(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極層を有する少なくとも一方が透明な２枚の基板と、これらの基板間に支持された調光層とを有し、前記調光層が、液晶材料及び透明性高分子物質を含有する光散乱型液晶デバイスにおいて、前記透明性高分子物質が
（１）温度上昇に伴ない駆動電圧が低下する光散乱型液晶デバイスの調光層を構成する透明性高分子物質を形成する重合性化合物、
及び
（２）温度上昇に伴ない駆動電圧が上昇する光散乱型液晶デバイスの調光層を構成する透明性高分子物質を形成する重合性化合物
を含有する重合性組成物から成る透明性高分子物質であることを特徴とする光散乱型液晶デバイス。
【請求項２】
温度上昇に伴い駆動電圧が上昇する光散乱型液晶デバイスの調光層を構成する透明性高分子物質を形成する重合性化合物が、アルキルアクリレートであって、分子中のアルキル基の最も長い炭化水素鎖の炭素数が７〜１２の範囲にあるアルキルアクリレートから成る群から選ばれる化合物である請求項１記載の光散乱型液晶デバイス。
【請求項３】
温度上昇に伴ない駆動電圧が上昇する光散乱型液晶デバイスの調光層を構成する透明性高分子物質を形成する重合性化合物が、２−（３−メチルブチル）−７−メチルオクチルアクリレート、２−（１−メチルブチル）−５−メチルオクチルアクリレート及び２−（１−メチル−３−ジメチル）−５−メチル−７−ジメチルオクチルアクリレートから成る群から選ばれる化合物である請求項１記載の光散乱型液晶デバイス。
【請求項４】
温度上昇に伴い駆動電圧が上昇する光散乱型液晶デバイスの調光層を構成する透明性高分子物質を形成する重合性化合物が、ネオペンチルグリコールジアクリレート、２-エチル-２-ブチル-プロパンジオールジアクリレート、から成る群から選ばれる化合物及び請求項２記載の群から選ばれた化合物を含有する請求項１記載の光散乱型液晶デバイス。
【請求項５】
温度上昇に伴ない駆動電圧が低下する光散乱型液晶デバイスの調光層を構成する透明性高分子物質を形成する重合性化合物が、２−オクチルデシルアクリレート、２−ヘプチルノニルアクリレート、２−ノニルウンデシルアクリレート、２−デシルドデシルアクリレート、及び（１，２−ヒドロキシオクチル−３−オクチル−４−ヘチシル）シクロヘキサンと９−ノニル−１０−オクチルノナデカンジオールの混合物のジアクリレートエステルから成る群から選ばれる化合物である請求項１又は２記載の光散乱型液晶デバイス。
【請求項６】
温度上昇に伴い駆動電圧が上昇する光散乱型液晶デバイスの調光層を構成する透明性高分子物質を形成する重合性化合物が、液晶分子に対しプレチルトを誘起させる化合物である請求項１記載の光散乱型液晶デバイス。
【請求項７】
温度上昇に伴い駆動電圧が上昇する光散乱型液晶デバイスの調光層を構成する透明性高分子物質を形成する重合性化合物が、液晶分子に対してプレチルトを発現させ、温度０℃〜７０℃に於いて、降温に伴いプレチルト角が５度以上から４０度以下に増加させる化合物を含有する請求項１記載の光散乱型液晶デバイス。
【請求項８】
液晶材料がフッ素置換基を有する液晶化合物を含有し、垂直成分の誘電率（ε⊥）が５．５以下であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７記載の光散乱型液晶デバイス。
【請求項９】
電極層を有する少なくとも一方が透明な２枚の基板間に、（Ａ）液晶材料と（Ｂ）重合性化合物及び重合開始剤を含有する重合性組成物から成る調光層形成材料を介在させ、紫外線を照射することによって、重合性化合物を重合させることにより、２枚の基板間に液晶材料及び透明性固体物質を含有する調光層を形成する光散乱型液晶デバイスの製造方法において、
重合性組成物として、
（１）温度上昇に伴ない駆動電圧が低下する光散乱型液晶デバイスの調光層を構成する透明性高分子物質を形成する重合性化合物、
及び
（２）温度上昇に伴ない駆動電圧が上昇する光散乱型液晶デバイスの調光層を構成する透明性高分子物質を形成する重合性化合物、
を含有する重合性組成物を用いることを特徴とする光散乱型液晶デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大面積になし得る光散乱型液晶デバイスの製造方法に関し、更に詳しくは、光の遮断、透過を電気的又は熱的に操作し得るものであって、文字や図形を表示し、高速応答を以って電気的に表示を切り換えることによって、広告板、案内板、装飾表示板等の表示体、ＯＡ器材などのディスプレイ等のハイインフォメーション表示体として利用される光散乱型液晶デバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
偏光板や配向処理を要さず、明るくコントラストの良い、大型で廉価な液晶デバイスとして、特表昭５８−５０１６３１号公報、米国特許第４４３５０４７号明細書には、液晶のカプセル化により、ポリマー中に液晶滴を分散させ、そのポリマーをフィルム化する方法が開示されている。ここでカプセル化物質としては、ゼラチン、アラビアゴム、ポリビニルアルコール等が提案されている。
【０００３】
ポリビニルアルコールでカプセル化された液晶分子は、それが薄層中で正の誘電異方性を有するものであれば、電界の存在下でその液晶分子が電界の方向に配列し、液晶の屈折率ｎ０とポリマーの屈折率ｎｐが等しいときには、透明性を発現する。電界が除かれると、液晶はランダム配列に戻り、液晶滴の屈折率ｎ０よりずれるため、液晶滴は、その境界面で光を散乱し、光の透過を遮断するので、薄層体は白濁する。
【０００４】
このように、液晶滴を分散包蔵したポリマーを薄膜としている技術は、上記のもの以外にもいくつか知られており、例えば、特表昭６１−５０２１２８号公報には、液晶エポキシ樹脂中に分散したもの、特開昭６２−２２３１号公報には、特殊な紫外線硬化ポリマー中に液晶が分散したもの、特開昭６３−２７１２３３号公報には、光硬化性ビニル系化合物と液晶との溶解物において、上記光硬化性ビニル系化合物の光硬化に伴う液晶物質の相分離を利用し調光層を形成させたものがそれぞれ開示されている。
【０００５】
また、光散乱型液晶デバイスの実用化に要求される重要な特性である低電圧駆動特性、高コントラストを可能にするために、特開平１−１９８７２５号公報には、液晶材料の連続層中に透明性高分子物質を三次元網目状構造に形成せしめ、液晶デバイスの低電圧駆動を可能にした技術が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、液晶材料の連続層中に三次元網目構造を有する透明性高分子物質を形成して成る調光層を有する光散乱型液晶デバイスをはじめとして、液晶材料と透明性高分子物質とから成る光散乱型液晶デバイスにおいては、駆動電圧の温度依存性が大きく、使用温度により駆動電圧が異なるという問題があった。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、液晶材料及び透明性高分子物質を含有する調光層を有する光散乱型液晶デバイスにおいて、駆動電圧の温度依存性が小さい光散乱型液晶デバイスを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
【０００９】
即ち、本発明は上記課題を解決するために、電極層を有する少なくとも一方が透明な２枚の基板と、これらの基板間に支持された調光層とを有し、前記調光層が、液晶材料及び透明性高分子物質を含有する光散乱型液晶デバイスにおいて、前記透明性高分子物質が（１）温度上昇に伴ない駆動電圧が低下する光散乱型液晶デバイスの調光層を構成する透明性高分子物質を形成する重合性化合物及び（２）温度上昇に伴ない駆動電圧が上昇する光散乱型液晶デバイスの調光層を構成する透明性高分子物質を形成する重合性化合物を含有する重合性組成物から成る透明性高分子物質であることを特徴とする光散乱型液晶デバイスを提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の液晶デバイスは、例えば、以下の製造方法に従って、製造することができる。
【００１１】
即ち、電極層を有する少なくとも一方が透明な２枚の基板間に、（Ａ）液晶材料と（Ｂ）（１）温度上昇に伴ない駆動電圧が低下する光散乱型液晶デバイスの調光層を構成する透明性高分子物質を形成する重合性化合物及び（２）温度上昇に伴ない駆動電圧が上昇する光散乱型液晶デバイスの調光層を構成する透明性高分子物質を形成する重合性化合物、及び（３）重合開始剤を含有する重合性組成物から成る調光層形成材料を介在させ、紫外線を照射することによって、重合性化合物を重合させることにより、２枚の基板間に液晶材料及び透明性固体物質を含有する調光層を形成する光散乱型液晶デバイスの製造方法。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明で使用する基板は、堅固な材料、例えば、ガラス、金属等であっても良く、柔軟性を有する材料、例えば、プラスチックフィルムの如きものであっても良い。そして、基板は２枚が対向して適当な間隔を隔てるものであり、その少なくとも一方は透明性を有し、その２枚の間に挟持される液晶材料及び透明性高分子物質を含有する調光層を外界から視覚させるものでなければならない。但し、完全な透明性を必須とするものではない。
【００１３】
もし、この光散乱型液晶デバイスが、デバイスの一方の側から他方の側へ通過する光に対して作用させるために使用される場合は、共に適宜な透明性が与えられる。この基板には、目的に応じて透明、不透明の適宜な電極が、その前面叉は部分的に配置されても良い。但し、プラスチックの如き柔軟性を有する材料の場合には、堅固な材料、例えば、ガラス、金属等に固定したうえで本発明の液晶デバイスに用いることができる。
【００１４】
また、２枚の基板間には、通常、周知の光散乱型液晶デバイスと同様、間隔保持用のスペーサーを介在させることもできる。
【００１５】
スペーサーとしては、例えば、マイラー、アルミナ、ロッドタイプのガラスファイバー、ガラスビーズ、ポリマービーズ等種々の液晶セル用のものを用いることができる。
【００１６】
本発明で使用する液晶材料は、単一の液晶性化合物であることを要しないのは勿論で、２種以上の液晶化合物や液晶化合物以外の物質も含んだ混合物であっても良く、通常この技術分野で液晶材料として認識されるものであれば良く、そのうちの正の誘電異方性を有するものが好ましい。用いる液晶としては、ネマチック液晶、スメクチック液晶、コレステリック液晶が好ましく、ネマチック液晶が特に好ましい。その性能を改善するために、コレステリック液晶、カイラルネマチック液晶、カイラルスメクチック液晶等やカイラル化合物が適宜含まれていてもよい。
【００１７】
本発明で使用する液晶材料は、以下に示した化合物群から選ばれる１種類以上の化合物から成る配合組成物が好ましく、液晶材料の特性、即ち、抵抗値、等方性液体と液晶の相転移温度、融点、粘度、屈折率異方性（Δｎ）、誘電率異方性（Δε）及び重合性組成物等との溶解性等を改善することを目的として適宜選択、配合して用いることができる。
【００１８】
そのような液晶材料には、安息香酸エステル系、シクロヘキシルカルボン酸エステル系、ビフェニル系、ターフェニル系、フェニルシクロヘキサン系、ビフェニルシクロヘキサン系、ピリミジン系、ピリジン系、ジオキサン系、シクロヘキサンシクロヘキサンエステル系、シクロヘキシルエタン系、トラン系、アルケニル系等の各種液晶化合物が使用される。
【００１９】
液晶化合物の具体例としては、４−置換安息香酸４’−置換フェニルエステル、４−置換シクロヘキサンカルボン酸４’−置換フェニルエステル、４−置換シクロヘキサンカルボン酸４’−置換ビフェニルエステル、４−（４−置換シクロヘキサンカルボニルオキシ）安息香酸４’−置換フェニルエステル、４−（４−置換シクロヘキシル）安息香酸４’−シクロヘキシルエステル、４−置換４’−置換ビフェニル、４−置換フェニル４’置換シクロヘキサン、４−置換４”−置換ターフェニル、４−置換ビフェニル４’−置換シクロヘキサン、２−（４−置換フェニル）５−置換ピリジン、４−置換（４−置換フェニルエチニル）フェニル等を挙げることができる。
【００２０】
調光層形成材料中の液晶材料の含有率は、６０〜９８重量％の範囲が好ましく、７０〜９０重量％の範囲が特に好ましい。
【００２１】
前記調光層中に形成される透明性高分子物質は、その中に液晶材料を分散する構造のものでもよいが、三次元網目状構造を有するものがより好ましい。
【００２２】
この透明性高分子物質の三次元網目状構造には液晶材料が充填され、かつ、液晶材料が連続層を形成することが好ましく、液晶材料の無秩序な状態を形成することにより光学境界面を形成し、光の散乱を発現させる。
【００２３】
この透明性高分子物質は、堅固なものに限らず、目的に応じ得る限り可撓性、柔軟性、弾性を有するものであっても良い。
【００２４】
本発明で使用する重合性組成物は、重合体形成モノマー、オリゴマーであって、これらのモノマー及びオリゴマーは２種類以上併用することができるが、少なくとも、温度上昇に伴ない駆動電圧が低下する光散乱型液晶デバイスの調光層を構成する透明性高分子物質を形成する重合性化合物、及び温度上昇に伴ない駆動電圧が上昇する光散乱型液晶デバイスの調光層を構成する透明性高分子物質を形成する重合性化合物を必須成分として含有する。この駆動電圧の温度依存性が異なる２種類の重合性化合物を、その温度特性、さらには電圧透過率特性を考慮し混合比を調節することによって、コントラストが高く、駆動電圧が低く、さらには駆動電圧の温度依存性が小さい光散乱型液晶デバイスを作製することができる。
【００２５】
本発明で使用する温度上昇に伴ない駆動電圧が低下する光散乱型液晶デバイスの調光層を構成する透明性高分子物質を形成する重合性化合物としては、例えば、２−オクチルデシルアクリレート、２−ヘプチルノニルアクリレート、２−ノニルウンデシルアクリレート、２−デシルドデシルアクリレート、（１，２−ヒドロキシオクチル−３−オクチル−４−ヘチシル）シクロヘキサンと９−ノニル−１０−オクチルノナデカンジオールの混合物のジアクリレートエステル等が挙げられる。
【００２６】
本発明で使用する温度上昇に伴ない駆動電圧が上昇する光散乱型液晶デバイスの調光層を構成する透明性高分子物質を形成する重合性化合物としては、例えば、２−（３−メチルブチル）−７−メチルオクチルアクリレート、２−（１−メチルブチル）−５−メチルオクチルアクリレート、２−（１−メチル−３−ジメチル）−５−メチル−７−ジメチルオクチルアクリレート等が挙げられる。
【００２７】
また、温度上昇に伴い駆動電圧が上昇する性質を示す重合性化合物の市販品としては、例えば、イソミリスチルアクリレートＩＭＡ（共栄油脂社製）、イソステアリルアクリレートＩＳＡ（共栄油脂社製）、ラウリルアクリレートＬＡ（共栄油脂社製）、アクリル酸２−エチルヘキシル（東京化成社製）、ダイマージアクリレートＡ−ＯＣＤ（新中村化学社製）等が挙げられる。更に、二種類の組み合わせにより温度上昇に伴い駆動電圧が上昇する性質を示す重合性化合物は、例えば、ネオペンチルグリコールジアクリレートＡ−ＮＰＧ（新中村化学社製）又はＣ９Ａ（第一工業製薬社製）と、ＴＯ−１３３８（東亜合成社製）又はＴＯ−１３３６（東亜合成社製）との組み合わせ等が挙げられる。
【００２８】
これら温度上昇に伴ない駆動電圧が低下する光散乱型液晶デバイスの調光層を構成する透明性高分子物質を形成する重合性化合物、及び温度上昇に伴ない駆動電圧が上昇する光散乱型液晶デバイスの調光層を構成する透明性高分子物質を形成する重合性化合物は、各々２種類以上併用して用いることもできる。
【００２９】
具体的な重合性組成物の調整方法としては、まず、最適網目の透明性高分子物質を作製し、かつ、高コントラストの光散乱型液晶デバイスを得る要素として、(1)（１，２−ヒドロキシオクチル−３−オクチル−４−ヘキシル）シクロヘキサンと９−ノニル−１０−オクチルノナデカンジオールの混合物のジアクリレートエステル等の２官能アクリレートを用い、次いで、光散乱型液晶デバイスの駆動電圧を下げるため、(2)２−オクチルデシルアクリレート、２−ヘプチルノニルアクリレート、２−ノニルウンデシルアクリレート、２−デシルドデシルアクリレート等の単官能アクリレートを加えた重合性組成物を調製する。この重合性組成物を用いても、高コントラストで低電圧駆動の光散乱型液晶デバイスが得られるが、重合性組成物が、(1)、(2)とも、温度上昇に伴なって駆動電圧が低下する光散乱型液晶デバイスの調光層を構成する透明性高分子物質を形成する重合性化合物であるので、得られた光散乱型液晶デバイスは温度が高くなるにつれ駆動電圧は減少する特性を示す。
【００３０】
そこで、さらに、温度特性を調整する要素として、(3)２−（３−メチルブチル）−７−メチルオクチルアクリレート、２−（１−メチルブチル）−５−メチルオクチルアクリレート及び２−（１−メチル−３−ジメチル）−５−メチル−７−ジメチルオクチルアクリレート等の、温度上昇に伴なって駆動電圧が上昇する光散乱型液晶デバイスの調光層を構成する透明性高分子物質を形成する重合性化合物を加えることにより、高コントラスト、低駆動電圧で駆動電圧の温度特性が小さい光散乱型液晶デバイスを得ることができる。
【００３１】
上記の調整方法において使用する重合性組成物の駆動電圧に対する温度特性、電圧透過率特性によっては、(1)と(3)との組み合わせによって同様の効果を得ることもできる。
【００３２】
温度上昇に伴なって駆動電圧が上昇する光散乱型液晶デバイスにおいて、駆動電圧の温度依存性は、温度に対して駆動電圧の極小値を持ち、この極小値を示す温度以下では本発明の温度特性の調整方法でも駆動電圧の温度特性は降温で増加してしまい所望の温度特性を得るのが難しい。駆動電圧の極小値温度以上では温度上昇に伴い駆動電圧が上昇する温度範囲がありその範囲で温度特性を調整して駆動電圧の温度依存性を小さくすることができる。そのため駆動電圧の極小値温度が重要になり、必要に応じて液晶材料と重合性化合物との組み合わせを適宜選択して駆動電圧の極小値温度を調整することが必要になる。また、駆動電圧の極小値を示す温度は、使用する液晶材料の種類及び光散乱型液晶デバイスを構成する透明性高分子物質を形成する重合性化合物の種類により異なる。
【００３３】
分子構造と駆動電圧の極小値温度の関係を見ると、側鎖に炭素鎖を有する重合性化合物を重合性組成物に用いた場合において、駆動電圧の極小値が温度変化に対して発現する。また、駆動電圧の低電圧効果及び光散乱性を考慮すると、直鎖型重合性化合物を重合性組成物に用いた場合では、炭素原子数５以上の炭素鎖を有する材料が好ましく、炭素鎖が長くなると駆動電圧の極小値温度が高くなる傾向が見られる。例えば、炭素原子数７の直鎖型炭素鎖を有する重合性化合物を重合性組成物に用いた場合では、極小値温度は０℃になり、炭素原子数９の直鎖型炭素鎖を有する重合性化合物を重合性組成物に用いた場合では、極小値温度が２５℃、炭素原子数１２の直鎖型炭素鎖を有する重合性化合物を重合性組成物に用いた場合では、極小値温度は５０℃に達する。特に、炭素原子数７〜９の直鎖型炭素鎖を有する重合性化合物を重合性組成物に用いた場合において、駆動電圧の極小値が、他の化合物を用いた場合と比較して、小さくなることからより好ましい。
【００３４】
一方、分岐型の側鎖を有する重合性化合物を重合性組成物に用いた場合では、直鎖型の重合性化合物のような炭素鎖の長さと極小値温度との関係は確認されないが、室温以下での駆動電圧の上昇を押さえる効果、又は、温度上昇に伴い駆動電圧を上昇させる効果が認められる。
【００３５】
本発明の液晶デバイスでは、駆動電圧の温度特性を調整するためには、温度上昇に伴い駆動電圧が上昇する効果を有する分岐型の側鎖の重合性化合物を用いることが好ましい。また、二種類の異なる極小値温度を示す重合性化合物を用いると両者の極小値温度の中間に駆動電圧の極小値が見られる。また、単体では駆動電圧の極小値温度を発現しない重合性化合物を使用した場合、他の同様な性質の側鎖を有する重合性化合物と組み合わせることによって、駆動電圧の極小値を発現することがあり、共重合体における側鎖の形態、長さ、側鎖比率等に影響される。更に、光散乱型デバイスを構成する調光層において、液晶材料の含有量及び調光層を構成する透明性高分子物質に含まれる駆動電圧の極小値を示す重合性化合物の濃度からも駆動電圧の極小値温度は影響される。例えば、液晶濃度が７０％で極小値温度が２０℃を示す場合、液晶濃度を７５％にすると極小値温度は２５℃に上昇する。また、駆動電圧の極小値温度を示す重合性化合物濃度が１７．５％で極小値温度が２５℃を示す場合、前記重合性化合物濃度を１２．５％にすると極小値温度は５℃に低下する。
【００３６】
このように駆動電圧の極小値温度の調整するためには、１）液晶濃度、２）駆動電圧の極小値を示す重合性化合物濃度、３）液晶材料との駆動電圧の極小値を示す重合性化合物の種類及びその組み合わせ等を変えることにより極小値温度の調整が可能であり、必要に応じて適宜これらの手段を選択して極小値温度を調整することができる。
【００３７】
液晶材料と駆動電圧の極小値との関係を見ると、液晶材料の極性に影響される。例えば、シアノ系液晶の如き極性の高い液晶を用いた場合、駆動電圧が温度上昇に伴なって単調に減少するだけで、駆動電圧の温度特性において極小値が認められない。一方、極性の小さいフッ素系液晶を用いた場合、駆動電圧の温度特性において極小値が認められ、液晶材料の垂直成分の誘電率ε⊥が小さいと温度に対する駆動電圧の極小値を下げる効果が大きくなり、低電圧駆動で温度特性を調整できるようになる。そのため、少なくとも誘電率ε⊥が５．５以下である液晶を用いた場合、駆動電圧の温度特性に小さく極小値が現われるので好ましい。また、極小値温度を示す液晶材料を添加しても駆動電圧の極小値温度を調整することができる。
【００３８】
駆動電圧が極小値を示し温度上昇に伴い駆動電圧が増加する要因の一つは、液晶分子と調光層に使用される透明性高分子物質との相互作用に起因しており、特に、調光層の透明性高分子物質と液晶材料との界面で誘起されるプレチルト角の温度変化に強く影響されている。温度に対して駆動電圧が極小値を示す温度付近では、プレチルト角が最大となり、この時、液晶のしきい値電圧が最小になり駆動電圧の極小値が見られる。駆動電圧の極小値温度から温度が上昇すると誘起されるプレチルト角がしだいに減少してゆき、この減少に伴ない液晶のしきい値が増加して駆動電圧が増加する。プレチルト角の温度変化の現象は、温度に対する液晶しきい値電圧以下の静電容量測定と透過率の測定から観測される。また、重合性化合物を配向膜として用いた平行配向セルの静電容量の温度変化からも見ることもできる。液晶デバイスにおいて、液晶デバイスの容量は、駆動電圧の極小値温度に向けて降温に伴なって僅かづつ増加し、駆動電圧の極小値温度近傍で急激に増加する。これは、調光層中で液晶分子が任意に配向した状態において、液晶分子の配向が電極間の電界方向に対して平行になる成分が増大し、透明性高分子物質界面からの影響で液晶分子の配向方向が変化したことに由来する。また、最小透過率の温度特性と比較すると、静電容量が急激に増加する付近で最小透過率も同時に増加する。
【００３９】
これらの点から、透明性高分子界面上での液晶配向変化に起因する変化が最小透過率の温度変化及びしきい値電圧以下の静電容量の温度変化に現れており、更に、液晶しきい値電圧以下の静電容量が同様に降温に伴なって増加する同様な現象が同一の透明性高分子物質を配向膜として用いた平行配向セルにおいても観測されることから、何れもプレチル角の誘起に伴なう配向変化に起因していることが理解できる。
【００４０】
即ち、温度上昇に伴ない駆動電圧が上昇する光散乱型液晶デバイスの調光層を構成する透明性高分子物質を形成する重合性化合物には、降温に伴い液晶との界面で誘起するプレチルト角が増加するものであれば良く、誘起するプレチルト角が最大になる温度を液晶デバイスの実用動作温度範囲の下限値以下に設定するように重合性化合物及び液晶材料を調整すれば良い。また、駆動電圧の極小値温度以下では、電圧透過率特性のヒステリシス幅が増加し光散乱性が低下するので極小値温度以上で本発明の液晶デバイスを駆動させることが好ましい。
【００４１】
重合開始剤としては、例えば、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン（メルク社製「ダロキュア１１７３」）、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（チバ・ガイギー社製「イルガキュア１８４」）、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン（メルク社製「ダロキュア１１１６」）、２−メチル−１−［メチルチオ）フェニル］−２−モリホリノプロパン−１（チバ・ガイギー社製「イルガキュア９０７」）、ベンジルジメチルケタール（チバ・ガイギー社製「イルガキュア６５１」）、２，４−ジエチルチオキサントン（日本化薬社製「カヤキュアＤＥＴＸ」）、とｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチル（日本化薬社製「カヤキュアＥＰＡ」）との混合物、イソプロピルチオキサントン（ワードプレキンソツプ社製「カンタキュア−ＩＴＸ」）とｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチルとの混合物、アシルフォスフィンオキシド（ＢＡＳＦ社製「ルシリンＴＰＯ」）等が挙げられる。
【００４２】
重合開始剤の使用割合は、重合性組成物総量の０．１〜１０．０重量％範囲が好ましい。
【００４３】
調光層形成材料を２枚の基板間に介在させるには、この調光層形成材料を基板間に注入しても良いが、一方の基板上に適当な溶液塗布機やスピンコーター等を用いて均一に塗布し、ついで他方の基板を重ね合わせ圧着させても良い。
【００４４】
また、一方の基板上に調光層形成材料を均一な厚さに塗布し、重合用エネルギーを供給することによって重合性組成物を重合硬化させて調光層を形成した後、他方の基板を貼り合わせる光散乱型液晶デバイスの製造方法も、また有効である。
【００４５】
重合用エネルギーとしては、重合性組成物が適切に重合できるものであれば良く、例えば、紫外線、可視光線、電子線等の放射線や熱等が挙げられる。
【００４６】
特に、紫外線による方法は好適である。また、調光層形成材料の等方性液体状態を保持しながら紫外線を照射することは、均一な調光層を形成する上で好ましい。
【００４７】
液晶材料中で重合性組成物を重合させるには、一定の強さ以上の光強度及び照射量を必要とするが、それは重合性組成物の反応性及び光重合開始剤の種類、濃度によって左右され、適切な光強度の選択により三次元網目状構造の形成、及びその網目の大きさを均一にすることができる。
【００４８】
更に、時間的、平面的に均一に照射することは、基板間に介在する重合性組成物に瞬間的に強い光を照射して重合を進行させ、これによって網目の大きさを均一にする上で効果的である。即ち、適切な強度でパルス上に紫外線を照射することにより、均一な三次元網目状構造を有する透明性高分子物質を液晶中に形成することができる。
【００４９】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を用いて本発明を更に詳細に説明する。しかしながら、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００５０】
以下の実施例において、評価特性の各々は以下の記号及び内容を意味する。
Ｔ0   ：白濁度；印加電圧０の時の光透過率（％）
Ｔ100 ：透明度；印加電圧を増加させていき光透過率がほとんど増加しなくなった時の光透過率（％）
Ｖ90  ：駆動電圧；Ｔ0を０％、Ｔ100を１００％としたとき光透過率が９０％となる印加電圧（Ｖrms）
【００５１】
＜実施例１＞
（液晶材料）
下記組成から成る液晶組成物Ａ                      ７６．０重量％
（重合性化合物）
「ＫＵ−７６０」                                  １１．７６重量％
（荒川化学社製の（１，２−ヒドロキシオクチル−３−オクチル−４−ヘチシル）シクロヘキサンと９−ノニル−１０−オクチルノナデカンジオールの混合物のジアクリレート）
「ＴＯ１３３８」                                    ９．４１重量％
（東亜合成化学社製の２−ノニルウンデシルアクリレート）
「ＩＳ−Ａ」                                        ２．３５重量％
（共栄化学社製の２−（１−メチル−３−ジメチル）−５−メチル−７−ジメチルオクチルアクリレート  ＝  イソステアリルアクリレート）
（重合開始剤）
「イルガキュア６５１」                              ０．４８重量％
（チバガイギー社製ベンジルジメチルケタール）
からなる調光層形成材料を、１１．０μｍのガラスファイバー製スペーサーが塗布された２枚のＩＴＯ電極ガラス基板に挟み込み、調光層形成材料が等方性液体状態となる温度を保ちながら、 ２０ｍＷ／cm2の紫外線を６０秒間照射して重合性化合物を硬化させて液晶材料と透明性高分子物質から成る厚さ１１．０μｍの調光層を有する光散乱型液晶デバイスを得た。
【００５２】
このようにして得た光散乱型液晶デバイスの調光層を電子顕微鏡で観察したところ、三次元網目状の透明性固体物質を確認することができた。
【００５３】
次に、このようにして得た光散乱型液晶デバイスの２５℃、３０℃及び４０℃における電圧透過率特性を測定した結果、各測定温度で以下のような特性を示した。
２５℃  Ｔ0＝２．７％、  Ｔ100＝９０．０％、  Ｖ90＝４．７Ｖrms
３０℃  Ｔ0＝２．７％、  Ｔ100＝８９．５％、  Ｖ90＝４．７Ｖrms
４０℃  Ｔ0＝３．１％、  Ｔ100＝８９．４％、  Ｖ90＝４．７Ｖrms
【００５４】
（液晶組成物Ａの組成）
【化１】
0003750219.tif 000002
【００５５】
＜比較例１＞
（液晶材料）
実施例１で使用した液晶組成物Ａ                    ７６．０重量％
（重合性化合物）
「ＫＵ−７６０」（荒川化学社製のジアクリレート）  ２３．５２重量％
（重合開始剤）
「イルガキュア６５１」（チバガイギー社製）          ０．４８重量％
からなる調光層形成材料を１１．０μｍのガラスファイバー製スペーサーが塗布された２枚のＩＴＯ電極ガラス基板に挟み込み、調光層形成材料が等方性液体状態となるよう温度を保ちながら、 ２０ｍＷ／cm2の紫外線を６０秒間照射して重合性化合物を硬化させて液晶材料と透明性高分子物質から成る厚さ１１．０μｍの調光層を有する光散乱型液晶デバイスを得た。
【００５６】
このようにして得た光散乱型液晶デバイスの調光層を電子顕微鏡で観察したところ、三次元網目状の透明性固体物質を確認することができた。
【００５７】
次に、このようにして得た光散乱型液晶デバイスの２５℃、３０℃及び４０℃における電圧透過率特性を測定した結果、各測定温度で以下のような特性を示した。
２５℃  Ｔ0＝１．８％、  Ｔ100＝８４．５％、  Ｖ90＝２５．５Ｖrms
３０℃  Ｔ0＝１．８％、  Ｔ100＝８５．３％、  Ｖ90＝２４．３Ｖrms
４０℃  Ｔ0＝２．０％、  Ｔ100＝８５．３％、  Ｖ90＝２２．２Ｖrms
【００５８】
＜比較例２＞
（液晶材料）
実施例１で使用した液晶組成物Ａ                    ７６．０重量％
（重合性化合物）
「ＫＵ−７６０」（荒川化学社製のジアクリレート）  １１．７６重量％
「ＴＯ１３３８」                                  １１．７６重量％
（東亜合成化学社製の２−ノニルウンデシルアクリレート）
（重合開始剤）
「イルガキュア６５１」（チバガイギー社製）          ０．４８重量％
からなる調光層形成材料を１１．０μｍのガラスファイバー製スペーサーが塗布された２枚のＩＴＯ電極ガラス基板に挟み込み、調光層形成材料が等方性液体状態となるよう温度を保ちながら、 ２０ｍＷ／cm2の紫外線を６０秒間照射して重合性化合物を硬化させて液晶材料と透明性高分子物質から成る厚さ１１．０μｍの調光層を有する光散乱型液晶デバイスを得た。
【００５９】
このようにして得た光散乱型液晶デバイスの調光層を電子顕微鏡で観察したところ、三次元網目状の透明性固体物質を確認することができた。
【００６０】
次に、このようにして得た光散乱型液晶デバイスの２５℃、３０℃及び４０℃における電圧透過率特性を測定した結果、各測定温度で以下のような特性を示した。
２５℃  Ｔ0＝２．５％、  Ｔ100＝８９．４％、  Ｖ90＝５．３Ｖrms
３０℃  Ｔ0＝２．５％、  Ｔ100＝８８．６％、  Ｖ90＝５．１Ｖrms
４０℃  Ｔ0＝３．０％、  Ｔ100＝８９．４％、  Ｖ90＝４．８Ｖrms
【００６１】
以上の実施例１及び比較例１〜２で得た液晶デバイスと、その評価結果を以下の表１にまとめて示した。
【００６２】
【表１】
0003750219.tif 000003
【００６３】
表１に示した結果から、駆動電圧に対する温度特性が異なる重合性化合物の混合比を調整することにより、得られる光散乱型液晶デバイスの駆動電圧の温度依存性を小さくすることができることが理解できる。
【００６４】
以下の実施例２以降に、上記のような調整方法で駆動電圧の温度依存性を解消した例を示す。
【００６５】
＜実施例２＞
（液晶材料）
実施例１で使用した液晶組成物Ａ                    ７５．０重量％
（重合性化合物）
「ＫＵ−７６０」（荒川化学社製のジアクリレート）  １１．０３重量％
「ＴＯ１３３８」                                    ９．８０重量％
（東亜合成化学社製の２−ノニルウンデシルアクリレート）
「ＩＭ−Ａ」                                        ３．６８重量％
（共栄化学社製の２−（３−メチルブチル）−７−メチルオクチルアクリレート  ＝  イソミリスチルアクリレート）
（重合開始剤）
「イルガキュア６５１」（チバガイギー社製）          ０．４９重量％
からなる調光層形成材料を、１１．０μｍのガラスファイバー製スペーサーが塗布された２枚のＩＴＯ電極ガラス基板に挟み込み、調光層形成材料が等方性液体状態となる温度を保ちながら、 ２０ｍＷ／cm2の紫外線を６０秒間照射して重合性化合物を硬化させて液晶材料と透明性高分子物質から成る厚さ１１．０μｍの調光層を有する光散乱型液晶デバイスを得た。
【００６６】
このようにして得た光散乱型液晶デバイスの調光層を電子顕微鏡で観察したところ、三次元網目状の透明性固体物質を確認することができた。
【００６７】
次に、このようにして得た光散乱型液晶デバイスの２５℃、３０℃及び４０℃における電圧透過率特性を測定した結果、各測定温度で以下のような特性を示した。
２５℃  Ｔ0＝３．１％、  Ｔ100＝９０．１％、  Ｖ90＝４．６Ｖrms
３０℃  Ｔ0＝３．２％、  Ｔ100＝９０．２％、  Ｖ90＝４．６Ｖrms
４０℃  Ｔ0＝３．５％、  Ｔ100＝８９．５％、  Ｖ90＝４．６Ｖrms
【００６８】
＜実施例３＞
（液晶材料）
実施例１で使用した液晶組成物Ａ                    ７５．０重量％
（重合性化合物）
「ＫＵ−７６０」（荒川化学社製のジアクリレート）  １１．０３重量％
「ＴＯ１３３６」                                  １２．２５重量％
（東亜合成社製の２−ヘプチルノニルアクリレート）
「ＩＭ−Ａ」                                        １．２３重量％
（共栄化学社製のイソミリスチルアクリレート）
（重合開始剤）
「イルガキュア６５１」（チバガイギー社製）          ０．４９重量％
からなる調光層形成材料を、１１．０μｍのガラスファイバー製スペーサーが塗布された２枚のＩＴＯ電極ガラス基板に挟み込み、調光層形成材料が等方性液体状態となる温度を保ちながら、 ２０ｍＷ／cm2の紫外線を６０秒間照射して重合性化合物を硬化させて液晶材料と透明性高分子物質から成る厚さ１１．０μｍの調光層を有する光散乱型液晶デバイスを得た。
【００６９】
このようにして得た光散乱型液晶デバイスの調光層を電子顕微鏡で観察したところ、三次元網目状の透明性固体物質を確認することができた。
【００７０】
次に、このようにして得た光散乱型液晶デバイスの２５℃、３０℃及び４０℃における電圧透過率特性を測定した結果、各測定温度で以下のような特性を示した。
２５℃  Ｔ0＝２．０％、  Ｔ100＝９０．２％、  Ｖ90＝４．８Ｖrms
３０℃  Ｔ0＝２．０％、  Ｔ100＝９０．２％、  Ｖ90＝４．８Ｖrms
４０℃  Ｔ0＝２．４％、  Ｔ100＝９０．０％、  Ｖ90＝４．８Ｖrms
【００７１】
＜比較例３＞
（液晶材料）
実施例１で使用した液晶組成物Ａ                    ７６．０重量％
（重合性化合物）
「ＫＵ−７６０」（荒川化学社製のジアクリレート）  １４．１２重量％
「ＴＯ１３３６」（東亜合成社製のモノアクリレート）  ９．４１重量％
（重合開始剤）
「イルガキュア６５１」（チバガイギー社製）          ０．４７重量％
からなる調光層形成材料を、１１．０μｍのガラスファイバー製スペーサーが塗布された２枚のＩＴＯ電極ガラス基板に挟み込み、調光層形成材料が等方性液体状態となる温度を保ちながら、 ２０ｍＷ／cm2の紫外線を６０秒間照射して重合性化合物を硬化させて液晶材料と透明性高分子物質から成る厚さ１１．０μｍの調光層を有する光散乱型液晶デバイスを得た。
【００７２】
このようにして得た光散乱型液晶デバイスの調光層を電子顕微鏡で観察したところ、三次元網目状の透明性固体物質を確認することができた。
【００７３】
次に、このようにして得た光散乱型液晶デバイスの２５℃、３０℃及び４０℃における電圧透過率特性を測定した結果、各測定温度で以下のような特性を示した。
２５℃  Ｔ0＝２．０％、  Ｔ100＝８９．２％、  Ｖ90＝１０．３Ｖrms
３０℃  Ｔ0＝２．０％、  Ｔ100＝９０．０％、  Ｖ90＝  ９．９Ｖrms
４０℃  Ｔ0＝２．４％、  Ｔ100＝８９．７％、  Ｖ90＝  ９．３Ｖrms
【００７４】
＜実施例４＞
（液晶材料）
実施例１で使用した液晶組成物Ａ                    ７５．０重量％
（重合性化合物）
「ＫＵ−７６０」（荒川化学社製のジアクリレート）  １１．０３重量％
「ＩＳＡ」                                        １２．２５重量％
（新中村化学社製２−オクリルデシルアクリレート）
「ＩＭ−Ａ」                                        １．２３重量％
（共栄化学社製のイソミリスチルアクリレート）
（重合開始剤）
「イルガキュア６５１」（チバガイギー社製）          ０．４９重量％
からなる調光層形成材料を、１１．０μｍのガラスファイバー製スペーサーが塗布された２枚のＩＴＯ電極ガラス基板に挟み込み、調光層形成材料が等方性液体状態となる温度を保ちながら、 ２０ｍＷ／cm2の紫外線を６０秒間照射して重合性化合物を硬化させて液晶材料と透明性高分子物質から成る厚さ１１．０μｍの調光層を有する光散乱型液晶デバイスを得た。
【００７５】
このようにして得た光散乱型液晶デバイスの調光層を電子顕微鏡で観察したところ、三次元網目状の透明性固体物質を確認することができた。
【００７６】
次に、このようにして得た光散乱型液晶デバイスの２５℃、３０℃及び４０℃における電圧透過率特性を測定した結果、各測定温度で以下のような特性を示した。
２５℃  Ｔ0＝２．０％、  Ｔ100＝９０．１％、  Ｖ90＝４．５Ｖrms
３０℃  Ｔ0＝２．０％、  Ｔ100＝９０．２％、  Ｖ90＝４．５Ｖrms
４０℃  Ｔ0＝２．３％、  Ｔ100＝９０．０％、  Ｖ90＝４．５Ｖrms
【００７７】
＜比較例４＞
（液晶材料）
実施例１で使用した液晶組成物Ａ                    ７５．０重量％
（重合性化合物）
「ＫＵ−７６０」（荒川化学社製のジアクリレート）  １１．０３重量％
「ＩＳＡ」                                        １３．４８重量％
（新中村化学社製２−オクチルデシルアクリレート）
（重合開始剤）
「イルガキュア６５１」（チバガイギー社製）          ０．４９重量％
からなる調光層形成材料を、１１．０μｍのガラスファイバー製スペーサーが塗布された２枚のＩＴＯ電極ガラス基板に挟み込み、調光層形成材料が等方性液体状態となる温度を保ちながら、 ２０ｍＷ／cm2の紫外線を６０秒間照射して重合性化合物を硬化させて液晶材料と透明性高分子物質から成る厚さ１１．０μｍの調光層を有する光散乱型液晶デバイスを得た。
【００７８】
このようにして得た光散乱型液晶デバイスの調光層を電子顕微鏡で観察したところ、三次元網目状の透明性固体物質を確認することができた。
【００７９】
次に、このようにして得た光散乱型液晶デバイスの２５℃、３０℃及び４０℃における電圧透過率特性を測定した結果、各測定温度で以下のような特性を示した。
２５℃  Ｔ0＝２．５％、  Ｔ100＝８９．５％、  Ｖ90＝４．１Ｖrms
３０℃  Ｔ0＝２．６％、  Ｔ100＝８９．９％、  Ｖ90＝４．０Ｖrms
４０℃  Ｔ0＝３．０％、  Ｔ100＝８９．９％、  Ｖ90＝３．８Ｖrms
【００８０】
＜実施例５＞
（液晶材料）
実施例１で使用した液晶組成物Ａ                    ７４．０重量％
（重合性化合物）
「ＫＵ−７６０」（荒川化学社製のジアクリレート）  １１．４７重量％
「ＴＯ１３３９」                                    ８．９２重量％
（東亜合成化学社製の２−ノニルウンデシルアクリレート）
「ＩＭ−Ａ」                                        ５．１０重量％
（共栄化学社製のイソミリスチルアクリレート）
（重合開始剤）
「イルガキュア６５１」（チバガイギー社製）          ０．５１重量％
からなる調光層形成材料を、１１．０μｍのガラスファイバー製スペーサーが塗布された２枚のＩＴＯ電極ガラス基板に挟み込み、調光層形成材料が等方性液体状態となる温度を保ちながら、 ２０ｍＷ／cm2の紫外線を６０秒間照射して重合性化合物を硬化させて液晶材料と透明性高分子物質から成る厚さ１１．０μｍの調光層を有する光散乱型液晶デバイスを得た。
【００８１】
このようにして得た光散乱型液晶デバイスの調光層を電子顕微鏡で観察したところ、三次元網目状の透明性固体物質を確認することができた。
【００８２】
次に、このようにして得た光散乱型液晶デバイスの２５℃、３０℃及び４０℃における電圧透過率特性を測定した結果、各測定温度で以下のような特性を示した。
２５℃  Ｔ0＝２．３％、  Ｔ100＝９０．０％、  Ｖ90＝４．９Ｖrms
３０℃  Ｔ0＝２．３％、  Ｔ100＝８９．７％、  Ｖ90＝４．９Ｖrms
４０℃  Ｔ0＝２．７％、  Ｔ100＝９０．１％、  Ｖ90＝４．９Ｖrms
【００８３】
＜比較例７＞
（液晶材料）
実施例１で使用した液晶組成物Ａ                    ７６．０重量％
（重合性化合物）
「ＫＵ−７６０」（荒川化学社製のジアクリレート）  １４．１２重量％
「ＴＯ１３３９」（東亜合成社製のモノアクリレート））９．４１重量％
（重合開始剤）
「イルガキュア６５１」（チバガイギー社製）          ０．４７重量％
からなる調光層形成材料を、１１．０μｍのガラスファイバー製スペーサーが塗布された２枚のＩＴＯ電極ガラス基板に挟み込み、調光層形成材料が等方性液体状態となる温度を保ちながら、 ２０ｍＷ／cm2の紫外線を６０秒間照射して重合性化合物を硬化させて液晶材料と透明性高分子物質から成る厚さ１１．０μｍの調光層を有する光散乱型液晶デバイスを得た。
【００８４】
このようにして得た光散乱型液晶デバイスの調光層を電子顕微鏡で観察したところ、三次元網目状の透明性固体物質を確認することができた。
【００８５】
次に、このようにして得た光散乱型液晶デバイスの２５℃、３０℃及び４０℃における電圧透過率特性を測定した結果、各測定温度で以下のような特性を示した。
２５℃  Ｔ0＝２．１％、  Ｔ100＝９０．０％、  Ｖ90＝１１．０Ｖrms
３０℃  Ｔ0＝２．１％、  Ｔ100＝９０．１％、  Ｖ90＝１０．５Ｖrms
４０℃  Ｔ0＝２．４％、  Ｔ100＝８９．６％、  Ｖ90＝  ９．７Ｖrms
【００８６】
＜実施例６＞
重合性化合物「ＩＳ−Ａ」（共栄化学社製の２−（１−メチル−３−ジメチル）−５−メチル−７−ジメチルオクチルアクリレート  ＝  イソステアリルアクリレート）９７．０重量％及び重合開始剤「イルガキュア６５１」（チバガイギー社製）３％から成る溶液を二枚のＩＴＯガラス基板上に滴下した後、３０秒７００回転、１分５０００回転の条件でスピンコートした。スピンコート後、直ちにスピンコートしたガラス基板を窒素パージしたガラス容器の中に入れ、５０ｍｗ／cm2 の紫外線を６０秒間照射して、約０．３μｍの厚さの透明性高分子薄膜を基板上に形成した。この透明性高分子薄膜が向かい合うように予め８μｍのガラスファイバー製スペーサーを散布された二枚の基板を張り合わせて液晶空セルを作製した。これに下記液晶組成物Ｂを真空注入して静電容量測定用に用いた。
【００８７】
比較のために、「ＩＳ−Ａ」に代えてポリイミド（日立化成社製の「ＰＩＸ−５０００」）を用いた以外は、上記と同様にして、ポリイミドから成る透明性高分子薄膜を有する静電容量測定用液晶セルを作製した。
【００８８】
温度を１０〜６０℃範囲で変化させ、これらの二つの液晶セルの静電容量を測定した。静電容量の測定条件は、１ｋＨｚのサイン波で、液晶材料のしきい値電圧以下の電圧０．４Ｖでホモジニアス配向の静電容量を測定した。ホメオトロピック配向の静電容量は電圧１０Ｖを印加して測定した。
【００８９】
求めた静電容量から誘電率を算出し、その結果を図１に示した。ポリイミド膜を用いた液晶セルにおける誘電率の温度変化は、一般に知られている誘電率の温度変化と一致して液晶のホメオトロピック配向の誘電率ε//及びホモジニアス配向の誘電率ε⊥の値が得られている。一方、イソステアリルアクリレートから成る膜を用いた液晶セルでは、ホメオトロピック配向の誘電率ε//は、ポリイミド膜を用いた液晶セルと同様な傾向であるが、ホモジニアス配向の誘電率ε⊥は、イソステアリルアクリレートから成る膜を用いた液晶セルのホモジニアス配向のポリイミド膜を用いた液晶セルとは異なる動向を示す。例えば、温度６０℃では、すでにポリイミド膜を用いた液晶セルよりもイソステアリルアクリレートから成る膜を用いた液晶セルの方がホモジニアス配向の誘電率ε⊥の値が大きい。温度が下がると、イソステアリルアクリレートから成る膜を用いた液晶セルのホモジニアス配向の誘電率ε⊥は次第に増加し、４０〜３０℃の間では急激に大きくなり、３０℃以下ではホメオトロピック配向の誘電率ε//と完全に一致する。これは、イソステアリルアクリレートから成る膜の作用により高分子界面上の液晶分子の配向状態が温度変化によりホモジニアス配向からホメオトロピック配向に変化したことを意味している。６０℃でポリイミド膜を用いた液晶セルとイソステアリルアクリレートから成る膜を用いた液晶セルのホモジニアス配向の誘電率ε⊥が異なるのは、この温度で液晶分子がイソステアリルアクリレートから成る膜の界面でプレチルトが誘起されているためであると考えられる。温度が下がるとこの誘起されたプレチルトの角度が増加していることがイソステアリルアクリレートから成る膜を用いた液晶セルのホモジニアス配向の誘電率ε⊥変化から理解できる。
【００９０】
（液晶組成物Ｂの組成）
【化２】
0003750219.tif 000004
【００９１】
＜実施例７〜１１＞
実施例６で検証したプレチルトを誘起するイソステアリルアクリレートを透明性高分子物質を構成する重合性化合物として液晶デバイスに用いて駆動電圧の温度特性を調整した。
【００９２】
＜実施例７＞
（液晶材料）
実施例６で使用した液晶組成物Ｂ                    ７５．０重量％
（重合性化合物）
「Ａ−ＯＣＤ」                                    １２．１重量％
（新中村化学社製のダイマーアクリレート）
「ＴＯ１３３８」                                  １２．１重量％
（東亜合成化学社製の２−ノニルウンデシルアクリレート）
（重合開始剤）
「イルガキュア６５１」（チバガイギー社製）          ０．８重量％
からなる調光層形成材料を、１１．０μｍのガラスファイバー製スペーサーが塗布された２枚のＩＴＯ電極ガラス基板に挟み込み、調光層形成材料が等方性液体状態となる温度を保ちながら、 ２０ｍＷ／cm2の紫外線を６０秒間照射して重合性化合物を硬化させて液晶材料と透明性高分子物質から成る厚さ１１．０μｍの調光層を有する光散乱型液晶デバイスを得た。
【００９３】
このようにして得た光散乱型液晶デバイスの調光層を電子顕微鏡で観察したところ、三次元網目状の透明性固体物質を確認することができた。
【００９４】
＜実施例８＞
（液晶材料）
実施例６で使用した液晶組成物Ｂ                    ７５．０重量％
（重合性化合物）
「Ａ−ＯＣＤ」                                    １２．１重量％
（新中村化学社製のダイマーアクリレート）
「ＩＳ−Ａ」                                      １２．１重量％
（共栄化学社製の２−（１−メチル−３−ジメチル）−５−メチル−７−ジメチルオクチルアクリレート＝イソステアリルアクリレート）
（重合開始剤）
「イルガキュア６５１」（チバガイギー社製）          ０．８重量％
からなる調光層形成材料を、１１．０μｍのガラスファイバー製スペーサーが塗布された２枚のＩＴＯ電極ガラス基板に挟み込み、調光層形成材料が等方性液体状態となる温度を保ちながら、 ２０ｍＷ／cm2の紫外線を６０秒間照射して重合性化合物を硬化させて液晶材料と透明性高分子物質から成る厚さ１１．０μｍの調光層を有する光散乱型液晶デバイスを得た。
【００９５】
このようにして得た光散乱型液晶デバイスの調光層を電子顕微鏡で観察したところ、三次元網目状の透明性固体物質を確認することができた。
【００９６】
＜実施例９＞
（液晶材料）
実施例６で使用した液晶組成物Ｂ                    ７５．０重量％
（重合性化合物）
「Ａ−ＯＣＤ」                                    １２．１重量％
（新中村化学社製のダイマーアクリレート）
「ＩＳ−Ａ」                                        ６．０５重量％
（共栄化学社製の２−（１−メチル−３−ジメチル）−５−メチル−７−ジメチルオクチルアクリレート＝イソステアリルアクリレート）
「ＴＯ１３３８」                                    ６．０５重量％
（東亜合成化学社製の２−ノニルウンデシルアクリレート）
（重合開始剤）
「イルガキュア６５１」（チバガイギー社製）          ０．８重量％
からなる調光層形成材料を、１１．０μｍのガラスファイバー製スペーサーが塗布された２枚のＩＴＯ電極ガラス基板に挟み込み、調光層形成材料が等方性液体状態となる温度を保ちながら、 ２０ｍＷ／cm2の紫外線を６０秒間照射して重合性化合物を硬化させて液晶材料と透明性高分子物質から成る厚さ１１．０μｍの調光層を有する光散乱型液晶デバイスを得た。
【００９７】
このようにして得た光散乱型液晶デバイスの調光層を電子顕微鏡で観察したところ、三次元網目状の透明性固体物質を確認することができた。
【００９８】
＜実施例１０＞
（液晶材料）
実施例６で使用した液晶組成物Ｂ                    ７５．０重量％
（重合性化合物）
「Ａ−ＯＣＤ」                                    １２．１重量％
（新中村化学社製のダイマーアクリレート）
「ＩＳ−Ａ」                                        ２．４２重量％
（共栄化学社製の２−（１−メチル−３−ジメチル）−５−メチル−７−ジメチルオクチルアクリレート＝イソステアリルアクリレート）
「ＴＯ１３３８」                                    ９．６８重量％
（東亜合成化学社製の２−ノニルウンデシルアクリレート）
（重合開始剤）
「イルガキュア６５１」（チバガイギー社製）          ０．８重量％
からなる調光層形成材料を、１１．０μｍのガラスファイバー製スペーサーが塗布された２枚のＩＴＯ電極ガラス基板に挟み込み、調光層形成材料が等方性液体状態となる温度を保ちながら、 ２０ｍＷ／cm2の紫外線を６０秒間照射して重合性化合物を硬化させて液晶材料と透明性高分子物質から成る厚さ１１．０μｍの調光層を有する光散乱型液晶デバイスを得た。
【００９９】
このようにして得た光散乱型液晶デバイスの調光層を電子顕微鏡で観察したところ、三次元網目状の透明性固体物質を確認することができた。
【０１００】
＜実施例１１＞
（液晶材料）
実施例６で使用した液晶組成物Ｂ                    ７５．０重量％
（重合性化合物）
「Ａ−ＯＣＤ」                                    ２４．２重量％
（新中村化学社製のダイマーアクリレート）
（重合開始剤）
「イルガキュア６５１」（チバガイギー社製）          ０．８重量％
からなる調光層形成材料を、１１．０μｍのガラスファイバー製スペーサーが塗布された２枚のＩＴＯ電極ガラス基板に挟み込み、調光層形成材料が等方性液体状態となる温度を保ちながら、 ２０ｍＷ／cm2の紫外線を６０秒間照射して重合性化合物を硬化させて液晶材料と透明性高分子物質から成る厚さ１１．０μｍの調光層を有する光散乱型液晶デバイスを得た。
【０１０１】
このようにして得た光散乱型液晶デバイスの調光層を電子顕微鏡で観察したところ、三次元網目状の透明性固体物質を確認することができた。
【０１０２】
次に、実施例７〜１１で得た各光散乱型液晶デバイスの１５℃、２５℃、３０℃及び４０℃における電圧透過率特性を測定した結果を以下の表２に示した。
【０１０３】
【表２】
0003750219.tif 000005
【０１０４】
＜実施例１２＞
（液晶材料）
実施例６で使用した液晶組成物Ｂ                    ７５．０重量％
（重合性化合物）
「Ｃ９Ａ」                                        １１．９重量％
（第一工業製薬社製の２−エチル−２−ブチルプロパンジアクリレート）
「ＴＯ１３３８」                                  １３．３重量％
（東亜合成化学社製の２−ノニルウンデシルアクリレート）
（重合開始剤）
「イルガキュア６５１」（チバガイギー社製）          ０．８重量％
からなる調光層形成材料を、１１．０μｍのガラスファイバー製スペーサーが塗布された２枚のＩＴＯ電極ガラス基板に挟み込み、調光層形成材料が等方性液体状態となる温度を保ちながら、 ２０ｍＷ／cm2の紫外線を６０秒間照射して重合性化合物を硬化させて液晶材料と透明性高分子物質から成る厚さ１１．０μｍの調光層を有する光散乱型液晶デバイスを得た。
【０１０５】
このようにして得た光散乱型液晶デバイスの調光層を電子顕微鏡で観察したところ、三次元網目状の透明性固体物質を確認することができた。
【０１０６】
次に、このようにして得た光散乱型液晶デバイスの２５℃、３０℃及び４０℃における電圧透過率特性を測定した結果、各測定温度で以下のような特性を示した。
２５℃  Ｔ0＝２．１％、  Ｔ100＝８９．０％、  Ｖ90＝４．２Ｖrms
３０℃  Ｔ0＝２．１％、  Ｔ100＝８９．７％、  Ｖ90＝４．５Ｖrms
４０℃  Ｔ0＝２．５％、  Ｔ100＝９０．１％、  Ｖ90＝４．９Ｖrms
【０１０７】
＜実施例１３〜１６＞
垂直成分の誘電率ε⊥の異なる液晶材料を用いて光散乱型液晶デバイスを作成した。
（液晶材料）
下記の液晶組成物１〜４のいずれか                    ７５．０重量％
（重合性化合物）
「Ａ−ＯＣＤ」                                        ７．２重量％
（新中村化学社製のダイマーアクリレート）
「ＩＳ−Ａ」                                        １７．０重量％
（共栄化学社製の２−（１−メチル−３−ジメチル）−５−メチル−７−ジメチルオクチルアクリレート ＝ イソステアリルアクリレート）
（重合開始剤）
「イルガキュア６５１」（チバガイギー社製）            ０．８重量％
からなる調光層形成材料を、１１．０μｍのガラスファイバー製スペーサーが塗布された２枚のＩＴＯ電極ガラス基板に挟み込み、調光層形成材料が等方性液体状態となる温度を保ちながら、 ２０ｍＷ／cm２の紫外線を６０秒間照射して重合性化合物を硬化させて液晶材料と透明性高分子物質から成る厚さ１１．０μｍの調光層を有する光散乱型液晶デバイスを得た。
【０１０８】
このようにして得た光散乱型液晶デバイスの調光層を電子顕微鏡で観察したところ、三次元網目状の透明性固体物質を確認することができた。
【０１０９】
（液晶組成物１の組成）
【化３】
0003750219.tif 000006
【０１１０】
（液晶組成物２の組成）
【化４】
0003750219.tif 000007
【０１１１】
（液晶組成物３の組成）
【化５】
0003750219.tif 000008
【０１１２】
（液晶組成物４の組成）
【化６】
0003750219.tif 000009
【０１１３】
使用した液晶材料１〜４の物性と実施例１３〜１６で得た液晶デバイスの駆動電圧の極小値の関係を以下の表３に示した。
【０１１４】
【表３】
0003750219.tif 000010
【０１１５】
このように、ε⊥の小さい液晶材料を用いて光散乱型液晶デバイスを作製すると駆動電圧の極小値を小さくすることができる。
【０１１６】
＜実施例１８＞
液晶材料３を用いて駆動電圧の温度特性を以下の組成で調整した。
（液晶材料）
液晶材料３                                        ７５．０重量％
（ε⊥：3.44；ε//：11.77；Ｖth：2.05；Δｎ：0.24）
（重合性化合物）
「Ａ−ＯＣＤ」                                    １２．１重量％
（新中村化学社製のダイマーアクリレート）
「ＩＳ−Ａ」                                      １２．１重量％
（共栄化学社製の２−（１−メチル−３−ジメチル）−５−メチル−７−ジメチルオクチルアクリレート  ＝  イソステアリルアクリレート）
（重合開始剤）
「イルガキュア６５１」（チバガイギー社製）          ０．８重量％
からなる調光層形成材料を、１１．０μｍのガラスファイバー製スペーサーが塗布された２枚のＩＴＯ電極ガラス基板に挟み込み、調光層形成材料が等方性液体状態となる温度を保ちながら、 ２０ｍＷ／cm2の紫外線を６０秒間照射して重合性化合物を硬化させて液晶材料と透明性高分子物質から成る厚さ１１．０μｍの調光層を有する光散乱型液晶デバイスを得た。
【０１１７】
このようにして得た光散乱型液晶デバイスの調光層を電子顕微鏡で観察したところ、三次元網目状の透明性固体物質を確認することができた。
【０１１８】
次に、このようにして得た光散乱型液晶デバイスの２５℃、３０℃及び４０℃における電圧透過率特性を測定した結果、各測定温度で以下のような特性を示した。
２５℃  Ｔ0＝１．４％、  Ｔ100＝８９．０％、  Ｖ90＝４．８Ｖrms
３０℃  Ｔ0＝１．５％、  Ｔ100＝８９．２％、  Ｖ90＝４．８Ｖrms
４０℃  Ｔ0＝１．７％、  Ｔ100＝９０．１％、  Ｖ90＝４．６Ｖrms
【０１１９】
【発明の効果】
本発明の製造方法により得られた光散乱型液晶デバイスは、偏光板が不要で明るい表示画面のものであり、大面積で薄膜型のものである。また、駆動電圧の温度依存性が小さく、使用温度による表示特性の変化が少ない光散乱型液晶デバイスである。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例６で使用した静電容量測定用液晶セルにおける温度変化に伴なう誘電率の変化を示した図表である。
【符号の説明】
▲−▲  イソステアリルアクリレート膜を有する液晶セルを用いた場合のホモジニアス配向の誘電率（ε⊥）
◆−◆  イソステアリルアクリレート膜を有する液晶セルを用いた場合のホメオトロピック配向の誘電率（ε//）
■−■  ポリイミド膜を有する液晶セルを用いた場合のホモジニアス配向の誘電率（ε⊥）
●−●  ポリイミド膜を有する液晶セルを用いた場合のホメオトロピック配向の誘電率（ε//）
【図１】
0003750219.tif 000011