JP3750219B2

JP3750219B2 - Light scattering type liquid crystal device and manufacturing method thereof

Info

Publication number: JP3750219B2
Application number: JP25607196A
Authority: JP
Inventors: 宣藤澤; 秀俊中田; 政男相澤
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 1996-04-09
Filing date: 1996-09-27
Publication date: 2006-03-01
Anticipated expiration: 2016-09-27
Also published as: JPH09329781A

Description

【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Ａ７６．０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】

【００５５】
＜比較例１＞
（液晶材料）
実施例１で使用した液晶組成物Ａ７６．０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Ａ７６．０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】

【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Ａ７５．０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Ａ７５．０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Ａ７６．０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Ａ７５．０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Ａ７５．０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Ａ７４．０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Ａ７６．０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】

【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Ｂ７５．０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Ｂ７５．０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Ｂ７５．０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Ｂ７５．０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Ｂ７５．０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】

【０１０４】
＜実施例１２＞
（液晶材料）
実施例６で使用した液晶組成物Ｂ７５．０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／cm ^２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】

【０１１０】
（液晶組成物２の組成）
【化４】

【０１１１】
（液晶組成物３の組成）
【化５】

【０１１２】
（液晶組成物４の組成）
【化６】

【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】

【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３７５．０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//）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a method of manufacturing a light-scattering liquid crystal device that can have a large area, and more particularly, to electrically block or transmit light.OrIt can be operated thermally, displays characters and figures, and electrically switches the display with a high-speed response, so that it can display advertising boards, guide boards, decorative display boards, etc., OA equipment, etc. The present invention relates to a light scattering type liquid crystal device used as a high information display body such as a display.
[0002]
[Prior art]
As a large and inexpensive liquid crystal device that does not require a polarizing plate or an alignment treatment and is bright and good in contrast, Japanese Patent Publication No. 58-501631 and US Pat. Discloses a method of dispersing liquid crystal droplets into a film of the polymer. Here, gelatin, gum arabic, polyvinyl alcohol and the like have been proposed as encapsulating substances.
[0003]
If the liquid crystal molecules encapsulated with polyvinyl alcohol have a positive dielectric anisotropy in a thin layer, the liquid crystal molecules are aligned in the direction of the electric field in the presence of an electric field, and the refractive index of the liquid crystal When n0 and the refractive index np of the polymer are equal, transparency is exhibited. When the electric field is removed, the liquid crystal returns to a random arrangement and deviates from the refractive index n0 of the liquid crystal droplet, so that the liquid crystal droplet scatters light at its boundary surface and blocks light transmission, so that the thin layer body becomes cloudy. .
[0004]
As described above, several techniques other than the above are known in which a polymer in which liquid crystal droplets are dispersed and incorporated is used as a thin film. For example, JP-A-61-502128 discloses that a polymer is dispersed in a liquid crystal epoxy resin. JP-A-62-2231 discloses a liquid crystal dispersed in a special UV-curable polymer, JP-A-63-271233 discloses a solution of a photocurable vinyl compound and liquid crystal. In which a light control layer is formed using phase separation of a liquid crystal substance accompanying photocuring of the photocurable vinyl compound.
[0005]
In order to enable low voltage driving characteristics and high contrast, which are important characteristics required for practical use of a light scattering type liquid crystal device, Japanese Patent Laid-Open No. 1-198725 includes a liquid crystal material in a continuous layer. A technique has been disclosed in which a transparent polymer substance is formed into a three-dimensional network structure and a liquid crystal device can be driven at a low voltage.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, it consists of a liquid crystal material and a transparent polymer substance, including a light scattering type liquid crystal device having a light control layer formed by forming a transparent polymer substance having a three-dimensional network structure in a continuous layer of liquid crystal material. In the light scattering type liquid crystal device, the temperature dependence of the driving voltage is large, and there is a problem that the driving voltage varies depending on the operating temperature.
[0007]
The problem to be solved by the present invention is to provide a light scattering type liquid crystal device having a light control type layer containing a liquid crystal material and a transparent polymer substance and having a temperature dependence of a driving voltage being small. It is in.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have completed the present invention.
[0009]
That is, in order to solve the above-mentioned problem, the present invention has at least one transparent substrate having at least one electrode layer, and a light control layer supported between these substrates, and the light control layer comprises: In a light-scattering liquid crystal device containing a liquid crystal material and a transparent polymer substance, the transparent polymer substance (1) constitutes a light control layer of the light-scattering liquid crystal device in which the driving voltage decreases with increasing temperature. Contains a polymerizable compound that forms a transparent polymer substance, and (2) a polymerizable compound that forms a transparent polymer substance that constitutes a light control layer of a light-scattering liquid crystal device in which the driving voltage increases with increasing temperature. There is provided a light scattering type liquid crystal device, which is a transparent polymer material comprising a polymerizable composition.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The liquid crystal device of the present invention can be manufactured, for example, according to the following manufacturing method.
[0011]
That is, between two substrates having at least one electrode layer that is transparent, (A) a liquid crystal material and (B) (1) a light control layer of a light-scattering liquid crystal device in which the driving voltage decreases with increasing temperature. A polymerizable compound forming a transparent polymer material, and (2) a polymerizable compound forming a transparent polymer material constituting a light control layer of a light-scattering liquid crystal device in which a driving voltage increases with an increase in temperature. And (3) a liquid crystal material between two substrates by polymerizing a polymerizable compound by interposing a light control layer forming material comprising a polymerizable composition containing a polymerization initiator and irradiating ultraviolet rays And a method for producing a light-scattering liquid crystal device, which forms a light control layer containing a transparent solid substance.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The substrate used in the present invention may be a rigid material such as glass or metal, or may be a flexible material such as a plastic film. The two substrates are opposed to each other and have an appropriate interval. At least one of the substrates has transparency, and a liquid crystal material and a transparent polymer substance sandwiched between the two substrates are prepared. The light layer must be visible from the outside world. However, complete transparency is not essential.
[0013]
If this light-scattering liquid crystal device is used to act on light passing from one side of the device to the other, both are given appropriate transparency. Depending on the purpose, appropriate transparent and opaque electrodes may be arranged on the front surface or partially on the substrate. However, in the case of a flexible material such as plastic, it can be used for the liquid crystal device of the present invention after being fixed to a rigid material such as glass or metal.
[0014]
In addition, a spacer for maintaining a distance can be usually interposed between the two substrates, as in the known light scattering liquid crystal device.
[0015]
As the spacer, for example, various types for liquid crystal cells such as Mylar, alumina, rod-type glass fiber, glass beads, and polymer beads can be used.
[0016]
The liquid crystal material used in the present invention is not necessarily required to be a single liquid crystal compound, but may be a mixture containing two or more liquid crystal compounds or substances other than the liquid crystal compounds. Any material recognized as a liquid crystal material in the technical field may be used, and those having positive dielectric anisotropy are preferred. As the liquid crystal to be used, nematic liquid crystal, smectic liquid crystal, and cholesteric liquid crystal are preferable, and nematic liquid crystal is particularly preferable. In order to improve the performance, a cholesteric liquid crystal, a chiral nematic liquid crystal, a chiral smectic liquid crystal or the like or a chiral compound may be appropriately contained.
[0017]
The liquid crystal material used in the present invention is preferably a blended composition composed of one or more compounds selected from the following compound group, and the characteristics of the liquid crystal material, that is, the resistance value, the phase transition between the isotropic liquid and the liquid crystal. For the purpose of improving the temperature, melting point, viscosity, refractive index anisotropy (Δn), dielectric anisotropy (Δε), solubility in the polymerizable composition, etc., it is appropriately selected, blended and used. it can.
[0018]
Such liquid crystal materials include benzoate, cyclohexyl carboxylate, biphenyl, terphenyl, phenylcyclohexane, biphenylcyclohexane, pyrimidine, pyridine, dioxane, cyclohexanecyclohexane ester, cyclohexyl ethane. Various liquid crystal compounds such as lanthanides, tolans, and alkenyls are used.
[0019]
Specific examples of the liquid crystal compound include 4-substituted benzoic acid 4′-substituted phenyl ester, 4-substituted cyclohexanecarboxylic acid 4′-substituted phenyl ester, 4-substituted cyclohexanecarboxylic acid 4′-substituted biphenyl ester, 4- (4 -Substituted cyclohexanecarbonyloxy) benzoic acid 4'-substituted phenyl ester, 4- (4-substituted cyclohexyl) benzoic acid 4'-cyclohexyl ester, 4-substituted 4'-substituted biphenyl, 4-substituted phenyl 4'-substituted cyclohexane, 4 -Substituted 4 "-substituted terphenyl, 4-substituted biphenyl 4'-substituted cyclohexane, 2- (4-substituted phenyl) 5-substituted pyridine, 4-substituted (4-substituted phenylethynyl) phenyl and the like can be mentioned.
[0020]
The content of the liquid crystal material in the light control layer forming material is preferably in the range of 60 to 98% by weight, and particularly preferably in the range of 70 to 90% by weight.
[0021]
The transparent polymer substance formed in the light control layer may have a structure in which a liquid crystal material is dispersed therein, but more preferably has a three-dimensional network structure.
[0022]
The three-dimensional network structure of this transparent polymer substance is filled with a liquid crystal material, and the liquid crystal material preferably forms a continuous layer, and forms an optical interface by forming a disordered state of the liquid crystal material. And light scattering is developed.
[0023]
The transparent polymer substance is not limited to a solid substance, and may be flexible, flexible, and elastic as long as it can be used according to the purpose.
[0024]
The polymerizable composition used in the present invention is a polymer-forming monomer or oligomer, and two or more of these monomers and oligomers can be used in combination, but at least the light whose driving voltage decreases with increasing temperature. Polymerizable compound forming transparent polymer substance constituting light control layer of scattering type liquid crystal device, and transparent polymer forming light control layer of light scattering type liquid crystal device whose driving voltage increases with increasing temperature A polymerizable compound that forms a substance is contained as an essential component. By adjusting the mixing ratio of two types of polymerizable compounds having different temperature dependence of the driving voltage in consideration of their temperature characteristics and voltage transmittance characteristics, the contrast is high, the driving voltage is low, and the driving is further performed. A light-scattering liquid crystal device with low voltage temperature dependency can be manufactured.
[0025]
Examples of the polymerizable compound that forms the transparent polymer material constituting the light control layer of the light-scattering liquid crystal device in which the driving voltage decreases as the temperature increases used in the present invention include, for example, 2-octyldecyl acrylate, 2 Di- of heptyl nonyl acrylate, 2-nonyl undecyl acrylate, 2-decyl dodecyl acrylate, a mixture of (1,2-hydroxyoctyl-3-octyl-4-hethyl) cyclohexane and 9-nonyl-10-octyl nonadecanediol Examples include acrylate esters.
[0026]
Examples of the polymerizable compound forming the transparent polymer material constituting the light control layer of the light scattering type liquid crystal device in which the driving voltage increases with the temperature increase used in the present invention include, for example, 2- (3-methylbutyl) Examples include -7-methyloctyl acrylate, 2- (1-methylbutyl) -5-methyloctyl acrylate, 2- (1-methyl-3-dimethyl) -5-methyl-7-dimethyloctyl acrylate, and the like.
[0027]
Moreover, as a commercial item of the polymeric compound which shows the property that a drive voltage rises with a temperature rise, for example, isomyristyl acrylate IMA (manufactured by Kyoei Yushi Co., Ltd.), isostearyl acrylate ISA (manufactured by Kyoei Yushi Co., Ltd.), lauryl acrylate LA (Manufactured by Kyoei Yushi Co., Ltd.), 2-ethylhexyl acrylate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), dimer acrylate A-OCD (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) and the like. Furthermore, the polymerizable compound which shows the property that the drive voltage increases as the temperature rises due to the combination of the two types is, for example, neopentyl glycol diacrylate A-NPG (made by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) or C9A (made by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.). ) And TO-1338 (manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.) or TO-1336 (manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.).
[0028]
A polymerizable compound forming a transparent polymer material constituting a light control layer of a light scattering type liquid crystal device in which the driving voltage decreases as the temperature increases, and a light scattering type liquid crystal in which the driving voltage increases as the temperature increases Two or more kinds of the polymerizable compounds forming the transparent polymer material constituting the light control layer of the device can be used in combination.
[0029]
  As a specific method for preparing the polymerizable composition, first, as an element for producing a transparent polymer material having an optimal network and obtaining a high-contrast light-scattering liquid crystal device,(1)Using a bifunctional acrylate such as a diacrylate ester of a mixture of (1,2-hydroxyoctyl-3-octyl-4-hexyl) cyclohexane and 9-nonyl-10-octylnonadecanediol, To lower the drive voltage,(2)A polymerizable composition to which a monofunctional acrylate such as 2-octyldecyl acrylate, 2-heptylnonyl acrylate, 2-nonyl undecyl acrylate, 2-decyl dodecyl acrylate and the like is added is prepared. Even when this polymerizable composition is used, a light scattering liquid crystal device with high contrast and low voltage can be obtained.(1) , (2)In both cases, the light-scattering liquid crystal device obtained is a polymerizable compound that forms a transparent polymer material that constitutes the light control layer of the light-scattering liquid crystal device whose driving voltage decreases as the temperature rises. As the voltage increases, the drive voltageDecreaseThe characteristics to be shown.
[0030]
  Therefore, as an element to further adjust the temperature characteristics,(3)2- (3-methylbutyl) -7-methyloctyl acrylate, 2- (1-methylbutyl) -5-methyloctyl acrylate, 2- (1-methyl-3-dimethyl) -5-methyl-7-dimethyloctyl acrylate, etc. By adding a polymerizable compound that forms a transparent polymer material that constitutes the light control layer of a light-scattering liquid crystal device whose drive voltage increases as the temperature rises, drive voltage with high contrast and low drive voltage A light scattering type liquid crystal device having a small temperature characteristic can be obtained.
[0031]
  Depending on the temperature characteristics with respect to the driving voltage of the polymerizable composition used in the above adjustment method, the voltage transmittance characteristics,(1) When (3)The same effect can be obtained by combining with.
[0032]
In a light-scattering liquid crystal device in which the drive voltage increases as the temperature rises, the temperature dependence of the drive voltage has a minimum value of the drive voltage with respect to the temperature, and the temperature of the present invention is below the temperature at which this minimum value is shown. Even in the characteristic adjustment method, the temperature characteristic of the drive voltage increases as the temperature drops and it is difficult to obtain a desired temperature characteristic. Above the minimum value temperature of the drive voltage, there is a temperature range in which the drive voltage increases as the temperature rises, and the temperature characteristics can be adjusted within that range to reduce the temperature dependence of the drive voltage. Therefore, the minimum value temperature of the drive voltage becomes important, and it is necessary to adjust the minimum value temperature of the drive voltage by appropriately selecting a combination of a liquid crystal material and a polymerizable compound as necessary. The temperature at which the drive voltage shows a minimum value varies depending on the type of liquid crystal material used and the type of polymerizable compound forming the transparent polymer substance constituting the light scattering liquid crystal device.
[0033]
Looking at the relationship between the molecular structure and the minimum value temperature of the driving voltage, when a polymerizable compound having a carbon chain in the side chain is used for the polymerizable composition, the minimum value of the driving voltage appears with respect to the temperature change. In consideration of the low voltage effect of the driving voltage and the light scattering property, when a linear polymerizable compound is used for the polymerizable composition, a material having a carbon chain having 5 or more carbon atoms is preferable, and the carbon chain is There is a tendency for the minimum value temperature of the drive voltage to increase as the length increases. For example, when a polymerizable compound having a straight carbon chain having 7 carbon atoms is used in the polymerizable composition, the minimum temperature is 0 ° C., and the polymerization having a straight carbon chain having 9 carbon atoms is performed. When the polymerizable compound is used for the polymerizable composition, the minimum temperature is 25 ° C., and when the polymerizable compound having a linear carbon chain having 12 carbon atoms is used for the polymerizable composition, the minimum temperature is Reach 50 ° C. In particular, when a polymerizable compound having a linear carbon chain having 7 to 9 carbon atoms is used for the polymerizable composition, the minimum value of the driving voltage is small compared to the case where other compounds are used. Therefore, it is more preferable.
[0034]
On the other hand, when a polymerizable compound having a branched side chain is used in the polymerizable composition, the relationship between the length of the carbon chain and the minimum temperature as in the case of the linear polymerizable compound is not confirmed. In the following, an effect of suppressing an increase in drive voltage, or an effect of increasing the drive voltage with increasing temperature is recognized.
[0035]
In the liquid crystal device of the present invention, in order to adjust the temperature characteristics of the driving voltage, it is preferable to use a branched side chain polymerizable compound having an effect of increasing the driving voltage with increasing temperature. Further, when two kinds of polymerizable compounds having different minimum temperature are used, a minimum value of the driving voltage is seen between the two minimum values. In addition, when a polymerizable compound that does not express the minimum temperature of the drive voltage alone is used, the minimum value of the drive voltage may be expressed by combining it with a polymerizable compound having a side chain having the same property. It is influenced by the shape, length, side chain ratio, etc. of the side chain in the copolymer. Further, in the light control layer constituting the light scattering type device, the drive voltage is also determined from the content of the liquid crystal material and the concentration of the polymerizable compound showing the minimum value of the drive voltage contained in the transparent polymer material constituting the light control layer. The minimum temperature of is affected. For example, if the liquid crystal concentration is 70% and the minimum temperature is 20 ° C., the minimum temperature increases to 25 ° C. when the liquid crystal concentration is 75%. Further, when the polymerizable compound concentration indicating the minimum temperature of the driving voltage is 17.5% and the minimum value temperature is 25 ° C., the minimum value temperature is reduced to 5 ° C. when the polymerizable compound concentration is 12.5%. To do.
[0036]
In order to adjust the minimum value temperature of the drive voltage in this way, 1) the liquid crystal concentration, 2) the polymerizable compound concentration that exhibits the minimum value of the drive voltage, and 3) the polymerizability that exhibits the minimum value of the drive voltage with the liquid crystal material. The minimum value temperature can be adjusted by changing the kind of the compound and the combination thereof, and the minimum value temperature can be adjusted by appropriately selecting these means as necessary.
[0037]
The relationship between the liquid crystal material and the minimum value of the driving voltage is affected by the polarity of the liquid crystal material. For example, when a highly polar liquid crystal such as a cyano liquid crystal is used, the drive voltage simply decreases with increasing temperature, and a minimum value is not recognized in the temperature characteristics of the drive voltage. On the other hand, when a fluorine-based liquid crystal having a small polarity is used, a minimum value is recognized in the temperature characteristics of the drive voltage. Thus, the temperature characteristics can be adjusted by driving at a low voltage. Therefore, it is preferable to use a liquid crystal having at least a dielectric constant ε⊥ of 5.5 or less because a small minimum value appears in the temperature characteristic of the driving voltage. Further, the minimum value temperature of the driving voltage can be adjusted even by adding a liquid crystal material exhibiting the minimum value temperature.
[0038]
One of the factors that increase the drive voltage as the temperature rises as the drive voltage is minimal is due to the interaction between the liquid crystal molecules and the transparent polymer material used in the light control layer. It is strongly influenced by the temperature change of the pretilt angle induced at the interface between the transparent polymer substance in the optical layer and the liquid crystal material. In the vicinity of the temperature at which the drive voltage exhibits a minimum value with respect to the temperature, the pretilt angle becomes maximum, and at this time, the threshold voltage of the liquid crystal becomes minimum and the minimum value of the drive voltage is seen. As the temperature rises from the minimum value temperature of the drive voltage, the pretilt angle induced gradually decreases, and with this decrease, the threshold value of the liquid crystal increases and the drive voltage increases. The phenomenon of the temperature change of the pretilt angle is observed from the capacitance measurement below the liquid crystal threshold voltage with respect to the temperature and the transmittance measurement. Moreover, it can also be seen from the temperature change of the capacitance of the parallel alignment cell using the polymerizable compound as the alignment film. In the liquid crystal device, the capacity of the liquid crystal device slightly increases as the temperature decreases toward the minimum value of the drive voltage, and rapidly increases near the minimum value temperature of the drive voltage. This is because in the state where liquid crystal molecules are arbitrarily aligned in the light control layer, the component in which the alignment of the liquid crystal molecules becomes parallel to the electric field direction between the electrodes increases, and the liquid crystal molecules are affected by the influence of the transparent polymer substance interface. This is because the orientation direction of the molecules has changed. Further, as compared with the temperature characteristic of the minimum transmittance, the minimum transmittance increases at the same time in the vicinity where the capacitance increases rapidly.
[0039]
From these points, the change due to the change of the liquid crystal alignment on the transparent polymer interface appears in the temperature change of the minimum transmittance and the temperature change of the capacitance below the threshold voltage, and further the liquid crystal threshold. A similar phenomenon in which the capacitance below the value voltage increases as the temperature decreases is also observed in parallel alignment cells using the same transparent polymer material as the alignment film. It can be understood that this is caused by the orientation change accompanying the induction.
[0040]
That is, the pre-tilt angle induced at the interface with the liquid crystal as the temperature falls is included in the polymerizable compound that forms the transparent polymer material that constitutes the light control layer of the light-scattering liquid crystal device in which the driving voltage increases as the temperature rises. The polymerizable compound and the liquid crystal material may be adjusted so that the temperature at which the induced pretilt angle is maximized is set to be equal to or lower than the lower limit value of the practical operating temperature range of the liquid crystal device. Further, when the driving voltage is below the minimum value temperature, the hysteresis width of the voltage transmittance characteristic is increased and the light scattering property is lowered. Therefore, it is preferable to drive the liquid crystal device of the present invention above the minimum value temperature.
[0041]
Examples of the polymerization initiator include 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one (“Darocur 1173” manufactured by Merck), 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (“Irgacure 184” manufactured by Ciba Geigy) ), 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one ("Darocur 1116" manufactured by Merck & Co.), 2-methyl-1- [methylthio) phenyl] -2-morpholino Propane-1 ("Irgacure 907" manufactured by Ciba-Geigy), benzyldimethyl ketal ("Irgacure 651" manufactured by Ciba-Geigy), 2,4-diethylthioxanthone ("Kayacure DETX" manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), and p A mixture with ethyl dimethylaminobenzoate (“Kayacure EPA” manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), Propyl thioxanthone (word pre Kin graduate flop Co. "Kantakyua -ITX") with a mixture of p- dimethylaminobenzoic acid ethyl, acyl phosphine oxide (BASF Corp. "Lucirin TPO"), and the like.
[0042]
The use ratio of the polymerization initiator is preferably in the range of 0.1 to 10.0% by weight of the total amount of the polymerizable composition.
[0043]
In order to interpose the light control layer forming material between the two substrates, this light control layer forming material may be injected between the substrates, but an appropriate solution coating machine or spin coater is used on one of the substrates. May be applied uniformly, and then the other substrate may be laminated and pressure-bonded.
[0044]
In addition, the light control layer forming material is applied on one substrate to a uniform thickness, and the polymerizable composition is polymerized and cured by supplying polymerization energy to form a light control layer, and then the other substrate is mounted. A method for manufacturing a light-scattering liquid crystal device to be bonded is also effective.
[0045]
The polymerization energy is not particularly limited as long as the polymerizable composition can be appropriately polymerized, and examples thereof include radiation such as ultraviolet rays, visible rays, and electron beams, heat, and the like.
[0046]
In particular, a method using ultraviolet rays is preferable. Moreover, it is preferable to irradiate ultraviolet rays while maintaining the isotropic liquid state of the light control layer forming material in order to form a uniform light control layer.
[0047]
In order to polymerize a polymerizable composition in a liquid crystal material, a light intensity and an irradiation amount exceeding a certain level are required, which depends on the reactivity of the polymerizable composition and the type and concentration of the photopolymerization initiator. In addition, the formation of a three-dimensional network structure and the size of the network can be made uniform by selecting an appropriate light intensity.
[0048]
Furthermore, uniform irradiation in terms of time and plane means that the polymerizable composition interposed between the substrates is irradiated with intense light instantaneously to advance the polymerization, thereby making the mesh size uniform. It is effective. That is, a transparent polymer substance having a uniform three-dimensional network structure can be formed in the liquid crystal by irradiating the pulse with ultraviolet rays with an appropriate intensity.
[0049]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited to these examples.
[0050]
In the following examples, each of the evaluation characteristics means the following symbols and contents.
T0: White turbidity; light transmittance (%) when the applied voltage is 0
T100: Transparency; the light transmittance when the applied voltage is increased and the light transmittance hardly increases (%)
V90: drive voltage; applied voltage (Vrms) at which light transmittance is 90% when T0 is 0% and T100 is 100%
[0051]
<Example 1>
(Liquid crystal material)
Liquid crystal composition A having the following composition: 76.0% by weight
(Polymerizable compound)
"KU-760" 11.76 wt%
(Diacrylate of a mixture of (1,2-hydroxyoctyl-3-octyl-4-hethyl) cyclohexane and 9-nonyl-10-octylnonadecanediol manufactured by Arakawa Chemical Co., Ltd.)
“TO1338” 9.41% by weight
(2-nonylundecyl acrylate manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd.)
“IS-A” 2.35 wt%
(2- (1-methyl-3-dimethyl) -5-methyl-7-dimethyloctyl acrylate = isostearyl acrylate manufactured by Kyoei Chemical Co., Ltd.)
(Polymerization initiator)
"Irgacure 651" 0.48% by weight
(Benzyldimethyl ketal manufactured by Ciba Geigy)
20 mW while maintaining the temperature at which the dimming layer forming material is in an isotropic liquid state by sandwiching the dimming layer forming material comprising two ITO electrode glass substrates coated with a 11.0 μm glass fiber spacer. /cm²Was irradiated for 60 seconds to cure the polymerizable compound to obtain a light-scattering liquid crystal device having a light control layer having a thickness of 11.0 μm composed of a liquid crystal material and a transparent polymer substance.
[0052]
When the light control layer of the light-scattering liquid crystal device thus obtained was observed with an electron microscope, a three-dimensional network-like transparent solid substance could be confirmed.
[0053]
Next, as a result of measuring the voltage transmittance characteristics at 25 ° C., 30 ° C. and 40 ° C. of the light scattering type liquid crystal device thus obtained, the following characteristics were shown at each measurement temperature.
25 ° C. T0 = 2.7%, T100 = 90.0%, V90 = 4.7 Vrms
30 ° C. T0 = 2.7%, T100 = 89.5%, V90 = 4.7 Vrms
40 ° C. T0 = 3.1%, T100 = 89.4%, V90 = 4.7 Vrms
[0054]
(Composition of liquid crystal composition A)
[Chemical 1]

[0055]
<Comparative Example 1>
(Liquid crystal material)
Liquid crystal composition A used in Example 1 76.0% by weight
(Polymerizable compound)
“KU-760” (diacrylate manufactured by Arakawa Chemical Co., Ltd.) 23.52% by weight
(Polymerization initiator)
“Irgacure 651” (Ciba Geigy) 0.48% by weight
20 mW while maintaining the temperature so that the light control layer forming material is in an isotropic liquid state by sandwiching the light control layer forming material composed of two ITO electrode glass substrates coated with 11.0 μm glass fiber spacers. /cm²Was irradiated for 60 seconds to cure the polymerizable compound to obtain a light-scattering liquid crystal device having a light control layer having a thickness of 11.0 μm composed of a liquid crystal material and a transparent polymer substance.
[0056]
When the light control layer of the light-scattering liquid crystal device thus obtained was observed with an electron microscope, a three-dimensional network-like transparent solid substance could be confirmed.
[0057]
Next, as a result of measuring the voltage transmittance characteristics at 25 ° C., 30 ° C. and 40 ° C. of the light scattering type liquid crystal device thus obtained, the following characteristics were shown at each measurement temperature.
25 ° C. T0 = 1.8%, T100 = 84.5%, V90 = 25.5Vrms
30 ° C. T0 = 1.8%, T100 = 85.3%, V90 = 24.3 Vrms
40 ° C. T0 = 2.0%, T100 = 85.3%, V90 = 22.2Vrms
[0058]
<Comparative example 2>
(Liquid crystal material)
Liquid crystal composition A used in Example 1 76.0% by weight
(Polymerizable compound)
"KU-760" (Arakawa Chemical Co., Ltd. diacrylate) 11.76 wt%
"TO1338" 11.76 wt%
(2-nonylundecyl acrylate manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd.)
(Polymerization initiator)
“Irgacure 651” (Ciba Geigy) 0.48% by weight
20 mW while maintaining the temperature so that the light control layer forming material is in an isotropic liquid state by sandwiching the light control layer forming material composed of two ITO electrode glass substrates coated with 11.0 μm glass fiber spacers. /cm²Was irradiated for 60 seconds to cure the polymerizable compound to obtain a light-scattering liquid crystal device having a light control layer having a thickness of 11.0 μm composed of a liquid crystal material and a transparent polymer substance.
[0059]
When the light control layer of the light-scattering liquid crystal device thus obtained was observed with an electron microscope, a three-dimensional network-like transparent solid substance could be confirmed.
[0060]
Next, as a result of measuring the voltage transmittance characteristics at 25 ° C., 30 ° C. and 40 ° C. of the light scattering type liquid crystal device thus obtained, the following characteristics were shown at each measurement temperature.
25 ° C. T0 = 2.5%, T100 = 89.4%, V90 = 5.3 Vrms
30 ° C. T0 = 2.5%, T100 = 88.6%, V90 = 5.1 Vrms
40 ° C. T0 = 3.0%, T100 = 89.4%, V90 = 4.8 Vrms
[0061]
The liquid crystal devices obtained in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 and the evaluation results are summarized in Table 1 below.
[0062]
[Table 1]

[0063]
From the results shown in Table 1, it can be understood that the temperature dependence of the driving voltage of the obtained light-scattering liquid crystal device can be reduced by adjusting the mixing ratio of polymerizable compounds having different temperature characteristics with respect to the driving voltage. .
[0064]
In the following Example 2 and subsequent examples, the temperature dependency of the drive voltage is eliminated by the adjustment method as described above.
[0065]
<Example 2>
(Liquid crystal material)
Liquid crystal composition A used in Example 1 75.0% by weight
(Polymerizable compound)
"KU-760" (Arakawa Chemical Co., Ltd. diacrylate) 11.03 wt%
“TO1338” 9.80 wt%
(2-nonylundecyl acrylate manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd.)
“IM-A” 3.68% by weight
(2- (3-methylbutyl) -7-methyloctyl acrylate = isomyristyl acrylate manufactured by Kyoei Chemical Co., Ltd.)
(Polymerization initiator)
“Irgacure 651” (Ciba Geigy) 0.49% by weight
20 mW while maintaining the temperature at which the dimming layer forming material is in an isotropic liquid state by sandwiching the dimming layer forming material comprising two ITO electrode glass substrates coated with a 11.0 μm glass fiber spacer. /cm²Was irradiated for 60 seconds to cure the polymerizable compound to obtain a light-scattering liquid crystal device having a light control layer having a thickness of 11.0 μm composed of a liquid crystal material and a transparent polymer substance.
[0066]
When the light control layer of the light-scattering liquid crystal device thus obtained was observed with an electron microscope, a three-dimensional network-like transparent solid substance could be confirmed.
[0067]
Next, as a result of measuring the voltage transmittance characteristics at 25 ° C., 30 ° C. and 40 ° C. of the light scattering type liquid crystal device thus obtained, the following characteristics were shown at each measurement temperature.
25 ° C. T0 = 3.1%, T100 = 90.1%, V90 = 4.6Vrms
30 ° C. T0 = 3.2%, T100 = 90.2%, V90 = 4.6Vrms
40 ° C. T0 = 3.5%, T100 = 89.5%, V90 = 4.6 Vrms
[0068]
<Example 3>
(Liquid crystal material)
Liquid crystal composition A used in Example 1 75.0% by weight
(Polymerizable compound)
"KU-760" (Arakawa Chemical Co., Ltd. diacrylate) 11.03 wt%
"TO1336" 12.25% by weight
(2-heptylnonyl acrylate manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.)
“IM-A” 1.23 wt%
(Isomyristyl acrylate manufactured by Kyoei Chemical Co., Ltd.)
(Polymerization initiator)
“Irgacure 651” (Ciba Geigy) 0.49% by weight
20 mW while maintaining the temperature at which the dimming layer forming material is in an isotropic liquid state by sandwiching the dimming layer forming material comprising two ITO electrode glass substrates coated with a 11.0 μm glass fiber spacer. /cm²Was irradiated for 60 seconds to cure the polymerizable compound to obtain a light-scattering liquid crystal device having a light control layer having a thickness of 11.0 μm composed of a liquid crystal material and a transparent polymer substance.
[0069]
When the light control layer of the light-scattering liquid crystal device thus obtained was observed with an electron microscope, a three-dimensional network-like transparent solid substance could be confirmed.
[0070]
Next, as a result of measuring the voltage transmittance characteristics at 25 ° C., 30 ° C. and 40 ° C. of the light scattering type liquid crystal device thus obtained, the following characteristics were shown at each measurement temperature.
25 ° C. T0 = 2.0%, T100 = 90.2%, V90 = 4.8Vrms
30 ° C. T0 = 2.0%, T100 = 90.2%, V90 = 4.8Vrms
40 ° C. T0 = 2.4%, T100 = 90.0%, V90 = 4.8 Vrms
[0071]
<Comparative Example 3>
(Liquid crystal material)
Liquid crystal composition A used in Example 1 76.0% by weight
(Polymerizable compound)
“KU-760” (diacrylate made by Arakawa Chemical) 14.12% by weight
“TO1336” (monoacrylate manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.) 9.41% by weight
(Polymerization initiator)
“Irgacure 651” (Ciba Geigy) 0.47% by weight
20 mW while maintaining the temperature at which the dimming layer forming material is in an isotropic liquid state by sandwiching the dimming layer forming material comprising two ITO electrode glass substrates coated with a 11.0 μm glass fiber spacer. /cm²Was irradiated for 60 seconds to cure the polymerizable compound to obtain a light-scattering liquid crystal device having a light control layer having a thickness of 11.0 μm composed of a liquid crystal material and a transparent polymer substance.
[0072]
When the light control layer of the light-scattering liquid crystal device thus obtained was observed with an electron microscope, a three-dimensional network-like transparent solid substance could be confirmed.
[0073]
Next, as a result of measuring the voltage transmittance characteristics at 25 ° C., 30 ° C. and 40 ° C. of the light scattering type liquid crystal device thus obtained, the following characteristics were shown at each measurement temperature.
25 ° C. T0 = 2.0%, T100 = 89.2%, V90 = 10.3 Vrms
30 ° C. T0 = 2.0%, T100 = 90.0%, V90 = 9.9 Vrms
40 ° C. T0 = 2.4%, T100 = 89.7%, V90 = 9.3 Vrms
[0074]
<Example 4>
(Liquid crystal material)
Liquid crystal composition A used in Example 1 75.0% by weight
(Polymerizable compound)
"KU-760" (Arakawa Chemical Co., Ltd. diacrylate) 11.03 wt%
"ISA" 12.25% by weight
(Shin Nakamura Chemical 2-ocryldecyl acrylate)
“IM-A” 1.23 wt%
(Isomyristyl acrylate manufactured by Kyoei Chemical Co., Ltd.)
(Polymerization initiator)
“Irgacure 651” (Ciba Geigy) 0.49% by weight
20 mW while maintaining the temperature at which the dimming layer forming material is in an isotropic liquid state by sandwiching the dimming layer forming material comprising two ITO electrode glass substrates coated with a 11.0 μm glass fiber spacer. /cm²Was irradiated for 60 seconds to cure the polymerizable compound to obtain a light-scattering liquid crystal device having a light control layer having a thickness of 11.0 μm composed of a liquid crystal material and a transparent polymer substance.
[0075]
When the light control layer of the light-scattering liquid crystal device thus obtained was observed with an electron microscope, a three-dimensional network-like transparent solid substance could be confirmed.
[0076]
Next, as a result of measuring the voltage transmittance characteristics at 25 ° C., 30 ° C. and 40 ° C. of the light scattering type liquid crystal device thus obtained, the following characteristics were shown at each measurement temperature.
25 ° C. T0 = 2.0%, T100 = 90.1%, V90 = 4.5Vrms
30 ° C. T0 = 2.0%, T100 = 90.2%, V90 = 4.5Vrms
40 ° C. T0 = 2.3%, T100 = 90.0%, V90 = 4.5 Vrms
[0077]
<Comparative example 4>
(Liquid crystal material)
Liquid crystal composition A used in Example 1 75.0% by weight
(Polymerizable compound)
"KU-760" (Arakawa Chemical Co., Ltd. diacrylate) 11.03 wt%
"ISA" 13.48 wt%
(Shin Nakamura Chemical 2-octyl decyl acrylate)
(Polymerization initiator)
“Irgacure 651” (Ciba Geigy) 0.49% by weight
20 mW while maintaining the temperature at which the dimming layer forming material is in an isotropic liquid state by sandwiching the dimming layer forming material comprising two ITO electrode glass substrates coated with a 11.0 μm glass fiber spacer. /cm²Was irradiated for 60 seconds to cure the polymerizable compound to obtain a light-scattering liquid crystal device having a light control layer having a thickness of 11.0 μm composed of a liquid crystal material and a transparent polymer substance.
[0078]
When the light control layer of the light-scattering liquid crystal device thus obtained was observed with an electron microscope, a three-dimensional network-like transparent solid substance could be confirmed.
[0079]
Next, as a result of measuring the voltage transmittance characteristics at 25 ° C., 30 ° C. and 40 ° C. of the light scattering type liquid crystal device thus obtained, the following characteristics were shown at each measurement temperature.
25 ° C. T0 = 2.5%, T100 = 89.5%, V90 = 4.1 Vrms
30 ° C. T0 = 2.6%, T100 = 89.9%, V90 = 4.0 Vrms
40 ° C. T0 = 3.0%, T100 = 89.9%, V90 = 3.8 Vrms
[0080]
<Example 5>
(Liquid crystal material)
Liquid crystal composition A used in Example 1 74.0% by weight
(Polymerizable compound)
“KU-760” (diacrylate made by Arakawa Chemical) 11.47% by weight
"TO1339" 8.92 wt%
(2-nonylundecyl acrylate manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd.)
“IM-A” 5.10 wt%
(Isomyristyl acrylate manufactured by Kyoei Chemical Co., Ltd.)
(Polymerization initiator)
"Irgacure 651" (Ciba Geigy) 0.51% by weight
20 mW while maintaining the temperature at which the dimming layer forming material is in an isotropic liquid state by sandwiching the dimming layer forming material comprising two ITO electrode glass substrates coated with a 11.0 μm glass fiber spacer. /cm²Was irradiated for 60 seconds to cure the polymerizable compound to obtain a light-scattering liquid crystal device having a light control layer having a thickness of 11.0 μm composed of a liquid crystal material and a transparent polymer substance.
[0081]
When the light control layer of the light-scattering liquid crystal device thus obtained was observed with an electron microscope, a three-dimensional network-like transparent solid substance could be confirmed.
[0082]
Next, as a result of measuring the voltage transmittance characteristics at 25 ° C., 30 ° C. and 40 ° C. of the light scattering type liquid crystal device thus obtained, the following characteristics were shown at each measurement temperature.
25 ° C. T0 = 2.3%, T100 = 90.0%, V90 = 4.9 Vrms
30 ° C. T0 = 2.3%, T100 = 89.7%, V90 = 4.9 Vrms
40 ° C. T0 = 2.7%, T100 = 90.1%, V90 = 4.9 Vrms
[0083]
<Comparative Example 7>
(Liquid crystal material)
Liquid crystal composition A used in Example 1 76.0% by weight
(Polymerizable compound)
“KU-760” (diacrylate made by Arakawa Chemical) 14.12% by weight
“TO1339” (monoacrylate manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.) 9.41% by weight
(Polymerization initiator)
“Irgacure 651” (Ciba Geigy) 0.47% by weight
20 mW while maintaining the temperature at which the dimming layer forming material is in an isotropic liquid state by sandwiching the dimming layer forming material comprising two ITO electrode glass substrates coated with a 11.0 μm glass fiber spacer. /cm²Was irradiated for 60 seconds to cure the polymerizable compound to obtain a light-scattering liquid crystal device having a light control layer having a thickness of 11.0 μm composed of a liquid crystal material and a transparent polymer substance.
[0084]
When the light control layer of the light-scattering liquid crystal device thus obtained was observed with an electron microscope, a three-dimensional network-like transparent solid substance could be confirmed.
[0085]
Next, as a result of measuring the voltage transmittance characteristics at 25 ° C., 30 ° C. and 40 ° C. of the light scattering type liquid crystal device thus obtained, the following characteristics were shown at each measurement temperature.
25 ° C. T0 = 2.1%, T100 = 90.0%, V90 = 11.0Vrms
30 ° C. T0 = 2.1%, T100 = 90.1%, V90 = 10.5Vrms
40 ° C. T0 = 2.4%, T100 = 89.6%, V90 = 9.7 Vrms
[0086]
<Example 6>
Polymerizable compound “IS-A” (2- (1-methyl-3-dimethyl) -5-methyl-7-dimethyloctyl acrylate = isostearyl acrylate) manufactured by Kyoei Chemical Co., Ltd. 97.0% by weight and a polymerization initiator “ A solution consisting of 3% “Irgacure 651” (Ciba Geigy) was dropped onto two ITO glass substrates, and then spin-coated for 30 seconds at 700 rpm and 1 minute at 5000 rpm. Immediately after spin coating, the spin-coated glass substrate is placed in a nitrogen-purged glass container and 50 mw / cm.²Was irradiated for 60 seconds to form a transparent polymer thin film having a thickness of about 0.3 μm on the substrate. A liquid crystal empty cell was prepared by bonding together two substrates on which 8 μm glass fiber spacers had been dispersed in advance so that the transparent polymer thin film faces each other. The following liquid crystal composition B was vacuum-injected thereto and used for capacitance measurement.
[0087]
For comparison, electrostatics having a transparent polymer thin film made of polyimide are the same as described above except that polyimide (“PIX-5000” manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) is used instead of “IS-A”. A liquid crystal cell for capacity measurement was produced.
[0088]
The capacitance of these two liquid crystal cells was measured by changing the temperature in the range of 10 to 60 ° C. The capacitance measurement conditions were a 1 kHz sine wave, and a homogeneous alignment capacitance was measured at a voltage of 0.4 V, which is lower than the threshold voltage of the liquid crystal material. The capacitance of homeotropic alignment was measured by applying a voltage of 10V.
[0089]
The dielectric constant was calculated from the obtained capacitance, and the result is shown in FIG. The temperature change of the dielectric constant in the liquid crystal cell using the polyimide film is consistent with the generally known temperature change of the dielectric constant, and the dielectric constant ε // of the liquid crystal homeotropic alignment and the dielectric constant ε⊥ of the homogeneous alignment Is obtained. On the other hand, in a liquid crystal cell using a film made of isostearyl acrylate, the dielectric constant ε // of homeotropic alignment is similar to that of a liquid crystal cell using a polyimide film, but the dielectric constant ε⊥ of homogeneous alignment is The liquid crystal cell using a film made of isostearyl acrylate shows a trend different from that of a liquid crystal cell using a homogeneously oriented polyimide film. For example, at a temperature of 60 ° C., the liquid crystal cell using the film made of isostearyl acrylate has a larger value of the homogeneous orientation dielectric constant ε⊥ than the liquid crystal cell already using the polyimide film. As the temperature decreases, the dielectric constant ε⊥ of the homogeneous alignment of the liquid crystal cell using the film made of isostearyl acrylate gradually increases, rapidly increasing between 40 and 30 ° C., and lower than 30 ° C. in the homeotropic alignment. The rate ε // is completely consistent. This means that the alignment state of the liquid crystal molecules on the polymer interface is changed from the homogeneous alignment to the homeotropic alignment due to the temperature change by the action of the film made of isostearyl acrylate. The liquid crystal cell using a polyimide film at 60 ° C. and the liquid crystal cell using a film made of isostearyl acrylate differ in the dielectric constant ε⊥ of the homogeneous orientation at the interface between the liquid crystal molecules made of isostearyl acrylate at this temperature. This is probably because pretilt is induced. It can be understood from the change in the dielectric constant ε⊥ of the homogeneous alignment of the liquid crystal cell using the film made of isostearyl acrylate that the angle of the induced pretilt increases as the temperature decreases.
[0090]
(Composition of liquid crystal composition B)
[Chemical formula 2]

[0091]
<Examples 7 to 11>
The temperature characteristic of the drive voltage was adjusted using the isostearyl acrylate inducing pretilt verified in Example 6 as a polymerizable compound constituting the transparent polymer substance in a liquid crystal device.
[0092]
<Example 7>
(Liquid crystal material)
Liquid crystal composition B used in Example 6 75.0% by weight
(Polymerizable compound)
"A-OCD" 12.1% by weight
(Dimer acrylate manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
"TO1338" 12.1% by weight
(2-nonylundecyl acrylate manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd.)
(Polymerization initiator)
"Irgacure 651" (Ciba Geigy) 0.8% by weight
20 mW while maintaining the temperature at which the dimming layer forming material is in an isotropic liquid state by sandwiching the dimming layer forming material comprising two ITO electrode glass substrates coated with a 11.0 μm glass fiber spacer. /cm²Was irradiated for 60 seconds to cure the polymerizable compound to obtain a light-scattering liquid crystal device having a light control layer having a thickness of 11.0 μm composed of a liquid crystal material and a transparent polymer substance.
[0093]
When the light control layer of the light-scattering liquid crystal device thus obtained was observed with an electron microscope, a three-dimensional network-like transparent solid substance could be confirmed.
[0094]
<Example 8>
(Liquid crystal material)
Liquid crystal composition B used in Example 6 75.0% by weight
(Polymerizable compound)
"A-OCD" 12.1% by weight
(Dimer acrylate manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
"IS-A" 12.1% by weight
(2- (1-methyl-3-dimethyl) -5-methyl-7-dimethyloctyl acrylate = isostearyl acrylate manufactured by Kyoei Chemical Co., Ltd.)
(Polymerization initiator)
"Irgacure 651" (Ciba Geigy) 0.8% by weight
20 mW while maintaining the temperature at which the dimming layer forming material is in an isotropic liquid state by sandwiching the dimming layer forming material comprising two ITO electrode glass substrates coated with a 11.0 μm glass fiber spacer. /cm²Was irradiated for 60 seconds to cure the polymerizable compound to obtain a light-scattering liquid crystal device having a light control layer having a thickness of 11.0 μm composed of a liquid crystal material and a transparent polymer substance.
[0095]
When the light control layer of the light-scattering liquid crystal device thus obtained was observed with an electron microscope, a three-dimensional network-like transparent solid substance could be confirmed.
[0096]
<Example 9>
(Liquid crystal material)
Liquid crystal composition B used in Example 6 75.0% by weight
(Polymerizable compound)
"A-OCD" 12.1% by weight
(Dimer acrylate manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
"IS-A" 6.05% by weight
(2- (1-methyl-3-dimethyl) -5-methyl-7-dimethyloctyl acrylate = isostearyl acrylate manufactured by Kyoei Chemical Co., Ltd.)
“TO1338” 6.05% by weight
(2-nonylundecyl acrylate manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd.)
(Polymerization initiator)
"Irgacure 651" (Ciba Geigy) 0.8% by weight
20 mW while maintaining the temperature at which the dimming layer forming material is in an isotropic liquid state by sandwiching the dimming layer forming material comprising two ITO electrode glass substrates coated with a 11.0 μm glass fiber spacer. /cm²Was irradiated for 60 seconds to cure the polymerizable compound to obtain a light-scattering liquid crystal device having a light control layer having a thickness of 11.0 μm composed of a liquid crystal material and a transparent polymer substance.
[0097]
When the light control layer of the light-scattering liquid crystal device thus obtained was observed with an electron microscope, a three-dimensional network-like transparent solid substance could be confirmed.
[0098]
<Example 10>
(Liquid crystal material)
Liquid crystal composition B used in Example 6 75.0% by weight
(Polymerizable compound)
"A-OCD" 12.1% by weight
(Dimer acrylate manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
“IS-A” 2.42% by weight
(2- (1-methyl-3-dimethyl) -5-methyl-7-dimethyloctyl acrylate = isostearyl acrylate manufactured by Kyoei Chemical Co., Ltd.)
"TO1338" 9.68% by weight
(2-nonylundecyl acrylate manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd.)
(Polymerization initiator)
"Irgacure 651" (Ciba Geigy) 0.8% by weight
20 mW while maintaining the temperature at which the dimming layer forming material is in an isotropic liquid state by sandwiching the dimming layer forming material comprising two ITO electrode glass substrates coated with a 11.0 μm glass fiber spacer. /cm²Was irradiated for 60 seconds to cure the polymerizable compound to obtain a light-scattering liquid crystal device having a light control layer having a thickness of 11.0 μm composed of a liquid crystal material and a transparent polymer substance.
[0099]
When the light control layer of the light-scattering liquid crystal device thus obtained was observed with an electron microscope, a three-dimensional network-like transparent solid substance could be confirmed.
[0100]
<Example 11>
(Liquid crystal material)
Liquid crystal composition B used in Example 6 75.0% by weight
(Polymerizable compound)
"A-OCD" 24.2% by weight
(Dimer acrylate manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
(Polymerization initiator)
"Irgacure 651" (Ciba Geigy) 0.8% by weight
20 mW while maintaining the temperature at which the dimming layer forming material is in an isotropic liquid state by sandwiching the dimming layer forming material comprising two ITO electrode glass substrates coated with a 11.0 μm glass fiber spacer. /cm²Was irradiated for 60 seconds to cure the polymerizable compound to obtain a light-scattering liquid crystal device having a light control layer having a thickness of 11.0 μm composed of a liquid crystal material and a transparent polymer substance.
[0101]
When the light control layer of the light-scattering liquid crystal device thus obtained was observed with an electron microscope, a three-dimensional network-like transparent solid substance could be confirmed.
[0102]
Next, Table 2 below shows the results of measuring the voltage transmittance characteristics at 15 ° C., 25 ° C., 30 ° C., and 40 ° C. of the light scattering liquid crystal devices obtained in Examples 7 to 11.
[0103]
[Table 2]

[0104]
<Example 12>
(Liquid crystal material)
Liquid crystal composition B used in Example 6 75.0% by weight
(Polymerizable compound)
"C9A" 11.9 wt%
(2-ethyl-2-butylpropane diacrylate manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)
"TO1338" 13.3% by weight
(2-nonylundecyl acrylate manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd.)
(Polymerization initiator)
"Irgacure 651" (Ciba Geigy) 0.8% by weight
20 mW while maintaining the temperature at which the dimming layer forming material is in an isotropic liquid state by sandwiching the dimming layer forming material comprising two ITO electrode glass substrates coated with a 11.0 μm glass fiber spacer. /cm²Was irradiated for 60 seconds to cure the polymerizable compound to obtain a light-scattering liquid crystal device having a light control layer having a thickness of 11.0 μm composed of a liquid crystal material and a transparent polymer substance.
[0105]
When the light control layer of the light-scattering liquid crystal device thus obtained was observed with an electron microscope, a three-dimensional network-like transparent solid substance could be confirmed.
[0106]
Next, as a result of measuring the voltage transmittance characteristics at 25 ° C., 30 ° C. and 40 ° C. of the light scattering type liquid crystal device thus obtained, the following characteristics were shown at each measurement temperature.
25 ° C. T0 = 2.1%, T100 = 89.0%, V90 = 4.2 Vrms
30 ° C. T0 = 2.1%, T100 = 89.7%, V90 = 4.5 Vrms
40 ° C. T0 = 2.5%, T100 = 90.1%, V90 = 4.9 Vrms
[0107]
<Examples 13 to 16>
  Light scattering type liquid crystal devices were fabricated using liquid crystal materials with different dielectric constants ε⊥ of the vertical component.
  (Liquid crystal material)
    75.0% by weight of any of the following liquid crystal compositions 1 to 4
  (Polymerizable compound)
    “A-OCD” 7.2% by weight
    (Dimer acrylate manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
    "IS-A" 17.0% by weight
    (2- (1-methyl-3-dimethyl) -5-methyl-7-dimethyloctyl acrylate = isostearyl acrylate manufactured by Kyoei Chemical Co., Ltd.)
  (Polymerization initiator)
    "Irgacure 651" (Ciba Geigy) 0.8% by weight
20 mW while maintaining the temperature at which the dimming layer forming material is in an isotropic liquid state by sandwiching the dimming layer forming material composed of two ITO electrode glass substrates coated with 11.0 μm glass fiber spacers. /cm ²Was irradiated for 60 seconds to cure the polymerizable compound to obtain a light-scattering liquid crystal device having a light control layer having a thickness of 11.0 μm composed of a liquid crystal material and a transparent polymer substance.
[0108]
When the light control layer of the light-scattering liquid crystal device thus obtained was observed with an electron microscope, a three-dimensional network-like transparent solid substance could be confirmed.
[0109]
(Composition of liquid crystal composition 1)
[Chemical Formula 3]

[0110]
(Composition of liquid crystal composition 2)
[Formula 4]

[0111]
(Composition of liquid crystal composition 3)
[Chemical formula 5]

[0112]
(Composition of liquid crystal composition 4)
[Chemical 6]

[0113]
Table 3 below shows the relationship between the physical properties of the used liquid crystal materials 1 to 4 and the minimum value of the driving voltage of the liquid crystal devices obtained in Examples 13 to 16.
[0114]
[Table 3]

[0115]
In this manner, when a light scattering type liquid crystal device is manufactured using a liquid crystal material having a small ε 駆動, the minimum value of the driving voltage can be reduced.
[0116]
<Example 18>
The liquid crystal material 3 was used to adjust the temperature characteristics of the driving voltage with the following composition.
(Liquid crystal material)
Liquid crystal material 3 75.0% by weight
(Ε⊥: 3.44; ε //: 11.77; Vth: 2.05; Δn: 0.24)
(Polymerizable compound)
"A-OCD" 12.1% by weight
(Dimer acrylate manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
"IS-A" 12.1% by weight
(2- (1-methyl-3-dimethyl) -5-methyl-7-dimethyloctyl acrylate = isostearyl acrylate manufactured by Kyoei Chemical Co., Ltd.)
(Polymerization initiator)
"Irgacure 651" (Ciba Geigy) 0.8% by weight
20 mW while maintaining the temperature at which the dimming layer forming material is in an isotropic liquid state by sandwiching the dimming layer forming material comprising two ITO electrode glass substrates coated with a 11.0 μm glass fiber spacer. /cm²Was irradiated for 60 seconds to cure the polymerizable compound to obtain a light-scattering liquid crystal device having a light control layer having a thickness of 11.0 μm composed of a liquid crystal material and a transparent polymer substance.
[0117]
When the light control layer of the light-scattering liquid crystal device thus obtained was observed with an electron microscope, a three-dimensional network-like transparent solid substance could be confirmed.
[0118]
Next, as a result of measuring the voltage transmittance characteristics at 25 ° C., 30 ° C. and 40 ° C. of the light scattering type liquid crystal device thus obtained, the following characteristics were shown at each measurement temperature.
25 ° C. T0 = 1.4%, T100 = 89.0%, V90 = 4.8 Vrms
30 ° C. T0 = 1.5%, T100 = 89.2%, V90 = 4.8 Vrms
40 ° C. T0 = 1.7%, T100 = 90.1%, V90 = 4.6Vrms
[0119]
【The invention's effect】
The light-scattering liquid crystal device obtained by the production method of the present invention does not require a polarizing plate, has a bright display screen, and has a large area and a thin film type. In addition, the light-scattering liquid crystal device has a small temperature dependency of the driving voltage and little change in display characteristics depending on the operating temperature.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a chart showing changes in dielectric constant accompanying temperature changes in a capacitance measuring liquid crystal cell used in Example 6. FIG.
[Explanation of symbols]
▲-▲ Dielectric constant of homogeneous alignment (ε⊥) when using liquid crystal cell with isostearyl acrylate film
◆-◆ Homeotropic alignment dielectric constant (ε //) when using liquid crystal cell with isostearyl acrylate film
■-■ Dielectric constant of homogeneous orientation (ε⊥) when using liquid crystal cell with polyimide film
●-● Dielectric constant of homeotropic alignment (ε //) when using liquid crystal cell with polyimide film

Claims

Light scattering including at least one electrode layer having two transparent substrates and a light control layer supported between the substrates, wherein the light control layer contains a liquid crystal material and a transparent polymer substance In the liquid crystal device, the transparent polymer material is (1) a polymerizable compound that forms a transparent polymer material that constitutes a light control layer of a light-scattering liquid crystal device in which the driving voltage decreases with increasing temperature,
And (2) a transparent polymer comprising a polymerizable composition containing a polymerizable compound that forms a transparent polymer substance constituting a light control layer of a light-scattering liquid crystal device in which the drive voltage increases with increasing temperature A light scattering type liquid crystal device characterized by being a substance.

The polymerizable compound that forms the transparent polymer material constituting the light control layer of the light-scattering liquid crystal device whose drive voltage increases with increasing temperature is an alkyl acrylate, and the hydrocarbon with the longest alkyl group in the molecule 2. The light scattering liquid crystal device according to claim 1, wherein the light scattering liquid crystal device is a compound selected from the group consisting of alkyl acrylates having a chain carbon number of 7-12.

The polymerizable compound forming the transparent polymer material constituting the light control layer of the light-scattering liquid crystal device whose driving voltage increases with increasing temperature is 2- (3-methylbutyl) -7-methyloctyl acrylate, 2 2. The light scattering according to claim 1, wherein the compound is selected from the group consisting of-(1-methylbutyl) -5-methyloctyl acrylate and 2- (1-methyl-3-dimethyl) -5-methyl-7-dimethyloctyl acrylate. LCD device.

The polymerizable compound that forms the transparent polymer material that constitutes the light control layer of the light-scattering liquid crystal device whose drive voltage increases with increasing temperature is neopentyl glycol diacrylate, 2-ethyl-2-butyl-propanediol. The light-scattering liquid crystal device according to claim 1, comprising a compound selected from the group consisting of diacrylates and a compound selected from the group according to claim 2.

The polymerizable compound forming the transparent polymer material constituting the light control layer of the light scattering type liquid crystal device in which the driving voltage decreases with increasing temperature is 2-octyldecyl acrylate, 2-heptylnonyl acrylate, 2-nonyl Selected from the group consisting of undecyl acrylate, 2-decyl dodecyl acrylate, and diacrylate esters of a mixture of (1,2-hydroxyoctyl-3-octyl-4-hetyl) cyclohexane and 9-nonyl-10-octyl nonadecanediol The light-scattering liquid crystal device according to claim 1, wherein the light-scattering liquid crystal device is a compound.

The polymerizable compound forming the transparent polymer material constituting the light control layer of the light-scattering liquid crystal device in which the driving voltage increases as the temperature rises is a compound that induces pretilt to the liquid crystal molecules. Light scattering type liquid crystal device.

A polymerizable compound that forms a transparent polymer material constituting a light control layer of a light-scattering liquid crystal device whose driving voltage increases with an increase in temperature develops a pretilt for liquid crystal molecules, and a temperature of 0 ° C. to 70 ° C. The light scattering liquid crystal device according to claim 1, further comprising a compound that increases the pretilt angle from 5 degrees to 40 degrees as the temperature falls.

The liquid crystal material contains a liquid crystal compound having a fluorine substituent, and a dielectric constant (ε⊥) of a vertical component is 5.5 or less. The light scattering type liquid crystal device described.

A light control layer forming material comprising a polymerizable composition containing (A) a liquid crystal material and (B) a polymerizable compound and a polymerization initiator is interposed between two substrates having at least one electrode layer that is transparent, In the method for producing a light-scattering liquid crystal device, a light control layer containing a liquid crystal material and a transparent solid substance is formed between two substrates by polymerizing a polymerizable compound by irradiating with ultraviolet rays.
As a polymerizable composition,
(1) a polymerizable compound that forms a transparent polymer material that constitutes a light control layer of a light-scattering liquid crystal device in which the driving voltage decreases with increasing temperature;
And (2) a polymerizable compound that forms a transparent polymer material that constitutes the light control layer of the light-scattering liquid crystal device in which the drive voltage increases with increasing temperature,
The manufacturing method of the light-scattering type liquid crystal device characterized by using the polymeric composition containing this.