JP2614854B2 - 液晶光変調材料の製造方法 - Google Patents
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は一般的に液晶光制御技術に関するもので、
より詳細には、自然発生的に形成されて、合成重合体マ
トリックスの中に保有されている液晶微小滴の光変調分
散体から成る、例えばディスプレーに使用するための、
新しい液晶材料の製造に関するものである。
より詳細には、自然発生的に形成されて、合成重合体マ
トリックスの中に保有されている液晶微小滴の光変調分
散体から成る、例えばディスプレーに使用するための、
新しい液晶材料の製造に関するものである。
背景技術 液晶ディスプレー装置の商業的製造における最近の発
展は、在来のセル・タイプのディスプレーで遭遇するシ
ールの問題を回避するため、プラスチックシート等々の
中または上に種々に合体された液晶の光散乱特性を利用
することにより映像を表示する材料の方向へ向けられて
いる。これらの材料の表示特性は、捕捉された液晶の寸
法と形態とに依存している。散乱効率やオンおよびオフ
状態間のスイッチ時間などの特性は、液晶の個々の量の
径および密度により影響される。
展は、在来のセル・タイプのディスプレーで遭遇するシ
ールの問題を回避するため、プラスチックシート等々の
中または上に種々に合体された液晶の光散乱特性を利用
することにより映像を表示する材料の方向へ向けられて
いる。これらの材料の表示特性は、捕捉された液晶の寸
法と形態とに依存している。散乱効率やオンおよびオフ
状態間のスイッチ時間などの特性は、液晶の個々の量の
径および密度により影響される。
提案された種々のタイプの材料には、カプセル封じさ
れた液晶を含有する材料、および液晶が入り込む微小孔
をもった材料がある。
れた液晶を含有する材料、および液晶が入り込む微小孔
をもった材料がある。
液晶をカプセル封じするための従来の１つの提案はフ
ランス特許第2,139,537号に開示されていて、これはネ
マチック状態またはコレステリック状態の液晶材料と、
ポリビニルアルコールのような不混和性バインダーとの
水性エマルジョンを形成することを含んでいる。この混
合物は高速ブレンダーなどで乳化されて、バインダーに
よりカプセル封じされた液晶の小滴を形成する。カプセ
ル封じされた小滴は、ついで通常の導電性電極をもって
いる透明なプラスチック基質の上にコーチングされる。
同様な技術が米国特許第4,435,047号に記載されてい
る。
ランス特許第2,139,537号に開示されていて、これはネ
マチック状態またはコレステリック状態の液晶材料と、
ポリビニルアルコールのような不混和性バインダーとの
水性エマルジョンを形成することを含んでいる。この混
合物は高速ブレンダーなどで乳化されて、バインダーに
よりカプセル封じされた液晶の小滴を形成する。カプセ
ル封じされた小滴は、ついで通常の導電性電極をもって
いる透明なプラスチック基質の上にコーチングされる。
同様な技術が米国特許第4,435,047号に記載されてい
る。
プラスチックシートの開放または連通した微小孔をネ
マチック状態の、または他のタイプの液晶で満たす、他
の従来の提案は米国特許第4,048,358号に開示されてい
る。
マチック状態の、または他のタイプの液晶で満たす、他
の従来の提案は米国特許第4,048,358号に開示されてい
る。
液晶を機械的に閉じ込めるこれら従来の技術は或る欠
点をもっている。乳化によるカプセル封じは、比較的広
い範囲にわたるカプセル径を生じやすく、これは寸法分
級を必然的ならしめる。微小孔のあるプラスチック中へ
の吸収による捕捉は、液晶の漏出を防止するため微小孔
のシールの問題を生じる。
点をもっている。乳化によるカプセル封じは、比較的広
い範囲にわたるカプセル径を生じやすく、これは寸法分
級を必然的ならしめる。微小孔のあるプラスチック中へ
の吸収による捕捉は、液晶の漏出を防止するため微小孔
のシールの問題を生じる。
これらの光散乱装置を光散乱モードと光透過モードの
間で電気的操作することは、該装置またはその映像形成
セグメントを１つの状態では不透明に、他の状態では透
明にさせることになる。かような装置を、十分な熱の適
用により熱的操作して、液状で結晶性の、光散乱状態か
ら、等方性で光透過性状態への転移を起こさせること
は、材料を不透明から透き通った状態へスイッチさせる
ことになる。
間で電気的操作することは、該装置またはその映像形成
セグメントを１つの状態では不透明に、他の状態では透
明にさせることになる。かような装置を、十分な熱の適
用により熱的操作して、液状で結晶性の、光散乱状態か
ら、等方性で光透過性状態への転移を起こさせること
は、材料を不透明から透き通った状態へスイッチさせる
ことになる。
これらタイプの液晶ディスプレーの大多数の動作は、
映像を維持するために電気または熱のいずれかの外的な
場（field）を一定して適用することに依存している。
この動作モードは、例えば種々の英数字が創出され、続
いて種々の画素の一定した付勢と消勢とにより消去され
るような時間−温度ディスプレー用には望ましいが、製
造がより容易であることだけによって特徴づけられるの
でなく、適用した場の一定した存在に依存することのな
い映像表示によっても特徴づけられるディスプレー技術
をもつことが多くの場合に有益であろう。また、スイッ
チ時間がより速く、透明度が従来実現可能であったもの
より一層大きいことにより液晶ディスプレーを特徴づけ
ることも同じく有益であろう。
映像を維持するために電気または熱のいずれかの外的な
場（field）を一定して適用することに依存している。
この動作モードは、例えば種々の英数字が創出され、続
いて種々の画素の一定した付勢と消勢とにより消去され
るような時間−温度ディスプレー用には望ましいが、製
造がより容易であることだけによって特徴づけられるの
でなく、適用した場の一定した存在に依存することのな
い映像表示によっても特徴づけられるディスプレー技術
をもつことが多くの場合に有益であろう。また、スイッ
チ時間がより速く、透明度が従来実現可能であったもの
より一層大きいことにより液晶ディスプレーを特徴づけ
ることも同じく有益であろう。
かくして、従来の、液晶の塊体を、（ａ）重合体の鞘
の中に個々に入れ込みまたはカプセル封じした（そして
続いて密着した、しばしば支持層を有するシートまたは
その類似物を形成するように凝集され得る）、または
（ｂ）マトリックス形成材料の中にバッチとして埋め込
む（これは、ついで重合体シートまたはその類似物に変
換され得る）、かのいずれかである無数の粒子に機械的
に小分割する技術は、本発明とは区別されるべきもので
ある。かような技術に対する本発明の利点には、製造の
単純さ、液晶領域の寸法およびその不連続性に対する制
御の容易さ、ならびに論理的に無制限のディスプレー寸
法がある。その他の利点は後述から明らかになるであろ
う。
の中に個々に入れ込みまたはカプセル封じした（そして
続いて密着した、しばしば支持層を有するシートまたは
その類似物を形成するように凝集され得る）、または
（ｂ）マトリックス形成材料の中にバッチとして埋め込
む（これは、ついで重合体シートまたはその類似物に変
換され得る）、かのいずれかである無数の粒子に機械的
に小分割する技術は、本発明とは区別されるべきもので
ある。かような技術に対する本発明の利点には、製造の
単純さ、液晶領域の寸法およびその不連続性に対する制
御の容易さ、ならびに論理的に無制限のディスプレー寸
法がある。その他の利点は後述から明らかになるであろ
う。
本発明の開示 本発明に従えは、液晶ディレクタの配向を変えること
によって入射光が変調材料を透過するか又は散乱するよ
うに、固化した樹脂生成性組成物の屈折率に一致した常
光屈折率を有する液晶と、樹脂生成性組成物との均質溶
液を形成する工程と、 該樹脂生成性組成物を固化させることによって溶液か
らの液晶の相分離及び液晶相の自発的形成を誘導して固
化樹脂相で分散させた液晶相を生成せしめる工程とを含
んで成り、該液晶の相分離及び液晶相の自発的形成を誘
導する工程を樹脂生成性組成物の重合によって実施して
液晶相を樹脂マトリックス中に分散した微小滴の形状と
する光変調材料の製造方法が提供される。
によって入射光が変調材料を透過するか又は散乱するよ
うに、固化した樹脂生成性組成物の屈折率に一致した常
光屈折率を有する液晶と、樹脂生成性組成物との均質溶
液を形成する工程と、 該樹脂生成性組成物を固化させることによって溶液か
らの液晶の相分離及び液晶相の自発的形成を誘導して固
化樹脂相で分散させた液晶相を生成せしめる工程とを含
んで成り、該液晶の相分離及び液晶相の自発的形成を誘
導する工程を樹脂生成性組成物の重合によって実施して
液晶相を樹脂マトリックス中に分散した微小滴の形状と
する光変調材料の製造方法が提供される。
本発明に従えば、また、液晶ディレクタの配向を変え
ることによって入射光が変調材料を透過するか又は散乱
するように、固化した樹脂生成性組成物の屈折率に一致
した常光屈折率を有する液晶と、樹脂生成性組成物との
均質溶液を形成する工程と、 該樹脂生成性組成物を固化させることによって液晶の
相分離及び液晶相の自発的形成を誘導して固化樹脂相で
分散させた液晶相を生成せしめる工程とを含んで成り、
液晶及び樹脂生成性組成物の均質溶液を形成する工程を
溶剤を用いて実施し、そして溶液からの液晶の相分離及
び液晶相の自発的形成の誘導工程を溶剤の除去によって
実施して液晶相を樹脂マトリックス中に分散した微小滴
の形状とする光変調材料の製造方法が提供される。
ることによって入射光が変調材料を透過するか又は散乱
するように、固化した樹脂生成性組成物の屈折率に一致
した常光屈折率を有する液晶と、樹脂生成性組成物との
均質溶液を形成する工程と、 該樹脂生成性組成物を固化させることによって液晶の
相分離及び液晶相の自発的形成を誘導して固化樹脂相で
分散させた液晶相を生成せしめる工程とを含んで成り、
液晶及び樹脂生成性組成物の均質溶液を形成する工程を
溶剤を用いて実施し、そして溶液からの液晶の相分離及
び液晶相の自発的形成の誘導工程を溶剤の除去によって
実施して液晶相を樹脂マトリックス中に分散した微小滴
の形状とする光変調材料の製造方法が提供される。
本発明に従えば、更に、液晶ディレクタの配向を変え
ることによって入射光が変調材料を透過するか又は散乱
するように、固化した樹脂生成性組成物の屈折率に一致
した常光屈折率を有する液晶と、樹脂生成性組成物との
均質溶液を形成する工程と、 該樹脂生成性組成物を固化させることによって液晶の
相分離及び液晶相の自発的形成を誘導して固化樹脂相で
分散させた液晶相を生成せしめる工程とを含んで成り、
液晶及び樹脂生成性組成物の均質溶液を形成する工程を
溶剤を用いて実施し、そして溶液からの液晶の相分離及
び液晶相の自発的形成の誘導工程を溶剤の除去によって
実施して液晶相を樹脂マトリックス中に分散した微小滴
の形状とする光変調材料の製造方法において、 選定した平均径の液晶微小滴が生成した際に相分離を
終了させることによって微小滴の成長を制御する工程を
含む光変調材料の製造方法が提供される。
ることによって入射光が変調材料を透過するか又は散乱
するように、固化した樹脂生成性組成物の屈折率に一致
した常光屈折率を有する液晶と、樹脂生成性組成物との
均質溶液を形成する工程と、 該樹脂生成性組成物を固化させることによって液晶の
相分離及び液晶相の自発的形成を誘導して固化樹脂相で
分散させた液晶相を生成せしめる工程とを含んで成り、
液晶及び樹脂生成性組成物の均質溶液を形成する工程を
溶剤を用いて実施し、そして溶液からの液晶の相分離及
び液晶相の自発的形成の誘導工程を溶剤の除去によって
実施して液晶相を樹脂マトリックス中に分散した微小滴
の形状とする光変調材料の製造方法において、 選定した平均径の液晶微小滴が生成した際に相分離を
終了させることによって微小滴の成長を制御する工程を
含む光変調材料の製造方法が提供される。
本発明に従えば、更にまた、液晶ディレクタの配向を
変えることによって入射光が変調材料を透過するか又は
散乱するように、固化した樹脂生成性組成物の屈折率に
一致した常光屈折率を有する液晶と、樹脂生成性組成物
との均質溶液を形成する工程と、 該樹脂生成性組成物を固化させることによって液晶の
相分離及び液晶相の自発的形成を誘導して固化樹脂相で
分散させた液晶相を生成せしめる工程とを含んで成り、
液晶及び樹脂生成性組成物の均質溶液を形成する工程を
溶剤を用いて実施し、そして溶液からの液晶の相分離及
び液晶相の自発的形成の誘導工程を溶剤の除去によって
実施して液晶相を樹脂マトリックス中に分散した微小滴
の形状とする光変調材料の製造方法において、 樹脂マトリックスを加熱軟化せしめ、軟化した樹脂マ
トリックス中に液晶ディレクタを配向せしめ、そしてそ
の後マトリックスを再固化せしめる工程を更に含む光変
調材料の製造方法が提供される。
変えることによって入射光が変調材料を透過するか又は
散乱するように、固化した樹脂生成性組成物の屈折率に
一致した常光屈折率を有する液晶と、樹脂生成性組成物
との均質溶液を形成する工程と、 該樹脂生成性組成物を固化させることによって液晶の
相分離及び液晶相の自発的形成を誘導して固化樹脂相で
分散させた液晶相を生成せしめる工程とを含んで成り、
液晶及び樹脂生成性組成物の均質溶液を形成する工程を
溶剤を用いて実施し、そして溶液からの液晶の相分離及
び液晶相の自発的形成の誘導工程を溶剤の除去によって
実施して液晶相を樹脂マトリックス中に分散した微小滴
の形状とする光変調材料の製造方法において、 樹脂マトリックスを加熱軟化せしめ、軟化した樹脂マ
トリックス中に液晶ディレクタを配向せしめ、そしてそ
の後マトリックスを再固化せしめる工程を更に含む光変
調材料の製造方法が提供される。
本発明に従えば、更にまた、液晶ディレクタの配向を
変えることによって入射光が変調材料を透過するか又は
散乱するように、固化した樹脂生成性組成物の屈折率に
一致した常光屈折率を有する液晶と、樹脂生成性組成物
との均質溶液を形成する工程と、 該樹脂生成性組成物を固化させることによって液晶の
相分離及び液晶相の自発的形成を誘導して固化樹脂相で
分散させた液晶相を生成せしめる工程とを含んで成り、
液晶及び樹脂生成性組成物の均質溶液を形成する工程を
溶剤を用いて実施し、そして溶液からの液晶の相分離及
び液晶相の自発的形成の誘導工程を溶剤の除去によって
実施して液晶相を樹脂マトリックス中に分散した微小滴
の形状とする光変調材料の製造方法において、 液晶ディレクタを配向させるのに十分な電場又は磁場
の存在下に、マトリックス生成性組成物を固化せしめる
工程を実施する光変調材料の製造方法が提供される。
変えることによって入射光が変調材料を透過するか又は
散乱するように、固化した樹脂生成性組成物の屈折率に
一致した常光屈折率を有する液晶と、樹脂生成性組成物
との均質溶液を形成する工程と、 該樹脂生成性組成物を固化させることによって液晶の
相分離及び液晶相の自発的形成を誘導して固化樹脂相で
分散させた液晶相を生成せしめる工程とを含んで成り、
液晶及び樹脂生成性組成物の均質溶液を形成する工程を
溶剤を用いて実施し、そして溶液からの液晶の相分離及
び液晶相の自発的形成の誘導工程を溶剤の除去によって
実施して液晶相を樹脂マトリックス中に分散した微小滴
の形状とする光変調材料の製造方法において、 液晶ディレクタを配向させるのに十分な電場又は磁場
の存在下に、マトリックス生成性組成物を固化せしめる
工程を実施する光変調材料の製造方法が提供される。
本発明に従えば、更にまた、液晶ディレクタの配向を
変えることによって入射光が変調材料を透過するか又は
散乱するように、固化した樹脂生成性組成物の屈折率に
一致した常光屈折率を有する液晶と、樹脂生成性組成物
との均質溶液を形成する工程と、 該樹脂生成性組成物を固化させることによって液晶の
相分離及び液晶相の自発的形成を誘導して固化樹脂相で
分散させた液晶相を生成せしめる工程とを含んで成り、
樹脂生成性組成物を加熱して液晶を溶解することによっ
て液晶及び樹脂生成性組成物の均質溶液を形成し、次い
で該均質溶液の温度を低下させて相分離を誘導して自発
的に液晶相を形成させる工程を実施して液晶相を樹脂マ
トリックス中に分散した微小滴の形状とする光変調材料
の製造方法が提供される。
変えることによって入射光が変調材料を透過するか又は
散乱するように、固化した樹脂生成性組成物の屈折率に
一致した常光屈折率を有する液晶と、樹脂生成性組成物
との均質溶液を形成する工程と、 該樹脂生成性組成物を固化させることによって液晶の
相分離及び液晶相の自発的形成を誘導して固化樹脂相で
分散させた液晶相を生成せしめる工程とを含んで成り、
樹脂生成性組成物を加熱して液晶を溶解することによっ
て液晶及び樹脂生成性組成物の均質溶液を形成し、次い
で該均質溶液の温度を低下させて相分離を誘導して自発
的に液晶相を形成させる工程を実施して液晶相を樹脂マ
トリックス中に分散した微小滴の形状とする光変調材料
の製造方法が提供される。
本発明に従えば、更にまた、液晶ディレクタの配向を
変えることによって入射光が変調材料を透過するか又は
散乱するように、固化した樹脂生成性組成物の屈折率に
一致した常光屈折率を有する液晶と、樹脂生成性組成物
との均質溶液を形成する工程と、 該樹脂生成性組成物を固化させることによって液晶の
相分離及び液晶相の自発的形成を誘導して固化樹脂相で
分散させた液晶相を生成せしめる工程とを含んで成り、
樹脂生成性組成物を加熱して液晶を溶解することによっ
て液晶及び樹脂生成性組成物の均質溶液を形成し、次い
で該均質溶液の温度を低下させて相分離を誘導して自発
的に液晶相を形成させる工程を実施して液晶相を樹脂マ
トリックス中に分散した微小滴の形状とする光変調材料
の製造方法において 選定した平均径の液晶微小滴が生成した際に相分離を
終了させることによって微小滴の成長を制御する工程を
含む光変調材料の製造方法が提供される。
変えることによって入射光が変調材料を透過するか又は
散乱するように、固化した樹脂生成性組成物の屈折率に
一致した常光屈折率を有する液晶と、樹脂生成性組成物
との均質溶液を形成する工程と、 該樹脂生成性組成物を固化させることによって液晶の
相分離及び液晶相の自発的形成を誘導して固化樹脂相で
分散させた液晶相を生成せしめる工程とを含んで成り、
樹脂生成性組成物を加熱して液晶を溶解することによっ
て液晶及び樹脂生成性組成物の均質溶液を形成し、次い
で該均質溶液の温度を低下させて相分離を誘導して自発
的に液晶相を形成させる工程を実施して液晶相を樹脂マ
トリックス中に分散した微小滴の形状とする光変調材料
の製造方法において 選定した平均径の液晶微小滴が生成した際に相分離を
終了させることによって微小滴の成長を制御する工程を
含む光変調材料の製造方法が提供される。
本発明に従えば、液晶ディレクタの配向を変えること
によって入射光が変調材料を透過するか又は散乱するよ
うに、固化した樹脂生成性組成物の屈折率に一致した常
光屈折率を有する液晶と、樹脂生成性組成物との均質溶
液を形成する工程と、 該樹脂生成性組成物を固化させることによって液晶の
相分離及び液晶相の自発的形成を誘導して固化樹脂相で
分散させた液晶相を生成せしめる工程とを含んで成り、
樹脂生成性組成物を加熱して液晶を溶解することによっ
て液晶及び樹脂生成性組成物の均質溶液を形成し、次い
で該均質溶液の温度を低下させて相分離を誘導して自発
的に液晶相を形成させる工程を実施して液晶相を樹脂マ
トリックス中に分散した微小滴の形状とする光変調材料
の製造方法において 樹脂マトリックスを加熱軟化せしめ、軟化した樹脂マ
トリックス中に液晶ディレクタを配向せしめ、そしてそ
の後マトリックスを再固化せしめる工程を更に含む光変
調材料の製造方法が提供される。
によって入射光が変調材料を透過するか又は散乱するよ
うに、固化した樹脂生成性組成物の屈折率に一致した常
光屈折率を有する液晶と、樹脂生成性組成物との均質溶
液を形成する工程と、 該樹脂生成性組成物を固化させることによって液晶の
相分離及び液晶相の自発的形成を誘導して固化樹脂相で
分散させた液晶相を生成せしめる工程とを含んで成り、
樹脂生成性組成物を加熱して液晶を溶解することによっ
て液晶及び樹脂生成性組成物の均質溶液を形成し、次い
で該均質溶液の温度を低下させて相分離を誘導して自発
的に液晶相を形成させる工程を実施して液晶相を樹脂マ
トリックス中に分散した微小滴の形状とする光変調材料
の製造方法において 樹脂マトリックスを加熱軟化せしめ、軟化した樹脂マ
トリックス中に液晶ディレクタを配向せしめ、そしてそ
の後マトリックスを再固化せしめる工程を更に含む光変
調材料の製造方法が提供される。
本発明に従えば、更にまた、液晶ディレクタの配向を
変えることによって入射光が変調材料を透過するか又は
散乱するように、固化した樹脂生成性組成物の屈折率に
一致した常光屈折率を有する液晶と、樹脂生成性組成物
との均質溶液を形成する工程と、 該樹脂生成性組成物を固化させることによって液晶の
相分離及び液晶相の自発的形成を誘導して固化樹脂相で
分散させた液晶相を生成せしめる工程とを含んで成り、
樹脂生成性組成物を加熱して液晶を溶解することによっ
て液晶及び樹脂生成性組成物の均質溶液を形成し、次い
で該均質溶液の温度を低下させて相分離を誘導して自発
的に液晶相を形成させる工程を実施して液晶相を樹脂マ
トリックス中に分散した微小滴の形状とする光変調材料
の製造方法において 液晶ディレクタを配向させるのに十分な電場又は磁場
の存在下に、マトリックス生成性組成物を固化せしめる
工程を実施する光変調材料の製造方法が提供される。
変えることによって入射光が変調材料を透過するか又は
散乱するように、固化した樹脂生成性組成物の屈折率に
一致した常光屈折率を有する液晶と、樹脂生成性組成物
との均質溶液を形成する工程と、 該樹脂生成性組成物を固化させることによって液晶の
相分離及び液晶相の自発的形成を誘導して固化樹脂相で
分散させた液晶相を生成せしめる工程とを含んで成り、
樹脂生成性組成物を加熱して液晶を溶解することによっ
て液晶及び樹脂生成性組成物の均質溶液を形成し、次い
で該均質溶液の温度を低下させて相分離を誘導して自発
的に液晶相を形成させる工程を実施して液晶相を樹脂マ
トリックス中に分散した微小滴の形状とする光変調材料
の製造方法において 液晶ディレクタを配向させるのに十分な電場又は磁場
の存在下に、マトリックス生成性組成物を固化せしめる
工程を実施する光変調材料の製造方法が提供される。
以下の本発明のすべての特色には、光透過性であるべ
き、合成樹脂マトリックス生成組成物に液晶を入れた溶
液からマトリックスの凝固中に液晶微小滴を自然発生的
に形成することを含む。かような形成は、実質的に均一
間隔で、実質的に均一寸法である微小滴を生じやすい。
簡単のため、かような形成を“相分離”の１つと我々は
云う。マトリックスは熱硬化性または熱可塑性樹脂（重
合体）であり得る。
き、合成樹脂マトリックス生成組成物に液晶を入れた溶
液からマトリックスの凝固中に液晶微小滴を自然発生的
に形成することを含む。かような形成は、実質的に均一
間隔で、実質的に均一寸法である微小滴を生じやすい。
簡単のため、かような形成を“相分離”の１つと我々は
云う。マトリックスは熱硬化性または熱可塑性樹脂（重
合体）であり得る。
ここで１つの特色は、光散乱性の液晶微小滴を含有す
る材料である。これは熱的、電気的、機械的および電磁
気的に処理して、この材料を可逆的に光散乱モードと光
透過モードの間で切り替えられるようにすることが可能
である。さらに、この材料はひずみに対し光学的に応答
性があり、そのため張力下では平面偏光の１成分を透過
させ、他の成分を散乱させる偏光子として働く。その
上、電場または磁場の存在下でのその相分離は、この材
料に電気的に処理し得る偏光子として機能させることが
できる。
る材料である。これは熱的、電気的、機械的および電磁
気的に処理して、この材料を可逆的に光散乱モードと光
透過モードの間で切り替えられるようにすることが可能
である。さらに、この材料はひずみに対し光学的に応答
性があり、そのため張力下では平面偏光の１成分を透過
させ、他の成分を散乱させる偏光子として働く。その
上、電場または磁場の存在下でのその相分離は、この材
料に電気的に処理し得る偏光子として機能させることが
できる。
本発明の光散乱性材料は、熱可塑性であるなら、製造
の容易さと単なる加熱および冷却により再加工される能
力により特徴づけられる。本発明の他の特色は、液状の
結晶性の相から等方性の相への転移温度がマトリックス
の軟化温度より高い液晶と熱可塑性樹脂とから製造され
る材料にある。これは可逆的な、場と独立の（field-in
dependent）メモリ（熱可塑性映像メモリ）を発揮す
る。
の容易さと単なる加熱および冷却により再加工される能
力により特徴づけられる。本発明の他の特色は、液状の
結晶性の相から等方性の相への転移温度がマトリックス
の軟化温度より高い液晶と熱可塑性樹脂とから製造され
る材料にある。これは可逆的な、場と独立の（field-in
dependent）メモリ（熱可塑性映像メモリ）を発揮す
る。
本発明のさらに他の特色は、液晶の正常屈折率と、融
け込んだ液晶をいくらか含有しているマトリックスとが
きわめて密接に一致している熱可塑性ディスプレー材料
であり、かような材料はミリセカンド以下のスイッチ時
間、90％のオーダーの透明度、および電気光学メモリを
有するように作ることができる。かような材料は高い電
気抵抗度と誘電率をもつように製造することができるの
で２つの電極間で荷電された時電荷を保持するコンデン
サとして働き、それにより液晶の微小滴の光軸は整合し
たままであり、映像は電圧が切られてしまった後も保持
される（静電映像メモリ）。
け込んだ液晶をいくらか含有しているマトリックスとが
きわめて密接に一致している熱可塑性ディスプレー材料
であり、かような材料はミリセカンド以下のスイッチ時
間、90％のオーダーの透明度、および電気光学メモリを
有するように作ることができる。かような材料は高い電
気抵抗度と誘電率をもつように製造することができるの
で２つの電極間で荷電された時電荷を保持するコンデン
サとして働き、それにより液晶の微小滴の光軸は整合し
たままであり、映像は電圧が切られてしまった後も保持
される（静電映像メモリ）。
本発明のさらに他の特色は、微小滴の寸法が相分離中
に液晶微小滴のの成長速度を調節することにより規制さ
れ、かつ微小滴の成長が選定された平均径に達した時点
でマトリックスの凝固により停止されるような光変調材
料にある。上述の方法で調製された時、液晶微小滴は均
一寸法と間隔であり、かつ約0.2ミクロンから上の範囲
の径であることが観察されている。温度、相対濃度およ
び材料選択が成長速度とその結果の微小滴寸法、および
密度を決定する。成長速度の制御は、コントラストおよ
び応答時間などの表示特性が最適化された液晶表示装置
の製造を可能にする。
に液晶微小滴のの成長速度を調節することにより規制さ
れ、かつ微小滴の成長が選定された平均径に達した時点
でマトリックスの凝固により停止されるような光変調材
料にある。上述の方法で調製された時、液晶微小滴は均
一寸法と間隔であり、かつ約0.2ミクロンから上の範囲
の径であることが観察されている。温度、相対濃度およ
び材料選択が成長速度とその結果の微小滴寸法、および
密度を決定する。成長速度の制御は、コントラストおよ
び応答時間などの表示特性が最適化された液晶表示装置
の製造を可能にする。
上述の光変調材料に加えて、この発明のさらに別の特
色は、光の切り替え（light switching）および偏光の
ための電気的応答性がある電気的に処理可能な装置であ
って、その構造中に光変調材料、例えば本発明のシート
またはフィルムをもっている装置にある。さらに別の特
色は広く、意図した（intentive）光変調材料を作るた
めの相分離方法、具体的な相分離技術、ならびに微小滴
寸法の制御、成分の選択、材料の再加工工、偏光性にし
または種々な方向からの光に対し特に透明にすること、
および上述した、且つ光変調材料そのものについて以下
に述べるような、整合した電場または磁場中でのマトリ
ックスの凝固のための改良にある。
色は、光の切り替え（light switching）および偏光の
ための電気的応答性がある電気的に処理可能な装置であ
って、その構造中に光変調材料、例えば本発明のシート
またはフィルムをもっている装置にある。さらに別の特
色は広く、意図した（intentive）光変調材料を作るた
めの相分離方法、具体的な相分離技術、ならびに微小滴
寸法の制御、成分の選択、材料の再加工工、偏光性にし
または種々な方向からの光に対し特に透明にすること、
および上述した、且つ光変調材料そのものについて以下
に述べるような、整合した電場または磁場中でのマトリ
ックスの凝固のための改良にある。
さらに他の特徴および長所は、本発明の最良の態様に
ついての以下の記述と添付図面とから当業者には明白と
なるであろう。
ついての以下の記述と添付図面とから当業者には明白と
なるであろう。
図面の簡単な説明 第1,2,4,5（ａ）,6（ａ）,6（ｂ）,9,10,11,13Aおよ
び13B図は本発明の三次元シート材料の切片を略示的に
示す断面立面図で、本発明の連続シートを構成する樹脂
（重合体）マトリックスに含まれる液晶のいくつかの微
小滴を表わしている。
び13B図は本発明の三次元シート材料の切片を略示的に
示す断面立面図で、本発明の連続シートを構成する樹脂
（重合体）マトリックスに含まれる液晶のいくつかの微
小滴を表わしている。
第3,5（ｂ）,7（ａ）,7（ｂ）および８図はかような
シートが装置の一要素を形成している状態の略示図であ
る。
シートが装置の一要素を形成している状態の略示図であ
る。
より詳細に、第１図は等方性相にある微小滴をもつ透
明シートを示し、 第２図は液状結晶性相にある液晶微小滴をもつ不透明
シートを示し、 第３図は透明状態のシートを含む電気的に起動される
装置を示し、 第４図は伸長状態にあるシートを示し、 第５（ａ）図はシート平面の方向に適用された場の中
で相分離されたシートを示し、 第５（ｂ）図は第５（ａ）図のシートを含む電気的に
起動される装置を示し、 第６（ａ）図はフィルム面に直角な場の中で硬化され
たシートを示し、 第６（ｂ）図はフィルム面の方向に適用された場の中
にある第６（ａ）図のシートを示し、 第７（ａ）図は応力をかけた状態のシートを示し、 第７（ｂ）図は第７（ａ）図のシートを含み電気的に
起動される装置を示し、 第８図は一部が電気的に作動される電極の間にある熱
可塑性シートを示し、 第９図は電場を除いた第８図のシートを示し、 第10図は不透明なフォーカルコニック構造（focal co
nic texture）状態にあるスメクチックＡ液晶の微小滴
を含有するシートを示し、 第11図は透明状態にある第10図のシートを示し、 第12図は本発明の材料の顕微鏡写真を示し、 第13A図および第13B図は液晶微小滴に入射する光の散
乱または視角を略示し、 第14図は液晶とマトリックス生成組成物の二元混合物
の平衡相グラフを示し、 第15図は液晶とマトリックス生成組成物の三元混合物
の平衡相グラフを示し、 第16図は本発明の材料の製造工程の順序の略示図であ
り、 第17図は平均滴径（縦軸）と本発明の材料の冷却速度
（横軸）とのグラフである。
明シートを示し、 第２図は液状結晶性相にある液晶微小滴をもつ不透明
シートを示し、 第３図は透明状態のシートを含む電気的に起動される
装置を示し、 第４図は伸長状態にあるシートを示し、 第５（ａ）図はシート平面の方向に適用された場の中
で相分離されたシートを示し、 第５（ｂ）図は第５（ａ）図のシートを含む電気的に
起動される装置を示し、 第６（ａ）図はフィルム面に直角な場の中で硬化され
たシートを示し、 第６（ｂ）図はフィルム面の方向に適用された場の中
にある第６（ａ）図のシートを示し、 第７（ａ）図は応力をかけた状態のシートを示し、 第７（ｂ）図は第７（ａ）図のシートを含み電気的に
起動される装置を示し、 第８図は一部が電気的に作動される電極の間にある熱
可塑性シートを示し、 第９図は電場を除いた第８図のシートを示し、 第10図は不透明なフォーカルコニック構造（focal co
nic texture）状態にあるスメクチックＡ液晶の微小滴
を含有するシートを示し、 第11図は透明状態にある第10図のシートを示し、 第12図は本発明の材料の顕微鏡写真を示し、 第13A図および第13B図は液晶微小滴に入射する光の散
乱または視角を略示し、 第14図は液晶とマトリックス生成組成物の二元混合物
の平衡相グラフを示し、 第15図は液晶とマトリックス生成組成物の三元混合物
の平衡相グラフを示し、 第16図は本発明の材料の製造工程の順序の略示図であ
り、 第17図は平均滴径（縦軸）と本発明の材料の冷却速度
（横軸）とのグラフである。
発明を実施するための最良の態様 明細書および請求の範囲で使用するものとして“合成
樹脂マトリックス生成組成物”または“マトリックス生
成組成物”という語は、生成物の凝固した樹脂（重合
体）を供給する材料を定義する意味である。好適な、溶
解した液晶を伴う、または伴わないマトリックス生成組
成物およびその結果生じる固体状光変調材料はすべてか
なり疎水性であると認められる。
樹脂マトリックス生成組成物”または“マトリックス生
成組成物”という語は、生成物の凝固した樹脂（重合
体）を供給する材料を定義する意味である。好適な、溶
解した液晶を伴う、または伴わないマトリックス生成組
成物およびその結果生じる固体状光変調材料はすべてか
なり疎水性であると認められる。
かような固体樹脂は、本発明の目的上、以下のような
マトリックス生成組成物により供給され得る。
マトリックス生成組成物により供給され得る。
ｉ）樹脂と、それと共に例えば付加重合または縮重合に
よって有用な固体（固化した）状態に重合し得る（すな
わち、それによって微小滴の寸法と位置が、さらに付課
された応力なくして、光学装置内で固定される）物質と
の混合物、典型的にエポキシまたはポリウレタン樹脂と
その硬化剤との流動状混合物。好適なポリウレタン樹脂
は高い引張り強さおよび引裂き強さをもっている。適当
なポリウレタン生成混合物は、トルエンジイソシアネー
ト、ポリエーテルグリコール、メチレンビスイソオルト
クロロアニリン、および種々のポリオールに基づく混合
物である。不飽和ポリエステル樹脂を重合性モノマー例
えばスチレンに入れた溶液も熱硬化性マトリックスを生
成し得る。
よって有用な固体（固化した）状態に重合し得る（すな
わち、それによって微小滴の寸法と位置が、さらに付課
された応力なくして、光学装置内で固定される）物質と
の混合物、典型的にエポキシまたはポリウレタン樹脂と
その硬化剤との流動状混合物。好適なポリウレタン樹脂
は高い引張り強さおよび引裂き強さをもっている。適当
なポリウレタン生成混合物は、トルエンジイソシアネー
ト、ポリエーテルグリコール、メチレンビスイソオルト
クロロアニリン、および種々のポリオールに基づく混合
物である。不飽和ポリエステル樹脂を重合性モノマー例
えばスチレンに入れた溶液も熱硬化性マトリックスを生
成し得る。
ii）加温すると液晶を劣化させることなく溶解すること
ができ、ついで冷却すると有用な固体状態に液晶を微小
滴として晶出させることのできる熱可塑性樹脂（重合
体）。これには典型的に、或る種の熱可塑性エポキシ樹
脂、およびビニルブチラール、アルキルアクリレート、
スチレンおよびアルキル置換スチレン、イソブチレン、
ビニルクロライド、ブタジエン、メチルブテンおよびビ
ニルアセテートを含む種々のポリマーまたはコポリマー
がある。
ができ、ついで冷却すると有用な固体状態に液晶を微小
滴として晶出させることのできる熱可塑性樹脂（重合
体）。これには典型的に、或る種の熱可塑性エポキシ樹
脂、およびビニルブチラール、アルキルアクリレート、
スチレンおよびアルキル置換スチレン、イソブチレン、
ビニルクロライド、ブタジエン、メチルブテンおよびビ
ニルアセテートを含む種々のポリマーまたはコポリマー
がある。
iii）液晶および揮発性の溶剤と液晶を劣化させること
のない温度で均質な溶液を作ることができ、ついで、例
えば必要または望ましければ加温と場合により冷却を使
って蒸発などにより溶剤を追い出す（やはり劣化なし
に）ことにより凝固させて微小滴に晶出させることがで
きる熱可塑性樹脂（重合体）。ならびに、 iv）液状で液晶を溶解し、ついで液晶の劣化を排除する
条件下で有用な固体を形成するように重合させた時液晶
を微小滴として晶出させる重合性のモノマー、ダイマ
ー、オリゴマーおよびプレポリマーならびにそれらの混
合物。かような重合性マトリックス生成組成物にはスチ
レン、アルキルアクリレート、ブタジエン、ならびにこ
れらモノマーの１種またはそれ以上のモノマー単位を含
む種々のダイマー、オリゴマーおよびプレポリマーがあ
る。
のない温度で均質な溶液を作ることができ、ついで、例
えば必要または望ましければ加温と場合により冷却を使
って蒸発などにより溶剤を追い出す（やはり劣化なし
に）ことにより凝固させて微小滴に晶出させることがで
きる熱可塑性樹脂（重合体）。ならびに、 iv）液状で液晶を溶解し、ついで液晶の劣化を排除する
条件下で有用な固体を形成するように重合させた時液晶
を微小滴として晶出させる重合性のモノマー、ダイマ
ー、オリゴマーおよびプレポリマーならびにそれらの混
合物。かような重合性マトリックス生成組成物にはスチ
レン、アルキルアクリレート、ブタジエン、ならびにこ
れらモノマーの１種またはそれ以上のモノマー単位を含
む種々のダイマー、オリゴマーおよびプレポリマーがあ
る。
ここで揮発性溶剤は、実際問題として、大気圧で、好
ましくは約100℃より高くない通常の沸点を有するもの
であるべきであるが、場合により高い、例えば150℃の
沸点も許容され得る。かような揮発性溶剤はまた、本発
明の目的では重合、特に熱可塑性マトリックスを作る重
合を含めた操作において液晶の温度を制御し、かつその
溶解を助けるのにも有用であり得る。
ましくは約100℃より高くない通常の沸点を有するもの
であるべきであるが、場合により高い、例えば150℃の
沸点も許容され得る。かような揮発性溶剤はまた、本発
明の目的では重合、特に熱可塑性マトリックスを作る重
合を含めた操作において液晶の温度を制御し、かつその
溶解を助けるのにも有用であり得る。
“相分離”は上に定義した。合成樹脂マトリックス生
成組成物中に、マトリックスの凝固の時に等方性の相と
して存在する均質溶解物からの異方性液晶微小滴の自然
発生的な出現について簡単に触れておくのは都合よいこ
とである。規制された相分離は、下記の方法の１つまた
はそれ以上を使って、かような溶液からかような凝固し
た重合体マトリックスが如何に生成され得るかに依存し
て種々の方法で実行され得る。
成組成物中に、マトリックスの凝固の時に等方性の相と
して存在する均質溶解物からの異方性液晶微小滴の自然
発生的な出現について簡単に触れておくのは都合よいこ
とである。規制された相分離は、下記の方法の１つまた
はそれ以上を使って、かような溶液からかような凝固し
た重合体マトリックスが如何に生成され得るかに依存し
て種々の方法で実行され得る。
ｉ）典型的に熱、触媒（紫外線を含むが、それに限定さ
れない）、電子ビームまたはフリーラジカル触媒もしく
はその他の有効触媒物質の導入を使用して、マトリツク
ス生成組成物の諸成分の１つまたは混合物を重合させる
ことによる。
れない）、電子ビームまたはフリーラジカル触媒もしく
はその他の有効触媒物質の導入を使用して、マトリツク
ス生成組成物の諸成分の１つまたは混合物を重合させる
ことによる。
ii）熱可塑性マトリックス生成組成物を冷却すること
（熱ゲル化）による。
（熱ゲル化）による。
iii）通常固体の熱可塑性合成樹脂の揮発性溶剤溶液
（この溶液は液晶を溶解する）のマトリックス生成組成
物から揮発性溶剤を気化させることによる。この気化
は、加温および／または冷却により任意助成または制御
される。かような樹脂は予備形成した状態で入手する
か、または目的に合わせて重合により作ってもよい。
（この溶液は液晶を溶解する）のマトリックス生成組成
物から揮発性溶剤を気化させることによる。この気化
は、加温および／または冷却により任意助成または制御
される。かような樹脂は予備形成した状態で入手する
か、または目的に合わせて重合により作ってもよい。
相分離の前に、溶解した液晶は入射光を散乱させると
は見えず、溶液は清澄に見える。
は見えず、溶液は清澄に見える。
“凝固した合成樹脂（重合体）マトリックス”とは、
引き続いてマトリックスに機械的または電気的な応力を
加えなくても、光変調装置の或る実際的な用途において
液晶微小滴の寸法と形を固定するものをいう。かような
凝固の後、特別な機械的または電気的応力をマトリック
スに適用することを特定の操作特性をもたらすために使
用することができる。明らかに、用途が高温である時は
低温軟化性の熱可塑性マトリックスの採用を排除するで
あろうから、別のタイプ例えば熱硬化性を必要とするで
あろう。ここで合成樹脂（重合体）マトリックスの凝固
とは、“硬化（キュアリング）”、“固化”、または
“硬質化（ハードニング）”ということもできる。その
結果の固体マトリックスは、可撓性または柔軟性または
硬質であり得、換言すれば用途に対し微小滴の寸法と形
をかようなマトリックス中に固定するのに十分な固体状
であり得る。 明細書および請求の範囲で使用するもの
として、“熱可塑性樹脂”という語はその通常の意味で
使用されており、これには熱軟化し、ついで冷却で再凝
固され得る合成樹脂または重合体が含まれる。熱を適用
した時の熱可塑性樹脂の“熱軟化”は転移温度範囲にわ
たって起こり得るもので 必ずしも明確な境界づけによ
り特徴づけられない。
引き続いてマトリックスに機械的または電気的な応力を
加えなくても、光変調装置の或る実際的な用途において
液晶微小滴の寸法と形を固定するものをいう。かような
凝固の後、特別な機械的または電気的応力をマトリック
スに適用することを特定の操作特性をもたらすために使
用することができる。明らかに、用途が高温である時は
低温軟化性の熱可塑性マトリックスの採用を排除するで
あろうから、別のタイプ例えば熱硬化性を必要とするで
あろう。ここで合成樹脂（重合体）マトリックスの凝固
とは、“硬化（キュアリング）”、“固化”、または
“硬質化（ハードニング）”ということもできる。その
結果の固体マトリックスは、可撓性または柔軟性または
硬質であり得、換言すれば用途に対し微小滴の寸法と形
をかようなマトリックス中に固定するのに十分な固体状
であり得る。 明細書および請求の範囲で使用するもの
として、“熱可塑性樹脂”という語はその通常の意味で
使用されており、これには熱軟化し、ついで冷却で再凝
固され得る合成樹脂または重合体が含まれる。熱を適用
した時の熱可塑性樹脂の“熱軟化”は転移温度範囲にわ
たって起こり得るもので 必ずしも明確な境界づけによ
り特徴づけられない。
“均質溶液”または“単一相”溶液という語は、巨視
的に清澄で均質に見える液晶とマトリックス生成組成物
との混和性混合物をいう。この溶液は液体溶液または固
溶液またはその中間であり得る。相分離の間、均質溶液
は、少なくともいくらかの液晶が微小滴として現われる
時、相分離する。相分離が進むと、マトリックスは固く
なる。これは相分離工程を停止させ、その結果微小滴の
形の安定な液晶リッチ相と、微小滴が埋め込まれている
マトリックスの形のポリマーリッチ相とを生じる。“可
塑性化効果”とは、液晶の一部が微小滴として相分離し
た後、熱可塑性樹脂中に溶液で残っている液晶が原因で
かような樹脂の転移温度または軟化温度が低下すること
をいう。“可塑化された”樹脂は、屈折率nsおよび軟化
温度などのような物理的性質と、抵抗および誘電率など
のような電気的性質を呈し得るが、これらは相当する重
合体だけの性質から溶解している液晶の存在により変更
され得る。
的に清澄で均質に見える液晶とマトリックス生成組成物
との混和性混合物をいう。この溶液は液体溶液または固
溶液またはその中間であり得る。相分離の間、均質溶液
は、少なくともいくらかの液晶が微小滴として現われる
時、相分離する。相分離が進むと、マトリックスは固く
なる。これは相分離工程を停止させ、その結果微小滴の
形の安定な液晶リッチ相と、微小滴が埋め込まれている
マトリックスの形のポリマーリッチ相とを生じる。“可
塑性化効果”とは、液晶の一部が微小滴として相分離し
た後、熱可塑性樹脂中に溶液で残っている液晶が原因で
かような樹脂の転移温度または軟化温度が低下すること
をいう。“可塑化された”樹脂は、屈折率nsおよび軟化
温度などのような物理的性質と、抵抗および誘電率など
のような電気的性質を呈し得るが、これらは相当する重
合体だけの性質から溶解している液晶の存在により変更
され得る。
“抵抗”および“誘電率”は本発明の液状結晶性プラ
スチック材料の電気的性質をいうもので、測定システム
に関係なく一般に理解されている意味で使用されてい
る。本発明の材料の抵抗と誘電率との積の値は時間の単
位で表わされ、その材料のメモリ時間を表わす。“静電
映像メモリ材料”とは、大体１秒またはそれ以上のメモ
リ時間をもち、従って導電性電極により荷電された時、
材料が電圧を除いても電荷を保持するコンデンサとして
働く本発明の材料をいう。“静電映像メモリ”とは、材
料またはその選ばれた領域がその材料に取付けた透明な
導電性電極に電圧を印加することにより清澄で透明な状
態に起動され、かつ、短絡によって不透明で不透過性状
態に切り替えられない限り（切り替えられると清澄に起
動されるまで材料は不透明のままである）、電圧を除い
てもその材料のメモリ時間のあいだ材料またはその選ば
れた領域が清澄透明のままであるような本発明の材料の
映像記憶力をいう。
スチック材料の電気的性質をいうもので、測定システム
に関係なく一般に理解されている意味で使用されてい
る。本発明の材料の抵抗と誘電率との積の値は時間の単
位で表わされ、その材料のメモリ時間を表わす。“静電
映像メモリ材料”とは、大体１秒またはそれ以上のメモ
リ時間をもち、従って導電性電極により荷電された時、
材料が電圧を除いても電荷を保持するコンデンサとして
働く本発明の材料をいう。“静電映像メモリ”とは、材
料またはその選ばれた領域がその材料に取付けた透明な
導電性電極に電圧を印加することにより清澄で透明な状
態に起動され、かつ、短絡によって不透明で不透過性状
態に切り替えられない限り（切り替えられると清澄に起
動されるまで材料は不透明のままである）、電圧を除い
てもその材料のメモリ時間のあいだ材料またはその選ば
れた領域が清澄透明のままであるような本発明の材料の
映像記憶力をいう。
“スイッチ時間”とは、本発明の材料が加えられた電
圧パルスに対し清澄化することによって応答する時間、
および本発明の材料が短絡させることにより不透明に転
じる時間をいう。オン（清澄）状態へのスイッチ時間
は、短絡によるオフ（不透明）状態へのスイッチ時間よ
り一般的に短い。本発明の静電映像メモリ材料におい
て、スイッチ時間はメモリ時間に比べて非常に短い。
圧パルスに対し清澄化することによって応答する時間、
および本発明の材料が短絡させることにより不透明に転
じる時間をいう。オン（清澄）状態へのスイッチ時間
は、短絡によるオフ（不透明）状態へのスイッチ時間よ
り一般的に短い。本発明の静電映像メモリ材料におい
て、スイッチ時間はメモリ時間に比べて非常に短い。
“透明度”または“透明係数”とは、清澄状態に切替
えられた材料を通る光と、材料の不在下で電極間を通る
光との比率をいう。
えられた材料を通る光と、材料の不在下で電極間を通る
光との比率をいう。
本発明の動作の物理的原理は、液晶とマトリックスと
の光の屈折率の関係に依存して、複屈折性液晶微小滴が
光を散乱させ、または透過させる能力に基づいている。
光散乱性液晶は、その長軸に沿って測定した異常屈折率
neを有し、これは長軸に垂直な面内で測定した異常屈折
率noより大である。長軸は液晶の光軸を規定する。正の
誘電性異方性をもつ光散乱性液晶は、それらの光軸を電
場の方向に平行に整列させることにより、適用された電
場に応答する。負の誘電性異方性をもつものは、それら
の光軸を電場の方向に垂直に揃えることにより応答す
る。
の光の屈折率の関係に依存して、複屈折性液晶微小滴が
光を散乱させ、または透過させる能力に基づいている。
光散乱性液晶は、その長軸に沿って測定した異常屈折率
neを有し、これは長軸に垂直な面内で測定した異常屈折
率noより大である。長軸は液晶の光軸を規定する。正の
誘電性異方性をもつ光散乱性液晶は、それらの光軸を電
場の方向に平行に整列させることにより、適用された電
場に応答する。負の誘電性異方性をもつものは、それら
の光軸を電場の方向に垂直に揃えることにより応答す
る。
液晶の個々の領域を含んでいる材料に入射した光は、
屈折率間の関係に応じて或いは散乱され、或いは透過さ
れる。例えば、正の誘電性異方性をもつネマチック液晶
を使用する装置において、マトリックスは液晶の正常屈
折率noに等しい屈折率nsをもつ樹脂から形成される。印
加された場の不在下で、ほぼ球形の微小滴内に捕捉され
ている液晶は、整合すべき好ましい方向をもたないか
ら、入射光は樹脂の屈折率nsと液晶の異常屈折率neとの
不一致に出会って、散乱される。場を印加すると分子の
整合を起こし、その結果各個々の量の液晶について異常
屈折率（光）軸の整合が起こる。光が入射する表面に直
角な光軸の整合は、微小滴が屈折率noを光に対し現わす
ようにさせる。noは本質的にnsに等しいから、入射光は
屈折率間の不一致を検出せずに透過されるので、材料は
清澄に見える。液晶の光軸が例えば材料を引き伸ばすこ
とにより整合される時、ひずみの方向に垂直な平面偏光
入射光の成分は透過され、他方、他の成分は異常屈折率
によって散乱されて偏光効果を実現する。
屈折率間の関係に応じて或いは散乱され、或いは透過さ
れる。例えば、正の誘電性異方性をもつネマチック液晶
を使用する装置において、マトリックスは液晶の正常屈
折率noに等しい屈折率nsをもつ樹脂から形成される。印
加された場の不在下で、ほぼ球形の微小滴内に捕捉され
ている液晶は、整合すべき好ましい方向をもたないか
ら、入射光は樹脂の屈折率nsと液晶の異常屈折率neとの
不一致に出会って、散乱される。場を印加すると分子の
整合を起こし、その結果各個々の量の液晶について異常
屈折率（光）軸の整合が起こる。光が入射する表面に直
角な光軸の整合は、微小滴が屈折率noを光に対し現わす
ようにさせる。noは本質的にnsに等しいから、入射光は
屈折率間の不一致を検出せずに透過されるので、材料は
清澄に見える。液晶の光軸が例えば材料を引き伸ばすこ
とにより整合される時、ひずみの方向に垂直な平面偏光
入射光の成分は透過され、他方、他の成分は異常屈折率
によって散乱されて偏光効果を実現する。
液晶は、入射光がnsとnoとの間に有効な差を見出さ
ず、可視的には散乱されないという意味で、マトリック
スの屈折率nsと一致する正常屈折率noをもってもよい。
光透過状態と光散乱状態とのコントラストを改善するた
め、noとnsの間のわずかな差が望ましいであろう。
ず、可視的には散乱されないという意味で、マトリック
スの屈折率nsと一致する正常屈折率noをもってもよい。
光透過状態と光散乱状態とのコントラストを改善するた
め、noとnsの間のわずかな差が望ましいであろう。
光散乱ディスプレーに有用な有効散乱は、液晶小滴の
寸法が入射光の波長のオーダー、例えば約0.2〜10ミク
ロンまたはそれ以上である限り、かつneとnsまたはnoと
の差が光学的不均質性を起こして可視的に散乱を認めさ
せる有効な差であるのに十分大きいものである限り、起
こる。
寸法が入射光の波長のオーダー、例えば約0.2〜10ミク
ロンまたはそれ以上である限り、かつneとnsまたはnoと
の差が光学的不均質性を起こして可視的に散乱を認めさ
せる有効な差であるのに十分大きいものである限り、起
こる。
温度応答性ディスプレーにおいて、液晶の等方性相に
おける屈折率はマトリックスのそれと一致または類似と
されるから、本材料は入射光を透過させ、他方液状結晶
性相における屈折率（通常、異常屈折率）はマトリック
スの屈折率に対し不一致であるから、入射光は散乱さ
れ、本材料は不透明である。
おける屈折率はマトリックスのそれと一致または類似と
されるから、本材料は入射光を透過させ、他方液状結晶
性相における屈折率（通常、異常屈折率）はマトリック
スの屈折率に対し不一致であるから、入射光は散乱さ
れ、本材料は不透明である。
温度応答性材料は、ネマチック、コレステリック状態
の液晶またはスメクチック状態の液晶の多くの種類、な
らびにそれらの混合物を使って本発明に従い製造され得
る。特定温度における熱−光学的応答は、その温度で液
状結晶性相から等方性相に変移する液晶の使用により得
ることができる。このプロセスは可逆的であるから、材
料の温度が等方性から液状結晶性相転移に低下すると、
材料は清澄から透明状態に切り替わる。種々の温度に応
答する熱−光学装置は、種々の等方性−液状結晶性相転
移温度をもつ液晶を使って作ることができる。
の液晶またはスメクチック状態の液晶の多くの種類、な
らびにそれらの混合物を使って本発明に従い製造され得
る。特定温度における熱−光学的応答は、その温度で液
状結晶性相から等方性相に変移する液晶の使用により得
ることができる。このプロセスは可逆的であるから、材
料の温度が等方性から液状結晶性相転移に低下すると、
材料は清澄から透明状態に切り替わる。種々の温度に応
答する熱−光学装置は、種々の等方性−液状結晶性相転
移温度をもつ液晶を使って作ることができる。
温度応答性材料としては、従来技術の材料および装置
と著しく相違し、重要な利点をもたらす本発明の種々の
特長がある。従来技術のコレステリック状態の液晶装
置、例えば米国特許第3,872,050号に開示されたものの
動作は、コレステリックらせんの温度依存ピッチ長が入
射光の波長に匹敵するものになる時の光のブラッグ（Br
agg）散乱に基づいている。例えば米国特許第4,279,152
号に開示されているような液晶材料の相変化に依存する
従来技術の装置の動作は、光吸収特性を変化させるため
に染料分子の順序の変更を必要とする。本発明の材料に
おいては、白色不透明状態と清澄状態の間の温度分解
は、等方性対液状結晶性相転移の幅により支配され、そ
うであるから、可視スペクトルの幅とコレステリックら
せんのピッチ長の温度依存性に依存する在来のコレステ
リック装置の温度分解にまさる改良なのである。本発明
の他の利点は、オンとオフ状態間の可視的コントラスト
が、液状結晶性相にあるものに対し等方性相にある分散
した液晶の対照的な光散乱特性により制御されるという
ことで、これに対し従来技術のコレステリック液晶温度
指示器における可視的コントラストは背景基質に対する
撚れたコレステリック材料のブラッグ散乱特性により支
配されるのである。
と著しく相違し、重要な利点をもたらす本発明の種々の
特長がある。従来技術のコレステリック状態の液晶装
置、例えば米国特許第3,872,050号に開示されたものの
動作は、コレステリックらせんの温度依存ピッチ長が入
射光の波長に匹敵するものになる時の光のブラッグ（Br
agg）散乱に基づいている。例えば米国特許第4,279,152
号に開示されているような液晶材料の相変化に依存する
従来技術の装置の動作は、光吸収特性を変化させるため
に染料分子の順序の変更を必要とする。本発明の材料に
おいては、白色不透明状態と清澄状態の間の温度分解
は、等方性対液状結晶性相転移の幅により支配され、そ
うであるから、可視スペクトルの幅とコレステリックら
せんのピッチ長の温度依存性に依存する在来のコレステ
リック装置の温度分解にまさる改良なのである。本発明
の他の利点は、オンとオフ状態間の可視的コントラスト
が、液状結晶性相にあるものに対し等方性相にある分散
した液晶の対照的な光散乱特性により制御されるという
ことで、これに対し従来技術のコレステリック液晶温度
指示器における可視的コントラストは背景基質に対する
撚れたコレステリック材料のブラッグ散乱特性により支
配されるのである。
本発明はまた、高い熱安定性と寿命をもつものを含め
広範囲の液晶および相の使用を可能にするものである。
従来技術のコレステリック液晶指示器はピッチ長の適当
な温度依存性をもつコレステリックまたはキラル材料に
限られていた。かような液晶は安定性が乏しいので、こ
れで作ったディスプレーは限られた寿命しかない。
広範囲の液晶および相の使用を可能にするものである。
従来技術のコレステリック液晶指示器はピッチ長の適当
な温度依存性をもつコレステリックまたはキラル材料に
限られていた。かような液晶は安定性が乏しいので、こ
れで作ったディスプレーは限られた寿命しかない。
電気的または磁気的応答性材料は、ネマチック液晶
か、ネマチックとして挙動する混合物、および強誘電性
液晶を使って調製される。最も好適に液晶はシアノビフ
ェニルから成り、またシアノビフェニルおよびエステル
類と混合してもよい。ここで使用する“ネマチック”の
語は、ネマチック液晶、およびネマチック液晶の性質を
もつ液晶混合物を意味する。樹脂マトリックス中に分散
した液晶は２つの導電性表面（その一方または双方が透
明である）間に置かれる。適当な大きさの電圧を導電性
表面に加えると、材料は白色不透明状態から澄んだ（透
明な）状態に切り替わる。このプロセスは電圧を除くと
可逆的である。所望により、多色性染料を液晶に混入し
て、電気的応答性材料の透明と不透明間の可視的コント
ラストを強めてもよい。例えば黒色染料を使うと、材料
は不透明状態が黒く見える。
か、ネマチックとして挙動する混合物、および強誘電性
液晶を使って調製される。最も好適に液晶はシアノビフ
ェニルから成り、またシアノビフェニルおよびエステル
類と混合してもよい。ここで使用する“ネマチック”の
語は、ネマチック液晶、およびネマチック液晶の性質を
もつ液晶混合物を意味する。樹脂マトリックス中に分散
した液晶は２つの導電性表面（その一方または双方が透
明である）間に置かれる。適当な大きさの電圧を導電性
表面に加えると、材料は白色不透明状態から澄んだ（透
明な）状態に切り替わる。このプロセスは電圧を除くと
可逆的である。所望により、多色性染料を液晶に混入し
て、電気的応答性材料の透明と不透明間の可視的コント
ラストを強めてもよい。例えば黒色染料を使うと、材料
は不透明状態が黒く見える。
電気的応答性材料として、本発明は液晶を含む他の公
知の電圧または電流応答性材料と相違した特長および利
点を有している。本発明の材料では、材料の表面上の導
体に印加したACまたはDC電源からの電界は、正の誘電性
異方性と液晶の異常屈折率を呈するネマチック液晶微小
滴の光軸を電界に平行に整列させるので、光は透過され
る。印加した電界を除くと、樹脂マトリックスと分散し
たランダム整列を電界適用前に存在した条件に急速に復
元させるので、異常屈折率による光散乱が起こる。切り
替え効果をもたらすマトリックスと液晶との間の表面積
対体積比を大きなものとする。本発明の重要な特徴は、
速いスイッチ時間を生じるように小滴を容易に形状づけ
ることができることである。本発明の材料を用いれば、
清澄状態から不透明状態への応答時間は大体１〜10ミリ
セカンドになし得る。多色性染料を液晶に混入した時、
動作原理は多色染料を含んでいる他のゲスト−ホストデ
ィスプレーとは異なったもののままである。というの
は、それはマトリックス−液晶表面相互作用であり、分
散した液晶の表面対体積比が大きく、これが適用された
電場を除去した時ネマチック指向体を、従ってゲスト染
料成分をそのランダム不透明状態の配向へ回復させるか
らである。これは、コレステリック成分を液晶に添加し
て不透明状態におけるランダムな整列を起こさせ、また
は誘導するようにした公知の“相変化”二色性ディスプ
レーセルとは対照的である。
知の電圧または電流応答性材料と相違した特長および利
点を有している。本発明の材料では、材料の表面上の導
体に印加したACまたはDC電源からの電界は、正の誘電性
異方性と液晶の異常屈折率を呈するネマチック液晶微小
滴の光軸を電界に平行に整列させるので、光は透過され
る。印加した電界を除くと、樹脂マトリックスと分散し
たランダム整列を電界適用前に存在した条件に急速に復
元させるので、異常屈折率による光散乱が起こる。切り
替え効果をもたらすマトリックスと液晶との間の表面積
対体積比を大きなものとする。本発明の重要な特徴は、
速いスイッチ時間を生じるように小滴を容易に形状づけ
ることができることである。本発明の材料を用いれば、
清澄状態から不透明状態への応答時間は大体１〜10ミリ
セカンドになし得る。多色性染料を液晶に混入した時、
動作原理は多色染料を含んでいる他のゲスト−ホストデ
ィスプレーとは異なったもののままである。というの
は、それはマトリックス−液晶表面相互作用であり、分
散した液晶の表面対体積比が大きく、これが適用された
電場を除去した時ネマチック指向体を、従ってゲスト染
料成分をそのランダム不透明状態の配向へ回復させるか
らである。これは、コレステリック成分を液晶に添加し
て不透明状態におけるランダムな整列を起こさせ、また
は誘導するようにした公知の“相変化”二色性ディスプ
レーセルとは対照的である。
電気的応答性ディスプレーセルの１つの具体的実施態
様は張力をかけたシートまたはフィルムを包含する。異
常屈折率をシートまたフィルムの表面に直角に揃える電
場の存在下で、偏光されていない入射光はセルを透過さ
れる。電場の不在下では、異常屈折率が張力の方向に平
行であり、その結果平面偏光入射光の１成分は透過さ
れ、他の成分は散乱される。張力をかけた材料のスイッ
チ時間は、張力をかけない材料の10〜100ミリセカンド
に比べ約１ミリセカンドである。かようなセルは第２の
偏光子と組合わされた時、光スイッチとして働く。
様は張力をかけたシートまたはフィルムを包含する。異
常屈折率をシートまたフィルムの表面に直角に揃える電
場の存在下で、偏光されていない入射光はセルを透過さ
れる。電場の不在下では、異常屈折率が張力の方向に平
行であり、その結果平面偏光入射光の１成分は透過さ
れ、他の成分は散乱される。張力をかけた材料のスイッ
チ時間は、張力をかけない材料の10〜100ミリセカンド
に比べ約１ミリセカンドである。かようなセルは第２の
偏光子と組合わされた時、光スイッチとして働く。
電気的応答性偏光材料の他の実施態様は、ガラススラ
イドの間にサンドイッチした硬化した可撓性の熱硬化性
ポリウレタンフィルム内の液晶微小滴によって作られ得
る。ガラススライドを互いに反対方向に平行に動かす
（剪断）とフィルムは緊張される。緊張したフィルムは
張力の軸線に沿って偏光された光を散乱させ、張力軸線
に垂直に偏光された光には透明である。電場を適用する
とフィルムは非偏光性透過状態に切り替えられる。張力
をかけないフィルムは、電場の適用によって非偏光性散
乱状態から非偏光性透過状態に切り替えられ得る。
イドの間にサンドイッチした硬化した可撓性の熱硬化性
ポリウレタンフィルム内の液晶微小滴によって作られ得
る。ガラススライドを互いに反対方向に平行に動かす
（剪断）とフィルムは緊張される。緊張したフィルムは
張力の軸線に沿って偏光された光を散乱させ、張力軸線
に垂直に偏光された光には透明である。電場を適用する
とフィルムは非偏光性透過状態に切り替えられる。張力
をかけないフィルムは、電場の適用によって非偏光性散
乱状態から非偏光性透過状態に切り替えられ得る。
本発明の重要な特徴は、溶解した液晶をもっているマ
トリックス生成組成物を、微小滴の形の液晶を整列させ
る十分な強さの磁場または電場の適用下で、相分離させ
る新規な技術である。微小滴の中の液晶は相分離の間に
整列される。このプロセスが完了すると、整列は永久的
となり、適用された場を除去しても持続する。この場整
列現象は、スイッチ可能な偏光子の製造を可能にする。
適用される電圧の不在下で光を偏光させるスイッチ可能
偏光子は、正の異方性をもつ液晶を誘電性ならびに反磁
性受容性に選ぶことにより作られる。マトリックス生成
組成物に溶解した液晶のフィルムは、フィルムの平面内
に配向された磁場の存在下で相分離される。マトリック
スが硬くなると、液晶微小滴の光軸はフィルム平面内に
整列させられる。この材料、例えばフィルムは光を偏光
させる。硬化したフィルムを透明な電極の間に置き、十
分な強さの電圧をかけると、偏光効果は消去される。
トリックス生成組成物を、微小滴の形の液晶を整列させ
る十分な強さの磁場または電場の適用下で、相分離させ
る新規な技術である。微小滴の中の液晶は相分離の間に
整列される。このプロセスが完了すると、整列は永久的
となり、適用された場を除去しても持続する。この場整
列現象は、スイッチ可能な偏光子の製造を可能にする。
適用される電圧の不在下で光を偏光させるスイッチ可能
偏光子は、正の異方性をもつ液晶を誘電性ならびに反磁
性受容性に選ぶことにより作られる。マトリックス生成
組成物に溶解した液晶のフィルムは、フィルムの平面内
に配向された磁場の存在下で相分離される。マトリック
スが硬くなると、液晶微小滴の光軸はフィルム平面内に
整列させられる。この材料、例えばフィルムは光を偏光
させる。硬化したフィルムを透明な電極の間に置き、十
分な強さの電圧をかけると、偏光効果は消去される。
電場の存在下で光を偏光させるスイッチ可能偏光子
は、正の誘電性異方性をもつ液晶を選び、フィルム上の
導電表面に電圧をかけて造られたAC電場内で相分離させ
ることにより作られる。このフィルムが硬化すると、液
晶滴の光軸はフィルム表面に直角方向に整列される。こ
のフィルムは透明で非偏光性である。フィルム平面内で
電場または磁場をかけると、フィルムを偏光状態にスイ
ッチさせることになる。
は、正の誘電性異方性をもつ液晶を選び、フィルム上の
導電表面に電圧をかけて造られたAC電場内で相分離させ
ることにより作られる。このフィルムが硬化すると、液
晶滴の光軸はフィルム表面に直角方向に整列される。こ
のフィルムは透明で非偏光性である。フィルム平面内で
電場または磁場をかけると、フィルムを偏光状態にスイ
ッチさせることになる。
光学的にスイッチ可能な偏光子は、溶解したネマチッ
ク液晶とマトリックス生成組成物のフィルムを、液晶微
小滴の光軸をフィルム表面に直角に整列を起こさせるに
十分強い電場または磁場の適用下で相分離させることに
より製造され得る。生成物フィルムは透明であり、非偏
光性である。高強度電磁照射は小滴の光軸を再配向し得
るから、フィルムは不透明になり、光散乱性になる。
ク液晶とマトリックス生成組成物のフィルムを、液晶微
小滴の光軸をフィルム表面に直角に整列を起こさせるに
十分強い電場または磁場の適用下で相分離させることに
より製造され得る。生成物フィルムは透明であり、非偏
光性である。高強度電磁照射は小滴の光軸を再配向し得
るから、フィルムは不透明になり、光散乱性になる。
改良された光散乱性をもつディスプレー材料は、正の
誘電性異方性をもつ微小滴を含むフィルムで、フィルム
に加えた圧縮ひずみにより変形させたフィルムにより製
造され得る。この変形が液晶の異常屈折率をフィルム表
面に平行に、しかしフィルム平面内ではランダムに整列
させる。適用した場の不在下では、フィルムは光を散乱
させ、不透明に見える。これに電圧、例えば液晶光軸を
表面に直角方向に切り替えるに十分な強さのAC電圧をか
けることにより透明状態にスイッチさせることができ
る。この材料から形成されたディスプレーは、かような
フィルム内で散乱状態での屈折率不一致は最大になって
いるという意味で、球形微小滴で作ったディスプレーに
対し改良されたコントラストをもつと期待されよう。圧
縮ひずみは、セルの中の固い電極間に熱硬化性溶液を入
れ、セルの壁と相分離を行なう物質との間の対照的な熱
膨張性が圧縮ひずみを誘起するように硬化温度を適当に
調整することにより、便宜生成し得る。
誘電性異方性をもつ微小滴を含むフィルムで、フィルム
に加えた圧縮ひずみにより変形させたフィルムにより製
造され得る。この変形が液晶の異常屈折率をフィルム表
面に平行に、しかしフィルム平面内ではランダムに整列
させる。適用した場の不在下では、フィルムは光を散乱
させ、不透明に見える。これに電圧、例えば液晶光軸を
表面に直角方向に切り替えるに十分な強さのAC電圧をか
けることにより透明状態にスイッチさせることができ
る。この材料から形成されたディスプレーは、かような
フィルム内で散乱状態での屈折率不一致は最大になって
いるという意味で、球形微小滴で作ったディスプレーに
対し改良されたコントラストをもつと期待されよう。圧
縮ひずみは、セルの中の固い電極間に熱硬化性溶液を入
れ、セルの壁と相分離を行なう物質との間の対照的な熱
膨張性が圧縮ひずみを誘起するように硬化温度を適当に
調整することにより、便宜生成し得る。
電気的応答性の用途では、本材料のスイッチ時間は、
微小滴の寸法と、nsすなわち残留液晶が等方性相にまだ
可溶性である樹脂マトリックスと、noすなわち液晶の正
常屈折率との相対値とによって影響を受ける。例えば微
小滴の寸法が大きく、nsの値がnoより大きければ、一般
に長いスイッチ時間を生む。通常、液晶の屈折率は、そ
れらの他の性質を著しく変更し、ディスプレー目的には
不向きとするのでなければ変更できない。本発明は、液
晶が閉じ込められているマトリックスの屈折率の調整を
可能ならしめるものである。屈折率nsは、液晶の正常屈
折率noと一致し、または特定された方法で不一致となる
ように調整することができる。この調整は、本材料を特
定用途に最適化するように、材料の透明度およびスイッ
チ時間を規制するものである。
微小滴の寸法と、nsすなわち残留液晶が等方性相にまだ
可溶性である樹脂マトリックスと、noすなわち液晶の正
常屈折率との相対値とによって影響を受ける。例えば微
小滴の寸法が大きく、nsの値がnoより大きければ、一般
に長いスイッチ時間を生む。通常、液晶の屈折率は、そ
れらの他の性質を著しく変更し、ディスプレー目的には
不向きとするのでなければ変更できない。本発明は、液
晶が閉じ込められているマトリックスの屈折率の調整を
可能ならしめるものである。屈折率nsは、液晶の正常屈
折率noと一致し、または特定された方法で不一致となる
ように調整することができる。この調整は、本材料を特
定用途に最適化するように、材料の透明度およびスイッ
チ時間を規制するものである。
例として、ディスプレースクリーン上の像が人間の眼
では検出できない速さで次々変えられるようなフラット
パネル型ディスプレー、例えばテレビでは、大体１ミリ
セカンドのオーダーのスイッチ時間を要求される。かよ
うなディスプレーは、また、表示された像に高度の輝度
またはコントラストを達成するために、オン（透明）状
態で高い透明度を要求する。本発明の光散乱材料を利用
するフラットパネル型ディスプレーは、マトリックスの
屈折率の値を液晶の正常屈折率に対して調整可能である
から、これらの望ましい特長を現わすことができる。
では検出できない速さで次々変えられるようなフラット
パネル型ディスプレー、例えばテレビでは、大体１ミリ
セカンドのオーダーのスイッチ時間を要求される。かよ
うなディスプレーは、また、表示された像に高度の輝度
またはコントラストを達成するために、オン（透明）状
態で高い透明度を要求する。本発明の光散乱材料を利用
するフラットパネル型ディスプレーは、マトリックスの
屈折率の値を液晶の正常屈折率に対して調整可能である
から、これらの望ましい特長を現わすことができる。
その他の用途、例えば映像を速いスイッチ速度で変え
る必要のない、英数字式時間−温度ディスプレーでは、
正面からというよりディスプレーの横から映像が読める
ように広い視角を要求されることがある。広い視角は、
マトリックスの屈折率の相対値を、整列した液晶微小滴
により表わされる有効屈折率、すなわち正常屈折率と異
常屈折率との間の屈折率と一致するように変更した本発
明の光散乱性材料によって表わされる。
る必要のない、英数字式時間−温度ディスプレーでは、
正面からというよりディスプレーの横から映像が読める
ように広い視角を要求されることがある。広い視角は、
マトリックスの屈折率の相対値を、整列した液晶微小滴
により表わされる有効屈折率、すなわち正常屈折率と異
常屈折率との間の屈折率と一致するように変更した本発
明の光散乱性材料によって表わされる。
新規な液状結晶性熱可塑性材料が変更された電気的性
質を発揮し得るとの知見は、速いスイッチ時間および高
透明度を静電映像メモリに結合した液晶装置の製造を可
能にする。かような装置は、複雑でなく高価でない製造
手続をもたらすことによりフラットパネル型ディスプレ
ーの製造を単純化し、かつ映像を無限に維持するために
メモリを定期的に更新することのできる新しいタイプの
光学プロセッサをもたらすものである。
質を発揮し得るとの知見は、速いスイッチ時間および高
透明度を静電映像メモリに結合した液晶装置の製造を可
能にする。かような装置は、複雑でなく高価でない製造
手続をもたらすことによりフラットパネル型ディスプレ
ーの製造を単純化し、かつ映像を無限に維持するために
メモリを定期的に更新することのできる新しいタイプの
光学プロセッサをもたらすものである。
好適なタイプの液晶は、電気または磁気エネルギーの
場を適用すると、その好適な方向に整列することにな
る。液晶微小滴の光軸の配向は、すべての微小滴の長軸
がシートまたはフィルム内で同じ方向を指す時に実現さ
れる。これは、個々の液晶分子が大体において同じ方向
を指す（方向づけオーダー）時に実現される。ネマチッ
ク型液晶の微小滴のシートまたはフィルムで配向されて
いない状態では、所与の微小滴内の個々の分子は大体同
じ方向を指すが、指向する方向は小滴ごとに変ってい
る。スメクチック型液晶滴の個々の分子は配向されてい
ない状態で同じ方向を指し示さないが、フォーカルコニ
ック領域の中へ集められる。各微小滴は全体的フォーカ
ルコニック構造を呈する。しかし、配向されたスメクチ
ック相の液晶は、それらが大体同じ方向を指すだけでな
く、層として位置づけられた配向をされるという意味
で、配向オーダーに加えて部分的な位置オーダーをも有
する。スメクチックＡ相にある配向された液晶分子は、
与えられた層の中で互いに大体平行であり、かつ層に対
し垂直である。スメクチックＣ相の液晶分子は層の厚さ
より長いから、分子は層に対する特徴的な角度で傾斜し
ているといってもよいであろう。配向されたスメクチッ
クＣ型液晶は、層の中の分子が互いの関係で、かつ層か
ら層へ大体同じ角度で傾いている。
場を適用すると、その好適な方向に整列することにな
る。液晶微小滴の光軸の配向は、すべての微小滴の長軸
がシートまたはフィルム内で同じ方向を指す時に実現さ
れる。これは、個々の液晶分子が大体において同じ方向
を指す（方向づけオーダー）時に実現される。ネマチッ
ク型液晶の微小滴のシートまたはフィルムで配向されて
いない状態では、所与の微小滴内の個々の分子は大体同
じ方向を指すが、指向する方向は小滴ごとに変ってい
る。スメクチック型液晶滴の個々の分子は配向されてい
ない状態で同じ方向を指し示さないが、フォーカルコニ
ック領域の中へ集められる。各微小滴は全体的フォーカ
ルコニック構造を呈する。しかし、配向されたスメクチ
ック相の液晶は、それらが大体同じ方向を指すだけでな
く、層として位置づけられた配向をされるという意味
で、配向オーダーに加えて部分的な位置オーダーをも有
する。スメクチックＡ相にある配向された液晶分子は、
与えられた層の中で互いに大体平行であり、かつ層に対
し垂直である。スメクチックＣ相の液晶分子は層の厚さ
より長いから、分子は層に対する特徴的な角度で傾斜し
ているといってもよいであろう。配向されたスメクチッ
クＣ型液晶は、層の中の分子が互いの関係で、かつ層か
ら層へ大体同じ角度で傾いている。
正の誘電性異方性をもつネマチック液晶の微小滴に電
場を適用すると、分子を場に平行に再配向させることに
なるが、位置オーダーには影響しない。場を除去する
と、分子はもとのランダムな配向に戻る結果になる。配
向されていない、またはフォーカルコニック状態にある
スメチックＡ液晶滴に電場を適用すると、液晶分子を場
に平行に、そして層を場に垂直にする配向を起こさせ
る。この配向は場を除いても持続する。層をなしている
スメクチック液晶は場の適用なしにメモリが可能である
から、フォーカルコニック配向への復帰は熱エネルギー
の適用によって実現される。熱可塑性映像メモリは、本
発明の熱可塑性材料、例えばフィルムの表面へ、または
その選ばれた領域へのエネルギーの適用によって実現さ
れる。この領域は、英数字等々のような所望の形でもよ
く、或いは全表面でもよい。
場を適用すると、分子を場に平行に再配向させることに
なるが、位置オーダーには影響しない。場を除去する
と、分子はもとのランダムな配向に戻る結果になる。配
向されていない、またはフォーカルコニック状態にある
スメチックＡ液晶滴に電場を適用すると、液晶分子を場
に平行に、そして層を場に垂直にする配向を起こさせ
る。この配向は場を除いても持続する。層をなしている
スメクチック液晶は場の適用なしにメモリが可能である
から、フォーカルコニック配向への復帰は熱エネルギー
の適用によって実現される。熱可塑性映像メモリは、本
発明の熱可塑性材料、例えばフィルムの表面へ、または
その選ばれた領域へのエネルギーの適用によって実現さ
れる。この領域は、英数字等々のような所望の形でもよ
く、或いは全表面でもよい。
正の誘電性異方性をもつネマチック型液晶の微小滴を
有するフィルムの場合、熱可塑性映像メモリは、熱可塑
性マトリックスの軟化点以上の液状結晶性−異方性相転
移温度をもつネマチック型液晶を選び、マトリックスを
軟化し、軟化したマトリックス中で液晶微小滴を配向さ
せる場を適用し、ついで場の存在下でマトリックスを再
硬化させてその中の微小滴を場の除去後も配向されたま
まであるようにすることによって実現される。フィルム
表面に直角に適用された場は、選ばれた領域内で液晶微
小滴の光軸を場の方向、すなわち表面に直角方向に整列
させる。整列されたネマチック型液晶は軟化したマトリ
ックスと相互作用して、引き続き場が存在する中で再硬
化の結果が、選ばれた領域内の液晶微小滴の光軸に、場
を除去しても、フィルム表面に直角な方向での平行整列
を保持させるようにする。
有するフィルムの場合、熱可塑性映像メモリは、熱可塑
性マトリックスの軟化点以上の液状結晶性−異方性相転
移温度をもつネマチック型液晶を選び、マトリックスを
軟化し、軟化したマトリックス中で液晶微小滴を配向さ
せる場を適用し、ついで場の存在下でマトリックスを再
硬化させてその中の微小滴を場の除去後も配向されたま
まであるようにすることによって実現される。フィルム
表面に直角に適用された場は、選ばれた領域内で液晶微
小滴の光軸を場の方向、すなわち表面に直角方向に整列
させる。整列されたネマチック型液晶は軟化したマトリ
ックスと相互作用して、引き続き場が存在する中で再硬
化の結果が、選ばれた領域内の液晶微小滴の光軸に、場
を除去しても、フィルム表面に直角な方向での平行整列
を保持させるようにする。
スメクチック型液晶の微小滴を有するフィルムの場
合、熱可塑性映像メモリは、単に、選ばれた領域内のラ
ンダムに並んだフォーカルコニック構造小滴を配向する
場を適用し、ついで場を除去するだけで実現され得る。
小滴は場を除いても配向を保持する。フィルム表面に直
角に適用した場は小滴を同じ方向、すなわち表面に直角
に整列させる。
合、熱可塑性映像メモリは、単に、選ばれた領域内のラ
ンダムに並んだフォーカルコニック構造小滴を配向する
場を適用し、ついで場を除去するだけで実現され得る。
小滴は場を除いても配向を保持する。フィルム表面に直
角に適用した場は小滴を同じ方向、すなわち表面に直角
に整列させる。
液晶が表面に直角に整列されている材料の特定領域に
直角に入射した光は、液晶の正常屈折率noと樹脂の屈折
率nsとの有効な差を検出しないであろう。これらの領域
は透明に見え、永久に透明のままであろう。逆に、非選
定領域、すなわち液晶の小滴がランダムに並んでいる領
域に入射した光は、液晶の異常屈折率neと樹脂の屈折率
nsとの間の大きな差を経験することになる。この非選定
領域は不透明に見え、永久に不透明のままであろう。選
定領域が一例として英数字である場合、文字は透明に現
われ、文字を取り巻く領域は不透明となる。ネマチック
型液晶の軟化フィルムの全表面を整列化電場または磁場
にさらし、場の存在下で再硬化させた場合は、フィルム
全体が透明のままである。同様に、スメクチック型液晶
フィルムの全表面を整列化させる場にさらすとフィルム
全体を透明にさせる。透明なスメクチック型フィルム
は、所望の文字の形の選定領域に熱エネルギーを適用す
ることによって透明な背景上に不透明な文字を現わすよ
うにさらに処理することができる。熱の適用は、選定領
域のスメクチック型液晶を、ランダムなフォーカルコニ
ック散乱状態に復帰させる。
直角に入射した光は、液晶の正常屈折率noと樹脂の屈折
率nsとの有効な差を検出しないであろう。これらの領域
は透明に見え、永久に透明のままであろう。逆に、非選
定領域、すなわち液晶の小滴がランダムに並んでいる領
域に入射した光は、液晶の異常屈折率neと樹脂の屈折率
nsとの間の大きな差を経験することになる。この非選定
領域は不透明に見え、永久に不透明のままであろう。選
定領域が一例として英数字である場合、文字は透明に現
われ、文字を取り巻く領域は不透明となる。ネマチック
型液晶の軟化フィルムの全表面を整列化電場または磁場
にさらし、場の存在下で再硬化させた場合は、フィルム
全体が透明のままである。同様に、スメクチック型液晶
フィルムの全表面を整列化させる場にさらすとフィルム
全体を透明にさせる。透明なスメクチック型フィルム
は、所望の文字の形の選定領域に熱エネルギーを適用す
ることによって透明な背景上に不透明な文字を現わすよ
うにさらに処理することができる。熱の適用は、選定領
域のスメクチック型液晶を、ランダムなフォーカルコニ
ック散乱状態に復帰させる。
熱可塑性映像は、フィルムを温めることにより消去さ
れ、フィルム全体が散乱性不透明状態に復帰される。ネ
マチック型フィルムについては、加温は樹脂の軟化点以
上の温度であるべきである。軟化点以上にフィルムを加
温すると構造的変化を逆転させ、液晶微小滴をランダム
な配列に復帰させる。再硬化の結果、その材料は光を散
乱させることになり、不透明に見える。
れ、フィルム全体が散乱性不透明状態に復帰される。ネ
マチック型フィルムについては、加温は樹脂の軟化点以
上の温度であるべきである。軟化点以上にフィルムを加
温すると構造的変化を逆転させ、液晶微小滴をランダム
な配列に復帰させる。再硬化の結果、その材料は光を散
乱させることになり、不透明に見える。
ネマチック型液晶の微小滴は、マトリックスが柔軟で
ある間に、伸長または剪断などのような機械的応力を適
用し、フィルムが再硬化される間応力を維持することに
より細長くすることができる。フィルムが再硬化された
ら応力を除去してもよく、すると小滴は機械的応力が例
えば小滴をシート表面に平行に整列させた場合、このシ
ートは入射光を偏光させる。
ある間に、伸長または剪断などのような機械的応力を適
用し、フィルムが再硬化される間応力を維持することに
より細長くすることができる。フィルムが再硬化された
ら応力を除去してもよく、すると小滴は機械的応力が例
えば小滴をシート表面に平行に整列させた場合、このシ
ートは入射光を偏光させる。
透明フィルムを不透明に切り替えるため電磁ビームを
使用することができる。フィルムマトリックスに入射し
た電磁ビームはそれを軟化させるから、フィルム内の液
晶はランダムな散乱性状態に戻る。電磁照射を吸収する
染料をフィルムに入れてもよい。例えば、赤外照射領域
で吸収を行なう染料を混入することができる。かような
染料を入れてあるフィルムは、入射電磁照射の赤外成分
の吸収により温められ、その間入射電磁照射の電気的成
分は小滴光軸をフィルムの平面内で整列させるであろ
う。するとフィルムは散乱を行なうようになり、照射源
を除いても散乱性状態にとどまるであろう。
使用することができる。フィルムマトリックスに入射し
た電磁ビームはそれを軟化させるから、フィルム内の液
晶はランダムな散乱性状態に戻る。電磁照射を吸収する
染料をフィルムに入れてもよい。例えば、赤外照射領域
で吸収を行なう染料を混入することができる。かような
染料を入れてあるフィルムは、入射電磁照射の赤外成分
の吸収により温められ、その間入射電磁照射の電気的成
分は小滴光軸をフィルムの平面内で整列させるであろ
う。するとフィルムは散乱を行なうようになり、照射源
を除いても散乱性状態にとどまるであろう。
微小滴の成長を制御する本発明の技術を利用する表示
装置の製造は、コントラストおよび応答時間などのよう
なディスプレー特性を最適化させた液晶表示装置を生み
出す。
装置の製造は、コントラストおよび応答時間などのよう
なディスプレー特性を最適化させた液晶表示装置を生み
出す。
真に硬質の熱硬化マトリックスの場合は、基本的に１
回だけ微小滴径を制御する時がある。熱で再加工できる
熱可塑性マトリックスの場合は、微小滴を再溶解して相
分離を再び行なわせるためか、またはその全部を再溶解
することなく単に微小滴を大きくするため、最初の相分
離で得られた当初の微小滴平均径はしばしばかような再
加工によって望まく変えられる。
回だけ微小滴径を制御する時がある。熱で再加工できる
熱可塑性マトリックスの場合は、微小滴を再溶解して相
分離を再び行なわせるためか、またはその全部を再溶解
することなく単に微小滴を大きくするため、最初の相分
離で得られた当初の微小滴平均径はしばしばかような再
加工によって望まく変えられる。
一般に、小さい微小滴は電場を適用した時より速いス
イッチ時間を生じるが、大きい微小滴よりも大きいしき
いスイッチ電圧を要する。特定の動作理論に拘束される
ものではないが、この現象は微小滴の表面相互作用と外
的な場との間の競合に起因するもののようである。微小
滴が小さいほど、表面対体積比は大きくなり、従って表
面の影響は大きくなる。より大きい微小滴のディスプレ
ーは、克服すべき表面力が小さいから、しきい電圧は低
くなる。
イッチ時間を生じるが、大きい微小滴よりも大きいしき
いスイッチ電圧を要する。特定の動作理論に拘束される
ものではないが、この現象は微小滴の表面相互作用と外
的な場との間の競合に起因するもののようである。微小
滴が小さいほど、表面対体積比は大きくなり、従って表
面の影響は大きくなる。より大きい微小滴のディスプレ
ーは、克服すべき表面力が小さいから、しきい電圧は低
くなる。
本発明の技術は、表示装置の最終用途に応じてスイッ
チ時間の選択を可能にする。速いスイッチ時間が必要と
される場合、例えば人間の眼が検出できるよりも速く映
像を更新するフラットパネル型ディスプレーなどの場合
は、本発明の技術が小さい微小滴の製造を可能にする。
種々の英数字式時間−温度ディスプレーにおけるように
速いスイッチ時間が必要でない場合は、本発明の技術に
より、大きい微小滴の形成が可能である。
チ時間の選択を可能にする。速いスイッチ時間が必要と
される場合、例えば人間の眼が検出できるよりも速く映
像を更新するフラットパネル型ディスプレーなどの場合
は、本発明の技術が小さい微小滴の製造を可能にする。
種々の英数字式時間−温度ディスプレーにおけるように
速いスイッチ時間が必要でない場合は、本発明の技術に
より、大きい微小滴の形成が可能である。
一般に、光散乱効率は、微小滴径が散乱される光の波
長に近づくと増大する。増大した散乱効率はオンとオフ
の電気的状態間のコントラストを増大させる。より大き
いコントラストが必要とされる場合、例えば比較的狭い
波長スペクトル源を用いる投射型ディスプレーなどの場
合は、本発明の技術により光源波長に大体等しい微小滴
の製造が可能になる。
長に近づくと増大する。増大した散乱効率はオンとオフ
の電気的状態間のコントラストを増大させる。より大き
いコントラストが必要とされる場合、例えば比較的狭い
波長スペクトル源を用いる投射型ディスプレーなどの場
合は、本発明の技術により光源波長に大体等しい微小滴
の製造が可能になる。
本発明はまた、赤外または紫外照射の波長に大体等し
い径をもつ微小滴の形成を可能にすることにより、赤外
または紫外領域のような、可視光以外の電磁スペクトル
の領域用の光シャッターの製造を可能にする。
い径をもつ微小滴の形成を可能にすることにより、赤外
または紫外領域のような、可視光以外の電磁スペクトル
の領域用の光シャッターの製造を可能にする。
本発明の方法に従って作られるディスプレーの製造は
従来の方法によるより遥かに容易である。熱可塑性材料
の小片を軟化点温度以上に温め、ついでこれを所定の厚
さに離した導電性ガラスまたはプラスチックのプレート
間にサンドイッチすることにより、ディスプレーが作ら
れ得る。他の形または厚さのディスプレーを望むなら、
前のディスプレーを分解して液晶−熱可塑性樹脂を軟ら
かくなるまで加熱し、所望の形と厚さに形成し、ついで
冷却して所望特性のディスプレーを形成すればよい。こ
の材料はまた、薄い加熱された樹脂シートを熱い液晶浴
に浸漬するなどによる、熱い熱可塑性樹脂と熱い液晶と
を単に接触させて均質溶液を形成するホットメルト型処
理にもなじむものである。ついでディスプレーは単に軟
化点以上に再加熱することにより再加工され得る。再加
工と再使用をなし得る能力は無駄を少なくし、製造工程
の効率を増加させる。
従来の方法によるより遥かに容易である。熱可塑性材料
の小片を軟化点温度以上に温め、ついでこれを所定の厚
さに離した導電性ガラスまたはプラスチックのプレート
間にサンドイッチすることにより、ディスプレーが作ら
れ得る。他の形または厚さのディスプレーを望むなら、
前のディスプレーを分解して液晶−熱可塑性樹脂を軟ら
かくなるまで加熱し、所望の形と厚さに形成し、ついで
冷却して所望特性のディスプレーを形成すればよい。こ
の材料はまた、薄い加熱された樹脂シートを熱い液晶浴
に浸漬するなどによる、熱い熱可塑性樹脂と熱い液晶と
を単に接触させて均質溶液を形成するホットメルト型処
理にもなじむものである。ついでディスプレーは単に軟
化点以上に再加熱することにより再加工され得る。再加
工と再使用をなし得る能力は無駄を少なくし、製造工程
の効率を増加させる。
図面を参照すれば、第１図は、固体の光透過マトリッ
クス10から成る本発明の好適なディスプレー材料を示
す。このマトリックス10は、液晶の微小滴11を含む。第
１図で示すように、液晶成分は、透明な等方性相となる
温度にある。液晶は、その等方性相での光屈折率niが透
明な樹脂の屈折率nsと同様の値を有し、その物質に対す
る入射光IoがITのように散乱されずに容易にその物質を
通過するように選択される。第１図で示す条件の物質
は、透明な状態にあるとされる。
クス10から成る本発明の好適なディスプレー材料を示
す。このマトリックス10は、液晶の微小滴11を含む。第
１図で示すように、液晶成分は、透明な等方性相となる
温度にある。液晶は、その等方性相での光屈折率niが透
明な樹脂の屈折率nsと同様の値を有し、その物質に対す
る入射光IoがITのように散乱されずに容易にその物質を
通過するように選択される。第１図で示す条件の物質
は、透明な状態にあるとされる。
第２図は、液晶成分11′が液状結晶相であることを除
いて同一の材料を示す。液状結晶相は、ネマチック、コ
レステリック若しくはスメクチックの相又はその混在で
あってよい。液状結晶相であるとき、光屈折率、すなわ
ち、異常な屈折率neは、等方性相の屈折率及びマトリッ
クス10の屈折率と異なっており、入射光IoはIsのように
液晶によって散乱させられるであろう。樹脂マトリック
スの屈折率nsと液晶の屈折率neとの間の不整合及び液晶
微小滴の光散乱特性によって、材料は光を散乱させる。
第２図で示す不透明状態の材料は、白い不透明構造とし
て見える。液晶を含むマトリックスは、温度が低下して
液晶を等方性から液状結晶相へ変化させるとき、透明状
態から白い不透明状態に切り換わる。
いて同一の材料を示す。液状結晶相は、ネマチック、コ
レステリック若しくはスメクチックの相又はその混在で
あってよい。液状結晶相であるとき、光屈折率、すなわ
ち、異常な屈折率neは、等方性相の屈折率及びマトリッ
クス10の屈折率と異なっており、入射光IoはIsのように
液晶によって散乱させられるであろう。樹脂マトリック
スの屈折率nsと液晶の屈折率neとの間の不整合及び液晶
微小滴の光散乱特性によって、材料は光を散乱させる。
第２図で示す不透明状態の材料は、白い不透明構造とし
て見える。液晶を含むマトリックスは、温度が低下して
液晶を等方性から液状結晶相へ変化させるとき、透明状
態から白い不透明状態に切り換わる。
異なる温度に応答する熱応答材料は、異なる等方性−
液状結晶相転移温度を有する液晶を用いて容易に調製さ
れる。現在存在するネマチック液晶を用いて、−30℃か
ら250℃内のあらゆる温度で等方性−ネマチック相転移
を有する液晶を得ることが可能である。
液状結晶相転移温度を有する液晶を用いて容易に調製さ
れる。現在存在するネマチック液晶を用いて、−30℃か
ら250℃内のあらゆる温度で等方性−ネマチック相転移
を有する液晶を得ることが可能である。
第３図は、不透明と透明状態との間で可逆的に切り換
わることが可能な電気的応答装置15を示す。清澄なマト
リックス16が、そのマトリックスの屈折率に類似の正常
な屈折率noを有する液晶の微小滴17を含み、その一方又
は双方が透明である導電体の間にサンドイッチされる。
電圧源19が、オフ及びオンの位置21、22をそれぞれ有す
るスイッチ20によって導電体18に接続される。第３図で
示すように、電界がスイッチ20を閉じることによって液
晶−ポリマーマトリックス材料に亘って印加されると
き、その材料は光透過又は透明状態で見える。電界を印
加することは、フィルムの表面に垂直の方向に液晶の異
常な屈折率neを整合させる作用を持ち、それによってIo
での入射光がITで出射するべく散乱されずにディスプレ
ー装置15を通過するのを可能にする。電圧源19がスイッ
チ20をそのオフ位置21で配置することにより切られると
き、液晶と樹脂との間の小滴壁での表面干渉は、小滴を
第２図で示すようなランダム配向に戻し、このため装置
の液晶−ポリマーマトリックス材料は白色不透明構造と
して見える。
わることが可能な電気的応答装置15を示す。清澄なマト
リックス16が、そのマトリックスの屈折率に類似の正常
な屈折率noを有する液晶の微小滴17を含み、その一方又
は双方が透明である導電体の間にサンドイッチされる。
電圧源19が、オフ及びオンの位置21、22をそれぞれ有す
るスイッチ20によって導電体18に接続される。第３図で
示すように、電界がスイッチ20を閉じることによって液
晶−ポリマーマトリックス材料に亘って印加されると
き、その材料は光透過又は透明状態で見える。電界を印
加することは、フィルムの表面に垂直の方向に液晶の異
常な屈折率neを整合させる作用を持ち、それによってIo
での入射光がITで出射するべく散乱されずにディスプレ
ー装置15を通過するのを可能にする。電圧源19がスイッ
チ20をそのオフ位置21で配置することにより切られると
き、液晶と樹脂との間の小滴壁での表面干渉は、小滴を
第２図で示すようなランダム配向に戻し、このため装置
の液晶−ポリマーマトリックス材料は白色不透明構造と
して見える。
第４図は、本発明のディスプレー材料が矢印30によっ
て示すように、機械的ひずみを創出することによって伸
長されるとき得られる光学的応答を示す。そのマトリッ
クスを符号32によって示し、伸長方向で細長い液晶の微
小滴を符号34によって示す。その液晶は、液状結晶相で
ネマチック、スメクチック若しくはコレステリック又は
その混在であってもよい。好適には、液晶の正常な屈折
率noは、マトリックスの屈折率nsに類似している。
て示すように、機械的ひずみを創出することによって伸
長されるとき得られる光学的応答を示す。そのマトリッ
クスを符号32によって示し、伸長方向で細長い液晶の微
小滴を符号34によって示す。その液晶は、液状結晶相で
ネマチック、スメクチック若しくはコレステリック又は
その混在であってもよい。好適には、液晶の正常な屈折
率noは、マトリックスの屈折率nsに類似している。
マトリックスの伸長は、液晶微小滴のひずみをもたら
す。球形小滴は、伸長方向に平行な長円の長軸を有する
長円形状をとる。この微小滴のひずみは、微小滴内の液
晶がそれ自体長円の長軸と整合する結果をもたらす。そ
の結果は、伸長する場合、すべての液晶微小滴が伸長方
向と整合した光軸を有し、故に異常な屈折率neを有する
ということになる。Ioのような非偏光入射光が、伸長方
向に平行で微小滴の光軸に平行な成分を有するであろ
う。これらの成分は、液晶微小滴の屈折率neと取り囲む
マトリックスの屈折率nsとの間に大きな差を生じ、散乱
されるであろう。 伸長方向に直角方向での入射光の成
分は、マトリックスに類似の微小滴内の屈折率に遭遇
し、影響を受けずにフィルムを通過するであろう。従っ
て、フィルムは、光偏光子として作用する。偏光作用に
加えて、第３図で示すように電気応答セルで実施化され
る液状結晶−ポリマーマトリックス材料に機械的応力を
加えることは場のオンとオフの状態の間のスイッチ時間
を縮めることがわかっている。
す。球形小滴は、伸長方向に平行な長円の長軸を有する
長円形状をとる。この微小滴のひずみは、微小滴内の液
晶がそれ自体長円の長軸と整合する結果をもたらす。そ
の結果は、伸長する場合、すべての液晶微小滴が伸長方
向と整合した光軸を有し、故に異常な屈折率neを有する
ということになる。Ioのような非偏光入射光が、伸長方
向に平行で微小滴の光軸に平行な成分を有するであろ
う。これらの成分は、液晶微小滴の屈折率neと取り囲む
マトリックスの屈折率nsとの間に大きな差を生じ、散乱
されるであろう。 伸長方向に直角方向での入射光の成
分は、マトリックスに類似の微小滴内の屈折率に遭遇
し、影響を受けずにフィルムを通過するであろう。従っ
て、フィルムは、光偏光子として作用する。偏光作用に
加えて、第３図で示すように電気応答セルで実施化され
る液状結晶−ポリマーマトリックス材料に機械的応力を
加えることは場のオンとオフの状態の間のスイッチ時間
を縮めることがわかっている。
第５（ａ）図は、本発明の材料が矢印52によって示す
ような磁界又は電界の存在下で相分離又は硬化されると
き得られる散乱偏光子50を示す。固体の透明マトリック
スを符号54によって示し、フィルム平面での一方向で整
合した異常な屈折率neを有する液晶の微小滴を符号56に
よって示す。その液晶は、誘電性及び反磁性の磁化率で
正の等方性を有する。処理中の液晶微小滴を配向させる
のに十分な強度の交流電界又は磁界の存在下で相分離又
は硬化するとき、微小滴はその電界に対してその配向を
保つであろう。フィルムは、第４図と関連して前述した
伸長したフィルムの光偏光子に類似の光偏光子として役
立つであろう。
ような磁界又は電界の存在下で相分離又は硬化されると
き得られる散乱偏光子50を示す。固体の透明マトリック
スを符号54によって示し、フィルム平面での一方向で整
合した異常な屈折率neを有する液晶の微小滴を符号56に
よって示す。その液晶は、誘電性及び反磁性の磁化率で
正の等方性を有する。処理中の液晶微小滴を配向させる
のに十分な強度の交流電界又は磁界の存在下で相分離又
は硬化するとき、微小滴はその電界に対してその配向を
保つであろう。フィルムは、第４図と関連して前述した
伸長したフィルムの光偏光子に類似の光偏光子として役
立つであろう。
Ioのような非偏光入射光の成分は、異常な屈折率の整
合方向に平行であり、マトリックスの屈折率nsと液晶微
小滴の整合した光軸neとの間の不整合のめ、Isのように
散乱するであろう。整合方向に直角に偏光された入射光
は、微小滴56の正常な屈折率noとマトリックスの屈折率
nsとの間の差に遭遇せず、ITのように偏光されて透過さ
れるであろう。第５（ａ）図の散乱偏光子50は、第４図
の伸長したフィルムと同様に、第５（ｂ）図で示す方法
で非偏光光透過状態にスイッチされうる。但し、56′の
ような微小滴を含むマトリックス54は、その両方が好適
には透明である導電体58の間にサンドイッチされる。電
圧源60が、導電体58に接続している。電界の印加は、フ
ィルムの表面に垂直な異常な屈折率を整合する作用を有
し、それによって入射光が非偏光されて通過するのを可
能にする。電圧源60がスイッチ62をそのオフ位置で配置
することによって切られるとき、微小滴は第４図及び第
５（ａ）図で示す平衡配向に解かれ、ディスプレー材料
は再び入射光を偏光する。
合方向に平行であり、マトリックスの屈折率nsと液晶微
小滴の整合した光軸neとの間の不整合のめ、Isのように
散乱するであろう。整合方向に直角に偏光された入射光
は、微小滴56の正常な屈折率noとマトリックスの屈折率
nsとの間の差に遭遇せず、ITのように偏光されて透過さ
れるであろう。第５（ａ）図の散乱偏光子50は、第４図
の伸長したフィルムと同様に、第５（ｂ）図で示す方法
で非偏光光透過状態にスイッチされうる。但し、56′の
ような微小滴を含むマトリックス54は、その両方が好適
には透明である導電体58の間にサンドイッチされる。電
圧源60が、導電体58に接続している。電界の印加は、フ
ィルムの表面に垂直な異常な屈折率を整合する作用を有
し、それによって入射光が非偏光されて通過するのを可
能にする。電圧源60がスイッチ62をそのオフ位置で配置
することによって切られるとき、微小滴は第４図及び第
５（ａ）図で示す平衡配向に解かれ、ディスプレー材料
は再び入射光を偏光する。
第６（ａ）図は、本発明の材料が矢印72によって示す
ような交流電界又は磁界の存在下で相分離又は硬化され
るとき得られるフィルム70を示す。固体のマトリックス
を、符号74によって示す。フィルムの表面に垂直に整列
した異常な屈折率neを有する液晶の微小滴を、符号76に
よって示す。液晶は、正の誘電性又は反磁性異方性を有
する。Ioのような入射光は、微小滴の異常な屈折率neと
マトリックスの屈折率nsとの間の差と遭遇せず、ITのよ
うに散乱せずに透過する。フィルムは、透明に見える。
第６（ｂ）図は、矢印80によって示すようにフィルムの
平面で印加された場を受けるときの第６（ａ）図のフィ
ルムを示す。その場は、例えば高い強度の光源によって
創出される磁界、電界又は電磁界でありうる。その場の
印加は、フィルム平面で異常な屈折率neを整合する作用
を有する。異常な屈折率の整合方向に平行な方向での非
偏光入射光の成分は、微小滴の異常な屈折率とマトリッ
クスの屈折率との間で不整合に遭遇し、散乱するであろ
う。異常な屈折率の整合方向に直角な方向での非偏光入
射光の成分は、かような不整合に遭遇せず、ITのような
偏光された光として装置を通過するであろう。
ような交流電界又は磁界の存在下で相分離又は硬化され
るとき得られるフィルム70を示す。固体のマトリックス
を、符号74によって示す。フィルムの表面に垂直に整列
した異常な屈折率neを有する液晶の微小滴を、符号76に
よって示す。液晶は、正の誘電性又は反磁性異方性を有
する。Ioのような入射光は、微小滴の異常な屈折率neと
マトリックスの屈折率nsとの間の差と遭遇せず、ITのよ
うに散乱せずに透過する。フィルムは、透明に見える。
第６（ｂ）図は、矢印80によって示すようにフィルムの
平面で印加された場を受けるときの第６（ａ）図のフィ
ルムを示す。その場は、例えば高い強度の光源によって
創出される磁界、電界又は電磁界でありうる。その場の
印加は、フィルム平面で異常な屈折率neを整合する作用
を有する。異常な屈折率の整合方向に平行な方向での非
偏光入射光の成分は、微小滴の異常な屈折率とマトリッ
クスの屈折率との間で不整合に遭遇し、散乱するであろ
う。異常な屈折率の整合方向に直角な方向での非偏光入
射光の成分は、かような不整合に遭遇せず、ITのような
偏光された光として装置を通過するであろう。
第７（ａ）図は、正の誘電異方性を示すネマチック液
晶を有する本発明の可撓性熱硬化性材料が圧搾によって
ひずませられるとき得られるフィルム90を示す。その圧
搾は、マトリックス92の熱膨張率と閉じ込めるセル壁94
の熱膨張率との間に不整合がある温度で相分離され或い
は硬化されるとき生じるものである。フィルム表面に平
行であるフィルム平面でランダムに整合する異常な屈折
率を有する液晶のディスク状微小滴を、符号96によって
示す。入射光はマトリックス92と微小滴96の異常な屈折
率の間の不整合によって散乱し、装置は不透明に見える
であろう。第７（ａ）図のディスク状微小滴は、neが微
小滴96の全てについてフィルム平面内にあるので、第２
図の球形微小滴に比較したとき強い散乱効果を有するで
あろう。第７（ｂ）図は、導電性電極94′の間にサンド
イッチされた微小滴96′を含む樹脂92を示す。電極94′
に亘って電圧を印加することにより、異常な屈折率をフ
ィルム表面に垂直方向で整合させる。装置に対する入射
光は、微小滴96′とマトリックス92の屈折率の間の差を
検出せず、散乱せずに透過して透明な装置をもたらすで
あろう。かようなフィルムは、球形の微小滴を有するフ
ィルムに亘って改良されたディスプレーコントラストを
示す。
晶を有する本発明の可撓性熱硬化性材料が圧搾によって
ひずませられるとき得られるフィルム90を示す。その圧
搾は、マトリックス92の熱膨張率と閉じ込めるセル壁94
の熱膨張率との間に不整合がある温度で相分離され或い
は硬化されるとき生じるものである。フィルム表面に平
行であるフィルム平面でランダムに整合する異常な屈折
率を有する液晶のディスク状微小滴を、符号96によって
示す。入射光はマトリックス92と微小滴96の異常な屈折
率の間の不整合によって散乱し、装置は不透明に見える
であろう。第７（ａ）図のディスク状微小滴は、neが微
小滴96の全てについてフィルム平面内にあるので、第２
図の球形微小滴に比較したとき強い散乱効果を有するで
あろう。第７（ｂ）図は、導電性電極94′の間にサンド
イッチされた微小滴96′を含む樹脂92を示す。電極94′
に亘って電圧を印加することにより、異常な屈折率をフ
ィルム表面に垂直方向で整合させる。装置に対する入射
光は、微小滴96′とマトリックス92の屈折率の間の差を
検出せず、散乱せずに透過して透明な装置をもたらすで
あろう。かようなフィルムは、球形の微小滴を有するフ
ィルムに亘って改良されたディスプレーコントラストを
示す。
液状結晶性−ポリマーマトリックス材料は、通常可撓
性の固体であり、フィルム又は大きな物品に切断、鋳造
又は再加工されうる。熱応答性材料は、高い解像度、高
い視覚コントラストの温度計又は温度指示器で適用範囲
を有する。これは、例えば、医学的又は他の技術、冷凍
食品の包装、冷凍、路面上の氷探知、及び乳ガン、胎盤
の位置の検出のための医療温度記録図で用いることがで
きる。この材料はまた、熱処理した高いコントラスト
の、広い視角のフラットパネルディスプレーで用いるこ
ともできる。かようなディスプレーは、抵抗性又はジュ
ール−トムソン効果装置によって電気的に処理されて材
料の温度を局部的に変化させることができる。その材料
はまた、強い強度の光ビームによって処理されて材料表
面を局部的に加熱することもできる。
性の固体であり、フィルム又は大きな物品に切断、鋳造
又は再加工されうる。熱応答性材料は、高い解像度、高
い視覚コントラストの温度計又は温度指示器で適用範囲
を有する。これは、例えば、医学的又は他の技術、冷凍
食品の包装、冷凍、路面上の氷探知、及び乳ガン、胎盤
の位置の検出のための医療温度記録図で用いることがで
きる。この材料はまた、熱処理した高いコントラスト
の、広い視角のフラットパネルディスプレーで用いるこ
ともできる。かようなディスプレーは、抵抗性又はジュ
ール−トムソン効果装置によって電気的に処理されて材
料の温度を局部的に変化させることができる。その材料
はまた、強い強度の光ビームによって処理されて材料表
面を局部的に加熱することもできる。
第３、５（ｂ）及び７（ｂ）図で示すような電気応答
性及び偏光装置は、透明な導電性コーティングを含む２
枚のプレートの間で挟まれて、樹脂を硬化させることに
より或いは材料表面上に透明な導電性コーティングを沈
着させ又は塗布することによって構成されうる。不透明
状態と透明状態の間の視覚コントラストは、例えば暗い
又は明るい適切な背景によって強めることができる。
性及び偏光装置は、透明な導電性コーティングを含む２
枚のプレートの間で挟まれて、樹脂を硬化させることに
より或いは材料表面上に透明な導電性コーティングを沈
着させ又は塗布することによって構成されうる。不透明
状態と透明状態の間の視覚コントラストは、例えば暗い
又は明るい適切な背景によって強めることができる。
不透明状態で着色され或いは黒の電気光学ディスプレ
ーは、二色性染料を液晶に加えることによって構成され
うる。例えば、電圧が印加されないとき黒であるが電圧
が印加されるとき白の第３又は７（ｂ）図のような電気
光学ディスプレーは、黒い多色性染料を含むネマチック
液晶を使用することによって構成されうる。透明な樹脂
で硬化され、白い背景上に配置されるときのかような液
晶は、黒色ディスプレー上で白色となりうる。
ーは、二色性染料を液晶に加えることによって構成され
うる。例えば、電圧が印加されないとき黒であるが電圧
が印加されるとき白の第３又は７（ｂ）図のような電気
光学ディスプレーは、黒い多色性染料を含むネマチック
液晶を使用することによって構成されうる。透明な樹脂
で硬化され、白い背景上に配置されるときのかような液
晶は、黒色ディスプレー上で白色となりうる。
第４図で示す散乱偏光子フィルムが、ひずみモニタと
して用いられうる。フイルム上に配置されたひずみの方
向は、フイルムが偏光する方向を制御する。加えられた
ひずみの大きさ又は方向での変化が、偏光の方向又は程
度での変化をもたらす。偏光の変化は、偏光レンズを通
してフイルムを見ることによって監視されうる。
して用いられうる。フイルム上に配置されたひずみの方
向は、フイルムが偏光する方向を制御する。加えられた
ひずみの大きさ又は方向での変化が、偏光の方向又は程
度での変化をもたらす。偏光の変化は、偏光レンズを通
してフイルムを見ることによって監視されうる。
電気的に処理可能な散乱偏光子は、それぞれ第４及び
５（ｂ）図で示すように場の存在下で伸長し或いは硬化
させることによって製造されうる。これらのフィルムの
１つの上の透明な導電体に印加される十分な大きさの電
圧が、フィルムの表面に垂直に微小滴の光軸を整合さ
せ、偏光効果をオフにスイッチしてフィルムを透明に見
せる。かような材料は、ディスプレー窓又は偏光効果を
オフ及びオンにスイッチすることが所望される他の装置
で役立つ。光学的にスイッチ可能な材料は、印加した場
の存在下で硬化させ或いは異常な屈折率neがフィルムの
表面に垂直に整合されるようにひずませることによって
調製されたフィルムを用いて製造することができる。か
ようなフィルムは、透明であり、正常な光度で光を透過
させる。十分に高い光度の入射光は液晶を再配向し、こ
のため微小滴の光軸はフィルム平面での一方向にスイッ
チされる。このフィルムは、光を散乱し、不透明に見え
る。フィルムは、非線形光学装置として動作して、高い
強度の電磁源への保護コーティングとして或いは光コン
ピュータ装置として用いられる。非線形光学応答がま
た、高い光度の入射光が樹脂の屈折率に対して液晶の屈
折率の値を変化させる場合に可能である。
５（ｂ）図で示すように場の存在下で伸長し或いは硬化
させることによって製造されうる。これらのフィルムの
１つの上の透明な導電体に印加される十分な大きさの電
圧が、フィルムの表面に垂直に微小滴の光軸を整合さ
せ、偏光効果をオフにスイッチしてフィルムを透明に見
せる。かような材料は、ディスプレー窓又は偏光効果を
オフ及びオンにスイッチすることが所望される他の装置
で役立つ。光学的にスイッチ可能な材料は、印加した場
の存在下で硬化させ或いは異常な屈折率neがフィルムの
表面に垂直に整合されるようにひずませることによって
調製されたフィルムを用いて製造することができる。か
ようなフィルムは、透明であり、正常な光度で光を透過
させる。十分に高い光度の入射光は液晶を再配向し、こ
のため微小滴の光軸はフィルム平面での一方向にスイッ
チされる。このフィルムは、光を散乱し、不透明に見え
る。フィルムは、非線形光学装置として動作して、高い
強度の電磁源への保護コーティングとして或いは光コン
ピュータ装置として用いられる。非線形光学応答がま
た、高い光度の入射光が樹脂の屈折率に対して液晶の屈
折率の値を変化させる場合に可能である。
熱可塑性樹脂を用いて製造されるときの本発明の材料
は、メモリ特徴の利点を示す。第８図は、英数字式ディ
スプレーの場合のように、不透明及び透明領域のコント
ラストを示す熱可塑性材料の調製を示す。第３図で示す
シートは、樹脂130の軟化点より上で液晶の液状結晶相
から等方性相への転移温度以下の温度まで加熱され、所
望のパターンでレイアウトした電極140、142の間の整合
する電界にさらされる。シートはまた、液状結晶から等
方性相への転移温度以上に加熱されて、次に等方性から
液状結晶相への転移以下であるが整合段階のためマトリ
ックスの軟化点以上の温度まで冷却されうる。軟化マト
リックス130の微小滴134の光軸は、電界方向、すなわち
シート表面に垂直の方向で整合する。電界にさらされな
い微小滴138の光軸は、整合しない。電界が維持される
間に軟化点以下の温度まで引き続き冷却することによ
り、第９図で示す材料を生じる。
は、メモリ特徴の利点を示す。第８図は、英数字式ディ
スプレーの場合のように、不透明及び透明領域のコント
ラストを示す熱可塑性材料の調製を示す。第３図で示す
シートは、樹脂130の軟化点より上で液晶の液状結晶相
から等方性相への転移温度以下の温度まで加熱され、所
望のパターンでレイアウトした電極140、142の間の整合
する電界にさらされる。シートはまた、液状結晶から等
方性相への転移温度以上に加熱されて、次に等方性から
液状結晶相への転移以下であるが整合段階のためマトリ
ックスの軟化点以上の温度まで冷却されうる。軟化マト
リックス130の微小滴134の光軸は、電界方向、すなわち
シート表面に垂直の方向で整合する。電界にさらされな
い微小滴138の光軸は、整合しない。電界が維持される
間に軟化点以下の温度まで引き続き冷却することによ
り、第９図で示す材料を生じる。
第９図は、マトリックス150が再硬化され、電界が除
かれた後の第８図の材料を示す。材料についての入射光
は、入射光によって検出されるような液晶の屈折率とマ
トリックスの屈折率との整合又は不整合によって透過さ
れ或いは散乱される。微小滴154の整合した光軸を有す
るマトリックス150に対する入射光Ioは、屈折率ns、no
の不整合を受けず，透過されて微小滴を含む領域を透明
に見せる。ランダムに配向した微小滴152を有するマト
リックス150に対する入射光Io′は、屈折率nsと全体に
亘ってランダムに配向した異常な屈折率neとの間で大き
な差を受け、Is′のように散乱されて領域を不透明にみ
せる。
かれた後の第８図の材料を示す。材料についての入射光
は、入射光によって検出されるような液晶の屈折率とマ
トリックスの屈折率との整合又は不整合によって透過さ
れ或いは散乱される。微小滴154の整合した光軸を有す
るマトリックス150に対する入射光Ioは、屈折率ns、no
の不整合を受けず，透過されて微小滴を含む領域を透明
に見せる。ランダムに配向した微小滴152を有するマト
リックス150に対する入射光Io′は、屈折率nsと全体に
亘ってランダムに配向した異常な屈折率neとの間で大き
な差を受け、Is′のように散乱されて領域を不透明にみ
せる。
第8-9図の材料は、多数の用途がある。例えば、その
材料は、材料の周囲の温度がある選定値以上に上昇した
ならば視覚警報を送る温度モニタとして作動する。その
警報は、周囲の温度が選定値以下に戻ったとしても目に
見える。マトリックスが、例えば０℃の軟化温度を有し
て用いられてもよい。樹脂フィルムは、食品の包装のよ
うな凍結品に貼り付けうる。そのフィルムは、「OK」の
ような適切な映像を有して調製できる。「OK」の映像
は、フィルムが０℃以下で維持される間、残るであろ
う。品物の温度が０℃以上に上昇するならば、しかしな
がら、その映像は消去し、品物が引続き再凍結されたと
しても再び現れることはないであろう。
材料は、材料の周囲の温度がある選定値以上に上昇した
ならば視覚警報を送る温度モニタとして作動する。その
警報は、周囲の温度が選定値以下に戻ったとしても目に
見える。マトリックスが、例えば０℃の軟化温度を有し
て用いられてもよい。樹脂フィルムは、食品の包装のよ
うな凍結品に貼り付けうる。そのフィルムは、「OK」の
ような適切な映像を有して調製できる。「OK」の映像
は、フィルムが０℃以下で維持される間、残るであろ
う。品物の温度が０℃以上に上昇するならば、しかしな
がら、その映像は消去し、品物が引続き再凍結されたと
しても再び現れることはないであろう。
本発明の材料は、消去可能なラベルとして用いられう
る。映像が、適切な電圧及び熱を加えて材料に付けられ
うる。材料は、再び加熱されるまで映像を維持するであ
ろう。英数字式情報が、パターン化された７個の切片の
電極を用いて書込まれうる。文字が、フイルムが加熱さ
れ次に冷却される間、電圧を用いて適切な切片を処理す
ることによって書込まれる。かようなラベルは、貯蔵棚
上のラベルに値段を付けるのに役立つであろう。材料
は、パターン化された電導表面を有するプラスチックシ
ートの間にサンドイッチされうる。そのプラスチック上
に加えた薄い金属層が、耐熱のため用いられてもよい。
映像が、フィルムを加熱や冷却する間、適切な切片に電
荷を与えることによってかようなラベル上に付けられて
もよい。かようなラベルのエッジ上の電気的接触は、簡
単なハンドヘルドユニット（hand-held unit）によって
ラベルが処理されるのを可能にするであろう。そのユニ
ットは、フィルムを加熱する電流をもたらす間、適切な
切片に電荷を与えるべくプログラムされるであろう。こ
れは、ディスプレーされた小売値を更新する速くて簡単
な手段を提供するであろう。
る。映像が、適切な電圧及び熱を加えて材料に付けられ
うる。材料は、再び加熱されるまで映像を維持するであ
ろう。英数字式情報が、パターン化された７個の切片の
電極を用いて書込まれうる。文字が、フイルムが加熱さ
れ次に冷却される間、電圧を用いて適切な切片を処理す
ることによって書込まれる。かようなラベルは、貯蔵棚
上のラベルに値段を付けるのに役立つであろう。材料
は、パターン化された電導表面を有するプラスチックシ
ートの間にサンドイッチされうる。そのプラスチック上
に加えた薄い金属層が、耐熱のため用いられてもよい。
映像が、フィルムを加熱や冷却する間、適切な切片に電
荷を与えることによってかようなラベル上に付けられて
もよい。かようなラベルのエッジ上の電気的接触は、簡
単なハンドヘルドユニット（hand-held unit）によって
ラベルが処理されるのを可能にするであろう。そのユニ
ットは、フィルムを加熱する電流をもたらす間、適切な
切片に電荷を与えるべくプログラムされるであろう。こ
れは、ディスプレーされた小売値を更新する速くて簡単
な手段を提供するであろう。
本発明の材料はまた、本発明のメモリ特徴を持たない
装置を用いて得ることができる素子よりかなり多くの画
素を有するマルチプレクスフラットパネルディスプレー
を形成するべく用いられうる。本発明の材料は、映像を
維持するのに有効なマトリックスを必要としない。さら
に、映像内で変更されるべき画素しか処理されることを
必要としない。透明な画素が外部の場の存在下で暖めた
り冷却したりすることによって形成され、不透明な素子
が外部の場の不在下で暖めたり冷却したりすることによ
って形成される。
装置を用いて得ることができる素子よりかなり多くの画
素を有するマルチプレクスフラットパネルディスプレー
を形成するべく用いられうる。本発明の材料は、映像を
維持するのに有効なマトリックスを必要としない。さら
に、映像内で変更されるべき画素しか処理されることを
必要としない。透明な画素が外部の場の存在下で暖めた
り冷却したりすることによって形成され、不透明な素子
が外部の場の不在下で暖めたり冷却したりすることによ
って形成される。
第10図は、スメクチックＡ液晶174の微小滴を有す
る。第10図で示すように、その液晶は好適でない整合方
向を有する焦点円錐状態であり、このためneはマトリッ
クス内でランダムに配向される。Ioのような材料に対す
る入射光は、nsとneとの間の不整合を検出し、Isのよう
に散乱される。その材料は、不透明に見える。
る。第10図で示すように、その液晶は好適でない整合方
向を有する焦点円錐状態であり、このためneはマトリッ
クス内でランダムに配向される。Ioのような材料に対す
る入射光は、nsとneとの間の不整合を検出し、Isのよう
に散乱される。その材料は、不透明に見える。
第11図は、スメクチックＡ液晶微小滴184を含む樹脂1
80が図示の方向で電界Ｅにさらされて、電界が除かれた
後の第10図の材料を示す。その層は電界が印加される方
向に垂直に整合し、液晶モジュールの長軸はフィルム表
面に垂直である。垂直な入射光Io′は、屈折率noとnsと
の間の不整合を検出せず、Itのように材料を透過する。
80が図示の方向で電界Ｅにさらされて、電界が除かれた
後の第10図の材料を示す。その層は電界が印加される方
向に垂直に整合し、液晶モジュールの長軸はフィルム表
面に垂直である。垂直な入射光Io′は、屈折率noとnsと
の間の不整合を検出せず、Itのように材料を透過する。
本発明の重要な特徴が、非常に高い液晶対ポリマー比
を有する液晶−熱可塑性マトリックス材料の調製をもた
らす。かような液晶は、正の誘電異方性を示すべきであ
り、好適にはネマチックである。その比は、少なくとも
1:1であって、好適には約1.5-2.0:1である。高濃度の液
晶は、透明領域と不透明領域との間で高いコントラスト
を有するディスプレーを生じ、容易に読めるディスプレ
ーを作る。表IAは、以下の実例30のような本発明に従っ
て作られた種々の材料についてのポリマー対液晶の比を
示す。表IBは、表IAの材料及び比を用いて製造した電気
的にスイッチ可能なセルの特性を示す。
を有する液晶−熱可塑性マトリックス材料の調製をもた
らす。かような液晶は、正の誘電異方性を示すべきであ
り、好適にはネマチックである。その比は、少なくとも
1:1であって、好適には約1.5-2.0:1である。高濃度の液
晶は、透明領域と不透明領域との間で高いコントラスト
を有するディスプレーを生じ、容易に読めるディスプレ
ーを作る。表IAは、以下の実例30のような本発明に従っ
て作られた種々の材料についてのポリマー対液晶の比を
示す。表IBは、表IAの材料及び比を用いて製造した電気
的にスイッチ可能なセルの特性を示す。
表IB ポリマー セルの特性 1.ポリ（ビニルアセテート） 相分離なし 2.ポリ（ビニルアセテート） 可 3.ポリ（ビニルホルマル） 相分離なし 4.ポリ（ビニルホルマル） 優 5.ポリカーボネート 可 6.ポリ（ビニルブチラル） 優 7.ポリ（ビニルメチルケトン） 優 8.ポリ（メチルアクリレート） 優 9.ポリ（シクロヘキシルメタクリレート） 良 10.ポリイソプレン 良 11.ポリ（エチルメタクリレート） 良 （高分子量） 12.ポリ（イソブチルメタクリレート） 可 表IBで示すこれらのセルの特性は、以下のように処理
される。
される。
表IBでわかるように、約1:1より大きいポリマー対液
晶の比は、セルNo.1及びNo.3について顕微鏡で見える相
分離を生じなかった。
晶の比は、セルNo.1及びNo.3について顕微鏡で見える相
分離を生じなかった。
本発明の液状結晶−ポリマー材料の重要な特性は、相
分離したポリマーが液晶の微小滴のまわりでコヒーレン
トクローズドセル型（coherent closed-cell type）マ
トリックスを形成することである。第12図は、ポリ（メ
チルメタクリレート）及び液晶E7の相分離によって形成
されハチの巣状構造を示す実例23の材料の顕微鏡写真で
ある。クローズドセル型マトリックスは、材料内に捕捉
された液晶の量を最大にするが、液晶が外にしみ出るの
を許容しない丈夫なシート又はフィルムをもたらす。
分離したポリマーが液晶の微小滴のまわりでコヒーレン
トクローズドセル型（coherent closed-cell type）マ
トリックスを形成することである。第12図は、ポリ（メ
チルメタクリレート）及び液晶E7の相分離によって形成
されハチの巣状構造を示す実例23の材料の顕微鏡写真で
ある。クローズドセル型マトリックスは、材料内に捕捉
された液晶の量を最大にするが、液晶が外にしみ出るの
を許容しない丈夫なシート又はフィルムをもたらす。
ポリマーの屈折率npは、相分離及び微小滴の成長中に
生じる液晶を用いて可塑化することによってnsの値に調
節される。透明度は、（その中に溶解した液晶を有す
る）マトリックスのns及び液晶noの相対的値によって影
響を受ける。例えば、シアノフェニル型のネマチック液
晶を用いる装置の場合、no1.51であり、従って、垂直
な入射光のために最大の透明度を達成するのに、マトリ
ックスnsはできるだけ1.51に近くあるべきである。溶解
した液晶は、そのマトリックスをかような値に向かって
ひずませうる傾向がある。
生じる液晶を用いて可塑化することによってnsの値に調
節される。透明度は、（その中に溶解した液晶を有す
る）マトリックスのns及び液晶noの相対的値によって影
響を受ける。例えば、シアノフェニル型のネマチック液
晶を用いる装置の場合、no1.51であり、従って、垂直
な入射光のために最大の透明度を達成するのに、マトリ
ックスnsはできるだけ1.51に近くあるべきである。溶解
した液晶は、そのマトリックスをかような値に向かって
ひずませうる傾向がある。
同様に、ns及びnoの相対的値は、オン（透明）からオ
フ（不透明）状態への（正の誘電異方性を示す）ネマチ
ック液晶の微小滴を有する熱可塑性マトリックスを有す
るこれらの装置の電気的スイッチ時間に影響を及ぼす。
表IIA及びIIBは、以下の実例23のような液晶E7及び種々
のポリマーを用いて作られたセルのnp値及び特性を示
す。
フ（不透明）状態への（正の誘電異方性を示す）ネマチ
ック液晶の微小滴を有する熱可塑性マトリックスを有す
るこれらの装置の電気的スイッチ時間に影響を及ぼす。
表IIA及びIIBは、以下の実例23のような液晶E7及び種々
のポリマーを用いて作られたセルのnp値及び特性を示
す。
溶け込んだ液晶の効果は、マトリックスの有効屈折率
を液晶の屈折率noに近づけるために重合体の屈折率npを
増加させ又は減少させることである。
を液晶の屈折率noに近づけるために重合体の屈折率npを
増加させ又は減少させることである。
重合体の溶け込んだ液晶の量は、相分離の処理中の冷
却速度により更に制御することができる。冷却の急速な
速度は一般的に、僅かな微小滴及び大量の溶け込んだ液
晶を有する材料を産するのであるが、緩やかな冷却速度
ではマトリックスの中に少量の溶け込んだ液晶と大量の
微小滴を産する。表IIAに表した重合体の、E7のような
シアノビフェニール液晶は、直鎖の純粋重合体の屈折率
npを実際の重合体マトリックスの屈折率nsへと増加させ
る効果がある。npの増加の程度は溶け込んだ液晶の濃度
及びnpの初期値に依存する。
却速度により更に制御することができる。冷却の急速な
速度は一般的に、僅かな微小滴及び大量の溶け込んだ液
晶を有する材料を産するのであるが、緩やかな冷却速度
ではマトリックスの中に少量の溶け込んだ液晶と大量の
微小滴を産する。表IIAに表した重合体の、E7のような
シアノビフェニール液晶は、直鎖の純粋重合体の屈折率
npを実際の重合体マトリックスの屈折率nsへと増加させ
る効果がある。npの増加の程度は溶け込んだ液晶の濃度
及びnpの初期値に依存する。
第13A図に示されているように、Ａ方向から直視する
ディスプレーの場合に、npが1,49-1.50の範囲にある重
合体が望ましく、そのため、マトリックスの最終の屈折
率nsは可能な限り1.51に近づく。第13B図に示されてい
るように、側方から見るディスプレーに対しては、noよ
り大きいがneよりも小さい屈折率をもつ重合体が好適
で、そのため、マトリックスのnsは液晶の有効屈折率nx
と整合する。第13B図に示されているように、このよう
なディスプレーは方向Ｂからが最も容易に読むことがで
きる。表IIBに示してあるように、np＝1.585のポリカー
ドネイトは垂直から約30°の角度から最も良く見えるデ
ィスプレーを作る。第13B図を参照すると、有効屈折率n
xは次の式で近似される。
ディスプレーの場合に、npが1,49-1.50の範囲にある重
合体が望ましく、そのため、マトリックスの最終の屈折
率nsは可能な限り1.51に近づく。第13B図に示されてい
るように、側方から見るディスプレーに対しては、noよ
り大きいがneよりも小さい屈折率をもつ重合体が好適
で、そのため、マトリックスのnsは液晶の有効屈折率nx
と整合する。第13B図に示されているように、このよう
なディスプレーは方向Ｂからが最も容易に読むことがで
きる。表IIBに示してあるように、np＝1.585のポリカー
ドネイトは垂直から約30°の角度から最も良く見えるデ
ィスプレーを作る。第13B図を参照すると、有効屈折率n
xは次の式で近似される。
ここで、 θは視角、αはneから有効nxへの角度、Ｃは入射光の
偏光方向を示す。
偏光方向を示す。
本発明の重要な特徴は、長いメモリ時間とするために
高い抵抗及び誘電率を有する材料を提供することであ
る。その材料を組み込んだセルは、電荷が短絡又は遅延
されるまで材料の微小滴の光学軸を整列位置に順に保持
する電荷を維持する。電荷が維持されている間、その材
料は外部の場に依存しない映像ミモリを表わす。動作原
理は、セルを形成する透明伝導電極の間に配置された材
料がコンデンサの容量Ｃ及び内部抵抗Ｒのように動作す
ることである。電位をかけると、コンデンサは充電さ
れ、それを除去すると電荷は維持され、Ｒ×Ｃにほぼ等
しい時間の間、フィルムは透明状態に維持される。一般
的に、Ｒ×Ｃはコンデンサの大きさや形状に依存しない
が、液晶−重合マトリックス材の電気特性にのみ依存す
る。Ｃは、Ｃ＝εA/d（εは材料の誘電率で、Ａはフィ
ルムの表面積で、ｄはその厚さである。）、Ｒは、Ｒ＝
1/ρ d/A（1/ρは材料の抵抗、したがって放電時間を示
すε×ρは材料の特性であり、セルの大きさや形状の関
数とならない。）である。表IIIは、以下の実例23のよ
うに、本発明に従って作られたいろいろな材料に対する
メモリ時間（ερ）を要約したものである。
高い抵抗及び誘電率を有する材料を提供することであ
る。その材料を組み込んだセルは、電荷が短絡又は遅延
されるまで材料の微小滴の光学軸を整列位置に順に保持
する電荷を維持する。電荷が維持されている間、その材
料は外部の場に依存しない映像ミモリを表わす。動作原
理は、セルを形成する透明伝導電極の間に配置された材
料がコンデンサの容量Ｃ及び内部抵抗Ｒのように動作す
ることである。電位をかけると、コンデンサは充電さ
れ、それを除去すると電荷は維持され、Ｒ×Ｃにほぼ等
しい時間の間、フィルムは透明状態に維持される。一般
的に、Ｒ×Ｃはコンデンサの大きさや形状に依存しない
が、液晶−重合マトリックス材の電気特性にのみ依存す
る。Ｃは、Ｃ＝εA/d（εは材料の誘電率で、Ａはフィ
ルムの表面積で、ｄはその厚さである。）、Ｒは、Ｒ＝
1/ρ d/A（1/ρは材料の抵抗、したがって放電時間を示
すε×ρは材料の特性であり、セルの大きさや形状の関
数とならない。）である。表IIIは、以下の実例23のよ
うに、本発明に従って作られたいろいろな材料に対する
メモリ時間（ερ）を要約したものである。
他の液晶−重合体材料のサンプルはメモリが延びたも
のとなっている。
のとなっている。
液晶は容易に溶けることから、均一な溶液を形成する
ために静かな混合のみが必要となる。混合中に生ずる気
泡を除去するために、マトリックスを凝固させる前に遠
心分離器にかけても、排気チェンバ内に設置することも
できる。微小滴の大きさ及び間隔は、相分離の温度、硬
化速度、使用されるポリマーや液晶材料のタイプ、これ
ら材料の相対的な特性、及び以下で説明する軟化方法及
び速度のようないろいろな因子に依存する。
ために静かな混合のみが必要となる。混合中に生ずる気
泡を除去するために、マトリックスを凝固させる前に遠
心分離器にかけても、排気チェンバ内に設置することも
できる。微小滴の大きさ及び間隔は、相分離の温度、硬
化速度、使用されるポリマーや液晶材料のタイプ、これ
ら材料の相対的な特性、及び以下で説明する軟化方法及
び速度のようないろいろな因子に依存する。
液晶及び熱可塑性マトリックス生成組成物樹脂の平衡
位相図が第14図に略示されている。T1は液晶樹脂混合物
が全ての組成物で単一相で均質の溶液を形成するときの
温度で、T2はその混合物が凝固するときの温度である。
領域Ｂは、相分離及び微小滴の形成が凝固する前に生ず
る混和性ギャップである。この混和性ギャップの外の領
域Ａは均質溶液である。点Ｙは、50/50の混合物が混和
性ギャップに入ること、すなわち、相分離を開始し、T1
で本来の微小滴を形成することを図示する。点X1は、約
67/33の混合物がT3で均質溶液となることを図示し、点X
2は混合物がT4で混和性ギャップ又は微小滴の形成段階
に入ることを図示し、X3は混合物がT2でセットされるこ
とを図示する。
位相図が第14図に略示されている。T1は液晶樹脂混合物
が全ての組成物で単一相で均質の溶液を形成するときの
温度で、T2はその混合物が凝固するときの温度である。
領域Ｂは、相分離及び微小滴の形成が凝固する前に生ず
る混和性ギャップである。この混和性ギャップの外の領
域Ａは均質溶液である。点Ｙは、50/50の混合物が混和
性ギャップに入ること、すなわち、相分離を開始し、T1
で本来の微小滴を形成することを図示する。点X1は、約
67/33の混合物がT3で均質溶液となることを図示し、点X
2は混合物がT4で混和性ギャップ又は微小滴の形成段階
に入ることを図示し、X3は混合物がT2でセットされるこ
とを図示する。
溶剤の気化相分離に対し、好適な熱可塑性樹脂は、液
晶が混和可能である溶剤又は溶剤の混合物に溶解可能で
ある。第15図は、溶剤、液晶又は樹脂の三元混合物の平
衡相を示す。領域Ａでの比では、混合物は均質であり、
領域Ｂの比では、混合物は混和性ギャップに到達し、微
小滴の形成が生ずる。溶剤の蒸発の間中、Z1で開始した
混合物が線Z1、Z2にそって進み、最終組成物Z3を有する
フィルムを形成する。
晶が混和可能である溶剤又は溶剤の混合物に溶解可能で
ある。第15図は、溶剤、液晶又は樹脂の三元混合物の平
衡相を示す。領域Ａでの比では、混合物は均質であり、
領域Ｂの比では、混合物は混和性ギャップに到達し、微
小滴の形成が生ずる。溶剤の蒸発の間中、Z1で開始した
混合物が線Z1、Z2にそって進み、最終組成物Z3を有する
フィルムを形成する。
溶液の気化は液晶を含むフィルムを有する目的物をコ
ーティングするのに有用である。しかし、透明電極プレ
ートの間にある液晶−重合材料のシートの形の電気的応
答デバイスが望むならば、プレートの間から溶液を気化
させることでシートを形成することは困難である。この
場合に、溶剤の気化は、相分離によるバルク状態の熱可
塑性材料を形成するために使用され得る。このような材
料は次々、プレートの間に配置され、プレートの間で流
れるように加熱され、次にそれを凝固させるために冷却
される。
ーティングするのに有用である。しかし、透明電極プレ
ートの間にある液晶−重合材料のシートの形の電気的応
答デバイスが望むならば、プレートの間から溶液を気化
させることでシートを形成することは困難である。この
場合に、溶剤の気化は、相分離によるバルク状態の熱可
塑性材料を形成するために使用され得る。このような材
料は次々、プレートの間に配置され、プレートの間で流
れるように加熱され、次にそれを凝固させるために冷却
される。
溶剤の気化技術は、第14図のT1の濃度又はそれ以上の
温度で液晶が劣化する高い転移温度を有する樹脂に対し
て特に有用である。溶液の気化によるバルク状の熱可塑
性材料の形成によって、液晶マトリックス可塑性剤とし
てふるまい、液晶の劣化温度以下の温度にマトリックス
の軟化点を低下する。高い破壊的な溶解温度を有する熱
可塑剤に対して、均質溶液は、約５重量部の適切な溶剤
中の少なくとも１重量部の液晶に１重量部の重合体を溶
解することにより好適に準備される。まず、材料が溶剤
の気化により準備されると、セルの構成又は再加工のよ
うな、材料への全ての連続的な操作が、再溶解及び再成
形を行うためあるいは液晶の微小滴の大きさを単に変え
るために、加熱や冷却により成し遂げられる。可逆的な
効果は、マトリックスの溶液に残っている液晶の一部に
より現れる。したがって、このような場合、可逆的な効
果は、液晶を劣化させることなく繰り返して軟化や硬化
を行える材料を出現させるのである。
温度で液晶が劣化する高い転移温度を有する樹脂に対し
て特に有用である。溶液の気化によるバルク状の熱可塑
性材料の形成によって、液晶マトリックス可塑性剤とし
てふるまい、液晶の劣化温度以下の温度にマトリックス
の軟化点を低下する。高い破壊的な溶解温度を有する熱
可塑剤に対して、均質溶液は、約５重量部の適切な溶剤
中の少なくとも１重量部の液晶に１重量部の重合体を溶
解することにより好適に準備される。まず、材料が溶剤
の気化により準備されると、セルの構成又は再加工のよ
うな、材料への全ての連続的な操作が、再溶解及び再成
形を行うためあるいは液晶の微小滴の大きさを単に変え
るために、加熱や冷却により成し遂げられる。可逆的な
効果は、マトリックスの溶液に残っている液晶の一部に
より現れる。したがって、このような場合、可逆的な効
果は、液晶を劣化させることなく繰り返して軟化や硬化
を行える材料を出現させるのである。
１つの適切な熱可塑性樹脂は、所望の温度領域に軟化
温度をもつように作られた変更エポキシ樹脂である。通
常の熱硬化性エポキシ樹脂が、クロスリンキング硬化剤
の所にモノアルキラミンのような非クロスリンキングバ
インダ（硬化剤）で置換することにより選定された軟化
温度を有する熱可塑性樹脂に変換される。軟化が生ずる
温度は、硬化剤を選択することにより調節できる。短鎖
（short chained）のモノアルキルアミンを使用する
と、長鎖（long chain）アルキルアミンで硬化されたも
のよりも比較的高い軟化点をもつエポキシ樹脂生成物が
得られる。例えば、プロピルアミンを使用すると、ヘキ
シルアミンで結合したものよりも高い軟化点をもつエポ
キシ樹脂生成物が得られる。アルキルの分枝は、軟化点
を低下させる。例えば、ｎ−ブチルアミンから形成され
たエポキシ樹脂は分枝ｔ−ブチルアミンから形成された
ものよりも高い軟化点を有する。
温度をもつように作られた変更エポキシ樹脂である。通
常の熱硬化性エポキシ樹脂が、クロスリンキング硬化剤
の所にモノアルキラミンのような非クロスリンキングバ
インダ（硬化剤）で置換することにより選定された軟化
温度を有する熱可塑性樹脂に変換される。軟化が生ずる
温度は、硬化剤を選択することにより調節できる。短鎖
（short chained）のモノアルキルアミンを使用する
と、長鎖（long chain）アルキルアミンで硬化されたも
のよりも比較的高い軟化点をもつエポキシ樹脂生成物が
得られる。例えば、プロピルアミンを使用すると、ヘキ
シルアミンで結合したものよりも高い軟化点をもつエポ
キシ樹脂生成物が得られる。アルキルの分枝は、軟化点
を低下させる。例えば、ｎ−ブチルアミンから形成され
たエポキシ樹脂は分枝ｔ−ブチルアミンから形成された
ものよりも高い軟化点を有する。
無硬化エポキシ樹脂のモノアルキルアミンに対する比
は生成された硬化樹脂の鎖の長さを決定する。主鎖はエ
ポキシ樹脂とアルキルアミンとを同等にする1:1の比で
最も長い。その比が1:1から樹脂が多くあるいはアルカ
リアミンが多くなるように変化すると、主鎖の長さは短
くなる。
は生成された硬化樹脂の鎖の長さを決定する。主鎖はエ
ポキシ樹脂とアルキルアミンとを同等にする1:1の比で
最も長い。その比が1:1から樹脂が多くあるいはアルカ
リアミンが多くなるように変化すると、主鎖の長さは短
くなる。
マトリックスの基本的特性は、アルキルアミンのエポ
キシ樹脂への特性と同様にアルキルアミンの型を選択す
ることにより特定のニーズにそわすことができる。比較
的硬い樹脂が、その主鎖の長さが最も長く、アルキルア
ミンの鎖が最も短いものとして得られる。例えば、プロ
ピルアミンで作られた1:1の生成物は、ヘキルアミンで
作られた1:1の生成物よりも硬く硬化した樹脂を産す
る。
キシ樹脂への特性と同様にアルキルアミンの型を選択す
ることにより特定のニーズにそわすことができる。比較
的硬い樹脂が、その主鎖の長さが最も長く、アルキルア
ミンの鎖が最も短いものとして得られる。例えば、プロ
ピルアミンで作られた1:1の生成物は、ヘキルアミンで
作られた1:1の生成物よりも硬く硬化した樹脂を産す
る。
軟化温度の範囲は、書き／消去現象が生ずる温度を決
定する。ここで使用する“書き”は、液晶−重合マトリ
ックス材を加熱し、パターン化した場を印加して微小滴
の光学軸を整列し、パターン化した形の映像を書くため
に場の存在下で冷却することを意味する。“消去”は、
書き込まれた映像を有する材料を加熱し、光学軸をラン
ダム状態に戻すために場を加えないで冷却することを意
味する。より高い書き（消去温度は、主鎖長を長く、ア
ルキルの鎖の長さを短くすることにより達成できる。映
像の崩壊時間（記憶時間）は、より高い書き／消去温
度、すなわち、主鎖長を長くアルキルの鎖の長さを短く
する同じ状態の下で増大させられる。
定する。ここで使用する“書き”は、液晶−重合マトリ
ックス材を加熱し、パターン化した場を印加して微小滴
の光学軸を整列し、パターン化した形の映像を書くため
に場の存在下で冷却することを意味する。“消去”は、
書き込まれた映像を有する材料を加熱し、光学軸をラン
ダム状態に戻すために場を加えないで冷却することを意
味する。より高い書き（消去温度は、主鎖長を長く、ア
ルキルの鎖の長さを短くすることにより達成できる。映
像の崩壊時間（記憶時間）は、より高い書き／消去温
度、すなわち、主鎖長を長くアルキルの鎖の長さを短く
する同じ状態の下で増大させられる。
アルキルアミンのほかのものが、それらが軟化を妨げ
る重要なクロスリンキングを生じさせないように長く使
用することができる。このような他の適切なものに、ジ
オールや二酸基のもののような２つの活性水素のみを有
するものがある。
る重要なクロスリンキングを生じさせないように長く使
用することができる。このような他の適切なものに、ジ
オールや二酸基のもののような２つの活性水素のみを有
するものがある。
硬化樹脂材の主鎖の長さを変えることによりる軟化温
度への効果は、表１に示したいろいろなEPON828（Lot
＃8GHJ-52（ミラー・ステフェンソンカンパニー・イン
コーポレイテッド）とヘキサアミン（HA）との比で樹脂
を作ることにより評価された。
度への効果は、表１に示したいろいろなEPON828（Lot
＃8GHJ-52（ミラー・ステフェンソンカンパニー・イン
コーポレイテッド）とヘキサアミン（HA）との比で樹脂
を作ることにより評価された。
３日間65℃で硬化させ、室温に冷却した３つの生成し
た樹脂を巨視的に観察すると、それら全ては全く等しく
硬い固体となっているように見えた。オーブンで10分間
82℃に加熱した樹脂を巨視的に観察した記録が表IIであ
る。
た樹脂を巨視的に観察すると、それら全ては全く等しく
硬い固体となっているように見えた。オーブンで10分間
82℃に加熱した樹脂を巨視的に観察した記録が表IIであ
る。
表 II 混合物 相対硬度 説明 １ 最も軟性 強粘液 ２ 中間 強粘性 ３ 最も剛性 ゴムのような固体 液晶を含む硬化樹脂材の主鎖の長さを変えることによ
りディスプレーの特徴にもたらす効果は、以下の実例13
のような約33％の液晶E7を含む混合物と、いろいろなEP
ON/HAの比でヘキサアミン（HA）を有する約67％のEPON8
28を含む混合物を比較することにより評価された。EPON
のHAに対する比、及び液晶のパーセンテージは、同じ比
の硬化した樹脂でもって表IIIに示されている。
りディスプレーの特徴にもたらす効果は、以下の実例13
のような約33％の液晶E7を含む混合物と、いろいろなEP
ON/HAの比でヘキサアミン（HA）を有する約67％のEPON8
28を含む混合物を比較することにより評価された。EPON
のHAに対する比、及び液晶のパーセンテージは、同じ比
の硬化した樹脂でもって表IIIに示されている。
表 III 混合物 EQ EPON/EQ HA ％（重量比）E7 １ 1:0.753 33.6 ２ 1:0.899 33.6 ３ 1:1.008 33.2 ４ 1:1.107 33.4
５ 1:1.284 33.7
６ 1:1.502 33.2
７ 1:0.509 33.2
これら混合物は３日間50℃で硬化した。室温（R.T.）
及び50℃のときのEPON/HA混合物を巨視的に観察したの
が表IVAに示されている。表IVBは、３℃、室温及び50℃
の光散特性、並びに表IIIのEPON/HA/E7混合物の３℃及
び室温のときの物性を示している。
５ 1:1.284 33.7
６ 1:1.502 33.2
７ 1:0.509 33.2
これら混合物は３日間50℃で硬化した。室温（R.T.）
及び50℃のときのEPON/HA混合物を巨視的に観察したの
が表IVAに示されている。表IVBは、３℃、室温及び50℃
の光散特性、並びに表IIIのEPON/HA/E7混合物の３℃及
び室温のときの物性を示している。
表 IVA 混合物 R.T. 50℃ １ 硬い固体状 容易に変形 ２ 硬い固体状 変形が困難 ３ 硬い固体状 変形が非常に困難 ４ 硬い固体状 変形が困難 ５ 僅な粘性、ゴム状 柔らかい引抜き可能 ６ 柔軟性、ゴム状 柔らかい引抜き可能 ７ 粘性、ゴム状 容易に引抜き可能 EPON 828のいろいろな液晶の光散乱特性、映像記憶時
間及び書き／消去温度におけるいろいろなアミンの効果
は、均等比1:1の67％のEPON/Amineでもって33％の液晶
（重量比）を準備することにより評価された。いろいろ
な混合物は４時間65℃でバルク状に硬化し、室温に冷却
可能であった。表VA及びVBは、温室での光散乱特性を要
約してある。直鎖のプロピルアミンからヘキシルアミン
（1,2及び４）により作られた樹脂は室温で変形するこ
とは困難であるが、ヘプチルアミン（５）樹脂はより容
易に変形可能で、オクチルアミン（６）樹脂は粘性があ
った。
間及び書き／消去温度におけるいろいろなアミンの効果
は、均等比1:1の67％のEPON/Amineでもって33％の液晶
（重量比）を準備することにより評価された。いろいろ
な混合物は４時間65℃でバルク状に硬化し、室温に冷却
可能であった。表VA及びVBは、温室での光散乱特性を要
約してある。直鎖のプロピルアミンからヘキシルアミン
（1,2及び４）により作られた樹脂は室温で変形するこ
とは困難であるが、ヘプチルアミン（５）樹脂はより容
易に変形可能で、オクチルアミン（６）樹脂は粘性があ
った。
表VAの液晶は以下の通りである： E-7（例１）は、−10℃のネマチック液晶相転移温度
まで結晶で、60.5℃のイソトロピック相転移温度まで液
晶である。
まで結晶で、60.5℃のイソトロピック相転移温度まで液
晶である。
E-31は、EMケミカルズ社から入手可能なノン−シアノ
ビフェニールエステルとシアノビフェニールの混合物
（特許品）で、−９℃のネマチック結晶相転移温度まで
結晶で、61.5℃のイソトロピック相転移温度まで液晶で
ある。
ビフェニールエステルとシアノビフェニールの混合物
（特許品）で、−９℃のネマチック結晶相転移温度まで
結晶で、61.5℃のイソトロピック相転移温度まで液晶で
ある。
E-44は、EMケミカルズ社から入手可能なノン−シアノ
ビフェニールエステル、シアノビフェニール、及びシア
ノテルフェニールの混合物（特許品）で、−60℃のネマ
チック液晶相転移温度まで結晶で、100℃のイソトロピ
ック相転移温度まで液晶である。
ビフェニールエステル、シアノビフェニール、及びシア
ノテルフェニールの混合物（特許品）で、−60℃のネマ
チック液晶相転移温度まで結晶で、100℃のイソトロピ
ック相転移温度まで液晶である。
K-12は、４−シアノ−４′−ブチルビフェニールで、
48℃のネマチック液晶相転移温度まで結晶である。
48℃のネマチック液晶相転移温度まで結晶である。
K-18は、14.5℃のネマチック液晶相転移温度まで結晶
で、29℃のイソトロピック相転移温度まで液晶である。
で、29℃のイソトロピック相転移温度まで液晶である。
表VBの液晶は以下の通りである。
K-21は、４−シアノ−４′−ヘプチルビフェニール
で、30℃のネマチック液晶相転移温度まで結晶で、42.8
℃のイソトロピック相転移温度まで液晶である。
で、30℃のネマチック液晶相転移温度まで結晶で、42.8
℃のイソトロピック相転移温度まで液晶である。
K-24は、４−シアノ−４′−オクチビフェニールで、
21.5℃のスメクチックＡの液晶相転移温度まで結晶で、
33.5℃のネマチック液晶相転移温度までスメクチックＣ
で、68℃のイソトロピック相転移温度まで結晶である。
21.5℃のスメクチックＡの液晶相転移温度まで結晶で、
33.5℃のネマチック液晶相転移温度までスメクチックＣ
で、68℃のイソトロピック相転移温度まで結晶である。
M-15は、４−シアノ−４′−ペンゾキシビフェニール
で、48℃のネマチック液晶相転移温度まで結晶で、68℃
のイソトロピック相転移温度まで液晶である。
で、48℃のネマチック液晶相転移温度まで結晶で、68℃
のイソトロピック相転移温度まで液晶である。
M-18は、４−シアノ−４′−ヘキソキシビフェニール
で、57℃のネマチック液晶相転移温度まで結晶で、75.5
℃のイソトロピック相転移温度まで液晶である。
で、57℃のネマチック液晶相転移温度まで結晶で、75.5
℃のイソトロピック相転移温度まで液晶である。
M-24は、４−シアノ−４′−オクトキシビフェニール
で、54.5℃のスメクチックＡの液晶相転移温度まで結晶
で、67.0℃のネマチック液晶相転移温度までスメクチッ
クＡで、80.0℃のイソトロピック相転移温度までネマチ
ックである。
で、54.5℃のスメクチックＡの液晶相転移温度まで結晶
で、67.0℃のネマチック液晶相転移温度までスメクチッ
クＡで、80.0℃のイソトロピック相転移温度までネマチ
ックである。
映像記憶時間及び書き／消去温度の定性的評価のため
のアリコットは、パターン化した電極スライドの間に混
合物1-2及び4-6（以下の実例17）を設けることで準備さ
れた。記憶時間（映像の崩壊）及び書き／消去温度は、
アルカリアミンの長さの増加とともに減少し、樹脂の硬
度の減少とともに減少した。
のアリコットは、パターン化した電極スライドの間に混
合物1-2及び4-6（以下の実例17）を設けることで準備さ
れた。記憶時間（映像の崩壊）及び書き／消去温度は、
アルカリアミンの長さの増加とともに減少し、樹脂の硬
度の減少とともに減少した。
本発明の光散乱材料は第16図に示された連続操作で準
備される。第16図から分るように、開始材料を選択する
こと、及び混合物が相分離の中にに入った後マトリック
スの凝固前に混合物を操作することにより、微小滴の成
長速度を制御することができることを発見した。
備される。第16図から分るように、開始材料を選択する
こと、及び混合物が相分離の中にに入った後マトリック
スの凝固前に混合物を操作することにより、微小滴の成
長速度を制御することができることを発見した。
開始材料、すなわち液晶及び樹脂（ポリマー）は、ポ
リマーの中への液晶の溶解度に影響を与え、均質溶液の
組成物並びに相分離が生ずる点及びそれが進む速度を決
定する。開始材料の相対的な濃度もまた、相分離速度に
影響を与える。硬化（cure）温度の変化は溶解度、重合
速度及び液晶がポリマーから微小滴の中への拡散する速
度を変化させる。液晶の熱可塑性溶液の冷却速度は、微
小滴の速度に影響を与える。
リマーの中への液晶の溶解度に影響を与え、均質溶液の
組成物並びに相分離が生ずる点及びそれが進む速度を決
定する。開始材料の相対的な濃度もまた、相分離速度に
影響を与える。硬化（cure）温度の変化は溶解度、重合
速度及び液晶がポリマーから微小滴の中への拡散する速
度を変化させる。液晶の熱可塑性溶液の冷却速度は、微
小滴の速度に影響を与える。
熱可塑性の変性エポキシ樹脂のような熱可塑性剤は可
逆的に、いろいろな温度で溶け、いろいろに制御される
速度で固体状態へと冷える。液晶や熱可塑性剤の均質溶
液を冷却することにより、液晶やポリマーが不混和とな
る温度となる時に、相分離が生ずる。この温度は、ポリ
マーの平均分子量や液晶の濃度に関連する。第17図に最
も良く示されているように、温度の緩やかな減少は、分
子がそれぞれの沈殿の場所に拡散するための時間を与
え、より大きな微小滴を形成する。第17図のデータは、
実例31及び32から得られた。冷却時間が速いと、微小滴
が成長時間をもたないように、熱平衡状態に達する前に
マトリックスを凝固し、多量の液晶分子を固体のマトリ
ックスの中にトラップする。熱可塑性剤の冷却速度は、
熱硬化性ポリマーの硬化又は重合の温度と同様の役割を
果たす。
逆的に、いろいろな温度で溶け、いろいろに制御される
速度で固体状態へと冷える。液晶や熱可塑性剤の均質溶
液を冷却することにより、液晶やポリマーが不混和とな
る温度となる時に、相分離が生ずる。この温度は、ポリ
マーの平均分子量や液晶の濃度に関連する。第17図に最
も良く示されているように、温度の緩やかな減少は、分
子がそれぞれの沈殿の場所に拡散するための時間を与
え、より大きな微小滴を形成する。第17図のデータは、
実例31及び32から得られた。冷却時間が速いと、微小滴
が成長時間をもたないように、熱平衡状態に達する前に
マトリックスを凝固し、多量の液晶分子を固体のマトリ
ックスの中にトラップする。熱可塑性剤の冷却速度は、
熱硬化性ポリマーの硬化又は重合の温度と同様の役割を
果たす。
いろいろな速度で硬化する、エポキシ樹脂のようない
ろいろな熱硬化性ポリマーはマグニチュード２のオーダ
以上だけ異なる微小滴を産することができる。表Ｖは２
つのエポキシにおけるこの効果を要約する。
ろいろな熱硬化性ポリマーはマグニチュード２のオーダ
以上だけ異なる微小滴を産することができる。表Ｖは２
つのエポキシにおけるこの効果を要約する。
表７から分るように、同じ濃度及び温度で、EPON828
はBostikの２倍の大きさの微小滴を産する。以下で詳説
するが、液晶の相対的な濃度は、チャネル形成が開始し
たとき、最大で約40％から50％に達するまでこれらシス
テムにおいて大きさに寄与しない。
はBostikの２倍の大きさの微小滴を産する。以下で詳説
するが、液晶の相対的な濃度は、チャネル形成が開始し
たとき、最大で約40％から50％に達するまでこれらシス
テムにおいて大きさに寄与しない。
本発明の最適例は、以下の特定の例をもって更に図示
され、説明される。相分離は光変調材料の各準備におい
て実現された。
され、説明される。相分離は光変調材料の各準備におい
て実現された。
実例１ 高コントラスト温度感知部材が、エンハルト・ケミカ
ル・グループのボスティック部局でBostik 7575の商品
名で販売されている２成分のエポキシ物質と、液晶を使
用して作成された。エポキシ樹脂のＡ部分は、ビスフェ
ノールＡとエピクロロヒドリンの等モル混合物であっ
た。Ｂ部分は、脂肪ポリアミン硬化剤であった。液晶
は、（イー・エム・インダストリーズのE-8として入手
できる）以下の物質で構成される混合物であった（重量
による）:4′−ｎ−ペンチル−４′−シアノビフェニル
（5CB）,43重量％;4′−ｎ−プロポキシ−４−シアノビ
フェニル（30CB）,17重量％;4′−ｎ−ペントキシ−４
−シアノビフェニル（50CB）13重量％;4′−ｎ−オクチ
ロキシ−４−シアノビフェニル（80CB）17重量％及び
４′−ｎ−ペンチル−４−シアノタ−フェニル（5CT）1
0重量％。
ル・グループのボスティック部局でBostik 7575の商品
名で販売されている２成分のエポキシ物質と、液晶を使
用して作成された。エポキシ樹脂のＡ部分は、ビスフェ
ノールＡとエピクロロヒドリンの等モル混合物であっ
た。Ｂ部分は、脂肪ポリアミン硬化剤であった。液晶
は、（イー・エム・インダストリーズのE-8として入手
できる）以下の物質で構成される混合物であった（重量
による）:4′−ｎ−ペンチル−４′−シアノビフェニル
（5CB）,43重量％;4′−ｎ−プロポキシ−４−シアノビ
フェニル（30CB）,17重量％;4′−ｎ−ペントキシ−４
−シアノビフェニル（50CB）13重量％;4′−ｎ−オクチ
ロキシ−４−シアノビフェニル（80CB）17重量％及び
４′−ｎ−ペンチル−４−シアノタ−フェニル（5CT）1
0重量％。
エポキシ樹脂のＡ部分及びＢ部分並びに液晶が、33 1
/3％のＡ部分、33 1/3％のＢ部分及び33 1/3％の液晶と
の処方に従って、体積で等量の割合で混合される。３成
分は３分間ゆっくりと撹拌して混合され、均質の溶液と
した。それからその溶液を１分間遠心分離し、撹拌過程
で含有された気泡を除去した。サンプルは、ガラス板上
に均一の厚みで未硬化の材料を塗布して作成された。48
時間硬化させた後、約200ミクロン膜厚のサンプルは、
純白の不透明な構造となった（不透明状態）。膜厚10ミ
クロンから200ミクロンの間のサンプルは、白色の外観
を呈するが、不透明度は小さくなった。膜をガラス板表
面よりはがすと、固体状の可撓性物質となった。これら
の膜を、80度Ｃ近傍のネマティック−アイソトロピック
位相変化温度まで熱したところ、それらは突然澄んだ又
は透明なものとなった（不透明状態）。膜は80度Ｃ以上
では透明なままであり、80度Ｃ以下に冷却されると不透
明状態に戻った。不透明状態と透明状態との間のコント
ラストは、膜厚に依存していた。200±100ミクロンの厚
さが、透明不透明状態間の高い可視的コントラストを示
した。膜の透明不透明状態によって示されたネマティッ
ク−アイソトロピック変移温度は、エポキシ樹脂中に混
入される前の液晶のネマティック−アイソトロピック変
移温度に極めて近いものであった。
/3％のＡ部分、33 1/3％のＢ部分及び33 1/3％の液晶と
の処方に従って、体積で等量の割合で混合される。３成
分は３分間ゆっくりと撹拌して混合され、均質の溶液と
した。それからその溶液を１分間遠心分離し、撹拌過程
で含有された気泡を除去した。サンプルは、ガラス板上
に均一の厚みで未硬化の材料を塗布して作成された。48
時間硬化させた後、約200ミクロン膜厚のサンプルは、
純白の不透明な構造となった（不透明状態）。膜厚10ミ
クロンから200ミクロンの間のサンプルは、白色の外観
を呈するが、不透明度は小さくなった。膜をガラス板表
面よりはがすと、固体状の可撓性物質となった。これら
の膜を、80度Ｃ近傍のネマティック−アイソトロピック
位相変化温度まで熱したところ、それらは突然澄んだ又
は透明なものとなった（不透明状態）。膜は80度Ｃ以上
では透明なままであり、80度Ｃ以下に冷却されると不透
明状態に戻った。不透明状態と透明状態との間のコント
ラストは、膜厚に依存していた。200±100ミクロンの厚
さが、透明不透明状態間の高い可視的コントラストを示
した。膜の透明不透明状態によって示されたネマティッ
ク−アイソトロピック変移温度は、エポキシ樹脂中に混
入される前の液晶のネマティック−アイソトロピック変
移温度に極めて近いものであった。
実例２ 実例１に述べられたものと同じ物質を用いた電気感応
装置が作成された。本実施例においては、遠心分離後の
実例１の未硬化の混合物が、その混合物に接する表面上
にインジウム・オキサイドの導電性のコーティングを有
する２枚のガラス板にはさみ込まれた。絶縁スペーサ
（テフロン・テープ）が膜厚を約75ミクロンにする為に
ガラス板間に使用された。膜は、24時間の硬化過程の
後、純白不透明な組織（不透明状態）を有するに至っ
た。交流100ボルトの電圧が、ガラス板の導電性表面に
印加されると、当該物質は透明に変った（透明状態）。
10ミクロン以下の膜厚では、透明不透明状態間の視覚的
コントラストは小さなものとなり、また、スイッチング
電圧はより小さなものを必要とした。ディスプレイ上に
暗い、又は反射性のバックグラウンドをつけると、オン
−オフによる視覚上のコントラストが改善されることが
判った。
装置が作成された。本実施例においては、遠心分離後の
実例１の未硬化の混合物が、その混合物に接する表面上
にインジウム・オキサイドの導電性のコーティングを有
する２枚のガラス板にはさみ込まれた。絶縁スペーサ
（テフロン・テープ）が膜厚を約75ミクロンにする為に
ガラス板間に使用された。膜は、24時間の硬化過程の
後、純白不透明な組織（不透明状態）を有するに至っ
た。交流100ボルトの電圧が、ガラス板の導電性表面に
印加されると、当該物質は透明に変った（透明状態）。
10ミクロン以下の膜厚では、透明不透明状態間の視覚的
コントラストは小さなものとなり、また、スイッチング
電圧はより小さなものを必要とした。ディスプレイ上に
暗い、又は反射性のバックグラウンドをつけると、オン
−オフによる視覚上のコントラストが改善されることが
判った。
２平方センチメートルの面積のサンプルに100ボルト
の電圧を印加すとる、透明状態で５×10-8アンペアを生
じ、５×10-6ワットの出力を生ずることが観察された。
の電圧を印加すとる、透明状態で５×10-8アンペアを生
じ、５×10-6ワットの出力を生ずることが観察された。
実例３ 不透明状態では不透明青色であり、かつ透明状態では
透明となる電気感応性のゲスト・ホスト装置が、液晶混
合物に青色染料を加えることにより作成された。青色染
料は、１−（ｐ−ｎ−ブチルフェニルアミノ）−４−ヒ
ドロキシアントラキノンであった。それは、青色染料1.
5重量パーセントと液晶98.5重量パーセントの割合によ
り、実例１の液晶混合物に添加された。この混合物は、
それから、実例１のエポキシ樹脂のＡ部分及びＢ部分
と、（体積比で）Ａ部分33 1/3％、Ｂ部分33 1/3％、青
色染料及び液晶33 1/3％の割合で混合された。実例２と
同じ様に、その物質は導電性表面コーティングされた２
枚のガラス板の間で硬化させられた。本実例では、透明
不透明状態間のより高い視覚的コントラストが、より薄
い膜厚で得られた。従って低い電圧が導電性表面に印加
された。約10ミクロンの厚さのディスプレイが、25ボル
トの電圧の印加で透明状態になることが判明した。
透明となる電気感応性のゲスト・ホスト装置が、液晶混
合物に青色染料を加えることにより作成された。青色染
料は、１−（ｐ−ｎ−ブチルフェニルアミノ）−４−ヒ
ドロキシアントラキノンであった。それは、青色染料1.
5重量パーセントと液晶98.5重量パーセントの割合によ
り、実例１の液晶混合物に添加された。この混合物は、
それから、実例１のエポキシ樹脂のＡ部分及びＢ部分
と、（体積比で）Ａ部分33 1/3％、Ｂ部分33 1/3％、青
色染料及び液晶33 1/3％の割合で混合された。実例２と
同じ様に、その物質は導電性表面コーティングされた２
枚のガラス板の間で硬化させられた。本実例では、透明
不透明状態間のより高い視覚的コントラストが、より薄
い膜厚で得られた。従って低い電圧が導電性表面に印加
された。約10ミクロンの厚さのディスプレイが、25ボル
トの電圧の印加で透明状態になることが判明した。
実例４ 温度感応フィルムが、実例１の液晶混合物、並びに、
ビスフェノールＡ樹脂（Ａ部分）及び脂肪族の硬化剤
（Ｂ部分）からなる２成分速硬化性エポキシ樹脂（商品
名EPO−TEK 302）とを用いて作成された。エポキシ樹脂
及び液晶は、（体積比で）Ａ部分25％,B部分25％及び液
晶50％の割合で混合された。用いられたフィルム作成方
法は実例１のものと同じであった。２日間の硬化時間の
後、フィルムは、液晶のアイソトロピック−ネマティッ
ク変移温度（80℃）以下の温度では白色不透明組織を有
し、当該温度より上では透明であった。
ビスフェノールＡ樹脂（Ａ部分）及び脂肪族の硬化剤
（Ｂ部分）からなる２成分速硬化性エポキシ樹脂（商品
名EPO−TEK 302）とを用いて作成された。エポキシ樹脂
及び液晶は、（体積比で）Ａ部分25％,B部分25％及び液
晶50％の割合で混合された。用いられたフィルム作成方
法は実例１のものと同じであった。２日間の硬化時間の
後、フィルムは、液晶のアイソトロピック−ネマティッ
ク変移温度（80℃）以下の温度では白色不透明組織を有
し、当該温度より上では透明であった。
実例５ 偏光特性を有する物理的圧力及び温度感応物質が、
４′−オクチル−４−シアノビフェニル（イー・エム・
インダストリーズのK-24として入手できる）を２成分エ
ポキシ樹脂と（体積比で）、Ａ部分33 1/3％、Ｂ部分33
1/3％、及び液晶33 1/3％の割合で混合し、当該液晶を
混入させることにより、作成された。エポキシ樹脂は、
ビスフェノールＡとエピクロロヒドリンの等モル混合物
（Ａ部分）及びイタリア、ミラノのボスティック支部か
ら購入された脂肪ポリアミド硬化剤とから成っていた。
２つのサンプルが用意され、一方は液晶としてK-24を用
い、他方は（体積比で）75％のK-24と25％のアニシリデ
ン−ｐ−ブチルアニリンの混合物を用いた。混合物の撹
拌方法は、実例１と同一のものであった。約50ミクロン
厚のフィルムが、混合物を顕微鏡ガラス板とプラスチッ
ク・カバー板の間で硬化されることにより作成された。
混合物を硬化させると、プラスチックカバーは簡単に除
去でき、フィルムを簡単にガラス基板からはがすことが
出来た。均一にフラットで、つやのある、可撓性の物質
で、室温で不透明なものが得られた。
４′−オクチル−４−シアノビフェニル（イー・エム・
インダストリーズのK-24として入手できる）を２成分エ
ポキシ樹脂と（体積比で）、Ａ部分33 1/3％、Ｂ部分33
1/3％、及び液晶33 1/3％の割合で混合し、当該液晶を
混入させることにより、作成された。エポキシ樹脂は、
ビスフェノールＡとエピクロロヒドリンの等モル混合物
（Ａ部分）及びイタリア、ミラノのボスティック支部か
ら購入された脂肪ポリアミド硬化剤とから成っていた。
２つのサンプルが用意され、一方は液晶としてK-24を用
い、他方は（体積比で）75％のK-24と25％のアニシリデ
ン−ｐ−ブチルアニリンの混合物を用いた。混合物の撹
拌方法は、実例１と同一のものであった。約50ミクロン
厚のフィルムが、混合物を顕微鏡ガラス板とプラスチッ
ク・カバー板の間で硬化されることにより作成された。
混合物を硬化させると、プラスチックカバーは簡単に除
去でき、フィルムを簡単にガラス基板からはがすことが
出来た。均一にフラットで、つやのある、可撓性の物質
で、室温で不透明なものが得られた。
このフィルムを一方向に引き伸ばすと、それより透明
になった。引き伸ばしたフィルムを透過した光は、引き
伸ばし方向に直角の方向に直線偏光されることが観察さ
れた。液晶がアイソトロピック相になる温度までその物
質を加熱すると、物質は透明となり、自由状態では、又
引き伸ばされた状態でも偏光は観察されなかった。引き
伸ばす代りに、剪断的な単一方向の圧を加えると、同様
の偏光効果が生じた。
になった。引き伸ばしたフィルムを透過した光は、引き
伸ばし方向に直角の方向に直線偏光されることが観察さ
れた。液晶がアイソトロピック相になる温度までその物
質を加熱すると、物質は透明となり、自由状態では、又
引き伸ばされた状態でも偏光は観察されなかった。引き
伸ばす代りに、剪断的な単一方向の圧を加えると、同様
の偏光効果が生じた。
実例６ 偏光特性を有する電気的感応性のセルが、以下の物質
を以下の順に混合して作成された。エポキシＢ部分,32.
5％（重量比）；ネマティック液晶33.5％；スペーサ物
質、0.7％；エポキシＡ部分、33.3％。エポキシは実例
５で述べられているものと同じであった。ネマティック
液晶（イー・エム・インダストリーズのE-7として入手
できる）は、（重量比で）４′−ｎ−ペンチル−４−シ
アノ−ビフェニル（5CB）,51％;4′−ｎ−ヘプチル−４
−シアノ−ビフェニル（7CB）,21％;4′−ｎ−オクトキ
シ−４−シアノ−ビフェニル,16％；及び４′−ｎ−ペ
ンチル−４−シアノ−ターフェニル,12％の混合物であ
った。スペーサ物質は、粒子サイズ26μｍの粉末であっ
た（アトマージック・ケミカルズ・コーポレイションか
ら、Alufrit PS-26として供されている）。液晶及びエ
ポキシがまだ硬化せず、液状である間に、電圧を印加し
うる透明の導電性のコーティングを施した２枚のガラス
板の間に置かれた。それからその物質は、−24℃で５日
間をかけて硬化させられた。ついで室温に迄温ためる
と、ガラス板とエポキシ樹脂マトリックスの膨張係数の
ちがいから、マトリックスとマトリックス中に混入せら
れた液晶の微粒子は、ひずませられ、その為、その物質
を透過する光は、直交偏光レンズを通して見ると消光す
ることから直線偏光されていることが明らかとなった。
それから、交流30ボルトの電圧が導電性コーティングに
印加されると、放射光がほんのわずかに偏光される状態
にスイッチされた。
を以下の順に混合して作成された。エポキシＢ部分,32.
5％（重量比）；ネマティック液晶33.5％；スペーサ物
質、0.7％；エポキシＡ部分、33.3％。エポキシは実例
５で述べられているものと同じであった。ネマティック
液晶（イー・エム・インダストリーズのE-7として入手
できる）は、（重量比で）４′−ｎ−ペンチル−４−シ
アノ−ビフェニル（5CB）,51％;4′−ｎ−ヘプチル−４
−シアノ−ビフェニル（7CB）,21％;4′−ｎ−オクトキ
シ−４−シアノ−ビフェニル,16％；及び４′−ｎ−ペ
ンチル−４−シアノ−ターフェニル,12％の混合物であ
った。スペーサ物質は、粒子サイズ26μｍの粉末であっ
た（アトマージック・ケミカルズ・コーポレイションか
ら、Alufrit PS-26として供されている）。液晶及びエ
ポキシがまだ硬化せず、液状である間に、電圧を印加し
うる透明の導電性のコーティングを施した２枚のガラス
板の間に置かれた。それからその物質は、−24℃で５日
間をかけて硬化させられた。ついで室温に迄温ためる
と、ガラス板とエポキシ樹脂マトリックスの膨張係数の
ちがいから、マトリックスとマトリックス中に混入せら
れた液晶の微粒子は、ひずませられ、その為、その物質
を透過する光は、直交偏光レンズを通して見ると消光す
ることから直線偏光されていることが明らかとなった。
それから、交流30ボルトの電圧が導電性コーティングに
印加されると、放射光がほんのわずかに偏光される状態
にスイッチされた。
実例７ 電気感応性セルが、２枚の透明な導電性裏面に引き伸
ばされ、かつ、はさまれた可撓性のエポキシ樹脂−液晶
のシートから作成された。可撓性エポキシ樹脂−液晶シ
ートは、まず、液晶をエポキシＢ部分と混合し、ついで
Ａ部分を1:1:1の比で加えることにより作成される。液
晶は実例４で用いられたものと同じである。Ａ部分はビ
スフェノールＡとエピクロルヒドリンの等モル混合物で
あり、Ｂ部分は、化学的硬化剤であった（双方ともイタ
リア、ミラノのボスティック支部から入手できる）。エ
ポキシ樹脂−液晶混合物は、約50μｍ離間して配された
２枚のプレキシガラス・シートの間で硬化させられた。
１日間硬化させられた後、結果として生じた不透明白色
可撓性シートがプレキシガラスから除去された。シート
は約５％から10％一方向へ引き伸ばされ、２枚のガラス
スライドの間にはさまれた。いずれのスライドも片側に
透明な導電性コーティングが施こされている。そのサン
ドイッチは、導電性コーティングが引き伸ばされたシー
トに面するように作られている。直線偏光フィルムが、
放射光を最大に消光するようにサンドイッチされ引き伸
ばされたシートに位置決めされ、それからそのサンドイ
ッチに付着させられた。
ばされ、かつ、はさまれた可撓性のエポキシ樹脂−液晶
のシートから作成された。可撓性エポキシ樹脂−液晶シ
ートは、まず、液晶をエポキシＢ部分と混合し、ついで
Ａ部分を1:1:1の比で加えることにより作成される。液
晶は実例４で用いられたものと同じである。Ａ部分はビ
スフェノールＡとエピクロルヒドリンの等モル混合物で
あり、Ｂ部分は、化学的硬化剤であった（双方ともイタ
リア、ミラノのボスティック支部から入手できる）。エ
ポキシ樹脂−液晶混合物は、約50μｍ離間して配された
２枚のプレキシガラス・シートの間で硬化させられた。
１日間硬化させられた後、結果として生じた不透明白色
可撓性シートがプレキシガラスから除去された。シート
は約５％から10％一方向へ引き伸ばされ、２枚のガラス
スライドの間にはさまれた。いずれのスライドも片側に
透明な導電性コーティングが施こされている。そのサン
ドイッチは、導電性コーティングが引き伸ばされたシー
トに面するように作られている。直線偏光フィルムが、
放射光を最大に消光するようにサンドイッチされ引き伸
ばされたシートに位置決めされ、それからそのサンドイ
ッチに付着させられた。
もう１つのセルが、上述のよに、但し、不透明白色可
撓性シートが導電性ガラススライドにはさまれる前に引
き伸ばされることなく、作成された。
撓性シートが導電性ガラススライドにはさまれる前に引
き伸ばされることなく、作成された。
200ボルトの電圧が、引き伸ばされた方のセルに印加
された時、透明不透明状態間の反応時間は１ミリセコン
ドのオーダーであった。引き伸ばされていない方のセル
は25〜40ミリセコンドの反応をした。
された時、透明不透明状態間の反応時間は１ミリセコン
ドのオーダーであった。引き伸ばされていない方のセル
は25〜40ミリセコンドの反応をした。
実例８ エポキシ−液晶構成を紫外線によって硬化させること
により、固体状可撓性エポキシマトリックスに液晶を混
在させた。エポキシ構成は、3.8gの樹脂（シェル商標EP
ON樹脂828）と、紫外線で活性化された0.4gのエポキシ
硬化剤（3M商標FC-508）と、0.9gのトリメチレン・グリ
コールの混合物であった。液晶は実例６で述べられてい
るものと同じであった。溶液がまず最初に0.3gのエポキ
シ構成と、0.1gの液晶とを混合して作成された。それか
らその溶液が紫外線ランプの下で30分間硬化させられ
た。硬化させられた物質は白色不透明を呈したが、加熱
されるとネマティック液晶のアイソトロピック変移温度
で透明に変化し、それにより、温度感応ライトスイッチ
として働いた。可撓性固体状不透明の混合物質は、また
引き伸ばしによっていくらかは透明となった。引き伸ば
された物質を透過した光は、直線偏光されていることが
観察されており、直交偏光子が引き伸ばされた物質の前
方又は後方に置かれた場合には消光するであろう。物質
が偏光効果を示す為には、元の長さの５〜10％引き伸ば
されれば足りる。少し加圧したり、また他の物理的なひ
ずみを加えるこによっても、また偏光効果を示した。直
交偏光子を通して見ると、その物質は機械的力感応ライ
トスイッチとして働いた。
により、固体状可撓性エポキシマトリックスに液晶を混
在させた。エポキシ構成は、3.8gの樹脂（シェル商標EP
ON樹脂828）と、紫外線で活性化された0.4gのエポキシ
硬化剤（3M商標FC-508）と、0.9gのトリメチレン・グリ
コールの混合物であった。液晶は実例６で述べられてい
るものと同じであった。溶液がまず最初に0.3gのエポキ
シ構成と、0.1gの液晶とを混合して作成された。それか
らその溶液が紫外線ランプの下で30分間硬化させられ
た。硬化させられた物質は白色不透明を呈したが、加熱
されるとネマティック液晶のアイソトロピック変移温度
で透明に変化し、それにより、温度感応ライトスイッチ
として働いた。可撓性固体状不透明の混合物質は、また
引き伸ばしによっていくらかは透明となった。引き伸ば
された物質を透過した光は、直線偏光されていることが
観察されており、直交偏光子が引き伸ばされた物質の前
方又は後方に置かれた場合には消光するであろう。物質
が偏光効果を示す為には、元の長さの５〜10％引き伸ば
されれば足りる。少し加圧したり、また他の物理的なひ
ずみを加えるこによっても、また偏光効果を示した。直
交偏光子を通して見ると、その物質は機械的力感応ライ
トスイッチとして働いた。
実例９ 散乱偏光子が、実例７に述べられているのと同じ液晶
及びボスティックＡ部分Ｂ部分（ボスティック・エス・
ビー・エー，ミラノ，イタリア）を用いて作成された。
ボスティックＢ部分及びＡ部分の比は、1:0.94であっ
た。Ａ部分、Ｂ部分及び液晶の混合物が、33重量％のE-
7を使って作成された。0.1重量％のスペーサ物質が、そ
の混合物に添加された。スペーサ物質は粒子サイズ26μ
ｍの粉末であった（アトマージック・ケミカルズ・コー
ポレイションにより、Alufrit PS-26として供給されて
いる）。混合物は撹拌され、均質な気泡を含まない溶液
とする為に数回遠心分離され、種々の成分を混合した10
分後２枚の導電性ガラス板の間にサンドイッチされた。
その結果生じた26μｍのフィルムは、フィルムの平面を
含む方向（以後、硬化方向と呼ぶ）に印加された47キロ
ガウスの磁界中に置かれ、15℃で41時間放置された。磁
界からとり出され、室温まで冷却した後、結果として生
じた固体フィルムは、その偏光が硬化方向と並行である
線型吸収偏光フィルターで見た場合に不透明であること
が観察された。フィルターの偏光が硬化方向に対して90
°回転させられると、フィルムは透明となった。
及びボスティックＡ部分Ｂ部分（ボスティック・エス・
ビー・エー，ミラノ，イタリア）を用いて作成された。
ボスティックＢ部分及びＡ部分の比は、1:0.94であっ
た。Ａ部分、Ｂ部分及び液晶の混合物が、33重量％のE-
7を使って作成された。0.1重量％のスペーサ物質が、そ
の混合物に添加された。スペーサ物質は粒子サイズ26μ
ｍの粉末であった（アトマージック・ケミカルズ・コー
ポレイションにより、Alufrit PS-26として供給されて
いる）。混合物は撹拌され、均質な気泡を含まない溶液
とする為に数回遠心分離され、種々の成分を混合した10
分後２枚の導電性ガラス板の間にサンドイッチされた。
その結果生じた26μｍのフィルムは、フィルムの平面を
含む方向（以後、硬化方向と呼ぶ）に印加された47キロ
ガウスの磁界中に置かれ、15℃で41時間放置された。磁
界からとり出され、室温まで冷却した後、結果として生
じた固体フィルムは、その偏光が硬化方向と並行である
線型吸収偏光フィルターで見た場合に不透明であること
が観察された。フィルターの偏光が硬化方向に対して90
°回転させられると、フィルムは透明となった。
フィルムの偏光特性が、通常の入射角で、強光度光源
からの偏光を用いて、さらに計測された。ビームが硬化
方向に対して直角に偏光された時の放射光強度と、ビー
ムが硬化方向に対して並行に偏光された時の放射光強度
の比は、30と計測された。フィルムに正の方向に磁界を
印加すると、当該物質は非偏光状態（放射）に転じた。
反応時間は0.3ミリ秒以下であった。フィルムが偏光状
態に戻るのに要する時間は3.0ミリ秒以下えあった。フ
ィルムによって放射される光の強度は、非偏光状態から
偏光状態にスイッチされると、減少した。この減少は、
硬化方向に入射光が偏光されている場合には、強度にお
いて２オーダーであったが、硬化方向に直角の方向に入
射光が偏光されている時は、約３倍程度にすぎなかっ
た。
からの偏光を用いて、さらに計測された。ビームが硬化
方向に対して直角に偏光された時の放射光強度と、ビー
ムが硬化方向に対して並行に偏光された時の放射光強度
の比は、30と計測された。フィルムに正の方向に磁界を
印加すると、当該物質は非偏光状態（放射）に転じた。
反応時間は0.3ミリ秒以下であった。フィルムが偏光状
態に戻るのに要する時間は3.0ミリ秒以下えあった。フ
ィルムによって放射される光の強度は、非偏光状態から
偏光状態にスイッチされると、減少した。この減少は、
硬化方向に入射光が偏光されている場合には、強度にお
いて２オーダーであったが、硬化方向に直角の方向に入
射光が偏光されている時は、約３倍程度にすぎなかっ
た。
実例10 実例１のものと類似した偏光子が作成されたが、但
し、、67％のE-20（43.96％の４′−ｎ−ペンチル−
４′−シアノビフェニル;40.78％の４′−ｎ−ペプチル
−４′−シアノビフェニル;9.22％の４′−ｎ−オクチ
ロキシ−４−シアノビフェニル;6.05％の４′−ｎ−ペ
ンチル−４−シアノターフェニル；ビー・ディー・エイ
チ・ケミカルズ・リミテッド）及び33％10CB（４′−メ
トキシ−４−シアノビフェニル）の混合物がメトキシの
位置で重水素化されたものがE-7の代りに使われた。こ
のフィルムは実例１のものと同様の偏光特性を示した。
同じ構造のバルクサンプルが、実例１と同じ条件下で、
NMR（核磁気共鳴）のガラスチューブ中で硬化させられ
た。このサンプルの重水素核磁気共鳴のスペクトルが、
10℃から45℃の間の温度で、硬化方向に平行の固定磁界
が印加された場合と、垂直に印加された場合の双方につ
いて、採取された。重水素スペクトルのパターンは、液
晶分子が、平均的に、長い分子軸が硬化中磁界に並行に
列びたがるということを示していた。
し、、67％のE-20（43.96％の４′−ｎ−ペンチル−
４′−シアノビフェニル;40.78％の４′−ｎ−ペプチル
−４′−シアノビフェニル;9.22％の４′−ｎ−オクチ
ロキシ−４−シアノビフェニル;6.05％の４′−ｎ−ペ
ンチル−４−シアノターフェニル；ビー・ディー・エイ
チ・ケミカルズ・リミテッド）及び33％10CB（４′−メ
トキシ−４−シアノビフェニル）の混合物がメトキシの
位置で重水素化されたものがE-7の代りに使われた。こ
のフィルムは実例１のものと同様の偏光特性を示した。
同じ構造のバルクサンプルが、実例１と同じ条件下で、
NMR（核磁気共鳴）のガラスチューブ中で硬化させられ
た。このサンプルの重水素核磁気共鳴のスペクトルが、
10℃から45℃の間の温度で、硬化方向に平行の固定磁界
が印加された場合と、垂直に印加された場合の双方につ
いて、採取された。重水素スペクトルのパターンは、液
晶分子が、平均的に、長い分子軸が硬化中磁界に並行に
列びたがるということを示していた。
実例11 実例９のものと同じ構成で２枚のフィルムが作成さ
れ、電界中で、９℃の温度で43時間硬化させられた。硬
化過程中、１キロヘルツの振動数の100ボルト交流電圧
が、１方のフィルムの表面上の透明の電導体に印加され
た。他方のフィルムは、印加電界なしに硬化させられ
た。硬化過程ののち、フィルムは、その光学特性を検査
された。室温で、電界中で硬化させられたフィルムは、
電界なしに硬化させられたフィルムよりも、より透明で
あった。これは、硬化中に交流電界を印加すると、硬化
媒体中の微粒子が、その光学軸の方向に固定されること
を、示していた。
れ、電界中で、９℃の温度で43時間硬化させられた。硬
化過程中、１キロヘルツの振動数の100ボルト交流電圧
が、１方のフィルムの表面上の透明の電導体に印加され
た。他方のフィルムは、印加電界なしに硬化させられ
た。硬化過程ののち、フィルムは、その光学特性を検査
された。室温で、電界中で硬化させられたフィルムは、
電界なしに硬化させられたフィルムよりも、より透明で
あった。これは、硬化中に交流電界を印加すると、硬化
媒体中の微粒子が、その光学軸の方向に固定されること
を、示していた。
実例12 散乱偏光子が、液晶としてE-7を、ポリウレタンとし
てCornthane Tu 50A,A部分Ｂ部分（コナップ・インク・
バッファロー，ニューヨーク）を使用して作成された。
Ａ部分は、過剰のトルエン・ジイソシアネイトとポリエ
ーテル・グリコールの反応から作られたプレポリマーで
あり、Ｂ部分は４−４′−メチレンビスイソオルト−ク
ロロアニリンと種々のポリオールズの混合物である。Ａ
部分とＢ部分はそれぞれ1:0.94の比で混合された。35％
のE-7と65％のＡ部分及びＢ部分の混合物が作成され
た。これに、実例９の26μｍのAlufritスペーサが添加
された。サンプルは気泡を除く為に遠心分離にかけられ
た。26μｍのフィルムが導電性のガラス板の間に混合物
をはさむ形で作成された。結果として生じたサンドイッ
チは65℃で一晩硬化させられた。硬化すると、微粒子
は、室温で不透明かつ散乱性の装置となった。フィルム
に少しひずみを加えると、フィルム透過光に偏光が生じ
た。線型吸収偏光フィルターで見ると、装置は、フィル
ターの偏光方向と加えられたひずみの方向とが並行の時
は、不透明となった。その方向が直角の時は透明であっ
た。装置は電気的にスイッチすることもできる。完全に
散乱から透明状態にスイッチする為には、26μｍ厚のフ
ィルムを通して約26ボルトが印加されねばならない。応
力を受けている時でも、放置されている状態でも、電界
を印加して装置が反応するのに約４ミリ秒であった。装
置の緩和時間は、応力に大きく依存している。ひずみを
与えられている装置は約５ミリ秒で緩和したが、ひずみ
をうけていない装置は緩和するのに18ミリ秒を要した。
てCornthane Tu 50A,A部分Ｂ部分（コナップ・インク・
バッファロー，ニューヨーク）を使用して作成された。
Ａ部分は、過剰のトルエン・ジイソシアネイトとポリエ
ーテル・グリコールの反応から作られたプレポリマーで
あり、Ｂ部分は４−４′−メチレンビスイソオルト−ク
ロロアニリンと種々のポリオールズの混合物である。Ａ
部分とＢ部分はそれぞれ1:0.94の比で混合された。35％
のE-7と65％のＡ部分及びＢ部分の混合物が作成され
た。これに、実例９の26μｍのAlufritスペーサが添加
された。サンプルは気泡を除く為に遠心分離にかけられ
た。26μｍのフィルムが導電性のガラス板の間に混合物
をはさむ形で作成された。結果として生じたサンドイッ
チは65℃で一晩硬化させられた。硬化すると、微粒子
は、室温で不透明かつ散乱性の装置となった。フィルム
に少しひずみを加えると、フィルム透過光に偏光が生じ
た。線型吸収偏光フィルターで見ると、装置は、フィル
ターの偏光方向と加えられたひずみの方向とが並行の時
は、不透明となった。その方向が直角の時は透明であっ
た。装置は電気的にスイッチすることもできる。完全に
散乱から透明状態にスイッチする為には、26μｍ厚のフ
ィルムを通して約26ボルトが印加されねばならない。応
力を受けている時でも、放置されている状態でも、電界
を印加して装置が反応するのに約４ミリ秒であった。装
置の緩和時間は、応力に大きく依存している。ひずみを
与えられている装置は約５ミリ秒で緩和したが、ひずみ
をうけていない装置は緩和するのに18ミリ秒を要した。
実例13 スイッチ可能な光散乱フィルムが、液晶を含有するバ
ルク剤と、ヘキシルアミンと共に硬化させたEPON828の
溶液から、溶媒蒸着によって作成された。４グラムのEP
ON828が1.124グラムのヘキシルアミン（HA）と混合され
た（当量比1:1）。1.179グラムのEPONとHAの混合物が、
0.595グラムの液晶E-7に加えられた。混合物は65℃で一
晩硬化させられ、後、室温まで冷却された。硬化混合物
の0.0188グラムのスラグが、1.925グラムのアセトンと
混合された。結果生ずる溶液は、E-7とアセトンとの非
混和性のゆえに濁っていた。その後、0.206グラムのメ
タノールが加えられ、溶液は透明となった。溶液は５時
間撹拌され、その後なんの不溶物質もなく透明となっ
た。溶液が導電性のガラス基板上に注がれ、３分間乾燥
させられた。結果生じた乾燥フィルムは、光散乱性の不
透明なものであった。
ルク剤と、ヘキシルアミンと共に硬化させたEPON828の
溶液から、溶媒蒸着によって作成された。４グラムのEP
ON828が1.124グラムのヘキシルアミン（HA）と混合され
た（当量比1:1）。1.179グラムのEPONとHAの混合物が、
0.595グラムの液晶E-7に加えられた。混合物は65℃で一
晩硬化させられ、後、室温まで冷却された。硬化混合物
の0.0188グラムのスラグが、1.925グラムのアセトンと
混合された。結果生ずる溶液は、E-7とアセトンとの非
混和性のゆえに濁っていた。その後、0.206グラムのメ
タノールが加えられ、溶液は透明となった。溶液は５時
間撹拌され、その後なんの不溶物質もなく透明となっ
た。溶液が導電性のガラス基板上に注がれ、３分間乾燥
させられた。結果生じた乾燥フィルムは、光散乱性の不
透明なものであった。
スイッチ可能なセルが、26μｍのスペーサをフィルム
の上に置いて、それから、サンドイッチするようにスペ
ーサの上に２枚目の導電性面をしめつけて作成された。
生じたサンドイッチを85℃で５分間、第２の導電性面が
しめつけられてスペーサに接触するまで加熱され、その
後、室温まで冷却された。26μｍ厚のフィルムは光を散
乱し、不透明であった。30ボルトの電圧を印加すると、
フィルムは透明状態にスイッチした。
の上に置いて、それから、サンドイッチするようにスペ
ーサの上に２枚目の導電性面をしめつけて作成された。
生じたサンドイッチを85℃で５分間、第２の導電性面が
しめつけられてスペーサに接触するまで加熱され、その
後、室温まで冷却された。26μｍ厚のフィルムは光を散
乱し、不透明であった。30ボルトの電圧を印加すると、
フィルムは透明状態にスイッチした。
実例14 光散乱セルが、透明のポリマー・ポリアセチル・ビー
ズ（アルドリッジ・ケミカルズ）を10ミリリットルガラ
スビン中で200℃に熱し、それから実例８と同じく液晶E
-7を、ポリマー対液晶2:1重量比で加えることによって
作成された。混合物は撹拌され、室温にまで冷却され
た。冷却さたれものは、白色不透明であった。２つのセ
ルが、バルク物質から20ミリグラムのスラグを切り、各
スラグを10μｍスペーサと伴に導電性プレートの間に置
いて作成された。プレートはしめつけられ、物質が透明
になる迄200℃のホットプレート上に置かれた。一方の
セルはそれから急速に３℃迄で冷却された。他方のセル
は、スイッチを切ったホットプレート上で一晩ゆっくり
と冷却された。急速冷却されたセルは、ゆっくり冷却さ
れたセルに比し不透明度が低く、青味がかった色を呈し
ていた。青味がかった色は、大層小さな微粒子サイズを
示していた。このセルは100ボルト電流が透明状態にス
イッチされた。ゆっくり冷却されたセルは、50ボルト電
流で透明状態にスイッチされた。
ズ（アルドリッジ・ケミカルズ）を10ミリリットルガラ
スビン中で200℃に熱し、それから実例８と同じく液晶E
-7を、ポリマー対液晶2:1重量比で加えることによって
作成された。混合物は撹拌され、室温にまで冷却され
た。冷却さたれものは、白色不透明であった。２つのセ
ルが、バルク物質から20ミリグラムのスラグを切り、各
スラグを10μｍスペーサと伴に導電性プレートの間に置
いて作成された。プレートはしめつけられ、物質が透明
になる迄200℃のホットプレート上に置かれた。一方の
セルはそれから急速に３℃迄で冷却された。他方のセル
は、スイッチを切ったホットプレート上で一晩ゆっくり
と冷却された。急速冷却されたセルは、ゆっくり冷却さ
れたセルに比し不透明度が低く、青味がかった色を呈し
ていた。青味がかった色は、大層小さな微粒子サイズを
示していた。このセルは100ボルト電流が透明状態にス
イッチされた。ゆっくり冷却されたセルは、50ボルト電
流で透明状態にスイッチされた。
実例15 透明なポリスチレンの塊りから0.292グラムのポリス
チレンを削り取り、実例13と同様に0.143グラムのE7と
ともにmlバイアル内に入れた。バイアルを170℃のオー
ブン内に15分間置いた。ポリスチレンは溶融しなかった
が、アイソトロピック状態の液晶はポリスチレン内に吸
収されたように見えた。バイアルを室温に冷却し、材料
を取り出し、カミソリで半分に切断した。約7mm厚の表
面層は不透明で散乱性であると観測された。その層を18
mmスペーサを有するパターン電極ガラススライド上に削
り出し、第２のガラススライドを被せ、クランプして、
実例８におけるようなサンドイッチを作った。サンドイ
ッチを170℃に戻して、削り出した層が流れて膜を形成
しクランプされた両ガラススライドがスペーサに接触す
るまで、サンドイッチを加熱する。次に室温に冷却す
る。室温において、光散乱性不透明膜は、70ボルトで透
明状態にスイッチすることが観測された。
チレンを削り取り、実例13と同様に0.143グラムのE7と
ともにmlバイアル内に入れた。バイアルを170℃のオー
ブン内に15分間置いた。ポリスチレンは溶融しなかった
が、アイソトロピック状態の液晶はポリスチレン内に吸
収されたように見えた。バイアルを室温に冷却し、材料
を取り出し、カミソリで半分に切断した。約7mm厚の表
面層は不透明で散乱性であると観測された。その層を18
mmスペーサを有するパターン電極ガラススライド上に削
り出し、第２のガラススライドを被せ、クランプして、
実例８におけるようなサンドイッチを作った。サンドイ
ッチを170℃に戻して、削り出した層が流れて膜を形成
しクランプされた両ガラススライドがスペーサに接触す
るまで、サンドイッチを加熱する。次に室温に冷却す
る。室温において、光散乱性不透明膜は、70ボルトで透
明状態にスイッチすることが観測された。
実例16 1.850gのEPON 828を0.715gのヘキシルアミン（１当量
のEPON対1.374当量のヘキシルアミン）に混合すること
によって、樹脂を調整する。この混合物を65℃の10mlバ
イアル内で３日間かけて、大量に硬化させた。室温にお
いて、この硬化材料は硬い固体であった。50℃に加熱し
ても変形は困難であった。硬化材料を130℃に10分間加
熱したら、流動性の粘性液体になった。実例８と同様な
液晶E7をアイソトロピック遷移温度以上の130℃に加熱
して、上記粘性液体硬化材料に混合した。この高温混合
物の数分の１をガラススライド間にサンドイッチし、室
温に冷却した。他の数分の１をガラススライド間にサン
ドイッチし、フリーザーで０℃に急速冷却した。室温に
冷却したスライドは、不透明で光散乱性であった。０℃
に冷却したスイラドは、透明で透過性であった。両スラ
イドを320倍の顕微鏡で検査した。室温に冷却した膜
は、ミクロンサイズのマイクロドロプレット（約0.7〜
1.5ミクロン）の液晶を含んでいた。０℃に冷却した膜
は、マイクロドロプレットを含んでいなかった。
のEPON対1.374当量のヘキシルアミン）に混合すること
によって、樹脂を調整する。この混合物を65℃の10mlバ
イアル内で３日間かけて、大量に硬化させた。室温にお
いて、この硬化材料は硬い固体であった。50℃に加熱し
ても変形は困難であった。硬化材料を130℃に10分間加
熱したら、流動性の粘性液体になった。実例８と同様な
液晶E7をアイソトロピック遷移温度以上の130℃に加熱
して、上記粘性液体硬化材料に混合した。この高温混合
物の数分の１をガラススライド間にサンドイッチし、室
温に冷却した。他の数分の１をガラススライド間にサン
ドイッチし、フリーザーで０℃に急速冷却した。室温に
冷却したスライドは、不透明で光散乱性であった。０℃
に冷却したスイラドは、透明で透過性であった。両スラ
イドを320倍の顕微鏡で検査した。室温に冷却した膜
は、ミクロンサイズのマイクロドロプレット（約0.7〜
1.5ミクロン）の液晶を含んでいた。０℃に冷却した膜
は、マイクロドロプレットを含んでいなかった。
実例17 １当量のEPON 828を１当量のヘキシルアミンに完全に
混合することにより、未硬化樹脂とバインダーとの混合
物を調整した。この未硬化樹脂とバインダーとの混合物
に液晶E7を添加して、重量比30％の溶液を生成した。こ
の混合物を10mlバイアル内に密封し、65℃で１夜かけて
大量に硬化させた。結果としての材料は、非弾性であ
り、室温において乳白色（散乱性）外観を呈していた。
混合することにより、未硬化樹脂とバインダーとの混合
物を調整した。この未硬化樹脂とバインダーとの混合物
に液晶E7を添加して、重量比30％の溶液を生成した。こ
の混合物を10mlバイアル内に密封し、65℃で１夜かけて
大量に硬化させた。結果としての材料は、非弾性であ
り、室温において乳白色（散乱性）外観を呈していた。
この材料を、バイアル内で温め、５分間約100℃に維
持することによって流動性状態へと軟化させた。この材
料の数分の１を、26μｍ×26μｍのガラススペーサーで
隔離したガラススライド間に注入して膜を形成した。ガ
ラススライドに導通用電極を所定のパターンに配置し
て、文字“0"を形成した。膜ミクロン厚さあたり３ボル
トの電界（約80ボルトの電圧）をかけた。次に膜を室温
に冷却して、電界を維持したままで再硬化させた。電界
を除去すると、不透明で散乱性の領域に包囲された、透
明の“0"パターンの像が膜上に表われた。“0"パターン
は２日間透明のままであり、２時間は減衰傾向を示さな
かった。完全に減衰して不透明になるまでに７日間かか
った。
持することによって流動性状態へと軟化させた。この材
料の数分の１を、26μｍ×26μｍのガラススペーサーで
隔離したガラススライド間に注入して膜を形成した。ガ
ラススライドに導通用電極を所定のパターンに配置し
て、文字“0"を形成した。膜ミクロン厚さあたり３ボル
トの電界（約80ボルトの電圧）をかけた。次に膜を室温
に冷却して、電界を維持したままで再硬化させた。電界
を除去すると、不透明で散乱性の領域に包囲された、透
明の“0"パターンの像が膜上に表われた。“0"パターン
は２日間透明のままであり、２時間は減衰傾向を示さな
かった。完全に減衰して不透明になるまでに７日間かか
った。
実例18 実例17と同様に、バルク材料を調整し硬化させた。１
立方センチメートルの硬化材のスラグをカミソリを用い
てバルクから切断し、実例１におけるような26μｍガラ
ススペーサーを有するパターン電極付きガラススライド
に位置した。第２の電極付きガラススライドをスラグ上
に位置し、所定位置に固定し、サンドイッチを形成し
た。サンドイッチをホットエアブロワーで加熱した。ス
ラグは流動的になり膜を形成し、ガラススライドがスペ
ーサーに接触した。約70ボルトの電場を膜に印加し、膜
を室温に冷却し再硬化した、結果たる膜は、実例17に記
載した膜と同様な振舞いをした。
立方センチメートルの硬化材のスラグをカミソリを用い
てバルクから切断し、実例１におけるような26μｍガラ
ススペーサーを有するパターン電極付きガラススライド
に位置した。第２の電極付きガラススライドをスラグ上
に位置し、所定位置に固定し、サンドイッチを形成し
た。サンドイッチをホットエアブロワーで加熱した。ス
ラグは流動的になり膜を形成し、ガラススライドがスペ
ーサーに接触した。約70ボルトの電場を膜に印加し、膜
を室温に冷却し再硬化した、結果たる膜は、実例17に記
載した膜と同様な振舞いをした。
実例19 実例17の膜（“0"パターンの像を有する）を約100℃
のオーブン内で２分間温めた。電場の非存在下で膜を室
温に冷却したら、不透明になった。実例17の方法による
記憶の刷り込みおよびそれに続く100℃への加熱と電界
無し冷却とによるイメージの消去のサイクルを７日間に
わたって連続10回反復したが、明らかな有害効果は得ら
れなかった。
のオーブン内で２分間温めた。電場の非存在下で膜を室
温に冷却したら、不透明になった。実例17の方法による
記憶の刷り込みおよびそれに続く100℃への加熱と電界
無し冷却とによるイメージの消去のサイクルを７日間に
わたって連続10回反復したが、明らかな有害効果は得ら
れなかった。
実例20 “0"パターンのイメージを有する実例17の膜を、オー
ブン内で約100℃に加熱して、イメージを消去した。そ
の後膜に約70ボルトの電圧を印加して新たな“0"パター
ンを刷り込み、室温に冷却した。膜は、不透明の光散乱
性領域に包囲された零の透明イメージを示した。パター
ン電極を取外して、膜を０℃のフリーザーに位置した。
不透明領域内に零パターンが透明のまま残り、30日間減
衰傾向を示した。
ブン内で約100℃に加熱して、イメージを消去した。そ
の後膜に約70ボルトの電圧を印加して新たな“0"パター
ンを刷り込み、室温に冷却した。膜は、不透明の光散乱
性領域に包囲された零の透明イメージを示した。パター
ン電極を取外して、膜を０℃のフリーザーに位置した。
不透明領域内に零パターンが透明のまま残り、30日間減
衰傾向を示した。
実例21 重量比20％の強誘電性液晶W-7（米国コロラド州Bould
erにあるDisplaytech社から入手可能。以下の構造式を
示す。）を重量比80％の当量EPON 828/ヘキシルアミン
樹脂と混合することによって、光散乱膜を調整した。
erにあるDisplaytech社から入手可能。以下の構造式を
示す。）を重量比80％の当量EPON 828/ヘキシルアミン
樹脂と混合することによって、光散乱膜を調整した。
混合物を65℃で４日間大量に硬化させた。混合物を26μ
ｍスペーサーを有する26μｍ間隔のガラススライド間に
位置して、温めて軟化させて流動可能な粘性流体にし、
次に室温に冷却することにより、ガラススライド間の膜
を調整した。結果たる膜は、不透明で光散乱性であっ
た。
ｍスペーサーを有する26μｍ間隔のガラススライド間に
位置して、温めて軟化させて流動可能な粘性流体にし、
次に室温に冷却することにより、ガラススライド間の膜
を調整した。結果たる膜は、不透明で光散乱性であっ
た。
実例22 2.893gのEPON（1.61×10-2当量）を0.812gのヘキシル
アミン（1.61×10-2当量）と混合し、0.327gの部分を取
り出してそれを0.170gの液晶M-24と混合することにより
光散乱膜を調整した。この混合物を65℃で１夜かけて大
量に硬化し、実例18におけるように26μｍセルを調整し
た。結果たるセルは、不透明で散乱性であった。1000ボ
ルトの適用によって透明状態にスイッチし、電圧除去後
も透明状態が残存した。次にセルをホットエアガンによ
って加熱し、室温に冷却して、不透明状態に戻した。同
一のセルを透明状態へと再加熱し、400ボルトの存在下
で再冷却した。室温において、セルは透明であり、数時
間電圧無しでも透明のままだった。
アミン（1.61×10-2当量）と混合し、0.327gの部分を取
り出してそれを0.170gの液晶M-24と混合することにより
光散乱膜を調整した。この混合物を65℃で１夜かけて大
量に硬化し、実例18におけるように26μｍセルを調整し
た。結果たるセルは、不透明で散乱性であった。1000ボ
ルトの適用によって透明状態にスイッチし、電圧除去後
も透明状態が残存した。次にセルをホットエアガンによ
って加熱し、室温に冷却して、不透明状態に戻した。同
一のセルを透明状態へと再加熱し、400ボルトの存在下
で再冷却した。室温において、セルは透明であり、数時
間電圧無しでも透明のままだった。
実例23 ポリ（ビニル・ホルマル）（米国ウイスコンシン州Mi
lwaukeeにあるAldrich Chemical Company,Inc.社から入
手可能）と液晶E7とクロロホルムを重量比1:1.5:5.0で
混合して、撹拌し、透明なホモジニアス溶液を生成し
た。溶液をガラスプレート上に注ぎ、クロロホルムを蒸
発させて、不透明な固状液晶プラスチック材料を形成し
た。材料をホットステージ上で加熱して、軟化させ、透
明導通電極付きのガラススライド間にサイドイッチし、
緩やかな速度で室温に戻し、不透明散乱セルを形成し
た。セルを１枚のテッシュペーパー（米国ジョージア州
RoswellのKimberly-Clark Corp.社のKIMWIPES）で包ん
で断熱し、室温の２つのアルミニウムブロックの間に位
置することにより、緩やかな冷却速度を達成した。
lwaukeeにあるAldrich Chemical Company,Inc.社から入
手可能）と液晶E7とクロロホルムを重量比1:1.5:5.0で
混合して、撹拌し、透明なホモジニアス溶液を生成し
た。溶液をガラスプレート上に注ぎ、クロロホルムを蒸
発させて、不透明な固状液晶プラスチック材料を形成し
た。材料をホットステージ上で加熱して、軟化させ、透
明導通電極付きのガラススライド間にサイドイッチし、
緩やかな速度で室温に戻し、不透明散乱セルを形成し
た。セルを１枚のテッシュペーパー（米国ジョージア州
RoswellのKimberly-Clark Corp.社のKIMWIPES）で包ん
で断熱し、室温の２つのアルミニウムブロックの間に位
置することにより、緩やかな冷却速度を達成した。
セルをフォトディテクター付きのチョップトレーザー
ビーム内に位置することにより膜の透明度を測定した。
50ボルトを印加して透明な透過状態にスイッチし、透過
光の量を測定し、ガラススライドのみを透過した光の量
と比較した。ポリ（ビニル・ホルマル）セルは、96％の
透過係数をもたらした。オン状態からオフ状態へのスイ
ッチング時間は、フォトディテクターによって、室温に
おいて1.0ミリ秒以下であると記録された。
ビーム内に位置することにより膜の透明度を測定した。
50ボルトを印加して透明な透過状態にスイッチし、透過
光の量を測定し、ガラススライドのみを透過した光の量
と比較した。ポリ（ビニル・ホルマル）セルは、96％の
透過係数をもたらした。オン状態からオフ状態へのスイ
ッチング時間は、フォトディテクターによって、室温に
おいて1.0ミリ秒以下であると記録された。
実例24 ポリ（メチル・メタアクリル酸塩（methacrylate））
と液晶E7とアセトンとを重量比1:1.5:5.0で混合し、実
例23におけるような不透明セルを形成した。透過係数は
90％より大きく、スイッチング時間は室温において約2.
0ミリ秒であると記録された。
と液晶E7とアセトンとを重量比1:1.5:5.0で混合し、実
例23におけるような不透明セルを形成した。透過係数は
90％より大きく、スイッチング時間は室温において約2.
0ミリ秒であると記録された。
実例25 実例23におけるようなポリ（ビニル・ホルマル）を液
晶E-20,E-31およびE-40とともに製作した（シアノビフ
ェニルとエステルの混合物の専売品は全て、EM Chemica
ls社から入手可能である）。実例13と実質的に同様なス
イッチング時間および透過性が記録された。
晶E-20,E-31およびE-40とともに製作した（シアノビフ
ェニルとエステルの混合物の専売品は全て、EM Chemica
ls社から入手可能である）。実例13と実質的に同様なス
イッチング時間および透過性が記録された。
実例26 ポリ（ビニル・ホルマル）（Aldrich社）と液晶E-20
とクロロホルマとを重量比1.0:1.5:5.0で混合し、透明
なホモジニアス溶液を生成した。溶媒を蒸発させて、バ
ルクの不透明材料をもたらした。材料を３つに分け、そ
れらを透過性の導通電極を有する３組のガラススライド
間にそれぞれ位置した。スライドをホットステージ上で
加熱し、材料を軟化し、スライド間で流動性にした。次
に冷却して、実例23におけるような不透明の散乱性セル
を形成した。セルの厚さは、不透明性から散乱性へと各
セルをスイッチするのに要する電圧量によって測定し
た。３つのセルは、それぞれ400ボルト、200ボルトおよ
び80ボルトのスイッチング電圧閾値を示した。そのスイ
ッチング電圧閾値において、各セルは1.0ミリ秒以内に
透過性になる。電圧を除去しても、セルは透過性のまま
だった。２つの厚いセル（400ボルトおよび200ボルト）
は約１分間透過性を保ち、その後不透明状態に変わっ
た。薄いセル（80ボルト）は、数秒間透明を保った。３
つのセルが不透明状態に戻った後に、それぞれの閾値電
圧を印加して再び透明にスイッチさせ、短絡した。セル
の短絡によって、各セルは1.0ミリ秒以内に不透明状態
にスイッチされた。
とクロロホルマとを重量比1.0:1.5:5.0で混合し、透明
なホモジニアス溶液を生成した。溶媒を蒸発させて、バ
ルクの不透明材料をもたらした。材料を３つに分け、そ
れらを透過性の導通電極を有する３組のガラススライド
間にそれぞれ位置した。スライドをホットステージ上で
加熱し、材料を軟化し、スライド間で流動性にした。次
に冷却して、実例23におけるような不透明の散乱性セル
を形成した。セルの厚さは、不透明性から散乱性へと各
セルをスイッチするのに要する電圧量によって測定し
た。３つのセルは、それぞれ400ボルト、200ボルトおよ
び80ボルトのスイッチング電圧閾値を示した。そのスイ
ッチング電圧閾値において、各セルは1.0ミリ秒以内に
透過性になる。電圧を除去しても、セルは透過性のまま
だった。２つの厚いセル（400ボルトおよび200ボルト）
は約１分間透過性を保ち、その後不透明状態に変わっ
た。薄いセル（80ボルト）は、数秒間透明を保った。３
つのセルが不透明状態に戻った後に、それぞれの閾値電
圧を印加して再び透明にスイッチさせ、短絡した。セル
の短絡によって、各セルは1.0ミリ秒以内に不透明状態
にスイッチされた。
実例27 ポリ（メチル・メタアクリル酸塩）（Aldrich社）と
液晶E7とトリクロロメタンとを1:2:5の比率で混合し、
ホモジニアス溶液を形成した。次に溶媒を蒸発させ、実
例23におけるようなセルを形成した。しかし、透過性導
通電極が、英数字用にパターン化されている点が異な
る。セルに200ボルトの電圧を印加することによって、
膜が不透明から透明英数字（不透明領域に囲まれた）へ
とスイッチする。電圧除去後に、英数字イメージが約10
秒間残った。
液晶E7とトリクロロメタンとを1:2:5の比率で混合し、
ホモジニアス溶液を形成した。次に溶媒を蒸発させ、実
例23におけるようなセルを形成した。しかし、透過性導
通電極が、英数字用にパターン化されている点が異な
る。セルに200ボルトの電圧を印加することによって、
膜が不透明から透明英数字（不透明領域に囲まれた）へ
とスイッチする。電圧除去後に、英数字イメージが約10
秒間残った。
実例28 ポリ（メチル・メタクリレート）と液晶E20とトリク
ロロメタンとを1:2:5の比率で混合した。この結果の材
料で製造したセルは、実例27におけるように、約10秒間
英数字のイメージを保った。
ロロメタンとを1:2:5の比率で混合した。この結果の材
料で製造したセルは、実例27におけるように、約10秒間
英数字のイメージを保った。
実例29 ポリ（メチル・ブチラル）（Aldrich社）と液晶E7と
を重量比1:2で混合した。混合物を約150℃に加熱して、
透明なホモジニアス溶液を形成した。溶液を、透過性電
極付きガラススライト間に詰め込み、実例23におけるよ
うな緩やかな速度で室温に冷却した。膜の透過度は約90
％であり、スイッチング時間は約５秒間であった。
を重量比1:2で混合した。混合物を約150℃に加熱して、
透明なホモジニアス溶液を形成した。溶液を、透過性電
極付きガラススライト間に詰め込み、実例23におけるよ
うな緩やかな速度で室温に冷却した。膜の透過度は約90
％であり、スイッチング時間は約５秒間であった。
実例30 実例23の方法に従い、約１部のポリマー対約５部の溶
媒という比率の以下の溶液を用いて、上記のテーブルIA
およびIBで参照した電子光学セルを作成した。 ポリマー 溶 液 ポリ（ビニル・アセテート） アセトン ポリ（ビニル・ホルマル） クロロホル
ム ポリカーボネイト クロロホル
ム ポリ（ビニル・ブチラル） アセトン ポリ（ビニル・メチル・ケトン） クロロホル
ム ポリ（メチル・アクリル酸塩） トルエン ポリ（シクロヘキシル・メタアクリル酸塩）メチレン・
クロライド ポリ（イソプレン） クロロホル
ム ポリ（エチレン・メタアクリル酸塩） アセトン （高いM.W.） ポリ（イソブチル・メタアクリル酸塩） アセトン ポリ（メチル・メタアクリル酸塩） アセトン 実例31 熱可塑性液晶溶液の差冷却によるマイクロドロップレ
ット成長速度制御を、修正したエポキシ液晶セルを調整
することによって測定した。１当量のEPON 828（米国コ
ネチカット州のMiller-Stephenson Company社から入
手）を１当量のヘキシルアミンおよび液晶E7と混合し
て、重量比60:40の比率のプラスチック対液晶を生成し
た。混合物を65℃で１夜かけて大量に硬化して、固体白
色材料を生成した。バルク調整物からスラグを切断し、
透過性導通電極を有し26μｍだけ離れたガラススライド
の間に位置した。スライドを80℃のマイクロスコープホ
ットステージ（Mettler FP5）上に位置してクランプ
し、材料を流動化してスライドをスペーサーに接触させ
た。80℃において、結果たるセルは透明で透過性だっ
た。ホットステージをプログラム可能にして、冷却速度
を制御した。同じセルを80℃に加熱して種々な速度で冷
却した結果をテーブル６にまとめた。
媒という比率の以下の溶液を用いて、上記のテーブルIA
およびIBで参照した電子光学セルを作成した。 ポリマー 溶 液 ポリ（ビニル・アセテート） アセトン ポリ（ビニル・ホルマル） クロロホル
ム ポリカーボネイト クロロホル
ム ポリ（ビニル・ブチラル） アセトン ポリ（ビニル・メチル・ケトン） クロロホル
ム ポリ（メチル・アクリル酸塩） トルエン ポリ（シクロヘキシル・メタアクリル酸塩）メチレン・
クロライド ポリ（イソプレン） クロロホル
ム ポリ（エチレン・メタアクリル酸塩） アセトン （高いM.W.） ポリ（イソブチル・メタアクリル酸塩） アセトン ポリ（メチル・メタアクリル酸塩） アセトン 実例31 熱可塑性液晶溶液の差冷却によるマイクロドロップレ
ット成長速度制御を、修正したエポキシ液晶セルを調整
することによって測定した。１当量のEPON 828（米国コ
ネチカット州のMiller-Stephenson Company社から入
手）を１当量のヘキシルアミンおよび液晶E7と混合し
て、重量比60:40の比率のプラスチック対液晶を生成し
た。混合物を65℃で１夜かけて大量に硬化して、固体白
色材料を生成した。バルク調整物からスラグを切断し、
透過性導通電極を有し26μｍだけ離れたガラススライド
の間に位置した。スライドを80℃のマイクロスコープホ
ットステージ（Mettler FP5）上に位置してクランプ
し、材料を流動化してスライドをスペーサーに接触させ
た。80℃において、結果たるセルは透明で透過性だっ
た。ホットステージをプログラム可能にして、冷却速度
を制御した。同じセルを80℃に加熱して種々な速度で冷
却した結果をテーブル６にまとめた。
テーブル６に示すように、遅い冷却速度は、非常に大
きいマイクロドロップレットをもたらした。これは、光
の長い波長を変調するのに有用である。一方、高速冷却
は、短波長変調に有用な小さいマイクロドロップレット
をもたらした。
きいマイクロドロップレットをもたらした。これは、光
の長い波長を変調するのに有用である。一方、高速冷却
は、短波長変調に有用な小さいマイクロドロップレット
をもたらした。
実例32 重量比40％の液量を当量比1:1のEPON 828とｔ−ブチ
ルアミン（重量比60％）に混合し、60℃で１夜かけて硬
化させることにより、実例31におけるようなセルを調整
して、修正エポキシ液晶セルを製作した。このセルを種
々の速度で反復的に加熱・冷却した。その結果をテーブ
ル７に示す。
ルアミン（重量比60％）に混合し、60℃で１夜かけて硬
化させることにより、実例31におけるようなセルを調整
して、修正エポキシ液晶セルを製作した。このセルを種
々の速度で反復的に加熱・冷却した。その結果をテーブ
ル７に示す。
制御しない冷却、すなわちセルをアルミニウムブロッ
ク上に位置する冷却によって、光学的顕微鏡（＜１μ
ｍ）による測定では小さすぎるサイズのマイクロドロッ
プレットをもたらした。
ク上に位置する冷却によって、光学的顕微鏡（＜１μ
ｍ）による測定では小さすぎるサイズのマイクロドロッ
プレットをもたらした。
実例33 樹脂−液晶溶液の差硬化温度によるマイクロドロップ
レット成長速度制御を、エポキシ液晶セルを調整するこ
とによって測定した。EPON 828、Capcure 3-800（Moill
er-Stephenson）および液晶E7を1:1:1の当量比で混合し
た。混合物を、透過性導通電極を有し26μｍだけ離れた
４組のガラススライドの間に位置した。各スライドを温
度制御オープン内に位置し、１夜かけて硬化し、相分離
および硬化を完了した。異なる温度でセルを硬化した結
果をテーブル８に示す。
レット成長速度制御を、エポキシ液晶セルを調整するこ
とによって測定した。EPON 828、Capcure 3-800（Moill
er-Stephenson）および液晶E7を1:1:1の当量比で混合し
た。混合物を、透過性導通電極を有し26μｍだけ離れた
４組のガラススライドの間に位置した。各スライドを温
度制御オープン内に位置し、１夜かけて硬化し、相分離
および硬化を完了した。異なる温度でセルを硬化した結
果をテーブル８に示す。
テーブル８に示すように、70℃の硬化は、樹脂の硬化
速度を加速し、小さなマイクロドロップレットをもたら
す。
速度を加速し、小さなマイクロドロップレットをもたら
す。
テーブル８の結果は、単位正方形面積中のマイクロド
ロップレットの数を計数し、あるサイズの範囲内のマイ
クロドロップレットの数を正規化してパーセントをたら
すことにより、計算された。より高い温度での硬化は、
核形成位数の数および各セル内のマイクロドロップレッ
トの相対密度に影響を及ぼす。この様子をテーブル９に
示す。
ロップレットの数を計数し、あるサイズの範囲内のマイ
クロドロップレットの数を正規化してパーセントをたら
すことにより、計算された。より高い温度での硬化は、
核形成位数の数および各セル内のマイクロドロップレッ
トの相対密度に影響を及ぼす。この様子をテーブル９に
示す。
テーブル９ 硬化温度 （μｍ）2あたりのマイクロドロップレ
ットの数 60℃ 0.0138 50℃ 0.0154 40℃ 0.0203 実例34 相対濃度によるマイクロドロップレット成長速度制御
を、実例15におけるようなエポキシ液晶セル内で評価し
た。E7の重量比が約20％から約40％まで変化する混合物
を調整し、60℃で硬化した。テーブル10は、液晶の相対
濃度に対するマイクロドロップレット寸法の範囲を示し
ている。
ットの数 60℃ 0.0138 50℃ 0.0154 40℃ 0.0203 実例34 相対濃度によるマイクロドロップレット成長速度制御
を、実例15におけるようなエポキシ液晶セル内で評価し
た。E7の重量比が約20％から約40％まで変化する混合物
を調整し、60℃で硬化した。テーブル10は、液晶の相対
濃度に対するマイクロドロップレット寸法の範囲を示し
ている。
テーブル10 液晶（％） 直径（μｍ） ＜20％ マイクロドロップレットの形成無し 〜25〜35％ 〜1.30 ＞40％ マイクロドロップレットの集合 実例35 差硬化温度および相対濃度によるマイクロドロップレ
ット成長速度制御を、エポキシ液晶セルを調整すること
によって評価した。Bostik（Milan Italy のBostik S.
p.a.）1:1部のＡおよびＢを液晶E7に混合し、重量比が3
5％:40％の液晶：プラスチックを形成した。混合物をガ
ラススライド間に注入し、硬化して、種々の温度で不透
明にした。テーブル11に、硬化温度に対するマイクロド
ロップレット直径範囲（ミクロン）を２種の混合物につ
いて示したものである 重量比35％のE7が、硬化温度に拘りなく約0.6ミクロ
ンのほぼ同一の直径のマイクロドロップレットをもたら
した。一方、重量比40％のE7が、硬化温度上昇につれ寸
法が減少すマイクロドロップレットをもたらした。
ット成長速度制御を、エポキシ液晶セルを調整すること
によって評価した。Bostik（Milan Italy のBostik S.
p.a.）1:1部のＡおよびＢを液晶E7に混合し、重量比が3
5％:40％の液晶：プラスチックを形成した。混合物をガ
ラススライド間に注入し、硬化して、種々の温度で不透
明にした。テーブル11に、硬化温度に対するマイクロド
ロップレット直径範囲（ミクロン）を２種の混合物につ
いて示したものである 重量比35％のE7が、硬化温度に拘りなく約0.6ミクロ
ンのほぼ同一の直径のマイクロドロップレットをもたら
した。一方、重量比40％のE7が、硬化温度上昇につれ寸
法が減少すマイクロドロップレットをもたらした。
実例36 相対濃度によるマイクロドロップレット成長速度の制
御を、実例33におけるようなBostikを有するエポキシ液
晶セル内で評価した。E7の重量比が約10％から約50％ま
で変化する混合物を調整し、室温で硬化した。テーブル
12は、液晶の相対濃度に対するマイクロドロップレット
寸法の範囲を示す。
御を、実例33におけるようなBostikを有するエポキシ液
晶セル内で評価した。E7の重量比が約10％から約50％ま
で変化する混合物を調整し、室温で硬化した。テーブル
12は、液晶の相対濃度に対するマイクロドロップレット
寸法の範囲を示す。
テーブル12 液晶（％） 直径（μｍ） ＜12 マイクロドロップレットの形成無し 14〜16 0.2 22〜35 0.5 37〜43 1.0 ＞44 マイクロドロップレットの集合 実例37 重量比が約14％から約45％まで変化するE7の相対的濃
度を用いて、実例34におけるようなエポキシ液晶セルを
調整した。サンプルを３つに分けて、それぞれ40℃、60
℃および80℃で硬化した。結果をテーブル13A,B,Cに示
す。
度を用いて、実例34におけるようなエポキシ液晶セルを
調整した。サンプルを３つに分けて、それぞれ40℃、60
℃および80℃で硬化した。結果をテーブル13A,B,Cに示
す。
テーブル13A 硬化温度40℃ 液晶（％） 平均直径（μｍ） ＜15 マイクロドロップレットの形成無し 16〜20 〜0.2 24〜35 〜0.5 36〜38 〜0.1 ＞38 マイクロドロップレットの集合 テーブル13B 硬化温度60℃ ＜22 マイクロドロップレットの形成無し 24 〜0.2 26〜35 〜0.5 36〜38 〜0.1 ＞38 マイクロドロップレットの集合 テーブル13C 硬化温度80℃ ＜28 マイクロドロップレットの形成無し 32 〜0.2 36〜38 〜0.5 42〜47 〜0.1 ＞47 マイクロドロップレットの集合 本発明に対する修正や変形が当業者にとって容易にな
され得ることは明白である。本発明の真の範囲は、請求
の範囲によって限定する。
され得ることは明白である。本発明の真の範囲は、請求
の範囲によって限定する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ８７９３２７ (32)優先日 1986年６月27日 (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (72)発明者 チディチモ、ギュセッペ イタリー、レンデ、Ｉ―87030、ビリッ ジオ・ヨーロッパ、ビア・ベルグラー ド、13 (72)発明者 バズ、ヌノ・エー・ピー アメリカ合衆国ミシガン州84034、サウ スフィールド、ファームブルック・ビ ラ・レイン29710 (72)発明者 ウー、バオ‐ギャング アメリカ合衆国オハイオ州44240、ケン ト、アラートン・ストリート967 (72)発明者 ゴーレメ、アッチリオ アメリカ合衆国オハイオ州44240、ケン ト、シルバー・オークス・ドライブ350 (72)発明者 ズーマー、スロボダン アメリカ合衆国オハイオ州44240、ケン ト、アラートン・ストリート917 (56)参考文献 特表 昭61−502128（ＪＰ，Ａ) 特表 昭58−501631（ＪＰ，Ａ) 米国特許3620889（ＵＳ，Ａ) 後藤邦夫「ポリマーブレンド」（昭45 −11−21）日刊工業新聞社 Ｐ．24, Ｐ．37 ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ ＬＥＴＴＥＲ Ｓ，1979 Ｐ．679−682
Claims (9)
- 【請求項１】液晶ディレクタの配向を変えることによっ
て入射光が変調材料を透過するか又は散乱するように、
固化した樹脂生成性組成物の屈折率に一致した常光屈折
率を有する液晶と、樹脂生成性組成物との均質溶液を形
成する工程と、 該樹脂生成性組成物を固化させることによって溶液から
の液晶の相分離及び液晶相の自発的形成を誘導して固化
樹脂相で分散させた液晶相を生成せしめる工程とを含ん
で成り、該液晶の相分離及び液晶相の自発的形成を誘導
する工程を樹脂生成性組成物の重合によって実施して液
晶相を樹脂マトリックス中に分散した微小滴の形状とす
る光変調材料の製造方法。 - 【請求項２】液晶ディレクタの配向を変えることによっ
て入射光が変調材料を透過するか又は散乱するように、
固化した樹脂生成性組成物の屈折率に一致した常光屈折
率を有する液晶と、樹脂生成性組成物との均質溶液を形
成する工程と、 該樹脂生成性組成物を固化させることによって液晶の相
分離及び液晶相の自発的形成を誘導して固化樹脂相で分
散させた液晶相を生成せしめる工程とを含んで成り、液
晶及び樹脂生成性組成物の均質溶液を形成する工程を溶
剤を用いて実施し、そして溶液からの液晶の相分離及び
液晶相の自発的形成の誘導工程を溶剤の除去によって実
施して液晶相を樹脂マトリックス中に分散した微小滴の
形状とする光変調材料の製造方法。 - 【請求項３】液晶ディレクタの配向を変えることによっ
て入射光が変調材料を透過するか又は散乱するように、
固化した樹脂生成性組成物の屈折率に一致した常光屈折
率を有する液晶と、樹脂生成性組成物との均質溶液を形
成する工程と、 該樹脂生成性組成物を固化させることによって液晶の相
分離及び液晶相の自発的形成を誘導して固化樹脂相で分
散させた液晶相を生成せしめる工程とを含んで成り、液
晶及び樹脂生成性組成物の均質溶液を形成する工程を溶
剤を用いて実施し、そして溶液からの液晶の相分離及び
液晶相の自発的形成の誘導工程を溶剤の除去によって実
施して液晶相を樹脂マトリックス中に分散した微小滴の
形状とする光変調材料の製造方法において、 選定した平均径の液晶微小滴が生成した際に相分離を終
了させることによって微小滴の成長を制御する工程を含
む光変調材料の製造方法。 - 【請求項４】液晶ディレクタの配向を変えることによっ
て入射光が変調材料を透過するか又は散乱するように、
固化した樹脂生成性組成物の屈折率に一致した常光屈折
率を有する液晶と、樹脂生成性組成物との均質溶液を形
成する工程と、 該樹脂生成性組成物を固化させることによって液晶の相
分離及び液晶相の自発的形成を誘導して固化樹脂相で分
散させた液晶相を生成せしめる工程とを含んで成り、液
晶及び樹脂生成性組成物の均質溶液を形成する工程を溶
剤を用いて実施し、そして溶液からの液晶の相分離及び
液晶相の自発的形成の誘導工程を溶剤の除去によって実
施して液晶相を樹脂マトリックス中に分散した微小滴の
形状とする光変調材料の製造方法において、 樹脂マトリックスを加熱軟化せしめ、軟化した樹脂マト
リックス中に液晶ディレクタを配向せしめ、そしてその
後マトリックスを再固化せしめる工程を更に含む光変調
材料の製造方法。 - 【請求項５】液晶ディレクタの配向を変えることによっ
て入射光が変調材料を透過するか又は散乱するように、
固化した樹脂生成性組成物の屈折率に一致した常光屈折
率を有する液晶と、樹脂生成性組成物との均質溶液を形
成する工程と、 該樹脂生成性組成物を固化させることによって液晶の相
分離及び液晶相の自発的形成を誘導して固化樹脂相で分
散させた液晶相を生成せしめる工程とを含んで成り、液
晶及び樹脂生成性組成物の均質溶液を形成する工程を溶
剤を用いて実施し、そして溶液からの液晶の相分離及び
液晶相の自発的形成の誘導工程を溶剤の除去によって実
施して液晶相を樹脂マトリックス中に分散した微小滴の
形状とする光変調材料の製造方法において、 液晶ディレクタを配向させるのに十分な電場又は磁場の
存在下に、マトリックス生成性組成物を固化せしめる工
程を実施する光変調材料の製造方法。 - 【請求項６】液晶ディレクタの配向を変えることによっ
て入射光が変調材料を透過するか又は散乱するように、
固化した樹脂生成性組成物の屈折率に一致した常光屈折
率を有する液晶と、樹脂生成性組成物との均質溶液を形
成する工程と、 該樹脂生成性組成物を固化させることによって液晶の相
分離及び液晶相の自発的形成を誘導して固化樹脂相で分
散させた液晶相を生成せしめる工程とを含んで成り、樹
脂生成性組成物を加熱して液晶を溶解することによって
液晶及び樹脂生成性組成物の均質溶液を形成し、次いで
該均質溶液の温度を低下させて相分離を誘導して自発的
に液晶相を形成させる工程を実施して液晶相を樹脂マト
リックス中に分散した微小滴の形状とする光変調材料の
製造方法。 - 【請求項７】液晶ディレクタの配向を変えることによっ
て入射光が変調材料を透過するか又は散乱するように、
固化した樹脂生成性組成物の屈折率に一致した常光屈折
率を有する液晶と、樹脂生成性組成物との均質溶液を形
成する工程と、 該樹脂生成性組成物を固化させることによって液晶の相
分離及び液晶相の自発的形成を誘導して固化樹脂相で分
散させた液晶相を生成せしめる工程とを含んで成り、樹
脂生成性組成物を加熱して液晶を溶解することによって
液晶及び樹脂生成性組成物の均質溶液を形成し、次いで
該均質溶液の温度を低下させて相分離を誘導して自発的
に液晶相を形成させる工程を実施して液晶相を樹脂マト
リックス中に分散した微小滴の形状とする光変調材料の
製造方法において 選定した平均径の液晶微小滴が生成した際に相分離を終
了させることによって微小滴の成長を制御する工程を含
む光変調材料の製造方法。 - 【請求項８】液晶ディレクタの配向を変えることによっ
て入射光が変調材料を透過するか又は散乱するように、
固化した樹脂生成性組成物の屈折率に一致した常光屈折
率を有する液晶と、樹脂生成性組成物との均質溶液を形
成する工程と、 該樹脂生成性組成物を固化させることによって液晶の相
分離及び液晶相の自発的形成を誘導して固化樹脂相で分
散させた液晶相を生成せしめる工程とを含んで成り、樹
脂生成性組成物を加熱して液晶を溶解することによって
液晶及び樹脂生成性組成物の均質溶液を形成し、次いで
該均質溶液の温度を低下させて相分離を誘導して自発的
に液晶相を形成させる工程を実施して液晶相を樹脂マト
リックス中に分散した微小滴の形状とする光変調材料の
製造方法において 樹脂マトリックスを加熱軟化せしめ、軟化した樹脂マト
リックス中に液晶ディレクタを配向せしめ、そしてその
後マトリックスを再固化せしめる工程を更に含む光変調
材料の製造方法。 - 【請求項９】液晶ディレクタの配向を変えることによっ
て入射光が変調材料を透過するか又は散乱するように、
固化した樹脂生成性組成物の屈折率に一致した常光屈折
率を有する液晶と、樹脂生成性組成物との均質溶液を形
成する工程と、 該樹脂生成性組成物を固化させることによって液晶の相
分離及び液晶相の自発的形成を誘導して固化樹脂相で分
散させた液晶相を生成せしめる工程とを含んで成り、樹
脂生成性組成物を加熱して液晶を溶解することによって
液晶及び樹脂生成性組成物の均質溶液を形成し、次いで
該均質溶液の温度を低下させて相分離を誘導して自発的
に液晶相を形成させる工程を実施して液晶相を樹脂マト
リックス中に分散した微小滴の形状とする光変調材料の
製造方法において 液晶ディレクタを配向させるのに十分な電場又は磁場の
存在下に、マトリックス生成性組成物を固化せしめる工
程を実施する光変調材料の製造方法。
Applications Claiming Priority (5)
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