(57)【要約】  本発明は、基板上にメソゲンまたはメソゲン混合物を適用することによって、基板をナノ構造化またはマイクロ構造化するための改善された方法に関する。この改善は、メソゲンまたはメソゲン混合物が、対象基板上に接触印刷され、前記基板が配向層を有するということである。【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にメソゲンまたはメソゲン混合物を適用することによって、前記基板をナノ構造化またはマイクロ構造化するための方法であって、前記メソゲンまたはメソゲン混合物が、前記対象基板上に接触印刷され、前記基板が配向層を有する方法。
【請求項２】
前記メソゲンまたはメソゲン混合物が、隆起した画像領域を備えた軟性エラストマースタンプを用いることによって接触印刷される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
異なるメソゲンまたはメソゲン混合物が、互いの隣りまたは互いの上に印刷される、請求項１〜２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４】
前記メソゲンまたはメソゲン混合物が、非液晶モノマーの存在下で、液晶、液晶モノマー、それらの混合物を、全て任意に含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記メソゲンまたはメソゲン混合物が、前記印刷ステップの前に予め配向される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記メソゲンまたはメソゲン混合物が、スタンプ台において予め配向される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記メソゲンまたはメソゲン混合物が、前記スタンプにおいて予め配向される、請求項５〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記軟性エラストマースタンプが、配向され隆起した画像領域を有する、請求項２に記載の方法。
【請求項９】
前記メソゲンまたはメソゲン混合物が、前記印刷ステップ中またはその後で重合される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記基板が電極を含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記配向層が、２〜２００ｎｍの周期性を備えた一軸成分を含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
基板および配向されたメソゲンまたはメソゲン混合物を含み、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法を用いて得ることができるナノ構造体またはマイクロ構造体。
【請求項１３】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）またはＬＣＤの部品における、請求項１２に記載の構造体の使用。
【請求項１４】
プラスチックエレクトロニクス（の部品）における、請求項１２に記載の構造体の使用。
【請求項１５】
セキュリティシステムにおける、請求項１２に記載の構造体の使用。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、基板上にメソゲンまたはメソゲン混合物を適用することによる、基板のナノ構造化またはマイクロ構造化のための方法、この方法を用いて得られるナノ構造体またはマイクロ構造体、ならびに液晶ディスプレイ、プラスチックエレクトロニクスおよびセキュリティシステムに前記構造体を用いることに関する。
【０００２】
液晶（ＬＣ）のマイクロ構造化は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）技術において極めて重要である。従来のＬＣＤは、一般に、電極でパターン化された２つのガラスの間に挟まれた、かつ配向層でコーティングされたＬＣ層からなる。一般に、いくつかの光学素子、たとえば偏光子、光学位相差板およびカラーフィルタが、ＬＣＤに存在する。これらの素子のいくつかは、マイクロメートル範囲に構造化する必要がある。
【０００３】
光学素子、スイッチング可能な液晶液滴のマイクロ構造化もしくはナノ構造化、またはＬＣＤ、プラスチックエレクトロニクスもしくはセキュリティシステムで用いるために液晶で作製されるマイクロ構造体のための一般に認められた方法は、反応性液晶メソゲンおよびフォトリソグラフィ技術を用いる。ヴァン・デ・ザンデ（Ｖａｎ  ｄｅｒ  Ｚａｎｄｅ）ら（Ｂ．Ｍ．Ｉ．ヴァン・デ・ザンデ（Ｖａｎ  ｄｅｒ  Ｚａｎｄｅ）、Ａ．Ｃ．ニューカーク（Ａ．Ｃ．Ｎｉｅｕｗｋｅｒｋ）、Ｍ．ヴァン・ダーゼン（Ｍ．ｖａｎ  Ｄｅｕｒｚｅｎ）、Ｃ．Ａ．レンダース（Ｃ．Ａ．Ｒｅｎｄｅｒｓ）、Ｅ．ペーテルス（Ｅ．Ｐｅｅｔｅｒｓ）、Ｓ．Ｊ．ローゼンダール（Ｒｏｏｓｅｎｄａａｌ）の、Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  ｔｏｗａｒｄｓ  ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｆｏｉｌｓ、ＳＩＤ  ０３  Ｄｉｇｅｓｔ、ｎｏ．１４．２）が、かかる方法を開示しているが、そこでは、パターン化は、リソグラフィマスクを通して材料を露光することによって達成される。前記方法は、２つの露光ステップ、すなわちマスクと、位相差フィルムを適用する前の、偏光されたＵＶ光を用いた光配向層のフラッド露光とのステップからなり、その後、反応性ＬＣモノマーが、従来のコーティング技術によってＬＣＤ上に施される。マイクロ構造化は、異なる領域（画素）を異なる温度で露光し、このようにして光学的特性を調節することによって、実行することができる。
【０００４】
しかしながら、これらのリソグラフィ技術は、かなり複雑な方法である。行うべき多数のステップおよび必要とされる精度は、かなりの時間および予算を費やす方法に帰着する。
【０００５】
本発明の目的の１つは、それほど複雑ではない、液晶のマイクロ構造化のための代替解決法を提供することである。この目的は、メソゲンまたはメソゲン混合物が対象基板上に接触印刷されて、前記基板が配向層を有する方法によって達成される。
【０００６】
接触印刷は、たとえばスタンプ台からのインクで覆われたスタンプを基板と接触させて、インクを基板に転写することを伴う。これは、たとえばフレキソ印刷、オフセット、スクリーン印刷、またはタンポン印刷などの大規模な方法を含む。スタンプ、インク、基板および印刷条件の異なる組み合わせをこの方法で用い、結果として、異なる特性および／または用途を備えたモノドメイン（欠陥のない）構造体をもたらすことができる。
【０００７】
下記において、この方法の材料、方法ステップおよび印刷された基板のいくつかの用途の詳細が提供される。
【０００８】
メソゲンまたはメソゲン混合物
用語「メソゲン」または「液晶」は、１つまたは複数の（半）剛性の棒状か、バナナ状か、板状か、またはディスク状のメソゲン基、すなわち液晶相挙動を示す能力を備えた基を含む材料または化合物を示すために用いられる。棒状または板状の基を備えた液晶化合物もまた、当該技術分野において「カラミティック」液晶として周知である。ディスク状の基を備えた液晶化合物もまた、当該技術分野において「ディスコティック」液晶として知られている。以下において、用語「液晶」または「メソゲン」は、別に明記されていなければ、区別なく用いられる。
【０００９】
固体および液体状態間にわたって、多くのタイプの液晶相が当該技術分野において周知であり、それらの全てを本発明で用いることができる。たとえば、ネマチック相では、分子は、配向秩序は有するが、位置秩序は有しない。このタイプの液晶相は、ＬＣＤ技術において、とりわけ位相差板用に用いられる。キラルネマチックまたはコレステリック液晶は、ネマチック分子からなるが、この場合には、分子は、ある層から次の層へわずかにねじれ、結果としてらせん形成をもたらす。本発明にキラル混合物を用いることによって、印刷された領域にらせん構造がもたらされる。スメクチック相では、分子は、ネマチックの一般的な配向秩序を維持するが、しかしまた、層または平面に配向する傾向がある。スメクチック液晶は、偏光子に適用することができる。液晶分子は、その異方性特性ゆえに、複屈折である。異なるタイプの液晶およびそれらの相のより詳細な説明については、コリングズＰ．Ｊ．（Ｃｏｌｌｉｇｓ  Ｐ．Ｊ．）、パテールＪ．Ｓ．（Ｐａｔｅｌ  Ｊ．Ｓ．）（編集者）の「Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ」、Ｗｉｌｅｙ−ＶＣＨ、ワインハイム（Ｗｅｉｎｈｅｉｍ）、１９９８年が、参照できる。
【００１０】
さらに、サーモトロピックおよびリオトロピック液晶の区分がある。サーモトロピック液晶は、高温で等方相を有し、冷めるとその異方性の液晶相を示す。リオトロピック液晶は、溶剤の影響下でその液晶相を示す。メソゲン基を含む化合物または材料は、必ずしもそれら自身、液晶相を示すことができる必要はない。それらは、他の化合物との混合物においてのみ液晶相挙動を示すこともまたあり得る。
【００１１】
適切な反応性メソゲンの例は、アクリレート、メタクリレート、エポキシ、オキセタン、ビニルエーテル、スチレンおよびチオール−エン基を含むものである。適切な例が、たとえば国際公開第０４／０２５３３７号パンフレットに説明されているが、その内容は、重合可能メソゲン化合物および重合可能液晶材料としてその中で呼ばれている反応性メソゲンに関して、参照によって本明細書に援用されている。また、反応性メソゲンの混合物を用いることができる（Ｍｅｒｃｋ  Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｍｅｓｏｇｅｎｓ、Ｂｒｉｇｈｔｅｒ  ｃｌｅａｒｅｒ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ、２００４年）。また、反応性および非反応性メソゲンの混合物を用いることができる。
【００１２】
適切な非反応性メソゲンの例は、メルク（Ｍｅｒｃｋ）から入手可能なものであり、たとえばメルク（Ｍｅｒｃｋ）の製品フォルダであるリクリスタル（Ｌｉｃｒｉｓｔａｌ）（登録商標）電子光学ディスプレイ用液晶混合物（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｍｉｘｔｕｒｅｓ  ｆｏｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｏｐｔｉｃ  Ｄｉｓｐｌａｙｓ）（２００２年５月）に説明されており、またその内容は、非反応性メソゲンに関して、参照により本明細書に組み込まれている。高分子分散型ＬＣ（ＰＤＬＣ）において、たとえばＴＬ２０５（メルク、ダルムシュタット（Ｍｅｒｃｋ、Ｄａｒｍｓｔａｄｔ））などのハロゲン化メソゲンか、またはたとえばＥ７（メルク、ダルムシュタット（Ｍｅｒｃｋ、Ｄａｒｍｓｔａｄｔ））などのシアノビフェニルを用いることができる。また、非反応性メソゲンの混合物を用いることができる。
【００１３】
特定の官能性のための添加剤を、メソゲンまたはメソゲン混合物に加えることができる。たとえば、染料、二色性染料、二色性蛍光染料等を加えることができる。
【００１４】
基板
基板は、基本的に、ガラスから紙または重合体まで変わる任意の材料にすることができる。対象基板は、メソゲンの方向を合わせるための配向層を有する。この配向層は、対象基板を処理することによってか、または配向のためにそれら自体は処理できない他のタイプの基板（たとえば紙）に、処理された上部層を適用することによって、作成することができる。対象基板の処理は、面配向（基板と平行）か、ホメオトロピック配向（基板に垂直）か、または印刷された領域に異方性特性を生成する、基板上に印刷されたインクの傾斜配向をもたらすことができる。配向層を作成するために、たとえば柔らかい布でラビングされる重合体を用いて、面配向をもたらすことができる。たとえばポリビニルアルコールは、水中におけるその溶解性ゆえに、処理された上部層を紙の上に作成するのに非常に適している。ポリイミド（ＰＩ）は、その耐薬品性ゆえに、ＬＣＤ技術における基板として広く用いられている。基板の機械的なラビングに加えて、光学的にか、または光配向、エンボシング、自己集合単分子層などを用いることによって、配向層を作成することができる。
【００１５】
本発明の好ましい実施形態において、基板は、電極を含む。電極（または電界）を含むことによって、スイッチング可能な構造体を得ることができる。これらのスイッチング可能な構造体は、とりわけ、あるセキュリティ機能またはＰＤＬＣにとって有利になり得る。
【００１６】
本発明の別の好ましい実施形態において、配向層は、２〜２００ｎｍの周期性を備えた一軸成分を含む。かかる配向層は、たとえば、ＰＩのラビングによってかまたはエンボシングによって達成することができ、またスイッチング可能な構造体にとって有利になり得る。
【００１７】
スタンプ台
スタンプ台の必要な特性は、用いられる特定の接触印刷技術に依存して異なる。当業者は、異なる接触印刷技術のそれぞれのためのスタンプ台の必要な特性を認識している。本発明の好ましい実施形態において、メソゲンまたはメソゲン混合物は、スタンプ台上で予め配向されている。これは、配向されたメソゲンを備えたスタンプ台を用いることによって、達成することができる。このスタンプ台は、たとえば、上記のように、スタンプ台として（またはスタンプ台における上部層として）ラビングされた重合体を用い、かつ前記ラビングされた重合体のスタンプ台上に液晶層を単にコーティングすることによって、得ることができる。
【００１８】
スタンプ
スタンプは、一般に、ゴム材料で作製される。なぜなら、ゴムは、基板との等角の接触を提供し、剛性および／または非平面基板を用いることを可能にするからである。任意のタイプのゴムを、もしそれがインクと親和性を有するならば、用いることができる。本発明の好ましい実施形態において、隆起した画像領域を備えた軟性エラストマースタンプが用いられる。スタンプにおける隆起した画像領域が、あるパターンを印刷する機会を提供するのに対して、隆起した画像領域なしでは、基板は、インクで完全に覆われるようになる。軟性エラストマー材料は、たとえばポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）にすることができる。一般に、任意の化学的に架橋されたゴム、熱可塑性エラストマー、または熱可塑性加硫物を用いることができる。
【００１９】
好ましい実施形態において、メソゲンまたはメソゲン混合物は、スタンプにおいて予め配向される。これは、メソゲンの優越方位をもたらすスタンプによって、達成することができる（このスタンプは、「基板」の節において上記で説明したように、１つまたは複数の配向層でスタンプを処理することによって、得ることができる）。
【００２０】
方法
本発明による接触印刷の方法は、一般に、次のステップからなる。すなわち、スタンプのインク付け、スタンプを基板と接触させることによる対象基板の印刷、およびスタンプの取り除きである。これは、数百ナノメートルまたはさらにミクロンのオーダの典型的な厚さを有する、メソゲンの構造層を結果としてもたらす。上記のように、転写されたメソゲンは、反応性、非反応性液晶分子、および他の追加の官能基を含むことができる。
【００２１】
スタンプの好ましい実施形態による、隆起した画像領域を備えたエラストマースタンプが用いられる場合には、スタンプ台としてメソゲン材料の薄層を用いて、このスタンプをメソゲンまたはメソゲン化合物でインク付けすることができる。スタンプは、スタンプ台と接触された後、取り除かれる。このようにして、メソゲンは、スタンプの隆起領域へのみ転写され、メソゲンは、基板上で、スタンプの画像の形状でのみ存在する。
【００２２】
好ましい実施形態において、メソゲンまたはメソゲン混合物は、印刷ステップ中またはその後で、重合される。反応性インクの場合に、重合は、対象基板へのインクの転写後（スタンプが既に取り除かれたとき）に実行できるが、しかし重合はまた、印刷された領域のより平坦な上端部を得るために、スタンプが基板とまだ接触している間に行うこともできる。スタンプを取り除いた後、印刷された領域の上端部は、一般に空気と接触し、その結果として、ＬＣ分子は、それらの方向を変化させる傾向がある。したがって、これが発生するのを防ぐために、スタンプを取り除く前に、分子を重合（固定）させるのが好ましい。重合は、たとえば、熱または光で起こすことができる。しかるべき開始剤（当業者には周知である）を反応性メソゲンに加える必要がある。これが、配向性およびしたがって液晶材料の全ての異方性特性を固定し、結果として安定した重合体構造をもたらす。重合速度を制御するために、抑制剤を加えることができる。
【００２３】
処理条件は変化する可能性があり、インクの転写は、異なる力、時間および温度で行うことができる。全方法は、インクの特性が許すならば、室温で行なうことができる。高温での処理は、非常に粘性のあるインクのインク転写を容易にすることができる。非常に粘性のあるインクのインク転写を容易にするための代替は、それらを他のインクと混合するか、または溶剤を用いることである。さらに、界面活性剤または他の添加剤を包含することは、印刷された領域の配向、形状およびトポロジーならびに／または粘性の所望の特性を得るための助けになり得る。当業者は、かかるインク組成物を認識している。
【００２４】
本発明の液晶パターン化構造体は、ＬＣＤのためのパターン化された位相差板として、または発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイの四分の一波長板および偏光子として用いることができる。光が複屈折層を通過するときに、その偏光状態が変化する。複屈折および厚さを適切に選択することによって、四分の一波長板（直線から円偏光に、または逆に変化するための）または二分の一波長板（偏光回転子）を作製することが可能である。
【００２５】
同様の方法で、染料（二色性、蛍光等）を含む吸収方法またはキラルドーパントを含む非吸収方法（コレステリックフィルタ）に基づいて、カラーフィルタをパターン化することもまた可能である。
【００２６】
パターン化電極を備えた基板における非反応性液晶のパターン化はまた、スイッチング可能な個々の画素の直接印刷によるＬＣＤの生成に用いることができる（印刷可能ディスプレイ）。
【００２７】
ディスプレイの分野に加えて、他の用途にもまた言及することができる。たとえば、重合体電子デバイス（プラスチックエレクトロニクス）の作製に、本発明によるパターン化ＬＣ構造体を用いることである。なぜなら、本発明を用いれば、液晶半導体をパターン化する一方で、その配向および方位を保持できるからである。この後者の特徴は、ＬＥＤ、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）等に非常に有用になり得る。
【００２８】
また、刺激に応答するマイクロマシンシステム（ＭＥＭＳ）または類似システムの実現においてこれらの構造体を用いることが、可能である。より具体的には、印刷技術は、湿度、光、ｐＨ、電界または磁界等に応答する液晶重合体に基づいたＭＥＭＳにおいて、非常に有用である。
【００２９】
本発明のパターン化構造体はまた、セキュリティシステムで用いることができる。セキュリティ機能は、３つのレベルの検査を有することができる。すなわち、（１）肉眼での検査、（２）単純な道具を用いた検査、および（３）より精巧な道具を用いた検査である。本発明を用いれば、３つのレベル全てで検査できる構造体を、作製することができる。たとえば、もしコレステリックがメソゲンまたはメソゲン混合物（道具なしで可視の）に含まれていれば、第１レベルの検査は、視角に関連する、反射色、および色の変化に基づいて、パターン化構造体それ自体を検査することである。第２レベルの検査は、（たとえば偏光子などの単純な道具を用いた）メソゲンの位相差または偏光効果に基づくことができる。また、二色性を生じるために、二色性染料または二色性蛍光染料を含むことができる。第３レベルの検査のために、非常に多くの異なる道具を用いることができる。たとえば、かかる精巧な第３レベルの検査の道具は、ＬＣのテクスチャを容易に目に見えるようにする助けとなる偏光顕微鏡にすることができる。追加的な偏光効果をもたらす対象基板として、たとえば光配向層を用いることによって、追加的なセーフティ機能を容易に含むことができる。
【００３０】
また、透過型、反射型、および半透過型セキュリティシステムのための機能は、本発明による方法を用いて生成することができる。透過型システムでは、セキュリティ機能部は、透明基板上に印刷され、第２レベルの検査は、たとえば２つの交差偏光子で実行される。半透過型または反射型システムの場合には、印刷は、それぞれ半透明または完全反射型の鏡面に行なわれる。目視検査は、単一の偏光子で実行できる。
【００３１】
実施例および比較実験
実施例（１〜６）ならびに比較実験ＢおよびＣは、次のスタンプおよびスタンプ台を用いる。
【００３２】
印刷スタンプ
フォトリソグラフィで作製されたシリコンマスタが用いられた。マスタは、スタンプの除去を容易にするために、フッ素で処理された。ＰＤＭＳ前駆物質（シルガード（Ｓｙｌｇａｒｄ）１８４、ダウコーニング（ＤＯＷ  Ｃｏｒｎｉｎｇ））およびその硬化剤が、９／１の比率で混合され、空気を除去するために排気された。ＰＤＭＳは、マスタ上に施され、硬化された（７０℃で２４時間）。ＰＤＭＳスタンプは、スタンプをより親水性にするために、酸素プラズマで処理された。
【００３３】
スタンプ台
きれいなガラス基板が、スピンコーティングを用いて、インク層でコーティングされた。たとえばインクの粘性に依存して、溶剤が用いられたり用いられなかったりした。比較実験Ｂで用いられたような非液晶の（メス）アクリレートの場合には、エタノールが溶剤として用いられた。比較実験Ｃおよび実施例１において用いられたような非反応性液晶の場合には、溶剤は用いられなかった。反応性液晶の（メス）アクリレート（実施例２〜６）の場合には、ｐ−キシレンが、溶剤として用いられた。
【００３４】
比較実験
比較実験Ａ
用いられた反応性メソゲンは、メルク（Ｍｅｒｃｋ）のＲＭ２５７であり、１重量％の光開始剤（イルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）３６９、チバガイギー（Ｃｉｂａ  Ｇｅｉｇｙ））および０．２５重量％の抑制剤（ヒドロキノン）と混合された。基板として、ガラス上のラビングされたポリイミド（ＰＩ）が用いられた。反応性メソゲンの薄層が、メソゲンの溶剤としてｐ−キシレンを用いて、スピンコーティングにより、ラビングされたＰＩ上に施された。マスク（２０ミクロンのピッチの格子）が用いられ、マスクの位置合わせの後、ＵＶ光の露光が実行された。続いて、未反応のメソゲンが、室温でｐ−キシレンを用いてエッチングすることにより除去された。レリーフ構造の複屈折直線格子が得られた。光学顕微鏡（交差偏光子）を用いた検査は、格子が、配向され重合された液晶のモノドメイン構造を有すること、すなわち、交差偏光子間のサンプルの回転が、暗状態および明状態に帰着したことを、明らかにした。
【００３５】
リソグラフィで作製された構造体は、適切な配向および光学特性を示す。しかしながら、これらの構造体を作製する手順は、労力を要し、バッチ式で、遅い。さらに、作製手順を複雑にするエッチング手順が、必要とされる。
【００３６】
比較実験Ｂ
ペンタエリスリトールテトラアクリレート（アルドリッチ（Ａｌｄｒｉｃｈ）、４０、８２６−３）、ペンタエリスリトールトリアクリレート（アルドリッチ（Ａｌｄｒｉｃｈ）、２４、６７９−４）またはトリエチレングリコールジアクリレート（ポリサイエンス（Ｐｏｌｙｓｃｉｅｎｃｅｓ）１６８０−２１−３）が、ＵＶ開始剤（イルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）１８４、チバガイギー（Ｃｉｂａ  Ｇｅｉｇｙ））と混合された。ＰＤＭＳスタンプが、正方形のアレイ（４０ミクロン周期、１０×１０ミクロン）および直線のアレイ（４０ミクロン周期、１０ミクロン幅）からなるレリーフ構造体を備えて作製された。スタンプは、スタンプ台を用いてインク付けされ、印刷は、室温で実行された。様々な基板（ＰＭＭＡ、ガラス、ガラス上のＰＩ、ガラス上のラビングされたＰＩ）が用いられた。印刷の後、マイクロ構造体は、紫外線光で重合された。模様の典型的な例が、図１に示されている（光学顕微鏡検査、ＡＦＭ）。非液晶インクを用いたこれらの模様は、複屈折を示さず、材料の配向は観察されなかった。
【００３７】
比較実験Ｃ
非反応性液晶（Ｅ７、メルク（Ｍｅｒｃｋ））が、印刷インクとして用いられた。印刷は、比較実験Ｂにおけるように実行された。様々な基板（ガラス、ガラス上のＰＩ）が用いられた。模様の典型的な例が、図２に示されている（光学顕微鏡検査、交差偏光子）。模様は、上記の顕微鏡写真に示されているように、複屈折を示した。しかしながら、液晶は配向されなかった。すなわち、交差偏光子間におけるサンプルの回転は、暗状態および明状態に帰着しなかった。
【００３８】
実施例１
非反応性液晶（Ｅ７、メルク（Ｍｅｒｃｋ））が、印刷インクとして用いられた。印刷は、比較実験Ｂにおけるように実行された。基板として、ガラス上のラビングされたＰＩが用いられた。ＰＩ（オプトマ（Ｏｐｔｏｍｅｒ）ＡＬ１０５１、ＪＳＲエレクトロニクス（ＪＳＲ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ））が、基板上にスピンコーティングされ、続いて、８０℃で５分間、および１８０℃で９０分間ベーキングされた。模様の典型的な例が、図２に示されている（光学顕微鏡検査、交差偏光子）。図３で見て取ることができるように、模様は、複屈折を示した。また、模様は、平坦で配向されたモノドメイン構造を示した。すなわち、交差偏光子間におけるサンプルの回転は、暗状態および明状態に帰着した。
【００３９】
実施例２
用いられた反応性メソゲンは、メルク（Ｍｅｒｃｋ）のＲＭ２５７であり、１重量％の光開始剤（イルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）３６９、チバガイギー（Ｃｉｂａ  Ｇｅｉｇｙ））と混合された。スタンプ台におけるスタンプのインク付けは、８０℃で実行され、印刷もまた、この温度で実行された。基板として、ガラス上のラビングされたＰＩが用いられた。印刷の後、サンプルは、窒素雰囲気中でのＵＶ光への暴露によって重合された。模様の典型的な例が、図４に示されている（光学顕微鏡検査、交差偏光子）。模様は、顕微鏡写真に示されているように、複屈折を示す。また、模様は、平坦で配向されたモノドメイン構造を示す。すなわち、交差偏光子間におけるサンプルの回転は、暗状態および明状態に帰着する。
【００４０】
実施例３
用いられた反応性メソゲンは、メルク（Ｍｅｒｃｋ）のＲＭＭ７７であり、１重量％の光開始剤（イルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）３６９、チバガイギー（Ｃｉｂａ  Ｇｅｉｇｙ））と混合された。スタンプ台におけるスタンプのインク付けは、８０℃で実行され、印刷もまた、この温度で実行された。基板として、ホメオトロピックＰＩ（ニッサンポリイミドバーニッシュ（Ｎｉｓｓａｎ  Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ  Ｖａｒｎｉｓｈ）、７５１１Ｌ）でコーティングされたガラスと同様に、ガラスが（オゾン処理後に）用いられた。印刷の後、サンプルは、窒素雰囲気中でのＵＶ光への暴露によって重合された。模様の典型的な例が、図５に示されている（光学顕微鏡検査、交差偏光子）。模様は、交差偏光子間の光学顕微鏡では見えなかった（図５の右の写真）。位相コントラスト画像は、模様が作成されたことを示した（図５の左の写真）。また、模様は、視射角において交差偏光子間で見えるようになった。これは、模様が、ホメオトロピックモノドメイン構造を有することを示す。
【００４１】
実施例４
反射性表面が、きれいなガラス基板上への銀の蒸着によって作製された。その後、ラビングされたＰＩ層が、鏡面上にコーティングされた。用いられた反応性メソゲンは、メルク（Ｍｅｒｃｋ）のＲＭ２５７であり、１重量％の光開始剤（イルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）３６９、チバガイギー（Ｃｉｂａ  Ｇｅｉｇｙ））と混合された。スタンプ台におけるスタンプのインク付けは、８０℃で実行され、印刷もまた、この温度で実行された。印刷の後、サンプルは、窒素雰囲気中でのＵＶ光への暴露によって重合された。模様の典型的な例が、図６に示されている（光学顕微鏡検査）。模様は、顕微鏡写真に示されているように、複屈折を示した。また、模様は、平坦で配向されたモノドメイン構造を示した。すなわち、単一の偏光子を用いた反射モードにおけるサンプルの回転は、暗状態および明状態に帰着した。
【００４２】
実施例５
ＲＭ２５７およびＲＭ８２を重量比４／１で含む反応性メソゲン混合物が、キラルドーパントＬＣ２５７と組み合わせて用いられ（全てメルク（Ｍｅｒｃｋ）製）、１重量％の光開始剤（イルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）３６９、チバガイギー（Ｃｉｂａ  Ｇｅｉｇｙ））と混合された。異なる（反射）色を生成するために、それぞれ５．８、５．２、４．７および４．４重量％のドーパントを含む異なる４つの混合物が生成された。スタンプ台におけるスタンプのインク付けは、８０℃で実行され、印刷もまた、この温度で実行された。基板として、ラビングされたＰＩでコーティングされたガラスが用いられた。印刷の後、サンプルは、窒素雰囲気中でのＵＶ光への暴露によって重合された。模様の典型的な例が、図７に示されている。模様は、混合物に用いられるキラルドーパントの量に依存する明るい（青、緑または赤）色を示した。模様はまた、視射角での検査で色ずれを示した。さらに、図８で示されているように、模様は、円偏光二色性を示した。
【００４３】
実施例６
用いられた反応性メソゲンは、メルク（Ｍｅｒｃｋ）のＲＭ２５７であり、１重量％の光開始剤（イルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）３６９、チバガイギー（Ｃｉｂａ  Ｇｅｉｇｙ））と混合された。また、１重量％の蛍光染料（クマリン（Ｃｏｕｍａｒｉｎ）３０）が、混合物に加えられた。スタンプ台におけるスタンプのインク付けは、８０℃で実行され、印刷もまた、この温度で実行された。基板として、ガラス上のラビングされたＰＩが用いられた。印刷の後、サンプルは、窒素雰囲気中でのＵＶ光への暴露によって重合された。模様は、平坦で配向されたモノドメイン構造を有した。模様はまた、吸収および放射の両方で線二色性（蛍光）を示した。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】模様の典型的な例が、図１に示されている（光学顕微鏡検査、ＡＦＭ）。
【図２】模様の典型的な例が、図２に示されている（光学顕微鏡検査、交差偏光子）。
【図３】図３で見て取ることができるように、模様は、複屈折を示す。
【図４】模様の典型的な例が、図４に示されている（光学顕微鏡検査、交差偏光子）。
【図５】模様の典型的な例が、図５に示されている（光学顕微鏡検査、交差偏光子）。
【図６】模様の典型的な例が、図６に示されている（光学顕微鏡検査）。
【図７】模様の典型的な例が、図７に示されている。
【図８】図８で示されているように、模様は、円偏光二色性を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年10月4日(2006.10.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にメソゲンまたはメソゲン混合物を適用することによって、前記基板をナノ構造化またはマイクロ構造化するための方法であって、隆起した画像領域を備えたスタンプを用いて、前記メソゲンまたはメソゲン混合物が前記対象基板上に接触印刷され、前記基板が配向層を有する方法。
【請求項２】
前記メソゲンまたはメソゲン混合物が、隆起した画像領域を備えた軟性エラストマースタンプを用いることによって接触印刷される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
異なるメソゲンまたはメソゲン混合物が、互いの隣りまたは互いの上に印刷される、請求項１〜２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４】
前記メソゲンまたはメソゲン混合物が、非液晶モノマーの存在下で、液晶、液晶モノマー、それらの混合物を、全て任意に含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記メソゲンまたはメソゲン混合物が、前記印刷ステップの前に予め配向される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記メソゲンまたはメソゲン混合物が、スタンプ台において予め配向される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記メソゲンまたはメソゲン混合物が、前記スタンプにおいて予め配向される、請求項５〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記軟性エラストマースタンプが、配向され隆起した画像領域を有する、請求項２に記載の方法。
【請求項９】
前記メソゲンまたはメソゲン混合物が、前記印刷ステップ中またはその後で重合される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記基板が電極を含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記配向層が、２〜２００ｎｍの周期性を備えた一軸成分を含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
基板および配向されたメソゲンまたはメソゲン混合物を含み、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法を用いて得ることができるナノ構造体またはマイクロ構造体。
【請求項１３】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）またはＬＣＤの部品における、請求項１２に記載の構造体の使用。
【請求項１４】
プラスチックエレクトロニクス（の部品）における、請求項１２に記載の構造体の使用。
【請求項１５】
セキュリティシステムにおける、請求項１２に記載の構造体の使用。
【国際調査報告】
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