミクロン
のピッチ長さを有した。
【００９４】 重合性溶液は次の組成であった。
【００９５】 ・179mgのＥ−31LVネマチック液晶混合物 ・11.7mgの４−シアノ−４′−（２−メチル）ブチルビ
フェニル（キラルな物質） ・10.6mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノ
マー） ・1.2mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルは例４に記した仕方で調製した。
フェニル（キラルな物質） ・10.6mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノ
マー） ・1.2mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルは例４に記した仕方で調製した。
【００９６】 ゼロ電場において透過率は76％であった。セルを渡し
て交流電圧（Vrms＝28V）を印加したとき透過率は減少
した。電場オンの状態で透過率は46％であった。
て交流電圧（Vrms＝28V）を印加したとき透過率は減少
した。電場オンの状態で透過率は46％であった。
【００９７】 ネマチック液晶とキラルな物質の混合重量を基準に6.
0重量％のキラルな物質、及びキラルなネマチック液晶
とモノマーの混合重量を基準に1.0重量％の架橋用モノ
マーを含むキラルなネマチック液晶の溶液を用いて逆モ
ードのセルを調製した。キラルなネマチック液晶は約2.
5ミクロンのピッチ長さを有した。
0重量％のキラルな物質、及びキラルなネマチック液晶
とモノマーの混合重量を基準に1.0重量％の架橋用モノ
マーを含むキラルなネマチック液晶の溶液を用いて逆モ
ードのセルを調製した。キラルなネマチック液晶は約2.
5ミクロンのピッチ長さを有した。
【００９８】 重合性溶液は次の組成であった。
【００９９】 ・184mgのＥ−31LVネマチック液晶混合物 ・11.7mgの４−シアノ−４′−（２−メチル）ブチルビ
フェニル（キラルな物質） ・20mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・0.7mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルは例４に記した仕方で調製した。
フェニル（キラルな物質） ・20mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・0.7mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルは例４に記した仕方で調製した。
【０１００】 ゼロ電場において全ての視角での入射光についてセル
は透明であった。電場オフの状態で透過率は96％であっ
た。セルを渡して交流電圧（Vrms＝14V）を印加したと
き、セルは半透明又は光散乱になった。電場オンの状態
で透過率は入射光の偏光に関係なく13％であった。ター
ンオフ時間は20ミリ秒であった。また、セルは電場によ
って容易に損傷した。 双安定カラーディスプレイセル 光を１つの状態で散乱し、もう１つの状態で円偏光着
色光を散乱し、また光学的透明性示すように操作するこ
とができる双安定カラーディスプレイセルを、可視スペ
クトルに光を反射するに有効なピッチ長さを有するキラ
ルなネマチック液晶を用いて製造する。好ましい物質は
約0.25〜約0.44ミクロンの範囲のピッチ長さを有する。
典型的なピッチ長さは青色については0.27ミクロン、緑
色については0.31ミクロン、赤色については0.40ミクロ
ンである。双安定カラーディスプレイ物質は、ネマチッ
ク液晶とキラルな物質の混合重量を基準に約27〜48％の
キラルな物質を典型的に含んで調製されるが、前記の態
様のように、重量割合は使用する特定のキラルな物質、
液晶ポリマーによって変化することがある。
は透明であった。電場オフの状態で透過率は96％であっ
た。セルを渡して交流電圧（Vrms＝14V）を印加したと
き、セルは半透明又は光散乱になった。電場オンの状態
で透過率は入射光の偏光に関係なく13％であった。ター
ンオフ時間は20ミリ秒であった。また、セルは電場によ
って容易に損傷した。 双安定カラーディスプレイセル 光を１つの状態で散乱し、もう１つの状態で円偏光着
色光を散乱し、また光学的透明性示すように操作するこ
とができる双安定カラーディスプレイセルを、可視スペ
クトルに光を反射するに有効なピッチ長さを有するキラ
ルなネマチック液晶を用いて製造する。好ましい物質は
約0.25〜約0.44ミクロンの範囲のピッチ長さを有する。
典型的なピッチ長さは青色については0.27ミクロン、緑
色については0.31ミクロン、赤色については0.40ミクロ
ンである。双安定カラーディスプレイ物質は、ネマチッ
ク液晶とキラルな物質の混合重量を基準に約27〜48％の
キラルな物質を典型的に含んで調製されるが、前記の態
様のように、重量割合は使用する特定のキラルな物質、
液晶ポリマーによって変化することがある。
【０１０１】 図４は、ゼロ電場での重合と平面テキスチャーによっ
て調製した、光反射状態における本発明の双安定カラー
ディスプレイ物質を概念的に示す。この状態において、
ポリドメイン15の近くの液晶分子は示したねじれ平面構
造を好む。また、周りの液晶は物質が光を反射するよう
にねじれ平面構造を有し、その色は特定のピッチ長さに
依存する。
て調製した、光反射状態における本発明の双安定カラー
ディスプレイ物質を概念的に示す。この状態において、
ポリドメイン15の近くの液晶分子は示したねじれ平面構
造を好む。また、周りの液晶は物質が光を反射するよう
にねじれ平面構造を有し、その色は特定のピッチ長さに
依存する。
【０１０２】 図５は、光散乱状態での双安定カラーディスプレイ物
質を概念的に示す。この状態でもポリドメイン15の近く
の液晶は示したようなねじれ平面構造を好む。周りの液
晶はフォーカルコニックテキスチャーを有する。
質を概念的に示す。この状態でもポリドメイン15の近く
の液晶は示したようなねじれ平面構造を好む。周りの液
晶はフォーカルコニックテキスチャーを有する。
【０１０３】 物質のピッチ長さが可視光反射の範囲であると、図４
の光反射状態と図５の光散乱状態の両者は電場なしで安
定である。双安定物質が図４の光反射状態にあって例え
ば約６ボルト／ミクロンの低電場パルスを印加したなら
ば、その物質は図５の光散乱状態に移動することがで
き、ゼロ電場でその状態に留まるであろう。双安定物質
が図５の光散乱状態にあって約12ボルト／ミクロンの高
電場パルスを印加したならば、液晶分子はパルスの終了
時に図４の光反射状態に移ることができ、その状態に留
まることができる。
の光反射状態と図５の光散乱状態の両者は電場なしで安
定である。双安定物質が図４の光反射状態にあって例え
ば約６ボルト／ミクロンの低電場パルスを印加したなら
ば、その物質は図５の光散乱状態に移動することがで
き、ゼロ電場でその状態に留まるであろう。双安定物質
が図５の光散乱状態にあって約12ボルト／ミクロンの高
電場パルスを印加したならば、液晶分子はパルスの終了
時に図４の光反射状態に移ることができ、その状態に留
まることができる。
【０１０４】 液晶分子のねじれを戻すに必要な高電場が維持された
ならば、液晶ディレクターは物質が透明であるようにホ
メオトロピカルに配列することができる。電場をゆっく
り除くと液晶の配向は図５の光散乱状態に変わることが
できる。電場を素早く除くと図４の光反射状態に変わる
ことができる。
ならば、液晶ディレクターは物質が透明であるようにホ
メオトロピカルに配列することができる。電場をゆっく
り除くと液晶の配向は図５の光散乱状態に変わることが
できる。電場を素早く除くと図４の光反射状態に変わる
ことができる。
【０１０５】 双安定物質はゼロ電場又は電場存在下のどちらでもモ
ノマー液晶溶液を照射することによって形成することが
できる。重合がゼロ電場で生じると、セル壁の表面配列
作用がねじれ平面の、図４の光反射配向にする。図２に
示すような液晶ディレクターがホメオトロピカルに配列
するように重合が電場の存在下で生じると、液晶の配向
は、電場を素早く切ったときの図４の光反射状態又は電
場をゆっくり切ったときの図５の光散乱配向のどちらか
に変わることができる。 例７ １つの状態は光散乱で、もう１つの状態は赤円偏光を
反射する双安定カラーディスプレイセルを、キラルな物
質とネマチック液晶の混合重量を基準に29.8重量％のキ
ラルな物質、及びキラルな液晶とモノマーの混合重量を
基準に2.7重量％の架橋用モノマーを含むキラルなネマ
チック液晶の溶液を用いて調製した。キラルなネマチッ
ク液晶は約0.41ミクロンのピッチ長さを有した。
ノマー液晶溶液を照射することによって形成することが
できる。重合がゼロ電場で生じると、セル壁の表面配列
作用がねじれ平面の、図４の光反射配向にする。図２に
示すような液晶ディレクターがホメオトロピカルに配列
するように重合が電場の存在下で生じると、液晶の配向
は、電場を素早く切ったときの図４の光反射状態又は電
場をゆっくり切ったときの図５の光散乱配向のどちらか
に変わることができる。 例７ １つの状態は光散乱で、もう１つの状態は赤円偏光を
反射する双安定カラーディスプレイセルを、キラルな物
質とネマチック液晶の混合重量を基準に29.8重量％のキ
ラルな物質、及びキラルな液晶とモノマーの混合重量を
基準に2.7重量％の架橋用モノマーを含むキラルなネマ
チック液晶の溶液を用いて調製した。キラルなネマチッ
ク液晶は約0.41ミクロンのピッチ長さを有した。
【０１０６】 重合性溶液は次の組成であった。
【０１０７】 ・67.8mgのＥ−31LVネマチック液晶混合物 ・14.0mgの４″−（２−メチルブチルフェニル）−４′
−（２−メチルブチル）−４−ビフェニルカルボキシレ
ート（キラルな物質） ・14.8mgの４−シアノ−４′−（２−メチル）ブチルビ
フェニル（キラルな物質） ・2.7mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・1.0mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） 縁をシールし、厚さ８ミクロンのMylarスペーサーで
隔てた２つのガラスプレートを有するセルを重合性溶液
で満たした。ガラスプレートをインジウム錫酸化物で被
覆し、透明な電極を提供した。電極をポリイミドで被覆
し、液晶の均一な表面配列をもたらすようにバフ磨きし
た。
−（２−メチルブチル）−４−ビフェニルカルボキシレ
ート（キラルな物質） ・14.8mgの４−シアノ−４′−（２−メチル）ブチルビ
フェニル（キラルな物質） ・2.7mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・1.0mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） 縁をシールし、厚さ８ミクロンのMylarスペーサーで
隔てた２つのガラスプレートを有するセルを重合性溶液
で満たした。ガラスプレートをインジウム錫酸化物で被
覆し、透明な電極を提供した。電極をポリイミドで被覆
し、液晶の均一な表面配列をもたらすようにバフ磨きし
た。
【０１０８】 充満したセルに紫外線を30分間照射し、モノマーを重
合させてポリマーを相分離させ、キラルな液晶全体にポ
リマーネットワークのポリドメインを形成した。セルの
状態は電気パルスの電圧で制御した。高交流電圧（Vrms
＝104V）を印加したとき、セルは入射光に対して透明で
あった。高交流電圧を除去したとき、サンプルは反射状
態にあり、キラルな液晶のピッチのためにセルの色は赤
であった。交流電圧（50V≦Vrms≦85V）を適用したとき
セルは光散乱状態にスイッチし、低電圧場を除いた後に
セルは光散乱状態に留まった。反射状態と散乱状態は両
方とも数カ月間以上ゼロ電場で安定であると観察され
た。 例８ キラルな物質の濃度とキラルなネマチック液晶のピッ
チ長さを変えて一連のテストセルを製造した。
合させてポリマーを相分離させ、キラルな液晶全体にポ
リマーネットワークのポリドメインを形成した。セルの
状態は電気パルスの電圧で制御した。高交流電圧（Vrms
＝104V）を印加したとき、セルは入射光に対して透明で
あった。高交流電圧を除去したとき、サンプルは反射状
態にあり、キラルな液晶のピッチのためにセルの色は赤
であった。交流電圧（50V≦Vrms≦85V）を適用したとき
セルは光散乱状態にスイッチし、低電圧場を除いた後に
セルは光散乱状態に留まった。反射状態と散乱状態は両
方とも数カ月間以上ゼロ電場で安定であると観察され
た。 例８ キラルな物質の濃度とキラルなネマチック液晶のピッ
チ長さを変えて一連のテストセルを製造した。
【０１０９】 キラルな物質とネマチック液晶の混合重量を基準に4
5.3重量％のキラルな物質、及びキラルなネマチック液
晶とモノマーの混合重量を基準に1.5重量％の架橋用モ
ノマーを含むキラルなネマチック液晶の溶液を用いて青
の反射状態を有する双安定セルを調製した。キラルなネ
マチック液晶は約0.27ミクロンのピッチ長さ、青色円偏
光反射を有した。
5.3重量％のキラルな物質、及びキラルなネマチック液
晶とモノマーの混合重量を基準に1.5重量％の架橋用モ
ノマーを含むキラルなネマチック液晶の溶液を用いて青
の反射状態を有する双安定セルを調製した。キラルなネ
マチック液晶は約0.27ミクロンのピッチ長さ、青色円偏
光反射を有した。
【０１１０】 重合性溶液は次の組成であった。
【０１１１】 ・132.6mgのＥ−31LVネマチック液晶混合物 ・50.0mgの４″−（２−メチルブチルフェニル）−４′
−（２−メチルブチル）−４−ビフェニルカルボキシレ
ート（キラルな物質） ・59.7mgの４−シアノ−４′−（２−メチル）ブチルビ
フェニル（キラルな物質） ・3.7mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・1.0mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルは例７と同様にして調製した。高電圧パルスを除
去した後、セルは青色反射状態であった。
−（２−メチルブチル）−４−ビフェニルカルボキシレ
ート（キラルな物質） ・59.7mgの４−シアノ−４′−（２−メチル）ブチルビ
フェニル（キラルな物質） ・3.7mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・1.0mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルは例７と同様にして調製した。高電圧パルスを除
去した後、セルは青色反射状態であった。
【０１１２】 キラルな物質とネマチック液晶の重量を基準に39.1重
量％のキラルな物質、及びキラルなネマチック液晶とモ
ノマーの混合重量を基準に2.0重量％の架橋用モノマー
を含むキラルなネマチック液晶の溶液を用いて緑の反射
状態を有する双安定セルを調製した。キラルなネマチッ
ク液晶は約0.31ミクロンのピッチ長さ、緑色円偏光反射
を有した。
量％のキラルな物質、及びキラルなネマチック液晶とモ
ノマーの混合重量を基準に2.0重量％の架橋用モノマー
を含むキラルなネマチック液晶の溶液を用いて緑の反射
状態を有する双安定セルを調製した。キラルなネマチッ
ク液晶は約0.31ミクロンのピッチ長さ、緑色円偏光反射
を有した。
【０１１３】 重合性溶液は次の組成であった。
【０１１４】 ・85.6mgのＥ−31LVネマチック液晶混合物 ・27.0mgの４″−（２−メチルブチルフェニル）−４′
−（２−メチルブチル）−４−ビフェニルカルボキシレ
ート（キラルな物質） ・28.0mgの４−シアノ−４′−（２−メチル）ブチルビ
フェニル（キラルな物質） ・2.9mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・1.0mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルは例７と同様にして調製した。高電圧パルスを除
去した後、セルは緑色反射状態であった。
−（２−メチルブチル）−４−ビフェニルカルボキシレ
ート（キラルな物質） ・28.0mgの４−シアノ−４′−（２−メチル）ブチルビ
フェニル（キラルな物質） ・2.9mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・1.0mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルは例７と同様にして調製した。高電圧パルスを除
去した後、セルは緑色反射状態であった。
【０１１５】 キラルな物質とネマチック液晶の混合重量を基準に3
0.0重量％のキラルな物質、及びキラルなネマチック液
晶とモノマーの混合重量を基準に1.9重量％の架橋用モ
ノマーを含むキラルなネマチック液晶の溶液を用いて赤
の反射状態を有するもう１つの双安定セルを調製した。
キラルなネマチック液晶は約0.41ミクロンのピッチ長さ
を有した。
0.0重量％のキラルな物質、及びキラルなネマチック液
晶とモノマーの混合重量を基準に1.9重量％の架橋用モ
ノマーを含むキラルなネマチック液晶の溶液を用いて赤
の反射状態を有するもう１つの双安定セルを調製した。
キラルなネマチック液晶は約0.41ミクロンのピッチ長さ
を有した。
【０１１６】 重合性溶液は次の組成であった。
【０１１７】 ・80.0mgのＥ−31LVネマチック液晶混合物 ・16.7mgの４″−（２−メチルブチルフェニル）−４′
−（２−メチルブチル）−４−ビフェニルカルボキシレ
ート（キラルな物質） ・17.5mgの４−シアノ−４′−（２−メチル）ブチルビ
フェニル（キラルな物質） ・22mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・1.0mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルは例７と同様にして調製した。高電圧パルスを除
去した後、セルは赤色反射状態であった。 例９ 反射状態と散乱状態の間のコントラストの程度が大き
い緑反射双安定セルを、キラルな物質とネマチック液晶
の混合重量を基準に39.1重量％のキラルな物質、及びキ
ラルなネマチック液晶とモノマーの混合重量を基準に2.
0重量％の架橋用モノマーを含むキラルなネマチック液
晶の溶液を用いて調製した。キラルなネマチック液晶は
約0.31ミクロンのピッチ長さ、緑色の円偏光反射を有し
た。
−（２−メチルブチル）−４−ビフェニルカルボキシレ
ート（キラルな物質） ・17.5mgの４−シアノ−４′−（２−メチル）ブチルビ
フェニル（キラルな物質） ・22mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・1.0mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルは例７と同様にして調製した。高電圧パルスを除
去した後、セルは赤色反射状態であった。 例９ 反射状態と散乱状態の間のコントラストの程度が大き
い緑反射双安定セルを、キラルな物質とネマチック液晶
の混合重量を基準に39.1重量％のキラルな物質、及びキ
ラルなネマチック液晶とモノマーの混合重量を基準に2.
0重量％の架橋用モノマーを含むキラルなネマチック液
晶の溶液を用いて調製した。キラルなネマチック液晶は
約0.31ミクロンのピッチ長さ、緑色の円偏光反射を有し
た。
【０１１８】 重合性溶液は次の組成であった。
【０１１９】 ・85.6mgのＥ−31LVネマチック液晶混合物 ・27.0mgの４″−（２−メチルブチルフェニル）−４′
−（２−メチルブチル）−４−ビフェニルカルボキシレ
ート（キラルな物質） ・28.0mgの４−シアノ−４′−（２−メチル）ブチルビ
フェニル（キラルな物質） ・2.7mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・1.0mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） 縁をシールし、厚さ８ミクロンのMylarスペーサーで
隔てた２つのガラスプレートを有するセルを重合性溶液
で満たした。ガラスプレートをインジウム錫酸化物で被
覆し、透明な電極を提供した。電極をポリイミドで被覆
し、液晶の均一な表面配列をもたらすようにバフ磨きし
た。
−（２−メチルブチル）−４−ビフェニルカルボキシレ
ート（キラルな物質） ・28.0mgの４−シアノ−４′−（２−メチル）ブチルビ
フェニル（キラルな物質） ・2.7mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・1.0mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） 縁をシールし、厚さ８ミクロンのMylarスペーサーで
隔てた２つのガラスプレートを有するセルを重合性溶液
で満たした。ガラスプレートをインジウム錫酸化物で被
覆し、透明な電極を提供した。電極をポリイミドで被覆
し、液晶の均一な表面配列をもたらすようにバフ磨きし
た。
【０１２０】 充満したセルに紫外線を照射し、モノマーを重合させ
てポリマーを相分離させ、キラルな液晶全体にポリマー
ネットワークのポリドメインを形成した。セルを照射す
る間に交流電圧を印加し、液晶のホメオトロピックな配
列を形成した。
てポリマーを相分離させ、キラルな液晶全体にポリマー
ネットワークのポリドメインを形成した。セルを照射す
る間に交流電圧を印加し、液晶のホメオトロピックな配
列を形成した。
【０１２１】 セルの状態は電気パルスの電圧で制御した。高交流電
圧（Vrms＝104V）を印加したとき、セルは入射光の全角
度に対して透明であった。高交流電圧を除去したとき、
サンプルは反射状態にあり、キラルな液晶のピッチのた
めにセルの色は緑であった。交流電圧（50V≦Vrms≦85
V）を適用したときセルは光散乱状態にスイッチし、低
電圧場を除いた後にセルは光散乱状態に留まった。反射
状態と散乱状態は両方とも安定な状態であると観察され
た。このセルは例７で調製したセルや例８で調製したセ
ルよりも、反射状態と散乱状態の間のコントラストが良
好であると観察された。 例10 ポリマー濃度の双安定セルへの効果を調べるために一
連の実験を行った。
圧（Vrms＝104V）を印加したとき、セルは入射光の全角
度に対して透明であった。高交流電圧を除去したとき、
サンプルは反射状態にあり、キラルな液晶のピッチのた
めにセルの色は緑であった。交流電圧（50V≦Vrms≦85
V）を適用したときセルは光散乱状態にスイッチし、低
電圧場を除いた後にセルは光散乱状態に留まった。反射
状態と散乱状態は両方とも安定な状態であると観察され
た。このセルは例７で調製したセルや例８で調製したセ
ルよりも、反射状態と散乱状態の間のコントラストが良
好であると観察された。 例10 ポリマー濃度の双安定セルへの効果を調べるために一
連の実験を行った。
【０１２２】 １つの試験では、キラルなネマチック液晶にモノマー
を添加しなかった。キラルなネマチック液晶の溶液は、
キラルな物質とネマチック液晶の混合重量を基準に32.4
重量％のキラルな物質を含んだ。
を添加しなかった。キラルなネマチック液晶の溶液は、
キラルな物質とネマチック液晶の混合重量を基準に32.4
重量％のキラルな物質を含んだ。
【０１２３】 溶液は次の組成であった。
【０１２４】 ・121.6mgのＥ−31LVネマチック液晶 ・29.7mgの４″−（２−メチルブチルフェニル）−４′
−（２−メチルブチル）−４−ビフェニルカルボキシレ
ート（キラルな物質） ・20.5mgの４−シアノ−４′−（２−メチル）ブチルビ
フェニル（キラルな物質） 縁をシールし、厚さ10ミクロンのMylarスペーサーで
隔てた２つのガラスプレートを有するセルをキラルなネ
マチック液晶溶液で満たした。ガラスプレートをインジ
ウム錫酸化物で被覆し、透明な電極を提供した。電極を
ポリイミドで被覆し、液晶の均一な表面配列をもたらす
ようにバフ磨きした。
−（２−メチルブチル）−４−ビフェニルカルボキシレ
ート（キラルな物質） ・20.5mgの４−シアノ−４′−（２−メチル）ブチルビ
フェニル（キラルな物質） 縁をシールし、厚さ10ミクロンのMylarスペーサーで
隔てた２つのガラスプレートを有するセルをキラルなネ
マチック液晶溶液で満たした。ガラスプレートをインジ
ウム錫酸化物で被覆し、透明な電極を提供した。電極を
ポリイミドで被覆し、液晶の均一な表面配列をもたらす
ようにバフ磨きした。
【０１２５】 ゼロ電場において、散乱状態は１時間以上の間隔で反
射状態に変化した。このセルの反射状態は良好に均一で
はなかった。
射状態に変化した。このセルの反射状態は良好に均一で
はなかった。
【０１２６】 キラルな物質とネマチック液晶の混合重量を基準に2
9.8重量％のキラルな物質、及びキラルなネマチック液
晶とモノマーの混合重量を基準に2.7重量％の架橋用モ
ノマーを含むキラルなネマチック液晶の溶液を用いて調
製した。キラルなネマチック液晶は約0.41ミクロンのピ
ッチ長さを有した。
9.8重量％のキラルな物質、及びキラルなネマチック液
晶とモノマーの混合重量を基準に2.7重量％の架橋用モ
ノマーを含むキラルなネマチック液晶の溶液を用いて調
製した。キラルなネマチック液晶は約0.41ミクロンのピ
ッチ長さを有した。
【０１２７】 重合性溶液は次の組成であった。
【０１２８】 ・67.8mgのＥ−31LVネマチック液晶混合物 ・14.0mgの４″−（２−メチルブチルフェニル）−４′
−（２−メチルブチル）−４−ビフェニルカルボキシレ
ート（キラルな物質） ・14.8mgの４−シアノ−４′−（２−メチル）ブチルビ
フェニル（キラルな物質） ・2.7mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・1.0mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルは例７で記したと同様にして調製した。反射状態
のセルは高電圧パルスの除去の後赤色であった。セルを
反射又は散乱状態にスイッチするに要する電圧は例７と
同様であった。反射状態と散乱状態は良好なコントラス
トを有し、両方の状態は安定であった。
−（２−メチルブチル）−４−ビフェニルカルボキシレ
ート（キラルな物質） ・14.8mgの４−シアノ−４′−（２−メチル）ブチルビ
フェニル（キラルな物質） ・2.7mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・1.0mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） セルは例７で記したと同様にして調製した。反射状態
のセルは高電圧パルスの除去の後赤色であった。セルを
反射又は散乱状態にスイッチするに要する電圧は例７と
同様であった。反射状態と散乱状態は良好なコントラス
トを有し、両方の状態は安定であった。
【０１２９】 キラルな物質とネマチック液晶の混合重量を基準に3
0.3重量％のキラルな物質、及び6.9重量％の架橋用モノ
マーを含むキラルなネマチック液晶の溶液を用いて調製
した。キラルなネマチック液晶は約0.40ミクロンのピッ
チ長さを有した。
0.3重量％のキラルな物質、及び6.9重量％の架橋用モノ
マーを含むキラルなネマチック液晶の溶液を用いて調製
した。キラルなネマチック液晶は約0.40ミクロンのピッ
チ長さを有した。
【０１３０】 重合性溶液は次の組成であった。
【０１３１】 ・92.8mgのＥ−31LVネマチック液晶混合物 ・20.0mgの４″−（２−メチルブチルフェニル）−４′
−（２−メチルブチル）−４−ビフェニルカルボキシレ
ート（キラルな物質） ・20.3mgの４−シアノ−４′−（２−メチル）ブチルビ
フェニル（キラルな物質） ・9.9mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・0.8mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） サンプルのセルは例７で記したと同様にして調製し
た。セルは散乱状態を有しなかった。全ての交流電気パ
ルスを除去した後、サンプルのセルは反射状態に変わっ
た。反射状態のセルの色は赤であった。
−（２−メチルブチル）−４−ビフェニルカルボキシレ
ート（キラルな物質） ・20.3mgの４−シアノ−４′−（２−メチル）ブチルビ
フェニル（キラルな物質） ・9.9mgの4,4′−ビスアクリロイルビフェニル（モノマ
ー） ・0.8mgのベンゾインメチルエーテル（光開始剤） サンプルのセルは例７で記したと同様にして調製し
た。セルは散乱状態を有しなかった。全ての交流電気パ
ルスを除去した後、サンプルのセルは反射状態に変わっ
た。反射状態のセルの色は赤であった。
【０１３２】 次の表１は、本発明の各々の態様のキラル物質とポリ
マーの例示の濃度範囲、ピッチ長さ、駆動電圧を要約す
るものである。
マーの例示の濃度範囲、ピッチ長さ、駆動電圧を要約す
るものである。
【０１３３】 前記の詳細な開示事項より当業者には本発明の多くの
変更や改良が明らかであろう。このように、本発明は、
明確に示して記載した内容を含めて請求の範囲内におい
て実施することが可能である。 ［図面の簡単な説明］
変更や改良が明らかであろう。このように、本発明は、
明確に示して記載した内容を含めて請求の範囲内におい
て実施することが可能である。 ［図面の簡単な説明］
【図１】 本発明のポリマー液晶物質を組込む光変調セルの横断
面の略図である。
面の略図である。
【図２】 液晶が光学的に透明な状態に影響するホメオトロピカ
ルに配列したときの新規な物質の断片的な拡大横断面の
略図である。
ルに配列したときの新規な物質の断片的な拡大横断面の
略図である。
【図３】 ポリドメインの近くの液晶はホメオトロピカルに配列
し、周りの液晶はフォーカルコニック構造を有する光散
乱状態の物質の断片的な拡大横断面の略図である。
し、周りの液晶はフォーカルコニック構造を有する光散
乱状態の物質の断片的な拡大横断面の略図である。
【図４】 液晶がねじれ平面構造を有するときの物質の断片的な
拡大横断面の略図である。
拡大横断面の略図である。
【図５】 ポリドメインの近くの液晶はねじれ平面構造を有し、
周りの液晶はフォーカルコニックテキスチャーを有する
物質の断片的な拡大横断面の略図である。
周りの液晶はフォーカルコニックテキスチャーを有する
物質の断片的な拡大横断面の略図である。
フロントページの続き 合議体 審判長 青山 待子 審判官 稲積 義登 審判官 吉田 禎治 (56)参考文献 特開 平１−135893（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−130311（ＪＰ，Ａ) 特表 昭63−501512（ＪＰ，Ａ) 第16回液晶討論会予稿 Ｐ120−121 （1990．10月２〜４日）日本物理学会・ 電子情報通信学会協賛
Claims (8)
- 【請求項１】正の誘電異方性を有するキラルネマチック
液晶とポリマーの相分離ドメインを備えた液晶光変調物
質がセル壁の間に収められた光変調セルであって、 そのポリマーが、ポリマーと液晶の合計重量を基準に５
重量％未満の量で存在し、 その液晶は、赤外スペクトルの光に有効なピッチ長さを
有するフォーカルコニックテキスチャーを形成するのに
有効な量でキラル物質を含み、 そのセル壁の構造は、その液晶と共働して、液晶分子を
配列するように処理され、それにより、電場のないとき
に安定なフォーカルコニックテキスチャーを形成し、電
場を印加したときに液晶がテキスチャーを変化すること
ができ、 その相分離ドメインは、液晶をホメオトロピックに配向
させるのに有効な電場の存在下で形成され、ドメイン付
近の液晶部分は、電場のないときに優先的なホメオトロ
ピック配向によって特徴づけられ、その物質は、電場の
ないときに光を散乱するフォーカルコニックテキスチャ
ーと電場オンの条件下での光学的透明なホメオトロピッ
ク配向とによって特徴づけられる、 光変調セル。 - 【請求項２】正の誘電異方性を有するキラルネマチック
液晶とポリマーの相分離ドメインを備えた液晶光変調物
質がセル壁の間に収められた光変調セルであって、 そのポリマーが、ポリマーと液晶の合計重量を基準に10
重量％未満の量で存在し、 その液晶は、赤外スペクトルの光を反射するのに有効な
ピッチ長さを有するねじれ平面テキスチャーを形成する
のに有効な量でキラル物質を含み、 そのセル壁の構造は、液晶を配列するように処理され、
それにより、電場のないときにねじれ平面テキスチャー
を安定化し、電場を印加したときに液晶がテキスチャー
を変化することができ、 その液晶物質は、電場のないときの光学的透明なねじれ
平面テキスチャーと、電場オンの条件下の光散乱フォー
カルコニックテキスチャーよって特徴づけられる、 光変調セル。 - 【請求項３】正の誘電異方性を有する液晶とポリマーの
相分離ドメインを備えた液晶物質がセル壁の間に収めら
れ、その液晶物質をアドレスする手段を有する光変調セ
ルであって、 そのポリマーが、ポリマーと液晶の合計重量を基準に10
重量％未満の量で存在し、 その液晶は、可視スペクトルの光を反射するのに有効な
ピッチ長さを有するキラルネマチック液晶であり、 そのセル壁の構造は、液晶を配列し、その液晶と共働し
て、電場のないときに安定なフォーカルコニックテキス
チャーとねじれ平面テキスチャーを形成するように処理
され、 その光変調物質をアドレスする手段が、フォーカルコニ
ックテキスチャーから光反射ねじれ平面テキスチャーに
その液晶の少なくとも一部を変態させるのに有効な大き
さの第１電圧パルスと、光反射ねじれ平面テキスチャー
からフォーカルコニックテキスチャーにその液晶の少な
くとも一部を変態させるのに有効な大きさの第２電圧パ
ルスを選択的に形成するのに適する、 光変調セル。 - 【請求項４】その液晶は、液晶をホメオトロピック配向
させるのに有効な電圧パルスを突然除去すると、安定な
光反射ねじれ平面テキスチャーを示し、液晶をホメオト
ロピック配向させるよりも低い電圧パルスを除去する
と、安定な光散乱フォーカルコニックテキスチャーを示
す請求項３に記載の光変調セル。 - 【請求項５】そのアドレス手段が、交流電圧パルスを与
えるのに適する請求項３又は４に記載の光変調セル。 - 【請求項６】正の誘電異方性を有する液晶とポリマーの
相分離ドメインを備えた液晶物質がセル壁の間に収めら
れたセルを提供することを含む光変調方法であって、 そのポリマーが、ポリマーと液晶の合計重量を基準に10
重量％未満の量で存在し、その液晶は、可視スペクトル
の光を反射するのに有効なピッチ長さを有するキラルネ
マチック液晶であり、そのセル壁の構造は、液晶を配列
し、その液晶と共働して、電場のないときに安定なフォ
ーカルコニックテキスチャーとねじれ平面テキスチャー
を形成するように処理され、 その方法は、その物質に、フォーカルコニックテキスチ
ャーから光反射ねじれ平面テキスチャーにその液晶の少
なくとも一部を変態させる、又は光反射ねじれ平面テキ
スチャーからフォーカルコニックテキスチャーにその液
晶の少なくとも一部を変態させるのに有効な大きさの電
圧パルスを選択的に与えることをさらに含む、 光変調方法。 - 【請求項７】その物質を、液晶をホメオトロピック配向
させるのに有効な電圧パルスを突然除去した後の光反射
ねじれ平面テキスチャーと、液晶をホメオトロピック配
向させるよりも低い電圧パルスを除去した後の光散乱フ
ォーカルコニックテキスチャーの間を、選択的にスイッ
チすることを含む請求項６に記載の方法。 - 【請求項８】その電圧パルスが方形交流パルスである請
求項６又は７に記載の方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US69484091A | 1991-05-02 | 1991-05-02 | |
| US694,840 | 1991-05-02 | ||
| PCT/US1992/003504 WO1992019695A2 (en) | 1991-05-02 | 1992-04-28 | Crystalline light modulating device and material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06507505A JPH06507505A (ja) | 1994-08-25 |
| JP3330940B2 true JP3330940B2 (ja) | 2002-10-07 |
Family
ID=24790473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51145092A Expired - Lifetime JP3330940B2 (ja) | 1991-05-02 | 1992-04-28 | 液晶光変調デバイスと液晶物質 |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5384067A (ja) |
| EP (1) | EP0582656B1 (ja) |
| JP (1) | JP3330940B2 (ja) |
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| CN (1) | CN1054208C (ja) |
| AT (1) | ATE178645T1 (ja) |
| CA (1) | CA2102199A1 (ja) |
| DE (1) | DE69228874T2 (ja) |
| ES (1) | ES2129447T3 (ja) |
| HK (1) | HK1014023A1 (ja) |
| IL (1) | IL101766A (ja) |
| NO (1) | NO933845L (ja) |
| WO (1) | WO1992019695A2 (ja) |
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