JP2721497B2 - 光変調性物質の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、一般に液晶技術に関し、特に合成樹脂マト
リツクス内で分散した液晶から本質的に成る新規な光変
調性物質の製造方法に関する。 〔背景技術〕 従来、汚染、酸化及び放射線等から液晶を保護し、デ
イスプレー装置やその均等物で便利に取り扱つたり組み
入れたりすることができる固体シート又はフイルムを生
産可能にするために、カプセル化によつて液晶を被覆す
る幾つかの試みが行なわれてきた。提案されている特定
の被覆物質が、ゼラチン、アラビアゴム、ポリビニルア
ルコール及びポリウレタンを含む。 米国特許第3,872,050号に従つて、コレステリツク状
態の又はコレステリツク−ネマチツク状態の液晶が、液
晶の色反応の可視性（visibility）を改良するための染
料を含んでもよく、ポリウレタン物質で被覆される。そ
の結果のフイルム又はシートは、圧力に反応する色であ
るとして開示され、フイルムが引き伸ばされるとき、よ
り短い波長に向かい、フイルムが圧縮されるとき、より
長い波長に向かう反射光の色シフトがある。フイルムが
加熱されたり冷却されたりするとき反射光の色の同様の
変化がある。米国特許第3,872,050号で開示するコレス
テリツク液晶物質の動作は、コレステリツク液晶のブラ
ツグ光散乱特性によつて支配され、コレステリツクヘリ
ツクスのピツチの長さに依存する。 液晶をカプセル化するための従来技術の提案が、米国
特許第4,435,047号で開示されている。この開示に従つ
て、液晶物質が、ポリビニルアルコールでカプセル化さ
れる。その物質は、電界に反応するものとして開示され
ている。カプセル化した液晶分子は、電界が印加されな
いとき光の透過をブロツクするように定められる。電界
が存在するとき、液晶物質は、光の透過を可能にするよ
うに整列する。 〔発明の開示〕 本発明に従えば、未硬化エポキシ樹脂、液晶及び硬化
剤を混合し、混合中に発生した気泡を混合物を排気室内
に置くか又は遠心分離機にかけて除去し、次に硬化せし
めて固体状の光透過性エポキシ樹脂中に液晶相を分散せ
しめることからなる、液晶が操作的にネマチック相又は
スメクチック相であり、かつ液晶相ディレクタの配向を
変えることによって入射光を選択的に当該物質を透過さ
せたり、又は散乱させたりすることができるように、液
晶が樹脂の屈折率と一致又は類似する常光屈折率を有す
る、光変調性物質を製造する方法が提供される。その新
規な物質は、熱、電気、磁気及び電磁気によりアドレス
（address）されて、光散乱不透明モードと光透過透明
モードとの間で物質を可逆的に切り換えることができ
る。その物質はまた、圧力に光学的に反応し、それによ
り張力下でさらに透明になり、引き伸ばされる方向に垂
直の方向で透過光を直線的に偏光させるべく作用する。 最適のものは、エポキシ樹脂中で分散したシアノビフ
エニル液晶を用いて得られる。液晶の小滴は、一様の大
きさから成り、物質を準備することにより約0.2ミクロ
ン以上の範囲の直径を有することが観察されている。 マトリツクスのために用いられるエポキシ樹脂は、液
晶物質と化学的に反応しないものである。温度に反応す
るデイスプレーでの最大のコントラストのために、エポ
キシ樹脂の光屈折率は、等方性相での液晶の光屈折率と
一致するか又はそれに類似すべきである。電気的にアド
レスされたデイスプレーの場合に、エポキシ樹脂の光屈
折率は、物質の表面に垂直の方向の液晶の屈折率、すな
わち通常の屈折率の成分と一致するか又はそれに類似す
べきである。これらの物理的特性を有する適切なエポキ
シ樹脂が、エピクロロヒドリンとビスフエノールＡ（Ａ
部）と適切な硬化剤（Ｂ部）との混合物である。他の有
用なエポキシ樹脂は、紫外線によつて硬化され得るもの
である。 温度反応物質は、ネマチツク、コレステリツク又は多
くの異なる種類のスメクチツク液晶やそれらの混合物を
用いて本発明に従つて準備され得る。その物質は、液晶
が液晶相にあるとき不透明であり、液晶が等方性相にあ
るとき透明又は光透過性である。あらゆる特定の温度で
の熱−光反応が、液晶相から等方性相へその温度で変形
する液晶を使用することによつて得られうる。その過程
は可逆的であり、分散物質の温度が等方性相から液晶相
への推移を通じて減少するとき、物質は透明から不透明
状態へと切り換わる。異なる温度に反応する熱−光装置
は、異なる等方性−液晶相推移温度を用いて作られ得
る。 電気−光又は磁気−光反応物質が、ネマチツク液晶を
用いて準備される。エポキシマトリツクス中の分散した
液晶は、２つの伝導面の間に配置される。その伝導面の
一方又は両方が、透明である。適切な大きさの電圧が伝
導面に印加されるとき、物質は、白い不透明な状態から
透明な状態へ切り換わるであろう。その過程は、電圧を
取り除くと逆に変わる。必要ならば、多色染料が、液晶
内に組み入れられて、電気的に反応する物質の透明状態
と不透明状態との間の視覚的コントラストを増大させ
る。黒色染料を用いることにより、例えば物質は、不透
明状態で黒色に見えるであろう。 温度反応物質として従来技術の物質及び装置とは顕著
に異なり重要な利点をもたらす本発明の幾つかの特徴が
ある。本発明の動作の物理的原理は、光の屈折率及び光
散乱特性が液晶の相変化によつて変わるときの、分散し
た液晶の散乱光に対するコントラスト能力に基づいてい
る。比較すると、コレステリツク液晶装置の動作は、コ
レステリツクヘリツクスのピツチの長さに依存する温度
が入射光の波長と比較できるとき、ブラツグの光の散乱
に基づいている。これらの従来技術の装置の動作は、液
晶物質の相変化に依存し、例えば米国特許願4,279,152
号で開示されている。その装置の動作は、光吸収特性を
変化させるために染料の処方を変える必要がある。本発
明の物質で、白色不透明状態と透明状態との間の温度分
解は、等方性相から液晶相への推移の幅によつて支配さ
れ、それは、在来のコレステツリク装置の温度分解に亘
つての改良である。その在来の装置の温度分解は、可視
スペクトルの幅及びコレステリツクヘリツクスのピツチ
の長さの温度依存に依存する。本発明の他の利点は、オ
ン状態とオフ状態との間の可視コントラストが等方性相
での分散した液晶の光散乱特性を液晶相での特性に関し
て対比することによつて制御されるが、従来技術のコレ
ステリツク液晶温度指示器で、視覚コントラストがねじ
れたコレステリツク物質の背景基質に関するブラツグ散
乱特性によつて支配されることである。 本発明はまた、高い熱安定性及び有効期間を有するも
のを含む、幅が多様な液晶及び相の使用を可能にする。
従来技術のコレステリツク液晶指示器は、ピツチ長さの
適切な温度依存を有するコレストリツク又はキラル物質
に制限されている。そのような液晶は代表的に安定性が
低く、それらで構成されるデイスプレーは有効期間を制
限される。 電気的反応物質として、本発明は、液晶を含む他の周
知の電圧又は電流反応物質とは異なる特徴及び利点を有
する。本発明の物質で、物質の表面上の透明な導体に印
加される交流又は直流の電圧源からの電界が、分散ネマ
チツク液晶を電界と平行に整列させる。ネマチツク液晶
の通常の屈折率はマトリツクスの屈折率に類似し、電界
がかけられているとき光は装置15を通じて透過する。本
発明の重要な特徴は、印加された電界が取り除かれると
き、エポキシマトリツクスと分散ネマチツク液晶との間
の表面の干渉が電界を印加するより前に存在する状態へ
の指示器のランダムな整列を急速に戻すことである。多
数の小さい分散液晶小滴は、エポキシと液晶との間に量
に対する面の大きな比をもたらし、切り換え効果を増大
させる。本発明の物質を用いて、透明状態から不透明状
態への反応時間は、およそ10〜100ミリセカンドで行な
われ得る。多色染料が液晶へ組み入れられるとき、動作
原理は、他のゲスト−ホストデイスプレーとは異なる状
態である。他のゲスト−ホストデイスプレーは、それが
エポキシ−液晶面干渉である多色染料及び面対量が大き
な比の分散液晶を組み入れている。その分散液晶は、ネ
マチツクデイレクタを元へ戻し、故に印加された電界を
取り除いたときゲスト染料成分をそのランダムな不透明
状態へ配向へ戻す。これは、周知の「相変化」の二色性
デイスプレーセルに対比している。そのデイスプレーセ
ルで、コレステリツク成分が、液晶へ加えられて不透明
状態で染料のランダムな整列を引き起こし又は誘導す
る。 引つ張られた液晶物質を組み入れる電気的に反応する
デイスプレーセルが、電界を加えた状態と電界を切つた
状態との間の時間をより速く切り換える利点を示す。引
き伸ばされる物質の切り換え時間は、引き伸ばされない
物質での10〜100ミリセカンドに比較して約１ミリセカ
ンドである。セルが交差偏光子を含むとき、本発明の引
き伸ばされる物質は、電界を加えた状態と電界を切つた
状態との間で改良されたコントラストを示す。 本発明のさらに他の特徴及び利点、充分な理解は、以
下の発明を実施するための最良の形態及び図面から当業
者に明白となるであろう。 図面の簡単な説明 第１図は、本発明のエポキシ樹脂−液晶物質の透明状
態での部分概略断面図である。 第２図は、物質が不透明状態で示されることを除いて
第１図に類似の図である。 第３図は、電気的に作動する装置内に組み入れられる
エポキシ樹脂−液晶物質の部分概略断面図である。 第４図は、引き伸ばさる状態でのエポキシ樹脂−液晶
物質の部分概略断面図である。 〔発明を実施するための最良の形態〕 図面を参照すれば、第１図は、本発明の好適なデイス
プレー物質を示す。その物質は、液晶の分散小滴11を含
む硬化した透明エポキシ樹脂マトリツクス10から成る。
第１図で示すように、液晶成分は、それが透明な等方性
相である温度にある。液晶は、等方性相での光の屈折率
が透明なエポキシ樹脂の屈折率に類似の値を有するよう
に選択される。物質に入射する光12が、散乱されず容易
に通過するであろう。第１図で示す状態の物質は、透明
状態であるとして参照される。 第２図は、液晶成分11′が液晶相にあることを除い
て、同一の物質を示す。液晶相は、ネマチツク、コレス
テリツク若しくはスメクチツクの相又はその混合物であ
つてよい。液晶相にあるとき、光の屈折率は、等方性相
の屈折率及びエポキシ樹脂マトリツクス10の屈折率に関
して変えられ、物質に入射する光12′は液晶によつて散
乱されるであろう。エポキシ樹脂マトリツクス10の屈折
率と目印の一つ液晶11′との間の不整合、液晶小滴の適
切な大きさ、及び液晶の光散乱特性によつて、物質は光
を散乱する。第２図で示す不透明状態の物質は、白色不
透明質のように見える。分散液晶を含むエポキシ樹脂マ
トリツクスは、温度が低下して液晶置換基を等方性から
液晶相へ変化させるとき、透明状態から白色不透明状態
へ切り換わる。 第３図は、不透明状態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−光反応装置15を図示する。
第３図で示すように、ネマチツク液晶17の分散した小滴
を含む硬化透明エポキシ樹脂16が、電気コンダクタ18の
間にはさまれている。コンダクタ18の一方又は双方が、
透明である。電圧源19が、スイツチ20によつてコンダク
タ18に接続される。スイツチ20は、オフ位置21及びオン
位置22をそれぞれ有する。電源19はスツイチ20をオフ位
置21に配置することによつて切られ、デイスプレー物質
は、白色不透明質のように見える。電界がスイツチ20を
閉じることによつてエポキシ樹脂液晶物質にわたつて印
加されるとき、物質は、光透過又は透明状態で見える。
電界の印加は、電界に平行にネマチツク液晶のデイレク
タ（director）を整列させる効果を有する。ネマチツク
液晶の通常の屈折率はマトリツクスの屈折率に類似して
おり、光は電界がオンのとき装置15を通して透過され
る。 第４図は、矢印25によつて示すように、本発明のデイ
スプレー物質が機械的圧力を加えることによつて引き伸
ばされるとき得られる光反応を示す。硬化透明エポキシ
樹脂は参照数字10″によつて示され、引き伸ばす方向で
伸長した液晶小滴は参照数字11″によつて示される。液
晶は、液晶相でネマチツク、スメクチツク又はその混合
物であつてよい。物質が引き伸ばされ、液晶が液晶相中
にあるとき、表面上に入射する偏光していない光が、物
質を透過するとき引き伸ばす方向に垂直の方向で直線的
に偏光する。直線的に偏光した透過光は、参照数字26′
によつて示される。残る偏光26″は、入射面から散乱す
る。偏光効果に加えて、第３図で示すように電気−光セ
ル中で実施化される液晶−エポキシ樹脂物質へ機械的圧
力を加えることにより、電界オン状態と電界オフ状態と
の間の切り換え時間は減少することがわかつている。 第１図乃至第４図を関連させて説明する物質は、硬化
していないエポキシ樹脂（Ａ部）、液晶、及び硬化剤
（Ｂ部）をともに混合させることによつて準備すること
ができる。好適な製造法で、液晶はＢ部と混合して粘性
混合物を形成し、次にＡ部が硬化の前に数分間混合しな
がら加えられる。液晶が単にＢ部と混合するとき、その
結果の粘性混合物は、熱又は電気によりアドレスされる
デイスプレーを形成するために用いられ得る。Ａ部を加
えることによつて、混合物は、硬化して可撓性又は剛性
の固体を形成する。固体として、物質は、自己防御的で
あり、容易に操作され、切断され、機械にかけられ、組
み立てられる利点を有する。第１図乃至第４図の物質は
また、紫外線照射又はその均等物のような他の手段によ
つて硬化されるエポキシ樹脂を用いて準備され得る。そ
のようなエポキシは、市販されており、例Ｘによつて説
明される。 液晶はエポキシ樹脂中で容易に分散し、静かに混合す
ることだけが必要とされる。混合中に現われる気泡を取
り除くために、分散物は、硬化の前に排気室内に配置さ
れるか又は遠心分離機にかけられてもよい。液晶の混合
可能な個々の小滴が、硬化エポキシ全体に亘つて均質に
分布するようにされる。液晶の個々の小滴は一様な大き
さ及び間隔から成り、その大きさ及び間隔はエポキシ成
分、特定の液晶、及び準備方法に依存して変化すること
がわかつている。直径及び間隔は、代表的に約0.2ミク
ロン以上の範囲にある。 異なる温度に反応する熱−光物質が、異なる等方性−
液晶相推移温度を有する液晶を用いて容易に準備され
る。その物質はまた、異なる液晶物質の混合物を用いて
準備することができる。広く存在するネマチツク液晶を
用いて、−30℃から300℃までの範囲内のあらゆる温度
で等方性−ネマチツク相推移を有する液晶を得ることが
可能である。 第１図及び第２図で示す分散液晶を含む硬化エポキシ
マトリツクスは、通常は可撓性の固体であり、切つた
り、フイルム又は大きな物品に作つたりすることができ
る。熱−光物質は高い分解での適用可能性を有し、高い
視覚コントラスト温度計又は温度指示器が、例えば、医
学又は他の技術、冷凍食品の包装、冷蔵、路面上の氷探
知、並びに胸部ガン及び胎盤の位置を発見するための医
療温度記録図等で用いることができる。熱−光物質はま
た、熱によりアドレスされる高いコントラスト、広い視
覚の平坦なパネルデイスプレーで用いることができる。
そのようなデイスプレーは、抵抗又はジユール−トムソ
ン効果によつて電気的にアドレスされて、物質の温度を
局部的に変化させ得る。他の適用で、物質は、レーザー
ビームによつてアドレスされて、局部的に物質表面を加
熱し得る。 第３図で示す電気−光デイスプレーが、透明な伝導性
コーテイングを含む２枚の剛体プレートの間にはさまれ
ながらエポキシを硬化させることによつて或いは物質面
上に透明な伝導性コーテイングを塗つたり沈着させたり
することによつて構成することができる。不透明状態と
透明状態との間の視覚コントラストは、黒色の又は明る
くされているもののような適切な背景によつて高めるこ
とができる。不透明状態で黒色の又は着色されている電
気−光デイスプレーが、エポキシ樹脂中で分散されてい
る液晶へ二色性染料を加えることによつて構成すること
ができる。例えば、電圧が印加されていないとき黒色で
あるが電圧が印加されているとき白色の電気−光デイス
プレーが、黒色の多色性染料を含むネマチツク液晶を使
用することによつて構成することができる。そのような
液晶は、透明エポキシ樹脂マトリツクス中で分散され、
白色の背景上で配置されるとき、黒色のデイスプレー上
で白色となり得る。 本発明の最良の形態は、さらに以下の特定の例によつ
て例示され、説明される。 〔例Ｉ〕 高いコントラストの温度反応物質が、エムハート・ケ
ミカル・グループ、ボステイツク・デイビジヨンによる
商品指定がボステイツク7575のもとでの二成分エポキシ
物質の固体及び液晶を用いて準備された。エポキシ樹脂
のＡ部がビスフエノールＡ及びエピクロロヒドリンの等
モル濃度混合物であつた。Ｂ部が、脂肪族ポリアミン硬
化剤であつた。液晶（EMケミカルズから購入したＥ−
８）は、４′ _ｎ 、ペンチル−４′−シアノ−ビフエニル
（5CB）を43重量％、４′− _ｎ −プロポキシ−４−シア
ノ−ビフエニル（30CB）を17重量％、４′− _ｎ −ペント
キシ−４−シアノ−ビフエニル（50CB）を13重量％、
４′− _ｎ −オクシロキシ−４−シアノ−ビフエニル（80
CB）を17重量％及び４′− _ｎ −ペンチル−４−シアノテ
ルフエニル（5CT）を10重量％から成る混合物（重量比
による）であつた。 エポキシ樹脂及び液晶のＡ部及びＢ部は、33−1/3％
のＡ部、33−1/3％のＢ部及び33−1/3％の液晶の処方に
従う量によつて等しい割合で混合された。３つの成分の
すべてが、３分間静かに攪拌することによつてともに混
合され、次に攪拌処理で含まれた泡を除去するために１
分間遠心分離機にかけられた。試料が、ガラス板上で一
様な厚さの硬化していない物質を広げることによつて準
備された。48時間の硬化の後、約200ミクロンの厚さで
あつた試料は、純粋な白色不透明質（不透明状態）を有
していた。10ミクロンと200ミクロンとの間の厚さのフ
イルムの試料は、外観上は白色であつたが、不透明状態
が少なかつた。そのフイルムは、ガラス面からはぎ取ら
れて固体の可撓性物質を生じた。これらのフイルムが80
℃付近のネマチツク−等方性相推移温度まで加熱された
とき、それらは急激に澄んで透明（透明状態）になる。
そのフイルムは、80℃以上の温度で透明状態であり、80
℃以下に冷却されたとき純粋な不透明状態に戻つた。不
透明状態と透明状態との間のコントラストは、フイルム
の厚さに依存した。200±100ミクロンの厚さが、不透明
状態と透明状態との間で高い視覚コントラストを示し
た。透明状態及び不透明状態のフイルムによつて示され
るネマチツク等方性推移温度は、エポキシ樹脂中で分散
するより前の液晶のネマチツク−等方性推移温度の非常
に近くにあつた。 〔例II〕 例Ｉで説明した同一の物質を用いる電気反応装置が、
構成された。この例で、遠心分離後の例Ｉの硬化してい
ない混合物は、混合物に隣接する面上で酸化インジウム
の伝導性コーテイングを有する二枚のスライドガラスの
間にはさまれていた。絶縁スペーサ（テフロンテープ）
が、スライドガラスの間で用いられ、フイルムの厚さを
およそ75ミクロンまで制御した。そのフイルムは、硬化
の24時間後純粋な白色不透明質（不透明状態）を有し
た。100ボルトの交流電圧がガラス板の伝導面に印加さ
れたとき、物質は透明（透明状態）に変わつた。10ミク
ロン以下のフイルムの厚さが、透明状態と不透明状態と
の間で少ない視覚コントラストを示し、さらにより小さ
い切り換え電圧を必要とした。デイスプレー上の暗い又
は反射する背景が、オフ−オフ視覚コントラストを改良
することがわかつた。100ボルトの印加電圧を有する2.0
cm³の面積の試料が、５×10^-6ワツトの駆動電力を与え
る透明状態で５×10^-8Ａをもたらすことが観察された。 〔例III〕 不透明状態で不透明な青色で透明状態で透明の電気的
反応ゲスト−ホスト装置が、青色染料を液晶混合物に加
えることによつて構成された。青色染料は、１−（ｐ−
ｎ−ブチルフエニルアミノ）−４−ヒドロキシアントラ
キノンであつた。その染料は、液晶98.5％に対し青色染
料1.5％の重量比に従つて例Ｉの液晶混合物に加えられ
た。次にこの混合物は、例Ｉのエポキシ樹脂のＡ部及Ｂ
部と、33−1/3％のＡ部、33−1/3％のＢ部並びに33−1/
3％の青色染料及び液晶の（体積による）比率で混合さ
れた。例IIでのように、物質は、伝導性表面コーテイン
グを有する２枚のスライドガラスの間で硬化可能にされ
た。この例で、透明状態と不透明状態との間のより大き
い視覚コントラストがより薄いフイルム厚さで得られ、
故により低い電圧が伝導面に印加された。約10ミクロン
の厚さのデイスプレーが、25ボルトの印加電圧を用いて
透明状態にされることがわかつた。 〔例IV〕 温度反応フイルムが、例Ｉの液晶混合物並びにビスフ
エノールＡ樹脂（Ａ部）及び脂肪族硬化剤（Ｂ部）から
成る２成分急速硬化エポキシ樹脂（商品指定EP0−TEK30
2）を用いて作られた。そのエポキシ樹脂及び液晶は、2
5％のＡ部、25％のＢ部及び50％の液晶の（体積によ
る）比率で混合された。用いられるフイルム準備方法
は、例Ｉの方法と同じであつた。２日の硬化時間の後、
フイルムは、液晶等方性−ネマチツク推移温度（80℃）
以下の温度で不透明白色質を有したが、その温度以上で
は透明であつた。 〔例Ｖ（参考例）〕 改良された均一性及び不透明状態と透明状態との間の
コントラストのための準備方法が、例Ｉの液晶混合物の
一部（体積による）を例Ｉのエポキシ樹脂のＢ部の一部
と最初に混合させることによつて得られた。この混合物
は、不透明白色であり、例Ｉ及び例IIで説明したように
熱的又は電気的にアドレスしたデイスプレーを形成する
ために用いることができる。しかしながら、その物質
は、硬化せず、粘性液体のままである。次に、その物質
は、Ａ部の一部を加えて１分間混合され、続いて9000G
で５分間遠心分離することにより固体を形成して作られ
た。遠心分離した試料の最上部の不透明度の小さい物質
のみを用いて、熱的及び電気的にアドレスされたデイス
プレーは、例Ｉ及び例IIで観察されるのよりもわずかに
高いコントラストを有して作られた。 〔例IV〕 光偏光特性を有する、機械的圧力及び温度反応物質
が、液晶４′−オクチル−４−シアノ−ビフエニル（EM
ケミカルからＫ−24として購入される）の分散物によ
り、それを２成分エポキシ樹脂と、33−1/3％のＡ部、3
3−1/3％のＢ部及び33−1/3％の液晶の（体積による）
比率で混合することによつて準備された。エポキシ樹脂
は、ビスフエノールＡ及びエピクロロヒドリン（Ａ部）
並びに脂肪族ポリアミン硬化剤（Ｂ部）の等モル混合物
から成つており、イタリー、ミラノのボステイツク・デ
イビジヨンから購入される。２つの試料は、一方は液晶
としてＫ−24を用い、他方は75％のＫ−24及び25％のア
ニシリデン−ｐ−ブチルアニリンの（容量比による）混
合物を用いて準備された。混合物の攪拌方法は、例Ｉの
方法に等しかつた。約50ミクロンの厚さのフイルムが、
顕微鏡スライドガラスとプラスチツクカバースリツプと
の間で混合物を硬化させることによつて準備された。一
度混合物が硬化すれば、プラスツチクカバースリツプは
容易に取り除かれて、フイルムはガラス基板から容易に
はがすことができた。一様に平坦で光沢があり可撓性の
物質が、室温で不透明なものとして得られた。 このフイルムを一方向に引き伸ばすとき、そのフイル
ムは、さらに透明になつた。引き伸ばされたフイルムを
通過する光は、引き伸ばす方向に垂直方向で直線的に偏
光されることが観察された。その物質をそれによつて液
晶が等方性相になる温度まで加熱するとき、物質は透明
になり、偏光はフリー状態又は引き伸ばした状態のいず
れでも観察されなかつた。引き伸ばす代りに、せん断又
は単に一定方向の圧力が、同一の偏光効果を生じさせる
のに役立つた。 〔例VII〕 光偏光特性を有する電気−反応セルが、エポキシＢ部
を32.5％（重量比）、ネマチツク液晶を33.5％、スペー
サ物質を0.7％、エポキシＡ部を33.3％のこれら物質を
この順序で混合することによつて準備された。エポキシ
は、例VIで説明したのと同一であつた。ネマチツク液晶
は、４′−_ｎ−ペンチル−４−シアノ−ビフエニル（5C
B）を51重量％、４′−_ｎ−ヘプチル−４−シアノ−ビ
フエニル（7CB）を21重量％、４′−_ｎ−オクトキシ−
４−シアノ−ビフエニルを16％、及び４′−_ｎ−ペンチ
ル−４−シアノ−ビフエニルの混合物であつた（EMケミ
カルによりＥ−７として供給される）。そのスペーサー
物質は、26umの粒子サイズのアルミナ粉末であつた（ア
トマージツク・ケミカルズ・コーポレーシヨンによりア
ルフイツトPS−26として供給される）。液晶及びエポキ
シの混合物は依然として硬化していない流動状態であつ
たが、その混合物は電圧を印加することができる透明な
伝導性コーテイングを有する２枚のスライドガラスの間
に配置された。次に、その物質は、−24℃で５日間硬化
された。室温まで連続的に暖めるとき、スライドガラス
及びエポキシ樹脂マトリツクスの本質的に異なる膨張係
数によりマトリツクス及びマトリツクス中で分散した液
晶の小滴は引つ張られ、マトリツクスを通過する光は、
交差した偏光レンズを通して見られる光の吸光によつて
立証されるように直線的に偏光された。30ボルトの交流
電圧が次に伝導性コーテイングに印加され、その反応性
物質は透過する光がかすかにしか偏光しない状態へ切り
換えられる。 〔例VIII〕 電気反応セルが、引き伸ばされる２枚の透明な伝導面
の間にはさまれた可撓性エポキシ樹脂−液晶シートから
構成された。可撓性エポキシ樹脂−液晶シートは、まず
液晶をエポキシＢ部と混合させ、次にＡ部を1:1:1の割
合で加えることによつて準備された。その液晶は、４−
シアノ−４′− _ｎ −オクチルビフエニルであつた（EMケ
ミカル・コーポレーシヨンからＫ−24として得られ
る）。Ａ部はビスフエノールＡ及びエピクロルヒドリン
の等モル混合物であり、Ｂ部は化学硬化剤であつた（イ
タリア、ミランのボステツク・デイビジヨンから両方が
購入される）。エポキシ樹脂−液晶混合物は、約50um離
れた２枚のブレキシガラスシートの間で硬化することが
可能であつた。１日の硬化の後、その結果の不透明白色
可撓性シートは、ブレキシガラスから取り除かれた。そ
のシートは、一方向で約５〜10％だけ引き伸ばされ、２
枚のスライドガラスの間にはさまれた。各々のスライド
が、透明な伝導性コーテイングで片面を被覆された。そ
のはさみこんだものは、伝導性コーテイングが引き伸ば
されたシートに面するように構成された。直線的に偏光
するフイルムが、はさまれ引き伸ばされたシートで配向
されて透過光の最大吸光を達成し、そのはさみこんだも
のに取り付けられた。 他のセルが、不透明白色の可撓性シートが伝導性スラ
イドガラスの間にはさまれる前に引き伸ばされないこと
を除いて、前述のように構成された。 200ボルトの電圧が引き伸ばされた物質を有するセル
に印加されたとき、不透明状態と透明状態との間の反応
時間は、１ミリセカンドのオーダーであつた。引き伸ば
されない物質を有するセルは、25〜40ミリセカンドで反
応した。引き伸ばされない物質を有するセルは、電界オ
ン（透明）状態と電界オフ（不透明）状態との間で顕著
に高いコントラストを有した。 〔例IX〕 可撓性固体エポキシマトリツクス中の液晶の分散物
が、紫外線によりエポキシ−液晶構成を硬化させること
によつて作られた。そのエポキシ構成は、樹脂（シエル
の商標EPON樹脂828）を3.8g、紫外線活性化エポキシ医
薬（3Mの商標FC−508）を0.4g及びトリメチレングリコ
ールを0.9gの混合物であつた。その液晶は、15重量％の
４−シアノ−４′−_ｎ−ペンチルビフエニル−、21重量
％の４−シアノ−４′_ｎ−ヘピルビフエニル、16重量％
の４−シアノ−４′−オクチロキシビフエニル及び12重
量％の４−シアノ−４′−ペンチル−トルフエニルの混
合物であつた（EMケミカルの商標Ｅ−７）。その分散物
は、まず0.3gのエポキシ構成を0.1gの液晶と混合させ、
次にその混合物を紫外線ランプのもとで30分間硬化させ
ることによつて作られた。硬化した物質は、不透明白色
に見えたが、加熱されたときネマチツク液晶等方性推移
温度で透明に変わり、それにより熱反応性光スイツチと
して作用する。可撓性の固体の不透明分散物質はまた、
引き伸ばしたとき特に透明になつた。引き伸ばした物質
を通る透過光は、直線的に偏光されることが観察され、
交差偏光子が引き伸ばされた物質の前方又は後方のいず
れかに配置されるとき光を消すであろう。その物質は、
偏光効果を示すためにその最初の長さの５〜10％引き伸
ばされることだけが必要とされた。わずかの圧縮又は他
の機械的ひずみがまた、偏光効果を示した。交差偏光子
を通して見たとき、その物質は、機械的に反応する光ス
イツチとして作用した。 本発明の多くの変形及び変更が、前述の詳細な開示か
ら当業者に明白となるであろう。従つて、請求項の範囲
内で、本発明は特に示し且つ説明した以外の方法で実行
することができることが理解されるべきである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チデイチモ、ギユセツペ イタリー、レンデ、87030、ビリツジ オ・ヨーロツパ、ビア・ベルグラード、 13 (72)発明者 バズ、ヌノ・エー・ピー アメリカ合衆国 ミシガン州 48034、 サウスフイールド、フアームブルツク・ ビラ・レイン 29710 (56)参考文献 特表 昭58−501631（ＪＰ，Ａ) 米国特許3872050（ＵＳ，Ａ) 米国特許4048358（ＵＳ，Ａ) 米国特許3620889（ＵＳ，Ａ) 国際公開85／3944（ＷＯ，Ａ１) 仏国特許2139537（ＦＲ，Ｂ１)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．未硬化エポキシ樹脂、液晶及び硬化剤を混合し、混
   合中に発生した気泡を混合物を排気室内に置くか又は遠
   心分離機にかけて除去し、次に硬化せしめて固体状の光
   透過性エポキシ樹脂中に液晶相を分散せしめることから
   なる、液晶が操作的にネマチック相又はスメクチック相
   であり、かつ液晶相ディレクタの配向を変えることによ
   って入射光を選択的に当該物質を透過させたり、又は散
   乱させたりすることができるように、液晶が樹脂の屈折
   率と一致又は類似する常光屈折率を有する、光変調性物
   質を製造する方法。 ２．液晶相が微小滴状である請求の範囲第１項に記載の
   方法。 ３．液晶相ディレクタが通常は入射光を散乱させるよう
   にランダムに配向しており、電磁場の存在下においては
   入射光の少なくとも一成分が光変調性物質を透過するよ
   うに配向可能である請求の範囲第１項又は第２項に記載
   の方法。 ４．液晶が正の誘電率異方性を示す請求の範囲第１項〜
   第３項のいずれか１項に記載の方法。 ５．液晶がシアノビフェニルを含む液晶である請求の範
   囲第１項〜第４項のいずれか１項に記載の方法。