JP2005082679A

JP2005082679A - 調光層形成材料及び液晶デバイス

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Publication number: JP2005082679A
Application number: JP2003315294A
Authority: JP
Inventors: Masanao Hayashi; 正直林; Kazuaki Ikezu; 和晃池津
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 2003-09-08
Filing date: 2003-09-08
Publication date: 2005-03-31
Anticipated expiration: 2023-09-08
Also published as: JP4547598B2

Abstract

【課題】高い白色度および高電圧保持率の特性を有する、光散乱型液晶デバイスを提供する。
【解決手段】液晶組成物、ラジカル重合性化合物、及び一般式（１）で表されるラジカル重合性基を有する光重合開始剤を含有する調光層形成材料、及び該調光層形成材料を硬化させた調光層を有する液晶デバイス。
【化０】

（１）
（式中、Ｒ_１およびＲ_２は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数１〜５のアルキル基、又は炭素原子数１〜５のアルコキシ基を表し、Ｘ及びＹは、ラジカル重合性基、炭素原子数１〜５のアルキル基、又は炭素原子数１〜５のアラルキル基を表し、Ｘ及びＹの少なくとも一方はラジカル重合性基を表す。）
【選択図】なし

Description

本発明は光散乱型液晶デバイス用の調光層形成材料、及び光散乱型液晶デバイスに関する。

現在、情報化社会の進展に伴い、液晶デバイスや情報通信用光学素子の需要がますます高まっている。特に光散乱型の液晶デバイスは、偏光板が不要なことや視野角依存性が少ないことから、広告板や装飾表示板、時計、コンピューターやプロジェクション等の液晶表示素子、デジタルペーパー等の表示メディア、携帯用情報端末、光シャッターなどの光学素子への応用が期待されている。

光散乱型液晶デバイスは、ポリマーマトリックス中に液晶を分散させた調光層を有し、自然光や室内光等の外部光を散乱させて表示を行う。液晶の常光線屈折率(No)とポリマーマトリックスとの屈折率とを一致させることで、電圧印加時には光が透過し、基板背面に黒色を配置すれば黒表示が得られる。一方、電圧無印加時には、液晶の異常光線屈折率（Ne）とポリマーマトリックスの屈折率は一致しないので光が散乱し、白表示が得られる。これにより、白黒表示を行うことができる。
近年では、デジタルペーパー等の表示メディアの表示特性として、高い白色度が要求されており、屈折率異方性の高いトラン系液晶組成物を使用した光散乱型液晶デバイスの開発が進められている。

光散乱型液晶デバイスの調光層は、一般に、液晶組成物、ラジカル重合性化合物、及び、３００〜３３０ｎｍ付近の紫外線で光開裂するベンジルジメチルケタールや１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等の光重合開始剤からなる調光層形成材料に紫外線を照射し、ラジカル重合性化合物を重合させて作製する。しかし、ベンジルジメチルケタールや１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどは、光開裂を起こすために多くの分解物が発生し、そのため、発生した分解物が液晶に溶け込み液晶デバイスの動作特性が経時的に変化したり、またその分解物により電圧保持率が低下するおそれがあった。

これに対し、（メタ）アクリロイルオキシ基を有する光重合開始剤を調光層形成材料として使用し、調光層中のポリマーマトリックス中に高分子量の光重合開始剤あるいはその分解物を含有させ、抵抗を高くして電圧保持率を改善させた光散乱型液晶デバイスが知られており、一般式（２）で表される光重合開始剤等の、光重合開始基の芳香環に（メタ）アクリロイルオキシ基を有する光重合開始剤が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

（２）

しかしながら、該光重合開始剤は、紫外線吸収末端が短波長側であるために、短波長側に吸収を持つトラン系液晶組成物を用いた場合には硬化不良を起こし、白色度が低下してしまうといった問題があった。また、短波長の紫外線は、液晶化合物を分解させてしまうため、電圧保持率の低下や、駆動電圧の低下が起こるおそれもあった。更に、前記光重合開始剤は、芳香環に（メタ）アクリロイルオキシ基を有しているために重合速度が遅く、微細で均一なポリマーマトリックスを得ることが困難であった。
従って、屈折率異方性の高いトラン系液晶組成物などの液晶を用いても硬化不良を起こさず、均一なポリマーマトリックスを構築するのに十分な重合速度を有し、且つ、高い白色度及び高電圧保持率の液晶デバイスを与える調光層形成材料は得られていないのが現状である。

特開平０５−２６４９８０号公報

本発明が解決しようとする課題は、高い白色度および高電圧保持率の特性を有する、光散乱型液晶デバイスを提供することにある。

本発明は、調光層形成材料に使用する光重合開始剤として、一般式（１）で示されるラジカル重合性基を有する光重合開始剤を使用することで前記課題を解決した。
即ち、前記光重合性開始剤を使用して、調光層形成材料に液晶組成物の紫外線吸収より長波長側の３３０ｎｍ〜３８０ｎｍの波長範囲で紫外線重合させることにより、液晶化合物の紫外線による分解を抑えることができ、また、分解物および光重合開始剤が重合性基によりポリマーマトリックスに取り込まれるため、液晶組成物に溶解する不純物を低減でき、高い白色度および高電圧保持率等の表示特性に優れた液晶デバイスを提供することができる。

即ち、本発明は、液晶組成物、ラジカル重合性化合物、及び一般式（１）で表されるラジカル重合性基を有する光重合開始剤を含有する調光層形成材料を提供する。

（１）

（式中、Ｒ_１およびＲ_２は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数１〜５のアルキル基、又は炭素原子数１〜５のアルコキシ基を表し、Ｘ及びＹは、ラジカル重合性基、炭素原子数１〜５のアルキル基、又は炭素原子数１〜５のアラルキル基を表し、Ｘ及びＹの少なくとも一方はラジカル重合性基を表す。）

また、本発明は、透明電極層を有し、該透明電極層を対向させた状態で一定間隔を保った少なくとも片方が透明である２枚の基板間に、ポリマーマトリックス及び液晶組成物からなる調光層を挟持させてなる液晶デバイスにおいて、調光層が前記記載の調光層形成材料を硬化させて得られたものである液晶デバイスを提供する。

本発明の調光層形成材料は、光重合開始剤として、液晶組成物の紫外線吸収波長よりも長波長側の３３０ｎｍ〜３８０ｎｍの波長範囲で光開裂する化合物を使用する。従って、短波長側の光では劣化しやすいトラン系液晶組成物を使用することができ、高い白色度を有する液晶デバイスを得ることができる。
更に、光重合開始剤のラジカル重合性基が芳香環に結合しておらず、速い重合速度を得ることができるので、高い白色度、高電圧保持率の液晶デバイスを得ることができる。
光重合開始剤がラジカル重合性を有しているため、光重合開始剤由来の分解物や、光重合開始剤自体をポリマーマトリックスに取り込むことが可能であり、熱や光等による外的因子に対して安定した液晶デバイスを得ることができる。

一般式（１）で表される光重合開始剤
一般式（１）において、Ｒ_１およびＲ_２は、中でも、水素原子又はメチル基が好ましい。Ｘ及びＹは、共にラジカル重合性基であることが好ましい。Ｘ及びＹのどちらか一方がラジカル重合性基であるとき、他方のＸ又はＹは、炭素原子数１〜５のアルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基が最も好ましい。
Ｘ及びＹのラジカル重合性基としては、（メタ）アクリロイルオキシ基、ビニルオキシ基、又はアリルオキシ基を有する基が好ましく、重合速度に優れることから（メタ）アクリロイルオキシ基を有する基が特に好ましい。（メタ）アクリロイルオキシ基を有する基としては、具体的には、（メタ）アクリロイルオキシエチレン基、（メタ）アクリロイルオキシブチレン基等の、（メタ）アクリロイルオキシ基とエーテル基との間にメチレン基、エチレン基、ブチレン基等のアルキレン基を有する基、（メタ）アクリロイルオキシエチレンオキシエチレン基等の、（メタ）アクリロイルオキシ基とエーテル基との間に（ポリ）アルキレンオキシ基を有する基等があげられる。ビニルオキシ基を有する基としては、具体的には、ビニルオキシエチレン基、ビニルオキシブチレン基等の、ビニルオキシ基とエーテル基との間にアルキレン基を有する基、ビニルオキシエチレンオキシエチレン基等の、ビニルオキシ基とエーテル基との間に（ポリ）アルキレンオキシ基を有する基等があげられる。アリルオキシ基を有する基としては、具体的には、アリルオキシエチレン基、アリルオキシブチレン基等の、アリルオキシ基とエーテル基との間にアルキレン基を有する基、アリルオキシエチレンオキシエチレン基等の、アリルオキシ基とエーテル基との間に（ポリ）アルキレンオキシ基を有する基等があげられる。

本発明の一般式（１）で表される光重合開始剤は、例えばベンジルモノアセタールと、ラジカル重合性基を有するモノアルコールとを酸触媒の存在下で反応させることにより得ることができる。ベンジルモノアセタールとしては例えば、ベンジルジメチルケタール、ベンジルジエチルケタール、ベンジルジプロピルケタール、４，４’−ジフルオロベンジルジメチルケタール、４，４’−ジメチルベンジルジエチルケタールなどが挙げられる。ラジカル重合性基を有するモノアルコールとしては、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ポリエチレングリコールモノアクリレート、シクロヘンサンジメタノールモノアクリレート、ヒドロキシエチルビニルエーテル、アリルアルコール、等が挙げられる。酸触媒としては、塩酸、硫酸、燐酸、パラトルエンスルホン酸、塩化アルミニウムなどが挙げられる。

合成方法として一例をあげると、攪拌機、還流環、減圧器付きのフラスコにベンジルジメチルケタール２５６ｇ（１ｍｏｌ）、ヒドロキシブチルアクリレート１４４ｇ（１ｍｏｌ）、パラトルエンスルホン酸３．７ｇ、およびトルエン５００ｍｌを加え、加熱溶解させる。その後、フラスコを３００ｍｍＨｇに減圧して３時間トルエンを還流させる。反応液を室温に戻した後に、５％水酸化ナトリウム溶液で洗浄する。更に反応液の溶媒を留去することで、下記に示す式（５）の化合物を得ることができる。

（５）

本発明の一般式（１）で表される光重合開始剤の例として、具体的には、下記に示す式（６）〜（８）で表される化合物が挙げられる。

（６）

（７）

（８）

一般式（１）で表される光重合開始剤は、ラジカル重合性化合物総量に対して０．０５〜１０質量％の範囲で使用することが好ましい。０．０５質量％未満では、重合速度が遅くなるため、均一なポリマーマトリックスが得られにくい傾向にあり、１０質量％を越える場合、電圧保持率の低下や駆動電圧の増加など液晶デバイスの表示特性が低下する傾向にある。中でも、０．１〜５質量％の範囲がより好ましい。特にＴＦＴ駆動表示用液晶デバイスとしては、０．２〜３質量％の範囲が最も好ましい。

高い白色度や高電圧保持率の液晶デバイスを得るためには、一般式（１）で表される光重合開始剤を単独で使用するのみで十分であるが、その他、公知慣用の光重合開始剤として使用するベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−イソプロピルチオキサントン等の光重合開始剤を併用してもよい。しかし、多すぎると表示特性の低下を招くため、その量は使用するラジカル重合性化合物総量に対して２％未満に抑えることが望ましい。

その他、必要に応じて、４−ジメチルアミノ安息香酸メチル、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、トリエタノールアミンなどの光増感剤を配合することもできる。また、重合の際に熱を併用する場合は、熱重合開始剤として、ベンゾイルパーオキサイド、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル等を配合することもできる。

ラジカル重合性化合物
本発明で使用するラジカル重合性化合物は、この技術分野において通常使用される化合物があげられる。例えば、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、イソミリスチル（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、トリプロピレングリコールジビニルエーテル、テトラエチレングリコールビスマレイミド、１，１４−ジアクリロイルオキシ−２，１３−（ジドデカノイルオキシ）−４，１１−ジオキサテトラデカン、１，１４−ジアクリロイルオキシ−２，１３−［ジ（２−ｎ−ヘプチルウンデカノイルオキシ）］−４，１１−ジオキサテトラデカン、１，１０−ジアクリロイルオキシ−２，９−（ジテトラデカノイルオキシ）−４，７−ジオキサテトラデカン、２，１３−ジアクリロイルオキシ−１，１４−ジ（２，２，４，８，１０，１０−ヘキサメチルウンデカノイルオキシ）−４，１１−ジオキサテトラデカン等が挙げられる。中でも、反応性の高さからアクリロイルオキシ基を有する化合物が好ましい。また、ラジカル重合性化合物を複数配合することは、液晶デバイスの表示特性を向上させる上でより好ましい。（以下、ラジカル重合性化合物と一般式（１）で表される光重合開始剤との組成物を、光重合性組成物と略す）

液晶組成物
本発明で使用する液晶組成物は、通常の液晶デバイス分野で液晶相と認識される相を示す組成物であり、中でも、液晶相としてネマチック液晶、スメクチック液晶、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を発現するものが好ましい。そのような液晶相を示す組成物としては、例えば、安息香酸エステル系、シクロヘキサン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酸系、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、トラン系、アルケニル系、フルオロ系、シアノ系、ナフタレン系等の液晶化合物からなる組成物や、該液晶化合物を含有する組成物が挙げられ、例えば特開平０８−０５３６７４号公報や特開平０８−１８８７７５号公報及び特開平０９−０５９６３０号公報に記載の液晶組成物等が挙げられる。特に高い白色度を得るためには、屈折率異方性の大きいトラン系のネマチック液晶組成物がより好ましい。トラン系のネマチック液晶組成物の例として、例えば、下記一般式（９）で表される化合物があげられる。

（９）

（式中、Ｒ_３は、炭素原子数１〜１２のアルキル基、アルコキシ基、又はアルケニル基を表し、この基中に存在する１個の−ＣＨ_２−あるいは隣接していない−ＣＨ_２−は−Ｏ−で置き換えられてもよく、Ｒ_４は、炭素数１〜１２のアルキル基、アルコキシ基、−F、−Ｃｌ、−ＣＮ、−ＣＦ_３、−ＯＣＦ_２Ｈ、又は−ＯＣＦ_３を表す。Ａ_１およびＡ_２は各々独立して、１，４−フェニレン基、トランス−１，４−シクロヘキシレン基、ピリミジン−２，５−ジイル基、ピリジン−２，５−ジイル基、トランス−１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基を表し（但し該基は１〜２個のフッ素を有してもよい）、Ｚ_１およびＺ_２は各々独立して、単結合、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、又は−ＣＨ＝ＣＨ−を表す。Ｙ_１〜Ｙ_５は各々独立して水素原子、フッ素原子、又は−ＯＣＨ_３を表し、ｍ＋ｎは０〜２の整数を表す。）

該液晶組成物と前記光重合性組成物との配合比は、５０：５０〜９９：１の範囲が好ましく、６０：４０〜９０：１０の範囲がより好ましい。

その他、必要に応じて酸化防止剤、紫外線吸収剤、非反応性のオリゴマーや無機充填剤、有機充填剤、重合禁止剤、消泡剤、レベリング剤、可塑剤、シランカップリング剤等を適宜、添加しても良い。

液晶デバイス
本発明の液晶デバイスは、例えば、本発明の調光層形成材料を、透明電極層を有し、少なくとも片方が透明な２枚の基板を、該透明電極層を対向させた状態で一定間隔を保った液晶セルに封入し、紫外線照射により重合させることで、得ることができる。

調光層形成材料の光重合に使用する光とは、一般式（１）で表される光重合開始剤および光増感剤の光吸収範囲に輝線スペクトルをもつ光源を使用してもいいし、紫外線カットフィルターや減光フィルターを使用して液晶組成物に損傷を与える低波長領域の紫外線をカットしても構わない。具体的には、光照射の光源として高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等を用いる。紫外線照射量としては、１０〜６００００Ｊ／ｍ^２の範囲が好ましく、１００〜３０００Ｊ／ｍ²の範囲が最も好ましい。また強度は、１〜１０００Ｗ／ｍ^２の範囲が好ましく、５〜６００Ｗ／ｍ^２の範囲が最も好ましい。紫外線照射後、液晶組成物が変質しない範囲で加熱重合をすることも可能であり、その際は、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル等の熱重合開始剤を添加しておくことが好ましい。

本発明に使用する透明電極層を有する基板は、例えば、ガラス板等の透明基板上にインジウムチンオキシド（ＩＴＯ）を蒸着やスパッタリングすることにより得ることができる。また、該基板上には、配向膜やカラーフィルターを配置することもできる。配向膜としては、例えば、ポリイミド配向膜、光配向膜等が使用できる。配向膜の形成方法としては、例えばポリイミド配向膜の場合、ポリイミド樹脂組成物を該透明基板上に塗布し、１８０℃以上の温度で熱硬化させ、更に綿布やレーヨン布でラビング処理することで得ることができる。

カラーフィルターは、例えば、顔料分散法、印刷法、電着法、又は、染色法等によって作成することができる。顔料分散法によるカラーフィルターの作成方法を一例に説明すると、カラーフィルター用の硬化性着色組成物を、該透明基板上に塗布し、パターニング処理を施し、そして加熱又は光照射により硬化させる。この工程を、赤、緑、青の３色についてそれぞれ行うことで、カラーフィルター用の画素部を作成することができる。その他、該基板上に、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、薄膜ダイオード、金属・絶縁体・金属比抵抗素子（ＭＩＭ素子）等の能動素子を設けた画素電極を設置してもよい。

前記基板を、透明電極層が内側となるように対向させる。その際、スペーサーを介して、基板の間隔を調整してもよい。このときは、得られる調光層の厚さが５〜１００μｍ、中でも６〜５０μｍとなるように、該基板の間隔を調整することが好ましい。スペーサーとしては、例えば、ガラス粒子、プラスチック粒子、アルミナ粒子、フォトレジスト材料による柱状スペーサー等が挙げられる。その後、熱硬化性又は紫外線硬化性シール剤を、液晶注入口を設けた形で該基板に例えばスクリーン印刷し、該基板同士を貼り合わせた後、加熱又は紫外線照射することで、又は両者を併用してシール剤を硬化させる。

得られた液晶セルに本発明の調光層形成材料を封入し、該調光層形成材料中の液晶組成物を等方性液体状態に保持した状態で、任意の波長範囲の光を照射して重合させることで、調光層を有する液晶デバイスを作成することができる。

以下に、本発明の実施例を示し、本発明を更に具体的に説明する。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、実施例、比較例において「％」は特に断りのない限り「質量％」を表す。
表示特性は、白色度、電圧保持率（ＶＨＲ）について評価した。測定方法は、以下の条件に従い測定した。紫外線は、フュージョン社製のメタルハライドランプを使用し、紫外線照度はウシオ電機社製の受光器「ＵＶＤ−３６５ＰＤ付きユニメータＵＩＴ−１５０」を用いて測定した。

［白色度（反射率）の測定方法測定］
測定装置はオートロニック社製の「ＤＭＳ−５０１」を使用した。測定温度２５℃、光源として拡散光源を使用して、液晶デバイスの背面に標準黒色板を配置し、光を液晶デバイスに照射した時の０度での反射率を、標準白色板の反射率を１００％とした時の相対値で表現した。この反射率を白色度とした。

［電圧保持率（ＶＨＲ）の測定方法］
測定装置は東陽テクニカ社製の多チャンネル液晶表示装置「Ｍｏｄｅｌ６２５４」を使用した。測定温度２５℃、±１Ｖ又は±１０Ｖの矩形波からなるソース電圧を液晶デバイスに６４μ秒印加したのち遮断し、１６．６７ｍ秒間中の電圧の減衰量を測定し、減衰が全くない場合を１００％とした場合の、これに対する面積比率をそれぞれ電圧保持率（ＶＨＲ１Ｖ（％）、ＶＨＲ５Ｖ（％）、）として算出した。

（参考例１）
攪拌機、還流管、減圧器付きのフラスコにベンジルジメチルケタール２５．６ｇ（０．１ｍｏｌ）、ヒドロキシエチルアクリレート１１．６ｇ（０．１ｍｏｌ）、パラトルエンスルホン酸３７０ｍｇ、およびトルエン１００ｍｌを仕込み、７０℃に加熱し溶解させた。その後、フラスコを３００ｍｍＨｇに減圧して３時間トルエンを還流させた。反応液を室温に戻した後に、５％水酸化ナトリウム溶液１００ｍｌ及び飽和食塩水２００ｍｌで洗浄し、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥後、溶媒を留去した。シリカゲルカラムクロマトにより精製を行い、下記式で表される光重合開始剤「Ｐｉ−１」を得た。

（Ｐｉ−１）

（参考例２）
攪拌機、還流管、減圧器付きのフラスコにベンジルジメチルケタール２５．６ｇ（０．１ｍｏｌ）、ヒドロキシエチルアクリレート２３．２ｇ（０．２ｍｏｌ）、パラトルエンスルホン酸４８８ｍｇ、およびトルエン１００ｍｌを仕込み、７０℃に加熱し溶解させた。その後、フラスコを３００ｍｍＨｇに減圧して３時間トルエンを還流させた。反応液を室温に戻した後に、５％水酸化ナトリウム溶液１００ｍｌ及び飽和食塩水２００ｍｌで洗浄し、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥後、溶媒を留去した。シリカゲルカラムクロマトにより精製を行い、下記式で表される光重合開始剤「Ｐｉ−２」を得た。

（Ｐｉ−２）

（実施例１）
下記式で表される液晶化合物からなる液晶組成物Ａ

（Ａ）

を７０部、１，１０−ジアクリロイルオキシ−２，９−（ジテトラデカノイルオキシ）−４，７−ジオキサテトラデカン２９．４部、実施例１で合成した光重合開始剤「Ｐｉ−１」０．６部からなる調光層形成材料を、２０．０μｍ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、均一な等方相状態に保つように基板全体を温度コントロールしながら、４００Ｗ／ｍ²の紫外線を３０秒照射し、厚さ約１３μｍの液晶デバイスを作製した。紫外線を照射する際にはＨＯＹＡ社製の「Ｌ−３７シャープカットフィルター」を使用し、３５０ｎｍ未満の波長光を透過させないようにした。得られた液晶デバイスのデバイス特性を評価し、その結果を表１に示した。

（実施例２）
液晶組成物Ａを７０部、１，１０−ジアクリロイルオキシ−２，９−（ジテトラデカノイルオキシ）−４，７−ジオキサテトラデカン２９．４部、「Ｐｉ−１」０．４部、ベンジルジメチルケタール０．２部からなる調光層形成材料を使用し、実施例３と同様にして液晶デバイスを作製した。得られた液晶デバイス特性を評価し、その結果を表１に示した。

（実施例３）
液晶組成物Ａを７０部、１，１０−ジアクリロイルオキシ−２，９−（ジテトラデカノイルオキシ）−４，７−ジオキサテトラデカン２９．４部、「Ｐｉ−１」０．３部、ベンジルジメチルケタール０．３部からなる調光層形成材料を使用し、実施例３と同様にして液晶デバイスを作製した。得られた液晶デバイス特性を評価し、その結果を表１に示した。

（実施例４）
液晶組成物Ａを７０部、１，１４−ジアクリロイルオキシ−２，１３−［ジ（２−ｎ−ヘプチルウンデカノイルオキシ）］−４，１１−ジオキサテトラデカン２９．４部、「Ｐｉ−２」０．６部からなる調光層形成材料を使用し、実施例３と同様にして液晶デバイスを作製した。得られた液晶デバイス特性を評価し、その結果を表１に示した。

（比較例１）
液晶組成物Ａを７０部、１，１０−ジアクリロイルオキシ−２，９−（ジテトラデカノイルオキシ）−４，７−ジオキサテトラデカン２９．４部、ベンジルジメチルケタール０．６部からなる調光層形成材料を使用し、実施例３と同様にして液晶デバイスを作製した。得られた液晶デバイス特性を評価し、その結果を表１に示した。

（比較例２）
液晶組成物Ａを７０部、１，１０−ジアクリロイルオキシ−２，９−（ジテトラデカノイルオキシ）−４，７−ジオキサテトラデカン２９．４部、イルガキュアー３６９（２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１チバ・スペシャリティーケミカル社製）０．６部からなる調光層形成材料を使用し、実施例３と同様にして液晶デバイスを作製した。得られた液晶デバイス特性を評価し、その結果を表１に示した。

（比較例３）
液晶組成物Ａを７０部、１，１０−ジアクリロイルオキシ−２，９−（ジテトラデカノイルオキシ）−４，７−ジオキサテトラデカン２９．４部、下記式（２）で示される化合物０．６部からなる調光層形成材料を使用し、実施例３と同様にして液晶デバイスを作製した。得られた液晶デバイス特性を評価し、その結果を表１に示した。

（２）

この結果、実施例１〜４は白色度が高く、且つ高い電圧保持率を示した。比較例１、２は白色度は高かったが、電圧保持率が下がってしまった。特に比較例２の光重合開始剤はアミンを有するので、電圧保持率は大きく下がった。比較例３で使用した光重合開始剤は重合速度が遅いので、白色度が大きく下がってしまった。

本発明の液晶デバイスは、時計、コンピューター末端等の表示素子やデジタルペーパー、プロジェクション等の表示装置、光シャッターなどとして使用することができる。更に屋外で使用するような建築物の窓やショーウィンドウ等の視野遮断のスクリーン、採光コントロールのカーテン、文字や図形を表示し高速応答性で電気的に表示を切り換える広告板や装飾表示板としても使用することができる。

Claims

液晶組成物、ラジカル重合性化合物、及び一般式（１）で表されるラジカル重合性基を有する光重合開始剤を含有することを特徴とする調光層形成材料。

（式中、Ｒ_１およびＲ_２は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数１〜５のアルキル基、又は炭素原子数１〜５のアルコキシ基を表し、Ｘ及びＹは、ラジカル重合性基、炭素原子数１〜５のアルキル基、又は炭素原子数１〜５のアラルキル基を表し、Ｘ及びＹの少なくとも一方はラジカル重合性基を表す。）
前記ラジカル重合性基が、（メタ）アクリロイルオキシ基、ビニルオキシ基、又はアリルオキシ基を有する基である請求項１に記載の調光層形成材料。
前記液晶組成物がトラン系液晶組成物である、請求項１に記載の調光層形成材料。
透明電極層を有し、該透明電極層を対向させた状態で一定間隔を保った少なくとも片方が透明である２枚の基板間に、ポリマーマトリックス及び液晶組成物からなる調光層を挟持させてなる液晶デバイスにおいて、調光層が請求項１〜３のいずれかに記載の調光層形成材料を硬化させて得られたものであることを特徴とする液晶デバイス。