JP2011507034A - 液晶ディスプレイ及びそれを製造する方法 - Google Patents

Abstract

セルギャップによって分離された第１及び第２の対向する基材を含む液晶ディスプレイが開示される。セルギャップは、液晶組成物を含む内側液晶領域と、第１及び第２の対向する基材を一緒に接合するシーラントを含む外側シーラント領域と、内側液晶領域と外側シーラント領域との間のボイド領域と、を有する。シーラントは、感圧接着剤であってもよい。また、液晶ディスプレイを製造する方法も開示される。少なくとも２つの光反射性液晶ディスプレイを含む液晶ディスプレイも開示され、このディスプレイの少なくとも１つは本明細書に開示される液晶ディスプレイを含む。
【選択図】図２

Description

本開示は、液晶ディスプレイ、特にコレステリック液晶ディスプレイ、及びかかるディスプレイを製造する方法に関する。

液晶（ＬＣ）を採用するデバイスは、例えば時計、電卓のディスプレイ、並びに携帯型コンピューター及び小型テレビにおいて見出されるフラットパネルディスプレイなど様々な電気光学の用途において、特に小型で、エネルギー効率が良く、電圧制御されたライトバルブを必要とするものにおける用途が見出されている。液晶ディスプレイは、低電圧及び低電力の運転など、多くの独特な特性を有し、これらは液晶ディスプレイを、非発光電子光学ディスプレイ用途の優良な候補としている。

ポリマー分散型液晶（ＰＤＬＣ）及びポリマー安定化液晶（ＰＳＬＣ）技術は、ディスプレイ用途に関してそれらの潜在的な実用性のために多くの注目を集めている。コレステリック液晶（ＣｈＬＣ）及びモノマーが可溶性であるが、得られるＣｈＬＣ／ポリマー混合物は不溶性である温度でのＣｈＬＣ／モノマー混合物の重合は、重合相分離（ＰＩＰＳ）として記載されている。ＣｈＬＣ／モノマー混合物は、２つの基材の間に適用され、それぞれが酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）など、透明な伝導体の導電性の内側表面コーティングを有する。モノマーは次いで硬化されてＣｈＬＣセルが得られる。電解（Ｅ）をセルの全域に印加することは、プレーナ（反射性の）状態相又はフォーカルコニック（光散乱）相のいずれかにＣｈＬＣを整列させる。これらの状態の両方とも、Ｅ＝０で安定であり、これはテクスチャーが、「固定された状態」であり、再度作用を受けるまでその状態のままである（即ち、デバイスは双安定性である）。反射波長（λ）は、ＣｈＬＣを、らせんピッチ（Ｐ_ｏ）が以下に示される濃度（ｃ）で固有のらせん誘起力（ＨＴＰ）のキラルドーパントと配合することによって制御される。

Ｐ_ｏ＝［（ｃ）（ＨＴＰ）］^−１

ＣｈＬＣディスプレイ技術は、小売店の店頭ディスプレイなどの屋内の用途、並びに大型の屋外標識などに有用であり得る。しかしながら、屋外の用途は、環境への長期間の曝露の間中、一定の演色性を有するディスプレイパネルを必要とする。したがって、屋外の用途において有用であるＣｈＬＣディスプレイ技術に関して、材料は、多種多様な条件下で色安定でなくてはならず、即ち、時間と共にＰ_ｏに変化があってはならない。

一態様では、液晶ディスプレイが本明細書で開示される。液晶ディスプレイは、セルギャップによって分離されている、第１及び第２の対向する基材を含み、セルギャップは、液晶組成物を含む内側の液晶領域と、第１及び第２の対向する基材を一緒に接合するシーラントを含む、外側シーラント領域と、内側液晶領域と外側シーラント領域との間のボイド領域と、を含む。一部の実施形体では、内側セルギャップは内側液晶領域によって形成され、外側セルギャップは外側シーラント領域によって形成されて、外側セルギャップは内側セルギャップより大きい。

一部の実施形体では、シーラントは感圧性接着剤を含む。シーラントは、光硬化性又は熱硬化性材料を含んでもよい。一部の実施形態では、液晶組成物は、コレステリック液晶材料を含み、これは光硬化性又は熱硬化性であってもよい。シーラント及び／又は液晶組成物は、粒子を含んでもよい。一部の実施形態では、第１及び第２の基材は、ポリマー基材、ガラス、又はこれらの組み合わせであってもよい。導電性材料の導電配線（Conductive traces）は、互いに対向する基材の表面上に存在してもよい。

他の態様では、液晶ディスプレイを製造する方法が本明細書で開示される。本方法は、第１及び第２の基材を準備する工程と、第１及び第２の基材をシーラントを使用して一緒に付着させる工程であって、第１及び第２の基材はセルギャップによって分離されている、工程と、液晶組成物をセルギャップの中に、液晶組成物がシーラントに接触しないように配置する工程と、を含む。本方法は、光硬化又は熱硬化性液晶組成物が使用される場合において、液晶組成物を硬化する工程を更に含む。本方法は、ロールツーロール装置を利用することができる。

更に他の態様において、液晶ディスプレイ組立品が本明細書において開示される。本組立品は、異なる色の、少なくとも２つの光反射性液晶ディスプレイを含んでもよく、このディスプレイの少なくとも１つは、本明細書に開示される液晶ディスプレイを含む。

本発明のこれらの態様及び他の態様は、以下に詳細に記載される。上記概要はいずれも、主張される対象の制限として解釈されるべきではなく、前述の対象は、本明細書に記載される特許請求の範囲によってのみ定義される。

本発明は、以下の図面と共に以下の詳細な説明を鑑みて、より完全に理解され得る。
既知の液晶ディスプレイの断面図。 代表的な液晶ディスプレイの断面図。 代表的な液晶ディスプレイの断面図。 代表的な液晶ディスプレイの断面図。

液晶ディスプレイは、１つ以上の利点をもたらすことができる。一例として、液晶ディスプレイは、高温及び湿度に長時間曝露された後でも、時間の経過と共に、カラーシフトをほとんど呈さない、又は全く呈さない液晶組成物を含む。液晶デバイスは、高温及び高湿（この条件は、屋外の条件を想定して設定されている）に長時間曝露された後でさえもカラーシフトをほとんど呈さない、又は全く呈さないことが可能である。即ち、ディスプレイは、小売店の店頭ディスプレイ及び大型の標識などの屋外の用途における使用に好適であり得る。カラーシフトがほとんどないか、又は全くないことに加えて、液晶ディスプレイは、コントラスト比に（あったとしても）最小の損失を呈する。

本明細書に開示される液晶ディスプレイは、それが様々な材料を使用して製造できるために有利であり得る。例えば液晶組成物は、市販の材料で作製することができ、シーラントは、感圧性接着剤など、様々な既知のシーラントのいずれかであり得る。デバイスを作製するために使用される基材は、液晶ディスプレイ作製の当該技術分野において既知のものなどの、様々な基材のいずれかであってもよい。所望される場合、本明細書に開示される液晶ディスプレイは、特別に設計された材料及び基材を使用して作製することができる。更に、液晶組成物は、任意の色反射材料であってもよい。

本明細書に開示される液晶デバイスは、それが従来の装置を使用して製造できるため有利であり得る。例えば、従来の積層及び硬化装置が使用できる。液晶デバイス製造プロセスはまた、可撓性基材を処理するために設計されたロールツーロールプロセスに適している。従来の装置の使用は、製造コストを低く維持するのに役立つことができる。

図１は、既知の液晶ディスプレイの断面図を示す。液晶ディスプレイ１０は、第１及び第２の対向する基材１１及び１２をそれぞれ含み、それらはセルギャップ１３によって分離されている。２つの基材の間に配置されているのは、液晶組成物１４である。液晶組成物は、セルギャップを決定するために、又は「設定」するために使用することができ、したがってスペーサービーズと呼ばれることがある、粒子を含んでもよい。液晶ディスプレイ１０は、縁部又は周辺部で封止を用いず、一般的に望ましくないカラーシフト及び／又は大きなコントラスト比変化を呈する。

図２は第１及び第２の対向する基材２１及び２２をそれぞれ含む、代表的な液晶ディスプレイ２０の断面図を示す。２つの基材の間に配置されているのは液晶組成物２３である。また、２つの基材の間に配置されているのはシーラント２４である。セルギャップは３つの領域を含む。１つ目は、液晶組成物によって占有されており、内側セルギャップ２６を有する内側液晶領域である。２つ目は、シーラントによって占有されており、外側セルギャップ２７を有する外側液晶領域である。３つ目は、内側液晶領域と外側シーラント領域との間に配置され、ボイドセルギャップ２８を有する、ボイド領域２５である。

第１及び第２の対向する基材は、セルギャップがそれらの間に形成されるように、互いに反対側に配置される。通常セルギャップは、以下に記載される任意の数の要因によって、約１．５μｍ〜約２００μｍのいずれかであり得る。セルギャップは、本質的に単一の距離であるか、又はこの距離は変化してもよい。セルギャップは、内側液晶領域によって形成される内側セルギャップ、外側シーラント領域によって形成される外側セルギャップ、及びボイド領域によって形成されたボイドセルギャップで作製される。ボイド領域は、内側液晶領域と外側シーラント領域との間に配置される。いくつかの実施形態において、セルギャップは、３つの領域全てに関して同じであってもよい。他の実施形態では、２つの異なるセルギャップが存在してもよく、例えば内側セルギャップ及びボイドセルギャップは、より小さな又はより大きな外側セルギャップを備えて同一であってもよい。他の実施形態では、２つの異なるセルギャップが存在してもよく、ボイドセルギャップ及び外側セルギャップは、より小さな又はより大きな内側セルギャップを備えて同一であってもよい。更に他の実施形態において、ボイドギャップは、所与のディスプレイに対して様々であってもよい。この後者の構成の例が図２に示されており、そこでは内側セルギャップ及び外側セルギャップが異なり、ボイドセルギャップは様々である。

液晶組成物は、第１と第２の基材との間に配置され、一般に、内側液晶領域と呼ばれるセルギャップの領域を充填する。ボイド領域が液晶組成物とシーラントとの間に存在する限り、セルギャップが充填される程度は、特に制限されていない。必要となるボイド領域の量は、セルの特定の設計、使用される材料、及び特定の環境におけるセルの所望される性能によって左右され得る。例えば、必要となるボイド領域の量は、外側シーラント領域内にどれくらいのシーラントが存在するか、並びに外側シーラント領域がどのくらいの面積を占有するかによって左右され得る。以下に記載のように、セルを封止するためにいくつかの異なる構成が存在し、構成のタイプもまた、どのくらいのボイド領域が必要であるかということに左右され得る。必要とされるボイド領域の量は、基材として、この基材上の任意のコーティングとして、液晶組成物として、及びシーラントとして使用される特定の材料によっても左右され得る。特定の条件下で他の材料と比べたとき、安定性がより低い液晶組成物に関して、より大きなボイド領域が必要であることがあり、一部のシーラントは他よりも、より効果的に封止することもある。

必要となるボイド領域の量を決定する１つの方法は、セルを適切な環境試験、一般的に高温及び高湿条件に供することである。カラーシフトは、試験の前後の両方で、プレーナのテクスチャーの反射スペクトルを記録することによって測定することができる。所与のディスプレイに関して、カラーシフトの量は次いで、許容される製品の仕様によって、ボイド領域が適切かどうかを決定するために使用することができる。例えば、高温及び湿度条件は、少なくとも約３００時間の、８５℃／相対湿度（ＲＨ）８５％の環境を含み得る。高温条件は、１００℃で少なくとも約１００時間、又は１２０℃で１０時間を含む場合がある。

第１及び第２の対向する基材は、例えば、ポリマー基材、ガラス、セラミックス、金属、金属酸化物、又はこれらの組み合わせなど任意の有用な材料を含むことができる。第１及び第２の対向する基材は、ポリマー基材とガラスとの組み合わせを含んでもよく、即ち、一方はポリマー基材であってよく、もう一方は基材ガラスであってもよい。一部の実施形態では、一方の又は両方の基材は可視光線に対して透過性であってもよい。他の実施形態では、一方の基材は、可視光線に透明であり、もう一方は、可視光線を反射することができ、基材のこの組み合わせは通常、反射型ディスプレイに使用される。いくつかの実施形態では、第１及び第２の基材は、ロールツーロール装置で加工されるために強度及び可撓性などの十分な機械的特性を有する好適なポリマー材料から形成される。ロールツーロールとは、材料が支持体上に巻き取られるか、又は支持体から巻き出され、並びに何らかの方法で更に加工されるプロセスを意味する。更なるプロセスの例には、コーティング、スリット加工、打ち抜き加工、及び放射腺への曝露などが挙げられる。

基材は、例えば、支持層、プライマー層、ハードコート層、装飾的デザイン等の多数の層の材料を含むことができる。基材は、恒久的に又は一時的に接着層に取り付けられてもよい。例えば、剥離ライナーは一時的に取り付けられ、次いで別の基材へ接着層を取り付けるために取り外すことができる。基材は、様々な機能を有することができ、例えば、可撓性、剛性、強度若しくは支持、反射性、反射防止性、偏光、透過性（例えば、異なる波長に関する選択性）をもたらすなど、様々な機能を有することができる。即ち、基材は可撓性又は剛性；反射性又は非反射性；目に見えて透明であるか、着色されているが透明である、又は不透明である（例えば、透過性でない）；及び偏光又は非偏光であり得る。

第１及び第２の基材として使用されてもよいポリマーの例には、ポリオレフィン、ポリ（メタ）アクリレート、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、及びビフェノール系又はナフタレン系の液晶ポリマーなど熱可塑性樹脂ポリマーが挙げられる。有用な熱可塑性樹脂の更なる例には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ（メチルメタクリレート）、ビスフェノールＡのポリカーボネート、ポリ（塩化ビニル）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート、及びポリ（フッ化ビニリデン）が挙げられる。これらのポリマーの一部は、ポリカーボネート、ポリイミド、及び／又はポリエステルなど、それらがパターン形成された伝導体を支持する特定のディスプレイ用途で、それらを特に良好に適合させる光学的特性（例えば、透明性）も有する。本明細書で使用するとき、「（メタ）アクリレート」は、アクリル基及びメタクリル基の両方を指すために使用される。

第１及び第２の基材は可撓性であってもよい。第１及び第２の基材は、約５μｍ〜約１０００μｍ、約２５μｍ〜約５００μｍ、約５０μｍ〜約２５０μｍ、又は約７５μｍ〜約２００μｍの範囲の任意の有用な厚さを有してもよい。

第１及び第２の基材は、それぞれがその内側表面上に導電性材料を含んでもよい。即ち、第１の基材は、その第１の内側表面上に第１の導電性材料を含んでもよく、第２の基材は、その第２の内側表面上に第２の導電性材料を含んでもよく、第１及び第２の内側表面は対向する表面である。導電性材料は、基材のいずれか又は両方上で、その上で連続的なコーティングの形態で存在してもよく、あるいは、導電性材料は、表面（単数又は複数）が導電性であり得るように、非連続的なコーティング又はパターンの形態で存在してもよい。導電体のパターンは、一部分において、エンドユーザーのディスプレイの寸法など、ディスプレイのタイプ及び設計パラメーターによって左右され得る。

導電性の連続的又は非連続的な層は、透明なコーティング、例えば可視光線を透過性であってもよい。有用な導電性材料には、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化スズアンチモン、及び酸化亜鉛が挙げられる。一部の実施形態では、導電性の連続的な又は非連続的な層は、ほぼ均一のシート抵抗率を有する。導電性の連続的又は非連続的な層は、例えば約１０〜１００ｎｍの厚さなど、任意の有用な厚さを有することができる。使用されている特定の材料によって、透明性が要求される場合、導電性の連続的又は非連続的な層の厚さは制限されることがある。導電性の内側表面は、例えば、スパッタリング、化学気相成長法等などの任意の有用な方法で形成することができる。

液晶組成物は、液晶結晶化度を呈する任意のタイプの構成成分を含んでもよい。一部の実施形態では、液晶組成物は、コレステリック液晶材料を含む。コレステリック液晶材料は一般に、性質的にキラルである分子単位（例えば、鏡面を有さない分子）、及び性質的にメソゲン性である分子単位（例えば、液晶相を呈する分子）を備える化合物を含む。コレステリック液晶材料はポリマーであり得る。コレステリック液晶材料は、キラル単位と混合した、又はキラル単位を含有するアキラル液晶化合物（ネマチック）も含んでもよい。コレステリック液晶材料は、液晶のそのディレクター（平均的な局所的分子配向の方向を指定する単位ベクトル）が、そのディレクターと直角をなす広がりに沿ってらせん状に回転するコレステリック液晶相を有する化合物を含む。コレステリック液晶材料はまた、キラルネマチック液晶材料とも呼ばれる。コレステリック液晶材料のピッチは、ディレクターが３６０度回転するために必要な距離（ディレクターと垂直な方向、及びコレステリックらせんの軸に沿った方向の距離）である。この距離は一般に、１００ｎｍ以上である。

コレステリック液晶材料のピッチは、キラル化合物をネマチック液晶化合物と混合するか、ないしは別の方法で結合させる（例えば、共重合によって）ことにより誘発することができる。コレステリック相はまた、キラル非液晶材料によって誘発することもできる。そのピッチは、キラル化合物とネマチック液晶化合物又は材料との相対重量比に左右される場合がある。ディレクターのらせん状の捻りは、材料の誘電テンソルの空間的な周期的変動となり、それは順に、光の波長選択的な反射を生じさせる。例えば、ピッチは、そのブラッグ反射が光の可視波長領域、紫外線波長領域、又は赤外線波長領域においてピークとなるように選択することができる。

コレステリック液晶ポリマーを含め、コレステリック液晶材料は一般に既知であり、通常それらの材料のいずれかを使用することができる。好適なコレステリック液晶ポリマーの例は、米国特許第４，２９３，４３５号、同第５，３３２，５２２号、同第５，８８６，２４２号、同第５，８４７，０６８号、同第５，７８０，６２９号、同第５，７４４，０５７号に記載されている。他のコレステリック液晶材料も使用することができる。コレステリック液材料は、例えば屈折率、表面エネルギー、ピッチ、加工性、透明度、色、対象波長での低吸収率、他の成分（例えばネマチック液晶化合物等）との適合性、分子量、製造の容易性、液晶ポリマーを形成するための液晶化合物又はモノマーの利用可能性、レオロジー、硬化の方法及び必要条件、溶媒除去の容易性、物理的及び化学的特性（例えば可撓性、引張強度、耐溶剤性、耐引掻性、及び、相転移温度）、並びに、精製の容易性を含む１つ以上の要因に基づき、ある特定の用途又は光学体に合わせて選択することができる。

液晶組成物は、光硬化又は熱硬化性組成物を含むことができる。一部の実施形態では、液晶組成物は、約０．１〜１０ｍＷ／ｃｍ^２、又は約０．２〜約３ｍＷ／ｃｍ^２の範囲の放射線によって硬化され得るＣｈＬＣ／モノマープレポリマー組成物を含む。得られる硬化組成物はＣｈＣ／ポリマー組成物を含む。本明細書で使用されるとき、「液晶組成物」は、プレポリマー組成物及び得られる硬化組成物の両方を指す。

プレポリマー組成物は、プレポリマー組成物及び液晶材料が混合され、１つ以上のモノマーが重合されるプロセスによって形成される。一部の実施形態では、プレポリマー組成物は単相を形成し、組成物が重合するとき、ポリマーは液晶から分離して、高分子マトリックス内に分散された液晶ドメイン（例えば、液滴）を形成する。この相分離プロセスは、重合相分離（ＰＩＰＳ）と称される。ＰＩＰＳプロセスでは、ポリマー相は通常、ポリマー鎖の長さが増加するとき、重合中に液晶から分離する。

液晶組成物は、液晶材料、プレポリマー組成物、及び光開始剤又は熱反応開始剤を含む。構成成分は、それらが重合されるまで単一相を形成するように選択される。液晶材料は例えば、ＣｈＬＣ材料又はネマチック液晶材料など、いずれかの有用な液晶でありえる。液晶材料は、組成物中に任意の有用な量で、例えば、組成物の総重量に対して約６０〜約９５重量％、又は約７０〜約９５重量％で存在することができる。

プレポリマー組成物は１つ以上のモノマー及び／又はオリゴマーを含むことができる。一部の実施形態では、プレポリマー組成物は、シラン含有（メタ）アクリレートモノマー及び多官能性（メタ）アクリレートモノマーを含む。一部の実施形態では、プレポリマー組成物は、シラン含有（メタ）アクリレートモノマー、（メタ）アクリル樹脂モノマー、及び多官能性（メタ）アクリレートモノマーを含む。シラン含有モノマーは、加水分解可能又は加水分解不可能であり得る。例示的なシラン含有モノマーは、アルコキシシラン及び（メタ）アクリルオキシシランを含み、式：
Ｒ^１ _ｍＲ^２ _ｐＳｉ（Ｘ）_{４−ｍ−ｐ}
により表され、
式中、Ｒ^１は、独立して（メタ）アクリルオキシ又は（メタ）アクリルオキシアルキル基であり、Ｒ^２は水素、（Ｃ_１〜Ｃ_１２）アルキル、（Ｃ_６〜Ｃ_１２）アリール、又は（Ｃ_７〜Ｃ_１７）アリールアルキルからなる群から独立して選択され、Ｘは加水分解可能な又は加水分解不可能な基であり、ｍは１〜３の整数であり、ｐは０、１、又は２であるが、（ｍ＋ｐ）が１〜３の整数であることが条件である。特に有用なシラン含有モノマーには、（メタクリルオキシメチル）フェニルジメチルシラン、メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリルオキシプロピルジメチルエトキシシラン、メタクリルオキシプロピルトリメチルシラン、及び２００６年１１月８日に出願された米国特許出願第１１／５５７５４０号（Ｒｏｂｅｒｔｓら）に記載されるモノマーが挙げられる。

多官能性（メタ）アクリレートモノマーは式：
Ｒ^３ _ｎ−Ｒ^４
によって表すことができ、
式中、Ｒ^３はアクリルオキシ又はメタアクリルオキシから独立して選択され、Ｒ^４は（Ｃ_１〜Ｃ_２０）アルキル又は（Ｃ_７〜Ｃ_１７）アリールアルキルであり、場合により、Ｓ、Ｏ、Ｓｉ若しくはＮから独立して選択される１つ以上のヘテロ原子置換基を含有し、ｎは１〜４の整数である。有用な反応性（メタ）アクリレートモノマーには、グリセロール誘導体、トリメチロールプロパン（trimethlyopropane）誘導体、及びペンタエリスリトール誘導体が挙げられる。特定の例には、トリメチロールプロパン（trimethylopropane）トリアクリレート、ヘキサンジオールジメタクリレート（ＨＤＤＭＡ）、ヘキサンジオールジアクリレート、ブタンジオールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、及びエチレングリコールジアクリレートが挙げられる。他の多官能性モノマーはＲｏｂｅｒｔｓらに記載されている。

（メタ）アクリル樹脂モノマーには、エステル、ウレタン、又は１つ以上の反応性（メタ）アクリレート基を有する（メタ）アクリレート系ポリマー若しくはオリゴマーを挙げることができる。一部の実施形態では、（メタ）アクリル樹脂モノマーは、ペンダント（メタ）アクリレート基を有するポリアルキル（メタ）アクリレートである。例えば、（メタ）アクリル樹脂モノマーは、フリーラジカル重合性エチレン性不飽和モノマーの重合単位と、重合性官能基を有するエチレン性不飽和モノマーから誘導される重合単位との反応性生物を含むポリマーを含むことができ、これらのタイプの材料は米国特許第６，４４８，３０１号（Ｇａｄｄａｍら）に記載されている。有用な（メタ）アクリル樹脂モノマーの１つの特定の例は、ペンダント又は末端（メタ）アクリレート基を備えるポリブチルメタクリレートである。

別の（メタ）アクリル樹脂モノマーは、米国特許第６，３４０，７３３号（Ｓｌａｒｋら）に記載されており、式：
Ｘ^１−Ａ_ｑ−Ｂ_ｒ（Ｒ^７）−Ｘ^２
によって表すことができ、
式中、Ａは少なくとも１つの（メタ）アクリレートモノマーの残基を表し、ＢはＡと共重合可能な少なくとも１つのモノマーの残基を表し、Ｒ^７は（メタ）アクリレート官能化ペンダントエステル基を表し、Ｘ^１及びＸ^２は同一又は異なっていてもよい末端基を表し、ｑ及びｒは両方とも、少なくとも１であり、ポリマーが２０００超過の数平均分子量を有するように選択される。

別の有用なポリアルキル（メタ）アクリレート樹脂モノマーは、Ｌｕｃｉｔｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌから市販されているＥＬＶＡＣＩＴＥ系のポリマーである。これらは典型的に、メチルメタクリレートモノマー、エチルメタクリレートモノマー、及びｎ−ブチルメタクリレートモノマーから誘導される。代表的な例は、メチルメタクリレートとブチルメタクリレートのコポリマーを含むＥＬＶＡＣＩＴＥ ４０５９である。

プレポリマー組成物は、式：

によって表されるようなものなど、更なるモノマーを含むこともでき、
式中、Ｒ^５は水素又は−ＣＨ_３であり、Ｒ^６は（Ｃ_１〜Ｃ_１２）アルキル、（Ｃ_６〜Ｃ_１２）アリール又は（Ｃ_７〜Ｃ_１７）アリールアルキルである。

光開始剤には、任意の有用な光開始剤を挙げることができる。一部の実施形態では、光開始剤には、ヒドロキシ−アルキルベンゾフェノン（例えば、Ｍｅｒｃｋから入手可能なＤａｒｏｃｕｒ）、ベンゾインエーテル、アルキルフェノン、ベンゾフェノン、キサントン、チオキサントン、ホスフィンオキシド（例えば、Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能なＩＲＧＡＣＵＲＥ ８１９）、置換α−ケトール、芳香族スルホニルクロライド、光活性オキシム、又は他の誘導体が挙げられる。更なる有用な光開始剤は、米国特許第５，５１６，４５５号に記載されている。利用することができる好適な熱反応開始剤には、２，２’−アゾビス（イソブチロニトリル）などのアゾ化合物；ｔ−ブチルヒドロペルオキシドなどのヒドロペルオキシド；並びに酸化ベンゾイル及び過酸化シクロヘキサノンなどの過酸化物から選択されるものが挙げられ得るが、これらに限らない。光開始剤又は熱反応開始剤は、０．０１〜１０重量％、０．１〜５重量％、又は１〜２重量％など、任意の有用な量で組成物内に存在してもよい。

１つの例示の液晶組成物は、６０〜９５重量％の液晶材料、５〜４０重量％のプレポリマー組成物、及びプレポリマー組成物に対して０．１〜５重量％の光開始剤を含む。この例では、プレポリマー組成物は、６０〜８５重量％のシラン含有モノマー、５〜３０重量％の多官能性（メタ）アクリレートモノマー、及び５〜３０重量％の（メタ）アクリル樹脂モノマーを含む。

別の例示の液晶組成物は、７０〜９５重量％の液晶材料、５〜３０重量％のプレポリマー組成物、及びプレポリマー前駆体に関して０．１〜５重量％の光開始剤を含む。この例では、プレポリマー組成物は、４０〜９５重量％のシラン含有モノマー、０．０５〜６５重量％の多官能性（メタ）アクリレートモノマー、及び５〜５５重量％の（メタ）アクリル樹脂モノマーを含む。

液晶組成物は、約１．５〜約１０μｍの直径を有する粒子を含んでもよい。粒子は、内側セルギャップを、それが粒子の直径と実質的に同一であるように「設定」するために使用されてもよい。有用な粒子にはポリマー粒子が挙げられる。

一般に、内側セルギャップは、所与の妥当な駆動電圧で所望される最大反射など、多くの要因に左右される。駆動電圧条件の所与の設定に関して得られる最大反射は、順に液晶材料の複屈折などの多くの要因によって決まり得る。他の要因には、ポリマーマトリックスからの液晶の相分離の質が挙げられる。内側セルギャップは、約１〜約１５μｍの範囲であり得る。一部の実施形態では、内側セルギャップは約１．５〜約１０μｍ、又は約２〜約６μｍである。

シーラントは、第１及び第２の基材と共に封止を形成するために、並びに第１及び第２の基材を共に接着するために有用な任意の材料を含むことができる。一般に、シーラントは光学的に透明である。代表的なシーラントには、アクリル系感圧性接着剤及びシリコーン系感圧接着剤などの感圧性接着剤が挙げられる。シリコーン系のＰＳＡは一般的にゴム類及び樹脂を含む。ゴム類は典型的に、−Ｓｉ（Ｒ_２）Ｏ−（Ｒ＝メチル又はフェニル）主鎖を備える、柔らかな線状のシロキサンポリマーである。樹脂は典型的に、１官能性シラン、例えば（ＣＨ_３）_３ＳｉＣｌなどで末端保護された、加水分解三官能又は四官能シラン（ＣＨ_３ＳｉＣｌ_３又はＳｉＣｌ_４）コアから作製された硬い高度分枝状／架橋製品である。好適な樹脂には、例えばＧｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｍｐａｎｙから市販されているＧＥ ＳＲ１０００ ＭＱ樹脂（ポリトリメチルヒドロシリル（polytrimethylhydrosilyl）−シリケート）が挙げられる。

シロキサンゴム及び樹脂材料は、溶媒中、例えばトルエン又はキシレンなどの有機芳香族溶媒（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ，Ｉｎｃ．から市販されているＣＯＭＳＯＬＶＥ １５０溶媒）、又はグリコールエーテル（Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているブチルセロソロブアセタート又はブチルカルビトールアセタート溶媒など）中に溶解することができる。一部の実施形態では、溶媒は、比較的高沸点の、又は比較的ゆっくりと蒸発する溶媒であり、これはＰＳＡ中に存在する場合があるいずれかのトルエン又はキシレンよりもゆっくりと蒸発する。シロキサンゴム及び樹脂材料（及び溶媒）は、例えば、ベンゾイルペルオキシド、２，４−ジクロロベンゾイルペルオキシド、及びＡｋｚｏ Ｃｈｅｍｉｅ Ｎｅｄｅｒｌａｎｄ Ｂ．Ｖ．から市販されているＰＥＲＫＡＤＯＸ有機ペルオキシドなどの過酸化物を含む触媒によって更に硬化させ、乾いた接着剤の凝集力及び耐熱性を増大させることができる。溶媒が使用されるとき、それは接着剤溶液が塗布された後、任意の時間で蒸発されてもよい。

一部の実施形態では、感圧性接着剤がテープの形態で使用されてもよい。このようなテープには、３Ｍ（商標）Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ ８１７１及び８１７２などの接着剤転写テープが挙げられ、両方とも３Ｍ（商標）Ｃｏｍｐａｎｙから市販されており、様々なカスタムサイズで、２５μｍ及び５０μｍの厚さをそれぞれ有する。

別の代表的な接着剤は、光学的に透明であり、感圧製接着剤、高Ｔｇポリマー及び架橋剤の相溶化ブレンドを含む。このようなブレンドは、米国特許出願第２００４／０２０２８７９（Ａ１）号（Ｘｉａら）に記載されている。有用なブレンドは、酸性又は塩基性官能基を備える少なくとも１つのポリマーを含む、約７０〜約９０重量％の感圧製接着剤組成物と、１００，０００超過の重量平均分子量を有し、酸性又は塩基性官能基を備える、約１０〜約３０重量％の高Ｔｇポリマーと、約０．０１〜約５重量％の架橋剤と、を含むことができ、ＰＳＡ組成物及び高Ｔｇポリマーの官能基は、混合されたとき、酸−塩基の相互作用を形成する。一部の実施形態では、ＰＳＡは、約８００，０００未満の重量平均分子量を備えるコポリマーを含み、（メタ）アクリレート、ビニルモノマー、及びこれらの混合物の群から選択されるフリーラジカル重合性モノマーから形成される。一部の実施形態では、高ＴｇポリマーのＴｇは、約２５℃超、又は５０℃を超であり、ビニルエステル、（メタ）アクリルアミド、スチレン、（メタ）アクリロニトリル、置換スチレン、ハロゲン化ビニル、ビニルプロピオネート、（メタ）アクリレート、及びこれらの混合物からなる群から選択されるモノマーを含むことができる。本明細書に使用されるとき、（メタ）アクリル用語は、アクリル官能性及びメタクリル官能性の両方を指す。架橋剤は、アジリジン、ペルオキシド、ベンゾフェノン、トリアジン、エチレン性不飽和トリアルコキシシラン、多官能性（メタ）アクリレート、イソシアネート、エポキシ、及びこれらの混合物からなる群から選択されてもよい。

有用な接着剤には、光硬化性材料及び熱硬化性材料も挙げられる。代表的な硬化性材料には、ウレタン（メタ）アクリレート系流体（Ｄｙｍａｘ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから販売されている無溶媒のＵＶ／可視性硬化性接着剤であるＵｌｔｒａ Ｌｉｇｈｔ−Ｗｅｌｄ（登録商標）３−２３０７４１など）、ポリエステルと芳香族エポキシ樹脂との混合物、（触媒のトリアリールスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート及び６．０μｍのスペーサービーズ（Ｎａｇａｓｅ ＣｈｅｍｔｅＸ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎを共に備えるポリエステルと、芳香族エポキシ樹脂との混合物）、及び（メタ）アクリレート系接着剤（Ｎｏｒｌａｎｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｉｎｃ．によって販売されている液体ＵＶ硬化性の感光性樹脂であるＮＯＲＬＡＮＤ ６８（ＮＯＡ８）など）が挙げられる。

シーラントは、セルギャップを設定するために粒子を含んでもよい。有用な粒子には、ポリ（ジビニルベンゼン）、ポリスチレン、ガラス又は約１．５〜約２００μｍの直径を有する他の粒子を挙げることができる。

使用される特定のシーラントは、例えば、セルの設計、外側シーラント領域の所望される寸法、及び特定環境におけるセルの所望される性能など、様々な要因に左右され得る。一部の実施形態では、セルの他の構成要素にはシーラントが有害な影響をほとんど与えないか、又は全く与えないことが望ましい場合がある。例えば、基材の一方又は両方の上に存在し得る導電性材料など、セルの電気的構成要素にシーラントが有害な影響をほとんど与えないか、又は全く与えないことが望ましい場合がある。シーラントは、上記のとおり、セルを適切な環境試験、一般的に高温及び高湿条件に供することによって選択することができる。カラーシフトは、試験の前と後の両方で、プレーナ状態の反射スペクトルを記録することによって測定することができる。所与のディスプレイに関して、カラーシフトの量は次いで、製品の許容される仕様によって、シーラントが適切かどうかを決定するために使用することができる。

外側セルギャップは、本明細書に記載されるいずれかの数の要因によって、約６μｍ〜約２００μｍのどれかであってもよい。一部の実施形態では、外側セルギャップは、約６μｍ〜約１００μｍ、又は約６μｍ〜約５０μｍであってもよい。外側セルギャップは、本質的に単一の距離であってもよく、又は距離は変化してもよい。一部の実施形態では、外側セルギャップが、内側セルギャップの約１〜約７０倍であることが有用であり得る。上記のとおり、２つ又は３つの異なるセルギャップが存在してもよく、例えば、内側セルギャップ及びボイドセルギャップは、より小さな又はより大きな外側セルギャップを備えて同じであってもよい。

シーラントは、図２で示されているものなどセル構造体で使用されてもよい。即ち、シーラントは、セルの外側にシーラントがほとんど見えない、又は全く見えない状態で、２つの基材の間に配置されてもよい。このタイプの構造体で使用されるシーラントの量は、ディスプレイ並びに所望される外側ギャップを封止するためにどれくらいの外側シーラント領域があるかどうかに左右され得る。一部の実施形態では、このタイプの構造体に対して、転写テープ、及び硬化性接着剤などの液状タイプの接着剤が使用されてもよい。一部の実施形態では、液晶ディスプレイを作製する方法は、第１の基材の外側シーラント領域に接着剤を塗布する工程と、適切な封止が形成され、第１及び第２の基材が一緒に接合されるように、接着剤を第２の基材に接触させる工程と、液晶組成物がシーラントに接触しないように、第１及び第２の基材によって形成されたセルギャップに液晶組成物を配置する工程と、を含む。プロセス中の任意の時点で、所望の封止を更に形成し、接合を改善するために、並びにディスプレイのギャップ（単数又は複数）を設定するために、積層を使用されてもよい。更に、硬化性接着剤を使用する場合、プロセス中の任意の時点で、硬化性接着剤は硬化されてもよい。接着剤はまた、第１の基材の代わりに第２の基材に塗布されて、その後、接着剤を第２の基材の代わりに第１の基材に接触させてもよい。図２に示されている構造体はまた、接着剤を塗布する前又は後に、第１又は第２の基材上に液晶組成物を配置することによって調製することができる。第１又は第２の基材上に配置された液晶組成物及び接着剤と共に、外側基材は次いで、接着剤と接触して配置されてもよい。この場合、液晶組成物とシーラントが常に互いに接触しないよう注意する必要がある。

シーラントは、図３に示されているものなどセル構造体で使用されてもよい。この実施形態では、液晶ディスプレイ３０は、第１の基材３１の外側表面上及び第２の基材３２の内側表面上に配置されたシーラント３４を含む。図示されていないが、第１及び第２の基材は、接着剤が両方の基板の外側表面に塗布されるように、同一の幅及び／又は長さであってもよい。このタイプの構造体で使用されるシーラントの量は、ディスプレイ並びに所望される外側ギャップを封止するためにどれくらいの外側シーラント領域があるかどうかに左右され得る。一部の実施形態では、このタイプの構造体には、硬化性接着剤などの液状タイプの接着剤が使用されてもよい。一部の実施形態では、液晶ディスプレイを作製する方法は、第１及び第２の基材を準備する工程と、第１及び第２の基材をシーラントを使用して一緒に付着させる工程であって、第１及び第２の基材はセルギャップによって分離されている、工程と、液晶組成物がシーラントに接触せず、かつボイド領域３５が形成されるように、液晶組成物３３をセルギャップ内に配置する工程と、を含む。プロセス中の任意の時点で、所望の封止を更に形成し、接合を改善するために、並びにディスプレイのギャップ（単数又は複数）を設定するために、積層が使用されてもよい。更に、硬化性接着剤が使用される場合、プロセス中の任意の時点で、硬化性接着剤は硬化されてもよい。図３に示されている構造体はまた、接着剤を塗布する前に、第１又は第２の基材上に液晶組成物を配置することによって調製することができる。第１又は第２の基材上に配置された液晶組成物と共に、外側基材は次いで、液晶組成物と接触して配置されてもよい。接着剤は次いで、基材に塗布することができる。図３は、内側セルギャップ３６及びボイドセルギャップ３７が同じであることを示しているが、これは必ずしも必要ではない。

シーラントは、図４に示されているものなどセル構造体で使用されてもよい。液晶ディスプレイ４０は、裏材４５上に配置された接着剤４４を含むテープの形態のシーラントを使用する。テープは、第１の基材４１の外側表面上及び第２の基材４２の内側表面上に配置されてもよい。図示されていないが、第１及び第２の基材は、テープが両方の基板の外側表面に塗布されるように、同一の幅及び／又は長さのものであってもよい。このタイプの構造体に使用されるテープの量は、ディスプレイを封止するためにどれくらいの外側シーラント領域があるかどうかに左右され得る。一部の実施形態では、液晶ディスプレイを作製する方法は、第１及び第２の基材を準備する工程と、第１及び第２の基材をテープを使用して一緒に付着させる工程であって、第１及び第２の基材はセルギャップによって分離されており、テープは裏材上にコーティングされた感圧性接着剤を含む、工程と、液晶組成物がテープに接触せず、かつボイド領域４６が形成されるように、液晶組成物４３をセルギャップ内に配置する工程と、を含む。プロセス中の任意の時点で、所望の封止を更に形成し、接合を改善するために、並びにディスプレイのギャップ（単数又は複数）を設定するために、積層が使用されてもよい。図４に示されている構造体はまた、テープが貼られる前に、第１又は第２の基材上に液晶組成物を配置することによって調製することができる。第１又は第２の基材上に配置された液晶組成物と共に、外側基材は次いで、液晶組成物と接触するように配置され得る。テープは次いで、基材に貼ることができる。図４は、内側セルギャップ４７及びボイドセルギャップ４８が同一であることを示しているが、これは必ずしも必要ではない。

液晶組成物は、双安定性の反射型コレステリック液晶ディスプレイを形成する。電解（Ｅ）を導電性内側表面全域に印加することは、反射性ＰＬ状態又は散乱ＦＣ状態のいずれかに液晶を整列させる。これらの状態のいずれも、Ｅ＝０で安定であり、したがって、テクスチャーが、「固定された状態」であり、再度作用を受けるまで元の状態のままである（即ち、デバイスは双安定性である）。ＰＬからＦＣ状態への切り換えは低電圧パルスを必要とし、その一方でＦＣからＰＬへ戻すことは、デバイスをホモトロピック状態に駆動させるために、より高い電圧パルスを必要とし、これは次いで、最終的なプレーナ状態に弛緩する。デバイスをＦＣからＰＣへ切り換えるための望ましい電圧は、約１００Ｖ未満、又は約６０Ｖ未満である。単一ピクセルのコレステリック液晶ディスプレイ（即ち、ＣｈＬＣＤ）セルを切り換えるための例示的な駆動スキームは、Ｄｅｎｇ−Ｋｅ Ｙａｎｇ，ｅｔ ａｌ．（Ａｎｎｕ．Ｒｅｖ．Ｍａｔｅｒ．Ｓｃｉ．１９９７，２７，１１７〜１４６）に記載されている。Ｙａｎｇらに記載されている反射率対電圧プロットによると、ＣｈＬＣＤセルは、セルがＰＬ状態である電圧値Ｖ_５に、又はセルがＦＣ状態であるＶ_２に切り換えられることができる。関連したパルス例（周波数及び振幅）は、当業者によって実施可能である。

本明細書の係属中の開示内容に記載されている代表的な組成物は、対応する安定なプレーナ状態の反射を提供する。安定な状態の反射とは、セルが、電圧Ｖ_５によってプレーナ状態へ駆動された後、セルは周囲条件下に約３日間放置された後で反射の損失を呈さないこと意味する。

液晶ディスプレイ組立品は、本明細書に開示される液晶ディスプレイを使用して製造することができる。組立品は、異なる色の、少なくとも２つの光反射性液晶ディスプレイを含んでもよく、このディスプレイの少なくとも１つは、本明細書に開示される液晶ディスプレイを含む。組立品は、ディスプレイを互いに積み重ねることによって作製することができる。有用な色の組み合わせには、レッド、グリーン、ブルー、シアン、マゼンダ、イエロー、ブラック、及びホワイトの２つ又は３つの組み合わせが挙げられる。

第１及び第２の基材は一緒に、ロールツーロール装置で付着させてもよい。一実施形態では、ロールツーロールプロセス中に、光硬化性接着剤をその場で堆積する方法が使用されてもよい。有用な光硬化性接着剤は、１又は２成分系からなるものであってもよい。接着剤はまた熱硬化性であってもよい。ＩＴＯコーティングを備える基材への最適化された接着剤の接合は、約４０ｇ／ｃｍ（１００ｇ／インチ）超の１８０度剥離強度を生じる。接着剤及び液晶組成物は、それらのレオロジー的な特性に従って、実質的に一致してもよい。粘度の不一致は、ニップロール上に不均一な圧力をかけることになる場合がある。より粘度の高い材料は、ニップロール上に、より大きな圧力をかかり、より厚いコーティングとなる。

ロールツーロール製造は、接着剤及び液晶組成物の同時分配を必要とすることがある。このプロセス中に接着剤の厚さを制御する能力が通常望ましい。この場合、これらの２つの材料間のコーティング厚さにおける不一致は望ましくないことがあり、言い換えれば、クロスウェブデバイスの厚さの不一致、及び対応する不均一な反射率となる恐れがある。スペーサービーズが使用されてセルギャップを設定してもよい。材料の粘度、ニップロールのタイプ、ニップロール圧力が最適化されて、接着剤及び液晶組成物の組み合わせを、均一なクロスウェブの厚さで積層することができる。

接着剤は、積層方法によって分配されてもよく、ここで積層ロールの少なくとも１つは変形可能であってよい。ロールの変形性は通常、ジュロ硬度値によって、例えばＡＳＴＭ Ｄ２２４０−００に従って計測することができる。これらの単位は１〜１００の値をとり、より高い値がより硬い材料を示す。ジュロ硬度は、無次元量であり、１つの尺度におけるある材料のジュロ硬度と、いずれか他の尺度における、又はいずれか他の硬度試験によるそのジュロ硬度との間には単純な関係はない。ロールの変形性に関するジュロ硬度値に、何の制限もなされていない。特定の硬度は、ロールツーロールのライン速度、分配される材料の粘度、及びニップ圧に従って選択されてもよい。

製造プロセスでは、接着剤の２つの流れが、液晶組成物のいずれかの側上に堆積されてもよい。この液体の流れは、シリンジポンプによってもたらされる正圧下で、針を通って分配されてもよい。流れの幅はシリンジポンプにかけられた圧力によって制御される。例えば、流速を２倍にすることは、接着剤のコーティング幅を２倍にすることになる。ＩＴＯ−液晶組成物−ＩＴＯの積層体は、低電力の紫外線硬化ステーションに進む前に積層段階を離れる。

マルチチャンバのエッジダムがロールツーロールプロセスで使用されてもよい。この実施形態では、２つの内側エッジは、液晶組成物が分配され得る中心の井戸、及び接着剤が分配され得る２つの、縁部井戸を形成する。内側エッジダムは、接着剤のストライプ及び液晶組成物の幅の制御を与えながら、ラミネーターロールの幅の方向に移動することができる。外側エッジは、移動するように設計されてもよいが、固定されてもよい。

記載されたプロセスは、作製された液晶ディスプレイの一体性を改善するのに有利であり得る。層間剥離は抑制され、したがって硬化した材料は、巻き上げられて純ロールツーロールプロセスとなる。本プロセスは、後続の切断（singualtion）プロセス中にも有益であり得る。接着剤のゾーン堆積及び光硬化は、硬化した接着剤ストライプに沿って、層間剥離することなく切断が可能になる。接着剤のゾーン付着は、ＰＩＰＳ配合物の流れが接着剤の境界を横断することを抑制する。ＰＩＰＳ配合物の分割により、多色の単一デバイスを加工できるようになる。

一実施例では、Ｄｙｍａｘ Ｕｌｔｒａ Ｌｉｇｈｔ−Ｗｅｌｄ ３−２０７４１接着剤がＰＥＴ上にて、幅のある貼付剤（上方基材は５１μｍ（２ミル）厚；下方基材は１２７μｍ（５ミル）厚）上に積層され、ラインが５〜７ｍ／分で移動する間、ラインの端部においてＨバルブで硬化される。２．５４ｃｍ（１インチ）幅の試料が、幅のある接着性貼付剤から切断され、次いで、ＳＰ−２０００ Ｐｅｅｌ Ｔｅｓｔ機器を使用して、剥離試験が実施された。剥離強度（１８０°）は８５．８ｇ／ｍｍ（２１７９ｇ／インチ）であると判明した。Ｄｙｎａｍａｘ Ｕｌｔｒａ Ｗｅｌｄ ３−２０７４７及び以下に記載の組成物１〜８に類似の液晶組成物が、２つの基材の間（上方基材は５１μｍ（２ミル）厚；下方基材は１２７μｍ（５ｍｉｌｓ）厚）に同時にコーティングされた。Ｈバルブを使用して硬化を実施した。０．７５ｍＬ／分の速度で、接着剤は約４０ｍｍの幅を有し、約１．０ｍＬ／分の速度で、約７８ｍｍの幅が得られた。

プレポリマー１及び２の調製
スクリューキャップで嵌合した不透明なバイアル瓶の中に、Ｇｅｌｅｓｔ， Ｉｎｃ．からの１．３４ｇの（メタクリルオキシメチル）フェニルジメチルシラン（ＭＭＰＤＭＳ）、０．２８ｇの紫外線硬化性アクリル樹脂（Ｌｕｃｉｔｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｉｎｃ．からのＥｌｖａｃｉｔｅ（登録商標）４０５９）、及びＳａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏ．，Ｉｎｃ．からの０．３８ｇのヘキサンジオールジメタクリレート（ＨＤＤＭＡ）を導入した。バイアル瓶は、封をして、均質の溶液を得るために翌日まで機械的に振盪させた。これに、０．０３ｇの光開始剤（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ ＣｈｅｍｉｃａｌｓからのＩｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）８１９）を添加した。バイアル瓶は再び封をして、光開始剤が溶解するまで振盪させた。これによりプレポリマー１が得られた。プレポリマー２及び３を表１に示されている量を使用して同様に作製した。

ＣｈＬＣ_{λ＝５４６}の調製
８２質量％のＭＤＡ−０１−１９５５及び１８質量％のＭＤＡ−００−３５０６（双方ともにＭｅｒｃｋ ＫＧａＡから入手され、実験用材料である）を一緒に混合することにより、青色反射コレステリックＬＣとキラルドーパンとの混合物を調製した。純粋なコレステリックＬＣは、０．２６の光学異方性（Δｎ）及び＋４１．６の誘電率異方性（Δ_ε）を有した。この混合物は、ＣｈＬＣ_{λ＝５４６}と呼ばれ、λは反射波長である。

ＣｈＬＣ／プレポリマー組成物１〜８の調製
スクリューキャップで嵌合したバイアル瓶の中に、１．５７ｇのＣｈＬＣ_{λ＝５４６}、０．４０１ｇのプレポリマー１、及び直径４．０μｍを有する０．０３５ｇのポリ（ジビニルベンゼン）微小球（Ｓｅｋｉｓｕｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．からのＭＩＣＲＯＰＥＡＲＬ ＳＰ）を導入した。この混合物を、更なるプロセスの直前に１５分間超音波処理し、均質な外観の組成物１を得た。表２に記載されるように、異なる直径を有する微小球を使用して組成物２〜８を同様に作製した。

２．プレポリマー２
３．プレポリマー３
基材
使用した基材は、３Ｍ Ｔｏｕｃｈ Ｓｙｓｔｅｍｓ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩの３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手した。各デバイスの１つの基材は、ＰＥＴ支持体上に１２ピクセルのパターン形成されたＩＴＯを含む。このピクセル化された（pixilated）基材は、１４．２ｃｍ×５．１ｃｍ×０．０１３ｃｍと測定され、１２ピクセル設計の２００Ω／ｓｑのＩＴ０を含む。１２ピクセル設計は、６ピクセルを２列を含み、各ピクセルの寸法は１．２７ｃｍ×１．９１ｃｍである。各ピクセルは更なる０．６４ｃｍ四方のコンタクトパッドを含む。各デバイスの他の基材は、２００Ω／ｓｑのＩＴＯの単一のコモン電極を含み、ＰＥＴ支持体上に１５．５ｃｍ×３．５ｃｍ×０．０１３ｃｍの寸法を有する。

試験及び評価
以下に記載のセルのそれぞれは、温度／湿度チャンバ（Ｔｈｅｒｍａｔｒｏｎ ＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓからのＭｏｄｅｌ ＳＭ−５．５Ｓ）を使用して環境安定性を試験した。

各セルの電気−光学特性は、Ｋｈａｎら（ＳＩＤ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ Ｄｉｇｅｓｔ ２００４，３５，８８６）に開示されているように、従来の駆動スキームを使用することによって、環境試験の前後両方で得た。

反射データは、ＳＰ６２分光光度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ Ｉｎｃ．）で、Ｄ５０／２°観察者モード（observer mode）で測定することによって得た。全てのセルを黒い背景に配置し、それらのフォーカルコニック（ＦＣ）及びプレーナ状態（ＰＬ）の反射スペクトルを記録した。コントラスト比（ＣＲ＝ＰＬ／ＦＣ）の測定値は、最大ＰＬ反射率での反射率によって計算した。

実施例１−図２の構成
上記の２つの１２ピクセル基材を、２つの、長い方の縁部に沿って、２５μｍの厚さを有する両面転写テープＰＳＡ（２ｍｍ幅の３Ｍ（商標）Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ ８１７１）で積層した。この「チューブ」の中に組成物１を導入した。セルをラミネーターに通過させ、チューブを出る過剰な材料は拭き取られた。セルを１．２０ｍＷ／ｃｍ^２で１５分間、ＧＥのブラックライトの下で硬化に供した。硬化材料とＰＳＡとの間にはっきりとしたボイドが観察された。８５℃／８５％ＲＨにセルを６２１時間供した。反射プレーナ状態の明らかなブルーシフト（blue sifting）は観察されなかった。

比較実施例１−図１の構成
組成物１を、上記の２つの１２ピクセルの基材の間に塗布した。セルを積層し、過剰な配合物は拭き取られた。１．２０ｍＷ／ｃｍ^２で１５分間、ＧＥのブラックライトの下で硬化を実施した。８５℃／８５％ＲＨにセルを６２１時間供した。試料は、空気−組成物の相間からセルの中へ、０．７５ｃｍ延びる青色着色を示した。

比較実施例２−ボイドのない図３の構成
組成物２を、上記の２つの１２ピクセルの基材の間に塗布した。セルを積層し、過剰な配合物は拭き取られた。１．２０ｍＷ／ｃｍ^２で１５分間、ＧＥのブラックライトの下で硬化を実施した。セルは次いで、その２つの、長い方の縁部に沿って、無溶媒の液状紫外線硬化性接着剤（Ｄｙｍａｘ Ｃｏｒｐ．からのＵｌｔｒａ Ｌｉｇｈｔ−Ｗｅｌｄ（登録商標）３−２３０７４１）で処置することによって封止した。接着剤は、セル内に１ｍｍ浸入し、硬化組成物２に接触した。ＬＣセル領域は未硬化接着剤から遮蔽され、この接着剤は次いで６分間、１５ｍＷ／ｃｍ^２で硬化させた。セルを環境チャンバに６５℃／９５％ＲＨで２４７時間配置した。プレーナ状態へのセルの切り換えは、青へのカラーシフトを呈した。接着剤−セルの境界で青色が最初に観察された。

比較実施例３−ボイドのない図３の構成
比較実施例３のＣｈＣＬＤセルは、透明な無色の液状紫外線硬化性接着剤（Ｎｏｒｌａｎｄ ６８ ＮＯＡ６８）を使用した点を除き、比較実施例２と同一の条件下で作製した。セルを６５℃／９５％ＲＨに２４７時間曝露した。プレーナ状態へのセルの切り換えは、青色へのカラーシフトを呈した。接着剤−セルの境界で青色が最初に観察された。

比較実施例４−図１の構成
比較実施例４のＣｈＣＬＤセルは、接着剤を使用しなかった点を除き、比較実施例２と同一の条件下で作製した。セルを６５℃／９５％ＲＨに２４７時間曝露した。結果は、空気−ＣｈＬＣ境界でプレーナ状態反射の、同様なブルーシフトを示す。反射状態の色のブルーシフトは、しかしながら、比較実施例２及び３で観察されたものよりは小さかった。

実施例２−図２の構成
上記の２つの１２ピクセル基材を、２つの長い方の縁部に沿って、両面転写テープＰＳＡ（２５μｍの厚さの、２ｍｍ幅の３Ｍ（商標）Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ ８１７１）で積層した。この「チューブ」の中に組成物２を導入した。セルをラミネーターに通過させ、チューブを出る過剰な材料は拭き取られた。セルを１．２０ｍＷ／ｃｍ^２で１５分間、ＧＥのブラックライトの下で硬化に供した。硬化組成物とＰＳＡとの間にはっきりとしたボイドが観察された。セルを１５時間１２０℃に、次いで１６５時間１００℃に供した。反射プレーナ状態の明らかなブルーシフトは観察されなかった。

比較実施例５−図１の構成
比較実施例５のＣｈＣＬＤセルは、接着剤を使用しなかった点を除き、比較実施例２と同一の条件下で作製した。セルを９６時間８０℃に供し、空気−ＣｈＬＣ境界で、プレーナ状態反射のブルーシフトが観察された。セルは次いで、１３．５時間、１２０℃に供され、有意な青色着色が観察された。

比較実施例６−ボイドのない図４の構成
組成物２を、上記の２つの１２ピクセルの基材の間に塗布した。基材を積層し、過剰な配合物は拭き取った。１．２０ｍＷ／ｃｍ^２で１５分間、ＧＥのブラックライトの下で硬化を実施した。セルは次いで、ボイドが存在しなかった点を除き、ポリイミドフィルムテープ（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙからの３Ｍ ５４１３）を使用して封止した。特に、ポリイミドテープは、上方の連続ＩＴＯ基材及び下方の画素化基材のＩＴＯパッド領域に重ねられた。セルを９６時間８０℃に供し、空気−ＣｈＬＣ境界で、プレーナ状態反射のブルーシフトが観察された。セルを次いで、１３．５時間、１２０℃に供し、有意な青色の着色が観察された。

実施例３−図２の構成
上記の２つの１２ピクセルの基材を、２つの、長い方の縁部に沿って、６マイクロメートルのスペーサーを含有するＤＥＮＴＡＴＩＴＥ ＵＶ樹脂（Ｎａｇａｓｅ Ｃｈｅｍｔｅｘ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（日本、大阪）から入手可能）で積層した。接着剤の幅は約７ｍｍだった。接着剤の２つのストリップを、２７ｍＷ／ｃｍ^２に５分間曝露した。この「チューブ」の中に組成物９を導入した。セルをラミネーターに通過させ、チューブを出る過剰な材料は拭き取られた。セルを１．２０ｍＷ／ｃｍ^２で１５分間、ＧＥのブラックライトの下で硬化に供した。硬化材料と接着剤との間にはっきりとしたボイドが観察された。８５℃／８５％ＲＨにセルを６３９時間供した。反射プレーナ状態の明らかなブルーシフトは観察されなかった。

セルギャップ領域の最適化
組成物３〜８をそれぞれ、上記の２つの１２ピクセルの基材の間に塗布した。各セルを積層し、過剰な配合物は拭き取られた。１．２０ｍＷ／ｃｍ^２で１５分間、ＧＥのブラックライトの下で硬化を実施した。各試料に関して、電気−光学特性をＫｈａｎらに記載されているのと類似の駆動スキームに従って記録した。結果を表３に示す。組成物４に対応するＣｈＬＣＤセルに関して、３μｍのセルギャップ領域は、最小動作電圧で最適なコントラスト比を生じ、多重化可能（multiplexable）であることが認められた。

構成Ｂに冠する接着剤セルギャップ領域の最適化
３対の１２ピクセル基材を、２つの、長い方の縁部に沿って、それぞれを、６．２５、１２．５、及び１８．７５μｍの厚さを有するＰＳＡ（２ｍｍ幅の３Ｍ（商標）Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ ８１７１）を含む転写テープで積層した。各「チューブ」の中に組成物１を導入した。セルを別々にラミネーターに通過させ、チューブを出る過剰な材料は拭き取られた。セルを１．２０ｍＷ／ｃｍ^２で１５分間、ＧＥのブラックライトの下で硬化に供した。ＣｈＬＣ材料とＰＳＡとの間にはっきりとしたボイドが観察された。６．２５及び１２．５μｍの空隙部で、ボイド領域が組成物１によって侵入されている区域（それぞれ全体のボイド領域長さの１５％、２２％）が観察された。１８．７５μｍのセルに関して、この欠陥は最小であった（ボイド領域長さの２％）。

全てのセルを湿度チャンバに８５℃／８５％ＲＨで１０６３時間配置した。定期的にセルを引き出し、プレーナ及びフォーカルコニック状態の光学特性を測定した。特に、３つのセルそれぞれに以下の観察を行った：
６６時間後、接着剤−組成物１接触の区域は、プレーナ状態反射のカラーシフトのための粒成長核（nucleation sites）反射として機能した。色変化の進行は緑−飽和緑−青であった。

２６２時間後、色のブルーシフトは、粒成長核を超えて増加した。

１０６３時間後、カラーシフト区域の一部は、プレーナ状態であるときでさえ、透明になった。

２５μｍの空隙部を有する実施例１に関して上記のとおり、反射プレーナ状態の明らかなブルーシフトは観察されなかった。

Claims (23)

1. セルギャップによって分離されている、第１及び第２の対向する基材を含む液晶ディスプレイであって、前記セルギャップは、
   液晶組成物を含む内側液晶領域と、
   前記第１及び第２の対向する基材を一緒に接合するシーラントを含む、外側シーラント領域と、
   前記内側液晶領域と前記外側シーラント領域との間のボイド領域と、を含む、液晶ディスプレイ。
2. 内側ギャップが前記内側液晶領域によって形成され、外側ギャップが前記外側シーラント領域によって形成されて、前記外側ギャップは前記内側ギャップより大きい、又は、前記内側ギャップに等しい、請求項１に記載の液晶ディスプレイ。
3. 前記内側ギャップが約１．５〜約１０μｍである、請求項２に記載の液晶ディスプレイ。
4. 前記外側ギャップが約６μｍ〜約２００μｍである、請求項２に記載の液晶ディスプレイ。
5. 前記シーラントが感圧接着剤である、請求項１に記載の液晶ディスプレイ。
6. 前記外側ギャップが前記内側ギャップの約１〜約７０倍である、請求項５に記載の液晶ディスプレイ。
7. 前記シーラントが光硬化性又は熱硬化性材料である、請求項１に記載の液晶ディスプレイ。
8. 前記シーラントが約１．５〜約２００μｍの直径を有する粒子を含む、請求項１に記載の液晶ディスプレイ。
9. 前記液晶組成物がコレステリック液晶組成物を含む、請求項１に記載の液晶ディスプレイ。
10. 前記液晶組成物が光硬化性又は熱硬化性である、請求項１に記載の液晶ディスプレイ。
11. 前記液晶組成物がプレポリマー組成物を含み、前記プレポリマー組成物は、
    シラン含有（メタ）アクリレートモノマー、及び
    多官能性（メタ）アクリレートモノマーを含む、請求項１０に記載の液晶ディスプレイ。
12. 前記液晶組成物がプレポリマー組成物を含み、前記プレポリマー組成物は、
    シラン含有（メタ）アクリレートモノマー、
    （メタ）アクリル樹脂モノマー、及び
    多官能性（メタ）アクリレートモノマーを含む、請求項１０に記載の液晶ディスプレイ。
13. 前記液晶組成物が光硬化又は熱硬化される、請求項１に記載の液晶ディスプレイ。
14. 前記液晶組成物がプレポリマー組成物の硬化反応生成物を含み、前記プレポリマー組成物が、
    シラン含有（メタ）アクリレートモノマー、及び
    多官能性（メタ）アクリレートモノマーを含む、請求項１３に記載の液晶ディスプレイ。
15. 前記液晶組成物がプレポリマー組成物の硬化反応生成物を含み、前記プレポリマー組成物が、
    シラン含有（メタ）アクリレートモノマー、
    （メタ）アクリル樹脂モノマー、及び
    多官能性（メタ）アクリレートモノマーを含む、請求項１３に記載の液晶ディスプレイ。
16. 前記液晶組成物が約１．５〜約１０μｍの直径を有する粒子を含む、請求項１に記載の液晶ディスプレイ。
17. 前記第１及び第２の基材がポリマー基材、ガラス、又はこれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の液晶ディスプレイ。
18. 前記第１の基材が、その第１の内側表面上に第１の導電性材料を含み、前記第２の基材が、その第２の内側表面上に第２の導電性材料を含み、前記第１及び第２の内側表面は対向する表面である、請求項１に記載の液晶ディスプレイ。
19. デバイスをフォーカルコニック状態からプレーナ状態に切り換えるために必要な電圧が、約１００Ｖ未満である、請求項１に記載の液晶ディスプレイ。
20. 液晶ディスプレイを製造する方法であって、
    第１及び第２の基材を準備する工程と、
    前記第１及び第２の基材をシーラントを使用して一緒に付着させる工程であって、前記第１及び第２の基材は、セルギャップによって分離されている、工程と、
    液晶組成物を前記セルギャップの中に、前記液晶組成物が前記シーラントに接触しないように配置する工程と、を含む、製造方法。
21. 前記液晶組成物が光硬化性又は熱硬化性材料であり、前記液晶組成物を硬化する工程を更に含む、請求項２０に記載の方法。
22. 前記第１及び第２の基材を一緒に付着させる前記工程が、ロールツーロール装置で実施される、請求項２０に記載の方法。
23. 異なる色の、２つの光反射性液晶ディスプレイを含む、液晶ディスプレイ組立品であって、
    前記ディスプレイの少なくとも１つは、請求項１に記載の液晶ディスプレイを含む、液晶ディスプレイ組立品。

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