JP2002268050A - 光散乱型液晶デバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 効率の高い光の散乱・反射と透過を低い駆動
電圧で電気的に走査し得る光散乱型の液晶デバイスを提
供すること。 【解決手段】 調光層が液晶の連続相中に透明性固体物
質が３次元ネットワーク構造を形成して成り、透明性固
体物質の３次元ネットワーク構造の平均空隙間隔が０．
４〜１．５μｍであるか、又は調光層が液晶からなる小
滴が透明性固体物質中に分散した構造から成り、該液晶
小滴の平均粒径が０．４〜１．５μｍであるか、もしく
それらが混在し、且つ透明性固体物質の表面自由エネル
ギーが２７〜３７ｍＮ／ｍ²であることを特徴とする、
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、光の透過散
乱を電界効果により制御する液晶デバイス。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、偏光板を使用しな
い液晶及び透明性固体物質を含有する調光層を有する液
晶デバイスに関し、更に詳しくは、効率の高い光の散乱
・反射と透過を低電圧で電気的に走査し得る光散乱型の
液晶デバイスに関する。

【０００２】本発明のデバイスは、建物の窓やショーウ
ィンドウなどで視野遮断のスクリーンに利用されるとと
もに、文字や図形を表示し、高速応答性を以て電気的に
表示を切り替えることにより、広告板等の装飾表示板や
時計、電卓の表示装置や、明るい画面を必要とする表示
装置、特に視認性に優れ、低消費電力のコンピューター
端末の表示装置やプロジェクションの表示装置として利
用することができる。

【０００３】

【従来の技術】偏光板や配向処理を要さず、明るくコン
トラストの良い液晶デバイスを製造する方法として、ポ
リマー中に液晶からなる小滴を分散させ、そのポリマー
をフィルム化する方法が知られている。特表昭５８−５
０１６３１号公報、米国特許第４４３５０４７号明細書
には、カプセル化物質として、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、これら以外に
も、例えば、特表昭６１−５０２１２８号公報、特開昭
６２−２２３１号公報等において知られている。

【０００４】また、米国特許５３０４３２３号明細書、
特開平１−１９８７２５号公報には、液晶が連続層を形
成し、この連続層中に、透明性固体物質が三次元網目状
に分布した構造を有する液晶デバイスが開示されてい
る。しかしながら、これらの液晶デバイスの駆動電圧は
高く、２０〜２００ｖの範囲であり、汎用の液晶表示装
置駆動用のＩＣドライバーを使用するには困難であっ
た。

【０００５】駆動電圧を低電圧化するために、特開平５
−９３９０５号公報には、透明性固体物質として、表面
自由エネルギーが２５ｍＮ／ｍ²以下である高分子化合
物を用いた液晶デバイスが提案されているが、駆動電圧
は２０ｖ程度と十分な低駆動電圧は未だ得られていな
い。

【０００６】また、低駆動電圧、高コントラストを実現
する手法として、特開平５−１９２３９号公報には、液
晶小滴のサイズが２〜８μｍで、液晶小滴を覆う透明性
固体物質層に用いられる透明性固体物質の表面エネルギ
ーが３５ｄｙｎｅｓ／ｃｍ以下である液晶デバイスが提
案されているが、光散乱能は未だ十分でなかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、効率の高い光の散乱・反射と透過を低い駆
動電圧で電気的に走査し得る光散乱型の液晶デバイスを
提供することにある。

【０００８】

【発明を解決するための手段】本発明者らは、課題を解
決するために液晶デバイスの調光層の構造、及び調光層
を構成する透明性固体物質について鋭意検討した結果、
調光層が液晶と透明性固体物質からなる液晶デバイスに
おいて、液晶小滴の平均粒径及び／又は透明性固体物質
の３次元ネットワーク構造の平均空隙間隔が０．４〜
１．５μｍの範囲にあり、且つ透明性固体物質の表面自
由エネルギーが２７〜３７ｍＮ／ｍ²の範囲にある液晶
デバイスは低電圧で駆動可能で、且つ高いコントラスト
を有する光散乱能を有することを見出し、本発明を完成
するに至った。

【０００９】即ち、本発明は、調光層が液晶の連続相中
に透明性固体物質が３次元ネットワーク構造を形成して
成り、透明性固体物質の３次元ネットワーク構造の平均
空隙間隔が０．４〜１．５μｍで、且つ透明性固体物質
の表面自由エネルギーが２７〜３７ｍＮ／ｍ²であるこ
とを特徴とする、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、光の透過散乱を電界効果により制御する液晶デバ
イスである。

【００１０】また本発明は、調光層が液晶からなる小滴
が透明性固体物質中に分散した構造から成り、液晶から
なる小滴の平均粒径が０．４〜１．５μｍで、且つ透明
性固体物質の表面自由エネルギーが２７〜３７ｍＮ／ｍ
²以下であることを特徴とする、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、光の透過散乱を電界効果により制
御する液晶デバイス液晶デバイスである。

【００１１】更に本発明は、調光層が液晶の連続相中に
透明性固体物質が３次元ネットワーク構造を形成して成
る構造と、液晶からなる小滴が透明性固体物質中に分散
した構造が混在した構造から成り、液晶からなる小滴の
平均粒径及び／又は透明性固体物質の３次元ネットワー
ク構造の平均空隙間隔が０．４〜１．５μｍで、且つ透
明性固体物質の表面自由エネルギーが２７〜３７ｍＮ／
ｍ²であることを特徴とする、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、光の透過散乱を電界効果により制御
する液晶デバイス液晶デバイスである。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の液晶デバイスは、液晶と
透明性固体物質から成る調光層を有し、光の透過散乱を
電界効果により制御する液晶デバイスである。ここで、
本発明で言う液晶とは、液晶性を示す液晶化合物、又は
１つ以上の液晶化合物から成る液晶組成物をも含む。

【００１３】一般に液晶と透明性固体物質から成る調光
層を有し、光の透過散乱を電界効果により制御する液晶
デバイスでは、電圧無印加状態において、透明性固体物
質と接する液晶は、透明性固体物質界面に対して平行又
はチルト角を有する配向状態となるため、全体としてラ
ンダムな配向状態をとる。そのため、液晶ドメイン間で
屈折率差が生じる。更に液晶と透明性固体物質の間にも
屈折率差が存在する。上記２つの屈折率差の効果によ
り、電圧無印加状態においては、該調光層は光を散乱す
る性質を持つ。

【００１４】一方、該調光層に十分に高い電圧を印加す
ると、調光層内の液晶は電界方向に一様に配向するた
め、液晶ドメイン間の屈折率差は消失する。また、透明
性固体物質の屈折率を、液晶の常光屈折率（ｎ₀）と一
致させておけば、液晶と透明性固体物質の間の屈折率差
も消失する。これにより、十分に高い電圧を印加した状
態では、調光層内の屈折率は、ほぼ同一となり、調光層
は透明状態なる。

【００１５】液晶と透明性固体物質から成る調光層で用
いられる液晶の屈折率は、常光屈折率が０．１５程度、
異常光屈折率が０．１５〜１．７５程度であり、その屈
折率異方性は０〜０．２５程度である。また、透明性固
体物質の屈折率は０．１５程度であり、液晶の異常光屈
折率と透明性固体物質との屈折率差も０〜０．２５程度
となる。

【００１６】調光層の光散乱能は、用いる液晶と透明性
固体物質の屈折率差が大きいほど高いことは明白である
が、本発明者らは調光層の光散乱能が調光層内における
液晶からなる小滴の平均粒径、及び透明性固体物質の３
次元ネットワーク構造の平均空隙間隔（以下、調光層内
における平均空隙間隔とする）にも大きく依存している
ことを見いだした。

【００１７】即ち、調光層内における平均空隙間隔が
１．５μｍを越えて大きい場合、調光層内の透明性固体
物質の存在によって配向が乱される液晶の数が少なく、
更に透明性固体物質と液晶の界面面積も減少するため
に、十分な光散乱能力は得られない。逆に調光層内にお
ける平均空隙間隔が０．４μｍ未満であると、屈折率差
を生じる間隔、即ち、液晶と透明性固体物質との界面間
隔が狭くなり、可視光を散乱しなくなる。

【００１８】可視光の光を散乱するためには、調光層内
における平均空隙間隔が、可視光波長程度であることが
好ましく、更にその分布が均一に近い方が好ましい。即
ち、調光層内における平均空隙間隔は０．４μｍ〜１．
５μｍが好ましく、更に好ましくは０．５μｍ〜１μｍ
である。

【００１９】尚、調光層内における平均空隙間隔は、２
枚の基板に支持された調光層を破断し、その破断面に存
在する液晶をアセトン等の溶剤で洗い流した後の、透明
性固体物質の構造を電子顕微鏡（ＳＥＭ）等で観察する
ことによって測定することができる。

【００２０】一方、駆動電圧は液晶の誘電率異方性が高
いほど低くいことは明白である。また、調光層内の平均
空隙間隔が大きいほど、液晶と透明性固体物質との界面
に束縛されている液晶の数が減少するため、駆動電圧は
低くなり好ましい。しかしながら、上述のごとく、調光
層の平均空隙間隔が１．５μｍを越えて大きくなると、
目的とする高光散乱能を得るのは困難となる。

【００２１】本発明者らは、光散乱能が大きく、且つ駆
動電圧が低い液晶デバイスを提供する為に、更に研究を
続けた結果、調光層内に形成される透明性固体物質の表
面自由エネルギーを制御することにより、調光層内の平
均空隙間隔が０．４μｍ〜１．５μｍであっても低い駆
動電圧が得られることを見いだした。

【００２２】具体的には、透明性固体物質の表面自由エ
ネルギーと、液晶の表面張力が近い場合に低い駆動電圧
が得られる。透明性固体物質の表面自由エネルギーが液
晶の表面張力より大きくなると、透明性固体物質と液晶
との界面での相互作用が大きくなる、逆に透明性固体物
質の表面自由エネルギーが液晶の表面張力より小さくな
ると、同様に透明性固体物質と液晶との界面での相互作
用が大きくなり、更に透明性固体物質と液晶との界面で
液晶が垂直な配向状態となり、液晶と透明性固体物質の
間の屈折率差が減少し、散乱能力が低下する。

【００２３】液晶の表面張力は一般に３０ｍＮ／ｍ²〜
３５ｍＮ／ｍ²の範囲に存在するため、透明性固体物質
の表面自由エネルギーは２７ｍＮ／ｍ²〜３７ｍＮ／ｍ²
が好ましく、更に好ましくは３０ｍＮ／ｍ²〜３５ｍＮ
／ｍ²以下である。

【００２４】尚、透明性固体物質の表面自由エネルギー
は、透明性固体物質の平滑なフィルムを形成し、このフ
ィルム上に表面張力が既知の物質である水、エチレング
リコール、ヨウ化メチレンを滴下し、その接触角を、Ｃ
Ａ−Ｘ型接触角計（協和界面科学社製）を用いて測定
し、得られた接触角を表面自由エネルギー解析ソフトＥ
Ｇ−２型 Ｖｅｒ２．２（協和界面科学社製）を用い
て、拡張Ｆｏｗｋｅｓ理論（例えば高分子、１７巻、５
９４〜６０５頁）に基づき算出することができる。

【００２５】本発明の液晶デバイスを構成する透明性固
体物質は、重合性化合物から成る重合性組成物を重合さ
せることより形成することができ、重合性組成物を重合
させた後の調光層内の平均空隙間隔が０．４μｍ〜１．
５μｍに制御でき、且つ透明性固体物質の表面自由エネ
ルギーが２７ｍＮ／ｍ²〜３７ｍＮ／ｍ²であることを満
たせば、特に制限無く用いることが出来る。このような
重合性組成物としては、例えば、一般式（I）

【００２６】

【化１】

【００２７】（式中、Ｘは−ＣＨ₂−、エーテル結合、
又はエステル結合、ｐは０又は１、Ｒ₃は水素又は−Ｃ
Ｈ₃、Ｒ₂は炭素原子数１〜２０のアルキル基、Ｒ₁は炭
素原子数８〜１８のアルキル基を表す）で示される重合
性化合物や、

【００２８】一般式（II）

【００２９】

【化２】

【００３０】（式中、Ｘは−ＣＨ₂−、エーテル結合、
又はエステル結合、ｐは０又は１、Ｒ₃は水素又は−Ｃ
Ｈ₃、Ｒ₂は炭素原子数１〜２０のアルキル基、Ｒ₁は炭
素原子数８〜１８のアルキル基を表す）で示される重合
性化合物や、

【００３１】一般式（III）

【００３２】

【化３】

【００３３】（式中、Ｘは−ＣＨ₂−、エーテル結合、
又はエステル結合、ｐとｑは同一又は異なって０又は
１、Ｒ₃は水素又は−ＣＨ₃、Ｒ₁は炭素原子数８〜１８
のアルキル基、ｎは１〜５の整数を表す）で示される重
合性化合物や、

【００３４】一般式（IV）

【００３５】

【化４】

【００３６】（式中、Ｘは−ＣＨ₂−、エーテル結合、
又はエステル結合、ｐとｑは同一又は異なって０又は
１、Ｒ₃は水素又は−ＣＨ₃、Ｒ₁は炭素原子数８〜１８
のアルキル基、ｎは１〜５の整数を表す）で示される重
合性化合物や、

【００３７】一般式（V）

【００３８】

【化５】

【００３９】（式中、Ｘ及びＹは、各々同一又は異なっ
て、−ＣＨ₂−、エーテル結合、又はエステル結合であ
り、ｐは０又は１、Ｒ₃は水素原子又は−ＣＨ₃、Ｒ₂及
びＲ₁は各々同一又は異なって、炭素原子数８〜１８の
アルキル基、ｎは１〜５の整数を表す）で示される重合
性化合物のいずれか１つ以上を含む重合性組成物等が挙
げられる。

【００４０】また、上記の表面自由エネルギーを得るた
めに、２種類以上の重合性組成物を混合して用いても良
い。一つの化合物の表面自由エネルギーが３７ｍＮ／ｍ
²を越えて大きくても、３７ｍＮ／ｍ²より小さい表面自
由エネルギーを持つ化合物と適宜併用することによっ
て、２７〜３７ｍＮ／ｍ²の表面自由エネルギーを持つ
透明性固体物質を得ることが可能であり、逆に一つの化
合物の表面自由エネルギーが２７ｍＮ／ｍ²未満であっ
ても、２７ｍＮ／ｍ²より大きい表面自由エネルギーを
持つ化合物と適宜併用することによって、２７〜３７ｍ
Ｎ／ｍ²の表面自由エネルギーを持つ透明性固体物質を
得ることができる。

【００４１】このような化合物の組み合わせとしては、
エチレングリコール、ポリエチレングリコール、１，３
−ブチレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘ
キサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ト
リメチロールプロパン、グリセリン及びペンタエリスリ
トール等のモノ（メタ）アクリレート、ポリ（メタ）ア
クリレート、モノマレイミド又はポリマレイミド；

【００４２】酢酸ビニル、酪酸ビニル又は安息香酸ビニ
ル、アクリロニトリル、セチルビニルエーテル、リモネ
ン、シクロヘキセン、ジアリルフタレート、２−、３−
又は４−ビニルピリジン、アクリル酸、メタクリル酸、
アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメ
チルアクリルアミド又はＮ−ヒドロキシエチルメタクリ
ルアミド及びそれらのアルキルエーテル化合物；トリメ
チロールプロパン１モルに３モル以上のエチレンオキサ
イド若しくはプロピレンオキサイドを付加して得たトリ
オールのジ又はトリ（メタ）アクリレート、又はマレイ
ミド；

【００４３】ネオペンチルグリコール１モルに２モル以
上のエチレンオキサイド若しくはプロピレンオキサイド
を付加して得たジオールのジ（メタ）アクリレート、又
はマレイミド；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレ
ート１モルとフェニルイソシアネート若しくはｎ−ブチ
ルイソシアネート１モルとの反応生成物；ジペンタエリ
スリトールのポリ（メタ）アクリレート、又はマレイミ
ド；

【００４４】トリスー（ヒドロキシエチル）ーイソシア
ヌル酸のポリ（メタ）アクリレート、又はマレイミド；
トリスー（ヒドロキシエチル）ーリン酸のポリ（メタ）
アクリレート、又はマレイミド；ジー（ヒドロキシエチ
ル）ージシクロペンタジエンのモノ（メタ）アクリレー
ト又はジ（メタ）アクリレート、又はマレイミド；ピバ
リン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレー
ト；カプロラクトン変性ヒドロキシピバリン酸エステル
ネオペンチルグリコールジアクリレート；

【００４５】直鎖脂肪族ジアクリレート；ポリオレフィ
ン変性ネオペンチルグリコールジアクリレート；エポキ
シ（メタ）アクリレート、エポキシマレイミド、ポリエ
ステル（メタ）アクリレート、ポリエステルマレイミ
ド、ポリウレタン（メタ）アクリレート、ポリウレタン
マレイミド、ポリエーテル（メタ）アクリレート、ポリ
エーテルマレイミド等、及びこれら複数の混合物と炭素
数が５〜２４のアルキルアクリレート、又はアルキルマ
レイミド、及びアルキル基の水素がフッ素に一部、又は
全部置換された炭素数が５〜２４のアルキルアクリレー
ト、又はアルキルマレイミド、前述の一般式（I）〜
（V）の化合物等、及びこれら複数の混合物との組み合
わせ等が挙げられる。

【００４６】重合性組成物を重合し、調光層内の平均空
隙間隔が０．４μｍ〜１．５μｍである透明性固体物質
を得る手段としては、重合性組成物（Ａ）、液晶
（Ｂ）、及び必要に応じて重合開始剤（Ｃ）からなる調
光層形成材料を、熱処理及び／又は活性エネルギー線照
射して、重合性組成物（Ａ）を重合させる手法を用いる
ことができる。

【００４７】液晶（Ｂ）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。

【００４８】本発明で使用する液晶（Ｂ）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
組成物が好ましく、液晶の特性、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。

【００４９】液晶（Ｂ）としては、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。

【００５０】液晶（Ｂ）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。

【００５１】透明性固体物質を形成する重合性組成物
（Ａ）と液晶（Ｂ）の混合比は調光層内における平均空
隙間隔を制御する上で重要な因子となり、（Ａ）：
（Ｂ）が５：５〜１：９の範囲にあることが好ましく、
更に好ましくは４：６〜２：８の範囲である。

【００５２】重合性組成物を重合する手段としては、
熱、紫外線の如きエネルギー線を用いることができる。
熱重合の場合は、重合開始剤（Ｃ）として熱重合開始剤
（Ｃ１）が必要であり、例えば、ベンゾイルパーオキサ
イド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、
１，１−ジ（ターシャリーブチルパーオキシ）−３，
３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｎ−ブチル−４，
４’−ジ（ターシャリーブチルパーオキシ）バレレー
ト、ジクミルパーオキサイドの如き過酸化物類；７−ア
ゾビスイソブチルニトリルの如きアゾ化合物類；テトラ
メチルチウラムジスルフィドなどが挙げられる。

【００５３】また、活性エネルギー線として紫外線を用
いる場合には、重合開始剤（Ｃ）として光重合開始剤
（Ｃ２）が通常必要である。但し、重合性組成物（Ａ）
の重合性官能基にマレイミドを用いる場合は、光重合開
始剤（Ｃ２）を要しない。

【００５４】光重合開始剤（Ｃ２）としては、分子内結
合開裂型と分子内水素引き抜き型の２種に大別できる。
前者の例としては、ジエトキシアセトフェノン、２−ヒ
ドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オ
ン、ベンジルジメチルケタール、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、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル−
（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、１−ヒドロ
キシシクロヘキシル−フェニルケトン、２−メチル−２
−モルホリノ（４−チオメチルフェニル）プロパン−１
−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４
−モルホリノフェニル）−ブタノンの如きアセトフェノ
ン系；

【００５５】ベンゾイン、ベンゾインイソプロピルエー
テル、ベンゾインイソブチルエーテルの如きベンゾイン
系；２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホス
フィンオキサイドの如きアシルホスフィンオキサイド
系；ベンジル、メチルフェニルグリオキシエステルなど
が挙げられる。

【００５６】一方、後者の例としては、ベンゾフェノ
ン、ο−ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベン
ゾフェノン、４，４′−ジクロロベンゾフェノン、ヒド
ロキシベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４′−メチル
−ジフェニルサルファイド、アクリル化ベンゾフェノ
ン、３，３′，４，４′−テトラ（ｔ−ブチルパーオキ
シカルボニル）ベンゾフェノン、３，３′−ジメチル−
４−メトキシベンゾフェノンの如きベンゾフェノン系；

【００５７】２−イソプロピルチオキサントン、２，４
−ジメチルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサ
ントン、２，４−ジクロロチオキサントンの如きチオキ
サントン系；ミヒラーケトン、４，４′−ジエチルアミ
ノベンゾフェノンの如きアミノベンゾフェノン系；１０
−ブチル−２−クロロアクリドン、２−エチルアンスラ
キノン、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファー
キノン等が挙げられる。

【００５８】重合開始剤（Ｃ）の添加量は、重合性組成
物（Ａ）中０．０１〜１０重量％の範囲が好ましく、
０．５〜５重量％の範囲が特に好ましい。また、ここで
言うエネルギー線とは、紫外線、電子線、α線、β線、
γ線のような電離放射線、可視光線、マイクロ波、高周
波等をいう。特に紫外線による光重合法は好適であり、
更に、調光層形成材料を等方性液体状態に保持した状態
で、瞬間的に強い紫外線を照射し透明性固体物質の重合
を進行させることは、調光層内の平均空隙間隔を０．４
μｍ〜１．５μｍとし、且つ均一なサイズを形成する上
で効果的である。

【００５９】調光層を構成する液晶と透明性固体物質を
形成する重合性化合物の組成比、及び光重合開始剤濃
度、及び紫外線の照射強度は調光層内に形成される透明
性固体物質の構造に大きく影響を及ぼし、液晶濃度が低
いほど、液晶小滴構造をとり易くなり、逆に液晶濃度が
高いほど、透明性固体物質の３次元網目構造をとり易く
なる。

【００６０】また、液晶濃度が低く、液晶小滴構造をと
り易い組成においても、光重合開始剤濃度が低いか、も
しくは紫外線の照射強度が低いと、その液晶小滴は大き
くなり、更により光重合開始剤濃度が低いか、もしくは
紫外線の照射強度が低いと、透明性固体物質の３次元網
目構造が形成される。逆に液晶濃度が高く、透明性固体
物質の３次元網目構造をとり易い組成においても、光重
合開始剤濃度が高いか、もしくは紫外線の照射強度が高
いと、透明性固体物質の３次元網目構造の平均空隙間隔
が小さくなり、更により光重合開始剤濃度が高いか、も
しくは紫外線の照射強度が高いと、液晶小滴構造が形成
される。

【００６１】本発明の液晶デバイスは、例えば次のよう
にして製造することができる。即ち、電極を有する少な
くとも一方が透明な２枚の基板間に、重合性組成物
（Ａ）、液晶（Ｂ）、及び開始剤（Ｃ）からなる調光層
形成材料の均一溶液を介在させる。ここで用いる重合性
組成物（Ａ）は、重合した後の表面自由エネルギーが２
７ｍＮ／ｍ²〜３７ｍＮ／ｍ²であるものを選択する。ま
た、重合性組成物（Ａ）と液晶（Ｂ）の比率は（Ａ）：
（Ｂ）が５：５〜１：９の範囲内で適宜調整する。

【００６２】使用する基板は、堅固な材料、例えばガラ
ス、金属であっても良く、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。２枚
の基板間には、周知の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。基板間隔は、５〜１００μ
ｍであることが好ましく、より好ましくは６〜５０μで
ある。

【００６３】前述の調光層形成材料に紫外線を照射す
る。この時、調光層形成材料は等方性液体状態であるこ
とが好ましく、その温度は、等方性液体から液晶と重合
性組成物に２相分離する温度（以下転移点とする）以
上、（転移点＋２０）℃以下が好ましい。更に好ましく
は転移点以上、（転移点＋５）℃である。

【００６４】紫外線の照射強度としては、瞬時に重合を
完結し、調光層内の平均空隙間隔が０．４μｍ〜１．５
μｍであり、且つサイズの均一性の高い透明性固体物質
構造を得るため、１０Ｗ／ｍ²〜５０００Ｗ／ｍ²の照射
強度であることが好ましく、更に好ましくは１００Ｗ／
ｍ²〜２０００Ｗ／ｍ²である。

【００６５】ここで、液晶の劣化を防止するため、適当
な紫外線カットフィルターを用いることが好ましい。紫
外線カットフィルターとしては、液晶の吸収波長をカッ
トし、開始剤の吸収波長を通過させるものが良く、例え
ば、ＵＶ３５、ＵＶ３７、Ｌ３９（東芝ガラス社製）等
を用いることができる。

【００６６】このようにして得られる本発明の液晶デバ
イスは、調光層内の透明性固体物質構造が最適化されて
いるため高い光散乱能を有し、且つ、液晶と透明性固体
物質との相互作用が小さいため、低電圧で駆動すること
ができる。また、電圧印加時の透明性も高いため、建築
物の窓やショーウィンドウ等の視野遮断スクリーン、採
光コントロールのカーテンに有用であるばかりか、文字
や画像を表示し高速応答性で電気的に表示を切り替える
広告板や装飾表示板、時計、コンピューター端末やプロ
ジェクターの表示装置としても有用である。

【００６７】

【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。なお、以下の実施例に
おいて、「％」及び「部」は各々「重量％」及び「重量
部」を表わし、評価特性の各々は以下の記号及び内容を
意味する。

【００６８】Ｔ０：白濁度−印加電圧０V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
が殆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）

【００６９】調光層内の平均空隙間隔の測定には以下の
手法を用いた。２枚の基板に支持された調光層を液体窒
素中において調光層の中心付近で２分割し、更にその分
割面をアセトン等の溶剤を用いて洗浄した後、透明性固
体物質の構造を電子顕微鏡（Ｓ−８００：日立製作所社
製）で観察し、透明性固体物質の構造の画像を得た。

【００７０】得られた画像をイメージスキャナ（Ｄｕｏ
Ｓｃａｎ：Ａｇｆａ社製）にてデジタル画像データに変
換した後、画像処理装置（Ｎｅｘｕｓ９０００：Ｎｅｘ
ｕｓ社製）にてフィーリエ変換を行い、周波数空間でフ
ィルターをかけ逆変換を行った。更に二値化処理を施
し、ノイズ画像を除去した後、画像処理を行い、調光層
内の平均空隙間隔を求めた。

【００７１】表面自由エネルギーの測定は以下の手法で
行った。重合性組成物質を平滑な基板上にスピンコート
した後、高圧水銀灯を用いて１５００Ｊ／ｍ²の紫外線
を窒素雰囲気下で照射し、透明性固体物質の平滑な膜を
作製した。この膜状に、水、エチレングリコール、ヨウ
化メチレンを滴下し、その接触角を、ＣＡ−Ｘ型接触角
計（協和界面科学社製）を用いて測定し、得られた接触
角を表面自由エネルギー解析ソフトＥＧ−２型（協和界
面科学社製）を用いて、拡張Ｆｏｗｋｅｓ理論に基づき
算出した。

【００７２】（実施例１）化６の液晶組成物（Ｂ）７０
％、化７の重合性組成物（Ａ１）２９．７％、光重合開
始剤（Ｃ）イルガキュア６５１（チバスペシャリティー
ケミカルズ社製）０．３％から成る均一な調光層形成材
料を、１１μｍのスペーサーが散布された２枚のＩＴＯ
付きガラスの間に注入した後、４００Ｗ／ｍ²の紫外線
をＵＶカットフィルター：ＵＶ３５（東芝硝子社製）を
通して、６０秒間照射し、重合性組成物（Ａ１）を硬化
させ、て液晶と透明性固体物質から成る光散乱型液晶デ
バイスを得た。 （液晶組成物（Ｂ））

【００７３】

【化６】

【００７４】（重合性組成物（Ａ１））

【００７５】

【化７】

【００７６】このようにして得られた光散乱型液晶デバ
イスの調光層を、液体窒素中において調光層の中心付近
で２分割し、更にその分割面をアセトンで洗浄した後、
偏光顕微鏡を用いて調光層を観察したところ、全体が暗
視野であることから、液晶層は調光層内で連通構造をと
っていることが確認され、透明性固体物質の３次元網目
構造状が形成されていることを確認した。

【００７７】この調光層内の平均空隙間隔をＳＥＭで観
察したところ０．６μｍであり、光散乱型液晶デバイス
の電圧透過率特性を測定したところ、Ｔ０＝０．５％、
Ｖ９０＝７．９ｖであった。また、重合性組成物（Ａ
１）を硬化させた透明性固体物質の表面自由エネルギー
を測定したところ、３５ｍＮ／ｍであった。

【００７８】（比較例１）液晶組成物（Ｂ）９０％、重
合性組成物（Ａ１）９．７％、光重合開始剤（Ｃ）イル
ガキュア６５１（チバスペシャリティーケミカルズ社
製）０．３％から成る均一な調光層形成材料を１１μｍ
のスペーサーが散布された２枚のＩＴＯ付きガラスの間
に注入した後、４００Ｗ／ｍ²の紫外線をＵＶカットフ
ィルター：ＵＶ３５（東芝硝子社製）を通して、６０秒
間照射し、重合性組成物（Ａ１）を硬化させ、液晶と透
明性固体物質から成る光散乱型液晶デバイスを得た。

【００７９】このようにして得た光散乱型液晶デバイス
の調光層を液体窒素中において調光層の中心付近で２分
割し、更にその分割面をアセトンで洗浄した後、偏光顕
微鏡を用いて調光層を観察したところ、全体が暗視野で
あることから、液晶層は調光層内で連通構造をとってい
ることが確認され、透明性固体物質の３次元網目構造状
が形成されていることを確認した。

【００８０】この調光層内の平均空隙間隔をＳＥＭで観
察したところ３．２μｍであった。この光散乱型液晶デ
バイスの電圧透過率特性を測定したところ、Ｔ０＝１
０．０％、Ｖ９０＝５．２ｖであった。

【００８１】（比較例２）液晶組成物（Ｂ）７０％、重
合性組成物（Ａ１）２９．７％、光重合開始剤（Ｃ）イ
ルガキュア６５１（チバスペシャリティーケミカルズ社
製）０．３％から成る均一な調光層形成材料を、１１μ
ｍのスペーサーが散布された２枚のＩＴＯ付きガラスの
間に注入した後、３０Ｗ／ｍ²の紫外線をＵＶカットフ
ィルター：ＵＶ３５（東芝硝子社製）を通して、６０秒
間照射し、重合性組成物（Ａ１）を硬化させ、液晶と透
明性固体物質から成る光散乱型液晶デバイスを得た。

【００８２】このようにして得た光散乱型液晶デバイス
の調光層を、液体窒素中において調光層の中心付近で２
分割し、更にその分割面をアセトンで洗浄した後、偏光
顕微鏡を用いて調光層を観察したところ、全体が暗視野
であることから、液晶層は調光層内で連通構造をとって
いることが確認され、透明性固体物質の３次元網目構造
状が形成されていることを確認した。

【００８３】この調光層内の平均空隙間隔をＳＥＭで観
察したところ１．８μｍ、また光散乱型液晶デバイスの
電圧透過率特性は、Ｔ０＝８．１％、Ｖ９０＝６．６ｖ
であった。

【００８４】（比較例３）液晶組成物（Ｂ）５０％、重
合性組成物（Ａ１）４９．７％、光重合開始剤（Ｃ）イ
ルガキュア６５１（チバスペシャリティーケミカルズ社
製）０．３％から成る均一な調光層形成材料を、１１μ
ｍのスペーサーが散布された２枚のＩＴＯ付きガラスの
間に注入した後、４００Ｗ／ｍ²の紫外線をＵＶカット
フィルター：ＵＶ３５（東芝硝子社製）を通して、６０
秒間照射し、重合性組成物（Ａ１）を硬化させ、液晶と
透明性固体物質から成る光散乱型液晶デバイスを得た。

【００８５】このようにして得た光散乱型液晶デバイス
の調光層を液体窒素中において調光層の中心付近で２分
割し、更にその分割面をアセトンで洗浄した後、偏光顕
微鏡を用いて調光層を観察したところ、全体が暗視野で
あることから、液晶層は調光層内で連通構造をとってい
ることが確認され、透明性固体物質の３次元網目構造状
が形成されていることを確認した。この調光層内の平均
空隙間隔をＳＥＭで観察したところ０．３μｍであり、
電圧透過率特性を測定したところ、Ｔ０＝５．３％、Ｖ
９０＝１９．３ｖであった。

【００８６】（実施例２）液晶組成物（Ｂ）７０％、化
８の重合性組成物（Ａ２）２９．７％、光重合開始剤
（Ｃ）イルガキュア６５１（チバスペシャリティーケミ
カルズ社製）０．３％から成る均一な調光層形成材料
を、１１μｍのスペーサーが散布された２枚のＩＴＯ付
きガラスの間に注入した後、４００Ｗ／ｍ²の紫外線を
ＵＶカットフィルター：ＵＶ３５（東芝硝子社製）を通
して、６０秒間照射し、重合性組成物（Ａ２）を硬化さ
せ液晶と透明性固体物質から成る光散乱型液晶デバイス
を得た。（重合性組成物（Ａ２））

【００８７】

【化８】

【００８８】このようにして得た光散乱型液晶デバイス
の調光層を液体窒素中において調光層の中心付近で２分
割し、更にその分割面をアセトンで洗浄した後、偏光顕
微鏡を用いて調光層を観察したところ、全体が暗視野で
あることから、液晶層は調光層内で連通構造をとってい
ることが確認され、透明性固体物質の３次元網目構造状
が形成されていることを確認した。

【００８９】この調光層内の平均空隙間隔をＳＥＭで観
察したところ０．７μｍであり、この光散乱型液晶デバ
イスの電圧透過率特性を測定したところ、Ｔ０＝０．６
％、Ｖ９０＝４．５ｖであった。また、重合性組成物
（Ａ２）を硬化させた透明性固体物質の表面自由エネル
ギーを測定したところ、３３．２ｍＮ／ｍであった。

【００９０】（比較例４）液晶組成物（Ｂ）９０％、重
合性組成物（Ａ２）９．７％、光重合開始剤（Ｃ）イル
ガキュア６５１（チバスペシャリティーケミカルズ社
製）０．３％から成る均一な調光層形成材料を、１１μ
ｍのスペーサーが散布された２枚のＩＴＯ付きガラスの
間に注入した後、４００Ｗ／ｍ²の紫外線をＵＶカット
フィルター：ＵＶ３５（東芝硝子社製）を通して、６０
秒間照射し、重合性組成物（Ａ２）を硬化させ、液晶と
透明性固体物質から成る光散乱型液晶デバイスを得た。

【００９１】このようにして得た光散乱型液晶デバイス
の調光層を、液体窒素中において調光層の中心付近で２
分割し、更にその分割面をアセトンで洗浄した後、偏光
顕微鏡を用いて調光層を観察したところ、全体が暗視野
であることから、液晶層は調光層内で連通構造をとって
いることが確認され、透明性固体物質の３次元網目構造
状が形成されていることを確認した。この調光層内の平
均空隙間隔をＳＥＭで観察したところ３．８μｍであ
り、この光散乱型液晶デバイスの電圧透過率特性を測定
したところ、Ｔ０＝１８．５％、Ｖ９０＝２．４ｖであ
った。

【００９２】（比較例５）液晶組成物（Ｂ）５０％、重
合性組成物（Ａ２）４９．７％、光重合開始剤（Ｃ）イ
ルガキュア６５１（チバスペシャリティーケミカルズ社
製）０．３％から成る均一な調光層形成材料を、１１μ
ｍのスペーサーが散布された２枚のＩＴＯ付きガラスの
間に注入した後、４００Ｗ／ｍ²の紫外線をＵＶカット
フィルター：ＵＶ３５（東芝硝子社製）を通して、６０
秒間照射し、重合性組成物（Ａ２）を硬化させ、液晶と
透明性固体物質から成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、液体窒素中において調光層の中心付近で２
分割し、更にその分割面をアセトンで洗浄した後、偏光
顕微鏡を用いて調光層を観察したところ、全体が暗視野
であることから、液晶層は調光層内で連通構造をとって
いることが確認され、透明性固体物質の３次元網目構造
状が形成されていることを確認した。また、この調光層
内の平均空隙間隔をＳＥＭで観察したところ０．３μｍ
であり、この光散乱型液晶デバイスの電圧透過率特性を
測定したところ、Ｔ０＝３．０％、Ｖ９０＝１４．３ｖ
であった。

【００９４】（比較例６）液晶組成物（Ｂ）７０％、化
９の重合性組成物（Ａ３）２９．７％、光重合開始剤
（Ｃ）イルガキュア６５１（チバスペシャリティーケミ
カルズ社製）０．３％から成る均一な調光層形成材料
を、１１μｍのスペーサーが散布された２枚のＩＴＯ付
きガラスの間に注入した後、４００Ｗ／ｍ²の紫外線を
ＵＶカットフィルター：ＵＶ３５（東芝硝子社製）を通
して、６０秒間照射し、重合性組成物（Ａ３）を硬化さ
せ液晶と透明性固体物質から成る光散乱型液晶デバイス
を得た。（重合性組成物（Ａ３））

【００９５】

【化９】

【００９６】このようにして得た光散乱型液晶デバイス
の調光層を液体窒素中において調光層の中心付近で２分
割し、更にその分割面をアセトンで洗浄した後、偏光顕
微鏡を用いて調光層を観察したところ、全体が暗視野で
あることから、液晶層は調光層内で連通構造をとってい
ることが確認され、透明性固体物質の３次元網目構造状
が形成されていることを確認した。

【００９７】調光層内の平均空隙間隔をＳＥＭで観察し
たところ０．６μｍであり、この光散乱型液晶デバイス
の電圧透過率特性を測定したところ、Ｔ０＝０．８％、
Ｖ９０＝２０．５ｖであった。重合性組成物（Ａ３）を
硬化させた透明性固体物質の表面自由エネルギーを測定
したところ、３８．０ｍＮ／ｍであった。

【００９８】（比較例７）液晶組成物（Ｂ）７０％、化
１０の重合性組成物（Ａ４）２９．７％、光重合開始剤
（Ｃ）イルガキュア６５１（チバスペシャリティーケミ
カルズ社製）０．３％から成る均一な調光層形成材料を
１１μｍのスペーサーが散布された２枚のＩＴＯ付きガ
ラスの間に注入した後、４００Ｗ／ｍ²の紫外線をＵＶ
カットフィルター：ＵＶ３５（東芝硝子社製）を通し
て、６０秒間照射し、重合性組成物（Ａ４）を硬化させ
液晶と透明性固体物質から成る光散乱型液晶デバイスを
得た。（重合性組成物（Ａ４））

【００９９】

【化１０】

【０１００】このようにして得た光散乱型液晶デバイス
の調光層を、液体窒素中において調光層の中心付近で２
分割し、更にその分割面をアセトンで洗浄した後、偏光
顕微鏡を用いて調光層を観察したところ、全体が暗視野
であることから、液晶層は調光層内で連通構造をとって
いることが確認され、透明性固体物質の３次元網目構造
状が形成されていることを確認した。

【０１０１】この調光層内の平均空隙間隔をＳＥＭで観
察したところ０．６μｍであり、光散乱型液晶デバイス
の電圧透過率特性を測定したところ、Ｔ０＝０．５％、
Ｖ９０＝３６．６ｖであった。また、重合性組成物（Ａ
４）を硬化した透明性固体物質の表面自由エネルギーを
測定したところ、４２．８ｍＮ／ｍであった。

【０１０２】（比較例８）液晶組成物（Ｂ）７０％、重
合性組成物（Ａ５、１，６−ヘキサンジオールジアクリ
レート：ＨＤＤＡ、日本化薬社製）２９．７％、光重合
開始剤（Ｃ）イルガキュア６５１（チバスペシャリティ
ーケミカルズ社製）０．３％から成る均一な調光層形成
材料を、１１μｍのスペーサーが散布された２枚のＩＴ
Ｏ付きガラスの間に注入した後、４００Ｗ／ｍ²の紫外
線をＵＶカットフィルター：ＵＶ３５（東芝硝子社製）
を通して、６０秒間照射し、重合性組成物（Ａ５）を硬
化させ、液晶と透明性固体物質から成る光散乱型液晶デ
バイスを得た。

【０１０３】このようにして得た光散乱型液晶デバイス
の調光層を、液体窒素中において調光層の中心付近で２
分割し、更にその分割面をアセトンで洗浄した後、偏光
顕微鏡を用いて調光層を観察したところ、全体が暗視野
であることから、液晶層は調光層内で連通構造をとって
いることが確認され、透明性固体物質の３次元網目構造
状が形成されていることを確認した。

【０１０４】調光層内の平均空隙間隔をＳＥＭで観察し
たところ０．５μｍであり、この光散乱型液晶デバイス
の電圧透過率特性を測定したところ、Ｔ０＝０．７％、
Ｖ９０＝９８．０ｖであった。また、重合性組成物（Ａ
５）を硬化させた透明性固体物質の表面自由エネルギー
を測定したところ、６８．８ｍＮ／ｍであった。

【０１０５】（実施例３）液晶組成物（Ｂ）７０％、重
合性組成物（Ａ４）１７．８２％、重合性組成物（Ａ
６）ラウリルアクリレート：ＬＡ（日本化薬社製）１
１．８８％、光重合開始剤（Ｃ）イルガキュア６５１
（チバスペシャリティーケミカルズ社製）０．３％から
成る均一な調光層形成材料を、１１μｍのスペーサーが
散布された２枚のＩＴＯ付きガラスの間に注入した後、
４００Ｗ／ｍ²の紫外線をＵＶカットフィルター：ＵＶ
３５（東芝硝子社製）を通して、６０秒間照射し、重合
性組成物（Ａ４）と重合性組成物（Ａ６）の混合物を硬
化させ、液晶と透明性固体物質から成る光散乱型液晶デ
バイスを得た。

【０１０６】このようにして得た光散乱型液晶デバイス
の調光層を液体窒素中において調光層の中心付近で２分
割し、更にその分割面をアセトンで洗浄した後、偏光顕
微鏡を用いて調光層を観察したところ、全体が暗視野で
あることから、液晶層は調光層内で連通構造をとってい
ることが確認され、透明性固体物質の３次元網目構造状
が形成されていることを確認した。

【０１０７】この調光層内の平均空隙間隔をＳＥＭで観
察したところ０．７μｍであり、この光散乱型液晶デバ
イスの電圧透過率特性を測定したところ、Ｔ０＝０．７
％、Ｖ９０＝７．７ｖであった。また、重合性組成物
（Ａ４）と重合性組成物（Ａ６）を調光層形成材料で用
いた組成比で混合した混合物を硬化させた透明性固体物
質の表面自由エネルギーを測定したところ、３４．０ｍ
Ｎ／ｍであった。

【０１０８】（実施例４）液晶組成物（Ｂ）７０％、重
合性組成物（Ａ４）１１．８８％、重合性組成物（Ａ
６）ラウリルアクリレート：ＬＡ（日本化薬社製）１
７．８２％、光重合開始剤（Ｃ）イルガキュア６５１
（チバスペシャリティーケミカルズ社製）０．３％から
成る均一な調光層形成材料を、１１μｍのスペーサーが
散布された２枚のＩＴＯ付きガラスの間に注入した後、
４００Ｗ／ｍ²の紫外線をＵＶカットフィルター：ＵＶ
３５（東芝硝子社製）を通して、６０秒間照射し、重合
性組成物（Ａ４）と重合性組成物（Ａ６）の混合物を硬
化させ、液晶と透明性固体物質から成る光散乱型液晶デ
バイスを得た。

【０１０９】このようにして得た光散乱型液晶デバイス
の調光層を液体窒素中において調光層の中心付近で２分
割し、更にその分割面をアセトンで洗浄した後、偏光顕
微鏡を用いて調光層を観察したところ、全体が暗視野で
あることから、液晶層は調光層内で連通構造をとってい
ることが確認され、透明性固体物質の３次元網目構造状
が形成されていることを確認した。

【０１１０】この調光層内の平均空隙間隔をＳＥＭで観
察したところ１．２μｍであり、この光散乱型液晶デバ
イスの電圧透過率特性を測定したところ、Ｔ０＝０．９
％、Ｖ９０＝４．９ｖであった。また、重合性組成物
（Ａ４）と重合性組成物（Ａ６）を調光層形成材料で用
いた組成比で混合した混合物を硬化させた透明性固体物
質の表面自由エネルギーを測定したところ、３０．０ｍ
Ｎ／ｍであった。

【０１１１】（実施例５）液晶組成物（Ｂ）７０％、重
合性組成物（Ａ１）２３．７６％、重合性組成物（Ａ
７）（パーフルオロオクチル）エチルアクリレート：Ａ
Ｅ−２１０（日産化学社製）５．９４％、光重合開始剤
（Ｃ）イルガキュア６５１（チバスペシャリティーケミ
カルズ社製）０．３％から成る均一な調光層形成材料
を、１１μｍのスペーサーが散布された２枚のＩＴＯ付
きガラスの間に注入した後、４００Ｗ／ｍ²の紫外線を
ＵＶカットフィルター：ＵＶ３５（東芝硝子社製）を通
して、６０秒間照射し、重合性組成物（Ａ１）と重合性
組成物（Ａ７）の混合物を硬化させ、液晶と透明性固体
物質から成る光散乱型液晶デバイスを得た。

【０１１２】このようにして得た光散乱型液晶デバイス
の調光層を液体窒素中において調光層の中心付近で２分
割し、更にその分割面をアセトンで洗浄した後、偏光顕
微鏡を用いて調光層を観察したところ、全体が暗視野で
あることから、液晶層は調光層内で連通構造をとってい
ることが確認され、透明性固体物質の３次元網目構造状
が形成されていることを確認した。

【０１１３】調光層内の平均空隙間隔をＳＥＭで観察し
たところ０．９μｍであり、この光散乱型液晶デバイス
の電圧透過率特性を測定したところ、Ｔ０＝０．８％、
Ｖ９０＝５．２ｖであった。また、重合性組成物（Ａ
１）と重合性組成物（Ａ７）を調光層形成材料で用いた
組成比で混合した混合物を硬化させた透明性固体物質の
表面自由エネルギーを測定したところ、３０．３ｍＮ／
ｍであった。

【０１１４】（比較例９）液晶組成物（Ｂ）７０％、重
合性組成物（Ａ１）１７．８２％、重合性組成物（Ａ
７）（パーフルオロオクチル）エチルアクリレート：Ａ
Ｅ―２１０（日産化学社製）１１．８８％、光重合開始
剤（Ｃ）イルガキュア６５１（チバスペシャリティーケ
ミカルズ社製）０．３％から成る均一な調光層形成材料
を、１１μｍのスペーサーが散布された２枚のＩＴＯ付
きガラスの間に注入した後、４００Ｗ／ｍ²の紫外線を
ＵＶカットフィルター：ＵＶ３５（東芝硝子社製）を通
して、６０秒間照射し、重合性組成物（Ａ１）と重合性
組成物（Ａ７）の混合物を硬化させ、液晶と透明性固体
物質から成る光散乱型液晶デバイスを得た。

【０１１５】このようにして得た光散乱型液晶デバイス
の調光層を液体窒素中において調光層の中心付近で２分
割し、更にその分割面をアセトンで洗浄した後、偏光顕
微鏡を用いて調光層を観察したところ、全体が暗視野で
あることから、液晶層は調光層内で連通構造をとってい
ることが確認され、透明性固体物質の３次元網目構造状
が形成されていることを確認した。

【０１１６】調光層内の平均空隙間隔をＳＥＭで観察し
たところ０．９μｍであり、この光散乱型液晶デバイス
の電圧透過率特性を測定したところ、Ｔ０＝１．９％、
Ｖ９０＝１１．１ｖであった。また、重合性組成物（Ａ
１）と重合性組成物（Ａ７）を調光層形成材料で用いた
組成比で混合した混合物を硬化させた透明性固体物質の
表面自由エネルギーを測定したところ、２４．８ｍＮ／
ｍであった。

【０１１７】（比較例１０）液晶組成物（Ｂ）７０％、
重合性組成物（Ａ１）１１．８８％、重合性組成物（Ａ
７）（パーフルオロオクチル）エチルアクリレート：Ａ
Ｅ−２１０（日産化学社製）１７．８２％、光重合開始
剤（Ｃ）イルガキュア６５１（チバスペシャリティーケ
ミカルズ社製）０．３％から成る均一な調光層形成材料
を、１１μｍのスペーサーが散布された２枚のＩＴＯ付
きガラスの間に注入した後、４００Ｗ／ｍ²の紫外線を
ＵＶカットフィルター：ＵＶ３５（東芝硝子社製）を通
して、６０秒間照射し、重合性組成物（Ａ１）と重合性
組成物（Ａ７）の混合物を硬化させ、液晶と透明性固体
物質から成る光散乱型液晶デバイスを得た。

【０１１８】このようにして得た光散乱型液晶デバイス
の調光層を液体窒素中において調光層の中心付近で２分
割し、更にその分割面をアセトンで洗浄した後、偏光顕
微鏡を用いて調光層を観察したところ、全体が暗視野で
あることから、液晶層は調光層内で連通構造をとってい
ることが確認され、透明性固体物質の３次元網目構造状
が形成されていることを確認した。

【０１１９】調光層内の平均空隙間隔をＳＥＭで観察し
たところ１．０μｍであり、この光散乱型液晶デバイス
の電圧透過率特性を測定したところ、Ｔ０＝３．２％、
Ｖ９０＝１５．２ｖであった。また、重合性組成物（Ａ
１）と重合性組成物（Ａ７）を調光層形成材料で用いた
組成比で混合した混合物を硬化させた透明性固体物質の
表面自由エネルギーを測定したところ、２０．９ｍＮ／
ｍであった。

【０１２０】（実施例６）液晶組成物（Ｂ）７０％、重
合性組成物（Ａ１）１７．８２％、重合性組成物（Ａ
８、１Ｈ−ヘキサフルオロイソプロピルアクリレート：
ＡＥ−２０３、日産化学社製）１１．８８％、光重合開
始剤（Ｃ）イルガキュア６５１（チバスペシャリティー
ケミカルズ社製）０．３％から成る均一な調光層形成材
料を、１１μｍのスペーサーが散布された２枚のＩＴＯ
付きガラスの間に注入した後、４００Ｗ／ｍ²の紫外線
をＵＶカットフィルター：ＵＶ３５（東芝硝子社製）を
通して、６０秒間照射し、重合性組成物（Ａ１）と重合
性組成物（Ａ８）の混合物を硬化させ、液晶と透明性固
体物質から成る光散乱型液晶デバイスを得た。

【０１２１】得られた光散乱型液晶デバイスの調光層を
液体窒素中において調光層の中心付近で２分割し、更に
その分割面をアセトンで洗浄した後、偏光顕微鏡を用い
て調光層を観察したところ、全体が暗視野であることか
ら、液晶層は調光層内で連通構造をとっていることが確
認され、透明性固体物質の３次元網目構造状が形成され
ていることを確認した。

【０１２２】調光層内の平均空隙間隔をＳＥＭで観察し
たところ０．８μｍであり、この光散乱型液晶デバイス
の電圧透過率特性を測定したところ、Ｔ０＝０．８％、
Ｖ９０＝８．６ｖであった。また、重合性組成物（Ａ
１）と重合性組成物（Ａ８）を調光層形成材料で用いた
組成比で混合した混合物を硬化させた透明性固体物質の
表面自由エネルギーを測定したところ、２７．３ｍＮ／
ｍであった。

【０１２３】（実施例７）液晶組成物（Ｂ）５０％、重
合性組成物（Ａ１）４９．７％、光重合開始剤（Ｃ）イ
ルガキュア６５１（チバスペシャリティーケミカルズ社
製）０．３％から成る均一な調光層形成材料を、１１μ
ｍのスペーサーが散布された２枚のＩＴＯ付きガラスの
間に注入した後、３０Ｗ／ｍ²の紫外線をＵＶカットフ
ィルター：ＵＶ３５（東芝硝子社製）を通して、６０秒
間照射し、重合性組成物（Ａ１）を硬化させ、液晶と透
明性固体物質から成る光散乱型液晶デバイスを得た。

【０１２４】得られた光散乱型液晶デバイスの調光層を
液体窒素中において調光層の中心付近で２分割し、更に
その分割面をアセトンで洗浄した後、偏光顕微鏡を用い
て調光層を観察したところ、全体が明視野であることか
ら、アセトン洗浄後も液晶層が調光層内に存在している
ことが確認され、透明性固体物質内に液晶小滴構造が形
成されていることを確認した。

【０１２５】調光層内の平均空隙間隔をＳＥＭで観察し
たところ０．５μｍであり、この光散乱型液晶デバイス
の電圧透過率特性を測定したところ、Ｔ０＝１．０％、
Ｖ９０＝９．８ｖであった。

【０１２６】（比較例１１）液晶組成物（Ｂ）３０％、
重合性組成物（Ａ１）６９．７％、光重合開始剤（Ｃ）
イルガキュア６５１（チバスペシャリティーケミカルズ
社製）０．３％から成る均一な調光層形成材料を、１１
μｍのスペーサーが散布された２枚のＩＴＯ付きガラス
の間に注入した後、３０Ｗ／ｍ²の紫外線をＵＶカット
フィルター：ＵＶ３５（東芝硝子社製）を通して、６０
秒間照射し、重合性組成物（Ａ１）を硬化させ、液晶と
透明性固体物質から成る光散乱型液晶デバイスを得た。

【０１２７】得られた光散乱型液晶デバイスの調光層を
液体窒素中において調光層の中心付近で２分割し、更に
その分割面をアセトンで洗浄した後、偏光顕微鏡を用い
て調光層を観察したところ、全体が明視野であることか
ら、アセトン洗浄後も液晶層が調光層内に存在している
ことが確認され、透明性固体物質内に液晶小滴構造が形
成されていることを確認した。

【０１２８】調光層内の平均空隙間隔をＳＥＭで観察し
たところ０．２μｍであり、この光散乱型液晶デバイス
の電圧透過率特性を測定したところ、Ｔ０＝１２．５
％、Ｖ９０＝３４．２ｖであった。

【０１２９】（比較例１２）液晶組成物（Ｂ）６０％、
重合性組成物（Ａ１）３９．７％、光重合開始剤（Ｃ）
イルガキュア６５１（チバスペシャリティーケミカルズ
社製）０．３％から成る均一な調光層形成材料を、１１
μｍのスペーサーが散布された２枚のＩＴＯ付きガラス
の間に注入した後、１０Ｗ／ｍ²の紫外線をＵＶカット
フィルター：ＵＶ３５（東芝硝子社製）を通して、６０
秒間照射し、重合性組成物（Ａ１）を硬化させ、液晶と
透明性固体物質から成る光散乱型液晶デバイスを得た。

【０１３０】得られた光散乱型液晶デバイスの調光層を
液体窒素中において調光層の中心付近で２分割し、更に
その分割面をアセトンで洗浄した後、偏光顕微鏡を用い
て調光層を観察したところ、全体が明視野であることか
ら、アセトン洗浄後も液晶層が調光層内に存在している
ことが確認され、透明性固体物質内に液晶小滴構造が形
成されていることを確認した。

【０１３１】調光層内の平均空隙間隔をＳＥＭで観察し
たところ２．０μｍであり、この光散乱型液晶デバイス
の電圧透過率特性を測定したところ、Ｔ０＝５．８％、
Ｖ９０＝７．９ｖであった。

【０１３２】（比較例１３）液晶組成物（Ｂ）５０％、
重合性組成物（Ａ２）４９．７％、光重合開始剤（Ｃ）
イルガキュア６５１（チバスペシャリティーケミカルズ
社製）０．３％から成る均一な調光層形成材料を、１１
μｍのスペーサーが散布された２枚のＩＴＯ付きガラス
の間に注入した後、３０Ｗ／ｍ²の紫外線をＵＶカット
フィルター：ＵＶ３５（東芝硝子社製）を通して、６０
秒間照射し、重合性組成物（Ａ１）を硬化させ、液晶と
透明性固体物質から成る光散乱型液晶デバイスを得た。

【０１３３】得られた光散乱型液晶デバイスの調光層を
液体窒素中において調光層の中心付近で２分割し、更に
その分割面をアセトンで洗浄した後、偏光顕微鏡を用い
て調光層を観察したところ、全体が明視野であることか
ら、アセトン洗浄後も液晶層が調光層内に存在している
ことが確認され、透明性固体物質内に液晶小滴構造が形
成されていることを確認した。

【０１３４】調光層内の平均空隙間隔をＳＥＭで観察し
たところ０．９μｍであり、この光散乱型液晶デバイス
の電圧透過率特性を測定したところ、Ｔ０＝０．９％、
Ｖ９０＝３１．４ｖであった。

【０１３５】（実施例８）液晶組成物（Ｂ）６０％、重
合性組成物（Ａ１）３９．７％、光重合開始剤（Ｃ）イ
ルガキュア６５１（チバスペシャリティーケミカルズ社
製）０．３％から成る均一な調光層形成材料を、１１μ
ｍのスペーサーが散布された２枚のＩＴＯ付きガラスの
間に注入した後、５０Ｗ／ｍ²の紫外線をＵＶカットフ
ィルター：ＵＶ３５（東芝硝子社製）を通して、１０秒
間照射した後、２００Ｗ／ｍ²の紫外線をＵＶカットフ
ィルター：ＵＶ３５（東芝硝子社製）を通して、５０秒
間照射し、重合性組成物（Ａ１）を硬化させ、液晶と透
明性固体物質から成る光散乱型液晶デバイスを得た。

【０１３６】得られた光散乱型液晶デバイスの調光層を
液体窒素中において調光層の中心付近で２分割し、更に
その分割面をアセトンで洗浄した後、偏光顕微鏡を用い
て調光層を観察したところ、部分的に明視野と暗視野が
存在していることから、透明性固体物質の３次元網目構
造と、透明性固体物質内に液晶小滴構造が形成されてい
る構造が混在していることを確認した。

【０１３７】調光層内の平均空隙間隔をＳＥＭで観察し
たところ０．７μｍであり、この光散乱型液晶デバイス
の電圧透過率特性を測定したところ、Ｔ０＝１．１％、
Ｖ９０＝９．５ｖであった。

【０１３８】以上の実施例１〜８、比較例１〜１３を表
１に示す。

【０１３９】

【表１】

【０１４０】表１の結果から、調光層内の平均空隙間隔
が０．４μｍ〜１．５μｍの範囲にあり、且つ透明性固
体物質の表面自由エネルギーが２７ｍＮ／ｍ²〜３７ｍ
Ｎ／ｍ²であるものは、光散乱性に優れ、且つ低駆動電
圧で動作することがわかる。

【０１４１】

【発明の効果】本発明は、効率の高い光の散乱・反射と
透過を低い駆動電圧で電気的に走査し得る光散乱型の液
晶デバイスを提供することができる。これにより、文字
や図形を表示し、高速応答性を以て電気的に表示を切り
替えることによって、広告板等の装飾表示板や時計、電
卓の表示装置や、明るい画面を必要とする表示装置ばか
りでなく、コントラストが高く視認性に優れ、且つ低消
費電力で駆動するコンピューター端末の表示装置やプロ
ジェクションの表示装置又は反射型の液晶ディスプレイ
として利用することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 相沢 政男 埼玉県蓮田市綾瀬８−２ Ｆターム(参考） 2H089 HA03 HA06 HA10 JA03 KA09 QA16

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 調光層が液晶の連続相中に透明性固体物
   質が３次元ネットワーク構造を形成して成り、透明性固
   体物質の３次元ネットワーク構造の平均空隙間隔が０．
   ４〜１．５μｍで、且つ透明性固体物質の表面自由エネ
   ルギーが２７〜３７ｍＮ／ｍ²であることを特徴とす
   る、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、光の透
   過散乱を電界効果により制御する液晶デバイス。
2. 【請求項２】 調光層が液晶からなる小滴が透明性固体
   物質中に分散した構造から成り、液晶からなる小滴の平
   均粒径が０．４〜１．５μｍで、且つ透明性固体物質の
   表面自由エネルギーが２７〜３７ｍＮ／ｍ²以下である
   ことを特徴とする、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、光の透過散乱を電界効果により制御する液晶デ
   バイス液晶デバイス。
3. 【請求項３】 調光層が液晶の連続相中に透明性固体物
   質が３次元ネットワーク構造を形成して成る構造と、液
   晶からなる小滴が透明性固体物質中に分散した構造が混
   在した構造から成り、液晶からなる小滴の平均粒径及び
   ／又は透明性固体物質の３次元ネットワーク構造の平均
   空隙間隔が０．４〜１．５μｍで、且つ透明性固体物質
   の表面自由エネルギーが２７〜３７ｍＮ／ｍ²であるこ
   とを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶デバイス。