J. Phys. France 51, 355-368 (1990)
DOI: 10.1051/jphys:01990005104035500

Physical properties and alignment of a polymer-monomer ferroelectric liquid crystal mixture

D.S. Parmar¹, N.A. Clark¹, P. Keller², D.M. Walba³ et M. D. Wand<sup>4

1</sup>  Department of Physics and Center for Optoelectronic Computing Systems, Boulder, Colorado 80309, U.S.A.
²  Laboratoire Leon Brillouin (CNRS), CEN Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette, France
³  Department of Chemistry and Center for Optoelectronic Computing Systems, University of Colorado, Boulder, CO 80309, U.S.A.
⁴  Displaytech, Inc., 2200 Central Ave., Boulder, CO 80301, U.S.A.

Abstract
We present a new Ferroelectric Liquid Crystal (FLC) siloxane-based polymer which exhibits complete miscibility with the low molecular weight FLC (4'[(S)-(4-methylhexyl)oxy]phenyl-4-(decyloxy)benzoate). The mixture exhibits an alignment transition, orienting with the smectic layers along the rubbing direction at high polymer concentrations and, typical of low molecular weight liquid crystals, normal to the rubbing direction at low polymer concentrations. The aligned mixture exhibits high contrast electro-optic switching and has been physically characterized with respect to the sign and magnitude of the ferroelectric polarization and its temperature dependence, temperature variation of optical tilt angle and the optical response to an applied electric field.

Résumé
Nous décrivons un nouveau polymère mésomorphe en peigne ferroélectrique appartenant à la famille des polysiloxanes qui est miscible en toutes proportions avec un composé ferroélectrique classique, le 4-décyloxybenzoate de 4'-(s)(4-méthylhexyl)oxyphényl. Le mélange présente une transition d'alignement : pour les concentrations élevées en polymère, les plans smectiques s'orientent parallèlement à la direction de frottement alors que pour des concentrations faibles en polymère, les plans smectiques s'orientent perpendiculairement à cette direction (cette dernière situation est typique des petites molécules ferroélectriques). Les échantillons orientés présentent une commutation électro-optique avec un contraste élevé, ce qui a permis d'étudier le signe et l'amplitude de la polarisation ferroélectrique et sa variation avec la température, ainsi que l'évolution de l'angle d'inclinaison des molécules avec la température et la réponse optique en fonction du champ appliqué.

PACS
6130G - Orientational order of liquid crystals; electric and magnetic field effects on order.
7780 - Ferroelectricity and antiferroelectricity.
7820J - Electrooptical effects.

Key words
dielectric polarisation -- electro optical effects -- ferroelectric liquid crystals -- liquid crystal polymers -- mixtures -- smectic liquid crystals