JPH05230122A - 改良されたポリマー分散液晶フィルムのための共重合可能な開始剤 - Google Patents

改良されたポリマー分散液晶フィルムのための共重合可能な開始剤

Info

Publication number
JPH05230122A
JPH05230122A JP4140758A JP14075892A JPH05230122A JP H05230122 A JPH05230122 A JP H05230122A JP 4140758 A JP4140758 A JP 4140758A JP 14075892 A JP14075892 A JP 14075892A JP H05230122 A JPH05230122 A JP H05230122A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
monomer
photoinitiator
diacrylate
copolymerizable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP4140758A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0768291B2 (ja
Inventor
J David Margerum
ジェイ・デイビッド・マージラム
Frederick G Yamagishi
フレデリック・ジー・ヤマギシ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Raytheon Co
Original Assignee
Hughes Aircraft Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hughes Aircraft Co filed Critical Hughes Aircraft Co
Publication of JPH05230122A publication Critical patent/JPH05230122A/ja
Publication of JPH0768291B2 publication Critical patent/JPH0768291B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/54—Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • C09K19/542—Macromolecular compounds
    • C09K19/544—Macromolecular compounds as dispersing or encapsulating medium around the liquid crystal

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光開始剤が分離された液晶相に実質的に混入
されること、および、光開始剤がフィルムの光不安定性
さに寄与することを防いだ、ポリマー分散液晶フィルム
を形成すること。 【構成】 ポリマー分散液晶（ＰＤＬＣ）フィルムは、
従来の光開始剤の代わりに共重合可能な光開始剤を用い
て、モノマー／液晶溶液を紫外線で硬化することによっ
て製造される。この製造法の結果として、共重合可能光
開始剤は、ＬＣが小滴構造として存在しても、またネッ
トワークあるいはゲル構造の一部として存在しても、Ｌ
Ｃ中よりも高分子マトリクッス中にトラップされるの
で、ＰＤＬＣフィルム中の分離した液晶相への開始剤の
混入が少なくなる。本発明は小滴構造またはネットワー
クゲル構造を含んだ、ネットワーク構造の両方のＰＤＬ
Ｃフィルムを達成するために適用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶（ＬＣ）光制御フ
ィルムおよびディスプレイに関する。特に、このような
光制御フィルムおよびディスプレイに使用するための、
ポリマー分散液晶フィルムを形成する改良法に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶は、一定方向に配列して存在する独
特な構造の棒状分子を含んでいる。ここで、多くの分子
は、お互いに一列に並んでいる。ディスプレイのデバイ
スに用いられる基本的な液晶セルでは、液晶が二枚の透
明な導電性シートの間に置かれ、その結果液晶が選択さ
れた方法で一定方向に向く。電場をかけると、液晶分子
は他の方法で再配向する。この再配向は、偏光の方向ま
たはセルを通過する偏光の位相を制御するのに用いられ
る。これによって、分析器を通る信号を制御する。この
ようなアプローチに於ては、液晶の連続的な薄膜が電極
の間に挾まれている。
【０００３】偏光子を必要としない他のアプローチとし
て、液晶物質は透明な固体のマトリクッスにくまなく分
散され「ポリマー分散液晶（polymer dispersed liquid
crystal）」（ＰＤＬＣ）と呼ばれる複合物質を形成す
る。ＰＤＬＣフィルムは、用いられる物質若しくはＰＤ
ＬＣの形成法に依存して、種々のタイプの形態を有す
る。一般に、ＰＤＬＣフィルムは高分子マトリクッスに
小滴として分散され、小滴の構造を与える液晶（“スイ
スチーズ”構造としても知られている）を含むか、また
は高分子ネットワークの一部として保持され、ネットワ
ーク構造を与える液晶（“ポリマーボール”構造あるい
はゲル構造としても知られている）を含むことが可能で
ある。これは、米国特許４，８９１、１５２に示されて
いる。ＰＤＬＣの小滴構造は、液晶の小滴がポリマーに
よって取り囲まれているので有利である。このポリマー
は漏れに対して液晶を密封する傾向、および外の不純物
の侵入を封じる傾向がある。ネットワーク構造は、より
多くの液晶がポリマーから分離し、そのセルが低い電圧
で操作することができるので有利である。
【０００４】特に、“オン”あるいは“オフ”の状態の
どちらかに、即ち、ＰＤＬＣに電場をかけるときでも、
かけないときでも、それぞれ、屈折率を一致させるよう
に、液晶物質の常光線屈折率および透明な固体の等方性
屈折率が選ばれる。例えば、小滴構造では、“オフ”状
態、即ちＰＤＬＣ物質に電場をかけないとき、一般に屈
折率の不一致が存在し、フィルムは光を分散させ、不透
明に見える。“オン”状態では、小滴中の液晶は、ポリ
マーの屈折率に一致するように再配列されＰＤＬＣフィ
ルムを透明にする。一方、ＰＤＬＣネットワークゲル
は、透明な“オフ”状態で製造される。ここでＬＣとポ
リマーネットワークは、セルの表面に沿って一様に配列
される。この構造では、ＰＤＬＣゲルは、電場とポリマ
ーネットワークの競合効果の局部的なＬＣ再配列の差に
よって、“オン”状態で不透明になる。従って、ＰＤＬ
ＣフィルムおよびＰＤＬＣフィルムから製造されたディ
スプレイの電気光学的スイッチングは、偏光子を利用す
る必要がない。
【０００５】ＰＤＬＣ小滴構造において、液晶の小滴
は、典型的には、約０．２μｍであるかあるいはより大
きなサイズであり、大きさの分布を持ち、不揃いの形あ
るいは楕円の形をしており、幾分不揃いの分布で固体の
全体にわたって分散している。それにもかかわらず、液
晶の小滴が封じ込められた固体マトリクッスは、電場が
かけられると、全体にわたって遷移し、光学的に透明に
なる。従って、ディスプレイとして使用できる。
【０００６】米国特許４，８９１，１５２、４，９３
８，５６８、および４，９４４，５７６は全て本出願と
同じ譲渡人に譲渡されており、ＰＤＬＣに関する種々の
改良を開示した参考例である。これらの特許で説明した
ように、ＰＤＬＣフィルムは未処理のモノマー樹脂に液
晶分子を溶解し、次いで、ＬＣ相がマトリクッス全体に
わたって幾分一様に分散されて分離（例えば、小滴）す
るように樹脂を処理するか重合することによって製造さ
れる。ＰＤＬＣは光開始剤を使用し、紫外線を露光する
光重合の過程によって製造される。
【０００７】しかし、通常の光開始剤を使用することに
対する共通の問題は、ＰＤＣＬ中のＬＣ相の不純物の混
入である。即ち、幾つかの光開始剤は、重合の間にＬＣ
相（例えば、小滴）中に分離される。これは、従来の光
開始剤の溶解度が、新たに形成されるポリマーの硬化相
または固相中よりも、流動性のＬＣ相中で大きことによ
る。
【０００８】このような不純物の混入は、温度範囲の制
限、即ち透明点を比較的低くし、分離されたＬＣ相（例
えば、小滴）に対する比較的高い結晶化温度の原因とな
る。例えば、市販の液晶物質ＢＤＨ−Ｅ９の透明点は、
１１．２％の２，２−ジエトキシアセトフェノン（ＤＥ
ＡＰ）を不純物として含むとき、約４３％低下する。一
方、市販の液晶物質ＢＤＨ−Ｅ７の透明点は、３％のベ
ンゾフェノンを不純物として含むとき、約１１％低下す
る。これらの従来の光開始剤によるＰＤＬＣフィルムの
ＬＣ相の汚染は、電気光学的なデバイスとなる有効な温
度範囲を減少させる。更に、ＬＣの小滴に補足された開
始剤がＬＣの小滴とＰＤＬＣフィルムの質の低下の原因
となるので、ＰＤＬＣは、デバイスの光不安定性の証拠
になっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】光開始剤が分離された
液晶相に実質的に混入されることを防ぎ、更に、光開始
剤がフィルムの光不安定性に寄与することを防いだ液晶
フィルムを分散したポリマーを形成する必要性が残され
ている。本発明は、この必要性を満たした。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、ポリマ
ー分散液晶フィルムは、従来の光開始剤の代わりに、共
重合可能な光開始剤を用いて、モノマー／ＬＣ溶液をＵ
Ｖ処理することによって製造される。共重合可能な光開
始剤を用いることは、小滴あるいは一部のネットワーク
構造のようなＰＤＬＣフィルムに分離された相を持つ液
晶に、開始剤が混入することを減少させることになり、
フィルムの電気光学的性質だけでなく、光安定性も改善
する。
【００１１】わずかな量の共重合可能な開始剤が液晶中
に分離され、ほとんどの光重合可能な開始剤が、従来の
光開始剤を用いる場合よりも、ＰＤＬＣの高分子マトリ
クッス中に化学反応を通してトラップされる。ＰＤＬＣ
中の分離された液晶は開始剤の混入が少なくなるので、
以下のような有利さをもつ。（１）ＬＣ相が、通常の光
開始剤を用いで製造されたＰＤＬＣフィルより広い温度
範囲、およびより低い結晶化温度をもつ。（２）より頑
強な高分子マトリクッスにトラップされた開始剤が、流
動性のＬＣ相にトラップされた開始剤よりも、ＰＤＬＣ
の質の低下が少ないので、ＰＤＬＣはデバイスの光安定
性を増加させる。
【００１２】したがって、本発明の方法を用いると、広
いネマチッック領域と増加した光安定性をもったＰＤＬ
Ｃフィルムを形成することが可能となる。この両方の性
質はディスプレイ、ソーラーコントロール、および光制
御の光学的応用に必要である。
【００１３】透明点の減少の問題は図１および図２に明
確に現われている。図１は、ＬＣに溶解させた、種々の
量の従来の光開始剤２，２−ジエトキシアセトフェノン
（ＤＥＡＰ）の関数として、市販の液晶物質ＢＤＨ−Ｅ
９の平均透明点をプロットしたものである。この場合、
液晶物質の透明点は、１１．２％のＤＥＡＰを不純物と
して含むとき、約４３％低下する。
【００１４】図２は、ＬＣに溶解させた種々の量の従来
の光開始剤ベンゾフェノンの関数として市販の液晶物質
ＢＤＨ−Ｅ７の平均透明点をプロットしたものである。
この場合、液晶物質の透明点は、ベンゾフェノンを３％
不純物として含むとき、約１１％低下する。これらのデ
ーターから過剰の従来の光開始剤は、ＰＤＬＣフィルム
のＬＣ相に溶解され、ＬＣ相に混入される結果となり、
これによって、作製された電気光学デバイスの有効な温
度範囲が減少すると推論できる。
【００１５】本発明の実施において、任意の液晶物質
が、選択されたモノマー中に溶解され、モノマーから形
成されるポリマー中に実質的にそれほど溶解せずに、形
成されるポリマーから適当な相分離を得る限りは、任意
の液晶物質がＰＤＬＣフィルムを製造するのに用いられ
る。シアノビフェニル液晶のような正の誘電異方性のネ
マチックＬＣが好ましい。しかし本発明はこれに限定さ
れない。例えば、ビフェニル、ピリミジン、フェニルシ
クロヘキサン、テルフェニル、トラン、ジフェニルジア
セチレン、および、シアノ、フルオロ、クロロ、アルキ
ル、若しくはアルコキシを末端基にもつフェニルベンゾ
エートのＬＣも液晶組成物および混合物として使用する
ことができる。これらのＰＤＬＣに用いられるネマチッ
ク液晶混合物は、正若しくは負、またはクロスオーバー
型の誘電異方性をもつことができ、不斉添加剤を含むこ
ともできる。
【００１６】液晶が混合され、光重合されたモノマー
は、多官能性物質（多官能性アクリレート、即ちメタア
クリレート、多官能性ウレタン等、およびこれらの混合
物のような）を含んでいる。ここで用いられている、用
語“多官能性”（multifunctional)は、化学反応に対し
て一つ以上の反応部位を持つ分子を意味する。モノマー
の場合には一つ以上の重合可能な残基（例えば、炭素−
炭素二重結合）を表わす。
【００１７】本発明の実施に好適に使用される多官能性
モノマーの例は、ビス（１−アクリロキシ−２−ヒドロ
キシプロピル）フターレート、ビスフェノールＡジアク
リレート、１，３−ブタンジオールジアクリレート、
１，４−ブタンジオールジアクリレート、ジエチレング
リコールジアクリレート、ジペンタエリスリトールモノ
ヒドロキシペンタアクリレート、エチレンジアクリレー
ト、グリセロールトリエトキシトリアクリレート、グリ
セロールプロポキシトリアクリレート、１，６−ヘキサ
メチレンジアクリレート、３−メチルペンタンジオール
ジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレー
ト、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタ
エリスリトールトリアクリレート、ｐ−フェニレンジア
クリレート、ポリ（エチレングリコール４００ジアクリ
レート）、１，３−プロパンジオールジアクリレート、
テトラエチレングリコールジアクリレート、チオジエチ
ルトリメチロールプロパントリエトキシトリアクリレー
ト、１，１，１−トリメチロールプロパントリアクリレ
ート、トリプロピレングリコールジアクリレート、トリ
ス（２−アクリロキシエチル）イソシアヌレート、エト
キシル化されたビスフェノールＡジアクリレート、トリ
ス（アクリロキシ−２−ヒドロキシプロピル）エーテ
ル、アリルアルコールを持ったイソホロンジイソシアネ
ートのジウレタン付加物、トリメチロールプロパンジア
リルエーテルを持ったイソホロンジイソシアネートのジ
ウレタン付加物、アリルアルコールとトリメチロールプ
ロパンジアリルエーテルを持ったイソホロンジイソシア
ネートのジウレタン付加物、アリルアルコールを持った
トルエンジイソシアネートのジウレタン付加物、トリメ
チロールプロパンジアリルエーテルを持ったトルエンジ
イソシアネートのジウレタン付加物、トリメチロールプ
ロパンジアリルエーテルとアリルエーテルを持ったトル
エンジイソシアネートのジウレタン付加物、およびこれ
らの混合物である。好ましくは、多官能性モノマーが、
アリルアルコールを持ったイソホロンジイソシアネート
のジウレタン付加物、トリメチロールプロパンジアリル
エーテルを持ったイソホロンジイソシアネートのジウレ
タン付加物、アリルアルコールとトリメチロールプロパ
ンジアリルエーテルを持ったイソホロンジイソシアネー
トのジウレタン付加物、アリルアルコールを持ったトル
エンジイソシアネートのジウレタン付加物、トリメチロ
ールプロパンジアリルエーテルを持ったトルエンジイソ
シアネートのジウレタン付加物、トリメチロールプロパ
ンジアリルエーテルとアリルエーテルを持ったトルエン
ジイソシアネートのジウレタン付加物、およびそれらの
混合物からなる群より選ばれる。
【００１８】小滴構造を改善するために、モノマーは、
上で参照した米国特許４，８９１，１５２で説明したよ
うに、多官能性メルカプタンと混合される。多官能性メ
ルカプタンは一以上のメルカプタン基を有する化合物に
属するので、多官能性モノマーと多官能性メルカプタン
の重合が高度に交差結合マトリクッス中で起こる。好ま
しくは、小滴構造に対して、官能基の二重結合とメルカ
プタン基の比が約１．０から２．０の範囲にあり、最も
好ましくは、１．５から１．９の範囲にある。本発明の
実施に好適に使用される多官能性メルカプタンは、２，
２’−ジメルカプトジエチルエーテル、グリコールジメ
ルカプトアセテート（エチレンビス（３−メルカプトプ
ロプリオネート）とも呼ばれる）、グリコールジメルカ
プトプロプリオネート、ペンタエリスリトールテトラ
（３−メルカプトプロピオネート、ペンタエリスリトー
ルテトラチオグリコレート、トリメチロールエタントリ
（３−メルカプトプロピオネート）、トリメチルエタン
トリチオグリコーレート、トリメチロールプロパントリ
（３−メルカプトプロピオネート）、トリメチロールプ
ロパントリチオグリコレート、ジペンタエリスリトール
ヘキサ（３−メルカプトプロピオネート）、ポリエチレ
ングリコールジメルカプトアセテート、ポリエチレング
リコールジ（３−メルカプトプロピオネート）、および
これらの混合物を含んでいる。好ましくは、多官能性メ
ルカプタンが、ペンタエリスリトールテトラメルカプト
プロピオネート、トリメチロールプロパントリ（３−メ
ルカプトプロピオネート）およびこれらの混合物から成
る群から選択される。
【００１９】液晶物質は、液晶物質、光開始剤、および
モノマー（重合する以前の）の溶液の全体積の約２０か
ら９９％の量で存在する。ＬＣ物質は、好ましくは、小
滴構造に対しては約３０から７０％の量で存在し、ネッ
トワークゲル構造に対しては約７０から９９％の量で存
在する。（小滴およびネットワークゲル構造は、より詳
細に以下で議論する。）液晶物質の体積比は、モノマー
および光開始剤と混合された量によって重合の前に確立
される。
【００２０】本発明に従えば、共重合可能な光開始剤
は、重合の過程に使用される。一般に、共重合可能な開
始剤は、分子の一部が光化学的に紫外線に対して鋭敏で
あり、結果として遊離基を光生成する構造を有してい
る。一方、分子の他の部分は、用いられるモノマー系の
残りと重合できる重合可能な基を有する。例えば、ベン
ゾフェノンアクリレートタイプの構造の安定性の欠如が
取り扱いを不便にすることを除けば、以下のベンゾフェ
ノンアクリレートタイプの構造が用いられる。
【００２１】
【化２】 ここで、ＲはＨ、アルキル基あるいはアルコキシ基であ
り、Ｐｈはフェニルである。
【００２２】共重合可能な光開始剤は好ましくは一般的
構造Ｉを持つ。
【００２３】
【化３】 ここで、Ｐｈ＝フェニル Ｒ1 およびＲ3 はそれぞれＨ、Ｃ1 −Ｃ6 のアルキルま
たはフェニル。
【００２４】Ｒ2 はＨ、Ｃ1 −Ｃ2 のアルキル、Ｃ1 −
Ｃ2 のアルカノイルまたは基Ｚである。
【００２５】Ｒ4 はＨ、ハロゲン、Ｃ1 −Ｃ12のアルキ
ル、Ｃ1 −Ｃ12のアルコキシＣ1 −Ｃ12のアルキルチオ
または基−Ｘ［（ＣＨ2 −ＣＨ2 −Ｏ）ｎ−Ｚ］ｍであ
る。
【００２６】ＸはＯ、Ｓ、またはＮである。
【００２７】ｎは０から４の整数である。
【００２８】ｍはＸ＝Ｏに対しては整数１であり、また
は、Ｘ＝Ｎに対しては整数１あるいは２である。
【００２９】Ｚは基−ＣＯ−ＣＲ＝ＣＲ’Ｒ’’である
（Ｒ、Ｒ’、Ｒ’’はそれぞれＨまたはＣＨ3 であ
る）。
【００３０】また、常に、Ｒ2 あるいはＲ4 の少なくと
も一つは基Ｚを含んでいる。
【００３１】このような化合物は共重合可能な光開始剤
として米国特許４、９２２，００４に開示され請求され
ている。最も好ましくは、化合物IIまたはIII がＰＤＬ
Ｃフィルムの形成に用いられる。化合物IIは４−（２−
アクリロイルオキシエトキシ）フェニル ２−ヒドロキ
シ−２−プロピルケトンとして知られる、２−ヒドロキ
シ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オンの誘
導体である。化合物III は、４−（２−アリロキシエト
キシ）フェニル ２−ヒドロキシ−２−プロピルケトン
として知られる他の誘導体である。
【００３２】
【化４】 このような光開始剤の使用は、多い量でも少ない量でも
使用できるが、典型的には、モノマー／液晶溶液の約
０．１から１０ｗｔ％である。好ましくは、光開始剤の
濃度が約０．５から５ｗｔ％である。
【００３３】モノマー／液晶／光開始剤溶液は通常室温
で重合される。もし液晶がより高濃度であるために室温
で全て溶解しないとき、溶液は幾分、即ち約６０℃（ま
たは液晶の透明点の約１０℃下）まで加熱してもよい。
【００３４】重合は通常、ＵＶ光の強度および使用され
るモノマー、液晶、開始剤系に依存して、０．１から１
０分で終了する。１０から２００分のオーダーで、より
長いＵＶの露光は、ネットワークゲルタイプのＰＤＬＣ
のようなモノマーの濃度が非常に低い場合に対して用い
られる。
【００３５】光開始剤は共重合が可能であるので、化学
反応によってポリマーに混合されるかまたはトラップさ
れる。結果として、通常の光開始剤で見い出されるより
も小量の光開始剤が液晶相に見い出される。
【００３６】上述したように、透明点の降下は、溶解さ
れた光開始剤によってＰＤＬＣフィルム中のＬＣ相に不
純物が混入することの良い指標となる。図３はＤＥＡＰ
（曲線１２）またはベンゾフェノン（曲線１４）のよう
な従来技術の光開始剤に代わって、共重合化が可能な光
開始剤IIを使用することの有効な効果を表わしている。
これらのデーターは、市販の液晶物質ＢＤＨ−Ｅ７およ
びＨｕｇｈｅｓ Ａｉｒｃｒａｆｔ社が特許を有するモ
ノマー混合物で構成されたＰＤＬＣセルから導かれる。
このモノマー混合物をここではＨＲＬ−ＵＲＣと呼び、
これは、多官能性ビニルウレタン、および多官能性メル
カプタン、即ちトリメチロールプロパントリ−３−メル
カプトプロピオネート（ＴＭＰＴＭＰ）からできてい
る。ＳＨ／Ｃ＝Ｃの比は全ての場合で１．５である。こ
の系で共重合可能な光開始剤IIの使用は、重量で３から
９．３４％の範囲の濃度にわたって、わずか約１％のＬ
Ｃ小滴の透明点の減少を示したのみであった。一方、従
来技術の光開始剤ＥＤＡＰおよびベンゾフェノンを使用
すると、より小さな濃度範囲でそれぞれ１０％および９
％のＬＣ小滴の透明点が減少する結果となった。
【００３７】光開始剤の重量パーセントを一定の３％に
保ち、ＴＭＰＴＭＰの濃度を、ＳＨ／Ｃ＝Ｃ比を変化さ
せるために種々変化させた以外は、図３のデーターを得
るために使用したのと同じ特許を受けているモノマー成
分を用いることによって、同様な結果を図４に見い出す
ことができる。０．８７から１．９８の比の範囲にわた
って、共重合可能な光開始剤IIに対して、ＤＥＡＰやベ
ンゾフェノンを用いるよりも高い透明点が観測された。
【００３８】米国特許４，９２２，００４の教えること
は、IIのような共重合可能な光開始剤は、化学反応中に
高分子マトリクッスに混ざり得るという点である。した
がって、コーティングの物理的性質を低下させる原因と
なる、光開始剤がバルク全体にわたって移動する傾向が
減少する。特に塗装や保護膜に対して、IIのような共重
合可能な光開始剤を用いることによって、従来の光開始
剤を用いることによって期待されるこれらのコーティン
グよりも、より高い品質が期待でき、またポリマーフィ
ルムをより長く存続させることが期待できる。しかし、
ＰＤＬＣフィルムのような相分離した系中で、移動相の
バルクの性質の密接な保持が期待されることは、これら
の教えからは明確にならない。相分離に影響を与える共
重合可能な光開始剤IIを用いることによって、図３に示
されるように、ＰＤＬＣフィルムにあるＬＣ相のわずか
な開始剤の混入による劇的な効果は、米国特許４，９２
２，００４からは断定できない。
【００３９】本発明に従って製造されたＰＤＬＣフィル
ムは、従来の光開始剤で製造されたフィルムと比較し
て、広いネマチック領域を持ち、光安定性および固有抵
抗が増加している。
【００４０】本発明に従って共重合可能な光開始剤IIを
使用することによる、透明点に対する影響は、以下の表
１および２に示されている。使用された液晶は、ＨＲＬ
−ＰＤ５０として公知の成分、即ちシアノビフェニル、
シアノフェニルシクロヘキサン、およびシアノテルフェ
ニルの混合物を具備した、Ｈｕｇｈｅｓ Ａｉｒｃｒａ
ｆｔが特許を有する組成物である。
【００４１】表I は、光開始剤として化合物IIを用い、
ＰＤＬＣフィルムに含まれるとき、ＨＬＲ−ＰＤ５０の
種々の濃度による透明点の影響を示している。このポリ
マー／液晶組成物において、原料のモノマーはアリルア
ルコールおよびトリメチロールプロパンのジアリルエー
テルを有するイソホロンジイソシアネートの誘導体であ
り、ここではＨＲＬ−ＵＲＣと表示される。メルカプタ
ンはトリメチロールプロパントリス−３−メルカプトプ
ロピオネートであり、ここでは、ＴＭＰＴＭＰと表示さ
れる。Ｓ−Ｈ基とＣ＝Ｃ基の比（Ｓ−Ｈ／Ｃ＝Ｃ）は、
１．６１である。
【００４２】 表I 共重合可能な光開始剤IIを用いたＰＤＬＣフィル
ムの透明点におけるＨＲＬ−ＰＤ５０の濃度の影響 ［ＨＲＬ−ＰＤ５０］，％ 透明点，℃ ５０．０ ８５．５ ４５．５ ８４．５ ４１．７ ８５．４ ３８．５ ８５．９ ３５．７ ８５．９ ３３．３ ８５．９ バルク中の液晶ＨＲＬ−ＰＤ５０の透明点は、８０．９
から８６．０℃に範囲にある。表I から明らかなよう
に、本発明の物質を含むＰＤＬＣは、一様に高くシャー
プな透明点を示す。
【００４３】ＤＥＡＰと比較した透明点の光開始剤IIの
影響を表IIに示す。
【００４４】 表II 透明点における光開始剤の影響 ランＮｏ． SH/C=C 開始剤 ［HRL-PD50］，％ ＣＰ，℃ １ １．１ ５％ II ４１．７ ８８．５ ２ １．５７ ５％ II ４１．７ ８５．０ ３ １．１ ５％ DEAP ５０．０ ８０．８ ４ １．５７ ５％ DEAP ５０ ７８．５ ５ １．９ ４％ II ４１．７ ８１．０ ６ １．９ ２％ II ４１．７ ７９．８ ７ １．９ ２％ II ３５ ７９．９ ８ １．９ ５％ DEAP ４１．７ ７３．９ 表IIから、ＤＥＡＰを使用すると透明点が低下するが、
共重合可能な光開始剤を用いると透明点が改善されるこ
とは明らかである。ラン１と３および２と４を比較する
と、より一般的な光開始剤ＤＥＡＰを用いる代わりに共
重合可能な光開始剤IIを用いることによって、更に高い
透明点が達成されていることがわかる。ラン５から８
（ＳＨ／Ｃ＝Ｃ ＝ １．９）では、同様な効果が記録
されている（ラン５とラン８を比較）。これらのランで
全体の透明点は、メルカプタン物質をより多く使用する
ことによって減少する。これはメルカプタン物質がＬＣ
中に幾分溶解することによる。しかし、化合物IIはメル
カプタン物質とも反応し、ＬＣ中に溶解するメルカプタ
ン物質を取り除くことができる。したがって、ラン５と
ラン６の透明点を比較すると、化合物IIの濃度がより高
くなれば、過剰のメルカプタン物質を取り除くことがで
き、より高い透明点を与えることになることがわかる。
しかし、透明点がディスプレイに関連するときには、Ｐ
ＤＬＣの性質に関係する他の因子がある。これには、高
いＳＨ／Ｃ＝Ｃ比を使用することが有効である。ＤＥＡ
Ｐは高分子マトリクッス中で液晶小滴を汚染するが、実
質的に、共重合可能な光開始剤IIによる汚染がないこと
は、表IIのこれらのデータから明らかである。
【００４５】環境試験のために以下の混合物を作成し
た。
【００４６】（Ａ）ＨＲＬ−ＵＲＣ＋ＴＭＰＴＭＰ＋II
＋ＱＣ＋ＨＲＬ−ＰＤ５０ （Ｂ）ＨＲＬ−ＵＲＣ＋ＴＭＰＴＭＰ＋II＋ＨＲＬ−Ｐ
Ｄ５０ （Ｃ）ＨＲＬ−ＵＲＣ＋ＴＭＰＴＭＰ＋ベンゾフェノン
＋ＱＣ＋ＨＲＬ−ＰＤ５０ モノマー混合物ＨＲＬ−ＵＲＣは、トリメチロールプロ
パンジアリルエーテル若しくはアリルアルコールをもっ
たイソホロンジイソシアネートの二付加物からなるＨｕ
ｇｈｅｓが特許を有する混合物である。頭文字“ＱＣ”
は光重合化促進剤、エチルｐ−ジメチルアミノフェニル
ベンゾエートを表わし、これは、Ｑｕａｎｔａｃｕｒｅ
ＥＰＤと言う商品名でＢｌｅｎｋｉｎｓｏｐ ＆ Ｃ
ｏ．、，Ｌｔｄ．（Ｃｈｅｓｈｉｒｅ、英国）から市販
されている。
【００４７】上述の混合物の光安定性の研究は、キセノ
ンランプで３７２ｎｍ以上の波長、および４３℃の温度
で光露光して行った。結果を以下の表III に載せた。こ
れらの結果は、変化（％Δ）を、（ａ）表示された露光
時間（全露光）後に、ＰＤＬＣを通して９０％の透過率
を得るのに必要な電圧［Ｖ（９０）］で、（ｂ）表示さ
れた露光時間後のコントラスト比（ＣＲ）で、（Ｃ）固
有抵抗［ρ（オーム−ｃｍ）］で載せてある。
【００４８】
【表１】 表III からサンプルＡとＢ（両法とも共重合可能な光開
始剤IIで重合された）での露光時間における変化はサン
プルＣ（通常の光開始剤で重合された）と比較して大き
く変化していることがわかる。従って、本発明に従って
共重合可能な光開始剤を用いて製造されたＰＤＬＣの光
安定性は、従来技術のアプローチよりも改善されている
ことがわかる。
【００４９】上述のように、米国特許４，８９１，１５
２では、ＰＤＬＣフィルムは光化学的な重合から異なっ
た構造で得ることができる。小滴構造（“スイスチー
ズ”）は特有のアプリケーションに有効であるが、ネッ
トワーク構造（ポリマーボール）は、より多くのＬＣが
高分子マトリクッスから分離しているので、別のアプリ
ケーションで、特に低い作動電圧が要求されるときに有
効である。IIおよびIIIのような共重合可能な光開始剤
を、適当な組成条件および反応条件で用いると、ネット
ワーク構造で構成されたＰＤＬＣフィルムが生じる。こ
れは、従来技術の光開始剤で製造されたＰＤＬＣフィル
ムよりも優れた性質を持っている。
【００５０】共重合可能な光開始剤IIを使用することを
除いて、米国特許４，８９１，１５２の記載事項を用い
て、公知のネットワーク構造を持ったＰＤＬＣフィルム
を製造した。従って、ＰＤＬＣフィルムは、モノマー、
即ちジウレタンジメタアクリレート（ＤＵＤＭＡ）、ト
リプロピレングリコールジアクリレート（ＤｉＡ５）、
および、ペンタエリスリトールテトラメルカプトプロピ
オネート（ＰＥＴＭＰ）と市販の液晶物質ＢＤＨ−Ｅ９
あるいはＢＤＨ−Ｅ７から、小滴構造かネットワーク構
造のどちらかを与えることが知られている濃度条件で製
造される。光開始剤は、ＤＥＡＰまたはIIもしくはIII
が同じ組成物のモノマー／ＬＣ溶液に対応した、同様の
濃度で用いられる。生成したＰＤＬＣフィルムの物理測
定の幾つかの結果を表IVにまとめた。“Ａ”として一般
的に記述された表IV中のモノマー混合物は、従来の光開
始剤ＤＥＡＰで重合された。一方、“Ｂ”として一般的
に示されたモノマー混合物は、共重合可能な光開始剤II
またはIII で重合された。
【００５１】
【表２】
【表３】 表IVから、ＰＤＬＣフィルムで得られた構造とは無関係
に、共重合可能な光開始剤IIまたはIII を用いたとき、
ＬＣ相の透明点は、常に従来の光開始剤ＤＥＡＰを用い
たときより高いことがわかる。同様に、ＰＤＬＣフィル
ムで得られた構造とは無関係に、従来の光開始剤ＤＥＡ
Ｐの代わりに共重合可能な光開始剤IIまたはIII を用い
たとき、ＰＤＬＣフィルムの固有抵抗は、より高くなる
か、匹敵する。高い低効率は多くの電気光学的なディス
プレイを効果的に操作するのに必要である。また、従来
の光開始剤ＤＥＡＰの代わりに共重合可能な光開始剤II
またはIII を用いたとき、電気光学的なコントラスト比
は、より高くなるか、匹敵するかのどちらかである。従
って、共重合可能な光開始剤IIまたはIII を用いれば、
従来の光開始剤を用いたものよりも物理的、電気的、お
よび、電気光学的性質が改善された小滴構造またはネッ
トワーク構造のどちらかの予想したＰＤＬＣが得られ
る。
【００５２】ネットワークゲル構造を持つＰＤＬＣフィ
ルムは、共重合可能な光開始剤IIで製造され、同じモノ
マーと従来の光開始剤ＤＥＡＰで製造されたＬＣ成分と
で作製されたものと比較された。これらのネットワーク
ゲルは、非常に高い濃度のＬＣ（約９６％）、低濃度の
モノマー（約３．３％）、低濃度の開始剤（０．６％）
の溶液を、表面がＬＣ配列に平行になるようにラビング
したセル中で、弱い強度で長時間ＵＶに露光して作られ
る。結果を以下の表V にまとめた。ここでは、多官能性
モノマーとしてペンタエリスリトールテトラアクリレー
ト（ＰＥＴＡ）が、二官能性モノマー、即ちｐ−フェニ
レンジアクリレート（ＰｈＤＡ）またはＤｉＡ５のどち
らかと共に用いられた。従来の光開始剤ＤＥＡＰで作製
されたＰＤＬＣゲルは“Ｇ−Ａ”型と表示され、一方、
共重合可能な光開始剤IIで作製されたものは“Ｇ−Ｂ”
型として表示されている。表V に示されているように、
“Ｇ−Ｂ”ＰＤＬＣも“Ｇ−Ａ”ＰＤＬＣより高い透明
点を示す。これらの結果は、低い濃度の光開始剤がＰＤ
ＬＣゲルに対して用いられても、共重合可能な光開始剤
を用いれば、従来技術の光開始剤で起こるよりもＬＣ相
の汚染が少なくなることを示している。加えて、“Ｇ−
Ｂ”ＰＤＬＣは“Ｇ−Ａ”ＰＤＬＣで示されるよりも良
い電気光学的な可逆性を示す。これらのセルは全て、オ
フの状態で高い透明度を持つ可逆形式のＰＤＬＣ分散を
示し、光分散が加えられた電圧で誘導される。
【００５３】
【表４】 ネットワークゲル構造を持つＰＤＬＣフィルムは、ネマ
チック液晶に小量の多官能性モノマーを含む共重合可能
な光開始剤IIとキラルな混入物の存在下および非存在下
で製造される。これらのネットワークゲルは、非常に高
い濃度のＬＣ（約９６から９７％）、低濃度のモノマー
（約３．０から３．３％）、低濃度の開始剤（０．５か
ら０．８％）の溶液を、表面がＬＣ配列に平行になるよ
うにバフされた、ポリイミドを用いたセル中で、弱い強
度で長時間ＵＶに露光して作られる。結果を以下の表VI
にまとめた。ここで二官能性モノマー、即ちｐ−フェニ
レンジアクリレート（ＰｈＤＡ）は単独でまたは多官能
性モノマー、ペンタエリスリトールテトラアクリレート
（ＰＥＴＡ）と共に用いられる。ＬＣは、キラルな混入
剤として加えられるＢＤＨ−ＣＢ１５を含んでいるか、
または、含まないＢＤＨ−Ｅ７である。表VIに示されて
いるように、全てのこれらＰＤＬＣゲルは、原料のＬＣ
のみの透明点に近いＬＣの透明点を有している。これら
は、表V の“Ｇ−Ｂ”サンプルと同様に、開始剤によっ
て、ＬＣがわずかに汚染されていることを示した。これ
らのセルは全て、オフの状態で高い透明度を持つ可逆形
式のＰＤＬＣ分散を示し、光分散が加えられた電圧で誘
導される。キラルな不純物を含むＰＤＬＣゲル（サンプ
ルＧ−Ｂ4 とＧ−Ｂ6 ）はより高い電気光学的なしきい
値電圧を持つが、それらのより高いオフ状態の透明度と
低いオン状態の透明度（高い分散）によってより高いコ
ントラスト比を持つ。
【００５４】
【表５】
【００５５】
【実施例】
例１ モノマー混合物は、１００部（体積で）のジウレタンジ
メタアクリレート（ＤＵＤＭＡ）、１００部のトリプロ
ピレングリコールジアクリレート（ＤｉＡ５）、２５０
部のエリスリトールテトラメルカプトプロピオネート
（ＰＥＴＭＰ）、および６５部の２，２−ジエトキシア
セトフェノン（ＤＥＡＰ）から形成される。この混合物
に、１５ｗｔ％の４−シアノ−４’−プロピルオキシビ
フェニル、３８ｗｔ％の４−シアノ−４’−へプチロキ
シビフェニル、および、９ｗｔ％の４−シアノ−４’−
ペンチル−ｐ−テルフェニルで形成された５１５部の市
販の液晶物質ＢＤＨ−Ｅ９を加えた。約１分間混合した
後、生じたのは、分離相のない溶液であった。
【００５６】水よりも僅かに大きな粘度を持った溶液
は、電極として働く二つの伝導性のガラス板の間に置か
れる。ガラス板は、予めインジウムスズオキシドの薄
い、伝導性のコーティングで内側が被覆される。活性成
分の厚さを決定するガラス板の間隔は、約１２μｍであ
り、予め測定されているマイラースペーサーを用いて設
定されている。溶液が間にあるガラススライドが紫外線
光源下に置かれる。光源は、３５０ワットの高圧水銀ラ
ンプであり、ランプハウジングで囲まれている。光源は
強いＵＶ光を３６５ｎｍで発する。３００から５００ｎ
ｍの波長範囲での光源の全光強度は、サンプルの表面で
１ｃｍ2 当たり約６０ミリワットである。セルの強烈な
露光を３分間続け、モノマー混合物を重合させた。混合
および工程は全て常温で行った。
【００５７】生じたＰＤＬＣセルは、白色で不透明であ
った。このセルは表IVの混合物Ａの結果になり、小滴構
造を示した。
【００５８】例２ 溶液が、それぞれ１００部（重量で）のＤＵＤＭＡとＤ
ｉＡ５、２５０部（重量で）のＰＥＴＭＰ、および、６
５部（重量で）の共重合可能な光開始剤IIとして形成さ
れている以外は、例１を繰り返した。この全溶液に等量
の市販の液晶物質ＢＤＨ−Ｅ９を加えた。生じたＰＤＬ
Ｃセルは、白色で不透明であった。このセルは、表IVの
混合物Ｂの結果になり、小滴構造を示した。
【００５９】例３ 溶液が、（容量部で）それぞれ１００部のＤＵＤＭＡと
ＤｉＡ５、２５１部のＰＥＴＭＰ、および、２２．７部
の共重合可能な光開始剤III として形成されている以外
は、例１を繰り返した。この全溶液に等量の市販の液晶
物質ＢＤＨ−Ｅ９を加えた。生じたＰＤＬＣセルは、白
色で不透明であった。このセルは、表IVの混合物Ｂの結
果になり、小滴構造を示した。
【００６０】例４ 溶液が、１００部（体積で）のＤＵＤＭＡとＤｉＡ５と
ＰＥＴＭＰ、および、１２部（体積で）のＤＥＡＰ光開
始剤として形成されている以外は、例１を繰り返した。
この溶液に、５１ｗｔ％の４−シアノ−４’−ペンチル
ビフェニル、２５ｗｔ％の４−シアノ−４’−へプチル
ビフェニル、１６ｗｔ％の４−シアノ−４’−オクチロ
キシビフェニル、および、８ｗｔ％４−シアノ−４’−
ペンチル−ｐ−テルフェニルからなる等量の市販の液晶
物質ＢＤＨ−Ｅ７を加えた。生じたＰＤＬＣセルは、白
色で不透明であった。このセルは、表IVの混合物Ａ**の
結果になり、ネットワーク構造を示した。
【００６１】例５ 溶液が、それぞれ１００部（重量で）のＤＵＤＭＡとＤ
ｉＡ５とＰＥＴＭＰ、および、１２部（重量で）の共重
合可能な光開始剤IIとして形成されている以外は、例４
を繰り返した。この全溶液に等量の市販の液晶物質ＢＤ
Ｈ−Ｅ７を加えた。生じたＰＤＬＣセルは、白色で不透
明であった。このセルは、表IVの混合物Ｂ**の結果にな
り、ネットワーク構造を示した。
【００６２】例６ 重量で２部の市販の液晶物質ＢＤＨ−Ｅ７を１部のモノ
マー／ＤＥＡＰ溶液に溶解した以外は、例４を繰り返し
た。生じたＰＤＬＣセルは、白色で不透明であった。こ
のセルは、表IVの混合物Ａ*** の結果になり、ネットワ
ーク構造を示した。
【００６３】例７ ２部の市販の液晶物質ＢＤＨ−Ｅ７を１部のモノマー／
II溶液に溶解した以外は、例５を繰り返した。生じたＰ
ＤＬＣセルは、白色で不透明であった。このセルは、表
IVの混合物Ｂ*** の結果になり、ネットワーク構造を示
した。
【００６４】例８ 異なったモノマー、ＬＣ、および、開始剤の混合物で、
例１の工程を繰り返した。モノマー混合物は、１００部
（重量で）のＨＲＬ−ＵＲＣおよび１２０部（重量で）
のＴＭＰＴＭＰからなる。この組成物は１．５のＳＨ／
Ｃ＝Ｃ比を与える。１部（体積で）のこの組成物溶液
に、１部の市販の液晶物質ＢＤＨ−Ｅ７を加えた。この
新たに作製された溶液の一定部分に、図３に示されるよ
うな量のII、ＤＥＡＰ、または、ベンゾフェノン光開始
剤の量を変化させて加えた。図３に示される重量分率
は、モノマー溶液のみの総重量を基準にしている。
【００６５】例９ モノマー溶液のみの総重量を基にした光開始剤の重量分
率を３％に保持し、ＴＭＰＴＭＰの量を図４に示される
ＳＨ／Ｃ＝Ｃ比になるように変化させたことを除いて、
例８を繰り返した。
【００６６】例１０ 混合物が、９６部のＢＤＨ−Ｅ７中に、（重量部で）
２．１部のｐ−フェニレンジアクリレート（ＰｈＤ
Ａ）、１．３部のペンタエリスリトールテトラアクリレ
ート（ＰＥＴＡ）、および、０．６部のＤＥＡＰを溶解
することによって、ＰＤＬＣネットワークゲルフィルム
に対して形成された。混合物は、全成分を溶解するため
に手短に６０℃に加熱され、室温まで冷却され、そし
て、１２μｍの薄いマイラーフィルムによって全周に空
間を持ったセルを形成するように、ガラス（９０°配向
のずれた）上のラビングされたＩＴＯ電極の間に置かれ
る。ＰＤＬＣネットワークゲルは、低強度の水銀アーク
燈で１．５時間にわたってＵＶ硬化をさせるために露光
させて形成される。この水銀アーク燈は、３００から４
００ｎｍの範囲で、１ｃｍ2 当たり５ミリワットの光を
与える。生じたＰＤＬＣフィルムは、オフ状態で透明で
あり、１０Ｖrms のしきい値を持ち、より高い電圧（例
えば１４から１８Ｖ）が加えられたとき、部分的に光を
分散する。このセルは、表V の混合物Ｇ−Ａ1 の結果に
なり、ネットワークゲルＰＤＬＣ構造を示した。
【００６７】例１１ 溶液が、９６部のＢＤＨ−Ｅ７中、（重量部で）１．２
部のｐ−フェニレンジアクリレート（ＰｈＤＡ）、１．
３部のペンタエリスリトールテトラアクリレート（ＰＥ
ＴＡ）、および、０．６部の共重合可能な光開始剤IIと
して形成される以外は、例１０を繰り返した。生じたＰ
ＤＬＣフィルムは、オフ状態で透明であり、４Ｖrms の
しきい値電圧を持ち、より高い電圧（例えば１２から２
０Ｖ）が加えられたとき、部分的に光を分散する。この
セルは、表V の混合物Ｇ−Ｂ1 の結果になり、ネットワ
ークゲルＰＤＬＣ構造を示した。
【００６８】例１２ 溶液が、９６．１部のＢＤＨ−Ｅ７中、（重量部で）
２．１部のトリプロピレングリコールジアクリレート
（ＤｉＡ５）、１．２部のペンタエリスリトールテトラ
アクリレート（ＰＥＴＡ）、および、０．６部のＤＥＡ
Ｐから形成される以外は、例１０を繰り返した。生じた
ＰＤＬＣフィルムは、オフ状態で透明であり、９Ｖrms
のしきい値電圧を持ち、より高い電圧（例えば１６から
２４Ｖ）が加えられたとき、部分的に光を分散する。こ
のセルは、表V の混合物Ｇ−Ａ2 の結果になり、ネット
ワークゲルＰＤＬＣ構造を示した。
【００６９】例１３ 溶液が、９６．２部のＢＤＨ−Ｅ７中、（重量部で）
２．１部のトリプロピレングリコールジアクリレート
（ＤｉＡ５）、１．１部のペンタエリスリトールテトラ
アクリレート（ＰＥＴＡ）、および、０．６部の共重合
可能な光開始剤IIから形成される以外は、例１０を繰り
返した。生じたＰＤＬＣフィルムは、オフ状態で透明で
あり、７Ｖrms のしきい値電圧を持ち、より高い電圧
（例えば１４から２０Ｖ）が加えられたとき、部分的に
光を分散する。このセルは、表V の混合物Ｇ−Ｂ2 の結
果になり、ネットワークゲルＰＤＬＣ構造を示した。
【００７０】例１４ 混合物が、（重量部で）３．３部のｐ−フェニレンジア
クリレート（ＰｈＤＡ）および０．５部の共重合可能な
光開始剤IIを９６．２部のＢＤＨ−Ｅ７に溶解すること
によりＰＤＬＣネットワークゲルフィルムに対して合成
された。混合物は全ての成分を混合するために６０℃に
加熱され、室温に冷却され、ガラス上のポリイミドコー
トされたＩＴＯ電極の間に置かれた。電極は、二つの絶
縁されたエッジを持ち、内部のスペーサーでコントロー
ルされた１０μｍの厚さを持つセル中で、表面が平行に
配列される（捩れていない）ように磨かれる。ＰＤＬＣ
ネットワークゲルは、ＵＶ硬化させるために、低強度の
水銀アーク燈で２時間にわたって露光することによって
形成される。この水銀アーク燈は、３００から４００ｎ
ｍの範囲で、１ｃｍ2 当たり４ミリワットの光を与え
る。生じたＰＤＬＣフィルムは、オフ状態で完全に透明
であり、２Ｖrms のしきい値電圧を持ち、より高い電圧
（例えば６から１０Ｖ）が加えられたとき、部分的に光
を分散する。このセルは、表VIの混合物Ｇ−Ｂ3 の結果
になり、ネットワークゲルＰＤＬＣ構造を示した。
【００７１】例１５ 溶液が、８８．２部のＢＤＨ−Ｅ７と８．０部のキラル
な液晶ＢＤＨ−ＣＢ１５のＬＣ混合物中、３．０部のｐ
−フェニレンジアクリレート（ＰｈＤＡ）および０．８
部の共重合可能な光開始剤IIとして形成されることを除
いて例１４を繰り返した。生じたＰＤＬＣフィルムは、
オフ状態で高度に透明であり、約１６Ｖrms のしきい値
電圧を持ち、より高い電圧（例えば１９から２０Ｖ）が
加えられたとき、高度に光を分散する。このセルは、表
VIの混合物Ｇ−Ｂ4 の結果になり、ネットワークゲルＰ
ＤＬＣ構造を示した。
【００７２】例１６ 溶液が、９６．５部のＢＤＨ−Ｅ７のＬＣ混合物中、
２．５部のｐ−フェニレンジアクリレート（ＰｈＤＡ）
０．５部のペンタエリスリトールテトラアクリレート
（ＰＥＴＡ）および０．５部の共重合可能な光開始剤II
として形成されることを除いて例１４を繰り返した。生
じたＰＤＬＣフィルムは、オフ状態で高度に透明であ
り、約５Ｖrms のしきい値電圧を持ち、より高い電圧
（例えば１０から１６Ｖ）が加えられたとき、高度に光
を分散する。このセルは、表VIの混合物Ｇ−Ｂ5 の結果
になり、ネットワークゲルＰＤＬＣ構造を示した。
【００７３】例１７ 溶液が、８８．５部のＢＤＨ−Ｅ７と７．８部のキラル
な液晶ＢＤＨ−ＣＢ１５のＬＣ混合物中、２．６部のｐ
−フェニレンジアクリレート（ＰｈＤＡ）、０．５部の
ペンタエリスリトールテトラアクリレート（ＰＥＴＡ）
および０．６部の共重合可能な光開始剤IIとして形成さ
れることを除いて、例１４を繰り返した。生じたＰＤＬ
Ｃフィルムは、オフ状態で透明であり、約１２Ｖrms の
しきい値電圧を持ち、より高い電圧（例えば１６から１
８Ｖ）が加えられたとき、高度に光を分散する。このセ
ルは、表VIの混合物Ｇ−Ｂ6 の結果になり、ネットワー
クゲルＰＤＬＣ構造を示した。
【００７４】従って、ＬＣ相中の不純物の混入を減少
し、液晶物質を分散したポリマーの光安定性を増加する
方法を開示した。種々の変化や明白な性質の変更が本発
明の意図から外れ得ないことは、当業者にとって容易に
わかるでろう。そして、このような変化や変更が、添付
された請求の範囲によって限定されているような、本発
明の範囲内にあると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】温度と濃度を座標として、ＬＣ、ＢＤＨ−Ｅ９
の透明点の影響を、溶解した光開始剤、即ちＤＥＡＰの
関数として示すプロット。
【図２】温度と濃度を座標として、ＬＣ、ＢＤＨ−Ｅ７
の透明点の影響を、溶解した光開始剤、即ちベンゾフェ
ノンの関数として示すプロット。
【図３】温度と濃度を座標として、ＢＤＨ−Ｅ７で作ら
れたＰＤＬＣのＬＣ相の透明点の影響を、光開始剤、即
ちＤＥＡＰ、ベンゾフェノンおよび本発明の光開始剤
（II）の濃度の関数として示すプロット。
【図４】温度と濃度を座標として、ＢＤＨ−Ｅ７で作ら
れたＰＤＬＣのＬＣ相の透明点の影響を、炭素炭素二重
結合に対するメルカプタン基の濃度の比（ＳＨ／Ｃ＝
Ｃ）の関数として示すプロット。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フレデリック・ジー・ヤマギシ アメリカ合衆国、カリフォルニア州 91320、ニューベリ・パーク、メサ・アベ ニュー 247

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ポリマー分散液晶物質の光安定性および
    固有抵抗を増加し、該ポリマー中に分離した液晶相の純
    粋なバルク液晶のそれに近いネマチック相温度範囲を与
    えるための方法であって、共重合可能な光開始剤と共に
    モノマー／液晶系を製造すること、および、紫外光の存
    在でこれを反応させることを具備した方法。
  2. 【請求項２】 上述の共重合可能な光開始剤が下式で表
    される請求項１に記載の方法。 【化１】 ここで、Ｐｈ＝フェニル Ｒ1 およびＲ3 はそれぞれＨ、Ｃ1 −Ｃ6 のアルキルま
    たはフェニル。Ｒ2 はＨ、Ｃ1 −Ｃ6 のアルキル、Ｃ1
    −Ｃ6 のアルカノイルまたは基Ｚである。Ｒ4 はＨ、ハ
    ロゲン、Ｃ1 −Ｃ12のアルキル、Ｃ1 −Ｃ12のアルコキ
    シＣ1 −Ｃ12のアルキルチオまたは基−Ｘ［（ＣＨ2 −
    ＣＨ2 −Ｏ）ｎ−Ｚ］ｍである。ＸはＯ、Ｓ、またはＮ
    である。ｎは０から４の整数である。ｍはＸ＝Ｏに対し
    ては整数１であり、または、Ｘ＝Ｎに対しては整数１あ
    るいは２である。Ｚは基−ＣＯ−ＣＲ＝ＣＲ’Ｒ’’で
    ある（Ｒ、Ｒ’、Ｒ’’はそれぞれＨまたはＣＨ3 であ
    る）。また、常に、Ｒ2 あるいはＲ4 の少なくとも一つ
    は基Ｚを含んでいる。
  3. 【請求項３】 上述の共重合可能な光開始剤が、本質的
    に２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン
    −１−オンの誘導体からなる請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 上述の共重合可能な光開始剤が、本質的
    に４−（２−アクリロイルオキシエトキシ）フェニル
    ２−ヒドロキシ−２−プロピルケトンからなる請求項３
    に記載の方法。
  5. 【請求項５】 上述の共重合可能な光開始剤が、本質的
    に４−（２−アリル−オキシメトキシ）フェニル ２−
    ヒドロキシ−２−プロピルケトンからなる請求項３に記
    載の方法。
  6. 【請求項６】 上述のモノマー／液晶系を、約２５°か
    ら６０℃の温度で、０．１から２００分の時間範囲にわ
    たって紫外光に露光することで、約０．１から１０％の
    上述の共重合可能な光開始剤と反応させる請求項３の方
    法。
  7. 【請求項７】 上述の共重合可能な光開始剤の量が、約
    ０．５から５ｗｔ％の範囲にある請求項６の方法。
  8. 【請求項８】 上述のモノマーが少なくとも一つの多官
    能性モノマーを含む請求項１の方法。
  9. 【請求項９】 上述の少なくとも一つのモノマーが、ビ
    ス（１−アクリロキシ−２−ヒドロキシプロピル）フタ
    ーレート、ビスフェノールＡジアクリレート、１，３−
    ブタンジオールジアクリレート、１，４−ブタンジオー
    ルジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレー
    ト、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアク
    リレート、エチレンジアクリレート、グリセロールトリ
    エトキシトリアクリレート、グリセロールプロポキシト
    リアクリレート、１，６−ヘキサメチレンジアクリレー
    ト、３−メチルペンタンジオールジアクリレート、ネオ
    ペンチルグリコールジアクリレート、ペンタエリスリト
    ールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリア
    クリレート、ｐ−フェニレンジアクリレート、ポリ（エ
    チレングリコール４００ジアクリレート）、１，３−プ
    ロパンジオールジアクリレート、テトラエチレングリコ
    ールジアクリレート、チオジエチルトリメチロールプロ
    パントリエトキシトリアクリレート、１，１，１−トリ
    メチロールプロパントリアクリレート、トリプロピレン
    グリコールジアクリレート、トリス（２−アクリロキシ
    エチル）イソシアヌレート、エトキシル化されたビスフ
    ェノールＡジアクリレート、トリス（アクリロキシ−２
    −ヒドロキシプロピル）エーテル、アリルアルコールを
    持ったイソホロンジイソシアネートのジウレタン付加
    物、トリメチロールプロパンジアリルエーテルを持った
    イソホロンジイソシアネートのジウレタン付加物、アリ
    ルアルコールとトリメチロールプロパンジアリルエーテ
    ルを持ったイソホロンジイソシアネートのジウレタン付
    加物、アリルアルコールを持ったトルエンジイソシアネ
    ートのジウレタン付加物、トリメチロールプロパンジア
    リルエーテルを持ったトルエンジイソシアネートのジウ
    レタン付加物、トリメチロールプロパンジアリルエーテ
    ルとアリルエーテルを持ったトルエンジイソシアネート
    のジウレタン付加物、およびこれらの混合物からなる群
    より選ばれる請求項８の方法。
  10. 【請求項１０】 更に少なくとも一つの多官能性メルカ
    プタンを含む請求項１の方法。
  11. 【請求項１１】 上述の少なくとも一つの多官能性メル
    カプタンが、２，２’−ジメルカプトジエチルエーテ
    ル、グリコールジメルカプトアセテート、グリコールジ
    メルカプトプロピオネート、ペンタエリスリトールテト
    ラ（３−メルカプトプロピオネート、ペンタエリスリト
    ールテトラチオグリコレート、トリメチロールエタント
    リ（３−メルカプトプロピオネート）、トリメチルエタ
    ントリチオグリコーレート、トリメチロールプロパント
    リ（３−メルカプトプロピオネート）、トリメチロール
    プロパントリチオグリコレート、ジペンタエリスリトー
    ルヘキサ（３−メルカプトプロピオネート）、ポリエチ
    レングリコールジメルカプトアセテート、ポリエチレン
    グリコールジ（３−メルカプトプロピオネート）、およ
    びこれらの混合物から成る群から選択される請求項１０
    の方法。
  12. 【請求項１２】 上述の液晶が、シアノ、フルオロ、ク
    ロロ、アルキル、若しくはアルコキシ基またはそれらの
    組み合わせによって置換された物質からなる液晶、およ
    び、ビフェニル、ピリミジン、フェニルシクロヘキサ
    ン、テルフェニル、トラン、ジフェニルジアセチレン、
    あるいは、フェニルベンゾエート類の液晶またはそれら
    の混合物を有する液晶からなる群より選ばれる請求項１
    の方法。
  13. 【請求項１３】 上述の液晶物質が、モノマー／液晶／
    光開始剤溶液の容積で、約２０から９９パーセントの範
    囲の量で存在する請求項１の方法。
  14. 【請求項１４】 上述のモノマー／液晶系が、約３０か
    ら７０％の範囲の液晶および、本質的に２−ヒドロキシ
    −２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オンの誘導
    体からなる、約１から５％の光重合可能な光開始剤を含
    み、少なくとも一つのアクリル性モノマーと少なくとも
    一つの多官能性アクリル性モノマーを含むモノマー系を
    持ち、該モノマー系を、約０．１から１０分の紫外線で
    硬化させ、液晶小滴構造を持った液晶を分散したポリマ
    ーを形成させる、請求項１３の方法。
  15. 【請求項１５】 上述のモノマー／液晶系が、シアノビ
    フェニルを含む液晶混合物であり、上述の共重合可能な
    光開始剤が、本質的に４−（２−アクリロイルオキシエ
    トキシ）フェニル ２−ヒドロキシ−２−プロピルケト
    ンあるいは４−（２−アリルオキシメトキシ）フェニル
    ２−ヒドロキシ−２−プロピルケトンまたはこれらの
    混合物からなる、請求項１４、１６、または１７の方
    法。
  16. 【請求項１６】 上述のモノマー／液晶系が、約３０か
    ら７０％の範囲の液晶および、本質的に２−ヒドロキシ
    −２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オンの誘導
    体からなる、約１から５％の光重合可能な光開始剤を含
    み、少なくとも一つの多官能性アクリル性モノマーを含
    むモノマー系を持ち、該モノマー系が、約０．１から１
    ０分の硬化をさせるための紫外線で、ネットワーク構造
    を持った液晶を分散したポリマーを形成する、請求項１
    ３の方法。
  17. 【請求項１７】 上述のモノマー／液晶系が、約７０か
    ら９９％の範囲の液晶および、本質的に２−ヒドロキシ
    −２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オンの誘導
    体からなる、約０．１から１％の光重合可能な光開始剤
    を含み、少なくとも一つの多官能性アクリル性モノマー
    を含むモノマー系を持ち、該モノマー系が、約１０から
    ２００分の硬化をさせるための紫外線で、ネットワーク
    ゲル構造を持った液晶を分散したポリマーを形成する、
    請求項１３の方法。
  18. 【請求項１８】 上述のモノマー／液晶系が、キラルな
    成分を混入させた、約７０から９９％の範囲の液晶を含
    む、請求項１７の方法。
  19. 【請求項１９】 キラルな成分がシアノビフェニル化合
    物である請求項１８または２０の方法。
  20. 【請求項２０】 上述の液晶物質が、少なくとも一つの
    キラルな混入剤およびキラルな液晶成分を含む、請求項
    １３の方法。
JP4140758A 1991-10-23 1992-06-01 改良されたポリマー分散液晶フィルムのための共重合可能な開始剤 Expired - Lifetime JPH0768291B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US78059191A 1991-10-23 1991-10-23
US780591 1991-10-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05230122A true JPH05230122A (ja) 1993-09-07
JPH0768291B2 JPH0768291B2 (ja) 1995-07-26

Family

ID=25120028

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4140758A Expired - Lifetime JPH0768291B2 (ja) 1991-10-23 1992-06-01 改良されたポリマー分散液晶フィルムのための共重合可能な開始剤

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0538553B1 (ja)
JP (1) JPH0768291B2 (ja)
DE (1) DE69202321T2 (ja)
IL (1) IL101993A (ja)
TW (1) TW255910B (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003261511A (ja) * 2001-12-27 2003-09-19 Merck Patent Gmbh 重合可能な単環式化合物
JP2005532431A (ja) * 2002-06-11 2005-10-27 ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト ポリアルコキシル化されたグリセリンの（メタ）アクリルエステル

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2139124A1 (en) * 1993-05-03 1994-11-10 Anthony F. Jacobine Polymer dispersed liquid crystals in electron-rich alkene-thiol polymers
US5395550A (en) * 1994-03-31 1995-03-07 Raychem Corporation Amphiphilic telomers
US5641426A (en) * 1994-04-29 1997-06-24 Minnesota Mining And Manufacturing Company Light modulating device having a vinyl ether-based matrix
US5695594A (en) * 1996-01-05 1997-12-09 Raychem Corporation Method of making a liquid crystal light valve
EP2199273B1 (en) 2008-12-18 2018-02-21 Agfa Nv Polymerizable photoinitiators and radiation curable compositions
US8883873B2 (en) 2009-05-18 2014-11-11 Agfa Graphics Nv Polymerizable polymeric photoinitiators and radiation curable compositions
KR20140052240A (ko) * 2012-10-23 2014-05-07 동우 화인켐 주식회사 액정층 형성용 조성물 및 이를 이용하여 제조된 리타더
WO2019212865A1 (en) 2018-04-30 2019-11-07 Basf Se High molar mass polymers from a continuous process
CN113956423B (zh) * 2021-08-19 2023-05-26 Oppo广东移动通信有限公司 组合物、聚合物分散液晶、薄膜和电子设备

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL257042A (ja) * 1959-10-21 1900-01-01
DE3534645A1 (de) * 1985-09-28 1987-04-02 Merck Patent Gmbh Copolymerisierbare fotoinitiatoren
US4891152A (en) * 1987-12-28 1990-01-02 Hughes Aircraft Company Dispersion of liquid crystal droplets in a photopolymerized matrix and devices made therefrom
WO1989006371A2 (en) * 1987-12-30 1989-07-13 Hughes Aircraft Company Acrylate polymer-dispersed liquid crystal material and devices made therefrom
US4971719A (en) * 1989-09-22 1990-11-20 General Motors Corporation Polymer dispersed liquid crystal films formed by electron beam curing

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003261511A (ja) * 2001-12-27 2003-09-19 Merck Patent Gmbh 重合可能な単環式化合物
JP4553550B2 (ja) * 2001-12-27 2010-09-29 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 重合可能な単環式化合物
JP2005532431A (ja) * 2002-06-11 2005-10-27 ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト ポリアルコキシル化されたグリセリンの（メタ）アクリルエステル

Also Published As

Publication number Publication date
IL101993A (en) 1995-06-29
EP0538553A1 (en) 1993-04-28
TW255910B (ja) 1995-09-01
DE69202321T2 (de) 1996-01-18
JPH0768291B2 (ja) 1995-07-26
DE69202321D1 (de) 1995-06-08
EP0538553B1 (en) 1995-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0575791B1 (en) Liquid crystal composite layer of dispersion type, production method thereof and liquid crystal material to be used therein
US5368770A (en) Method of preparing thin liquid crystal films
EP2094815B1 (en) Patternable liquid crystal polymer comprising thio-ether units
US5024850A (en) Method of manufacturing a polarization filter and a polarization filter so obtained
EP2727978B1 (en) Nematic liquid crystal composition and liquid crystal display element using same
KR101832811B1 (ko) 복합 액정 조성물, 표시 소자 및 전계 검출기
EP1690918B1 (en) Liquid crystal optical element and method for its production
CN106281361B (zh) 聚合物网络液晶显示器
JPH05230122A (ja) 改良されたポリマー分散液晶フィルムのための共重合可能な開始剤
JP2807172B2 (ja) 液晶光シャッター
KR100955968B1 (ko) 모노반응성 메소제닉 화합물
JP3693675B2 (ja) 液晶複合体の製造方法
US5378391A (en) Liquid crystal film
JPH07175051A (ja) 液晶／プレポリマー組成物およびそれを用いた液晶表示素子
JP3030973B2 (ja) 液晶表示デバイス
JP4003091B2 (ja) ネマチック液晶組成物及びこれを用いた液晶表示装置
JP3988198B2 (ja) 液晶デバイス、その製造方法及び、これを用いた液晶表示装置
JP2879803B2 (ja) ポリマー分散型液晶複合膜およびその製法
JPH0862561A (ja) 液晶プレポリマー組成物および該組成物を用いた液晶表示素子
CN116507969A (zh) 改善的透明性的聚合物壁装置及其制造方法
JP3596039B2 (ja) 液晶デバイス
Pane et al. Liquid crystal properties modulation for high performance PDLC films
JP2806444B2 (ja) 液晶材料
KR100329662B1 (ko) 고분자분산형액정복합체및그제조방법과그를함유한액정표시소자
Liu et al. Preparation and characterization of liquid crystal composite film using photosensitive hydrophilic matrix