JPH11501056A - ポリマー薄膜 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、ポリマーネットワークを含む架橋した合成樹脂組成物から製造される光学異方性材料からなるポリマー薄膜であって、（a）少なくとも１種のモノマーまたはオリゴマーであって、それぞれ（メタ−）アクリレート−エステル、エポキシおよびビニルエーテルからなる群から選択される重合性官能基を少なくとも２個有する前記モノマーまたはオリゴマー、（b）少なくとも１種のアキラル液晶モノマーまたはオリゴマーであって、それぞれメソゲン基を含有し、かつまた（メタ−）アクリレート−エステル、エポキシおよびビニルエーテルからなる群から選択される重合性官能基を１個有するアキラル液晶モノマーまたはオリゴマー、を含有する混合物の共重合によって得られるポリマー薄膜に関する。

Description

【発明の詳細な説明】 ポリマー薄膜 本発明は、ポリマーネットワークを含む架橋した合成樹脂組成物から製造され る光学異方性材料からなるポリマー薄膜であって、 （a）少なくとも１種のモノマーまたはオリゴマーであって、それぞれ（メタ −）アクリレート−エステル、エポキシおよびビニルエーテルからなる群から選 択される重合性官能基を少なくとも２個有する前記モノマーまたはオリゴマー、 （b）少なくとも１種のアキラル液晶モノマーまたはオリゴマーであって、そ れぞれメソゲン基を含有し、かつまた１個の（メタ−）アクリレート−エステル 、エポキシおよびビニルエーテルからなる群から選択される重合性官能基を有す るアキラル液晶モノマーまたはオリゴマーである、 （c）光開始剤、 （d）抑制剤および促進剤から選択される添加剤、 （e）必要に応じて、少なくとも１種のキラル成分、および （f）必要に応じて、少なくとも１種の液晶モノ−またはジチオール化合物、 からなる混合物の共重合によって得られるポリマー薄膜に関する。本発明はまた 、このようなポリマー薄膜を備えたディスプレイデバイスに関する。 類似のディスプレイデバイスは、ヨーロッパ特許0246842に記載されている。 液晶材料のキラリティは、それらの縦軸に対して垂直方向の分子の回転を導く 。いわゆるコレステリック相の液晶材料の場合に、この回転のピッチは0.1〜1μ ｍである。例えばマルチプレックス駆動を用いるデータグラフッィクディスプレ イ（datagraphic displays）で使用する場合に、ディスプレイデバイスのセル厚 さ程度またはそれ以上の大きさのピッチが望まれる。このようなピッチはまた、 キラルネマティックまたはコレステリック液晶に関連して、いわゆるコレステリ ックピッチと称されるが、これはネマティック液晶に対し、それ自体液晶化合物 であることができるキラル化合物をドーピング剤として添加することによって得 られる。このような材料を使用して、スーパーツィストネマティック（ＳＴＮ） 液晶 ディスプレイデバイスを製造する場合に、セルを横切る分子軸の総合ねじれは、 例えば180°〜270°である。このようなディスプレイデバイスでは、その光学的 性質が光波長に大幅に依存するため、大きいコントラストおよび無色の画像（例 えば青／黄ではなく、黒／白）の獲得が困難になるという欠点を有する。この欠 点は２つの同一のセルであって、その１つが左旋回性液晶材料を含有し、かつま た他の１つが右旋回性液晶材料を含有するセルを組合わせて使用する、公知の方 法で克服することができる。この第二のセルの前面におけるその分子軸が、第一 のセルの裏面におけるその分子軸に対して垂直に伸びている場合に、その光学的 性質の波長依存性は完全に補償される。しかしながら、この第二セルのために、 この液晶ディスプレイデバイスは、重量が重く、また小型化しなくなる。より単 純な別のディスプレイデバイスでは、この第二セルの代わりに、適合した複屈折 を有する単軸薄膜が使用される。この場合には、波長依存性の補償は完全ではな く、その結果として、このディスプレイデバイスは、例えば電圧無印加（voltag eless）状態で、コントラストの減少および或る程度の色を示す。もう一つの別 法は単軸薄膜のねじれ積層体（twisted stack）を使用することからなる。この 解決法は、当該薄膜の数が増加するに従い、理想状態（ねじれおよび複屈折値が スーパーツイストネマティック液晶ディスプレイデバイスのねじれおよび複屈折 値と同一である状態）に近づく。しかしながら、この方法はその製造方法を格別 に複雑にする。薄膜の代わりに、適当な基体上に複屈折層を使用することもでき る。ヨーロッパ特許出願91−0007574には、共重合性モノマーの形態でキラルド ーピング剤を含有する液晶ポリマー材料に関する説明が開示されている。このポ リマー材料は線状であって、かつまた液晶性質を示す側鎖基を有する。薄膜は溶 液または融解物から製造し、ゴム状液晶状態で配向させ、次いでガラス転移温度 以下の温度に冷却させる。このような層は多くの場合に、貧弱な配向秩序により 生じる屈折率の局部的揺らぎにより乱される。さらにまた、上記材料を１回でも ガラス転移温度以上に加熱すると、配向の永久的喪失を導く。さらにまた、この 方法では、ポリマー層のピッチおよび厚さを正確に調整することができない。 米国特許第5,210,630号には、ディスプレイデバイス用のポリマー薄膜が記載 されており、このポリマー薄膜は少なくとも２つの重合性基を有するモノマーの 混合 物を、キラルドーピング剤の存在下に、重合させることによって得られるもので ある。しかしながら、この薄膜を使用することによって、ディスプレイ内の低分 子量液晶の光路の温度依存性を補償することはできない。 本発明の目的の一つは、光学的に透明であり、かつまた大きい温度耐性を有す る液晶ディスプレイデバイス用のポリマー薄膜を提供することにある。本発明の もう一つの目的は、大きいコントラストを有し、電圧無印加状態で実質的に完全 に暗でありそして無色であり、かつまた電圧印加状態では格別に透明である、ス ーパーツィストネマティック液晶ディスプレイデバイスを提供することにある。 本発明のもう一つの目的は、ＴＮ、ＩＰＳ、ＡＳＭまたは類似の液晶デバイス用 の補償薄膜を提供することにある。 本発明のさらにもう一つの目的は、簡単な方法で所望の精度をもって製造する ことができる薄膜を提供することにある。 本発明のさらにもう一つの目的は、このような薄膜に適当に使用することがで きる材料を提供することにある。 本発明の一般的目的は、その光学的性質が液晶セル内の液晶の光学的性質と過 度に相違していない薄膜を提供することにある。 本発明に従い、これらの目的が本明細書前段に記載のポリマー薄膜、すなわち 、 （a）少なくとも１種のモノマーまたはオリゴマーであって、それぞれ（メタ −）アクリレート−エステル、エポキシおよびビニルエーテルからなる群から選 択される重合性官能基を少なくとも２個有する前記モノマーまたはオリゴマー、 （b）少なくとも１種のアキラル液晶モノマーまたはオリゴマーてあって、そ れぞれメソゲン基を含有し、かつまた１個の（メタ−）アクリルレート−エステ ル、エポキシおよびビニルエーテルからなる群から選択される重合性官能基を有 するアキラル液晶モノマーまたはオリゴマー、 （c）光開始剤、 （d）抑制剤および促進剤から選択される添加剤、 （e）必要に応じて、少なくとも１種のキラル成分であって、好ましくは、液 晶化合物又は液晶層に適合する成分であるキラル成分、および （f）必要に応じて、少なくとも１種の液晶モノ−またはジチオール化合物、 からなる混合物の共重合によって得られることを特徴とするポリマー薄膜によっ て達成される。 この合成樹脂組成物は好ましくは、キラルドーピンク剤を含有する硬化性液晶 組成物から製造される。 本発明によるポリマー薄膜の好適態様において、この合成樹脂組成物は、２個 または３個以上のアクリレート−エステル基を有する化合物（a）および１個の アクリレート−エステル基を有する化合物（b）からなる液晶モノマーまたはオ リゴマーの混合物を硬化させることによって生成される。アクリレート化合物の 代わりに、エポキシド、ビニルエーテルおよびチオレン化合物を液晶モノマーと して別様にかつまた成功裏に使用することができる。 好適態様にはまた、下記の態様が挙げられる： a）群（a）のモノマーまたはオリゴマーがそれぞれ、少なくとも２個の（メタ −）アクリレート−エステル基を有し、かつまた群（b）のモノマーまたはオリ ゴマーがそれぞれ、１個の（メタ−）アクリレート−エステル基を有するポリマ ー薄膜。 b）光学異方性材料が少なくとも１種のメソゲンキラル添加剤（e）を含有する ポリマー薄膜。 c）好ましくはチオール、好ましくはモノチオール、特に液晶または液晶様チ オールを含有し、その目的が生成したポリマーの分子量を制限することにあるポ リマー薄膜。これらのチオール化合物は遊離基開始重合を停止させる。 d）群（a）のモノマーまたはオリゴマーの少なくとも１種、群（b）のモノマ ーまたはオリゴマーの少なくとも１種、ＵＶ開始剤（c）の少なくとも１種およ びキラル添加剤（e）の少なくとも１種からなる混合物をその場でＵＶ共重合さ せることによって得られるポリマー薄膜。 e）光学異方性材料が、 −5〜50重量％の群（a）のモノマーまたはオリゴマーの少なくとも１種、 −20〜95重量％の群（b）のモノマーまたはオリゴマーの少なくとも１種、 −0.5〜5重量％の光開始剤（c）、 −1〜20重量％のキラル添加剤（e）の少なくとも１種、および −1〜20重量％の液晶モノチオール化合物（f）の少なくとも１種、 からなるポリマー薄膜。 f）群（a）のモノマーまたはオリゴマーがそれぞれ、メソゲン基を有するポリ マー薄膜。 我々の長大な研究によって、最初のアプローチとして、液晶ポリマーの側鎖基 の可能な移動程度がポリマーの分子量に依存することが見出された。「小型」(s mall)ポリマーは高分子量［ＭＷt］を有するポリマーに比較して、より迅速な応 答時間を有する。 低モル質量の液晶をその熱による揺らぎ（thermal fluctuations）に関して模 倣させるためには、液晶ポリマー上の側鎖基ができるだけ自由に移動できること が望ましい。これはチオール化合物を使用して重合を停止させることによって達 成される低ＭＷtポリマーを使用することにより行われる。代表的には、このよ うなチオール化合物を10〜15％使用して、所望の低ＭＷt物質を生成させる。 実際には、慣用のチオール化合物（すなわち、オクチルチオールＣ₈Ｈ₁₇ＳＨ ）はポリマー前駆物質中で非常に溶解性ではなく、５％またはそれ以下の低濃度 においてさえも、相が分離する。しかしながら、この問題は、液晶チオール化合 物、例えば ることによって克服される。 本発明に従い使用される代表的チオール化合物は下記構造を有する化合物であ る： 式中、 ｎ＝1〜6であり、 ｍ＝0〜10であり、 ｅ＝0または1であり、 ｋ＝0または1であり、 であるか、あるいはＲまたはＦなどの１個または２個以上のラテラル基をまた有 することができる別種の６員1〜4ジ置換環であり、 Ｒ＝Ｃ₁〜Ｃ₉アルキル、アルケニル、オキシアルキルまたはオキシアルケニル である。 キラル物質を添加すると、液晶鎖の分子軸はねじれる。従って、得られる材料 の層は、コレステリック配向とも称されるらせん構造を伴いネマティック配向を 示す。この混合物のナチュラルピッチは添加されるキラルドーピング剤の種類お よび量に依存して変わり、メルク社（Ｍerck ＫＧaＡ，Ｇermany）のＳ−811な どの代表的ドーピング剤の場合に、0.5モル％でほぼ28μｍであり、そして６モ ル％でほぼ2.5μｍである。 この硬化性合成組成物は、活性照射線、例えば硬化させる表面に対して2〜5ｍ Ｗ／cｍ²の照射強度を有するショートアーク（short−arc）水銀灯により50℃で 発生される紫外線に対する、代表的には３分間の露光によって光重合させること により硬化させる。この硬化中に、配向が固定され、層の総合的回転角度が一定 に保持される。この回転角度は、コレステリック−ネマティック相における分子 らせんの回転数の尺度である。この理由で、硬化中におけるピッチの変化は、生 じる可能性がある重合収縮（polymerization shrinkage）の結果として、層厚さ の変化にのみ依存する。 重合操作では、生成物におけるｄ△ｎｄ（材料の層厚さ）および△ｎ（材料の 複屈折値）の変化は実質的に生じない。重合中に、材料は一方向にのみ収縮する ことから、層厚さの変化は材料の密度の変化に反比例し、この材料の量は複屈折 値に比例する。 このようにして得られるポリマー薄膜の回転角度は室温から250℃までの範囲 において温度依存性を示さない。このことは架橋によって生成されるポリマー分 子のネットワークの結果として、分子再配向に対して完全に耐性であることを証 明している。モノマーが部分的に、１分子あたり２個のアクリレート−エステル 基 を含有していることから、架橋は非常に強力であって、液晶分子の硬直部分でほ んの僅かな移動が可能なだけである。 例えば側鎖にキラル基を有するコレステリックポリマーに比較して、そのピッ チの温度依存性は小さい。 或る制限内で、このピッチは２種の物質間で合成樹脂組成物を硬化させること によって影響を受けることがある。ラビングしたポリイミドのような配向性材料 のクラッドを有する場合には、このポリイミド表面を、例えベルベット布により 単軸状にラビングする。このピッチは２種の物質間の隔たり（本例では、６μｍ ）およびポリイミド表面の２つのラビング方向間の角度に依存する。分子らせん の回転数は、得られるピッチがそのナチュラルピッチとは大きく相違していない ように、それ自体で調整される。 しかしながら、非常に低ＭＷtの液晶ポリマーは液状ポリマーに融解するが、 短い低ＭＷt液晶Ｐを少量の二官能性物質により架橋することによって、総合的 ＭＷtを増加させることができ、他方でその側鎖基の迅速なまたは容易な移動性 を依然として保有させることができる。 我々はさらにまた、薄膜を形成する液晶ポリマーの分子量が、その光学異方性 のその波長分散性に影響を及ぼすポリマーの唯一のパラメーターではなく、また 恐らく最も重要なパラメーターともいえないことさえ見出した。この分散性およ びその温度依存性は、例えばＴＮ、ＳＴＮまたはその他の方式、例えばインプレ ーンスイッチング（ＩＰＳ）あるいはその他の液晶Ｄ類であることができるディ スプレイの活性（すなわち、駆動）液晶セルに使用される低分子量液晶のものと 近接しているべきであることから、液晶ポリマーは、これらの低分子液晶と類似 する性質および配向秩序を有するべきである。 この観点から、ポリマー液晶の多分最も決定的なパラメーターは、「平均直鎖 状鎖長」にあるものと見做される。この「平均直鎖状鎖長」は、特にその官能性 およびその濃度を考慮して、例えば前駆物質の生成に使用されるチオール化合物 の量から誘導することができる。この「平均直鎖状鎖長」の適度は下記のとおり に説明することができる：低分子液晶はむしろ自由に移動することができ、例え ば典型的液晶ポリマーに比較して、より容易に回転でき、かつまた移動させるこ と ができ、これにより異なる分散性と分散性に対する異なる温度依存性が導かれる 。これは、場合毎に不動度に多少はあるものの、モノマー液晶に比較すれば常に より不動性である液晶ポリマー中の液晶単位が固定されることによるものである 。液晶ポリマーの側鎖基を考慮した場合に、この側鎖の中央部分に存在する液晶 側鎖基は、ポリマー鎖の末端に近い液晶側鎖基によるよりも、ポリマー幹鎖およ び各側に存在する別の側鎖基、および別のポリマー鎖に存在する類似の基からの 側鎖基によって、それらの移動がより顕著に制限される。鎖の末端近くに存在す るこれらの側鎖基はこのような重大な制限を及ぼさず、その結果低分子量液晶分 子にさらに類似した挙動を示す。従って、鎖の末端近くに位置する程側鎖基は望 ましい挙動を示す、すなわち低分子量液晶と同様に挙動する。 新規補償層の複屈折性側鎖基は、液晶セル、例えばＳＴＮセルと同様に挙動す べきであり、あるいはまた軸対称モードセル（ＡＳＭ）とも多分同様に挙動すべ きであることから、例えば5〜50単位、好ましくは10〜30単位、最も好ましくは1 0〜20単位長さの短いポリマー鎖が要求される。これらは次いで実際に、高濃度 の末端基を導く。 その場で光重合させることによって生成される従来技術のポリマー鎖は代表的 に、約200〜300単位の長さを有する。しかしながら、本出願にかかわり望まれる 短い鎖長を有する液晶ポリマーは非常に多くの場合に、実用可能な薄膜にとって 好ましくない軟化による障害を受ける。この障害はこのポリマーの短鎖を一緒に 架橋させることによって減少され、あるいは回避されることさえある。この架橋 はポリマーのＭＷtを増加させるが、当該鎖の効果的な長さを変化させない。従 って、末端基濃度は、少なくとも驚くほどには変化しない。 従って、望ましい鎖長を得るために一反応性チオール化合物を使用することが でき、および（または）短鎖ポリマーを架橋させるために少なくとも二反応性の チオール化合物を使用することができる。しかしながら、この架橋は、例えば二 反応性アクリレート、エポキシドまたはエン化合物によって達成すると好ましい 。この理由で、このようなポリマーは、例えばＳＴＮ、ＴＮ、インプレーンスイ ッチング、軸対称モードおよびその他のＡＭ液晶ディスプレイ類用の優れた補償 薄膜である。 ＳＴＮおよびＡＭ液晶ディスプレイ類は最も好ましい。ＡＭ液晶ディスプレイ 類の好適モードはＴＮモードである。もう一つの態様において、この液晶モード は、ＥＰ 0 509 026およびＥＰ 0 588 568に記載されている「インプレーンスイ ッチング」モードもしくはＩＰＳモードである。また、ＥＰ 0 568 355、ＥＰ 0 626 607およびＪＰ６−301015Ａ（公開公報番号）に記載されているような「軸 対称配向マイクロドメイン」モード（axially symmetric aligned microdomain ）もしくはＡＳＭモードも好ましい。これらのモードおよびその他のモードは両 方共に、ＴＮおよびＳＴＮモードと同様に、直接駆動ディスプレイでまた使用す ることができる。 配向された合成樹脂組成物は、例えば液晶モノマー混合物を配向させ、次いで この配向を感光性開始剤の存在下にＵＶ光に露光することによって凍結させるこ とにより得ることができる。この原則はＥＰ 0 445 629に記載されている。 キラル成分（e）、例えば非対称的に置換された炭素原子を有する化合物をモ ノマーに添加することができる。このドーピング剤はモノマー分子の縦軸に対し て垂直の回転方向をモノマー分子にもたらす。２枚のポリイミド被覆し、ラビン グした表面間または例えば斜め方向に沈着させたＳiＯを有するその他の配向性 表面間にモノマーを配列させることによって、配向または回転の程度を、ナチュ ラルピッチ（すなわち、このような表面が存在しない場合のピッチ）、ラビング した表面間の距離およびこの表面のラビング方向の関数として調整することがで きる。従って、この依然として液状のモノマー組成物の結晶回転は、ＵＶ光また はエレクトロンを用いる照射の影響下における反応性末端基の重合により固定さ れる。所望の配向が迅速に得られ、この配向は実質的に完全であって、透明な薄 膜または薄い膜が得られる。少なくとも２個の官能基を有するモノマー（a）お よび１個のみの官能基を有するモノマー（b）の混合物を使用する結果として、 配向したポリマーネットワークは非常に高温にまで維持される。 ポリマー前駆物質用のキラルドーピンク剤として適する化合物には、例えば下 記の化合物がある： 別種のキラルドーピング剤は当業者に公知である。本発明の好適態様において 、一対のエナンチオマー（an enantiometric pair）のキラル分子がこのドーピ ング剤として使用され、このエナンチオマーの一方は液晶セルの低分子量液晶お よびその鏡像分子に関連し、そして反対の配置を有するエナンチオマーはポリマ ー前駆物質に関連する。このようなエナンチオマー対は当業者にとって公知であ る。代表的例には、メルク社（Ｍerck ＫＧaＡ,Ｇemany）のＳ−811およびＲ−8 11があり、このＳ−811は左旋回ねじれを有する負のらせんねじれ力を有する。 また、キラルドーピング剤の混合物も有利な効果を伴い、例えばピッチの温度依 存性の減少を伴い使用される。 本発明によるポリマー薄膜を得るためのモノマーまたはオリゴマーの混合物は 一般に、比較的低い温度に融点を有する広いネマティックまたはコレステリック 中間相を示すことから、本発明による薄膜は、比較的低温（100℃以下、好まし くは30〜80℃）の照射によって生成させることができる。所望により、この硬化 性合成樹脂組成物は、種々のオリゴマー化合物の混合物を含有することができる 。さらにまた、この合成樹脂組成物は、１種または２種以上の別の適当な成分、 例えば触媒、（感光性）開始剤、安定剤、共反応性モノマーおよび界面活性化合 物などを含有することができる。別様には、例えば50重量％までの量で非重合性 液晶物質を添加して、この材料の光学的性質を適合させることができる。 適当な化合物（a）は米国特許第4,758,447号から公知である。しかしながら、 この出願書では、らせん配向は追及されていない。適当な化合物の製造方法は、 ヨーロッパ特許0 261 712に記載されている。適当な化合物（a）および（b）は 、例えばＷＯ93／22397に記載されている；さらに別の適当な化合物（b）はＥＰ 0 590 376に記載されている。 組成物は迅速硬化が望まれることから、硬化操作は、好ましくは活性照射線に よって開始させる。本明細書において、「活性照射線」の用語は光を用いる照射 、特にＵＶ光、Ｘ−線、ガンマ線あるいは高エネルギー粒子、例えばエレクトロ ンまたはイオンなどを用いる照射を意味するものと理解されるべきである。ディ スプレイデバイス、特にＴＮ、ＳＴＮ、ＩＰＳまたはＡＳＭデバイスの幾何学的 形状は慣用のものである。 本発明による薄膜は、その光学遅延値ｄ・△ｎが、補償しようとする液晶セル の光学遅延値と適合されるように、例えば層厚さまたはポリマー前駆物質の組成 を変えることによって容易に修正することができ、これらは両方共に広範囲にわ たり変えることができる。この適合は、所望により、活性セルのオン状態または オフ状態に対して、あるいは中間の部分的に切り換えられた状態に対して達成す ることができる。補償薄膜の分子の所望のねじれ角は、使用されるキラルドーピ ング剤およびその濃度を変えることによって達成することができる。コレステリ ック液晶であるか、または補償器のポリマー薄膜の液晶前駆物質と両立できる単 一のキラルドーピング剤を使用すると特に好ましい。ポリマー前駆物質において そのコレステリックピッチの温度依存性が小さいキラル化合物の１種または組合 わせ、好ましくは２種のキラル化合物の組合わせを使用すると特に好ましく、お よびまたこれらがポリマー前駆物質の硬化期間中における温度制御に関する非常 に厳格な要件を達成しないことから好ましさは低いが、２種以上のキラル化合物 の組合わせを使用することもできる。これらはまた、硬化温度および処理温度を 容易に、かつまた生じたピッチに影響を及ぼさず、従って補償器のねじれに影響 を及ぼさない広い温度範囲にわたり変えることを可能にする。 この薄膜は硬化期間中、２枚の基板間に含有されていなければならないことは ない。好適態様では、配向層を有する１枚の基板により支持されている自由に配 置されている薄膜を硬化させる。 実施例 例１ モノアクリレート化合物Ａの84重量部： ジアクリレート化合物Ｂの15重量部： および感光性開始剤、本例ではチバガイギー社（Ｃiba−Ｇeigy）からイルガキ ュア（Irgacure）651（ＩＲＧ651）（登録商標名）の商品名で市販されている2, 2−ジメトキシ−２−フェニル−アセトフェノンの１重量部から、硬化性組成物 の出発混合物を製造する。このジアクリレート化合物の製造方法は、ＥＰ−0 26 1 712に記載されており、またこのモノアクリレート化合物の製造方法は、ＥＰ −0 590 376に記載されている。この出発混合物はさらに、100ppmの安定剤、例 えばハイドロキノンモノメチルエーテルを含有する。 この出発混合物は、38.2℃の融点を有し、これ以上の温度でネマティック相を 示し、この相は123.3℃の温度でアイソトロピック相に変化する。この混合物を 使用し、被覆し、次いでこれらの温度間の温度で硬化させる。これにより、最高 粘度および最高分子配向が最低温度で得られる。 この混合物をスピンコーティングし、次いで溶剤を蒸発させた後に、365ｎｍ で６ｍＷ／cｍ²を用いて、80℃で硬化させる（＋／−７ｎｍＦＷＨＭ）。生成す る薄膜はキラルねじれを有しておらず、あるいは換言すれば、キラル添加剤が使 用されない場合と同様な無限のコレステリックピッチを有する。 例２ 本例に従い、キラルドーピング剤を相違する量で出発混合物に添加することが できる。例えはメルク社（Ｍerck）から番号Ｓ−811で市販されている左回転性 ４−（４−ヘキシルオキシ−ベンゾイルオキシ）−安息香酸−２−オクチルエス テルを使用する。このキラルドーピング剤はそれ自体、液晶性質を示さなければ ならないことはなく、かつまた共重合性モノマーおよび非重合性化合物の両方で あることができる。ポリマー内にねじれネマティック配向を得るためには、この 化合物がキラルであれば充分である。キラルドーピング剤は左旋回性あるいは右 旋回性であってもよい。 例２の場合に、14％のジアクリレートＢを84.2％のモノアクリレートＡ、１％ の光開始剤ＩＲＧ651および0.8％のキラルドーピング剤Ｓ−811とともに使用し た(全濃度は質量％で示されている)。溶剤（トルエン）を蒸発させた後に、75℃ の温度で10分間、370ｎｍで５ｍＷを用いて（＋／−10ｎｍ）、乾燥窒素雰囲気 下に硬化させた。これらの結果を下記の表２に示す。 調製された薄膜を典型的なＳＴＮセルに適用した。このＳＴＮセルは全部が、 180°、240°または270°の相当するねじれ角および５°の表面プレチルト角（ ねじれ角が180°場合は、２°〜３°の表面プレチルト角）を有しており、キラ ルドーピング剤Ｒ−811、すなわちＳ−811のエナンチオマーが0.5のｄ／ｐ値ま で、あるいは270°ねじれセルの場合は、0.55のｄ／ｐ値までドーピングされて いる液晶混合物ＺＬ1−2293［これはドイツ国のメルク社（Ｍerck ＭＧaＡ of Ｇermany）の販売製品である］が充填されているセルである。分散性が適合して いるかまたは不適合であるかは、この薄膜および液晶セルの分散性をそれぞれ測 定することによって、およびまた組合された表示素子の分散性を測定することに よって測定した。例１ならびに例２および３は比較例と見做すことができる。使 用された前駆組成物の成分を表１にまとめて示し、一方その結果は表２に示す。 例３〜８ これらの例は、補償薄膜の液晶ポリマーのＭＷtおよび平均直鎖状鎖長を制限 するために、数種のチオール化合物を含有する。 薄膜は、例１の場合と同様に、トルエン中の諸成分の溶液をラビングしたポリ イミド表面に溶剤塗布する、すなわちスピンコーティングし、引続いて溶剤を高 められた温度で蒸発させ、次いで窒素雰囲気下に70〜80℃において、λ＝360〜3 80ｎｍ,５〜20ｍＷ／cｍ²でＵＶ露光することによって製造した。 これらの例は、当業者によって容易に変更することができる。例えば、低濃度 のキラルドーピング剤を使用することによって、補償層のねじれを代表的ＴＮデ バイスに合わせて90°に調整することができる。補償器の光学的性質およびキラ ル性質を、中でもＩＰＳおよびＡＳＭデバイスを包含する各種液晶Ｄに適合させ ることは、セルにおけるそれらの各分子配列からオフ状態、オン状態またはいず れか部分的切り換え状態のいずれかについて、セル内のそれらの各分子配列から 当業者にとって自明である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０９Ｋ 19/54 Ｃ０９Ｋ 19/54 Ｚ Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００ Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００ (72)発明者 グリーンフィールド，サイモン イギリス国 ドーセット ＢＨ17 ７Ｙ Ａ、プール、クリークムーア、ブラックバ ード クローズ ２ (72)発明者 ジョリフ，ジェーン エマ イギリス国 ドーセット ＤＴ３ ５Ｒ Ｓ、ウェイマウス、ブロードウェイ、ザ ウッドペッカーズ 48

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ポリマーネットワークを含む架橋した合成樹脂組成物から製造される光学異 方性材料からなるポリマー薄膜であって、 （a）少なくとも１種のモノマーまたはオリゴマーであって、それぞれ（メタ −）アクリレート−エステル、エポキシおよびビニルエーテルからなる群から選 択される重合性官能基を少なくとも２個有する前記モノマーまたはオリゴマー、 （b）少なくとも１種のアキラル液晶モノマーまたはオリゴマーであって、そ れぞれメソゲン基を含有し、かつまた（メタ−）アクリレート−エステル、エポ キシおよびビニルエーテルからなる群から選択される重合性官能基を１個有する アキラル性液晶モノマーまたはオリゴマー、 （c）光開始剤、 （d）抑制剤および促進剤から選択される添加剤、 （e）必要に応じて、少なくとも１種のキラル成分、および （f）必要に応じて、少なくとも１種の液晶モノ−またはジチオール化合物、 からなる混合物の共重合によって得られるポリマー薄膜。 ２．群（a）のモノマーまたはオリゴマーがそれぞれ、少なくとも２個の（メタ −）アクリレート−エステル基を有し、かつまた群（b）のモノマーまたはオリ ゴマーがそれぞれ、１個の（メタ−）アクリレート−エステル基を有する、請求 項１に記載のポリマー薄膜。 ３．光学異方性材料が少なくとも１種のメソゲンキラル添加剤（e）を含有して いる、請求項１または２に記載のポリマー薄膜。 ４．群（a）のモノマーまたはオリゴマーの少なくとも１種、群（b）のモノマー またはオリゴマーの少なくとも１種、ＵＶ開始剤（c）の少なくとも１種および キラル添加剤（e）の少なくとも１種からなる混合物をその場でＵＶ共重合させ ることによって得られる前記請求項のいずれか１項に記載のポリマー薄膜。 ５．光学異方性材料が、 −5〜50重量％の群（a）のモノマーまたはオリゴマーの少なくとも１種、 −20〜95重量％の群（b）のモノマーまたはオリゴマーの少なくとも１種、 −0.5〜5重量％の光開始剤（c）、 −1〜20重量％のキラル添加剤（e）の少なくとも１種、および −1〜20重量％の液晶モノチオール化合物（f）の少なくとも１種、 からなる前記請求項のいずれか１項に記載のポリマー薄膜。 ６．群（a）のモノマーまたはオリゴマーが、それぞれメソゲン基を有する、前 記請求項のいずれか１項に記載のポリマー薄膜。 ７．2個の電極間に配列されているねじれネマティック液晶材料を含有する液晶 セルおよびこの液晶材料の複屈折を補償するための薄膜からなる液晶デバイスで あって、この補償薄膜が請求項1〜5のいずれか１項に記載のポリマー薄膜である ことを特徴とする、液晶デバイス。