(57)【要約】  光学体の作製方法を開示する。方法は、第一コレステリック液晶ポリマー、第二のコレステリック液晶モノマー、この第二のコレステリック液晶モノマーの一部から形成される第二のコレステリック液晶ポリマー、および溶媒を含む混合物を基板上に塗布するステップを含む。第一コレステリック液晶ポリマーは、第二のコレステリック液晶ポリマーとは異なる。次いで第一層、第二層、およびこの第一層と第二層との間に配置される第三層を含む光学体をこの混合物から形成するステップがある。第一層は、第一コレステリック液晶ポリマーの大部分を含む。第二層は、第二のコレステリック液晶モノマーの大部分を含む。第三層は、第二のコレステリック液晶ポリマーを含む。
2008501147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学体の作製方法であって、
第一のコレステリック液晶ポリマー、第二のコレステリック液晶モノマー、前記第二のコレステリック液晶モノマーの一部から形成される第二のコレステリック液晶ポリマー、および溶媒を含む混合物を基板上に塗布するステップであって、前記第一のコレステリック液晶ポリマーは前記第二のコレステリック液晶ポリマーとは異なるステップと、
第一層、第二層、および前記第一層と前記第二層との間に配置される第三層を備えた光学体を前記混合物から前記基板上に形成するステップであって、前記第一層が前記第一のコレステリック液晶ポリマーの大部分を含み、前記第二層が前記第二のコレステリック液晶モノマーの大部分を含み、かつ前記第三層が前記第二のコレステリック液晶ポリマーを含むステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記基板上に前記混合物を塗布するステップの前に、前記第二のコレステリック液晶モノマーの一部を重合して前記第二のコレステリック液晶ポリマーを形成するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記基板上に前記混合物を塗布するステップの後に、前記第二のコレステリック液晶モノマーの一部を重合して前記第二のコレステリック液晶ポリマーを形成するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記基板上に第一層および第二層を形成するステップが、前記混合物から前記溶媒の少なくとも一部を除去することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記基板上に前記第一層および前記第二層を形成した後に前記第二のコレステリック液晶モノマーを硬化するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
光学体を形成するステップの前に、前記第二のコレステリック液晶モノマーの少なくとも一部を重合して前記第二のコレステリック液晶ポリマーを形成するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
光学体の作製方法であって、
第一のコレステリック液晶ポリマー、第二のコレステリック液晶モノマー、前記第二のコレステリック液晶モノマーの一部から形成される第二のコレステリック液晶ポリマー、および溶媒を含む混合物を基板上に塗布して被覆基板を形成するステップであって、前記第一の液晶ポリマーが前記第二のコレステリック液晶ポリマーとは異なるステップと、
前記被覆基板を加熱して前記溶媒の少なくとも一部を除去するステップと、
前記被覆基板を硬化して部分硬化被覆基板を形成するステップと、
前記部分硬化被覆基板を加熱して配向光学体を形成するステップと
を含む方法。
【請求項８】
前記配向光学体を硬化して硬化光学体を形成するステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
可視光線が前記配向光学体を透過するとき前記配向光学体が少なくとも２００ｎｍの円偏光の帯域幅を反射する、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記基板上に前記混合物を塗布するステップの前に、前記第二のコレステリック液晶モノマーの一部を重合して前記第二のコレステリック液晶ポリマーを形成するステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記基板上に前記混合物を塗布するステップの後に、前記第二のコレステリック液晶モノマーの一部を重合して前記第二のコレステリック液晶ポリマーを形成するステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
前記被覆基板を加熱するステップによって、前記第一のコレステリック液晶ポリマーが、前記第二のコレステリック液晶モノマーから少なくとも部分的に分離される、請求項７に記載の方法。
【請求項１３】
前記被覆基板を硬化して部分硬化被覆基板を形成するステップが、前記第二の液晶モノマーを部分架橋する、請求項７に記載の方法。
【請求項１４】
前記部分硬化被覆基板を加熱して配向光学体を形成するステップが、前記第一のコレステリック液晶ポリマーを前記第二のコレステリック液晶モノマーからさらに分離する、請求項７に記載の方法。
【請求項１５】
前記部分硬化被覆基板を加熱して配向光学体を形成するステップが、前記第二のコレステリック液晶ポリマーに、前記第一のコレステリック液晶ポリマーの大部分を含む層と前記第二のコレステリック液晶モノマーの大部分を含む層との間に層を形成させる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
光学体の作製方法であって、
第一のコレステリック液晶ポリマー、第二のコレステリック液晶モノマー、前記第二のコレステリック液晶モノマーから形成される第二のコレステリック液晶ポリマー、および溶媒を含む混合物を基板上に塗布して被覆基板を形成するステップであって、前記第一の液晶ポリマーが前記第二のコレステリック液晶ポリマーとは異なるステップと、
前記混合物から光学体を形成するステップであって、光が前記光学体を透過するとき前記光学体が円偏光を反射するステップと
を含む方法。
【請求項１７】
光学体を形成するステップが、光がその光学体を透過するとき少なくとも２００ｎｍの光の帯域幅を反射する光学体を形成することを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
光学体を形成するステップが、光がその光学体を透過するとき少なくとも３００ｎｍの光の帯域幅を反射する光学体を形成することを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
光学体を形成するステップが、光がその光学体を透過するとき少なくとも４００ｎｍの光の帯域幅を反射する光学体を形成することを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
光学体を形成するステップが、光がその光学体を透過するとき少なくとも３つの極大値を有する反射スペクトルを有する光学体を形成することを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
光学体を形成するステップが、右回りまたは左回りのいずれかの円偏光の少なくとも７５％を反射する光学体を形成することを含む、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コレステリック液晶を含有する光学体に関する。本発明はまた、３層以上のコレステリック液晶またはコレステリック液晶前駆物質により形成される反射型光学偏光子に関する。具体的には本発明は、基板上に単一の塗料組成物を有する３層以上のコレステリック液晶層を形成するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
偏光子やミラーなどの光学装置は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を含めた様々な用途に有用である。液晶ディスプレイは、大まかには２つのカテゴリー、すなわち光がディスプレイパネルの後ろ側から与えられるバックリット型（例えば透過型）ディスプレイと、光がディスプレイの前面（例えば周辺光）から与えられるフロントリット型（例えば反射型）ディスプレイとに分類される。これら２種類のディスプレイモードを組み合わせて、例えば薄暗い光の条件下において逆光で照らすことができ、また明るい周辺光下で読書することができる半透過型ディスプレイを形成することができる。
【０００３】
従来のバックリット型ＬＣＤは一般に吸収型偏光子を使用しており、１０％未満の光の透過率を有することができる。従来の反射型ＬＣＤもまた吸収型偏光子を使用しており、一般に２５％未満の反射率を有する。これらディスプレイの低透過率または反射率は、ディスプレイコントラストおよび明るさを減じ、高電力消費を必要とする可能性がある。
【０００４】
反射型偏光子は、ディスプレイおよび他の用途に使用するために開発されてきた。反射型偏光子は、或る偏光の光を選択的に透過し、かつ直交する偏光を有する光を選択的に反射する。反射型偏光子は、比較的大量の光を吸収することなく光を透過し反射することが好ましい。好ましくは反射型偏光子は、その透過偏光に対してせいぜい１０％の吸収を有する。多くの光学装置は広範囲の波長にわたって動作し、その結果、その反射型偏光子もまた一般にその広い範囲の波長にわたって動作しなければならない。選択反射ミラーとして使用する場合、そのような光学装置もまた広い波長範囲にわたって動作しなければならない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
広くは本発明は、コレステリック液晶を含有する光学体およびそれらの製造、ならびに反射型偏光子、選択反射ミラーなどの光学装置におけるそれらコレステリック液晶の使用に関する。基板上に単一の塗料組成物を有する３層以上のコレステリック液晶層を形成するための方法および装置について記述する。
【０００６】
光学体の作製方法について記述する。方法には、第一のコレステリック液晶ポリマー、第二のコレステリック液晶モノマー、この第二のコレステリック液晶モノマーから形成される第二のコレステリック液晶ポリマー、および溶媒を含む混合物を基板上に塗布するステップが含まれる。その第一のコレステリック液晶ポリマーは、その第二のコレステリック液晶ポリマーと異なる。次いでこの混合物から第一層、第二層、およびこの第一層と第二層との間に配置される第三層を含む光学体を形成するステップがある。この第一層は、第一のコレステリック液晶ポリマーの大部分を含む。この第二層は、第二のコレステリック液晶モノマーの大部分を含む。この第三層は、第二のコレステリック液晶ポリマーを含む。
【０００７】
別の例示的実施形態では光学体の作製方法には、第一のコレステリック液晶ポリマー、第二のコレステリック液晶モノマー、この第二のコレステリック液晶モノマーから形成される第二のコレステリック液晶ポリマー、および溶媒を有する混合物を基板上に塗布して被覆基板を形成するステップが含まれる。その第一のコレステリック液晶ポリマーは、その第二のコレステリック液晶ポリマーと異なる。この被覆基板を加熱してその溶媒の一部を除去する。この被覆基板を硬化して部分硬化被覆基板を形成する。次いでこの部分硬化被覆基板を加熱して配向光学体を形成する。
【０００８】
さらなる例示的実施形態では光学体の作製方法には、第一のコレステリック液晶ポリマー、第二のコレステリック液晶モノマー、この第二のコレステリック液晶モノマーから形成される第二のコレステリック液晶ポリマー、および溶媒を有する混合物を基板上に塗布して被覆基板を形成するステップが含まれる。被覆基板を形成するこの第一のコレステリック液晶ポリマーは、その第二のコレステリック液晶ポリマーとは異なる。次いで光学体をその混合物から形成する。この光学体は、光がその光学体を透過するとき円偏光を反射する。
【０００９】
本発明の上記概要は、それぞれに開示される実施形態または本発明のあらゆる具体化について記述するものではない。下記の図、発明の詳細な説明、および実施例は、それらの実施形態をより具体的に示す。
【００１０】
本発明は、添付の図面と関連した本発明の様々な実施形態の下記の詳細な説明を考慮することにより、より完全に理解することができる。
【００１１】
これらの図面は必ずしも一定の比率で縮尺されてはいない。図面は、特許請求される本発明の例示的実施形態を描いたものである。特にこれらの図面中で示す層は、必ずしも一定の比率で縮尺されていない。本発明は様々な修正形態および代替形態に修正可能だが、それらの特定なものを例によりこれら図面中に示し、かつ詳細に記述することにする。しかし本発明を、記述される特定の実施形態に限定するべきでないことは理解されたい。それどころか本発明は、本発明の精神および範囲内にあるすべての修正形態、等価形態、および代替形態を包含するはずである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、光学体（光学フィルムなど）およびそれらの製造、ならびに反射型偏光子、選択反射ミラー、太陽光制御フィルム、および光学式ディスプレイ（例えば液晶ディスプレイ）などの光学装置中でのそれら光学体の使用に応用できると考えられる。本発明はまた、コレステリック液晶を含有する光学体に関する。本発明はそれだけには限定されないが、下記で提供する実施例の考察を通じて本発明の様々な態様の理解が得られるはずである。
【００１３】
次に定義する用語については別の定義が特許請求の範囲中、あるいは本明細書中で与えられない限り、これらの定義が適用されるものとする。
【００１４】
用語「層」とは、単一の物理的厚さまたは単一の光学的厚さを含むものと理解することにする。単一の物理的厚さは、明瞭な境界層を含むこともでき、また例えば層間の組成勾配などの不明瞭な境界層を含むこともできる。単一の光学的厚さは、例えば或る波長範囲についての光の反射などの光学的性質により観察することができる。層間のゾーンは１または複数段階の材料の勾配または光学的性質の勾配を含むことができる。
【００１５】
用語「ポリマー」は、ポリマー、コポリマー（例えば２種類以上の異なるモノマーを用いて形成されるポリマー）、オリゴマー、およびこれらの組合せ、ならびにエステル交換を含めて、例えば共押出または反応により混和性ブレンド物中に形成することができるポリマー、オリゴマー、またはコポリマーを包含するものと理解することにする。別段の指定がない限りブロックおよびランダムコポリマーの両方が含まれる。
【００１６】
用語「ポリマー材料」は、上記で定義されたポリマーと、例えば酸化防止剤、安定剤、オゾン分解防止剤、可塑剤、染料、および顔料などの他の有機または無機添加剤とを含むものと理解することにする。
【００１７】
用語「コレステリック液晶組成物」とは、これらには限定されないが、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、または反応してコレステリック液晶ポリマーを形成することができる、例えばモノマーおよびオリゴマーを含めたより低分子量のコレステリック液晶化合物などのコレステリック液晶前駆体を含む組成物を指す。
【００１８】
用語「混合物」とは、例えば溶液、分散物などを含めて均一に分散されてもされなくてもよい異質物質の会合物を指す。
【００１９】
用語「キラル」単位とは、ミラー平面を持たない不斉単位を指す。キラル単位は、円周方向の左または右のどちらかに光の偏波面を回転することができる。
【００２０】
用語「メソゲン」単位とは、液晶中間相の形成を容易にする幾何学的構造を有する単位を指す。
【００２１】
用語「ネマチック」液晶化合物とは、ネマチック液晶相を形成する液晶化合物を指す。
【００２２】
用語「溶媒」とは、別の物質（溶質）を少なくとも部分的に溶解して溶液または分散物を形成することができる物質を指す。「溶媒」は、１種または複数種の物質の混合物であってもよい。
【００２３】
用語「キラル材料」とは、キラル液晶化合物と、他の液晶材料と組み合わせてコレステリック液晶中間相を形成または誘発することができるキラル非液晶化合物とを含めたキラル化合物または組成物を指す。
【００２４】
用語「偏光」とは、直線偏光、円偏光、楕円偏光、あるいは光線の電気ベクトルの方向をランダムに変えるのではなく、一定の向きを保つかまたは規則正しいやり方で変える任意の他のランダムでない偏光状態を指す。直線偏光では電気ベクトルは単一平面に留まり、一方、円または楕円偏光では光線の電気ベクトルは規則正しいやり方で回転する。
【００２５】
反射型偏光子は、或る偏光の光を選択的に反射し、残りの光を選択的に透過する。反射型平面偏光子の場合、或る平面内で偏光した光は選択的に透過され、一方その直交する平面内で偏光した光は選択的に反射される。円反射型偏光子の場合、一方の向きに円偏光した光は、それが右回りの向きでも左回りの向き（また右または左円偏光とも呼ばれる）でもよいが選択的に透過され、またその反対の向きに偏光した光は選択的に反射される。円偏光子の一種にコレステリック液晶偏光子が含まれる。
【００２６】
すべての数値は、はっきり指示されていようとなかろうと本明細書中では用語「約」によって加減されているものとみなされる。一般には用語「約」は、当業者がその列挙された値と同等（すなわち同一の機能または結果を有する）とみなすはずの数の範囲を指す。多くの例ではこの用語「約」には、その最も近い有意な数字に丸められた数を含めることができる。
【００２７】
重量パーセント、重量単位のパーセント、重量％などは、その組成物の重量で除し、１００を乗じたその物質の重量としての物質の濃度を指す同義語である。
【００２８】
端点による数の範囲の列挙には、その範囲内に包含されるすべての数（例えば１から５には、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、および５）が含まれる。
【００２９】
本明細書および添付の特許請求の範囲中で用いられる単数形「或る」および「その」には、その内容について別段のはっきりした指示がない限り、それらの複数の指示対象が含まれる。したがって例えば「或る化合物」を含有する組成物についての言及には、２種類以上の化合物の混合物が含まれる。本明細書および添付の特許請求の範囲中で用いられる用語「または」は、その内容について別段のはっきりした指示がない限り、その「および／または」を含む意味で一般に使用される。
【００３０】
コレステリック液晶化合物には、性質的にキラルである分子単位（例えば、ミラー平面を持たない分子）および性質的にメソゲン性である分子単位（例えば、液晶相を示す分子）が一般に含まれ、ポリマーであってもよい。コレステリック液晶組成物にはまた、キラル単位と混合した、またはキラル単位を含有するアキラル液晶化合物（ネマチック）を含めることができる。コレステリック液晶組成物または材料には、その液晶のディレクター（平均的局所分子配向の方向を指定する単位ベクトル）がそのディレクターと直角をなす広がりに沿って螺旋状に回転するコレステリック液晶相を有する化合物が含まれる。コレステリック液晶組成物はまたキラルネマチック液晶組成物とも呼ばれる。コレステリック液晶組成物または材料のピッチは、そのディレクターが３６０度回転するのに要する距離（そのディレクターと直角をなし、コレステリック螺旋の軸に沿った方向の）である。この距離は一般に１００ｎｍ以上である。
【００３１】
キラルネマチック液晶材料のピッチは、キラル化合物をネマチック液晶化合物と混合するか、さもなければ結合させる（例えば共重合によって）ことにより誘発することができる。コレステリック相はまたキラル非液晶材料により誘発することができる。そのピッチは、キラル化合物とネマチック液晶化合物または材料との相対重量比に左右される可能性がある。そのディレクターの螺旋の捻りが、その材料の誘電テンソルの空間的な周期的変動をひき起し、その結果として光の波長選択的な反射を生じさせる。螺旋の軸に沿って伝搬する光に関してはブラッグ反射は、一般にその波長λが下記の範囲内
ｎoｐ＜λ＜ｎeｐ
（式中、ｐはピッチであり、またｎoおよびｎeはそのコレステリック液晶材料の主屈折率である）にある場合に起こる。例えばピッチを、そのブラッグ反射が光の可視、紫外、または赤外波長の型の中でピークに達するように選択することができる。
【００３２】
コレステリック液晶ポリマーを含めてコレステリック液晶化合物は一般に知られており、一般にそれら材料のいずれかを用いて光学体を作製することができる。好適なコレステリック液晶ポリマーの例は、米国特許第４，２９３，４３５号明細書および同第５，３３２，５２２号明細書、同第５，８８６，２４２号明細書、同第５，８４７，０６８号明細書、同第５，７８０，６２９号明細書、同第５，７４４，０５７号明細書中に記載されており、これらのすべてが参照により本明細書中に援用される。他のコレステリック液晶化合物もまた用いることができる。コレステリック液晶化合物は、例えば屈折率、表面エネルギー、ピッチ、加工性、透明度、色、問題の波長での低吸収、他の成分（例えばネマチック液晶化合物）との適合性、分子量、製造の容易さ、液晶ポリマー形成のためのその液晶化合物またはモノマーの利用可能性、レオロジー、硬化の方法および必要条件、溶媒除去の容易さ、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、耐引掻性、および相転移温度）、ならびに精製の容易さを含めた１または複数の要因に基づいて或る特定の用途または光学体用に選択することができる。
【００３３】
コレステリック液晶ポリマーは、メソゲン基（例えば液晶相の形成を容易にするように一般にロッド状構造を有する剛性の基）を含むことができるキラル（またはキラルおよびアキラルの混合）分子（モノマーを含めた）を用いて一般に形成される。メソゲン基には、例えばパラ置換環状基（例えばパラ置換ベンゼン環）が挙げられる。これらメソゲン基は、任意選択でスペーサを介してポリマー骨格に結合する。このスペーサは、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、アルケン、エーテル、チオエーテル、チオエステル、およびアミドの官能性を有する官能基を含有することができる。スペーサの長さまたは種類は、例えば溶媒中の溶解度などの様々な特性を与えるように変えることができる。
【００３４】
好適なコレステリック液晶ポリマーには、任意選択で剛性または可撓性コモノマーにより隔てられたメソゲン基を含むキラルまたはアキラルのポリエステル、ポリカーボナート、ポリアミド、ポリアクリラート、ポリメタアクリラート、ポリシロキサン、またはポリエステルイミド骨格を有するポリマーが挙げられる。他の好適なコレステリック液晶ポリマーは、キラルまたはアキラルメソゲン側鎖基を有するポリマー骨格（例えば、ポリアクリラート、ポリメタアクリラート、ポリシロキサン、ポリオレフィン、またはポリマロナート骨格）を有する。これら側鎖基は、可撓性を与えるために任意選択で、例えばアルキレンまたはアルキレンオキシドスペーサなどのスペーサによって骨格から隔てられる。
【００３５】
コレステリック液晶層を形成するにはコレステリック液晶組成物を表面に塗布するか、さもなければ配置することができる。このコレステリック液晶組成物は、少なくとも１種類の（ｉ）キラル化合物、（ｉｉ）コレステリック液晶ポリマーを形成するために用いる（例えば重合または架橋する）ことができるキラルモノマー、または（ｉｉｉ）これらの組合せ、を含有するキラル成分を含む。このコレステリック液晶組成物はまた、少なくとも１種類の（ｉ）ネマチック液晶化合物、（ｉｉ）ネマチック液晶ポリマーを形成するために用いることができるネマチック液晶モノマー、または（ｉｉｉ）これらの組合せ、を含有するアキラル成分を含むことができる。このキラル成分と共にネマチック液晶化合物またはネマチック液晶モノマーを用いてそのコレステリック液晶組成物のピッチを改変することができる。このコレステリック液晶組成物はまた、例えば硬化剤、架橋剤、オゾン亀裂防止剤、酸化防止剤、可塑剤、安定剤、および紫外、赤外、または可視光線吸収染料または顔料などの１種または複数種の添加剤を含むことができる。
【００３６】
またこれらコレステリック液晶組成物は、キラル化合物、アキラル化合物、コレステリック液晶、コレステリック液晶モノマー、ネマチック液晶、ネマチック液晶モノマー、潜ネマチックまたはキラルネマチック材料（この場合、潜材料は他の材料と組み合わせて液晶中間相を示す）、あるいはこれらの組合せのいずれかのうちの２種類、３種類、またはより多くの異なる種類を用いて形成することもできる。そのコレステリック液晶組成物中の材料の特定の重量比が、一般にそのコレステリック液晶層のピッチを少なくとも一部決めることになる。
【００３７】
このコレステリック液晶組成物は、溶媒を含んでもよい塗料組成物の一般には一部である。幾つかの例ではそのコレステリック液晶組成物の１種または複数種の液晶、液晶モノマー、加工用添加剤、または任意の他の成分もまた溶媒として働く。幾つかのケースではこの溶媒は、例えば組成物を乾燥して溶媒を蒸発させるか、またはその溶媒の一部を反応させる（例えば、溶媒型液晶モノマーを反応させて液晶ポリマーを形成する）ことによって、あるいはその組成物の加工温度未満に冷却することによって、その塗料組成物から実質上取り除くかまたは無くすことができる。
【００３８】
塗布後、そのコレステリック液晶組成物を液晶層または材料に転化する。この転化は、溶媒の蒸発、加熱、コレステリック液晶組成物の架橋、あるいは、例えば熱、放射線（例えば化学線）、光（例えば紫外、可視、または赤外光線）、電子線、またはこれらの組合せを用いたコレステリック液晶組成物の硬化（例えば重合）、あるいは同様の技術を含めた様々な技術により達成することができる。
【００３９】
この塗布およびコレステリック液晶材料への転化の結果、望むなら広範囲の波長にわたって有効なコレステリック反射型偏光子を生み出すことができる。幾つかの実施形態ではそのコレステリック反射型偏光子は、反射スペクトルのピーク高さの半値全幅として測定される少なくとも１００、１５０、２００、３００、４００、５００、または６００ｎｍ以上のスペクトル幅にわたって光を実質上反射する。
【００４０】
任意選択でこの組成物のモノマー成分の重合または架橋を開始するために開始剤をコレステリック液晶組成物中に含めることができる。好適な開始剤の例には、遊離基を発生して重合または架橋を開始し伝搬することができるものが挙げられる。遊離基発生剤はまた、安定性または半減期により選択することができる。好ましくはその遊離基発生剤は、吸収または他の手段によるコレステリック液晶層中でのどのような付加的な色も発生させない。好適な遊離基発生剤の例には、熱遊離基開始剤および光開始剤が挙げられる。熱遊離基開始剤には、例えば過酸化物、過硫酸塩、またはアゾニトリル化合物が挙げられる。これらの遊離基開始剤は、熱分解すると遊離基を発生する。
【００４１】
光開始剤は、電磁放射線または粒子の照射により活性化することができる。好適な光開始剤の例には、オニウム塩光開始剤、有機金属光開始剤、金属塩陽イオン光開始剤、光分解性オルガノシラン、潜伏性スルホン酸、ホスフィン酸化物、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が挙げられる。他の光源を用いることもできるが、一般には紫外線（ＵＶ）照射を用いて光開始剤を活性化する。光開始剤は、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。
【００４２】
配向コレステリック液晶相は、通常の処理を用いて達成することができる。例えばコレステリック液晶相を発達させる方法には、方向性を与えた基板上にコレステリック液晶組成物を堆積させることが挙げられる。基板は、例えば延伸技術またはレーヨンまたは他の布によるラビングを用いて方向性を与えることができる。光配向性の方向性のある基板は、米国特許第４，９７４，９４１号明細書、同第５，０３２，００９号明細書、同第５，３８９，６９８号明細書、同第５，６０２，６６１号明細書、同第５，８３８，４０７号明細書、および同第５，９５８，２９３号明細書に記載されている。堆積後、このコレステリック液晶組成物をその組成物のガラス転移温度を超える温度まで加熱して液晶相にする。その組成物を冷却してガラス質状態にし、この組成物を液晶相の状態に留める。別法では、またはこれに加えてこの組成物を液晶相状態の間に光硬化することもできる。
【００４３】
コレステリック液晶組成物は、光波長の或る特定の帯域幅にわたって、或る円偏光を有する光（例えば左または右に円偏光する光）を実質上反射し、かつもう一方の円偏光を有する光（例えば右または左に円偏光する光）を実質上透過する層に形成することができる。この特徴づけは、垂直な入射角でそのコレステリック液晶材料のディレクターに注がれる光の反射または透過を記述する。他の角度で注がれる光は一般にそのコレステリック液晶材料によって楕円偏光されるはずであり、そのブラッグ反射ピークは一般にその軸上波長から青方偏移している。コレステリック液晶材料は一般には次のように垂直入射光に関しての特徴を述べているが、それら材料の応答は非垂直入射光についても周知の技術を用いて求めることができることが分かるはずである。
【００４４】
光学体は、基板上に少なくとも１種類のコレステリック液晶材料を堆積させることによって形成することができる。基板の表面（例えば、その基板の一部として設けられる配向膜の表面）は、その上に配置されたコレステリック液晶材料の配向の均一性を改善または付与することができる表面配向の特徴を有する。表面配向には、その表面で液晶材料のディレクターの配向を生ずる任意の表面の特徴が含まれる。表面配向の特徴は、例えば、なかでも基板の一方向ラビング、基板の延伸、または光による光重合性材料の光配向を含めた様々な異なる方法によって生み出すことができる。
【００４５】
基板は、様々なコレステリック液晶化合物を含む光学体または構造物の堆積または形成用の基体を提供することができる。基板は、製造、使用、またはその両方の間の構造支持部材であることができる。基板は、その光学体の動作波長範囲にわたって透明であることができる。基板の例には、三酢酸セルロース（ＴＡＣ、例えば日本国東京の富士写真フィルム株式会社（Ｆｕｊｉ  Ｐｈｏｔｏ  Ｆｉｌｍ  Ｃｏ．，Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ）、日本国東京のコニカ株式会社（Ｋｏｎｉｃａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ）、およびニューヨーク州ロチェスターのイーストマン・コダック・カンパニー（Ｅａｓｔｍａｎ  Ｋｏｄａｋ  Ｃｏ．，Ｒｏｃｈｅｓｔｅｒ，ＮＹ）から入手できる）、ソルクス（Ｓｏｌｌｘ）（登録商標）（マサチューセッツ州ピッツフィールドのゼネラル・エレクトリック・プラスチックス（Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ，Ｐｉｔｔｓｆｉｅｌｄ，ＭＡ）から入手できる）、およびポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）などのポリエステルが挙げられる。幾つかの実施形態では基板は非複屈折性である。
【００４６】
基板は２層以上を有することができる。一実施形態では基板は、その配向層上に配置される液晶組成物の向きをかなり均一な方向に向けることができる表面を有する配向層を含有する。これら配向層は、機械的または化学的方法を用いて作製することができる。配向層を作製する方法には、例えば所望の配向方向にポリマー層をラビングまたは延伸することが挙げられる。例えばポリビニルアルコール、ポリアミド、およびポリイミドフィルムは、所望の配向方向にそのフィルムをラビングすることにより配向させることができる。延伸によって配向させることができるフィルムには、例えばポリビニルアルコール、例えばポリエチレンまたはポリプロピレンなどのポリオレフィン類、例えばポリエチレンテレフタラートまたはポリエチレンナフタラートなどのポリエステル類、ならびにポリスチレンが挙げられる。このポリマーフィルムは、ホモポリマー、コポリマー、またはポリマーの混合物であることができる。
【００４７】
配向層は光化学的に形成することができる。例えば光で向きを与えることができるポリマーは、米国特許第４，９７４，９４１号明細書、同第５，０３２，００９号明細書、および同第５，９５８，２９３号明細書に記載されているように、所望の配向方向に対して直線偏光する光（例えば紫外光線）を照射することにより、あるいは媒質中または基板上に置かれたこの光を非等方的に吸収する分子を用いることにより配向層を形成することができる。これらの特許は、それらの全体が参照により本明細書中に援用される。光で向きを与えることができる好適なポリマーには、例えば置換１，４−ベンゼンジアミンを含めたポリイミド類が挙げられる。
【００４８】
別の種類の光配向材料を用いて配向層を形成することができる。それらのポリマーは、偏光紫外光の存在下でその電界ベクトルの方向に沿ったまたはそれと直角をなす光で選択的に反応し、それらはいったん反応すると液晶組成物または材料を配向させることが分かっている。これら材料の例は、例えば米国特許第５，３８９，６９８号明細書、同第５，６０２，６６１号明細書、および同第５，８３８，４０７号明細書に記載されており、それらの全体が参照により本明細書中に援用される。
【００４９】
米国特許第６，００１，２７７号明細書に記載されているように、例えばアゾベンゼン誘導体などの光異性化可能な化合物もまた光配向に適しており、この特許の全体は参照により本明細書中に援用される。配向層はまた、ある種のリオトロピック分子を塗布することによって形成することもでき、これら分子は塗工の間に適用されるせん断により向きを定められる。この型の分子は、例えば、参照により本明細書中に援用される米国特許第６，３９５，３５４号明細書中に開示されている。
【００５０】
これら光学体は、他の光学的または物理的エレメントと組み合わせることができる。一実施形態では接着剤を用いてトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムを光学体に取り付けることができる。別の実施形態では基板および別のポリマーフィルムを用いてラミネートを形成することができる。一実施形態ではＴＡＣすなわち４分の１波長フィルムを基板に貼合わせることができる。別法ではこのＴＡＣすなわち４分の１波長フィルムを、コレステリック液晶材料を含有する層に貼合わせることもできる。この４分の１波長フィルムは、透過した円偏光を直線偏光に変換することができる。４分の１波長フィルムを通過した後、円偏光は、その偏光軸が４分の１波長フィルムの光学軸から＋または−４５度離れた直線偏光に変換され、その方向はその特定の円偏光状態によって決まる。別の実施形態ではその基板自体が４分の１波長フィルムであることもできる。
【００５１】
コレステリック液晶層は、単独、あるいは他の層またはデバイスと組み合わせて用いて、例えば反射型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は、或る種類の反射型偏光子に用いられる。コレステリック液晶偏光子のピッチは、多層反射型偏光子の光学層の厚さとほぼ同じである。ピッチおよび光学層の厚さが、それぞれコレステリック液晶偏光子および多層反射型偏光子の中心波長を決める。そのコレステリック液晶偏光子の回転ディレクターが、同じ光学層の厚さを有する多層反射型偏光子においてそれら複数の層と似た光学反復単位を形成する。
【００５２】
そのコレステリック液晶層によって反射される光の中心波長λoおよびスペクトル帯域幅Δλは、そのコレステリック液晶のピッチｐによって決まる。中心波長λoは、
λo＝０．５（ｎo＋ｎe）ｐ
（式中、ｎoおよびｎeは、液晶のディレクターに平行に偏光した光に対するコレステリック液晶の屈折率（ｎe）および液晶のディレクターに直角に偏光した光に対するコレステリック液晶の屈折率（ｎo）である）によって近似される。スペクトル帯域幅Δλは、
Δλ＝２λo（ｎe−ｎo）／（ｎe＋ｎo）＝ｐ（ｎe−ｎo）
によって近似される。
【００５３】
その材料の複屈折（ｎe−ｎo）が≦０．２である場合、コレステリック液晶組成物のスペクトル帯域幅または幅（ピーク高さの半値全幅として測定される）は、一般に１００ｎｍ以下である。これは、全可視光の範囲（４００から７５０ｎｍ）または実質上１００ｎｍを超える他の波長範囲にわたる反射能が望ましい場合、コレステリック液晶ポリマーの実用性を限定する。
【００５４】
広範囲の波長を反射することができる反射型偏光子を作製するために複数ピッチ長さを用いることができる。以前は広帯域コレステリック液晶偏光子は、それぞれが個々の基板上に配置され、異なるピッチを有する２層の別々に形成されるコレステリック塗膜（例えば、異なる組成物、例えば異なる重量比のキラルおよびネマチック液晶成分を有する）を貼合わせるか、さもなければ積み重ねることによって形成していた。各層は相異なるピッチを有し、したがって異なる波長を有する光を反射する。
【００５５】
十分な数の層を用いて可視光スペクトルのかなり大きな部分または全可視光スペクトルを反射する偏光子を構築することができる。これらの構築物の透過または反射スペクトルは、各層が異なる領域の光を反射するために均一でない傾向がある。その均一性は、構築中にその様々な層間でそれら液晶の若干の拡散を許すことによってある程度は改善することができる。これらの層を加熱して層間で若干の液晶材料を拡散させることができる。これは、それら様々な層間でピッチの平均化をもたらす。
【００５６】
しかしこの方法は、各層を別々に形成し（例えば各層を別々に乾燥または硬化し）、それらの層を積み重ね（例えば貼り合わせ）、次いでその２層間で液晶材料の拡散をひき起すためにそれら層を加熱することを含めてかなりの数の加工段階を必要とする。これはまた具体的には、性質上一般に高分子物質である前もって形成されるそれら２液晶層間の拡散に要する時間を考慮するとかなりの加工時間を必要とする。
【００５７】
コレステリック液晶光学体を作製するための新しい手法が開発された。それらの手法には、単一の塗料用混合物から基板上に３層以上のコレステリック液晶層の形成を容易にする溶媒および材料の選択が含まれる。
【００５８】
例示的実施形態ではこのコレステリック液晶光学体を形成する新しい方法には単一塗料用混合物から３層以上のコレステリック液晶層を形成することが含まれ、それらコレステリック液晶層のそれぞれが異なる光学的特性を有することができる。この塗料用混合物は、第一のコレステリック液晶組成物、第二のコレステリック液晶組成物、および溶媒を含むことができる。基板にこの塗料用混合物を塗布した後、その基板上に第一、第二、および第三層を形成することができる。この単一の塗料用混合物は、１種または複数種の溶媒と、その溶媒中に少なくともある程度は可溶な２種類、３種類、またはそれ以上のコレステリック液晶組成物とを含む。
【００５９】
本発明の方法は、異なる光学的特性を有する３層以上のコレステリック液晶層を形成することができる。相異なることが可能なこれら光学的特性には、例えば有効ピッチ（［ｎe＋ｎo］／２×ｐ）を含めることができるピッチと左右像とが含まれる。
【００６０】
一実施形態ではこの混合物は、第一のコレステリック液晶ポリマー、第二のコレステリック液晶モノマー、および任意選択でこの第二のコレステリック液晶モノマーの一部から形成される第二のコレステリック液晶ポリマーを含む。これら第一のコレステリック液晶ポリマーと第二のコレステリック液晶ポリマーは相異なり、少なくともある程度の不相溶性を有する。
【００６１】
この第二のコレステリック液晶ポリマーは、その塗料用混合物を基板上に塗布する前に混合物中に存在してもよい。別法では、またはこれに加えて第二のコレステリック液晶ポリマーは、その塗料用混合物を基板上に塗布した後にその第二のコレステリック液晶モノマーから形成することもできる。
【００６２】
塗料用混合物から溶媒が除去されるに従ってこの第一のコレステリック液晶ポリマーと第二のコレステリック液晶モノマーは、少なくとも部分的にそれぞれの層に分離する。一実施形態では第一のコレステリック液晶ポリマーが基板に隣接した層を形成し、また第二のコレステリック液晶モノマーがその第一のコレステリック液晶ポリマー上に層を形成し、基板上に実質的に二重の層構造物を生み出す。この第二のコレステリック液晶ポリマーは、第一のコレステリック液晶ポリマー層と第二のコレステリック液晶モノマー層のいずれかまたは両方の中に分布させることができる。
【００６３】
次いで、部分硬化によってこの実質的に二重の層構造物から三層構築物を形成し、その第二の液晶ポリマーの少なくとも一部が第二の液晶モノマー層と第一の液晶ポリマー層との間の場所へ移動してその第二の液晶モノマー、第一の液晶ポリマー、および第二の液晶ポリマーのうちの１つまたは複数の物理的性質を変える。例えばこの二層構造物を加熱することによって、または二層構造物を紫外線で少なくとも部分的に硬化することによってその第二の液晶ポリマー中の第二の液晶モノマーの溶解度を低下させることができ、それによって第二の液晶モノマーを第二の液晶ポリマーから少なくとも部分的に分離して三層構造物を形成することができる。この例では光学体は、第一層、第二層、およびその第一と第二層との間に配置された第三層を含む。基板に隣接してもよいこの第一層は、第一のコレステリック液晶ポリマーの大部分を含む。第二層は、第二のコレステリック液晶モノマーの大部分を含む。第三層は、第二のコレステリック液晶ポリマーを含む。次いでこの構造中のこのコレステリック液晶材料を加熱して配向光学体を形成することができる。次いでこの配向光学体を完全に硬化して完全硬化光学体を形成することができる。
【００６４】
これら第一および第二の液晶ポリマーを形成する材料と第二の液晶モノマー材料とは互換性があることが分かり、或るコレステリック材料の別のコレステリック材料からの分離を達成して単一の塗料用混合物から少なくとも３層のコレステリック層を形成する材料および／または溶媒の任意の組合せが本発明の範囲内にある。
【００６５】
１種または複数種のコレステリック液晶組成物を含む第二の塗料用混合物を上記三層構造物上に配置することができる。次いでこの第二の塗料組成物は、上記の方法を用いて１層、２層、３層、またはそれ以上の層を形成することができる。
【００６６】
この第一または第二の塗料用混合物は、重合に加えて架橋させるために反応性モノマー材料を追加して含むことができる。この反応性モノマー材料は、任意の反応性モノマーであることができ、幾つかの実施形態では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用の前駆物質、またはキラル化合物である。例えばこの反応性モノマー材料は、例えばジ（メタ）アクリラート、エポキシアクリラート、ジエポキシド、ジビニル、ジアリルエーテル、または他の反応性材料であることができる。この反応性モノマーは、コレステリック液晶層を「硬化」または「固定」し、時間が経つにつれて層内の材料の移動を防止しまたは実質上減少させる。一実施形態ではこの反応性モノマーは、第二のコレステリック液晶モノマーを含む。
【００６７】
本明細書中で記述する方法および構造は、各層を独立に形成し、続いて加熱して拡散をひき起し、それらコレステリック液晶ポリマー層の一部を混ぜ合わせるという以前の手法にまさる利点を有する。これらの従来の手法においては得られた製品は、特にその製品が多くのディスプレイ用途のような熱の発生を伴う用途に使用される場合、ある期間にわたって異なる組成の層間の拡散を受け続ける。この継続される拡散は、ある期間にわたってその製品の光学的性質の変化を引き起こす可能性がある。
【００６８】
これに反してコレステリック液晶層を架橋または硬化するための本明細書中で開示した手法は、分子量を増加し、それら可動モノマー材料の拡散または移動に対する有効性を減ずることにより、硬化または架橋後のさらなる移動を実質的に低減または防止する方法を提供する。したがって得られる光学体の光学的性質は経時的に実質上安定であることができ、長寿命を有する信頼度の高い製品を生産するために用いることができる。さらに各層の成分が相対的に不相溶性である場合、それら成分は溶媒が取り除かれるに従って互いに離れる傾向がある。したがって不相溶性効果および架橋の両方が経時的に実質上安定な光学体を実現し、従来技術の光学体と比べてより長寿命を有するより信頼度の高い製品を生産するために用いることができる。
【００６９】
いかなる特定の理論によっても束縛されることを望まないが、単一の混合物から異なる光学的性質を有する少なくとも３層を形成する推進力は、それらの３種類以上のコレステリック組成物の相対的不相溶性と関係していると考えられる。この相対的不相溶性は、χ相互作用パラメーター、界面張力、溶解パラメーター、または表面張力の測定値によって表され、また理解することができる。これらのいずれもが、相分離することになる液晶材料を特徴づけるのに有用であるはずである。これらの層の形成は、これらには限定されないが粘度、相転移温度、溶媒適合性、ポリマーの分子量、表面張力の差、コレステリック液晶相の形態、および成分の温度を含めた多くの要因に左右される可能性がある。例えば最上層または表面に向かって材料を押しやるのを促進するには、材料が別の材料よりも低い表面張力を有することが役立つ。これに加えて一般により低い粘度を有するキラルネマチック相中にその材料が存在するように十分に高い温度で層を形成することが役立つ可能性がある。相分離が生ずる時間を減らすように材料が加工温度において比較的低い粘度を有することもまた役立つ。第一のコレステリック液晶ポリマー層（それは下側の層でもよい）が、それらの成分の高い可動性を与えるように十分低い粘度を有することもまた役立つ。圧密化および界面表面積の減少は、層形成の推進力である。ポリマーの低粘度は、その組成、分子量、温度、溶媒平衡、および可塑剤含量の選択により達成することができる。
【００７０】
他の方法を用いて層形成を向上させることもできる。例えばこれらのコレステリック材料に対して異なる相溶性を有する２種類の異なる溶媒を用いた場合、一方の溶媒が蒸発するに従って一方の材料はその溶液から遊離して層を形成するが、これに対してもう一方の材料は溶液中に残る。別法では、またはこれに加えて非常に異なるネマチック転移温度を有する材料を使用して、一方の材料がその（比較的）低粘度のネマチック相の状態であるのに対し、もう一方の材料がより粘性の非晶質相であることによって分離を促進させることができる。別法では、またはこれに加えて材料を少なくとも部分的に硬化してその粘度を高めるか、またはその溶解度を変え、分離を向上させることができる。
【００７１】
また分子量の違いを用いることもできる。２種類の相対的に不相溶のコレステリックポリマーが異なる分子量を用いて形成される場合、それらは非常に異なる粘度を有する場合が多く、分離および層形成を高めることになる。
【００７２】
また温度もその層形成過程の間に変えることができる。最初、その温度は一方のコレステリック化合物のネマチック転移温度よりも高いが、第二のコレステリック化合物のネマチック転移温度よりも低い。これは、その第一の材料がコレステリック相の層を形成するのを助け、分離を向上させることになる。次に、材料がそのコレステリック相の層を形成するようにその温度を第二のコレステリック化合物のネマチック転移温度より高く上げることができる。次いでこのコレステリック層を上記のように固定または硬化することができる。
【００７３】
上記の方法は、様々な手法および設備を用いて行うことができる。図では、ただ例示的目的のために層間にはっきりした物理的境界を示す。本明細書中で記述する「層」は、単一の物理的厚さまたは単一の光学的厚さを含むことが分かるはずである。単一の物理的厚さには、図中に示すように明瞭な境界層が含まれてもよく、また例えば層間の組成勾配などの不明瞭な境界層が含まれてもよい。単一の光学的厚さは、例えばある範囲の波長についての光の反射などの光学的特性によって観測することができる。層間のゾーンは、材料の勾配あるいは光学的特性の勾配の１つまたは複数を含むことができることが分かる。
【００７４】
図１は、単一の塗料組成物を用いて基板上に３層のコレステリック液晶層の形成を達成するための好適な方法および装置の例を示す。塗工装置１０は、第一の塗料計量分配装置４を通過した基板１を運ぶ搬送器５（例えばコンベヤーベルトまたは滑り台）を含む。別法では基板１は、伝動ロールの使用により装置１０を通過させる連続ウェブであることもできる。基板１および１層または複数層の塗料層を移動させるために伝動ロールまたは同様の機構を使用することにより、基板１の真下に配置される搬送器５の必要性をなくすことができる。第一の塗料用混合物７は、第一コーティングヘッド６を通り、基板１上に分配される。例えばナイフ塗装、バー塗装、スロット塗装、グラビア塗装、ロール塗装、スプレイ塗装、またはカーテン塗装を含めた任意の塗工技術を用いることができる。図２は、被覆基板１１を形成する基板上の第一の塗料用混合物７を示す。一実施形態では第一の塗料用混合物７は、溶媒、第一のコレステリック液晶ポリマー、およびこの溶媒に少なくとも一部溶解可能な第二のコレステリック液晶組成物を含む。この第一のコレステリック液晶ポリマーは、第二のコレステリック液晶組成物と相対的に不相溶である。
【００７５】
ある例示的実施形態ではこの第二のコレステリック液晶組成物は、ネマチックまたはコレステリック液晶モノマーと、このネマチックまたはコレステリック液晶モノマーの一部によって形成される液晶ポリマーとを含む。別の例示的実施形態ではこの第二のコレステリック液晶組成物は、ネマチックまたはコレステリック液晶モノマーを含む。この実施形態では液晶ポリマーは、混合物７が基板１上に塗布された後、そのネマチックまたはコレステリック液晶モノマーの一部によってあとで形成される。
【００７６】
この第二のコレステリック液晶組成物は、特にネマチック液晶モノマーが使用される場合、さらにキラル添加剤を含むことができる。
【００７７】
この第一の塗料用混合物７および基板１は、溶媒の少なくとも一部を除去するために第一乾燥炉８を通過させる。この塗料用混合物７からの溶媒の少なくとも一部の除去は、第二のコレステリック液晶組成物から第一のコレステリック液晶ポリマーの少なくとも一部の分離をひき起し、第一層２１および第二層２２を有する二層構造物２０を形成する（図３参照）。さらに第一乾燥炉８中の加熱はこの第二のコレステリック液晶組成物の少なくとも一部を重合させることができ、これは都合で第一層２１と第二層２２との間に後で形成される第三層を作り出すのに役立つ可能性がある。
【００７８】
この二層構造物２０および基板１は、その二層構造物２０が硬化性成分を含有する場合、またそれら成分をこの工程のこの段階で硬化させることが望ましい場合、例えば熱源または光源を含有する第一硬化ステーション２を通過させてこの二層構造物２０を硬化（部分的または完全に）することができる。この第一硬化ステーション２は、基板１の位置に関して１ヶ所または複数ヶ所の様々な位置に置くことができる。
【００７９】
例示的実施形態では低線量の紫外光が、その第二のコレステリック液晶組成物（例えば第二のコレステリック液晶モノマーおよび／または第二のコレステリック液晶ポリマー）の一部を部分硬化（架橋または重合）する。次いでこの二層構造物２０をさらに加熱するためにその部分硬化した二層構造物２０の第二乾燥炉９の通過も可能である。この第二乾燥炉９は、溶媒を除去し、移動度を増し、層の分離または配向を向上することができる。
【００８０】
図４は、この部分硬化した二層構造物２０（図３参照）のさらなる加熱が、第一のコレステリック液晶ポリマーおよび／または第二のコレステリック液晶モノマーから第二のコレステリック液晶ポリマーの少なくとも一部の分離をひき起し、第一のコレステリック液晶ポリマー層と第二のコレステリック液晶モノマーとの間に層が形成された構造物を示す。この三層構造物３０は、第一層３１、第二層３２、およびこの第一層３１と第二層３２との間に配置された第三層３３を有する。この三層構造物３０および基板１は、その三層構造物３０が硬化性成分を含有する場合、また都合でそれら成分をこの工程のこの段階で硬化する場合、例えば熱源または光源を含有する第二硬化ステーション３を通過させてこの三層構造物３０を硬化（部分的または完全に）することができる。この第二硬化ステーション３は、基板１の位置に関して１ヶ所または複数ヶ所の様々な位置に置くことができる。例示的実施形態では電子線を照射し、コレステリック液晶モノマー層を含むこの三層構造物３０を完全硬化してこの第二のコレステリック液晶モノマー層を実質上架橋または重合させる。
【００８１】
図２、３、および４は、図１で示した方法の様々な段階を示す。図２に示した本発明の一実施形態では第一の塗料用混合物７（上記）が基板１に塗布される。図３は、二層構造物２０を示す。その第一のコレステリック液晶ポリマーが、基板１上に配置された第一層２１を形成してもよい。その第二のコレステリック液晶モノマーが、第一層２１の上面に配置された第二層２２を形成してもよい。
【００８２】
図４は、三層構造物３０を示す。第三層３３は、第一層３１と第二層３２との間に配置される。この第一層３１、第二層３２、および第三層３３は、同じ厚さを有しても異なる厚さを有してもよい。各層３１、３２、３３の相対的な厚さは、例えば材料の選択、材料の相対的な量、温度、粘度、ポリマーの分子量、またはこれら変数の組合せによって制御することができる。第一層３１、第二層３２、および第三層３３の厚さは、都合で任意の有用な厚さであることができる。第一層３１、第二層３２、および第三層３３の厚さは、可視光線の場合、１から１０マイクロメートル、または２から５マイクロメートル、または３から４マイクロメートルから独立に選択することができ、また例えば赤外線の場合はより厚い。
【００８３】
例示的実施形態では第一層３１は、一旦配向したコレステリック液晶組成物を含有し、第二層３２または第三層３３で反射されない光のスペクトルの一部を反射する。例えばその第一層３１は赤、青、緑、または黄色の可視光線を反射することができ、第二層３２はこの第一層３１によって反射されない可視光線の色を反射することができ、また第三層３３はこの第一層３１および／または第二層３２によって反射されない可視光線の色を反射することができる。具体的には、例えば第一層３１は青色の可視光線を反射することができ、第二層３２は赤色の可視光線を反射することができ、また第三層３３は黄または緑色の可視光線を反射することができる。各層の反射帯域幅は、別の層の反射帯域幅と少なくとも部分的に重なり合っている可能性があることが分かる。幾つかの実施形態では光反射帯域幅の少なくとも一部が重なり合っていることが望ましい。
【００８４】
図５は、２種類の塗料組成物を用いて４層以上のコレステリック液晶層を形成するための好適な方法および装置の例を示す。この第一の３層のコレステリック液晶層は図１により述べたと同様に、また上記と同様に形成することができる。具体的には塗工装置１００は、第一の塗料計量分配装置１０４を通過した基板１０１を運ぶ搬送器１０５（例えばコンベヤーベルトまたは滑り台）を含む。第一の塗料用混合物１０７は、第一コーティングヘッド１０６を通り、基板１０１上に分配される。
【００８５】
この第一の塗料用混合物１０７および基板１０１は、溶媒を除去するために第一乾燥炉１０８を通過させる。この塗料用混合物１０７からの溶媒の少なくとも一部の除去は、第二のコレステリック液晶組成物から第一のコレステリック液晶ポリマーの少なくとも一部の分離をひき起し、第一層１２１および第二層１２２を有する二層構造物１２０を形成する（図７参照）。さらに第一乾燥炉１０８中の加熱はこの第二のコレステリック液晶組成物の一部を形成する液相モノマーの少なくとも一部の重合をひき起すことができ、これらの形成されたポリマーは都合で第一層１２１と第二層１２２との間に後で形成される第三層を作り出すのに役立つ可能性がある。
【００８６】
この二層構造物１２０および基板１０１は、その二層構造物１２０が硬化性成分を含有する場合、またそれら成分をこの工程のこの段階で硬化させることが望ましい場合、例えば熱源または光源を含有する第一硬化ステーション１０２を通過させてこの二層構造物１２０を硬化（部分的または完全に）することができる。この第一硬化ステーション１０２は、基板１０１の位置に関して１ヶ所または複数ヶ所の様々な位置に置くことができる。例示的実施形態では低線量の紫外線が、その第二のコレステリック液晶組成物の一部を部分硬化（架橋または重合）する。これは都合で第一層１２１と第二層１２２との間に後で形成される第三層を作り出すのに役立つ。次いで上記と同様にその二層構造物をさらに加熱するためにこの硬化した二層構造物１２０の第二乾燥炉１０９の通過も可能である。
【００８７】
この硬化した二層構造物１２０のさらなる加熱が、第一のコレステリック液晶ポリマー層と第二のコレステリック液晶モノマー層との間に第二のコレステリック液晶ポリマー層を蓄積させ、第一層１３１、第二層１３２、および第三層１３３を有する三層構造物１３０を形成する（図８参照）。この三層構造物１３０および基板１０１は、その三層構造物１３０が硬化性成分を含有する場合、またそれら成分をこの工程のこの段階で硬化させることが望ましい場合、例えば熱源または光源を含有する第二硬化ステーション１０３を通過させてこの三層構造物１３０を硬化（部分的または完全に）することができる。例示的実施形態では電子線を照射し、この三層構造物１３０を完全硬化する。
【００８８】
次いで第二塗料計量分配装置１１４は、第二層１３２上に第ニコーティングヘッド１１６を通じて第二塗料１４７（図９参照）を分配し、被覆三層構造物１４０を形成する。この場合もまた任意の塗工技術を用いることができる。一実施形態では第二塗料１４７は、溶媒および第三のコレステリック液晶組成物を含む。
【００８９】
被覆三層構造物１４０は、第三乾燥炉１１８を通過させて溶媒を除去し、第四層１４８を形成することができる（図１０参照）。第二塗料１４７および／または第四層１４８と、基板１０１とは、その組成物１４７および／または第四層１４８が硬化性成分を含有する場合、またそれら成分をこの工程のこの段階で硬化させることが望ましい場合、例えば熱源または光源を含有する第三硬化ステーション１１２を通過させてこの第二塗料１４７および／または第四層１４８を重合（部分的または完全に）させることができる。
【００９０】
第二の塗料組成物１４７は、一旦配向させたコレステリック液晶組成物を含有し、その第一の３層１３１、１３２、１３３でカバーされない光のスペクトルの一部をカバーすることができる。幾つかの実施形態ではこれら配向したコレステリック液晶層の反射帯域幅が互いに少なくとも一部重なり合うことが望ましい。
【００９１】
図６、７、８、９、１０、１１、１２は、図６で示した方法の様々な段階を示す。図６に示した本発明の一実施形態では第一の塗料用混合物１０７（上記）が基板１０１に塗布される。図７は、その二層構造物１２０を示す。第一のコレステリック液晶組成物は、基板１０１上に配置される第一層１２１を形成することができる。第二のコレステリック液晶組成物は、第一層１２１の上面に配置される第二層１２２を形成することができる。図８は、三層構造物１３０を示す。第三層１２３は、第一層１２１と第二層１２２との間に配置される。図９は、三層構造物１３０上に配置された第二塗料１４７（上記）を示す。図１０は、第四層１４８が前もって配向され、任意選択で硬化されている第四構造物１５０を示す。図１１は、第四層１４１および第五層１４２が前もって配向され、任意選択で硬化されている五層構造物１５０を示す。図１２は、第四層１４１、第五層１４２、および第六層１４３が前もって配向され、任意選択で硬化されている六層構造物１５０を示す。この第四層１４８、１４１、第五層１４２、および第六層１４３は、単一の塗料用混合物から三層構造物上に追加の層を形成するのに適した上記コレステリック組成物の任意の組合せから形成することができる。
【００９２】
また基板１、１０１の速度を制御して炉８、９、１０８、１０９、１１８または硬化ステーション２、３、１０２、１０３、１１２による処理時間を変えることができる。各炉による処理時間は、例えば３０分までまたは１５分まで、あるいは１から１０分または１から６分、あるいは１分未満などの任意の長さの時間であることができる。炉の温度は、その溶媒を蒸発させるのに十分に高い温度またはそのネマチック転移温度を超える温度であり、かつその光学体内の材料の分解を防ぐのに十分に低い温度であることができる。この炉の温度は、最低５５℃、７５℃、または８０℃〜１４０℃、または１００℃〜１２０℃であることができる。
【００９３】
単一層から２層、３層、またはそれ以上の別個の層中への物質移動速度は、例えば各組成物に用いられる特定の材料、それらの組成物中の材料の割合、それら材料の分子量、組成物の温度、残留溶媒、組成物の粘度、および各組成物の重合度を含めた様々な要因によって決まる。望ましい物質移動速度は、これら変数の１つまたは複数を制御することによって、例えば材料、温度、粘度、ポリマーの分子量、またはこれら変数の任意の組合せの選択によって得ることができる。これら塗料組成物を炉または他の加熱装置中に置き、互いに離れてそれら２つの別個の異なる層中に入る液晶組成物の物質移動速度と、それら塗料組成物を離れる溶媒の物質移動速度とを増大させることができる。また望むならこの炉を用いてその塗料組成物から溶媒を部分的または完全に除去することができる。
【００９４】
図１から図１２に示したこれら装置および方法を改変して基板上に４種類以上の塗料組成物を連続的に塗布することができる。例えば追加の塗料計量分配装置、炉、または光源をこの装置に加えることができる。さらに炉および硬化ステーションの数を増減して光学体を形成するその全工程を最適化することができる。
【００９５】
例として広帯域反射型偏光子を本明細書で述べる方法および構造に従って形成することができる。この広帯域反射型偏光子は、１００ｎｍ、２００ｎｍ、３００ｎｍ、４００ｎ、５００ｎｍ、またはそれ以上の波長範囲にわたって或る偏光の光をほぼ一様に（例えばせいぜい１０％または５％の変動で）反射することができる。特に可視波長範囲（例えば４００から７５０ｎｍ）にわたる或る偏光の光をほぼ一様に反射する広帯域反射型偏光子を形成することができる。
【００９６】
このコレステリック液晶光学体は、透過型（例えばバックリット）、反射型、および半反射型ディスプレイを含めた様々な光学式ディスプレイおよび他の用途に使用することができる。例えば図１３は、ディスプレイ媒体４０２、バックライト４０４、上記コレステリック液晶反射型偏光子４０８、および光学的反射層４０６を含む一つの例示的バックリット型ディスプレイシステム４００の断面概略図を示す。このディスプレイシステムは、任意選択でコレステリック液晶反射型偏光子の一部として、またはこの液晶反射型偏光子からの円偏光を直線偏光に変換する別途の構成要素として４分の１波長板を含む。見る人は、バックライト４０４と真向かいにあるディスプレイ装置４０２の側面に位置する。
【００９７】
ディスプレイ媒体４０２は、バックライト４０４が発する透過光によって見る人に情報または画像を写し出す。ディスプレイ媒体４０２の一例は、或る偏光状態の光のみを透過する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）である。
【００９８】
ディスプレイシステム４００を眺め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および導光層４１８を含むが、他の背面照明システムを用いることもできる。図１３に描かれている導光層４１８はほぼ長方形の断面を有するが、バックライトは任意の適切な形状を有する導光層を使用することができる。例えば導光層４１８は、楔状、チャネル型、擬似楔型誘導層などであることができる。もっとも重要な考慮すべき点は、導光層４１８が光源４１６からの光を受光し、その光を放射することができることである。結果として光４１８は、裏面反射層（例えば、任意選択の反射層４０６）、抽出機構、および所望の機能を達成するための他の構成要素を含むことができる。
【００９９】
反射型偏光子４０８は、上記のように少なくとも１個のコレステリック液晶光学体を含む光学フィルムである。この反射型偏光子４０８は、導光層４１８を出る或る偏光状態の光を実質上透過し、かつ導光層４１８を出る別の偏光状態の光を実質上反射するように整えられる。
【０１００】
図１４は、一つの型の反射型液晶ディスプレイ５００の概略図である。この反射型液晶ディスプレイ５００は、ディスプレイ媒体５０８、コレステリック液晶反射型偏光ミラー５０４、吸収性背面層５０６、および吸収型偏光子５０２を含む。この反射型液晶ディスプレイ５００は任意選択で、コレステリック液晶反射型偏光子５０４の一部として、または液晶装置からの混成した偏光をほぼ正確な偏光に変換する別途の構成要素として波長板を含む。
【０１０１】
液晶ディスプレイ５００は、まず光５１０を偏光させる吸収型偏光子５０２によって機能する。次いでこの偏光は、ディスプレイ媒体５０８を通って伝わり、その光の円偏光成分の一方はコレステリック液晶反射型偏光ミラー５０４から反射し、ディスプレイ媒体５０８および吸収型偏光子５０２を通って戻る。もう一方の円偏光成分は、コレステリック液晶反射型偏光子５０４を通過し、背面層５０６によって吸収される。この液晶ディスプレイ５００の反射型偏光子５０４は、上記のように１個のコレステリック液晶光学体を含む。コレステリック液晶光学体の具体的な選択は、例えばコスト、大きさ、厚さ、材料、および関心のある波長範囲などの要因によって決まる可能性がある。
【０１０２】
図１５は、一つの型の半反射型液晶ディスプレイ６００の概略図である。この半反射型液晶ディスプレイ６００は、位相遅延ディスプレイ媒体６０８、部分ミラー６０３、コレステリック液晶反射型偏光ミラー６０４、バックライト６０６、および吸収型偏光子６０２を含む。このディスプレイシステムは任意選択で、コレステリック液晶反射型偏光子６０４の一部として、または液晶装置からの混成した偏光をほぼ正確な偏光に変換する別途の構成要素として波長板を含む。反射モードでは明るい周辺光６１０が、吸収型偏光子６０２によって偏光され、ディスプレイ媒体６０８を通って伝わり、部分ミラー６０３に反射し、ディスプレイ媒体６０８および吸収型偏光子６０２を通って戻る。弱い周辺光の状況ではバックライト６０６が作動し、光はそのディスプレイにほぼ正確な偏光をもたらすように適合させたコレステリック液晶偏光子６０４を選択的に通過する。逆の左右像の光は、裏面反射し、再循環し、コレステリック偏光子６０４を選択的に通過してバックライトの明るさを効果的に増す。この反射型液晶ディスプレイ６００の反射型偏光子は、上記のように１個のコレステリック液晶光学体を含む。コレステリック液晶光学体の具体的な選択は、例えばコスト、大きさ、厚さ、材料、および関心のある波長範囲などの要因によって決まる可能性がある。
【０１０３】
このコレステリック液晶光学体は、液晶ディスプレイの特性を向上させ、または液晶ディスプレイに他の特性を与える様々な他の構成要素およびフィルムと一緒に用いることができる。このような構成要素およびフィルムには、例えば輝度上昇フィルム、４分の１波長板を含めた位相板およびフィルム、多層または連続／分散相反射型偏光子、金属被覆型裏面反射層、プリズム裏面反射層、拡散反射型裏面反射層、多層誘電体裏面反射層およびホログラフィック裏面反射層が挙げられる。
【実施例】
【０１０４】
実施例１
塗布工程用に塗料溶液の第一部分（溶液Ａ）を次のように調製した。熱開始剤として０．７５グラムのバゾ５２（Ｖａｚｏ５２）（デラウェア州ウィルミントンのデュポン（Ｄｕｐｏｎｔ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）から市販されている）および連鎖移動添加剤として０．２５グラムの四臭化炭素（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカル・カンパニー（Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．，Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から市販されている）を用いて、２１グラムのシアノビフェニルベンゾアートエチルアクリラート（下記参照）を、７７グラムのジオキソラン（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカル・カンパニーから市販されている）に溶かした１．５グラムのＬＣ７５６（ＢＡＳＦから市販されているキラル液晶モノマー）と重合させた。この反応は６０℃で１６時間行った。
【０１０５】
塗布工程用に塗料溶液の第二部分（溶液Ｂ）を次のように調製した。１．２グラムのバゾ５２および０．０５グラムのＢＨＴ（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカル・カンパニーから市販されている２，６ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール）を用いて３．８グラムのＬＣ２５２（ＢＡＳＦから市販されているネマチック液晶モノマー）を９５グラムのジオキソラン中で重合させた。この反応は８０℃で１時間行った。
【０１０６】
塗料溶液を、３４．５グラムの溶液Ａ、２７．６グラムの溶液Ｂ、０．６グラムのＬＣ７５６、１０．４グラムのＬＣ２４２、１．７グラムのフェニルエチルアクリラート（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカル・カンパニーから市販されている）、０．２グラムのＢＨＴ、３グラムの４−メトキシ安息香酸シアノビフェニル（下記参照）、および１１グラムのシクロヘキサノン（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカル・カンパニーから市販されている）を混ぜ合わせることによって形成した。
【０１０７】
シアノビフェニルベンゾアートエチルアクリラートの調製法は、参照により本明細書中に援用される欧州特許出願公開第８３４７５４号明細書に記載されている。シアノビフェニルベンゾアートエチルアクリラートの構造は、
【化１】
2008501147.tif 000003
である。
【０１０８】
４−メトキシ安息香酸シアノビフェニルは、まず４０ｇ（０．２６ｍｏｌ）の４−メトキシ安息香酸、５３．２ｇ（０．５２５ｍｏｌ）のトリエチルアミン、および４００ｍＬの１,２−ジメトキシエタンを、機械的スターラーおよび温度計を備えた丸底フラスコ中で窒素雰囲気下で混ぜ合わせることによって調製した。この溶液を−３０℃に冷却し、この点で３０．１ｇ（０．２６３ｍｏｌ）のメタンスルホニルクロリドを加えた。攪拌を続け、温度を−３０℃に約１時間維持した。次に、５１．３２ｇ（０．２６３ｍｏｌ）の４’−ヒドロキシ−１，１’−ビフェニル−４−カルボニトリルおよび３．２ｇ（０．０２６ｍｏｌ）の４−ジメチルアミノピリデンを加え、この混合物を５０℃に加熱し、攪拌しながらこの温度で約３時間維持した。次いでこの混合物を室温まで冷却し、１リットルのＨ2Ｏを加えた。沈殿した固体生成物を濾過により回収し、水で洗浄し、空気乾燥した。次いでこの粗材料を最少量のテトラヒドロフランから再結晶化させて所望の材料を得た。
【０１０９】
化合物ＬＣ７５６（パリオカラー（Ｐａｌｉｏｃｏｌｏｒ）（登録商標）ＬＣ７５６はＢＡＳＦから市販されている）および化合物ＬＣ２４２（パリオカラー（登録商標）ＬＣ２４２）は、ドイツ国ルートヴィヒスハーフェンのＢＡＳＦコーポレーション（ＢＡＳＦ  Ｃｏｒｐ．（Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手できる液晶モノマーである。バゾ（登録商標）５２（デラウェア州ウィルミントンのデュポン）は、遊離基開始剤として用いられる熱分解性の置換アゾニトリル化合物である。
【０１１０】
この溶液を１００マイクロメートルのＰＥＴ基板（ミネソタ州セントポールのスリー・エム（３Ｍ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）からスコッチパール（Ｓｃｏｔｃｈｐａｒ）として市販されている）上にワイヤ丸棒を用いて塗布して６マイクロメートル厚の乾燥塗膜を生成した。この塗膜を室温で３０秒間空気乾燥し、次いで１２５℃で１２分間焼き付けた。次いでこの塗膜を不活性雰囲気下で速度３０フィート／分を用いてフュージョン（Ｆｕｓｉｏｎ）の３００ワットＤバルブで硬化した。次いでこの塗膜を１２０℃で１０分間再加熱した。
【０１１１】
最後にラムダ（Ｌａｍｂｄａ）（登録商標）９００分光光度計（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，Ｃａｌｉｆ．））を用いてこの光学体の光学性能を測定した。４分の１波長板を塗膜の前に置き、また光路中にそれよりも先に標準直線偏光子を置き、この偏光子をその波長板の主軸から４５度回転させて左回りの円偏光を与え、塗膜を通り抜ける透過度を４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲で測定した。３つの消光ピークが見られた。第一消光ピークは４６０ｎｍを中心にしていた。第二消光ピークは５８０ｎｍを中心にしていた。第三消光ピークは６８０ｎｍを中心にしていた。測定した波長範囲にわたるこの透過の結果を図１６に示す。
【０１１２】
実施例２
塗布工程用に塗料溶液の一部（溶液Ａ）を次のように調製した。熱開始剤として０．８グラムのバゾ５２を用いて、２２．５グラムのシアノビフェニルベンゾアートエチルアクリラートを、７４．４グラムのジオキソランに溶かした２．３グラムのＬＣ７５６と重合させた。この反応は６０℃で１６時間行った。
【０１１３】
塗料溶液は、２７．４グラムの溶液Ａ、０．６グラムのＬＣ７５６、１３．７グラムのＬＣ２４２、０．２５グラムのフェニルエチルアクリラート、０．０９７グラムのＢＨＴ、３．４グラムの４−メトキシ安息香酸シアノビフェニル、および１０グラムのシクロヘキサノンと４４．７グラムのジオキソランを混ぜ合わせることによって形成した。この溶液を９０℃で２分間加熱した。この加熱の間にＬＣ２４２とＬＣ７５６の少量の部分が反応してコポリマーを形成する。
【０１１４】
この溶液を１００マイクロメートルのＰＥＴ基板（ミネソタ州セントポールのスリー・エムからスコッチパールとして市販されている）上にワイヤ丸棒を用いて塗布して６マイクロメートル厚の乾燥塗膜を生成した。この塗膜を室温で３０秒間空気乾燥し、次いで１２５℃で１２分間焼き付けた。次いでこの塗膜を速度３０フィート／分および窒素による不活性化を用いてフュージョンの３００ワットＤバルブで硬化した。この塗膜のスペクトルを実施例１の場合と同様に測定し、次いで塗膜を１２０℃で１０分間再度加熱し、そのスペクトルを再度測定した。塗膜は最初二層構造を示す２つのピーク（図１７の再加熱前）を形成し、続いて第二加熱では第三層が形成されたことを示す第三ピーク（図１７の再加熱後）を形成するのが分かる。
【０１１５】
実施例３
塗布工程用に塗料溶液の第一部分（溶液Ａ）を次のように調製した。熱開始剤として１．０グラムのバゾ５２を用いて、２６．４グラムのシアノビフェニルベンゾアートエチルアクリラートを、７１．５グラムのジオキサンに溶かした０．８８グラムのＬＣ７５６と重合させた。この反応は６０℃で１６時間行った。
【０１１６】
塗布工程用に塗料溶液の第二部分（溶液Ｂ）を次のように調製した。１．２９グラムのバゾ５２および０．００４グラムのＢＨＴ（２，６ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール）を用いて４．０グラムのＬＣ２５２を９４．７グラムのジオキソラン中で重合させた。この反応は８０℃で１時間行った。
【０１１７】
塗料溶液を、２２．３グラムの溶液Ａ、２１．６グラムの溶液Ｂ、０．２８グラムのＬＣ７５６、８．０グラムのＬＣ２４２、０．４５グラムのベンジルアルコール（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカル・カンパニーから市販されている）、０．１５グラムのＢＨＴ、３．７６グラムの４−メトキシ安息香酸シアノビフェニル、および４．８グラムのシクロヘキサノンと３７グラムのジオキソランを混ぜ合わせることによって形成した。
【０１１８】
この溶液を１００マイクロメートルのＰＥＴ基板（ミネソタ州セントポールのスリー・エムからスコッチパールとして市販されている）上にワイヤ丸棒を用いて塗布して６マイクロメートル厚の乾燥塗膜を生成した。この塗膜を室温で３０秒間空気乾燥し、次いで１２５℃で１２分間焼き付けた。次いでこの塗膜を速度３０フィート／分および窒素による不活性化を用いてフュージョンの３００ワットＤバルブで硬化した。次いでこの塗膜を１２０℃で１０分間再加熱した。
【０１１９】
最後にラムダ（登録商標）９００分光光度計（カリフォルニア州サンタクララのパーキンエルマー）を用いて上記と同様にこの光学体の光学性能を測定した。スペクトルを７００ｎｍ〜２０００ｎｍの反射モードで測定した。そのスペクトル（図１８）は、３つの反射ピーク、すなわち約１０００ｎｍのピーク、約１２００ｎｍのピーク、および約１５５０ｎｍのピークを有した。
【０１２０】
本発明は、上記の特定の実施例に限定されると考えるべきではなく、さらに適切に言えば添付の特許請求の範囲の中できちんと述べるものが本発明の全態様を包含すると理解されるべきである。本明細書を検討すると様々な修正形態、等価の方法、および本発明を適用できる非常に多くの構造が、本発明が対象とする当業界の技術者には容易に明らかなはずである。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明による、基板上に単一の塗料組成物を有する３層のコレステリック液晶層を形成するための方法および装置の一実施形態の概略図である。
【図２】本発明による、基板上の第一の塗料用混合物の断面の概略図である。
【図３】本発明による、基板上の２層のコレステリック液晶層の断面の概略図である。
【図４】本発明による、基板上の３層のコレステリック液晶層の断面の概略図である。
【図５】本発明による、基板上に単一の塗料組成物を有する３層のコレステリック液晶層を形成し、続いてその第一の３層のコレステリック液晶層上に別のコレステリック液晶層を形成するための方法および装置の一実施形態の概略図である。
【図６】本発明による、基板上の第一の塗料用混合物の断面の概略図である。
【図７】本発明による、基板上の２層のコレステリック液晶層の断面の概略図である。
【図８】本発明による、基板上の３層のコレステリック液晶層の断面の概略図である。
【図９】本発明による、基板上の３層のコレステリック液晶層上の第二の塗料用混合物の断面の概略図である。
【図１０】本発明による、基板上の３層のコレステリック液晶材料層上の第四のコレステリック液晶材料層の断面の概略図である。
【図１１】本発明による、基板上の３層のコレステリック液晶材料層上の第四および第五のコレステリック液晶材料層の断面の概略図である。
【図１２】本発明による、基板上の３層のコレステリック液晶材料層上の第四、第五、および第六のコレステリック液晶材料層の断面の概略図である。
【図１３】本発明による液晶ディスプレイの一実施形態の概略図である。
【図１４】本発明による液晶ディスプレイの別の実施形態の概略図である。
【図１５】本発明による液晶ディスプレイの別の実施形態の概略図である。
【図１６】実施例１により形成される光学体の光透過スペクトルである。
【図１７】実施例２により形成される光学体の光透過スペクトルである。
【図１８】実施例３により形成される光学体の光反射スペクトルである。
【図１】
2008501147.tif 000004
【図２】
2008501147.tif 000005
【図３】
2008501147.tif 000006
【図４】
2008501147.tif 000007
【図５】
2008501147.tif 000008
【図６】
2008501147.tif 000009
【図７】
2008501147.tif 000010
【図８】
2008501147.tif 000011
【図９】
2008501147.tif 000012
【図１０】
2008501147.tif 000013
【図１１】
2008501147.tif 000014
【図１２】
2008501147.tif 000015
【図１３】
2008501147.tif 000016
【図１４】
2008501147.tif 000017
【図１５】
2008501147.tif 000018
【図１６】
2008501147.tif 000019
【図１７】
2008501147.tif 000020
【図１８】
2008501147.tif 000021
【国際調査報告】
2008501147.tif 000022
2008501147.tif 000023
2008501147.tif 000024