JPS63501512A - 液晶光変調材料の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 液晶光変調材料 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。

宜１ｉ胤 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。

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。

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。

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。

液晶を機械的に閉じ込めるこれら従来の技術は成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。

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ヘ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一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、液晶の椀体を、（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 成利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、ならびに理論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。

オＪｌυｌ丞 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。

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。

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０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−ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ）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、融は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ｗｔ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（ｌｉ ｇｈｔ　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２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（ｉｎｔ ｅｎｔｉｖｅ）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、材料の再加エエ、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。

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。

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。

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（ｆｏ ｃａｌ　ｃｏｎｉｃ　ｔｅｘ−ｔｕｒｅ）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。

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。

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。

…）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、成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、ブタジェン、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。

１ｉｉ）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、 泣）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、ブタジェン、 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１ ５０℃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０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。

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 リッ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。

■）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 。

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。

“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、光変調装置の成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（キユアリング）”、′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−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、パ可塑化された”樹脂は、屈折率ＯＨ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０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１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。

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ｎ６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１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、はぼ球形の微小 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ｎｇと液晶の異常屈折率ｎＱ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ｎ□を光に対し現わすようにさせる。ｎｏは本質的にｎＢ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ｎ８とｎ（、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ｎ９と一致する正常屈折率ｎ０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 ｎ３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ｎＢとｎ ｓまたはｎ、）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１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０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（Ｂｒａｇｇ）散乱に基づいている０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１ 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０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。

電気的または磁気的応答性材料は、ネマチック液晶が、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０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１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０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の偏光子と組合ねされた時、光スィッチとして働く。

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ンチし 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９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８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１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。

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。

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っと期待されよう、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１便宜生成し得る。

電気的応答性の用途では１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、ｎ□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０例えば微小滴の寸法が大 きく、ｎｓの値がｎ□より大きければ、一般に長いスイッチ時間を生む０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１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ｎ（、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１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。

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 間一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。

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け、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 、所与の微小満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１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。配向されてない、または フォーカルコニック状態にあるスメクチク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０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１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。

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ｎ□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ｎ ６と樹脂の屈折率ｎ５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０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１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。

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。

透明フィルム蕃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０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であるフィルムは、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。

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。

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。

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０種々の英数字式時間一温度ディスプレーに杆 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、微ノＪ１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。

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ヤツ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ンチす 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１ｏ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ｎ１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 ｎ６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 光重０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ｎ９と液晶の屈折率ｎ６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、−３ ０６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ｎ０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ンチされる。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 ｎ６を整合させる作用を持ち、それによって工。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ｎ５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０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、微小満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ｎ６を有するということになる。工。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ｎ６と取り囲むマトリックスの屈折率ｎ Ｂ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、Ｑトリックスに類似の微示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ｎ６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先側、光子に類似の 光偏光子として役立つであろう。

■。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ｎ９と液晶微小滴の整合した光軸ｎ６との間の不整合のため 、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ｎ□とマトリ ックスの屈折率ｎｇ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、５ ６′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九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ｎ６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ｎ６ とマトリックスの屈折率ｎ８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ｎ８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？Ｗ９６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、ｎ６が微小満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 ンチされた微小滴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 ムソン効実装置によって電気的に処理されて材料の温度を局部的鴎変化させるこ 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。

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０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。フィル ム上に配置されたひずみの方向は、フィ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ィ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ｎ６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ユータ装置 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ぜ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１３ ０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、】４２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のマ 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１３ｇ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。微小満１５４の整合した光軸を有するマトリックス１５０に対する入射光重 ０は、屈折率ｎ９．ｎＱ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満１５２を有するマトリックス１５０に対す る入射光重０′は、屈折率ｎ５と全体に亘ってランダムに配向した異常な屈折率 ｎ６との間で大きな差を受け、■ｓ′のように散乱されて領域を不透明に見せる 。

第８−９図の材料は、多数の用途がある０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見警報を送る温度モニタとして作動する 。その警報は１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晶に貼り付けうる。そのフィルムは、ｒＯＫＪのような適 切な映像を有して調製できる。ｒＯＫＪ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０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０文字が。

フィ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ツジ上の電気的接触は、簡単なハンドベルトユニット（ｈａ ｎｄ−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０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】７４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ｎ６ はマトリックス内でランダムに配向される。工。のような材料に対する入射光は 、ｎｓとｎＱとの間の不整合を検出し、工、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１８０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。垂直な入射光重。′は、屈折率ｎ□とｎ９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０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。

艮１人 ポ１マー １、　ポリ（ビニルアセテート）　Ｅ７　１：＜１２、　ポリ（ビニルアセテー ト）　Ｅ７　１：１．５３、　ポリ（ビニルホルマル）　Ｅ７　１：０．６４、 　ポリ（ビニルホルマル）　Ｅ７　１：１．８５、　ポリカーボネート　Ｅ７　 １：１．８６、　ポリ（ビニルブチラル）　Ｅ７　１　：　１．５−２．０７、 　ポリ（ビニルメチルケトン）　Ｅ３１　１：２．０８、　ポリ（メチルアクリ レート）　Ｅ２０　１：１．５９、　ポリ（シクロへキシルメタクリレート）　 Ｅ３１　１：２．０１０、ポリイソプレン　Ｅ２０　１：２．０１２、ポリ（イ ソブチルメタクリレート）　Ｅ２０　１：２．０表１旦 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 １２、ポリ（イソブチルメタクリレート）　画表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。

口 透明度　＜６０％　〜７０−９０％　〉９０％スイッチ時間　５０−１００ミリ セカンド　１０−５０ミリセカンド　〈１０ミリセカンドコントラスト　中間　 中間乃至高い　高い表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ＮＱ１及びＮＱ３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　ｃｌｏｓ ｅｄ−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１１８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ｎ。の相対的値によって影響を受ける １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、ｙ１ｏ＝１ ．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ｎ５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、ｎｇ及びｎ（、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９表ＩＩＡ及び Ｉ［Ｂ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。

人且Δ ポリ（ビニルホルマル）　１．５０１　＜１．０ミリセカンドポリ（メチルメタ クリレート）　１．４９　〜２．０ミリセカンドポリ（ビニルブチラル）　１． ４１１１５　〜２．０ミリセカンドポリカーボネート　１．５８５　＞１０ミリ セカンドポリ（ビニルアセテート）　１．４６７　〜１０−２０ミリセカンドポ リ（ビニルホルマル）〉９５％　垂直ポリ（メチルメタクリレート）　〜９５％ 　垂直ポリ（ビニルブチラル）　〜９０％　垂直から３０゜ポリカーボネート　 〜５５％　垂直 ポリ（ビニルアセテート）　〜７０％　垂直溶は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ｎＱ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。

重合体の溶は込んだ液晶の量は、相分離の処理中の冷却速度により更に制御す慝 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は込ん 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 中に少量の溶は込んだ液晶と大量の微小滴を産する０表ＩＩＡに表にした重合体 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ｎ５へと増加させる効果がある。ｎｐの増加 の程度は溶は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、入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ｎ９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、ｎ（、より大きいがｎ６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ｎ５は液晶 の有効屈折率ｎｌ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０表ＩＩＢに示しである ように、ｎｐ＝１．５８５のポリヵ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ｎｌは 次の式で近似される。

ｓｉｎθ θは視角、αはｎＱから有効ｎｌへの角度、Ｃは入射光の偏向方向を示す。

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メモリを表わす 。

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、ＲＸＣ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、ＲＸＣ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＝ｔＡ／ｄ（ｓ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−＃ｄ／Ａ（古は材料の抵抗、したがって放電時間を示 すεＸρ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ｍ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。

ポリ（メチルアクリレート）　Ｅ２０　１：２　＜１秒ポリ（シクロへキシメタ クリレート）　Ｅ３１　１：２　＞１秒ポリイソプレン　Ｅ２０　１：２　）１ 秒ポリ（イソブチルメタアクリレート）　Ｅ２０　１２　＞１秒ポリ（ビニルブ チラル）　Ｅ７　１：１．５−２．０　＞１秒ポリ（ビニルメチルケトン）　Ｅ ２０　１：２　＞１砂地の液晶−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。

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基が必 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。Ｔ、は液晶樹脂混合物が全ての組成物で単−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０点Ｙは、５０１５０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６点Ｘ、は、約６７／３３の混合物がＴ、で均質溶液となるこ とを図示し１点Ｘ２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、Ｘ、は混合物がＴ、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、 Ｚ、で開始した混合物が線２１．２．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剤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。

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痺脂が、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　ｃｈ ａｉｎ）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１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０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。

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ずことができる。

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 キサアミンで作られた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。

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りロスリンキング 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■に示し たいろいろなＥＰＯＮ８２８　（Ｌｏｔ　ｔｊ　８ＧＨＪ−５２（ミラー・ステ フェンリンカンパニー・インコーホレイテッド）とへキサアミン（ＨＡ）との比 で樹脂を作ることにより評価された。

１　１．８５０　０．７１５　１　：　１．３７４２　２．４９２　０．７７０ 　１　：　１．１００３　２．４８９　０．７３４　１　：　１．０５０３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Ｉｌ！察した記録が表■である。

表　■ ム　相　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ＥＰＯＮ／ＨＡの比でヘキサアミン（ＨＡ）を有する約６７％のＥＰＯ Ｎ８２８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■に示 されている。

表　■ ′合物　ＥＱ　ＥＰＯＮ／ＥＱ　）ＩＡ　％　量比　Ｅ７１　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１　（Ｒ，Ｔ、）及び５０℃のとき のＥＰＯＮ／ＨＡ混合物を巨視的にｗｔ察したのが表ＩＶＡに示されている０表 ＩＶＢは、３℃、室温及び５０℃の光散特性、並びに表■のＥＰＯＮ／）ＩＡ／ Ｅ７混合物の３℃及び室温のときの物性を示している。

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　僅な糖性、ゴム状　柔かい、引抜き可能６　柔軟性、ゴム状　柔かい、引抜 き可能７　粘性、ゴム状　容易に引抜き可能 表ＩＶＢ 光散乱　物　性 ３℃　Ｒ，７，５０℃　３℃　Ｒ，Ｔ。

１　ｏｐ　ｏｐ　ｃ１２　硬い　ゴム状２　ｏｐ　ｏｐ　ｃｆｌ　硬い　硬い、 ゴム状３　ｏｐ　ｏｐ　ｃＱ　硬い　柔かい ４　ｏｐ　ｏｐ　ｃＱ　硬い　硬い、ゴム状５　ｏｐ　ｏｐ　ｃＱ　硬い、ゴム 状　柔かい、ゴム状６　ｏｐ　ｏｐ　ｃｆｌ　柔カイ　強粘性−一−ユ吐−」１ −両回り一遣カ）Ｎ−一一一一蒐壓並−−−−ｏｐ＝不透明（ｏｐａｑｕｅ） ｃｆｌ＝清澄（ｃｌｅａｒ） ｐｏｐ　”部分的に不透明（ｐａｒｔｉａｌｌｙ　ｏｐａｑｕｅ）ＥＰＯＮ　８ ２８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／　Ａ　ｍ１ｎｅ 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１表ＶＡ及 びＶＢは、温室での光散乱特性を要約しである。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）　４！ｌ脂は粘性があった。

表ＶＡ ア　ミ　ン　液　晶 Ｅ−７Ｅ−３１Ｅ−４４Ｋ−１２Ｋ−１８１プロピルアミン　Ｓ／ＰＳ　ＣＳ／ ＰＳ　Ｃ’　Ｘ２　ｎ−ブチルアミン　Ｓ／ＰＳ　Ｘ　Ｓ／ＰＳ　ＣＳ３　イソ −ブチルアミン　Ｓ／ＰＳ　ＣＳ／ＰＳ　ＣＳ／ＰＳ４　ヘキシルアミン　Ｓ／ ＰＳＣＳ　ＣＸ５　ヘプチルアミン　ｓｘ　ｓ　ｃｃ ６　オクチルアミン　ｃｃ　ｃ　ｃｃ Ｃ＝清澄（ｃｌｅａｒ）　Ｓ　＝散乱（ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）Ｘ＝半清澄（ｓ ｅｍｉ−ｃｌｅａｒ）　Ｓ／ＰＳ　＝相分離の散乱（ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ　ｗ ｉｔｈ　ｐｈａｓｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎ） 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。

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。

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、及びシアノチ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−４１−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。

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。

表ＶＢ ア　ミ　ン　液　晶 に−２１Ｋ−２４Ｍ−１５Ｍ−１８Ｍ−２４１プロピルアミン　Ｓ／ＰＳＳ／Ｐ Ｓ　ＣＳ　Ｓ２　ｎ−ブチルアミン　Ｓ　Ｓ／ＰＳ　ＣＳ　Ｓ３　イソ−ブチル アミン　Ｓ／ＰＳＳ／ＰＳ　ＣＣＳ４　ヘキシルアミン　ｓｓ　ｃ　ｓｓ ５　ヘブチ／ｌ／７ミン　Ｘ／ＰＳＳＳＳＳ６　オクチルアミン　ｃｃ　ｃ　ｃ ｓ Ｃ＝清澄（ｃｌｅａｒ）　Ｓ　＝散乱（ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）Ｘ＝半清澄（ｓ ｅｍｉ−ｃｌｅａｒ）　Ｓ／ＰＳ　＝相分離の散乱（ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ　ｗ ｉｔｈ　ｐｈｏｓｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎ） 表ＶＢの液晶は以下の通りである。

Ｋ−２１は、４−シアノ−４′−へブ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。

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 でスメクチックごで、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′−ベ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。

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℃のイントロビ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。

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ツトは、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。

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１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。液晶の熱可梨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。

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０表■ は２つのエポキシにおけるこの効果を要約する。

表■ エポキシ　４０℃の　し　・直径 ＥＰＯＮ８２８　２４時間　３５％Ｅ７　〜１．２Ｂｏｓｔｉｋ　１時間　３５ ％　Ｅ７　〜０．６表７から分るように、同じ濃度及び温度で、　ＥＰＯＮ８２ ｇ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。

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 とエビ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′ニーペンチル−４′−シア ノビフェニル（５ＣＢ）、４３重量％；４′−ニープロポキシ−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（５００Ｂ）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′−１−ペンチル−４−シアノターフェニル（５ＣＴ）１０重量％ 。

エポキシ樹脂のＡ部分及びＢ部分並びに液晶が、３３十％のＡ部分、３３十％の Ｂ部分及び３３十％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１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　Ｘ　ｔｏ−”アンペアを生じ、５Ｘ１０−’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３３十％、Ｂ部分３３十 ％、青色染料及び液晶３３十％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。

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に−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３３十％、Ｂ部分３３十％及び液晶３ ３十％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、一方は液晶としてに−２４を用い 、他方は（体積比で）７５％のに−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、それはより透明になった。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ｗｔ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８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−へブチル−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−ペンチルー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 マージツク・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 室温に遮温たぬると、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１′、：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一液晶のシートから作成された。可撓性エポキシ樹脂一液 晶シートは、まず、液晶をエポキシ８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 金物であり、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）、エポキシ樹脂一液晶混合物は、約５０μ閣離 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。いずれのスイラ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。そのサンドインチは、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ンチされ引き伸ばされたシートに位置決めされ、それから そのサンドイン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。

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エポキシ−液晶構成を紫外線によって硬 化させるこにより、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ＥＰＯＮ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Ｆ　Ｃ−５０８）と、０．９ ｇ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、、０．１ ｇ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ａ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・ニス・ピー・ニー、ミラノ、イタリア）を用いて作成され た。ボスティ２９８部分及びＡ部分の比は、１　：　０．９４であった６Ａ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−の粉末であった（アトマージツク・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ンチされた。その結果生じた２ ６μｍ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０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ミリ秒以下であった。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５．６７％％の４′−ニー ベンチルー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％ｌ０ＣＢ　（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１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。

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エーテルの混合物 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。２６μ−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ンチは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ＥＰＯＮ８２ｇの溶液から、溶媒蒸着によって作成された。４ グラムのＥＰＯＮ８２８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ＥＰＱＮ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、温室まで冷却された。

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、２６μ園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。生じたサンドインチを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。２６μ閣厚の 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１０μｌ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ｍ２バイアル内に入れた。バイ アルを１７０℃のオーブン内に１５分分間−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７＋ｍ＋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１８ｎｎ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 ンドインチを作った。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 インチを加熱する０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　１１１２８を０．７１５　ｇのヘキシルアミン（１当 量のＥ　Ｐ　ＯＮ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１０ｍｆｌ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 間にサンドインチし、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 ドインチし、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０ 両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、マイクロドロブ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１０ｍＱ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。

２６μ膳×２６μ■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 ＃／　Ｏｐｐを形成した。膜の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２６ μｍ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 ンチを形成した。サンドインチをホットニアブロワ−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（ＪＩ　Ｏ＃ｌ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＜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 “Ｏ”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１１０”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ＢｏｕｌｄｅｒにあるＤｉ ｓｐｌａｙｔｅｃｈ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　８２ｇ／ヘキシルアミン樹脂と混合することによフて、光散乱膜 を調整した。

サーを有する２６μ重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 ２．８９３　ｇのＥＰＯＮ　（１，６１Ｘ　１０−”当量）を０．８１２ｇのヘ キシルアミン（１，６１Ｘ　１０−”当量）と混合し、０．３２７　ｇ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２６μ 朧セルを調整した。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）（米国ウィスコンシン州Ｍｉｌｔ＋ａｕｋｅｅにある Ａｌｄｒｉｃｈ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏ＋ａｐａｎｙ、　Ｉｎｃ０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ンチし。

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枚のテラシュ ペーパー（米国ジョーシア州ＲｏｓｗｅｌｌのＫｉｍｂｅｒｌｙ−Ｃ１ａｒｋ　 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ツプド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。

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。

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、Ｅ　Ｍ　Ｃｈｅ＋ａｉｃａｌｓ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 ムとを重量比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．Ｏ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１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・ 実例　２９ ポリ（ビニル・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ド間に詰め込み、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ｉマー　゛ 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　８ ２８　（米国コネチカット州のＭｉｌｌｅｒ　−３ｔｅｐｈｅｎｓｏｎ　Ｃｏ閣 ｐａｎｙ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（ＭｅｔｔｌｅｒＦ Ｐ５）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 冷却速度　平均マイクロドロップレット直径テーブル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。

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。

テーブル７ 冷却速度　平均マイクロドロップレット直径”Ｃ／　ｙａ 副制御ない冷却、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（く１μｍ）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 樹脂一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、Ｃａｐ ｃｕｒｅ　３−８００（Ｍｏｉｌｌｅｒ−Ｓｔｅｐｈ３−８００（および液晶Ｅ ７を１：ｌ：１の当量比で混合した。混合物を、透過性導通電極を有し２６μ■ 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ブン内に位置し、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 マイクロドロップレット　硬　化　温　度０．２−０．３　２１．４　１０．０ 　０．６　０．９０．３−０．５　８．３　１４．９　２．９　５．１０．５− ０．７　−　１７．５　５，２　１１．６０．７−０．９　−　１８．９　１３ ．８　１９．５０．９−１．１　−　１９．６　２４，２　３６，０１．１−１ ．３　−　１２．１　３０．０　１？、６１．３−１．５　６．７　１７．４　 ８．４１．５−１．７　−　０．３　４．７　０．９（範囲内のマイクロドロッ プレットの％）平均直径　０．２μｍ＋　０．８．ｕｎ　１．１μｍ　０．９μ ｍ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。

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。

テーブル９ 硬化温度　（μ１ａ）２あたりのマイクロドロップレットの数６０℃　０．０１ ３８ 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 ％　′　Ｉ ＜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３５％：４０％の液晶ニ ブ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。

テーブル１１ 硬化温度 ＲＴ　４０℃　６０℃　８０℃ ３５％Ｅ７０．６±０．３０．６±０．３０．７±０．４０．５±０．２４０％ Ｅ７　４．０　２．５±１．０１．２±０．３　０．８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 する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 うなりｏｓｔｉｋ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１ ０％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 晶　％　直径（μ、） ＜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３ ４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℃ ％　・官　■ ＜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 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 ０本発明の真の範囲は、請求の範囲によって限定する。

Ｑ′ 特大器６３−５０１５１２　（２５） Ｆｉｇ、８ Ｆｉｇ、　９ Ｏ ｎ：Ｊ’ｎｏ　”ＮＮ３１１７１ ｘＦｉ、　１３Ａ　Ｆｉｇ、　１３Ｂ 補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の７第１項）昭和６２年５月１８日 特許庁長官　黒　１）明　雄　殿 ２、発明の名称　液晶光変調材料 ３、特許出願人 住　所　アメリカ合衆国オハイオ州４４２４２、ケント、イースト・メイン・ア ンド・リンカーン・ストリート 名　称　ケント・ステート・ユニバーシティ代表者　ウェニンガー、ニージン・ ビー国　籍　アメリカ合衆国 ４、代　理　人 住　所　東京都港区西新橋１丁目６番２１号大和銀行虎ノ門ビルディング ６、添付書類の目録　（１）補正書の翻訳文　１　通井書（内容に変更なし） 補正した請求の範囲 １、（補正）光変調材料であって、固体中に拡散した液晶の微小滴及び光透過性 合成樹脂マトリックスから成り、前記液晶がマトリックス生成組成物中で溶け、 また、前記微小滴がマトリックスの凝固する間、溶液からの相分離によって自然 に形成されるところの光変調材料。

２、請求の範囲第１項に記載された材料であって、前記微小滴が選定された平均 径に達した時点で、マトリックスの凝固及びそれと同時に起こる微小滴の成長の 実質的停止がなされるところの材料。

３、請求の範囲第１項に記載された材料であって、マトリックスが熱硬化性樹脂 であるところの光変調材料。

４、請求の範囲第１項に記載された材料であって、液晶が正の誘電性異方性を示 すところの光変調材料。

５、請求の範囲第４項に記載された材料であって、液晶がネマチックであるとこ ろの光変調材料。

６、請求の範囲第４項に記載された材料であって、液晶がスメクチックであると ころの光変調材料。

７、請求の範囲第１項に記載された材料であちて、マトリックスが熱可塑性樹脂 であるところの光変調材料。

８、（補正）請求の範囲第７項に記載された材料であって、液晶を含む凝固した 樹脂マトリックスが微小滴の相分離のするように少なくとも一度、熱硬化及び再 凝固されるところの光変調材料。

９、請求の範囲第７項に記載された材料であって、前記液晶が熱可塑性樹脂の軟 化温度より窩い液状の結晶性の相から等方性の相への転移温度を有するところの 光変調材料。

１０、請求の範囲第９項に記載された材料であって、微小滴はマトリックスが軟 化状態にある間、マトリックスにかけられた電場又は磁場によって方向づけされ 、その方向はマトリックスが凝固し、場が除去されたときも維持されるところの 光変調材料。

１１、　請求の範囲第１項に記載された材料であって、前記マトリックスがエポ キシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルブチラール樹 脂、ポリビニルメチルケトン樹脂、ポリビニルホルマール樹脂又は次のユニット の一種類を有するポリマーを有する材料で、前記ユニットが低（Ｃ□−８）アル カノールの低（Ｃｉ−ｓ）アルキル置換アクリル酸エステル、アルカノール、ス チレン、置換スチレン、イソプレン、メチルブテン、ブタジェン、イソブチレン 又は低（Ｃ１−＋）アルカノ酸のビニルエステルであるところの光変調材料。

１２、請求の範囲第３項又は第７項に記載された材料であって、前記マトリック スがエポキシ樹脂を有するところの光変調材料。

１３、請求の範囲第１項に記載された材料であって、前記液晶がシアノビフェニ ール液晶であるところの光変調材料。

１４、（補正）請求の範囲第１項に記載された材料であって、前記液晶の等方性 相における光の屈折率が前記マトリックスの屈折率と同じであり、それによって 前記材料が光を透過させ、また２液状の結晶性の相の光の屈折率がマトリックス の屈折率と異なり、それによって入射光が拡散されて、前記材料が不透明になる ところの光変調材料。

１５、（補正）電気的に応答する変調装置であって。

電極手段、 固体中に拡散した液晶の微小滴、光透過性合成樹脂マトリックスから成り、前記 液晶がマトリックス生成組成物中で溶け、また、前記微小滴がマトリックスの凝 固する間、溶液からの相分離によって自然に形成されるところの光変調材料、及 び、前記マトリックスと液晶を横切る電場を作るために前記電極手段に接続され た電圧源とから成り、前記液晶がマトリックスを横切って作られた電場の方向の 光の通過を可能にするのに十分マトリックスの屈折率と等しい通常屈折率を有し 、電場がないとき入射光を拡散するのに有効な別の屈折率を有し、前記装置を不 透明にするところの装置。

１６、請求の範囲第４項に記載された材料であって、前記液晶は前記変調材料が 一方向に伸張されているとき、平面偏光入射光の１成分を拡散し、前記材料を通 過する偏光の他の成分の透過を可能にするのに有効な普通の屈折率をその液状の 結晶性の相の中に表わすところの光変調材料。

１７、請求の範囲第１６項に記載された材料であって、前記微小滴の液晶がネマ チック液晶であるところの光変調材料。

１８、請求の範囲第１項に記載された材料であって、マトリックスがシート状又 はフィルム状であるところの光変調材料。

１９、（補正）請求の範囲第１５項に記載された電気的に応答する光変調装置で あって、前記光変調材料が伸張されたシート又はフィルム状に形成され、電場が オフのとき入射光が、前記装置を透過し、偏光され、また、前記液晶が電場がオ ンのときに偏されない光が前記装置を透過させられるのを可能にするのに十分前 記マトリックスの屈折率に等しい正常屈折率を有するところの装置。

２０、（補正）請求の範囲第１５項に記載された電気的に応答する光変調装置で あって、前記光変調装置が１つの層に形成され、その中で、微小滴が偏光モード において前記層の平面内の一方向にその光軸が整合され、非偏光光透過モードに おいて前記層の平面に垂直に並べられる光軸を有するところの装置。

２１、請求の範囲第２０項に記載された装置であって、前記光軸が前記層の平面 と垂直であり、前記層がオフのとき、前記装置が非偏光光透過モードになり、ま た、前記層がオフのときは別のモードになるところの装置。

２２、請求の範囲第２０項に記載された装置であって、前記光軸が前記層の平面 内の一方向を向き、前記層がオンのとき前記装置が偏光モードになり、また、前 記層がオフのときは別のモードによるところの装置。

２３、請求の範囲第２０．２１又は２２項に記載された装置であって、前記液晶 がシアノビフェニール液晶であるところの装置。

２４、（補正）請求の範囲第１項に記載された材料であって、整合させるのに有 効な電場又は磁場が存在する中でマトリックスを凝固させることによって、微小 滴がそれらの光軸を一方向に並べて向けられ、前記材料が前記光軸の整合を変え るのに有効な高強度の電磁放射に応答するところの光変調材料。

２５、電磁場応答光変調装置であって、請求の範囲第２４項記載の材料及び前記 光軸の配列をシフトするのに有効な電磁場を作るための手段とから成る装置。

２６．（補正）請求の範囲第１項に記載された材料であって、マトリックスが電 場又は磁場が存在する中で凝固され、前記材料の表面上に入射する光が前記材料 を透過させられることを可能にするのに十分な程前記表面にその先軸を垂直にし て微小滴が配列され、電場又は磁場又は高強度電磁放射に応答し、或いは伸張す ることによって、前記光軸が入射光の少なくとも一成分を拡散するのに有効な方 向ヘシフトされるところの材料。

２７、（補正）請求の範囲第１項に記載された材料であって、前記マトリックス が材料が垂直入射光に対して少なくとも約９０％の光透過率に等しい透明度を示 すために液晶の正常屈折率ｎ□に十分近い屈折率を有するところの材料。

２８６（補正）請求の範囲第２７項に記載された材料であって、マトリックスが 熱可塑性樹脂であり、液晶が前記材料の重量の少なくとも約５０％の量でマトリ ックス中に存在し、また、前記材料がその抵抗と誘電率の数学的積が少なくとも 数秒であることで特徴づけられ、それによって材料は２つの電極間が荷電される とき、電荷を維持するためにコンデンサとして働くところの材料。

２９、（補正）請求の範囲第２７項に記載された材料であって、マトリックスが 熱可塑性樹脂で、液晶が前記材料の重量の少なくとも約５０％の量でマトリック ス中に存在し、また、前記材料が１ミリ秒以下のスイッチ時間を有することで特 徴づけられるところの材料。

３０、（削除） ３１、（補正）光変調材料を製造する方法であって、合成樹脂マトリックス生成 組成物内に液晶の均質溶液を形成する工程と、前記マトリックスの凝固によって 相分離及び液晶の微小滴の自然形成を引き起こす工程とから成る方法。

３２、（補正）請求の範囲第３１項に記載さ九た方法であって、相分離が完了し たときに微小滴が選定された平均径を有するように微小滴の成長を制御する工程 を有する方法。

３３、請求の範囲第３１項に記載された方法であって、マトリックスが熱硬化樹 脂であるところの方法。

３４、請求の範囲第３１項に記載された方法であって、液晶が正の誘電性異方性 を示すところの方法。

３５、請求の範囲第３４項に記載された方法であって、液晶がネマチックである ところの方法。

３６、請求の範囲第３４項に記載された方法であって、液晶がスメクチックであ るところの方法。

３７、請求の範囲第３１項に記載された方法であって、マトリックスが熱可塑性 樹脂であるところの方法。

３８、（補正）請求の範囲第３７項に記載された方法であって、液晶を含む凝固 した樹脂マトリックスが微小滴が相分離するように少なくとも一度熱硬化され、 再凝固されるところの方法。

３９、請求の範囲第３１項に記載された方法であって、前記液晶がシアノビフェ ニール液晶であるところの方法。

４０、（削除） ４１、（削除） ４３、請求の範囲第３８項に記載された方法であって、再結晶工程が毎分約０． ２−４℃の割合の冷却工程を有するところの方法。

４４、（補正）請求の範囲第３７項に記載された方法であって、前記マトリック スが毎分約０．２−４℃の割合で冷却することにより熱軟化され、また、再凝固 されるところの方法。

４５、請求の範囲第３７項に記載された方法であって、凝固マトリックスが熱硬 化され、マトリックス内の選定領域の液晶微小滴が方向づけされ、マトリックス が再結晶されるところの方法。

４６、請求の範囲第３７項に記載された方法であって、液晶はマトリックスの軟 化温度より高い等方性相転移温度に対する液晶を有し、前記マトリックスは前記 相転移温度より低い温度で熱硬化され、液晶の光軸を方向づけするのに十分な電 場又は磁場が存在する中で凝固されるところの方法。

４７、（補正）請求の範囲第３７項に記載された方法であって、液晶の微小滴が 伸張の方向に向けられるようにマトリックスが再軟化され、伸張され１次に、マ トリックスが入射光の偏光が可能なように伸張の維持の間、再凝固されるところ の方法。

４８、（補正）請求の範囲第３５項に記載された方法であって、凝固したマトリ ックスが、スイッチ電圧が前記光変調材料に印加されるとき、垂直入射光に対し て少なくとも約９０％の光透過率に等しい透明度を示すために、液晶の正常屈折 ″＄、ｎｏに十分近い屈折率を有するところの方法。

４９、（補正）請求の範囲第４８項に記載された方法であって、マトリックスが 熱可塑性樹脂であり、液晶が前記材料の重量の少なくとも約５０％の量でマトリ ックス中に存在し、前記材料がその抵抗と誘電率の数学的積が少なくとも数秒で あることで特徴づけられ、それによって材料は２つの電極間が荷電されるとき、 電荷を維持するためのコンデンサとして働くところの方法。

５０、（補正）請求の範囲第４９項に記載された方法であって、マトリックスが 熱可塑性樹脂であり、液晶が前記材料の重量の少なくとも約５０％の量でマトリ ックス内に存在し、前記材料が１ミリ秒以下のスイッチ時間によって特徴づけら れるところの方法。

５１、（削除） ５２、請求の範囲第３１項に記載された方法であって、前記マトリックスがエポ キシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルブチラール樹 脂、ポリビニルメチルケトン樹脂。

ポリビニルホルマール樹脂又は次のユニットの一種類を有するポリマーである方 法で、前記ユニットが低（Ｃ１−、）アルカノールの低（Ｃニー、）アルキル置 換アクリル酸エステル、アルカノール、スチレン、置換スチレン、イソプレン、 メチルブテン。

ブタジェン、イソブタジェン又は低（Ｃ□−４）アルカノ酸のビニルエステルで あるところの方法。

５３、（補正）請求の範囲第３３項に記載された方法であって、液晶の微小滴の 光軸を整合するのに有効な電場又は磁場が存在する中で凝固が行なわれるところ の方法。

５４、請求の範囲第５３項に記載された方法であって、前記液晶がシアノビフェ ニール液晶であるところの方法。

５５、（補正）請求の範囲第３１項に記載された方法であって、前記液晶マトリ ックスが前記マトリックス上で可塑効果を発揮するところの方法。

５６、請、求の範囲第３１項に記載された方法であって、微小滴の平均的大きさ が少なくとも約０．２ミクロンであるところの方法。

５７、請求の範囲第３１項に記載された方法であって、前記液晶が二色又は多色 染料を有しているところの方法。

５８、（補正）請求の範囲第３２項に記載された方法であって、相分離の間、温 度を調節ｗＩＡ節することによって微小滴の成長率が制御されるところの方法。

５９、請求の範囲第１項に記載された材料であって、微小滴の平均の大きさが少 なくとも約０．２ミクロンであるとるこの光変調材料。

６０、　請求の範囲第１項に記載された材料であって、前記液晶が多色染料を有 するところの光変調材料。

６１、（新）請求の範囲第１項に記載された材料であって、スイッチ電圧が前記 材料に印加されるとき、材料が９０°以下の角度の光に対する最大透明度を示す のに液晶の正常屈折率ｎ□から十分に異なる屈折率をマトリックスが有するとこ ろの材料。

６２、特許請求の範囲第６１項に記載された材料であって、マトリックスが熱可 塑性樹脂で、液晶が前記材料の重量で少なくとも約５０％の量でマトリックス中 に存在しているところの材料。

６３、（新）請求の範囲第３２項に記載された方法であって、マトリックスの凝 固が前記組成物内のポリマー形成又は、更に前記組成物内で予備形成されたポリ マーのポリマー他によってもたらされるところの方法。

６４、（新）請求の範囲第３２項に記載された方法であって、マトリックスの凝 固が、前記組成物からの揮発性溶剤の抽出によってもたらされるところの方法。

６５、（新）請求の範囲第３２項に記載された方法であって、マトリックスの凝 固が、前記組成物の温度を下げることによりもたらされるところの方法。

６６、（新）請求の範囲第６３．６４又６５項に記載された方法であって、マト リックスの凝固が、微小滴の大きさが約０．２乃至１．５ミクロンで、液晶の濃 度が約２５−４０重量パーセントで達成されるところの方法。

６７、（新）請求の範囲第６３項に記載された方法であって、前記樹脂がエポキ シ樹脂であり、結果としてのマトリックスが実質的に約４０°−７０℃で等温に 硬化された熱硬化性又は熱可塑性エポキシ樹脂であるところの方法。

６８、（新）請求の範囲第３５項に記載された方法であって、凝固したマトリッ クスが有する結果としての屈折率が、スイッチ電圧が前記光変調材料に印加され たとき９０°以下の角度の光に対する最大透明度を示すのに、液晶の正常屈折率 ｎ□から十分具なっているところの方法。

６９、（新）請求の範囲第３５項に記載された方法であって、マトリックスが熱 可塑性樹脂で、液晶がマトリックス中に少なくとも５０重量パーセント存在する ところの方法。

７０、（新）請求の範囲第３２項に記載された方法であって、微小滴成長率が相 分離の間の揮発性溶剤の除去の割合を調節することによって、制御されるところ の方法。

特許庁長官　小　川　邦　夫　殿 １、　事件の表示　ＰＣＴ／ＵＳ８６１０１９２７２、発明の名称　液晶光変調 材料 ３、　補正をする者 事件との関係　特許出願人 名　称　ケント・ステート・ユニバーシティ４、代理人 住　所　東京都港区西新橋１丁目６番２１号大和銀行虎ノ門ビルディング ５、　補正命令の日付　自　発 ６、　補正の対象　明細書翻訳文及び請求の範囲翻訳文の浄書昭和６２年６月２ ９日 特許庁長官　小　川　邦　夫　殿 １、　事件の表示　ＰＣＴ／ＵＳ８６１０１９２７２、発明の名称　液晶光変調 材料 ３、　補正をする者 事件との関係　特許出願人 名　称　ケント・ステート・ユニバーシティ４、代理人 住　所　東京都港区西新橋１丁目６番２１号大和銀行虎ノ門ビルディング 電話　５０３−５４６１ ６、　補正の対象　補正後の翻訳文の浄書（内容に変更なし）国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．光変調材料であって、固体中に拡散した液晶の微小滴及び光透過性合成樹脂 マトリックスから成り、前記液晶がマトリックス生成組成物中で溶け、前記微小 滴がマトリックスの凝固する間、溶液からの相分離によって自然に形成されると ころの光変調材料。 ２．請求の範囲第１項に記載された材料であって、前記微小滴が選定された平均 径に達した時点で、マトリックスの凝固及びそれと同時に起こる微小滴の成長の 実質的停止がなされるところの材料。 ３．請求の範囲第１項に記載された材料であって、マトリックスが熱硬化性樹脂 であるところの光変調材料。 ４．請求の範囲第１項に記載された材料であって、液晶が正の誘電性異方性を示 すところの光変調材料。 ５．請求の範囲第４項に記載された材料であって、液晶がネマチックであるとこ ろの光変調材料。 ６．請求の範囲第４項に記載された材料であって、液晶がスメクチックであると ころの光変調材料。 ７．請求の範囲第１項に記載された材料であって、マトリックスが熱可塑性樹脂 であるところの光変調材料。 ８．請求の範囲第７項に記載された材料であって、マトリックスがそこからの微 小滴の相分離の後、少なくも一度熱硬化及び再結晶されるところの光変調材料。 ９．請求の範囲第７項に記載された材料であって、前記液晶が熱可塑性樹脂の軟 化温度より高い液状の結晶性の相から等方性の相への転移温度を有するところの 光変調材料。 １０．請求の範囲第９項に記載された材料であって、微小滴はマトリックスが軟 化状態にある間、マトリックスにかけられた電場又は磁場によって方向づけされ 、その方向はマトリックスが凝固し、場が除去されたときも維持されるところの 光変調材料。 １１．請求の範囲第１項に記載された材料であって、前記マトリックスがエポキ シ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルブチラール樹脂 、ポリビニルメチルケトン樹脂、ポリビニルホルマール樹脂又は次のユニットの 一種類を有するポリマーを有する材料で、前記ユニットが低（Ｃ１−０）アルカ ノールの低（Ｃ１−０）アルキル置換アクリル酸エステル、アルカノール、スチ レン、置換スチレン、イソプレン、メチルブテン、ブタジェン、イソブチレン又 は低（Ｃ１−４）アルカノ酸のビニルエステルであるところの光変調材料。 １２．請求の範囲第３項又は第７項に記載された材料であって、前記マトリック スがエポキシ樹脂を有するところの光変調材料。 １３．請求の範囲第１項に記載された材料であって、前記液晶がシアノビフェニ ール液晶であるところの光変調材料。 １４．請求の範囲第１項に記載された熱応答光変調材料であって、前記液晶の等 方性相における光の屈折率が前記マトリックスの屈折率と同じであり、それによ って前記材料が光を透過させ、また、液状の結晶性の相の光の屈折率がマトリッ クスの屈折率と異なり、それによって入射光が拡散されて、前記材料が不透明に なるところの光変調材料。 １５．不透明状態と光透過状態との間でスイッチ可能な電気的に応答する装置で あって、電極手段、請求の範囲第５項の光変調材料及び前記マトリックスと液晶 を横切る電場を作るために前記電極手段に接続された電圧源とから成り、前記液 晶がマトリックスを横切って作られた電場の方向と垂直な方向の光の通過を可能 にするに十分マトリックスの屈折率と等しい正常屈折率を有し、電場がないとぎ 入射光を拡散するのに有効な別の屈折率を有し、前記装置を不透明にするところ の装置。 １６．請求の範囲第４項に記載された材料であって、前記液晶は前記変調材料が 一方向に伸張されているとき、平面偏光入射光の１成分を拡散し、前記材料を通 過する偏光の他の成分の透過を可能にするのに有効な普通の屈折率をその液状の 結晶性の相の中に表わすところの光変調材料。 １７．請求の範囲第１６項に記載された材料であって、前記微小滴の液晶がネマ チック液晶であるところの光変調材料。 １８．請求の範囲第１項に記載された材料であって、マトリックスがシート状又 はフィルム状であるところの光変調材料。 １９．電気的に応答する光変調装置であって、間隔をあけて置かれた透明な電極 手段、シート状又はフィルムに形成された請求の範囲第５項の材料及び前記シー ト又はフィルムを横切る電場を作るために前記電極手段に接続された電圧源とか ら成り、前記シート又はフィルムは伸張状態にあって、電場がオフにされるとき 入射光が前記装置を透過させられ、また、偏光させられることを可能にし、前記 液晶が電場がオンのときに偏光されない光が前記装置を透過させられるのを可能 にするのに十分前記マトリックスの屈折率に等しい正常屈折率を有するところの 装置。 ２０．偏光モードと非偏光光透過モードとの間でスイッチ可能で電気的に処理可 能な光変調装置であって、請求の範囲第５項の材料の層で、偏光モードにおいて 前記層の平面内の一方向に微小滴の光軸が整合され、非偏光光透過モードにおい て前記層の平面に垂直に並べられる材料及び前記装置を前記の１つのモードから 他のモードへ切り換えるのに有効な電場又は磁場を印加するための手段とから成 る光変調装置。 ２１．請求の範囲第２０項に記載された装置であって、前記光軸が前記層の平面 と垂直であり、前記場がオフのとき、前記装置が非偏光光透過モードになり、ま た、前記場がオフのときは別のモードになるところの装置。 ２２．請求の範囲第２０項に記載された装置であって、前記光軸が前記層の平面 内の一方向を向き、前記場がオンのとき前記装置が偏光モードになり、また、前 記場がオフのときは別のモードによるところの装置。 ２３．請求の範囲第２０，２１又は２２項に記載された装置であって、前記液晶 がシアノビフェニール液晶であるところの装置。 ２４．請求の範囲第５項に記載された外部場応当光変調材料であって、整合させ るのに有効な電場又は磁場が存在する中でマトリックスを凝固させることによっ て、微小滴がそれらの光軸を一方向に並べて向けられ、前記材料が前記光軸の整 合を変えるのに有効な高強度の電磁放射に応答するところの光変調材料。 ２５．電磁場応答光変調装置であって、請求の範囲第２４項記載の材料及び前記 光軸の配列をシフトするのに有効な電磁場を作るための手段とから成る装置。 ２６．シート状又はフィルム状に形成された請求の範囲第５項記載の材料であっ て、電場又は磁場が存在する中でマトリックスを凝固させることによって、前記 シートの表面上に入射する光が前記材料を透過させられることを可能にするのに 十分な程前記表面にその光軸を垂直にして微小滴が配列され、電場又は磁場又は 高強度電磁放射に応答し、或いは伸張することによって、前記光軸が入射光の少 なくとも一成分を拡散するのに有効な方向へシフトされるところの材料。 ２７．請求の範囲第５項に記載された光変調材料であって、前記マトリックスが 融けた液晶をその中に有し、その結果、屈折率がａ）スイッチ電圧が前記材料に 印加されるとき、材料が垂直入射光に対して少なくとも約９０％の光透過率に等 しい透明度を示すために液晶の正常屈折率ｎｏに十分近い屈折率、か又は、 ｂ）スイッチ電圧が前記材料に印加されるとき、材料が９０°以下の入射角の光 に対して最大透明度を示すために液晶の正常屈折率ｎｏと十分異なる屈折率、 のいずれかであるものを有する光変調材料。 ２８．請求の範囲第２７項に記載された材料であって、マトリックスが熱可塑性 樹脂で、全液晶がマトリックス中に融け込み、微小滴として存在し、前記材料の 重量で少なくとも５０％になり、前記屈折率の整合はスイッチ電圧が前記材料に 印加されるとき垂直な入射光に対し、材料が少なくとも９０％の光透過率に等し い透明度を示すのに十分近い屈折率で、前記材料がその抵抗と誘電率の数学的積 が少なくとも数秒であることで特徴づけられ、それによって材料ば２つの電極間 が荷電されるとき、電荷を維持するためのコンデンサとして働くところの光変調 材料。 ２９．請求の範囲第２７項に記載された材料であって、マトリックスが熱可塑性 樹脂で、全液晶がマトリックス中に融け込み、微小滴として存在し、前記材料の 重量で少なくとも５０％になり、前記屈折率の整合はスイッチ電圧が前記材料に 印加されるとき垂直な入射光に対し、材料が少なくとも９０％の光透過率に等し い透明度を示すのに十分近い屈折率で、１ミリ秒以下のスイッチ時間を有するこ とで特徴づけられるところの光変調材料。 ３０．請求の範囲第２７項に記載された材料であって、マトリックスが熱可塑性 樹脂で、全液晶がマトリックス中に融け込み、微小滴として存在し、前記材料の 重量で少なくとも５０％になり、前記屈折率における不整合は、スイッチ電圧が 前記材料に印加されるとき、９０°以下の角度の光に対して材料が最大透明度を 示すのに十分であるところの光変調材料。 ３１．光変調材料を製造するための方法であって、合成樹脂マトリックス生成組 成物内に液晶の均質溶液を形成する工程で、前記マトリックスが固体で光透過性 である工程と前記組成物から凝固した合成樹脂を形成することによって、前記マ トリックス中に相分離及び液晶の微小滴の自然形成を引き起こす工程とから成る 方法。 ３２．請求の範囲第３１項に記載された方法であって、前記微小滴が選定された 平均径に達した時点で、マトリックスの凝固及びそれと同時に起こる微小滴の成 長の実質的停止がなされるところの方法。 ３３．請求の範囲第３１項に記載された方法であって、マトリックスが熱硬化樹 脂であるところの方法。 ３４．請求の範囲第３１項に記載された方法であって、液晶が正の誘電性異方性 を示すところの方法。 ３５．請求の範囲第３４項に記載された方法であって、液晶がネマチックである ところの方法。 ３６．請求の範囲第３４項に記載された方法であって、液晶がスメクチックであ るところの方法。 ３７．請求の範囲第３１項に記載された方法であって、マトリックスが熱可塑性 樹脂であるところの方法。 ３８．請求の範囲第３７項に記載された方法であって、マトリックスがそこから の微小滴の相分離の後、少なくとも一度熱軟化及び再凝固されるところの方法。 ３９．請求の範囲第３１項に記載された方法であって、前記液晶がシアノビフェ ニール液晶であるところの方法。 ４０．請求の範囲第３２項に記載された方法であって、マトリックスの凝固が少 なくとも、 ａ）前記組成物内でのポリマー形成又は前もって形成されたポリマーをさらにポ リマー化すること、 ｂ）前記組成物からの揮発性溶剤を抽出すること、又は、 ｃ）前記組成物の温度を下げること、 の１つにおいて達成されるところの方法。 ４１．請求の範囲第４０項に記載された方法であって、前記マトリックスが約０ ．２乃至１．５ミクロンの大きさの所望の微小滴の広い逆関係においてマトリッ クス樹脂形成の湿度を用いる樹脂をさらにポリマー化することによって作られ、 マトリックス生成組成物の溶液中の液晶の濃度が約２５−４０重量パーセントで あるところの方法。 ４２．請求の範囲第４１項に記載された方法であって、前記樹脂がエポキシ樹脂 であり、生じるマトリックスが実質的に約４０°−７０℃の等温で固化された熱 硬化性又は熱可塑性エポキシ樹脂であるところの方法。 ４３．請求の範囲第３８項に記載された方法であって、再結晶工程が毎秒約０． ２−４℃の割合の冷却工程を有するところの方法。 ４４．請求の範囲第３７項に記載された方法であって、前記凝固マトリックスが 清澄状態に加熱され、毎分約０．２−４℃の割合で冷却されるところの方法。 ４５．請求の範囲第３７項に記載された方法であって、凝固マトリックスが熱硬 化され、マトリックス内の選定領域の液晶微小滴が方向づけされ、マトリックス が再結晶されるところの方法。 ４６．請求の範囲第３７項に記載された方法であって、液晶はマトリックスの軟 化温度より高い等方性相転移温度に対する液晶を有し、前記マトリックスは前記 相転移温度より低い温度で熱硬化され、液晶の光軸を方向づけするのに十分な電 場又は磁場が存在する中で凝固されるところの方法。 ４７．請求の範囲第３７項に記載された方法であって、マトリックスが液晶の微 小滴を伸張の方向に配向するために再軟化及び伸張され、また、伸張を維持する 間マトリックスを再凝固し、それによってそのマトリックスが入射光を偏光する ことができるところの方法。 ４８．請求の範囲第３５項に記載された方法であって、凝固したマトリックスが 融けた液晶をその中に有し、その結果、ａ）スイッチ電圧が前記光変調材料に印 加されるとき、垂直入射光に対して少なくとも約９０％の光透過率に等しい透明 度を示すために、液晶の正常屈折率ｎｏに十分近い屈折率、か又は、 ｂ）スイッチ電圧が前記光変調材料に印加されるとき、９０°以下の入射角の光 に対して最大透明度を示すために、液晶の正常屈折率ｎｏと十分異なる屈折率、 のいずれかを有するところの方法。 ４９．請求の範囲第３５項に記載された方法であって、マトリックスが熱可塑性 樹脂で、全液晶がマトリックス中に融け込み、微小滴として存在し、前記材料の 重量で少なくとも５０％になり、前記屈折率における整合は、スイッチ電圧が前 記材料に印加されるとき、垂直な入射光に対し、材料が少なくとも９０％の光透 過率に等しい透明度を示すのに十分近い屈折率で、前記材料がその抵抗と誘電率 の数学的積が少なくとも数秒であることで特徴づけられ、それによって材料は２ つの電極間が荷電されるとき、電荷を維持するためのコンデサとして働くところ の方法。 ５０．請求の範囲第３５項に記載された方法であって、マトリックスが熱可塑性 樹脂で、全液晶がマトリックス中に融け込み、微小滴として存在し、前記材料の 重量で少なくとも５０％になり、前記屈折率の整合はスイッチ電圧が前記材料に 印加されるとき垂直な入射光に対し、材料が少なくとも９０％の光透過率に等し い透明度を示すのに十分近い屈折率で、１ミリ秒以下のスイッチ時間を有するこ とで特徴づけられるところの方法。 ５１．請求の範囲第３５項に記載された方法であって、マトリックスが熱可塑性 樹脂で、全液晶がマトリックス中に融け込み、微小滴として存在し、前記材料の 重量で少なくとも５０％になり、前記屈折率における不整合は、スイッチ電圧が 前記材料に印加されると、９０°以下の角度の光に対して材料が最大透明度を示 すのに十分であるところの方法。 ５２．請求の範囲第３１項に記載された方法であって、前記マトリックスがエポ キシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルブチラール樹 脂、ポリビニルメチルケトン樹脂、ポリビニルホルマール樹脂又は次のユニット の一種類を有するポリマーである方法で、前記ユニットが低（Ｃ１−０）アルカ ノールの低（Ｃ１−９）アルキル置換アクリル酸エステル、アルカノール、スチ レン、置換スチレン、イソプレン、メチルブテン、ブタジェン、イソブタジェン 又は低（Ｃ１−４）アルカノ酸のビニルエステルであるところの方法。 ５３．請求の範囲第３３項に記載された方法であって、電場及び磁場が液晶の微 小滴の光軸の整合をもたらすのに有効に作られ、前記場の存在する中で凝固する ところの方法。 ５４．請求の範囲第５３項に記載された方法であって、前記液晶がシアノビフェ ニール液晶であるところの方法。 ５５．請求の範囲第３１項に記載された方法であって、十分な液晶が固体マトリ ックス内で融解等方性状態で残り、前記マトリックス上で可塑性効果を発揮する ところの方法。 ５６．請求の範囲第３１項に記載された方法であって、微小滴の平均的大きさが 少なくとも約０．２ミクロンであるところの方法。５７．請求の範囲第３１項に 記載された方法であって、前記液晶が二色又は多色染料を有しているところの方 法。 ５８．請求の範囲第３２項に記載された方法であって、微小滴の成長率が相分離 を受ける量の温度調節及び／又はそこからの揮発性溶剤の除去の量を調節するこ とによって制御されるところの方法。 ５９．請求の範囲第１項記載の材料であって、微小滴の平均の大きさが少なくと も約０．２ミクロンであるとろこの光変調材料。 ６０．請求の範囲第１項に記載された材料であって、前記液晶が多色染料を有す るところの光変調材料。