(57)【要約】  コレステリック液晶組成物が、ａ）コレステリック液晶化合物またはコレステリック液晶前駆物質と、ｂ）式（Ｉ）、式（ＩＩ）または式（ＩＩＩ）：2007504296.tif 000024（上式中、ｎは１、２、３、または４であり、ｍは１、２、または３であり、Ｒはアクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、イソシアネート、エポキシ、またはシランであり、Ｒ1は（Ｃ3−Ｃ8）アルキレン、（Ｃ3−Ｃ8）アルケニレン、または（Ｃ3−Ｃ8）アルキリンであり、Ｒ2は結合、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｏ（Ｏ）Ｃ−、−ＯＣ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、または−ＮＣ（Ｏ）−であり、Ｒ3はシクロアルキレン、シクロアルケニレン、ヘテロシクリレン、アリーレン、またはヘトロアリーレンであり、Ｒ4は結合、（Ｃ1−Ｃ8）アルキレン、（Ｃ2−Ｃ8）アルケニレン、（Ｃ2−Ｃ8）アルキリン、カルボニル、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｏ（Ｏ）Ｃ−、−ＯＣ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、または−ＮＣ（Ｏ）−であり、Ｒ5は結合、シクロアルキレン、シクロアルケニレン、ヘトロシクリレン、アリーレン、またはヘトロアリーレンであり、Ｒ6は水素、シアノ、ハロ、（Ｃ1−Ｃ8）アルコキシ、（Ｃ1−Ｃ8）アルキル、ニトロ、アミノ、カルボキシ、メルカプト、（Ｃ1−Ｃ4）チオアルキル、ＣＯＣＨ3、ＣＦ3、ＯＣＦ3、またはＳＣＦ3であり、Ｒ7は（Ｃ1−Ｃ2）アルキレン、（Ｃ2）アルケニレン、または（Ｃ2）アルキリンであり、Ｒ8は水素、ハロ、（Ｃ1−Ｃ8）アルコキシ、（Ｃ1−Ｃ8）アルキル、ニトロ、アミノ、カルボキシ、メルカプト、（Ｃ1−Ｃ4）チオアルキル、ＣＯＣＨ3、ＣＦ3、ＯＣＦ3、またはＳＣＦ3であり、Ｒ9はシクロアルキレン、シクロアルケニレン、ヘテロシクリレン、アリーレン、またはヘトロアリーレンであり、Ｒ10は（Ｃ1−Ｃ8）アルキレン、（Ｃ2−Ｃ8）アルケニレン、または（Ｃ2−Ｃ8）アルキリンである）の化合物を含む。
2007504296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）コレステリック液晶化合物またはコレステリック液晶前駆物質と、
ｂ）式（Ｉ）、式（ＩＩ）または式（ＩＩＩ）：
【化１】
2007504296.tif 000016
（上式中、
ｎは１、２、３、または４であり、
ｍは１、２、または３であり、
Ｒはアクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、イソシアネート、エポキシ、またはシランであり、
Ｒ1は（Ｃ3−Ｃ8）アルキレン、（Ｃ3−Ｃ8）アルケニレン、または（Ｃ3−Ｃ8）アルキリンであり、
Ｒ2は結合、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｏ（Ｏ）Ｃ−、−ＯＣ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、または−ＮＣ（Ｏ）−であり、
Ｒ3はシクロアルキレン、シクロアルケニレン、ヘテロシクリレン、アリーレン、またはヘトロアリーレンであり、
Ｒ4は結合、（Ｃ1−Ｃ8）アルキレン、（Ｃ2−Ｃ8）アルケニレン、（Ｃ2−Ｃ8）アルキリン、カルボニル、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｏ（Ｏ）Ｃ−、−ＯＣ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、または−ＮＣ（Ｏ）−であり、
Ｒ5は結合、シクロアルキレン、シクロアルケニレン、ヘトロシクリレン、アリーレン、またはヘトロアリーレンであり、
Ｒ6は水素、シアノ、ハロ、（Ｃ1−Ｃ8）アルコキシ、（Ｃ1−Ｃ8）アルキル、ニトロ、アミノ、カルボキシ、メルカプト、（Ｃ1−Ｃ4）チオアルキル、ＣＯＣＨ3、ＣＦ3、ＯＣＦ3、またはＳＣＦ3であり、
Ｒ7は（Ｃ1−Ｃ2）アルキレン、（Ｃ2）アルケニレン、または（Ｃ2）アルキリンであり、
Ｒ8は水素、ハロ、（Ｃ1−Ｃ8）アルコキシ、（Ｃ1−Ｃ8）アルキル、ニトロ、アミノ、カルボキシ、メルカプト、（Ｃ1−Ｃ4）チオアルキル、ＣＯＣＨ3、ＣＦ3、ＯＣＦ3、またはＳＣＦ3であり、
Ｒ9はシクロアルキレン、シクロアルケニレン、ヘテロシクリレン、アリーレン、またはヘトロアリーレンであり、
Ｒ10は（Ｃ1−Ｃ8）アルキレン、（Ｃ2−Ｃ8）アルケニレン、または（Ｃ2−Ｃ8）アルキリンである）
の化合物と、
を含むコレステリック液晶組成物。
【請求項２】
ｎが１または２であり、Ｒがアクリレートであり、Ｒ1が（Ｃ3−Ｃ6）アルキレンであり、Ｒ2が−Ｏ−であり、Ｒ3がフェニレンであり、Ｒ4が−Ｃ（Ｏ）Ｏ−または−Ｏ（Ｏ）Ｃ−であり、Ｒ5が結合またはフェニレンであり、Ｒ6がＦまたはシアノである、請求項１に記載のコレステリック液晶組成物。
【請求項３】
ｎが１または２であり、Ｒがアクリレートであり、Ｒ7が（Ｃ1−Ｃ2）アルキレンであり、Ｒ2が−Ｏ−であり、Ｒ3がフェニレンであり、Ｒ4が−Ｃ（Ｏ）Ｏ−または−Ｏ（Ｏ）Ｃ−であり、Ｒ5が結合またはフェニレンであり、Ｒ8がＦ、ＣＦ3、メトキシ、またはブトキシである、請求項１に記載のコレステリック液晶組成物。
【請求項４】
ｍが１または２であり、Ｒ9がフェニレンであり、Ｒ4が−Ｃ（Ｏ）Ｏ−または−Ｏ（Ｏ）Ｃ−であり、Ｒ3がフェニレンであり、Ｒ2が−Ｏ−であり、Ｒ10が（Ｃ3−Ｃ6）アルキレンであり、Ｒがアクリルである、請求項１に記載のコレステリック液晶組成物。
【請求項５】
式（Ｉ）、式（ＩＩ）、または式（ＩＩＩ）の前記化合物が、
【化２】
2007504296.tif 000017
である、請求項１に記載のコレステリック液晶組成物。
【請求項６】
キラル分子単位とアキラル分子単位とを含み、前記キラル分子単位とアキラル分子単位とが式（Ｉ）、式（ＩＩ）、または式（ＩＩＩ）の化合物と異なっている、請求項１に記載のコレステリック液晶組成物。
【請求項７】
前記アキラル分子単位が式（Ｃ２）：
【化３】
2007504296.tif 000018
の化合物である、請求項６に記載のコレステリック液晶組成物。
【請求項８】
式（Ｉ）、式（ＩＩ）または式（ＩＩＩ）の前記化合物を含む前記コレステリック液晶組成物が、最低透過率（％）の波長において、式（Ｉ）、式（ＩＩ）または式（ＩＩＩ）の化合物を含まないコレステリック液晶組成物の最低透過率（％）の値より小さい最低透過率（％）の値を有する、請求項１に記載のコレステリック液晶組成物。
【請求項９】
式（Ｉ）、式（ＩＩ）または式（ＩＩＩ）の前記化合物を含む前記コレステリック液晶組成物が、最低透過率（％）の波長において、式（Ｉ）、式（ＩＩ）または式（ＩＩＩ）の化合物を含まないコレステリック液晶組成物の通過透過率（％）の値より大きい通過透過率（％）の値を有する、請求項８に記載のコレステリック液晶組成物。
【請求項１０】
式（Ｉ）、式（ＩＩ）または式（ＩＩＩ）の前記化合物を含む前記コレステリック液晶組成物が、式（Ｉ）、式（ＩＩ）または式（ＩＩＩ）の化合物を含まないコレステリック液晶組成物の最大コントラスト比の値より大きい最大コントラスト比の値を有する、請求項１に記載のコレステリック液晶組成物。
【請求項１１】
ａ）コレステリック液晶前駆物質と、
ｂ）式（Ｉ）、式（ＩＩ）または式（ＩＩＩ）：
【化４】
2007504296.tif 000019
（上式中、
ｎは１、２、３、または４であり、
ｍは１、２、または３であり、
Ｒはアクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、イソシアネート、エポキシ、またはシランであり、
Ｒ1は（Ｃ3−Ｃ8）アルキレン、（Ｃ3−Ｃ8）アルケニレン、または（Ｃ3−Ｃ8）アルキリンであり、
Ｒ2は結合、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｏ（Ｏ）Ｃ−、−ＯＣ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、または−ＮＣ（Ｏ）−であり、
Ｒ3はシクロアルキレン、シクロアルケニレン、ヘテロシクリレン、アリーレン、またはヘトロアリーレンであり、
Ｒ4は結合、（Ｃ1−Ｃ8）アルキレン、（Ｃ2−Ｃ8）アルケニレン、（Ｃ2−Ｃ8）アルキリン、カルボニル、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｏ（Ｏ）Ｃ−、−ＯＣ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、または−ＮＣ（Ｏ）−であり、
Ｒ5は結合、シクロアルキレン、シクロアルケニレン、ヘトロシクリレン、アリーレン、またはヘトロアリーレンであり、
Ｒ6は水素、シアノ、ハロ、（Ｃ1−Ｃ8）アルコキシ、（Ｃ1−Ｃ8）アルキル、ニトロ、アミノ、カルボキシ、メルカプト、（Ｃ1−Ｃ4）チオアルキル、ＣＯＣＨ3、ＣＦ3、ＯＣＦ3、またはＳＣＦ3であり、
Ｒ7は（Ｃ1−Ｃ2）アルキレン、（Ｃ2）アルケニレン、または（Ｃ2）アルキリンであり、
Ｒ8は水素、ハロ、（Ｃ1−Ｃ8）アルコキシ、（Ｃ1−Ｃ8）アルキル、ニトロ、アミノ、カルボキシ、メルカプト、（Ｃ1−Ｃ4）チオアルキル、ＣＯＣＨ3、ＣＦ3、ＯＣＦ3、またはＳＣＦ3であり、
Ｒ9はシクロアルキレン、シクロアルケニレン、ヘテロシクリレン、アリーレン、またはヘトロアリーレンであり、
Ｒ10は（Ｃ1−Ｃ8）アルキレン、（Ｃ2−Ｃ8）アルケニレン、または（Ｃ2−Ｃ8）アルキリンである）
の化合物と、
の反応生成物を含むコレステリック液晶組成物。
【請求項１２】
ａ）コレステリック液晶ポリマーと、
ｂ）式（ＩＶ）：
【化５】
2007504296.tif 000020
（上式中、
ｎは１、２、３、または４であり、
Ｒはアクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、イソシアネート、エポキシ、またはシランであり、
Ｒ10は（Ｃ1−Ｃ8）アルキレン、（Ｃ1−Ｃ8）アルケニレン、または（Ｃ1−Ｃ8）アルキリンであり、
Ｒ2は結合、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｏ（Ｏ）Ｃ−、−ＯＣ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、または−ＮＣ（Ｏ）−であり、
Ｒ3はシクロアルキレン、シクロアルケニレン、ヘテロシクリレン、アリーレン、またはヘトロアリーレンであり、
Ｒ4は結合、（Ｃ1−Ｃ8）アルキレン、（Ｃ2−Ｃ8）アルケニレン、（Ｃ2−Ｃ8）アルキリン、カルボニル、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｏ（Ｏ）Ｃ−、−ＯＣ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、または−ＮＣ（Ｏ）−であり、
Ｒ5は結合、シクロアルキレン、シクロアルケニレン、ヘトロシクリレン、アリーレン、またはヘトロアリーレンであり、
Ｒ11は水素、シアノ、ハロ、（Ｃ1−Ｃ8）アルコキシ、（Ｃ1−Ｃ8）アルキル、ニトロ、アミノ、カルボキシ、メルカプト、（Ｃ1−Ｃ4）チオアルキル、ＣＯＣＨ3、ＣＦ3、ＯＣＦ3、またはＳＣＦ3である）
の化合物と、
を含むコレステリック液晶フィルム。
【請求項１３】
ｎが１または２であり、Ｒがアクリレートであり、Ｒ10が（Ｃ2−Ｃ6）アルキレンであり、Ｒ2が−Ｏ−であり、Ｒ3がフェニレンであり、Ｒ4が−Ｃ（Ｏ）Ｏ−または−Ｏ（Ｏ）Ｃ−であり、Ｒ5が結合またはフェニレンであり、Ｒ11がＦ、シアノ、ＣＦ3、メトキシ、またはブトキシである、請求項１２に記載のコレステリック液晶フィルム。
【請求項１４】
式（ＩＶ）の前記化合物が、
【化６】
2007504296.tif 000021
である、請求項１２に記載のコレステリック液晶フィルム。
【請求項１５】
ディスプレイ媒体と、
請求項１に記載のコレステリック液晶組成物を含む反射偏光子と、
を含む光ディスプレイ。
【請求項１６】
ディスプレイ媒体と、
請求項１１に記載のコレステリック液晶組成物を含む反射偏光子と、
を含む光ディスプレイ。
【請求項１７】
ディスプレイ媒体と、
請求項１２に記載のコレステリック液晶フィルムを含む反射偏光子と、
を含む光ディスプレイ。
【請求項１８】
ａ）コレステリック液晶ポリマーを式（ＩＶ）：
【化７】
2007504296.tif 000022
（上式中、
ｎは１、２、３、または４であり、
Ｒはアクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、イソシアネート、エポキシ、またはシランであり、
Ｒ2は結合、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｏ（Ｏ）Ｃ−、−ＯＣ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、または−ＮＣ（Ｏ）−であり、
Ｒ3はシクロアルキレン、シクロアルケニレン、ヘテロシクリレン、アリーレン、またはヘトロアリーレンであり、
Ｒ4は結合、（Ｃ1−Ｃ8）アルキレン、（Ｃ2−Ｃ8）アルケニレン、（Ｃ2−Ｃ8）アルキリン、カルボニル、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｏ（Ｏ）Ｃ−、−ＯＣ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、または−ＮＣ（Ｏ）−であり、
Ｒ5は結合、シクロアルキレン、シクロアルケニレン、ヘトロシクリレン、アリーレン、またはヘトロアリーレンであり、
Ｒ11は水素、シアノ、ハロ、（Ｃ1−Ｃ8）アルコキシ、（Ｃ1−Ｃ8）アルキル、ニトロ、アミノ、カルボキシ、メルカプト、（Ｃ1−Ｃ4）チオアルキル、ＣＯＣＨ3、ＣＦ3、ＯＣＦ3、またはＳＣＦ3である）
の化合物と組み合わせ、
ｂ）前記コレステリック液晶ポリマーおよび式（ＩＶ）の化合物を基材上に配置し、
ｃ）前記コレステリック液晶ポリマーを配向させてコレステリック液晶フィルムを形成すること、
を含む、コレステリック液晶フィルムの形成方法。
【請求項１９】
コレステリック液晶混合物が５〜２０重量％の式（ＩＶ）の化合物を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
コレステリック液晶ポリマーと式（ＩＶ）の化合物とを組み合わせる前記工程が、コレステリック液晶ポリマーと、ｎが１または２であり、Ｒがアクリレートであり、Ｒ1が（Ｃ2−Ｃ6）アルキレンであり、Ｒ2が−Ｏ−であり、Ｒ3がフェニレンであり、Ｒ4が−Ｃ（Ｏ）Ｏ−または−Ｏ（Ｏ）Ｃ−であり、Ｒ5が結合またはフェニレンであり、Ｒ6がＦ、シアノ、ＣＦ3、メトキシ、またはブトキシである式（ＩＶ）の化合物とを組み合わせる工程を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
コレステリック液晶ポリマーと式（ＩＶ）の化合物とを組み合わせる前記工程が、コレステリック液晶ポリマーと
【化８】
2007504296.tif 000023
である式（ＩＶ）の化合物とを組み合わせる工程を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
前記コレステリック液晶ポリマーを配向させる前記工程により、最低透過率（％）の波長において、式（ＩＶ）の化合物を含まないコレステリック液晶フィルムの最低透過率（％）の値より小さい最低透過率（％）の値を有するコレステリック液晶フィルムを形成する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
前記コレステリック液晶ポリマーを配向させる前記工程により、最低透過率（％）の波長において、式（ＩＶ）の化合物を含まないコレステリック液晶フィルムの通過透過率（％）の値より大きい通過透過率（％）の値を有するコレステリック液晶フィルムを形成する、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記コレステリック液晶ポリマーを配向させる前記工程が、式（ＩＶ）の前記化合物を含まないコレステリック液晶フィルムの最大コントラスト比の値より大きい最大コントラスト比の値を有するコレステリック液晶フィルムを形成する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２５】
前記コレステリック液晶フィルム中の式（ＩＶ）の前記化合物を硬化させる工程をさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して、コレステリック液晶フィルム、および反射偏光子などの光学体を形成するためのコレステリック液晶組成物に関し、特に、コレステリック液晶コポリマーおよびコレステリック液晶組成物中に含有させるための添加剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
偏光子および鏡などの光デバイスは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などの様々な用途において有用である。液晶ディスプレイは概して２つのカテゴリー、すなわち、ディスプレイパネルの後方から光が供給される、バックライト（例えば、透過型）ディスプレイ、およびディスプレイの前方から光（例えば、周辺光）が供給されるフロントライト（例えば、反射型）ディスプレイに分類される。これらの２つのディスプレイモードを組合わせて、例えば、薄暗い光条件下で背面から照光され得るか、または明るい周辺光下で読み取られ得る半透過型ディスプレイを形成することができる。
【０００３】
従来のバックライトＬＣＤは典型的に吸収偏光子を使用し、１０％未満の光透過率を有することができる。従来の反射型ＬＣＤもまた、吸収偏光子をベースとしており、典型的に２５％未満の反射能を有する。これらのディスプレイの低い透過率または反射率がディスプレイの明度を低減し、高い電力消費を必要とする場合がある。
【０００４】
反射偏光子が、これらのディスプレイならびに他の用途において使用するために開発されている。反射偏光子は優先的に１つの偏光を有する光を反射し、反対または直交した偏光の光を透過する。反射された光は、再循環されることができ、偏光に変換された光のより高いパーセンテージ、従って光のより高い透過率を有することを可能にする。反射偏光子は、光の比較的大きな量を吸収せずに光を透過および反射することが好ましい。好ましくは、反射偏光子は、波長の所望の範囲にわたって透過偏光の１０％以下の吸収を有する。大部分のＬＣＤは波長の広い範囲にわたって作動し、結果として、反射偏光子は典型的に、広い波長範囲にわたって同様に作動しなければならない。
【０００５】
本発明は、かかる用途において使用するための組成物、および光学体の製造方法を提供する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
概して、本発明は、液晶ディスプレイなどのディスプレイのための光学体、ならびに前記光学体を備えるディスプレイおよび他のデバイスに関する。
【０００７】
１つの実施態様において、コレステリック液晶組成物は、ａ）コレステリック液晶化合物またはコレステリック液晶前駆物質と、ｂ）式（Ｉ）、式（ＩＩ）または式（ＩＩＩ）：
【０００８】
【化１】
2007504296.tif 000003
【０００９】
（上式中、ｎは１、２、３、または４であり、ｍは１、２、または３であり、Ｒはアクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、イソシアネート、エポキシ、またはシランであり、Ｒ1は（Ｃ3−Ｃ8）アルキレン、（Ｃ3−Ｃ8）アルケニレン、または（Ｃ3−Ｃ8）アルキリンであり、Ｒ2は結合、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｏ（Ｏ）Ｃ−、−ＯＣ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、または−ＮＣ（Ｏ）−であり、Ｒ3はシクロアルキレン、シクロアルケニレン、ヘテロシクリレン、アリーレン、またはヘトロアリーレンであり、Ｒ4は結合、（Ｃ1−Ｃ8）アルキレン、（Ｃ2−Ｃ8）アルケニレン、（Ｃ2−Ｃ8）アルキリン、カルボニル、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｏ（Ｏ）Ｃ−、−ＯＣ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、または−ＮＣ（Ｏ）−であり、Ｒ5は結合、シクロアルキレン、シクロアルケニレン、ヘトロシクリレン、アリーレン、またはヘトロアリーレンであり、Ｒ6は水素、シアノ、ハロ、（Ｃ1−Ｃ8）アルコキシ、（Ｃ1−Ｃ8）アルキル、ニトロ、アミノ、カルボキシ、メルカプト、（Ｃ1−Ｃ4）チオアルキル、ＣＯＣＨ3、ＣＦ3、ＯＣＦ3、またはＳＣＦ3であり、Ｒ7は（Ｃ1−Ｃ2）アルキレン、（Ｃ2）アルケニレン、または（Ｃ2）アルキリンであり、Ｒ8は水素、ハロ、（Ｃ1−Ｃ8）アルコキシ、（Ｃ1−Ｃ8）アルキル、ニトロ、アミノ、カルボキシ、メルカプト、（Ｃ1−Ｃ4）チオアルキル、ＣＯＣＨ3、ＣＦ3、ＯＣＦ3、またはＳＣＦ3であり、Ｒ9はシクロアルキレン、シクロアルケニレン、ヘテロシクリレン、アリーレン、またはヘトロアリーレンであり、およびＲ10が（Ｃ1−Ｃ8）アルキレン、（Ｃ2−Ｃ8）アルケニレン、または（Ｃ2−Ｃ8）アルキリンである）
の化合物を含む。
【００１０】
別の実施態様は、ａ）コレステリック液晶前駆物質と、ｂ）式（Ｉ）、式（ＩＩ）または式（ＩＩＩ）の化合物との反応生成物を含有するコレステリック液晶組成物である。
【００１１】
さらに別の実施態様において、コレステリック液晶フィルムは、コレステリック液晶ポリマーと、式（ＩＶ）：
【００１２】
【化２】
2007504296.tif 000004
【００１３】
（上式中、ｎは１、２、３、または４であり、Ｒはアクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、イソシアネート、エポキシ、またはシランであり、Ｒ10は（Ｃ1−Ｃ8）アルキレン、（Ｃ1−Ｃ8）アルケニレン、または（Ｃ1−Ｃ8）アルキリンであり、Ｒ2は結合、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｏ（Ｏ）Ｃ−、−ＯＣ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、または−ＮＣ（Ｏ）−であり、Ｒ3はシクロアルキレン、シクロアルケニレン、ヘテロシクリレン、アリーレン、またはヘトロアリーレンであり、Ｒ4は結合、（Ｃ1−Ｃ8）アルキレン、（Ｃ2−Ｃ8）アルケニレン、（Ｃ2−Ｃ8）アルキリン、カルボニル、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｏ（Ｏ）Ｃ−、−ＯＣ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、または−ＮＣ（Ｏ）−であり、Ｒ5は結合、シクロアルキレン、シクロアルケニレン、ヘトロシクリレン、アリーレン、またはヘトロアリーレンであり、Ｒ11は水素、シアノ、ハロ、（Ｃ1−Ｃ8）アルコキシ、（Ｃ1−Ｃ8）アルキル、ニトロ、アミノ、カルボキシ、メルカプト、（Ｃ1−Ｃ4）チオアルキル、ＣＯＣＨ3、ＣＦ3、ＯＣＦ3、またはＳＣＦ3である）
の化合物を含む。
【００１４】
別の実施態様において、コレステリック液晶フィルムの形成方法は、上述のコレステリック液晶組成物のいずれかを基材上に配置する工程と、コレステリック液晶組成物を配向してコレステリック液晶フィルムを形成する工程と、を含む。
【００１５】
本発明の上記の要旨は、本発明の各々開示された実施態様または全ての実施について記載することを意図しない。以下の図、詳細な説明および実施例は、これらの実施態様をより詳しく例示する。
【００１６】
本発明は、添付した図面と併せて本発明の様々な実施態様の以下の詳細な説明を考察してより完全に理解され得る。
【００１７】
本発明は様々な改良および別の形態が可能であるが、その詳細は図面において例示され、詳細に記載される。しかしながら、本発明は、記載された特定の実施態様に本発明を限定するものではないことは、理解されるはずである。一方、本発明は、本発明の精神および範囲内にある全ての改良、等価物、および代替物に及ぶものとする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明のポリマー光学フィルムは、液晶ディスプレイなどのディスプレイのための光学補償装置、ならびに前記光学補償装置を備えるディスプレイおよび他のデバイスに適用可能であると考えられる。本発明はこのように限定されないが、本発明の様々な態様の理解は、以下に示された実施例の考察によって得られる。
【００１９】
以下の定義された用語について、これらの定義は、異なった定義が請求項または本明細書のどこかに与えられない限り、適用されるものとする。
【００２０】
本明細書中で用いる場合、用語「アルキル」は、場合によりＳ、Ｏ、Ｓｉ、またはＮから独立に選択された１つ以上のヘテロ原子置換を含有する直鎖または分岐鎖一価炭化水素基を指す。アルキル基は概して、１〜２０個の原子を有するアルキル基を包含する。アルキル基は非置換であるか、または組成物の特定の機能を妨げない置換基で置換されていてもよい。置換基には、例えば、アルコキシ、ヒドロキシ、メルカプト、アミノ、アルキル置換アミノ、またはハロなどがある。本明細書中で用いられる「アルキル」の例には、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチル、イソブチル、およびイソプロピルなどがあるがそれらに限定されない。
【００２１】
本明細書中で用いる場合、用語「アルキレン」は、場合によりＳ、Ｏ、Ｓｉ、またはＮから独立に選択された１つ以上のヘテロ原子置換を含有する直鎖または分岐鎖二価炭化水素基を指す。アルキレン基は概して、１〜２０個の原子を有するアルキレン基を包含する。アルキレン基は非置換であるか、または組成物の特定の機能を妨げない置換基で置換されていてもよい。置換基には、例えば、アルコキシ、ヒドロキシ、メルカプト、アミノ、アルキル置換アミノ、またはハロなどがある。本明細書中で用いられる「アルキレン」の例には、メチレン、エチレン、プロパン−１，３−ジイル、プロパン−１，２−ジイルなどがあるがそれらに限定されない。
【００２２】
本明細書中で用いる場合、用語「アルケニレン」は、１つ以上の炭素−炭素二重結合を有し、場合により、Ｓ、Ｏ、Ｓｉ、またはＮから独立に選択された１つ以上のヘテロ原子置換を含有する直鎖または分岐鎖二価炭化水素基を指す。アルケニレン基は概して、２〜２０個の原子を有するアルケニレン基を包含する。アルケニレン基は非置換であるか、または組成物の特定の機能を妨げない置換基で置換されていてもよい。置換基には、例えば、アルコキシ、ヒドロキシ、メルカプト、アミノ、アルキル置換アミノ、またはハロなどがある。本明細書中で用いられる「アルケニレン」の例には、エテン−１，２−ジイル、プロペン−１，３−ジイルなどがあるがそれらに限定されない。
【００２３】
本明細書中で用いる場合、用語「アルキリン」は、１つ以上の炭素−炭素三重結合を有し、場合により、Ｓ、Ｏ、Ｓｉ、またはＮから独立に選択された１つ以上のヘテロ原子置換を含有する直鎖または分岐鎖二価炭化水素基を指す。アルキリン基は概して、２〜２０個の原子を有するアルキリン基を包含する。アルキリン基は非置換であるか、または組成物の特定の機能を妨げない置換基で置換されていてもよい。置換基には、例えば、アルコキシ、ヒドロキシ、メルカプト、アミノ、アルキル置換アミノ、またはハロなどがある。
【００２４】
本明細書中で用いる場合、用語「シクロアルキル」は、脂環式炭化水素基を指す。シクロアルキル基は概して、３〜１２炭素原子を有するシクロアルキル基を包含する。シクロアルキル基は非置換であるか、または組成物の特定の機能を妨げない置換基で置換されていてもよい。置換基には、例えば、アルコキシ、ヒドロキシ、メルカプト、アミノ、アルキル置換アミノ、またはハロなどがある。このようなシクロアルキル環は、場合により、別の複素環、ヘテロアリール環、アリール環、シクロアルケニル環、またはシクロアルキル環の１つ以上に縮合されてもよい。本明細書中で用いられる「シクロアルキル」の例には、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、またはシクロオクチルなどがあるがそれらに限定されない。
【００２５】
本明細書中で用いる場合、用語「シクロアルケニル」は、環系に少なくとも１つの炭素炭素二重結合を有する脂環式一価炭化水素基を指す。シクロアルケニル基は概して、３〜１２個の炭素原子を有するシクロアルケニル基を包含する。シクロアルケニル基は非置換であるか、または組成物の特定の機能を妨げない置換基で置換されていてもよい。置換基には、例えば、アルコキシ、ヒドロキシ、メルカプト、アミノ、アルキル置換アミノ、またはハロなどがある。このようなシクロアルケニル環は、場合により、別の複素環、ヘテロアリール環、アリール環、シクロアルケニル環、またはシクロアルキル環の１つ以上に縮合されていてもよい。本明細書中で用いられる「シクロアルケニル」の例には、シクロペンテニル、シクロヘキセニルなどがあるがそれらに限定されない。
【００２６】
本明細書中で用いる場合、用語「シクロアルキレン」は、脂環式二価炭化水素基を指す。シクロアルキレン基は概して、３〜１２個の炭素原子を有するシクロアルキレン基を包含する。シクロアルキレン基は非置換であるか、または組成物の特定の機能を妨げない置換基で置換されていてもよい。置換基には、例えば、アルコキシ、ヒドロキシ、メルカプト、アミノ、アルキル置換アミノ、またはハロなどがある。このようなシクロアルキレン環は、場合により、別の複素環、ヘテロアリール環、アリール環、シクロアルケニル環、またはシクロアルキル環の１つ以上に縮合されていてもよい。本明細書中で用いられる「シクロアルキレン」の例には、シクロプロピル−１１−ジイル、シクロプロピル−１，２−ジイル、シクロブチル−１，２−ジイル、シクロペンチル−１，３−ジイル、シクロヘキシル−１，２−ジイル、シクロヘキシル−１，３−ジイルシクロヘキシル−１，４−ジイル、シクロヘプチル−１，４−ジイル、またはシクロオクチル−１，５−ジイルなどがあるがそれらに限定されない。
【００２７】
本明細書中で用いる場合、用語「シクロアルケニレン」は、環系に少なくとも１つの炭素−炭素二重結合を有する置換脂環式二価炭化水素基を指す。シクロアルケニレン基は概して、３〜１２個の炭素原子を有するシクロアルケニレン基を包含する。シクロアルケニレン基は非置換であるか、または組成物の特定の機能を妨げない置換基で置換されていてもよい。置換基には、例えば、アルコキシ、ヒドロキシ、メルカプト、アミノ、アルキル置換アミノ、またはハロなどがある。このようなシクロアルケニレン環は、場合により、別の複素環、ヘテロアリール環、アリール環、シクロアルケニル環、またはシクロアルキル環の１つ以上に縮合されていてもよい。本明細書中で用いられる「シクロアルケニレン」の例には、４，５−シクロペンテン−１，３−ジイル、４，５−シクロヘキセン−１，２−ジイルなどがあるがそれらに限定されない。
【００２８】
本明細書中で用いる場合、用語「複素環」または用語「ヘテロシクリル」は、Ｓ、Ｏ、またはＮから独立に選択された１つ以上のヘテロ原子置換を含有し、０〜５の不飽和度を有する一価の３〜１２員環非芳香環を指す。ヘテロシクリル基は非置換であるか、または組成物の特定の機能を妨げない置換基で置換されていてもよい。置換基には、例えば、アルコキシ、ヒドロキシ、メルカプト、アミノ、アルキル置換アミノ、またはハロなどがある。このような複素環は、場合により、別の複素環、ヘテロアリール環、アリール環、シクロアルケニル環、またはシクロアルキル環の１つ以上に縮合されていてもよい。本明細書中で用いられる「複素環」の例には、テトラヒドロフリル、ピラニル、１，４−ジオキサニル、１，３−ジオキサニル、ピペリジニル、ピロリジニル、モルホリニル、テトラヒドロチオピラニル、テトラヒドロチオフェニルなどがあるがそれらに限定されない。
【００２９】
本明細書中で用いる場合、用語「ヘテロシクリレン」は、Ｓ、Ｏ、またはＮから独立に選択された１個以上のヘテロ原子を含有し、０〜５の不飽和度を有する二価の３〜１２員環非芳香族複素環基を指す。ヘテロシクリレン基は非置換であるか、または組成物の特定の機能を妨げない置換基で置換されていてもよい。置換基には、例えば、アルコキシ、ヒドロキシ、メルカプト、アミノ、アルキル置換アミノ、またはハロなどがある。このようなヘテロシクリレン環は、場合により、別の複素環、ヘテロアリール環、アリール環、シクロアルケニル環、またはシクロアルキル環の１つ以上に縮合されていてもよい。本明細書中で用いられる「ヘテロシクリレン」の例には、テトラヒドロフラン−２，５−ジイル、モルホリン−２，３−ジイル、ピラン−２，４−ジイル、１，４−ジオキサン−２，３−ジイル、１，３−ジオキサン−２，４−ジイル、ピペリジン−２，４−ジイル、ピペリジン−１，４−ジイル、ピロリジン−１，３−ジイル、モルホリン−２，４−ジイルなどがあるがそれらに限定されない。
【００３０】
本明細書中で用いる場合、用語「アリール」は、フェニルなどの単一環またはナフチルまたはアントリルなどの多数の縮合環を有する一価の不飽和芳香族炭素環基を指す。アリール基は非置換であるか、または組成物の特定の機能を妨げない置換基で置換されていてもよい。置換基には、例えば、アルコキシ、ヒドロキシ、メルカプト、アミノ、アルキル置換アミノ、またはハロなどがある。このようなアリール環は、場合により、別の複素環、ヘテロアリール環、アリール環、シクロアルケニル環、またはシクロアルキル環の１つ以上に縮合されていてもよい。本明細書中で用いられる「アリール」の例には、フェニル、２−ナフチル、１−ナフチル、ビフェニル、２−ヒドロキシフェニル、２−アミノフェニル、２−メトキシフェニルなどがあるがそれらに限定されない。
【００３１】
本明細書中で用いる場合、用語「アリーレン」は、フェニレンなどの単一環またはナフチレンまたはアントリレンなどの多数の縮合環を有する二価不飽和芳香族炭素環基を指す。アリーレン基は非置換であるか、または組成物の特定の機能を妨げない置換基で置換されていてもよい。置換基には、例えば、アルコキシ、ヒドロキシ、メルカプト、アミノ、アルキル置換アミノ、またはハロなどがある。このような「アリーレン」環は、場合により、別の複素環、ヘテロアリール環、アリール環、シクロアルケニル環、またはシクロアルキル環の１つ以上に縮合されていてもよい。本明細書中で用いられる「アリーレン」の例には、ベンゼン−１，２ジイル、ベンゼン−１，３−ジイル、ベンゼン−１，４−ジイル、ナフタレン−１，８−ジイル、アントラセン−１，４−ジイルなどがあるがそれらに限定されない。
【００３２】
本明細書中で用いる場合、用語「ヘテロアリール」は、Ｓ、Ｏ、またはＮから独立に選択された１個以上のヘテロ原子を含有する一価の５〜７員環芳香環基を指す。ヘテロアリール基は非置換であるか、または組成物の特定の機能を妨げない置換基で置換されていてもよい。置換基には、例えば、アルコキシ、ヒドロキシ、メルカプト、アミノ、アルキル置換アミノ、またはハロ、などがある。このような「ヘテロアリール」環は、場合により、別の複素環、ヘテロアリール環、アリール環、シクロアルケニル環、またはシクロアルキル環の１つ以上に縮合されていてもよい。本明細書中で用いられる「ヘテロアリール」の例には、フリル、チオフェニル、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、チアゾリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、イソチアゾリル、ピリジニル、ピリダジニル、ピラジニル、ピリミジニル、キノリニル、イソキノリニル、ベンゾフリル、ベンゾチオフェニル、インドリル、およびインダゾリルなどがあるがそれらに限定されない。
【００３３】
本明細書中で用いる場合、用語「ヘテロアリーレン」は、Ｓ、Ｏ、またはＮから独立に選択された１個以上のヘテロ原子を含有する二価５〜７員環芳香環基を指す。ヘテロアリーレン基は、非置換であるか、または組成物の特定の機能を妨げない置換基で置換されていてもよい。置換基には、例えば、アルコキシ、ヒドロキシ、メルカプト、アミノ、アルキル置換アミノ、またはハロなどがある。このような「ヘテロアリーレン」環は、場合により、別の複素環、ヘテロアリール環、アリール環、シクロアルケニル環、またはシクロアルキル環の１つ以上に縮合されていてもよい。本明細書中で用いられる「ヘテロアリーレン」の例には、フラン−２，５−ジイル、チオフェン−２，４−ジイル、１，３，４−オキサジアゾール−２，５−ジイル、１，３，４−チアジアゾール−２，５−ジイル、１，３−チアゾール−２，４−ジイル、１，３−チアゾール−２，５−ジイル、ピリジン−２，４−ジイル、ピリジン−２，３−ジイル、ピリジン２，５−ジイル、ピリミジン−２，４−ジイル、キノリン−２，３−ジイルなどがあるがそれらに限定されない。
【００３４】
本明細書中で用いる場合、用語「ハロゲン」または「ハロ」は、ヨウ素、臭素、塩素およびフッ素を包含するものとする。
【００３５】
本明細書中で用いる場合、用語「メルカプト」および「スルフヒドリル」は、置換基−ＳＨを指す。
【００３６】
本明細書中で用いる場合、用語「ヒドロキシ」は、置換基−ＯＨを指す。
【００３７】
本明細書中で用いる場合、用語「アミノ」は、置換基−ＮＨ2を指す。
【００３８】
用語「ポリマー」は、ポリマー、コポリマー（例えば、２つ以上の異なったモノマーを用いて形成されたポリマー）、オリゴマーおよびそれらの組合せ、ならびに例えば、同時押出またはエステル交換などの反応によって混和性ブレンドに形成され得るポリマー、オリゴマー、またはコポリマーを包含すると当然に理解されるであろう。特に断わらない限り、ブロックコポリマーおよびランダムコポリマーの両方が包含される。
【００３９】
用語「コポリマー」は、異なった構造を有する２つ以上のモノマーから形成されたポリマーを指す。
【００４０】
用語「偏光」は平面偏光、円偏光、楕円偏光、あるいは光束の電気ベクトルがランダムに方向を変えないが、一定の向きを維持するか、あるいは規則的に変化する他のいずれかの非ランダム偏光状態を指す。平面内偏光は、単一の平面にある電気ベクトルを指すが、他方、円偏光または楕円偏光においては、光束の電気ベクトルは規則的に回転する。
【００４１】
質量パーセント（ｗｅｉｇｈｔ  ｐｅｒｃｅｎｔ）、質量パーセント（ｐｅｒｃｅｎｔ  ｂｙ  ｗｅｉｇｈｔ）、質量％（％  ｂｙ  ｗｅｉｇｈｔ）等は、物質の濃度を、その物質の質量を組成物の質量で割り、１００を乗じた値として示す同義語である。
【００４２】
端点（ｅｎｄｐｏｉｎｔｓ）による数の範囲の記載には、その範囲内に包括されたすべての数を含める（例えば、１〜５には、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、および５を含める）。
【００４３】
本明細書および添付された請求項において用いられるとき、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、内容が特に要求しない限り複数の指示物を含める。このように、例えば、「化合物（ａ  ｃｏｍｐｏｕｎｄ）」を含有する組成物への言及は、２つ以上の化合物の混合物を含める。本明細書および添付された請求項において用いられるとき、用語「または」は概して、内容が特に要求しない限り「および／または」を含めるその意味において使用される。
【００４４】
コレステリック液晶材料は概して、キラル分子またはキラル部分、あるいはキラル分子とアキラル分子との混合物を包含し、モノマー、ポリマー、オリゴマー、非モノマー分子、またはそれらのいずれかの組合せを包含することができる。非モノマー分子の例を米国特許出願第１０／３７３，２１３号明細書に見出すことができる。キラル分子とアキラル分子との混合物の例を米国特許出願第１０／３７３，１２６号明細書に見出すことができる。コレステリック液晶材料は、１つ以上のコレステリック液晶化合物（コレステリック液晶ポリマーなど）、１つ以上のコレステリック液晶前駆物質（コレステリック液晶化合物を形成するために使用することができる）、またはそれらの組合せを含有することができる。コレステリック液晶化合物は概して、事実上キラルである少なくとも１つの分子単位（すなわち、対称面を有さない）および事実上メソゲンである少なくとも１つの分子単位（すなわち、液晶相を示す）を含有する。コレステリック液晶化合物はまた、キラルネマチック液晶化合物と称される。コレステリック液晶化合物は、分子および光学配向ベクトル（ｄｉｒｅｃｔｏｒ）（すなわち、液晶の平均局在分子配列の方向の単位ベクトル）が配向ベクトルに垂直な次元（螺旋軸）に沿って螺旋形に回転するコレステリック液晶相を形成することができる。
【００４５】
コレステリック液晶層のピッチは、配向ベクトルまたはメソゲンが３６０°回転するためにとる（配向ベクトルに垂直な方向の）距離である。この距離は概して２５０〜６００ｎｍ以上である。様々な比率において少なくとも１つのキラル化合物（例えば、コレステリック液晶化合物またはキラルコレステリック液晶前駆物質）と別の典型的なネマチック液晶化合物とを混合あるいは他の仕方で組合わせることによって（例えば、共重合によって）、一般にコレステリック液晶層のピッチを変えることができる。このような場合、ピッチは、コレステリック液晶組成物中のキラル化合物のモル濃度または質量の相対的な比に依存する。ピッチは概して、目的の光の波長のオーダーにあるように選択される。配向ベクトルの螺旋ねじれは、誘電テンソルの空間的に周期的な変化をもたらし、次いで、光の波長選択的な反射を生じる。例えば、光の可視線、紫外線、または赤外線の波長またはそれらの組合せにおいて選択的な反射が生じるようにピッチを選択することができる。
【００４６】
コレステリック液晶ポリマーなどのコレステリック液晶化合物および前駆物質は概して公知であり、当業者に公知のいずれのコレステリック液晶化合物または前駆物質をも本発明の組成物中で用いることができる。適したコレステリック液晶化合物および前駆物質の例は、米国特許第４，２９３，４３５号明細書、米国特許第５，３３２，５２２号明細書、米国特許第５，８８６，２４２号明細書、米国特許第５，８４７，０６８号明細書、米国特許第５，７８０，６２９号明細書、および米国特許第５，７４４，０５７号明細書に記載されている。アキラル分子単位の例は、式Ｃ２の化合物である。
【００４７】
【化３】
2007504296.tif 000005
【００４８】
式Ｃ２を欧州特許出願公開第８３４７５４号明細書に記載されているように調製することができる。市販のアキラル分子単位の例は、ノースカロライナ州、シャーロットのＢＡＳＦ（ＢＡＳＦ，Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ，ＮＣ）から入手可能なパリオカラー（Ｐａｌｉｏｃｏｌｏｒ）ＬＣ２４２である。市販のキラル分子単位の例は、ノースカロライナ州、シャーロットのＢＡＳＦから入手可能なパリオカラーＬＣ７５６である。しかしながら、本明細書に開示されていない他のコレステリック液晶化合物および前駆物質もまた、本発明の組成物において利用することができる。
【００４９】
概して、コレステリック液晶化合物または前駆物質は、少なくとも一部は、それが最終的に用いられる特定の適用または光学体に基づいて選択される。コレステリック液晶化合物または前駆物質の選択において考慮され得る特性の例には、屈折率、ピッチ、加工性、透明度、色、目的の波長領域の低い吸収、他の成分（例えば、ネマチック液晶化合物）との相溶性、製造の容易さ、コレステリック液晶ポリマーを形成するためのコレステリック液晶化合物、前駆物質、またはモノマーの利用可能性、レオロジー、硬化の方法および要求条件、溶剤の除去の容易さ、物理的および化学的性質（例えば、可撓性、引張強さ、耐溶剤性、耐引っ掻き性、および相転移温度）、および精製の容易さなどがあるがそれらに限定されない。
【００５０】
コレステリック液晶ポリマーであるコレステリック液晶化合物は典型的に、メソゲン基を含有するキラル分子またはキラルおよびアキラル分子の混合物（モノマーを含める）を用いて形成される。メソゲン基は概して、硬質棒状または円板状分子または液晶の成分である分子の一部である。メソゲン基の例には、パラ置換ベンゼン環などのパラ置換環状基などがあるがそれらに限定されない。これらのメソゲン基は場合により、スペーサーを介してポリマー主鎖に結合している。スペーサーは、例えば、ベンゼン、ピリジン、ピリミジン、アルキン、エステル、アルキレン、アルカン、エーテル、チオエーテル、チオエステル、およびアミド官能価を有する官能基を含有することができる。
【００５１】
適したコレステリック液晶ポリマーには、場合により硬質または軟質コモノマーによって分離されたメソゲン基を含有する、キラルまたはアキラルポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリシロキサン、またはポリエステルイミド主鎖を有するポリマーなどがあるがそれらに限定されない。他の適したコレステリック液晶ポリマーの例は、キラルおよびアキラルメソゲン側鎖基を有するポリマー主鎖（例えば、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリシロキサン、ポリオレフィン、またはポリマロネート主鎖）を有する。側鎖基は場合により、アルキレンまたはアルキレンオキシドスペーサーなどのスペーサーによって主鎖から隔てられて可撓性をもたらすことができる。
【００５２】
小分子を液晶ポリマーに添加するか、または液晶ポリマーにコポリマーとして導入してもよい。これらの小分子は、コレステリック系の光学透明度を改良することができ、同時により良い配向の均一性および従って反射効率を生み出すことができる。この組合せは、選択的な反射の改良されたコントラスト比につながる。重合性小分子を以下に記載された式Ｉ、式ＩＩ、式ＩＩＩ、または式ＩＶの化合物によって定義されたコレステリック液晶組成物に添加するか、または小分子を以下に記載された式Ｉ、式ＩＩ、または式ＩＩＩの化合物によって定義されたコレステリック前駆物質またはポリマーと共重合させて、これらの改良が行なわれる。
【００５３】
本発明の１つの実施態様において、本発明による好適なコレステリック液晶組成物は、ａ）コレステリック液晶化合物またはコレステリック液晶前駆物質と、ｂ）式Ｉ、式ＩＩまたは式ＩＩＩ：
【００５４】
【化４】
2007504296.tif 000006
【００５５】
の化合物を含む。上式中、ｎは１、２、３、または４であり、ｍは１、２、または３である。Ｒはアクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、イソシアネート、エポキシ、またはシランである。Ｒ1は（Ｃ3−Ｃ8）アルキレン、（Ｃ3−Ｃ8）アルケニレン、または（Ｃ3−Ｃ8）アルキリンである。Ｒ2は結合、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｏ（Ｏ）Ｃ−、−ＯＣ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、または−ＮＣ（Ｏ）−である。Ｒ3はシクロアルキレン、シクロアルケニレン、ヘテロシクリレン、アリーレン、またはヘトロアリーレンである。Ｒ4は結合、（Ｃ1−Ｃ8）アルキレン、（Ｃ2−Ｃ8）アルケニレン、（Ｃ2−Ｃ8）アルキリン、カルボニル、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｏ（Ｏ）Ｃ−、または−ＯＣ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、または−ＮＣ（Ｏ）−である。Ｒ5は結合、シクロアルキレン、シクロアルケニレン、ヘトロシクリレン、アリーレン、またはヘトロアリーレンである。Ｒ6は水素、シアノ、ハロ、（Ｃ1−Ｃ8）アルコキシ、（Ｃ1−Ｃ8）アルキル、ニトロ、アミノ、カルボキシ、メルカプト、（Ｃ1−Ｃ4）チオアルキル、ＣＯＣＨ3、ＣＦ3、ＯＣＦ3、またはＳＣＦ3である。Ｒ7は（Ｃ1−Ｃ2）アルキレン、（Ｃ2）アルケニレン、または（Ｃ2）アルキリンである。Ｒ8は水素、ハロ、（Ｃ1−Ｃ8）アルコキシ、（Ｃ1−Ｃ8）アルキル、ニトロ、アミノ、カルボキシ、メルカプト、（Ｃ1−Ｃ4）チオアルキル、ＣＯＣＨ3、ＣＦ3、ＯＣＦ3、またはＳＣＦ3である。Ｒ9はシクロアルキレン、シクロアルケニレン、ヘテロシクリレン、アリーレン、またはヘトロアリーレンである。Ｒ10は（Ｃ1−Ｃ8）アルキレン、（Ｃ2−Ｃ8）アルケニレン、または（Ｃ2−Ｃ8）アルキリンである。
【００５６】
式Ｉの１つの実施態様において、ｎは１または２であり、Ｒはアクリレートであり、Ｒ1は（Ｃ3−Ｃ6）アルキレンであり、Ｒ2は−Ｏ−であり、Ｒ3はフェニレンであり、Ｒ4は−Ｃ（Ｏ）Ｏ−または−Ｏ（Ｏ）Ｃ−であり、Ｒ5は結合またはフェニレンであり、Ｒ6はＦまたはシアノである。
【００５７】
式ＩＩの１つの実施態様において、ｎは１または２であり、Ｒはアクリレートであり、Ｒ7は（Ｃ1−Ｃ2）アルキレンであり、Ｒ2は−Ｏ−であり、Ｒ3はフェニレンであり、Ｒ4は−Ｃ（Ｏ）Ｏ−または−Ｏ（Ｏ）Ｃ−であり、Ｒ5は結合またはフェニレンであり、Ｒ8はＦ、ＣＦ3、メトキシ、またはブトキシである。
【００５８】
式ＩＩＩの１つの実施態様において、ｍは１または２であり、Ｒ9はフェニレンであり、Ｒ4は−Ｃ（Ｏ）Ｏ−または−Ｏ（Ｏ）Ｃ−であり、Ｒ3はフェニレンであり、Ｒ2は−Ｏ−であり、Ｒ10は（Ｃ3−Ｃ6）アルキレンであり、Ｒはアクリレートである。
【００５９】
式Ｉ、式ＩＩ、または式ＩＩＩのいくつかの好適な化合物の例は、
【００６０】
【化５】
2007504296.tif 000007
【００６１】
である。
【００６２】
本発明の別の実施態様において、本発明による好適なコレステリック液晶フィルムは、コレステリック液晶ポリマーと式ＩＶ：
【００６３】
【化６】
2007504296.tif 000008
【００６４】
の化合物とを含む。上式中、ｎは１、２、３、または４である。Ｒはアクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、イソシアネート、エポキシ、またはシランである。Ｒ10は（Ｃ1−Ｃ8）アルキレン、（Ｃ1−Ｃ8）アルケニレン、または（Ｃ1−Ｃ8）アルキリンである。Ｒ2は結合、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｏ（Ｏ）Ｃ−、−ＯＣ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、または−ＮＣ（Ｏ）−である。Ｒ3はシクロアルキレン、シクロアルケニレン、ヘテロシクリレン、アリーレン、またはヘトロアリーレンである。Ｒ4は結合、（Ｃ1−Ｃ8）アルキレン、（Ｃ2−Ｃ8）アルケニレン、（Ｃ2−Ｃ8）アルキリン、カルボニル、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｏ（Ｏ）Ｃ−、−ＯＣ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、または−ＮＣ（Ｏ）−である。Ｒ5は結合、シクロアルキレン、シクロアルケニレン、ヘトロシクリレン、アリーレン、またはヘトロアリーレンである。Ｒ11は水素、シアノ、ハロ、（Ｃ1−Ｃ8）アルコキシ、（Ｃ1−Ｃ8）アルキル、ニトロ、アミノ、カルボキシ、メルカプト、（Ｃ1−Ｃ4）チオアルキル、ＣＯＣＨ3、ＣＦ3、ＯＣＦ3、またはＳＣＦ3である。
【００６５】
式ＩＶの１つの実施態様において、ｎは１または２であり、Ｒはアクリレートであり、Ｒ10は（Ｃ2−Ｃ6）アルキレンであり、Ｒ2は−Ｏ−であり、Ｒ3はフェニレンであり、Ｒ4が−Ｃ（Ｏ）Ｏ−または−Ｏ（Ｏ）Ｃ−であり、Ｒ5は結合またはフェニレンであり、Ｒ11はＦ、シアノ、ＣＦ3、メトキシ、またはブトキシである。
【００６６】
式ＩＶの好適な化合物の１つの例は、
【００６７】
【化７】
2007504296.tif 000009
【００６８】
である。
【００６９】
コレステリック液晶ポリマーは典型的に、上述のようなキラル分子単位およびアキラル分子単位を含有する。キラル分子単位およびアキラル分子単位は、式Ｉ、式ＩＩまたは式ＩＩＩの化合物と異なっていてもよい。アキラル分子単位は、例えば、上述の式Ｃ２の化合物であってもよい。
【００７０】
本発明の１つの実施態様において、コレステリック液晶組成物は概して、組成物の全固形分の質量をもとに式Ｉ、式ＩＩ、式ＩＩＩまたは式ＩＶの１つ以上の化合物を約１〜３５％、５〜２０％、または１０〜１５％含む。別の実施態様において、コレステリック液晶組成物は、組成物の全固形分の質量をもとに式Ｉ、式ＩＩ、式ＩＩＩまたは式ＩＶの１つ以上の化合物を約１０〜２０％含む。
【００７１】
いくつかの実施態様において、式Ｉ、式ＩＩ、式ＩＩＩ、または式ＩＶの化合物の、コレステリック液晶化合物（コレステリック液晶ポリマーを含める）またはコレステリック液晶前駆物質に対する質量比は、１：９９〜１：３の範囲である。いくつかの実施態様において、式Ｉ、式ＩＩ、式ＩＩＩ、または式ＩＶの化合物の、コレステリック液晶化合物（コレステリック液晶ポリマーを含める）またはコレステリック液晶前駆物質に対する質量比は、１：１０〜１：５の範囲である。
【００７２】
式Ｉ、式ＩＩ、式ＩＩＩ、または式ＩＶの化合物を本発明のコレステリック液晶組成物に添加することは、配向液晶層の形成中にコレステリック液晶前駆物質または化合物の配向を促進すると考えられる。式Ｉ、式ＩＩ、式ＩＩＩ、または式ＩＶの化合物はこの特性を本発明のコレステリック液晶組成物に付与するのに役立つことがあるので、それらはしばしば、「相溶性」と称される。相溶性の１つの指標は、式Ｉ、式ＩＩ、式ＩＩＩ、または式ＩＶの化合物がコレステリック液晶化合物または前駆物質に添加されるかまたは式Ｉ、式ＩＩ、または式ＩＩＩの化合物がコポリマーとして液晶ポリマーに導入される時に少なくとも１つのコレステリック液晶層がより均一に配向されるということである。例えば、相溶性は、式Ｉ、式ＩＩ、式ＩＩＩ、または式ＩＶの化合物を有さない同様な組成物と比較して式Ｉ、式ＩＩ、式ＩＩＩ、または式ＩＶの化合物を用いるコレステリック液晶組成物の乾燥フィルムの透過率を測定することによって観察することができる。
【００７３】
別の実施態様において、本発明のコレステリック液晶組成物を用いて作製されたフィルムについて所望の波長範囲にわたってまたは特定の波長においての測定された透過率は、式Ｉ、式ＩＩ、式ＩＩＩ、または式ＩＶの化合物を用いない同じコレステリック液晶組成物を用いて形成されたフィルムの透過率より大きい。
【００７４】
例えば、グラン・トーマス（Ｇｌａｎ−Ｔｈｏｍａｓ）偏光子および１／４波長フィルムを光路に有するラムダ（Ｌａｍｂｄａ）９００スペクトロフォトメータ（カリフォルニア州、サンタクララのパーキンエルマー社（Ｐｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒ，  Ｓａｎｔａ  Ｃｌａｒａ，  ＣＡ）製）を用いて、コートされたフィルムのスペクトルを測定することができる。１／４波長軸（ｗａｖｅ  ａｘｉｓ）は、偏光子軸に対して４５°に維持される。最初に偏光子および次に１／４波長板を光路に配置し、計測器をゼロの目盛りに合わせた。次に、試料を１／４波長板の後および１／４波長板に面して光路に配置した。スペクトルは、可視光線スペクトルにわたる３５０ｎｍから８００ｎｍまで記録された。不相溶性コーティングは、光を散乱させて通過透過率（％）を例えば６５％未満に低減する曇りをもたらすことがある。
【００７５】
本発明のコレステリック液晶組成物から形成されるコレステリック液晶フィルムの通過透過率（％）（％  ｐａｓｓ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）（％Ｔpass）は、コレステリック液晶フィルムの透明性などの本発明のコレステリック液晶組成物から最終的に得ることのできるコレステリック液晶フィルムの性質のいくつかの指標であり得る。通過透過率（％）は、フィルムを通過するはずの偏光の場合のフィルムの透過率のレベルに対応する。１つの実施態様において、本発明のコレステリック液晶組成物から形成されたコレステリック液晶フィルムの通過透過率（％）は、特定の波長範囲にわたってまたは特定の波長において、式Ｉ、式ＩＩ、式ＩＩＩ、または式ＩＶの化合物を含まないコレステリック液晶組成物から形成されたコレステリック液晶フィルムの通過透過率（％）より大きい。別の実施態様において、通過透過率（％）は少なくとも約６５％、７５％、８５％または９０％である。通過透過率（％）の値が大きくなることが概して好ましい。別の実施態様において、通過透過率（％）は、式Ｉ、式ＩＩ、式ＩＩＩ、または式ＩＶの化合物を含まない同様な組成物またはフィルムより１〜５０％、５〜４０％、１０〜３０％または少なくとも３０％大きい。例として、％Ｔpassのために用いられる数値を（以下に記載された）最低透過率（％）と同じ波長において測定することができる。
【００７６】
本発明のコレステリック液晶組成物から形成されるコレステリック液晶フィルムの最低透過率（％）または最低吸光度（％Ｔmin）は、コレステリック液晶フィルムの配向性質など、本発明のコレステリック液晶組成物から最終的に得られる場合があるコレステリック液晶フィルムの性質のいくつかの指標であり得る。最低透過率（％）または最低吸光度においての波長は、フィルムの最大反射の場合の波長に対応する。吸光度を透過率と同様に測定することができるが、偏光子は上述の透過率の測定において用いられた位置から９０度回転された。１つの実施態様において、本発明のコレステリック液晶組成物から形成されたコレステリック液晶フィルムの吸光度は、式Ｉ、式ＩＩ、式ＩＩＩ、または式ＩＶの化合物を有さないコレステリック液晶組成物から形成されたコレステリック液晶フィルムの吸光度より低い値である。別の実施態様において、吸光度は、約５％、１０％、１２％、または１５％以下である。別の実施態様において、吸光度の値は、式Ｉ、式ＩＩ、式ＩＩＩ、または式ＩＶの化合物を含まない同様な液晶組成物またはフィルムの吸光度の値より少なくとも１％、２％、３％、４％または５％小さい。
【００７７】
本発明のコレステリック液晶組成物から形成されるコレステリック液晶フィルムの最大コントラスト比（ＣＲ）は、コレステリック液晶フィルムの光学性質など、本発明のコレステリック液晶組成物から最終的に得られる場合があるコレステリック液晶フィルムの性質のいくつかの指標であり得る。％Ｔpassを％Ｔminで割ることによって最大コントラスト比（ＣＲ）を求めることができる。１つの実施態様において、本発明のコレステリック液晶組成物から形成されたコレステリック液晶フィルムの最大コントラスト比（ＣＲ）は、式Ｉ、式ＩＩ、式ＩＩＩ、または式ＩＶの化合物を含まないコレステリック液晶組成物から形成されたコレステリック液晶フィルムの最大コントラスト比より大きい。別の実施態様において、最大コントラスト比（ＣＲ）は少なくとも約６、１０、１２、１５、または１６である。別の実施態様において、最大コントラスト比（ＣＲ）は、式Ｉ、式ＩＩ、式ＩＩＩ、または式ＩＶの化合物を含まない同様な液晶組成物またはフィルムの最大コントラスト比より少なくとも５％、１０％、２５％、５０％、１００％、１５０％、２００％または３００％大きい。別の実施態様において、最大コントラスト比（ＣＲ）は、式Ｉ、式ＩＩ、式ＩＩＩ、または式ＩＶの化合物を有さない同様な液晶組成物またはフィルムの最大コントラスト比よりも５〜３００％、１０〜２００％、または２５〜１００％大きい。
【００７８】
吸光度試験方法の実施方法の１つの例には、以下の手順がある。式Ｉ、式ＩＩ、式ＩＩＩ、または式ＩＶの化合物を好適な溶剤中でコレステリック液晶ポリマーと混合する。この混合物のための典型的な組成物は、１３％のコレステリック液晶ポリマー、２．３％の式Ｉ、式ＩＩ、式ＩＩＩ、または式ＩＶの化合物、および８４．７％の溶剤を含有する。式Ｉ、式ＩＩ、式ＩＩＩ、または式ＩＶの化合物とコレステリック液晶ポリマーとを含有する溶液を、配向表面を有する透明プラスチックフィルム上にコートする。例えば、自然な液晶配向表面を提供するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）延伸フィルムは、３Ｍ（スコッチパー（ＳＣＯＴＣＨＰＡＲ）（登録商標）タイプ７１８３８６、ミネソタ州、セントポール（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ））またはデュポン（ＤｕＰｏｎｔ）（デラウェア州、ウィルミントン（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ））から市販されている。コーティングを乾燥させ、コレステリック液晶前駆物質がそのネマチック相であるような温度においてアニールした。溶液は典型的には、約４マイクロメートルの乾燥厚さ、またはいくつかのピッチ長さをもたらす量においてコートした。
【００７９】
本発明によるコレステリック液晶組成物はまた、溶剤を含有することができる。場合によって、コレステリック液晶前駆物質またはコレステリック液晶組成物の他の成分の１つ以上が、溶剤として作用することができる。１つ以上の溶剤、または溶剤として機能する他の化合物は概して、処理中にコレステリック液晶組成物からほとんど除去される。例えば、組成物を乾燥させて溶剤を蒸発させるか、または溶剤の一部を反応させる（例えば、溶媒和した液晶前駆物質を反応させて液晶ポリマー）を形成することによって、それらを除去することができる。組成物の成分を可溶化することができるとして当業者に公知のどんな溶剤をも用いることができ、具体例には、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、シクロプロパノン、メチルエチルケトンおよび１，３−ジオキソランなどがあるがそれらに限定されない。溶剤の組合せもまた、本発明の組成物において利用されてもよい。
【００８０】
本発明によるコレステリック液晶組成物はまた、組成物のモノマーまたは他のより低分子量の化合物の重合または架橋を開始させるように機能する重合開始剤を含有することができる。適した重合開始剤には、フリーラジカルを生じさせて重合または架橋を開始および増加させることができる化合物が挙げられる。フリーラジカル開始剤は、安定度および半衰期などが挙げられるがそれらに限定されない多数の要因に基づいて選択され得る。好ましくは、フリーラジカル開始剤は、吸収あるいは他の仕方でコレステリック液晶層にどんな付加的な色も生じさせない。
【００８１】
コレステリック液晶層の形成またはコレステリック液晶層の配向後に式Ｉ、式ＩＩ、式ＩＩＩまたは式ＩＶの化合物を硬化または架橋することができる十分な量において式Ｉ、式ＩＩ、式ＩＩＩまたは式ＩＶの化合物をコレステリック液晶ポリマーに添加して、架橋されたコレステリック液晶フィルムを形成することができる。コレステリック液晶層の形成またはコレステリック液晶層の配向後に式Ｉ、式ＩＩ、式ＩＩＩまたは式ＩＶの化合物をコレステリック液晶層上に配置された付加的な層と共に硬化または架橋することができる十分な量において式Ｉ、式ＩＩ、式ＩＩＩまたは式ＩＶの化合物をコレステリック液晶ポリマーを添加して、その上に配置された付加的な層に架橋または化学結合したコレステリック液晶フィルムを形成することができる。
【００８２】
フリーラジカル開始剤は典型的に、熱フリーラジカル開始剤または光開始剤のどちらかである。熱分解した時にフリーラジカルを生じさせる熱フリーラジカル開始剤には、例えば、過酸化物、過硫酸塩、またはアゾニトリル化合物などがある。光開始剤を電磁放射線あるいは粒子照射によって活性化することができる。適した光開始剤の例には、オニウム塩光開始剤、有機金属光開始剤、カチオン性金属塩光開始剤、光分解性オルガノシラン、潜スルホン酸、ホスフィンオキシド、シクロヘキシルフェニルケトン、アミン置換アセトフェノン、およびベンゾフェノンなどがあるがそれらに限定されない。概して、紫外線（ＵＶ）照射を用いて光開始剤を活性化するが、他の光源または照射（電子線）を用いることができる。光開始剤を光の特定の波長の吸収に基づいて選択することができる。
【００８３】
本発明によるコレステリック液晶組成物はまた、分散剤、停止剤、硬化剤、架橋剤、オゾン亀裂防止剤、酸化防止剤、可塑剤、安定剤、増粘剤および充填剤などの粘度調整剤、基材上に堆積した後に粒子間の十分な接触を改良するように機能する、融合助剤の他、紫外線、赤外線、または可視光線を吸収するための染料および顔料として機能する化合物をさらに含有してもよい。
【００８４】
本発明のコレステリック液晶組成物をコレステリック液晶層に形成するための当業者に公知のどんな方法も、利用することができる。さらに、コレステリック液晶層を形成する既存の方法の改良および変更もまた、本発明のコレステリック液晶組成物からコレステリック液晶層を形成するために行なわれてもよい。以下に記載された方法は本発明によるコレステリック液晶層を形成するために利用されてもよい方法および技術の例を提供し、本発明を限定することを意図しない。
【００８５】
コレステリック液晶層の形成方法の１つは、コレステリック液晶組成物を基材の表面に適用する工程を含む。コレステリック液晶組成物を、コーティングおよび噴霧などが挙げられるがそれらに限定されない多数の方法で表面に適用することができる。あるいは、基材の表面は、コレステリック液晶層でコートされる前に配向されてもよい。基材は、例えば、延伸技術、レーヨンまたは他の布による摩擦、またはリオトロピック配向（ｌｙｏｔｒｏｐｉｃ  ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）（米国特許第６，３９５，３５４号明細書）を用いて配向されてもよい。光配向基板は、米国特許第４，９７４，９４１号明細書、米国特許第５，０３２，００９号明細書、米国特許第５，３８９，６９８号明細書、米国特許第５，６０２，６６１号明細書、米国特許第５，８３８，４０７号明細書、および米国特許第５，９５８，２９３号明細書に記載されている。
【００８６】
コーティング後に、コレステリック液晶組成物を液晶層に変換する。概して、この方法は、組成物を乾燥させる工程、および乾燥された組成物をアニールする工程を含み、あるいは、これらのプロセスは大体、同時に行なわれてもよい。コレステリック液晶層の形成は、例えば、熱、放射線（例えば、化学線）、光（例えば、紫外線、可視線、または赤外線光）、電子線、またはこれらもしくは同様な技術の組合せを用いて、存在する溶剤の蒸発、コレステリック液晶組成物の架橋、コレステリック液晶組成物のアニールまたは硬化（例えば、重合）などの様々な技術によって達成されてもよい。
【００８７】
液晶層を形成する方法の１つの実施例は、コレステリック液晶組成物を配向基材上に堆積させる工程を含む。堆積した後、コレステリック液晶組成物は、組成物のガラス転移温度より高い温度に、液晶相まで加熱される。次に、組成物はガラス転移温度より低い温度に冷却され、組成物は液晶相のままである。
【００８８】
液晶層を形成するための別の方法は、コレステリック液晶組成物を基材上に堆積させる工程と、前記組成物を乾燥させて溶剤を除去することによってオリゴマー液晶を配向させる工程と、を含む。本発明のコレステリック液晶組成物を、空気流を制限する方法などの当業者に公知のいずれかの方法によって乾燥させることができる。空気流を制限する方法および／または機器の例を米国特許第５，５８１，９０５号明細書、米国特許第５，６９４，７０１号明細書、米国特許第６，１３４，８０８号明細書、及び米国特許出願第１０／３７３，１２７号明細書に見出すことができる。
【００８９】
光の波長の特定の帯域幅にわたって１つの偏光を有する光（例えば、左または右円偏光）をほとんど反射し、他の偏光を有する光（例えば、右または左円偏光）をほとんど透過する層としてコレステリック液晶組成物を形成することができる。この特性決定は、コレステリック液晶材料の配向ベクトルに対して垂直な入射に方向付けられた光の反射または透過率について記載する。他の角度に方向付けられた光は典型的に、コレステリック液晶材料によって楕円偏光され、ブラッグ反射のピークは典型的に、その軸方向波長から青色シフトされる。コレステリック液晶材料は概して、以下のように、垂直入射光に対して特性決定されるが、しかしながら、公知の技術を用いて非垂直入射光に対してこれらの材料の応答を確認できることは理解されよう。
【００９０】
コレステリック液晶層を単独でまたは他のコレステリック液晶層または他のタイプの層またはデバイスと組合わせて用いて、例えば、反射偏光子などの光学体を形成することができる。コレステリック液晶偏光子が、反射偏光子の１つのタイプにおいて用いられる。コレステリック液晶偏光子のピッチは、多層反射偏光子の光学層厚さに似ている。ピッチおよび光学層厚さは、コレステリック液晶偏光子および多層反射偏光子の中心波長をそれぞれ決定する。コレステリック液晶偏光子の回転配向ベクトルが、多層反射偏光子において同じ光学層厚さを有する多層の使用に似た光学反復単位を形成する。
【００９１】
コレステリック液晶層によって反射された光の中心波長λ0、およびスペクトル帯域幅Δλは、コレステリック液晶のピッチｐに依存する。中心波長λ0、の近似値は：
λ0＝０．５（ｎo＋ｎe）ｐ
であり、上式中、ｎoおよびｎeは、液晶の配向ベクトルに平行に偏光された光に対する（ｎe）および液晶の配向ベクトルに垂直に偏光された光に対する（ｎo）コレステリック液晶の屈折率である。スペクトル帯域幅Δλ、の近似値は：
Δλ＝２λ0（ｎe−ｎo）／（ｎe＋ｎo）＝ｐ（ｎe−ｎo）
である。
【００９２】
コレステリック液晶偏光子は、異なったピッチで、各々、単一基板上に配置された、２つの以前に形成されたコレステリック液晶層（例えば、異なった組成物、例えば、キラルおよびネマチック液晶化合物またはモノマーの異なった質量比を有する層）を積層または他の仕方で積み重ねることによって形成されてもよい。これらの２つの層を加熱して層の間に液晶材料を拡散させる。２つの層の間の材料の拡散は典型的に、２つの層の単一ピッチ間の範囲にわたって変化する層のピッチをもたらす。コレステリック液晶偏光子を形成する他の方法は、例えば、米国特許出願第０９／７９０，８３２号明細書、米国特許出願第０９／７９１，１５７号明細書、および米国特許出願第０９／９５７，７２４号明細書に記載されている。
【００９３】
透過（例えば、背面照射される）、反射、および半透過ディスプレイなどの様々な光ディスプレイおよび他の適用において、コレステリック液晶光学体を用いることができる。例えば、図１は、上に記載されたように、ディスプレイ媒体４０２と、バックライト４０４と、コレステリック液晶反射偏光子４０８と、任意選択の反射体４０６と、を備える１つの例示的なバックライトディスプレイシステム４００の略断面図を示す。ディスプレイシステムは場合により、コレステリック液晶反射偏光子の一部としてまたは液晶反射偏光子からの円偏光を直線偏光に変換するための別個の成分として四分の一波長板を備える。視認者は、バックライト４０４の反対側にあるディスプレイデバイス４０２の側に位置している。
【００９４】
ディスプレイ媒体４０２は、バックライト４０４から放射される光を透過することによって、情報または画像を視認者に示す。ディスプレイ媒体４０２の１つの実施例は、１つの偏光状態の光だけを透過する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）である。
【００９５】
ディスプレイシステム４００を見るために用いられる光を供給するバックライト４０４は、例えば、光源４１６および光ガイド４１８を備えるが、他のバックライトシステムを用いることができる。図１に描かれた光ガイド４１８は略矩形の断面を有するが、バックライトは、いずれかの適した形状を有する光ガイドを使用することができる。例えば、光ガイド４１８がウェッジ形、溝状、擬似ウェッジガイド等であってもよい。主な問題は、光ガイド４１８が、光源４１６から光を受容することができ、その光を放射することができるということである。結果として、光４１８は、裏面反射体（例えば、任意選択の反射体４０６）、抽出機構および所望の機能を達成するための他の成分を備えることができる。
【００９６】
反射偏光子４０８は、上に記載したように、少なくとも１つのコレステリック液晶光学体を備える光学フィルムである。光ガイド４１８を出る１つの偏光状態の光をほとんど透過し、光ガイド４１８を出る異なった偏光状態の光をほとんど反射する反射偏光子４０８が提供される。
【００９７】
図２は、反射液晶ディスプレイ５００の１つのタイプの略図である。この反射液晶ディスプレイ５００は、ディスプレイ媒体５０８と、コレステリック液晶反射偏光鏡５０４と、吸収裏材５０６と、吸収偏光子５０２とを備える。液晶ディスプレイ５００は場合により、コレステリック液晶反射偏光子５０４の一部としてまたは液晶デバイスからの混合偏光光を適切に偏光された光に変換する別個の成分として、波長板を備える。
【００９８】
液晶ディスプレイ５００は、最初に、光５１０を偏光する吸収偏光子５０２によって機能する。次に、偏光がディスプレイ媒体５０８中に進み、そこにおいて光の円偏光成分の１つがコレステリック液晶反射偏光鏡５０４から反射し、ディスプレイ媒体５０８および吸収偏光子５０２を通って戻る。他の円偏光成分がコレステリック液晶反射偏光子５０４を通過し、裏材５０６によって吸収される。この反射液晶ディスプレイ５００の反射偏光子５０４は、上に記載されたように、１つのコレステリック液晶光学体を備える。コレステリック液晶光学体の特定の選択は、例えば、コスト、寸法、厚さ、材料、および目的の波長範囲などの要因に依存する場合がある。
【００９９】
図３は、半透過液晶ディスプレイ６００の１つのタイプの略図である。この半透過液晶ディスプレイ６００は、位相遅延ディスプレイ媒体６０８、部分鏡６０３、コレステリック液晶反射偏光鏡６０４、バックライト６０６、および吸収偏光子６０２を備える。ディスプレイシステムは場合により、コレステリック液晶反射偏光子６０４の一部としてまたは液晶デバイスからの混合偏光光を適切に偏光された光に変換する別個の成分として、波長板を備える。反射モードにおいて、明るい周辺光６１０が吸収偏光子６０２によって偏光され、ディスプレイ媒体６０８中に進み、部分鏡６０３から反射し、ディスプレイ媒体６０８および吸収偏光子６０２を通って戻る。低周辺光の状態において、バックライト６０６が作動され、光がコレステリック偏光子６０４を選択的に通過させられ、整合されて適切に偏光された光をディスプレイに提供する。反対の掌性の光が反射し戻され、再循環され、コレステリック偏光子６０４を選択的に通過させられてバックライトの明度を有効に増加させる。この反射液晶ディスプレイ６００の反射偏光子は、上に記載されたように、１つのコレステリック液晶光学体を備える。コレステリック液晶光学体の特定の選択は、例えば、コスト、寸法、厚さ、材料、および目的の波長範囲などの要因に依存する場合がある。
【０１００】
他の性質を増強するかまたは液晶ディスプレイに提供する様々な他の成分およびフィルムと共にコレステリック液晶光学体を使用することができる。かかる成分およびフィルムには、例えば、輝度増強フィルム、四分の一波長板およびフィルムなどの遅延板、多層または連続した／分散相反射偏光子、金属化裏面反射体、プリズム裏面反射体、拡散反射裏面反射体、多層誘電裏面反射体、およびホログラフィック裏面反射体などがある。
【実施例】
【０１０１】
以下の実施例のための全ての化学物質は、特に指示しない限り、ウィスコンシン州、ミルウォーキーのアルドリッチ社（Ａｌｄｒｉｃｈ，Ｉｎｃ．，Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手できる。
【０１０２】
実施例１  様々な化合物の合成
本明細書に開示された様々な化合物を形成するための反応式を以下のように記述できる。
【０１０３】
【化８】
2007504296.tif 000010
【０１０４】
４−［（４−フルオロベンゾイル）オキシ］フェニル４−｛［６−（アクリロイルオキシ）ヘキシル］オキシ｝ベンゾエート（３ａ）の調製
反応フラスコに３６．８ｇ（０．２５７モル）の４−フルオロ安息香酸、５３．２１ｇ（０．５２６モル）のトリエチルアミンおよび２８４ｇのエチレングリゴール（ｇｌｙｇｏｌ）ジメチルエーテルを入れた。この溶液を−３０℃に冷却し、３０．１２ｇ（０．２６３モル）のメタンスルホニルクロリドを添加した。さらに１時間、−３０℃において撹拌を続けた後、５２．６０ｇ（０．２６３モル）の４−（ベンジルオキシ）フェノールおよび３．２ｇ（０．０２６モル）の４−（ジメチルアミノ）ピリジンを添加した。次に、得られた混合物を室温に昇温し、次いで３時間、５０℃に昇温した。最後に、混合物を室温に冷却し、１リットルの水で希釈した。未精製物１ａを濾過によって集め、水で洗浄した。中間体１ａを１．５リットルのアセトニトリルから再結晶化によって精製し、白色の固体を生じた。
【０１０５】
３０グラムの１ａを４４０ｍｌのＴＨＦに溶解し、１グラムの１０％パラジウム担持炭素の存在下で室温および６０ｐｓｉ（約＿Ｐａ）の水素圧において一晩、水素化した。触媒を濾過によって除去し、溶剤を回転式蒸発器でストリッピングし、高純度２ａを生じた。
【０１０６】
反応フラスコに、１１．０８ｇ（０．０３８モル）の４−｛［６−（アクリロイルオキシ）ヘキシル］オキシ｝安息香酸、７．６７ｇ（０．０７６モル）のトリエチルアミンおよび１１０ｇのエチレングリコールジメチルエーテルを入れた。溶液を−３０℃に冷却し、４．３４ｇ（０．０３８モル）のメタンスルホニルクロリドを添加した。さらに１時間、−３０℃において撹拌を続けた後、８．８０ｇ（０．０３８モル）の中間体２ａおよび０．４６ｇ（０．００４モル）の４−（ジメチルアミノ）ピリジンを添加した。次に、得られた混合物を室温に昇温し、次いで３時間、５０℃に昇温した。最後に、混合物を室温に冷却し、３００ｍｌの水で希釈した。未精製生成物を濾過によって集め、水で洗浄した。生成物３ａをアセトニトリルから再結晶化によって精製した。
【０１０７】
４−［（４−フルオロベンゾイル）オキシ］フェニル４−［２−（アクリロイルオキシ）エトキシ］ベンゾエート（３ｂ）の調製
３ｂを３ａと同じ手順によって調製したが、ただし、４−［２−（アクリロイルオキシ）エトキシ｝安息香酸を４−｛［６−（アクリロイルオキシ）ヘキシル］オキシ｝安息香酸の代わりに使用した。
【０１０８】
４−［（４−ブトキシベンゾイル）オキシ］フェニル４−［２−（アクリロイルオキシ）エトキシ］ベンゾエート（３ｃ）の調製
３ｃを３ｂと同じ手順によって調製したが、ただし、４−ブトキシ安息香酸を４−フルオロ安息香酸の代わりに使用した。
【０１０９】
４−［（４−メトキシベンゾイル）オキシ］フェニル４−［２−（アクリロイルオキシ）エトキシ］ベンゾエート（３ｄ）の調製
３ｄを３ｂと同じ手順によって調製したが、ただし、４−メトキシ安息香酸を４−フルオロ安息香酸の代わりに使用した。
【０１１０】
４−［（４−トリフルオロメチルベンゾイル）オキシ］フェニル４−［２−（アクリロイルオキシ）エトキシ］ベンゾエート（３ｅ）の調製
３ｅを３ｂと同じ手順によって調製したが、ただし、４−トリフルオロメチル安息香酸を４−フルオロ安息香酸の代わりに使用した。
【０１１１】
４−［（４−シアノベンゾイル）オキシ］フェニル４−｛［６−（アクリロイルオキシ）ヘキシル］オキシ｝ベンゾエート（７）の調製
５０８ｍｌのＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドにｔ−ブチルジメチルシリルクロリド（８０ｇ、０．５３１モル）、４−（ベンジルオキシ）フェノール（１０６．２８ｇ、０．５３１モル）、イミジゾール（ｉｍｉｄｉｚｏｌｅ）（９０．３３ｇ、１．３２７モル）を溶かした混合物を２日間、室温において撹拌した。次いで混合物を氷槽で冷却し、４００ｍｌの水をゆっくりと添加した。得られた固体を濾過によって集め、水で洗浄し、次いで５３２ｍｌのアセトニトリルから再結晶化した。得られた中間体４は、大きな透明な結晶の形であった。次に、３５ｇの４をテトラヒドロフラン中で１０％パラジウム担持炭素の存在下で室温において６０ｐｓｉ（約＿Ｐａ）の水素圧において水素化し、中間体５を生じた。
【０１１２】
反応フラスコに、９．０３ｇ（０．０６１モル）の４−シアノ安息香酸、１２．４３ｇ（０．１２３モル）のトリエチルアミンおよび１０５．６８ｇのエチレングリゴール（ｇｌｙｇｏｌ）ジメチルエーテルを入れた。溶液を−３０℃に冷却し、７．０４ｇ（０．０６１モル）のメタンスルホニルクロリドを添加した。さらに１時間、−３０℃において撹拌を続けた後、１５ｇ（０．０６１モル）の５および０．７５ｇ（０．００６モル）の４−（ジメチルアミノ）ピリジンを添加した。次に、得られた混合物を室温に昇温し、次いで３時間、５０℃に昇温した。最後に、混合物を室温に冷却し、２９８ｍｌの水で希釈した。得られた固体を濾過によって集め、水で洗浄し、次いでアセトニトリルから再結晶化し、白色の固体を生じた。次に、白色の固体（１０ｇ、０．０２８モル）をＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド中でテトラブチルアンモニウムフルオリド（７．７６ｇ、０．０２９モル）と共に１．５時間撹拌し、その後に、全ての揮発性材料を真空ストリッピングして未精製物６を生じ、次いでそれをカラムクロマトグラフィー（シリカゲルを使用、クロロホルムに溶かした１０％メタノールで溶離）によって精製した。
【０１１３】
【化９】
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【０１１４】
反応フラスコに１１．０８ｇ（０．０３８モル）の４−｛［６−（アクリロイルオキシ）ヘキシル］オキシ｝安息香酸、７．６７ｇ（０．０７６モル）のトリエチルアミンおよび１１０ｇのエチレングリコールジメチルエーテルを入れた。溶液を−３０℃に冷却し、４．３４ｇ（０．０３８モル）のメタンスルホニルクロリドを添加した。さらに１時間、−３０℃において撹拌を続けた後、９．０９ｇ（０．０３８モル）の中間体６および０．４６ｇ（０．００４モル）の４−（ジメチルアミノ）ピリジンを添加した。次に、得られた混合物を室温に昇温し、次いで３時間、５０℃に昇温した。最後に、混合物を室温に冷却し、３００ｍｌの水で希釈した。未精製生成物を濾過によって集め、水で洗浄した。生成物７をエタノールから再結晶化によって精製した。
【０１１５】
実施例２  様々な化合物の効果
４−（２−アクリロイルオキシ−エトキシ）−安息香酸４’−シアノ−ビフェニル−４−イルエステル（シアノビフェニルベンゾエートエチルアクリレートまたはＣ２としても公知である）は、欧州特許出願公開第８３４７５４号明細書に記載されているように調製することができ、下記構造を有するネマチック液晶モノマーである。
【０１１６】
【化１０】
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【０１１７】
添加剤
１２質量％のシアノビフェニルベンゾエートエチルアクリレート、１質量％のパリオカラーＬＣ７５６（ノースカロライナ州、シャーロットのＢＡＳＦ（ＢＡＳＦ，Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ，ＮＣ））、０．２質量％のパリオカラーＬＣ２４２（ノースカロライナ州、シャーロットのＢＡＳＦ）、４５質量％のジオキソラン、３７質量％のシクロヘキサノン、２質量％の四臭化炭素、および０．３％のヴァゾ（Ｖａｚｏ）５２（デュポン、デラウェア州、ウィルミントン）を配合し、窒素下で約１４時間、約６０℃において加熱してポリマー溶液を形成した。
【０１１８】
１４時間後に、（表１に示す量の）式Ｉ、式ＩＩ、式ＩＩＩまたは式ＩＶの化合物をポリマー溶液に添加した。添加剤を、典型的に付加的な溶剤と共に初期固形分の質量の１５．５％の量で添加した。得られた溶液を６０℃の温度において透明になるまで混合した。次に、混合された溶液を厚さ１００ミクロンのＰＥＴフィルム（ミネソタ州、セントポールの３Ｍのスコッチパー（ＳＣＯＴＣＨＰＡＲ）（登録商標））上にコートした。コートされたフィルムを約１２分間、約１２０℃において焼成した。次に、各々のコートされたフィルムのスペクトルを、グラントーマス（Ｇｌａｎ−Ｔｈｏｍａｓ）偏光子およびニューポート（Ｎｅｗｐｏｒｔ）ゼロ次無彩１／４波長フィルムを光路に有するラムダ（Ｌａｍｂｄａ）９００スペクトロフォトメータ（カリフォルニア州、サンタクララのパーキンエルマー（Ｐｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒ，Ｓａｎｔａ  Ｃｌａｒａ，ＣＡ））を用いて測定した。偏光子および四分の一波長板を、スペクトルの最低透過率（％）（吸光度）（％Ｔmin）をもたらすように方向付けた。％Ｔmin値を生じる波長において、スペクトルの通過透過率の％（％Ｔpass）は、偏光子を９０°回転させることによって測定した。最大コントラスト比（ＣＲ）は、％Ｔpassを％Ｔminで割ることによって得られる。観察された値を以下の表１に示す。
【０１１９】
【表１】
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【０１２０】
表１から分かるように、利用した添加剤の全てが液晶ポリマーと相溶性であるが（それら全てが６５％を超える通過透過率を有した）、それによって形成されたコレステリック液晶フィルムは、吸光度について様々な結果を有した。８０％を超える通過透過率は、フィルムのすぐれた透明性を提供する。それらは全て、添加剤を全く用いない組成物（対照標準）に対して、同様なまたはより良い（より低い）吸光度を有するコレステリック液晶層を製造した。１０％未満の透過率の吸光度の値は、すぐれた配向性質を示す。さらに、試験された添加剤の全てが、対照標準に対して増大した最大コントラスト比を有するコレステリック液晶フィルムを製造した。
【０１２１】
図４は、試料の光透過スペクトルの例を示す。ライン１２０および１３０は、式Ｉ、式ＩＩ、式ＩＩＩ、または式ＩＶの化合物を有さない光学体の反射偏光および通過偏光の透過スペクトルである。ライン１００および１１０は、上述のようなコレステリック液晶ポリマーへの添加剤としてＣ２として示される小分子：
【０１２２】
【化１１】
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【０１２３】
を含有する光学体の反射偏光および通過偏光の透過スペクトルである（Ｃ２添加剤を含むＣ２ポリマー、およびＣ２添加剤を含むＣ２ポリマー、通過）。図４は、小分子の添加によって、スペクトルの透明性（％Ｔpass）が改良されると共にスペクトルの吸光度（％Ｔmin）が低減され、改良された最大コントラスト比（ＣＲ）につながることをグラフで示す。コントラストは、所与の波長においての通過％透過率（％Ｔ）を示す２つの矢印の線の長さによってグラフで示される。
【０１２４】
コポリマー
１２質量％のシアノビフェニルベンゾエートエチルアクリレート、１質量％のパリオカラーＬＣ７５６（ノースカロライナ州、シャーロットのＢＡＳＦ）、０．２質量％のパリオカラーＬＣ２４２（ノースカロライナ州、シャーロットのＢＡＳＦ）、４５質量％のジオキソラン、３７質量％のシクロヘキサノン、２質量％の四臭化炭素、および０．３％ヴァゾ５２（デュポン、デラウェア州、ウィルミントン）および式Ｉ、式ＩＩ、または式ＩＩＩの化合物を配合した。
【０１２５】
（表２に示された量の）式Ｉ、式ＩＩ、または式ＩＩＩの化合物を、典型的に付加的な溶剤と共に、初期固形分の質量の１５．５％の量において添加した。得られた溶液を６０℃の温度の窒素下で約１４時間、透明になるまで混合し、加熱した。次に、混合された溶液を厚さ１００ミクロンのＰＥＴフィルム（スコッチパー（Ｓｃｏｔｃｈ  Ｐａｒ）（登録商標）、ミネソタ州、セントポールの３Ｍ）上にコートした。コートされたフィルムを約１２分間、約１２０℃において焼成した。次に、各々のコートされたフィルムのスペクトルを、グラントーマス（Ｇｌａｎ−Ｔｈｏｍａｓ）偏光子およびニューポート（Ｎｅｗｐｏｒｔ）ゼロ次無彩色１／４波長フィルムを光路に有するラムダ（Ｌａｍｂｄａ）９００スペクトロフォトメータ（カリフォルニア州、サンタクララのパーキンエルマー（Ｐｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒ，Ｓａｎｔａ  Ｃｌａｒａ，ＣＡ））を用いて測定した。偏光子および四分の一波長板を、スペクトルの最低透過率（％）（吸光度）（％Ｔmin）をもたらすように方向付けた。％Ｔmin値を生じる波長において、スペクトルの通過透過率（％）（％Ｔpass）は、偏光子を９０°回転させることによって測定した。最大コントラスト比（ＣＲ）は、％Ｔpassを％Ｔminで割ることによって得られる。観察された値を以下の表２に示す。
【０１２６】
【表２】
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【０１２７】
表２から分かるように、利用した共重合小分子の全てが、すぐれた透明性をフィルムに与える８５％以上の通過透過率を提供した。それらは全て、対照標準に対して同様なまたはより良い（より低い）吸光度を有するコレステリック液晶層を製造した。１０％未満の透過率の吸光度の値は、すぐれた配向性質を示す。さらに、試験されたコポリマーの全てが、対照標準に対して増強された最大コントラスト比を有するコレステリック液晶フィルムを製造した。
【０１２８】
本発明は、上述の特定の実施例に限定されると考えられるべきでなく、添付した請求項に明確に示されるような本発明の全ての態様にわたると理解されるべきである。様々な改良、同等の方法、ならびに本発明が適用可能である多数の構造は、本明細書を検討すると当業者には容易に明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】本発明による液晶ディスプレイの１つの実施態様の略図である。
【図２】本発明による液晶ディスプレイの別の実施態様の略図である。
【図３】本発明による液晶ディスプレイのさらに別の実施態様の略図である。
【図４】実施例２によって形成された光学体の光透過スペクトルである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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