JPH06194633A

JPH06194633A - 液晶デバイスの製造方法

Info

Publication number: JPH06194633A
Application number: JP43A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Takeuchi; 尚志武内; Hiroshi Ogawa; 洋小川; Kazunori Maruyama; 和則丸山; Takeshi Kuriyama; 毅栗山
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 1992-12-25
Filing date: 1992-12-25
Publication date: 1994-07-15

Abstract

(57)【要約】【構成】電極層を有する少なくとも一方が透明な２枚
の基板の一方の基板上に、単官能型（メタ）アクリレー
ト誘導体および多官能型（メタ）アクリレート誘導体を
含有する重合性組成物を重合させて形成した透明性高分
子物質の三次元網目層に液晶材料を満たし、これに他方
の基板を張り合わせる液晶デバイスの製造方法。【効果】ヒステリシスおよび保持率が改善され、低電
圧化された液晶デバイスの作製が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、大面積になし得る液晶
デバイス及びその製造方法に関するもので、更に詳しく
は、視野の遮断、開放、及び明り若しくは照明光の透過
制限、遮断、透過を電気的に操作し得るものであって、
建物の窓やショーウインドウなどで視野遮断のスクリー
ンや、採光コントロールのカーテンに利用されると共
に、文字や図形を表示し、高速応答性を以って電気的に
表示を切り換えることによって、ＯＡ器材などのディス
プレイー等のハイインフォーメーション表示体、プロジ
ェクションの表示装置、広告板、案内板、装飾表示板等
の表示用デバイスとして利用される液晶デバイスの製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、高分子微多孔膜に液晶を含浸さ
せ、液晶表示素子を作製する方法は多々報告されてい
る。例えば、米国特許４４１１４９５号明細書、特開昭
５６−１１４３６号公報、特開昭５６−９７３１５号公
報、特開平２−２８２７１８号公報等が挙げられる。こ
れらの方法は物質分離のフィルター用途の高分子膜を用
いたものであり、その駆動電圧は数１０〜２００Vと非
常に高いものであった。

【０００３】また、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、液晶材料が連続層を形成し、この
連続層中に、三次元網目状構造を有する透明性高分子物
質を含有する調光層を有する液晶デバイスの製造方法と
しては、例えば、特開平１−１９８７２５号公報には、
電極層を有する少なくとも一方が透明性を有する２枚の
基板間に、液晶材料、重合性組成物および重合開始剤を
含有する調光層形成材料を挟持させ、透明性基板を通し
て紫外線を照射し、前記重合性組成物を重合させること
によって製造している。

【０００４】しかし、この液晶デバイスには電気光学特
性において電圧の上昇時と下降時の透過率が異なった値
を示すヒステリシス現象が発生し、そのため、時分割駆
動のマージンが低下し、階調表示を行う上で問題であっ
た。液晶デバイスの製作時における光、熱その他によっ
て液晶デバイスの抵抗が低下し、その結果、消費電力が
増大し、寿命が悪化し、電圧保持率不良による表示画質
のちらつきが生ずるという問題点があった。

【０００５】また、駆動電圧および使用温度範囲等の用
途に適した液晶デバイスを作製するためには、液晶とポ
リマーの組合せの変化による相溶性の変動、分散および
相分離の制御等、液晶デバイスの作製条件を充分に検討
しなければならないという煩わしさがあった。

【０００６】また、特開平４−９８２２０号公報には、
透明性電極層を有する少なくとも一方が透明な２枚の基
板と、これらの基板に挟持された液晶層を有し、前記基
板の少なくとも一方の基板の透明性電極層上に、均一な
三次元網目状高分子物質を有する層を設けた液晶デバイ
スが開示されており、製造方法もいくつか開示されてい
る。しかしながら、このようにして作製した液晶デバ
イスの駆動電圧は低電圧と云えども８〜１５Vも必要で
あり、さらなる低電圧化が望まれていた。

【０００７】また、色素含有液晶組成物を用い、光重合
によって液晶デバイスを作製する方法においては、光透
過が不充分で、充分な特性のものを得難かった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、ヒステリシス現象が改善され、高い電圧保
持率を有し、低電圧で駆動し、液晶とポリマーの組合せ
による製作条件に制約を受けない液晶デバイスを提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、（１）電極層
を有する少なくとも一方が透明な２枚の基板の少なくと
も一方の基板上に、単官能型（メタ）アクリレート誘導
体および多官能型（メタ）アクリレート誘導体を含有す
る重合性組成物を非反応性媒体中で重合してなる透明性
高分子物質からなる三次元網目層を形成する第１工程、
（２）前記基板上に形成された透明性高分子物質からな
る三次元網目層に液晶材料を満たす第２工程、及び
（３）これに他方の基板を張り合わせる第３工程を有す
ることを特徴とする液晶デバイスの製造方法を提供す
る。

【００１０】すなわち、前記単官能型（メタ）アクリレ
ート誘導体として、炭素原子数８〜２３の分岐基を有し
ていてもよいアルキル（メタ）アクリレート誘導体、ま
たは脂環式（メタ）アクリレート誘導体、またはフェニ
ル置換（メタ）アクリレート誘導体、またはポリオキシ
（メタ）アクリレート誘導体またはポリオキシアルキレ
ン（メタ）アクリレート誘導体を用いてデバイスを作製
することにより、よりヒステリシスが小さく、より高い
電圧保持率を有し、より低電圧で駆動する液晶デバイス
の製造方法を確立するに至った。

【００１１】本発明で使用する基板は、堅固な材料、例
えば、ガラス、金属等であってもよく、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
てもよい。また、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調光層を外界から視覚さ
せるものでなければならない。ただし、完全な透明性を
必須とするものではない。

【００１２】もし、この液晶デバイスが、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、２枚の基板は、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、その全面または部分的に配置され
てもよい。

【００１３】ただし、プラスチックフィルムの如き柔軟
性を有する材料の場合は、堅固な材料、例えば、ガラ
ス、金属等に固定したうえで、本発明の製造方法に用い
ることができる。

【００１４】なお、２枚の基板間には、通常、周知の液
晶デバイスと同様、間隔保持用のスペーサーを挟持させ
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】基板に均一に付着させる透明性高分子物質
の厚みを制御するために、液晶材料とモノマー若しくは
オリゴマーの溶液、あるいは、有機溶剤とモノマー若し
くはオリゴマーの溶液に、スペーサーを混合してもよ
く、一方の基板上にスペーサーを塗布してもよい。

【００１７】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もちろんで、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
であってもよく、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よく、そのうちの正の誘電率異方
性を有するものが好ましい。

【００１８】用いられる液晶としては、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、カイラル化合物や２
色性染料等が適宜含まれていてもよい。

【００１９】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た１種以上の化合物からなる配合
組成物が好ましく、液晶材料の特性、すなわち、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。

【００２０】液晶材料としては、例えば、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’−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’−置
換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−置換ピリミジン等を挙げることができる。

【００２１】２色性色素は、液晶用途の２色性色素であ
れば、特に制限なく使用できる。例えば、アントラキノ
ン系色素、アゾ系色素、キノフタロン系色素、ペリレン
系色素、クマリン系色素、チオインジゴ系色素、メロシ
アニン系色素、スチリル系色素、オキソノール系色素等
の２色性色素が挙げられる。

【００２２】これらの２色性色素は、目的に応じて適宜
配合して用いることができる。

【００２３】２色性色素の市販品としては、例えば、三
井東圧染料社製の「ＳＩ−４９７」（青色素）、「Ｍ−
１３７」（青色素）、「ＳＩ−４２６」（赤色素）、
「Ｓ−４１６」（黒色素）、「Ｓ−３４４」（黒色
素）、日本化薬社製の「ＬＣＤ−１１８」（青色素）、
「ＬＣＤ−２０８」（赤色素）、「ＬＣＤ−４６５」
（黒色素）、住友化学社製の「ＣＬＤ−５０６」（青色
素）等が挙げられる。

【００２４】２色色素の含有量は、液晶材料に対し、0.
01〜10重量％の範囲が好ましい。

【００２５】また、基板上あるいは２枚の基板間に形成
される透明性高分子物質は、三次元網目状構造を有する
ものである。

【００２６】この透明性高分子物質の三次元網目状部分
には、液晶材料が満たされ、且つ、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、光学的境界面を形成し、光の散乱を
発現させる上で必須である。

【００２７】均一な三次元網目状構造を有する透明性高
分子物質を含有する層を基板上に形成する方法として、
一方の基板の電極層上にスピンコーター、バーコータ
ー、アプリケーター等のコーターを使用して重合性組成
物と非反応性媒体とからなる溶液を塗布し、次いで他方
の基板を重ねてもよく、これに活性光線を照射するか、
あるいは、熱的に重合硬化させて、三次元網目状の高分
子層を形成する。次に、このようにして得た三次元網目
状構造を形成した透明性高分子物質を挟持した２枚の基
板の一方を剥離した後、未硬化のモノマーあるいはオリ
ゴマーや液晶材料、溶剤等の非反応性媒体を洗浄、除去
する。なお、剥離する一方の基板に離型剤を予め、塗布
しておくと剥離段階が容易になる。

【００２８】また、一方の基板の電極層上にスピンコー
ター、バーコーター、アプリケーター等のコーターを使
用して重合性組成物を塗布した後、他方の基板で挟持す
ることなく重合することは生産効率上好ましい網目形成
の方法であり、この方法において活性光線を照射し重合
させる場合は窒素雰囲気等、嫌気性条件下で重合するこ
とが好ましい。

【００２９】また、非反応性媒体として液晶材料を用い
ることは均一な三次元網目構造を形成する上で大変好ま
しい。

【００３０】しかしながら、三次元網目状の構造を有す
る透明性高分子物質を基板上に形成させる方法は、これ
らの方法に限定されることはない。

【００３１】このような製造方法により、透明性高分子
物質によって形成された三次元網目状構造の形状の平均
径は、光の波長に比べて大きすぎたり、小さすぎる場
合、光散乱性が衰える傾向にあるので、０．２〜５μm
の範囲が好ましくさらには１〜３μが特に好ましい。ま
た、透明性高分子物質を有する層の層厚は、使用目的に
応じ、光散乱による不透明性と電気的に達成した透明性
との間の充分なコントラストを得るために、２〜３０μ
mの範囲が好ましく、５〜２０μmの範囲が特に好まし
い。

【００３２】また、洗浄方法は、通常周知の液晶デバイ
スの電極層を有するガラス基板に対して行なう方法と同
様の方法で行ってもよく、新たな有機溶剤、蒸留水、液
晶材料の溶液を入れた後、超音波洗浄を行ってもよい。

【００３３】洗浄された透明性高分子物質を有する基板
は、真空乾燥または真空加熱乾燥等の方法により、充分
に乾燥させる必要がある。

【００３４】三次元網目状の構造を与えるものとして
は、高分子形成性モノマー若しくはオリゴマーを重合さ
せて得られる熱硬化型高分子または放射線硬化型の高分
子物質中でも紫外線硬化型高分子が好ましい。

【００３５】このような紫外線硬化型高分子においては
（メタ）アクリレート化合物が好ましく低電圧化実現の
ためには多官能（メタ）アクリレート及び単官能（メ
タ）アクリレートが適宜配合されて用いることが必須で
ある。単官能（メタ）アクリレートと多官能（メタ）ア
クリレートの配合比率は、その反応性媒体、非反応性媒
体との溶解性等を考慮して決められる。単官能型が多す
ぎる場合は適切な網目を形成せず、散乱性の低いものと
なり、また少なすぎる場合には、駆動電圧が高くなる。
そのような比率としては、単官能型（メタ）アクリレー
トの重量％として１０〜９５％で好ましくは２０〜８５
％である。

【００３６】この三次元網目状構造を有する透明性高分
子物質は、堅固な物に限らず、目的に応じ得る限り柔軟
性、弾性を有するものであってもよいが、堅めの物が好
ましい。

【００３７】多官能型（メタ）アクリレートとしては、
例えば、エチレングリコール、ポリエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコー
ル、１，３−ブチレングリコール、テトラメチレングリ
コール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリ
コール、トリメチロールプロパン、グリセリン、及びペ
ンタエリスリトール等のポリ（メタ）アクリレート；ネ
オペンチルグリコール１モルに２モル以上のエチレンオ
キサイド若しくはプロピレンオキサイドを付加して得た
ジオールのジ（メタ）アクリレート；トリメチロールプ
ロパン１モルに３モル以上のエチレンオキサイド若しく
はプロピレンオキサイドを付加して得たトリオールのジ
またはトリ（メタ）アクリレート；ビスフェノールＡ１
モルに２モル以上のエチレンオキサイド若しくはプロピ
レンオキサイドを付加して得たジオールのジ（メタ）ア
クリレート；ジペンタエリスリトールのポリ（メタ）ア
クリレート；トリス−（ヒドロキシエチル）−イソシア
ヌル酸のポリ（メタ）アクリレート；トリス−（ヒドロ
キシエチル）−リン酸のポリ（メタ）アクリレート；ジ
−（ヒドロキシエチル）−ジシクロペンタジエンのジ
（メタ）アクリレート；長鎖脂肪族ジアクリレート；カ
プロラクトン変性ヒドロキシピバリン酸エステルネオペ
ンチルグリコールジアクリレート；ピバリン酸エステル
ネオペンチルグリコールジアクリレート；ポリオレフィ
ン変性ネオペンチルグリコールジアクリレート；ビスフ
ェノールＡ型エポキシ樹脂に（メタ）アクリル酸、さら
に場合により、ヤシ油脂肪酸等の長鎖脂肪酸をエステル
化させて得たエポキシ（メタ）アクリレート、あるいは
その長鎖脂肪酸変性物、水酸基を有するエポキシ（メ
タ）アクリレートに二塩基酸無水物、四塩基酸ジ無水
物、無水トリメリット酸を付加して得たカルボキシル基
を有するエポキシ（メタ）アクリレートの如きエポキシ
（メタ）アクリレート及びその変性物；ポリエーテル、
ポリウレタン、ポリブタジエン、ポリエステルの多官能
型アクリレート等が挙げられる。

【００３８】単官能アクリレートとしては以下に示すも
のが挙げられる。

【００３９】炭素原子数８〜２３のアルキル基を有する
単官能型アルキル（メタ）アクリレート誘導体として
は、例えば、アルキル基として、オクチル、ノニル、デ
シル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシ
ル、ヘキサデシル、オクタデシル、ドコシル等の如き基
を有するものが挙げられる。

【００４０】アルキル基としては直鎖状に限らず枝分れ
状のものを用いることができ、例えば、２−エチルヘキ
シル、イソデシル、イソステアリル等の如き基を有する
ものが挙げられる。

【００４１】単官能型脂環式（メタ）アクリレ−ト誘導
体としては、例えば下記一般式で表される物を用いるこ
とができる。

【００４２】

【式３】Ｒ−Ｘ−Ｏ−Ａ

【００４３】（式中、Ａは−ＣＯＣＨ＝ＣＨ₂ または−
ＣＯＣ（ＣＨ₃）＝ＣＨ₂を表し、Ｘはアルキレン、アル
キルオキシ、またはポリオキシアルキレン、または単結
合を表し、Ｒはシクロペンチル、シクロヘキシル、シク
ロヘプチル、ノルボルニル、ジシクロペンタジエニル、
イソボニル、テトラヒドロフルフリル、ビシクロペンタ
ン、ビシクロヘプタン、ビシクロオクタン、トリシクロ
ヘプタン、トリシクロデカン、ステロイド等の炭化水素
骨格が１個または複数個ついていればよい。）

【００４４】上記の式４で表わされる単官能型脂環式
（メタ）アクリレ−ト誘導体の市販品としては、例え
ば、共栄社油脂工業社製の「ＩＢ−ＸＡ」（イソボニル
アクリレ−ト）、「ＩＢ−Ｘ」（イソボニルメタクリレ
−ト）、日立化成社製の「ＦＡ５１１Ａ」（ジシクロペ
ンテニルアクリレート）及び「ＦＡ５１３Ａ」（トリシ
クロ［５．２．１．０^2,6］デカニルアクリレート）及
び「ＦＡ５１３Ｍ」（トリシクロ[５．２．１．０^2,6]
デカニルメタアクリレート）、東亜合成化学社製の「Ｍ
−１５２」（ジシクロペンタジエニルオキシエチレンア
クリレ−ト）等が挙げられる。

【００４５】単官能型フェニル置換（メタ）アクリレー
ト誘導体としては、下記一般式（I）で表される物を用
いることができる

【００４６】

【式４】Ｒ¹−Ｐｈ−Ｘ−（Ｑ−Ｏ）_n−Ａ（I）

【００４７】（式中、Ｒ¹は、水素原子、または分岐基
を有していてもよい炭素原子数１〜２３のアルキル基、
またはアルキルオキシ基を表わし、Ａは−ＣＯＣＨ＝Ｃ
Ｈ₂または−ＣＯＣ（ＣＨ₃）＝ＣＨ₂を表わし、Ｘは−
Ｏ−または−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−を表し、Ｑは炭
素原子数２〜１０のアルキレン基を表わし、ｎは１〜２
５の整数を表わす。）

【００４８】上記一般式（I）で表される単官能型フェ
ニル置換（メタ）アクリレート誘導体の市販品として
は、例えば東亜合成社製の「Ｍ−１１１」（ノニルフェ
ノキシポリエチレングリコールアクリレート）、「Ｍ−
１１７」（ノニルフェノキシポリプロピレングリコール
アクリレート）、「Ｍ−５７００」（ＥＣＨ変性フェノ
キシアクリレート）、共栄社油脂工業社製の「ライトエ
ステルＦＭ−１０２」、「ＢＡ−１０４」（ネオペンチ
ルグリコールアクリル酸安息香酸エステル）等が挙げら
れる。

【００４９】単官能型ポリオキシ（メタ）アクリレート
誘導体としては、下記一般式（II）で表されるものを用
いることができる。

【００５０】

【式５】Ｒ¹−（Ｏ−Ｑ）_n−Ｏ−Ａ（II）

【００５１】（式中、Ｒ¹は、水素原子、または分岐基
を有していてもよい炭素原子数１〜２３のアルキル基を
表わし、Ａは−ＣＯＣＨ＝ＣＨ₂または−ＣＯＣ（Ｃ
Ｈ₃）＝ＣＨ₂を表わし、Ｑは炭素原子数２〜１０のアル
キレン基を表わし、ｎは１〜２５の整数を表わす。）

【００５２】上記一般式（II）で表される単官能型ポリ
オキシアルキレン（メタ）アクリレートの市販品として
は、例えば、共栄社油脂工業社製の「ライトエステルＥ
Ｃ−Ａ」、「ライトエステルＭＴＧ−Ａ」、「ライトエ
ステルＢＯ−Ａ」、「ライトエステルＤＰＭ−Ａ」、新
中村化学社製の「ＮＫエステルＡＭ−９０Ｇ」、「ＮＫ
エステルＭ−２０Ｇ」、「ＮＫエステルＭ−４０Ｇ」、
「ＮＫエステルＭ−９０Ｇ」「ＮＫエステルＭ−２３０
Ｇ」、東亜合成社製の「アロニックスＭ−１２０」、大
阪有機社製の「ビスコート１９０」、「ビスコート２Ｍ
ＴＡ」、サトマー社製の「ＳＲ−２３２」、「ＳＲ−２
３３」、「ＳＲ−２４４」、「ＳＲ−２５６」、日本油
脂社製の「ブレンマーＰＭＥ−１００」、「ブレンマー
ＰＭＥ−２００」、「ブレンマーＰＭＥ−４００」等が
挙げられる。

【００５３】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」）、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−メチル−１−［４−（メチルチオ）フ
ェニル］−２−モルホリノプロパノン−１（チバ・ガイ
ギー社製「イルガキュア９０７」）、２，４，６−トリ
メチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド（Ｂ
ＡＳＦ社製「ルシリンＴＰＯ」）、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
ーＩＴＸ」）とｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチルとの
混合物等が挙げられる。

【００５４】重合開始剤の使用割合は、重合性組成物に
対して０．１〜１０．０重量％の範囲で用いられ、好ま
しくは０．１〜５．０％の範囲が好ましい。

【００５５】本発明の液晶デバイスは、例えば、上記の
方法によって得た均一な三次元網目状高分子物質を有す
る層を形成した基板と透明性電極層を有する基板を用い
て、以下に示す方法に従って製造することができる。

【００５６】すなわち、（１）一方の基板が透明性電極
層上に均一な三次元網目状高分子物質を有する層を形成
した基板と、透明性電極層を有する基板とを、周知の液
晶デバイスと同様にして、張り合わせ、シール剤を用い
て固定し、パネル化する。このパネルの内部を真空減圧
し、液晶材料中にこのパネルの液晶注入口を浸した後、
通常気圧に戻すことによって、液晶材料を注入する方
法、及び（２）透明性電極層上に均一な三次元網目状高
分子物質を有する層を形成した基板または透明性電極層
を有する基板上に液晶材料を塗布した後、もう一方の基
板を重ね、真空減圧下で、充分に脱気を行い、次いで、
両基板の周囲を封止剤を用いて固定し、液晶デバイスを
製造する方法が挙げられる。

【００５７】

【実施例】以下、本発明の実施例を示し、本発明をさら
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。

【００５８】また、紫外線の強度は、ウシオ電機社製受
光器として「ＵＶＤ−３６５ＰＤ」を備えたユニメータ
ー「ＵＩＴ−１０１」を用いて測定した値である。

【００５９】評価特性で使用される記号は、下記の表１
において意味および内容を示す。

【００６０】

【表１】

【００６１】使用した液晶の物性を、下記の表２におい
て示す。

【００６２】

【表２】

【００６３】以下文中、透過率および保持率を除いて、
「％」は「重量％」を表わす。

【００６４】（実施例１）液晶材料として「ＰＮ−００
１」（ロディック社製）８０．０％、「ＫＡＹＡＲＡＤ
−ＨＸ−６２０」（日本化薬社製カプロラクトン変性ヒ
ドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジ
アクリレート）９．８％、ラウリルアクリレート９．８
％、及び重合開始剤として「ダロキュア１１７３」（メ
ルク社製２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプ
ロパン−１−オン）０．４％からなる三次元網目層形成
材料を、１１．０μのガラスファイバー製スペーサーが
散布された２０cm角のＩＴＯ電極を有するガラス基板
と、２０cm角のポリエチレンテレフタレートシート「ル
ミラー」（東レ社製）の間にはさみ込み、基板全体を３
１℃に保ちながら、１７mW／cm²の紫外線を６０秒間照
射し、透明性高分子物質の層を形成した。

【００６５】次いで、ポリエチレンテレフタレートシー
トを剥離し、三次元網目状高分子物質が形成されている
ＩＴＯガラス板をエタノールで洗浄し、加熱乾燥させ
た。

【００６６】次に、この基板を７０℃に加熱して、液晶
材料「ＰＮ−００５」（ロディック社製）を浸漬させ、
１１μmのスペーサー入りシール剤「ＴＢ−３０５１」
（スリーボンド社製）を基板の周辺部に塗布し、別のＩ
ＴＯ電極を有する基板を貼り合わせ、圧着しながら紫外
線を照射しシール剤を硬化し、液晶デバイスを得た。

【００６７】得られた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高分子物質
が確認できた。

【００６８】この液晶デバイスの印加電圧と光透過率の
関係を測定したところ、Ｔ₀＝２．５％、Ｔ₁₀₀＝８５．
６％、Ｖ₁₀＝３．１V_rms、Ｖ₉₀＝６．２V_rms、ＣＲ＝３
４．２、ＨＳ₅₀＝０．１V_rmsであり、蓄積および残存電
荷量の測定によると、ＨＶ＝８０．５％であった。

【００６９】（実施例２）液晶材料として「ＰＮ−００
１」（ロディック社製）８０．０％、「ＫＡＹＡＲＡＤ
−ＨＸ−６２０」（日本化薬社製カプロラクトン変性ヒ
ドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジ
アクリレート）５．９％、共栄社油脂工業社製の「ＩＢ
−ＸＡ」（イソボニルアクリレ−ト）１３．７％、及び
重合開始剤として「ダロキュア１１７３」（メルク社製
２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−
１−オン）０．４％からなる網目層形成材料を、１１．
０μのガラスファイバー製スペーサーが散布された２０
cm角のＩＴＯ電極を有するガラス基板と、２０cm角のポ
リエチレンテレフタレートシート「ルミラー」（東レ社
製）の間にはさみ込み、基板全体を３３℃に保ちなが
ら、１７mW／cm²の紫外線を６０秒間照射し、透明性高
分子物質の層を形成した。

【００７０】次いで、ポリエチレンテレフタレートシー
トを剥離し、三次元網目状高分子物質が形成されている
ＩＴＯガラス板をエタノールで洗浄し、加熱乾燥させ
た。

【００７１】次に、この基板を７０℃に加熱して、液晶
材料「ＰＮ−００５」（ロディック社製）を浸漬させ、
11μmのスペーサー入りシール剤「ＴＢ−３０５１」
（スリーボンド社製）を基板の周辺部に塗布し、別のＩ
ＴＯ電極を有する基板を貼り合わせ、圧着しながら紫外
線を照射しシール剤を硬化し液晶デバイスを得た。

【００７２】得られた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高分子物質
が確認できた。

【００７３】この液晶デバイスの印加電圧と光透過率の
関係を測定したところ、Ｔ₀＝２．８％、Ｔ₁₀₀＝８６．
１％、Ｖ₁₀＝４．３V_rms、Ｖ₉₀＝７．８V_rms、ＣＲ＝３
０．８、ＨＳ₅₀＝０．２V_rmsであり、蓄積および残存電
荷量の測定によると、ＨＶ＝８３．２％であった。

【００７４】（実施例３）液晶材料として「ＰＮ−００
１」（ロディック社製）８０．０％、「ＫＡＹＡＲＡＤ
−ＨＸ−６２０」（日本化薬社製カプロラクトン変性ヒ
ドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジ
アクリレート）３．９％、「アロニックスＭ−１１１」
（東亜合成社製ノニルフェノキシポリエチレングリコー
ルアクリレート）１５．７％、及び重合開始剤として
「ダロキュア１１７３」（メルク社製２−ヒドロキシ−
２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン）０．４
％からなる網目層形成材料を、１１．０μのガラスファ
イバー製スペーサーが散布された２０cm角のＩＴＯ電極
を有するガラス基板と、２０cm角のポリエチレンテレフ
タレートシート「ルミラー」（東レ社製）の間にはさみ
込み、基板全体を２４℃に保ちながら、１７mW／cm²の
紫外線を６０秒間照射し、透明性高分子物質の層を形成
した。

【００７５】次いで、ポリエチレンテレフタレートシー
トを剥離し、三次元網目状高分子物質が形成されている
ＩＴＯガラス板をエタノールで洗浄し、加熱乾燥させ
た。

【００７６】次に、この基板を７０℃に加熱して、液晶
材料「ＰＮ−００５」（ロディック社製）を浸漬させ、
１１μmのスペーサー入りシール剤「ＴＢ−３０５１」
（スリーボンド社製）を基板の周辺部に塗布し、別のＩ
ＴＯ電極を有する基板を貼り合わせ、圧着しながら紫外
線を照射しシール剤を硬化し液晶デバイスを得た。

【００７７】得られた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高分子物質
が確認できた。

【００７８】この液晶デバイスの印加電圧と光透過率の
関係を測定したところ、Ｔ₀＝３．０％、Ｔ₁₀₀＝８５．
４％、Ｖ₁₀＝４．６V_rms、Ｖ₉₀＝８．２V_rms、ＣＲ＝２
８．５、ＨＳ₅₀＝０．３V_rmsであり、蓄積および残存電
荷量の測定によると、ＨＶ＝８２．５％であった。

【００７９】（実施例４）液晶材料として「ＰＮ−００
１」（ロディック社製）８０．０％、「ＫＡＹＡＲＡＤ
−ＨＸ−６２０」（日本化薬社製カプロラクトン変性ヒ
ドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジ
アクリレート）３．９％、「ＢＡ−１０４」（共栄社油
脂工業社製ネオペンチルグリコールアクリル酸安息香酸
エステル）１５．７％、及び重合開始剤として「ダロキ
ュア１１７３」（メルク社製２−ヒドロキシ−２−メチ
ル−１−フェニルプロパン−１−オン）０．４％からな
る網目層形成材料を、１１．０μのガラスファイバー製
スペーサーが散布された２０cm角のＩＴＯ電極を有する
ガラス基板と、２０cm角のポリエチレンテレフタレート
シート「ルミラー」（東レ社製）の間にはさみ込み、基
板全体を２９℃に保ちながら、１７mW／cm²の紫外線を
６０秒間照射し、透明性高分子物質の層を形成した。

【００８０】次いで、ポリエチレンテレフタレートシー
トを剥離し、三次元網目状高分子物質が形成されている
ＩＴＯガラス板をエタノールで洗浄し、加熱乾燥させ
た。

【００８１】次に、この基板を７０℃に加熱して、液晶
材料「ＰＮ−００５」（ロディック社製）を浸漬させ、
１１μmのスペーサー入りシール剤「ＴＢ−３０５１」
（スリーボンド社製）を基板の周辺部に塗布し、別のＩ
ＴＯ電極を有する基板を貼り合わせ、圧着しながら紫外
線を照射しシール剤を硬化し液晶デバイスを得た。

【００８２】得られた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高分子物質
が確認できた。

【００８３】この液晶デバイスの印加電圧と光透過率の
関係を測定したところ、Ｔ₀＝２．７％、Ｔ₁₀₀＝８６．
２％、Ｖ₁₀＝３．７V_rms、Ｖ₉₀＝７．７V_rms、ＣＲ＝３
１．９、ＨＳ₅₀＝０．１V_rmsであり、蓄積および残存電
荷量の測定によると、ＨＶ＝８０．８％であった。

【００８４】（実施例５）液晶材料として「ＰＮ−００
１」（ロディック社製）８０．０％、「ＫＡＹＡＲＡＤ
−ＨＸ−６２０」（日本化薬社製カプロラクトン変性ヒ
ドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジ
アクリレート）１１．８％、「ＮＫエステルＡＭ−９０
Ｇ」（新中村化学社製メトキシノナエチレングリコール
アクリレート）７．８％、及び重合開始剤として「ダロ
キュア１１７３」（メルク社製２−ヒドロキシ−２−メ
チル−１−フェニルプロパン−１−オン）０．４％から
なる網目層形成材料を、１１．０μのガラスファイバー
製スペーサーが散布された２０cm角のＩＴＯ電極を有す
るガラス基板と、２０cm角のポリエチレンテレフタレー
トシート「ルミラー」（東レ社製）の間にはさみ込み、
基板全体を30℃に保ちながら、１７mW／cm²の紫外線を6
0秒間照射し、透明性高分子物質の層を形成した。

【００８５】次いで、ポリエチレンテレフタレートシー
トを剥離し、三次元網目状高分子物質が形成されている
ＩＴＯガラス板をエタノールで洗浄し、加熱乾燥させ
た。

【００８６】次に、この基板を７０℃に加熱して、液晶
材料「ＰＮ−００５」（ロディック社製）を浸漬させ、
１１μmのスペーサー入りシール剤「ＴＢ−３０５１」
（スリーボンド社製）を基板の周辺部に塗布し、別のＩ
ＴＯ電極を有する基板を貼り合わせ、圧着しながら紫外
線を照射しシール剤を硬化し液晶デバイスを得た。

【００８７】得られた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高分子物質
が確認できた。

【００８８】この液晶デバイスの印加電圧と光透過率の
関係を測定したところ、Ｔ₀＝２．９％、Ｔ₁₀₀＝８５．
１％、Ｖ₁₀＝３．１V_rms、Ｖ₉₀＝５．２V_rms、ＣＲ＝２
９．３、ＨＳ₅₀＝０．２V_rmsであり、蓄積および残存電
荷量の測定によると、ＨＶ＝７３．２％であった。

【００８９】（実施例６）液晶材料として「ＰＮ−００
１」（ロディック社製）８０．０％、「ＫＡＹＡＲＡＤ
−ＨＸ−６２０」（日本化薬社製カプロラクトン変性ヒ
ドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジ
アクリレート）９．８％、ラウリルアクリレート９．８
％、及び重合開始剤として「ダロキュア１１７３」（メ
ルク社製２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプ
ロパン−１−オン）０．４％からなる網目層形成材料
を、１１．０μのガラスファイバー製スペーサーが散布
された２０cm角のＩＴＯ電極を有するガラス基板と、２
０cm角のポリエチレンテレフタレートシート「ルミラ
ー」（東レ社製）の間にはさみ込み、基板全体を３１℃
に保ちながら、１７mW／cm²の紫外線を６０秒間照射
し、透明性高分子物質の層を形成した。

【００９０】次いで、ポリエチレンテレフタレートシー
トを剥離し、三次元網目状高分子物質が形成されている
ＩＴＯガラス板をエタノールで洗浄し、加熱乾燥させ
た。

【００９１】次に、この基板を７０℃に加熱して、液晶
材料「ＰＮ−００５」（ロディック社製）に２色性黒色
素「Ｓ−４１６」（三井東圧染料社製）を５％混合させ
たものを浸漬させ、１１μmのスペーサー入りシール剤
「ＴＢ−３０５１」（スリーボンド社製）を基板の周辺
部に塗布し、別のＩＴＯ電極を有する基板を貼り合わ
せ、圧着しながら紫外線を照射しシール剤を硬化し液晶
デバイスを得た。

【００９２】得られた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高分子物質
が確認できた。

【００９３】この液晶デバイスの印加電圧と光透過率の
関係を測定したところ、Ｔ₀＝０．４％、Ｔ₁₀₀＝４５．
２％、Ｖ₁₀＝４．３V_rms、Ｖ₉₀＝８．３V_rms、ＣＲ＝１
１３、ＨＳ₅₀＝０．４V_rmsであり、蓄積および残存電荷
量の測定によると、ＨＶ＝７０．５％であった。

【００９４】（比較例１）液晶材料として「ＰＮ−００
１」（ロディック社製）８０．０％、「ＫＡＹＡＲＡＤ
−ＨＸ−６２０」（日本化薬社製カプロラクトン変性ヒ
ドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジ
アクリレート）１９．６％、及び重合開始剤として「ダ
ロキュア１１７３」（メルク社製２−ヒドロキシ−２−
メチル−１−フェニルプロパン−１−オン）０．４％か
らなる網目層形成材料を、１１．０μのガラスファイバ
ー製スペーサーが散布された２０cm角のＩＴＯ電極を有
するガラス基板と、２０cm角のポリエチレンテレフタレ
ートシート「ルミラー」（東レ社製）の間にはさみ込
み、基板全体を３８℃に保ちながら、１７mW／cm²の紫
外線を６０秒間照射し、透明性高分子物質の層を形成し
た。

【００９５】次いで、ポリエチレンテレフタレートシー
トを剥離し、三次元網目状高分子物質が形成されている
ＩＴＯガラス板をエタノールで洗浄し、加熱乾燥させ
た。

【００９６】次に、この基板を７０℃に加熱して、液晶
材料「ＰＮ−００５」（ロディック社製）を浸漬させ、
１１μmのスペーサー入りシール剤「ＴＢ−３０５１」
（スリーボンド社製）を基板の周辺部に塗布し、別のＩ
ＴＯ電極を有する基板を貼り合わせ、圧着しながら紫外
線を照射しシール剤を硬化し液晶デバイスを得た。

【００９７】得られた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高分子物質
が確認できた。

【００９８】この液晶デバイスの印加電圧と光透過率の
関係を測定したところ、Ｔ₀＝２．９％、Ｔ₁₀₀＝８５．
２％、Ｖ₁₀＝８．２V_rms、Ｖ₉₀＝１８．０V_rms、ＣＲ＝
２９．４、ＨＳ₅₀＝０．３V_rmsであり、蓄積および残存
電荷量の測定によると、ＨＶ＝８２．７％であった。

【００９９】（比較例２）液晶材料として「ＰＮ−００
５」（ロディック社製）８０．０％、「ＫＡＹＡＲＡＤ
−ＨＸ−６２０」（日本化薬社製カプロラクトン変性ヒ
ドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジ
アクリレート）９．８％、ラウリルアクリレート９．８
％、及び重合開始剤として「ダロキュア１１７３」（メ
ルク社製２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプ
ロパン−１−オン）０．４％からなる網目層形成材料
を、１１．０μのガラスファイバー製スペーサーの散布
された２枚のＩＴＯ電極ガラス基板にはさみこみ、基板
全体を３５℃に保ち、１７mW/cm²の紫外線を６０秒間照
射し、液晶デバイスを得た。

【０１００】得られた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高分子物質
が確認できた。

【０１０１】この液晶デバイスの印加電圧と光透過率の
関係を測定したところ、Ｔ₀＝３．２％、Ｔ₁₀₀＝８４．
５％、Ｖ₁₀＝３．８V_rms、Ｖ₉₀＝７．２V_rms、ＣＲ＝２
６．４、ＨＳ₅₀＝１．３V_rmsであり、蓄積および残存電
荷量の測定によると、ＨＶ＝３５．３％であった。

【０１０２】（比較例３）液晶材料として「ＰＮ−００
５」（ロディック社製）中に２色性黒色素「Ｓ−４１
６」（三井東圧染料社製）を５％混合させたもの８０．
０％、「ＫＡＹＡＲＡＤ−ＨＸ−６２０」（日本化薬社
製カプロラクトン変性ヒドロキシピバリン酸エステルネ
オペンチルグリコールジアクリレート）１１．８％、ラ
ウリルアクリレート７．８％、及び重合開始剤として
「ダロキュア１１７３」（メルク社製２−ヒドロキシ−
２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン）０．４
％からなる網目層形成材料を、１１．０μのガラスファ
イバー製スペーサーの散布された２枚のＩＴＯ電極ガラ
ス基板にはさみこみ、基板全体を３１℃に保ち１７mW/c
m²の紫外線を６０秒間照射したが、重合せず、光散乱性
液晶デバイスは得られなかった。

【０１０３】以上で述べた実施例および比較例の結果を
下記の表３に示す。ただし、表３中、左端欄１から６は
それぞれ実施例１〜６を表わし、〜はそれぞれ比較
例１〜３を表わす。

【０１０４】

【表３】

【０１０５】

【発明の効果】本発明の液晶デバイスは、表３から分か
るとおり、従来の光散乱型液晶デバイスと比較して、低
電圧で駆動し、挟持された液晶材料の抵抗を高くできる
ので、高い電圧保持率を有する液晶デバイスを提供する
ことができる。また、ヒステリシス現象を改善すること
ができるので、階調表示に優れた液晶デバイスを提供で
き、液晶材料と高分子物質の種々の材料の組合せによる
制約を受けないため、表示特性の改良が容易となり、優
れた液晶デバイスを提供することができる。さらに、予
め三次元網目状高分子物質中が形成されているため、液
晶を注入した後に紫外線を照射しなくてもよく、紫外線
による液晶の劣化がない。

【０１０６】また、２色性染料を用いる場合には、従来
の光散乱型液晶デバイスと比較して、デバイス作製にお
いて、三次元網目状高分子物質形成時における染料によ
る紫外線重合の障害がなく、三次元網目状高分子物質へ
の２色性染料の溶け込みがないため２色性比が向上す
る。また、紫外線照射による２色性染料の劣化がなくて
済む。

【０１０７】したがって、本発明の液晶デバイスは、コ
ンピューター端末の表示装置、プロジェクションの表示
装置として有用である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（１）電極層を有する少なくとも一方が
透明な２枚の基板の一方の基板上に、単官能型（メタ）
アクリレート誘導体および多官能型（メタ）アクリレー
ト誘導体を含有する重合性組成物を非反応性媒体中で重
合してなる透明性高分子物質からなる三次元網目層を形
成する第１工程、（２）前記基板上に形成された透明性
高分子物質からなる三次元網目層に液晶材料を満たす第
２工程、及び（３）これに他方の基板を張り合わせる第
３工程を有することを特徴とする液晶デバイスの製造方
法。
【請求項２】単官能型（メタ）アクリレート誘導体
が、分岐基を有し、かつ、炭素原子数８〜２３のアルコ
ール（メタ）アクリル酸エステルであることを特徴とす
る請求項１記載の液晶デバイスの製造方法。
【請求項３】単官能型（メタ）アクリレート誘導体
が、脂環式（メタ）アクリレート誘導体であることを特
徴とする請求項１記載の液晶デバイスの製造方法。
【請求項４】単官能型（メタ）アクリレート誘導体
が、一般式（I）【式１】Ｒ¹−Ｐｈ−Ｘ−（Ｑ−Ｏ）_n−Ａ（I）（式中、Ｒ¹は水素原子または分岐基を有していてもよ
い炭素原子数１〜２３のアルキル基を表わし、Ａは−Ｃ
ＯＣＨ＝ＣＨ₂または−ＣＯＣ（ＣＨ₃）＝ＣＨ₂を表わ
し、Ｘは−Ｏ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−を表し、
Ｑは分岐基を有していてもよい炭素原子数２〜１０のア
ルキレン基を表わし、ｎは１〜２５の整数を表わす。）
で表されるフェニル置換（メタ）アクリレート誘導体で
あることを特徴とする請求項１記載の液晶デバイスの製
造方法。
【請求項５】単官能型（メタ）アクリレート誘導体
が、一般式（II）【式２】Ｒ¹−（Ｏ−Ｑ）_n−Ｏ−Ａ（II）（式中、Ｒ¹は水素原子または分岐基を有していてもよ
い炭素原子数１〜２３のアルキル基を表わし、Ａは−Ｃ
ＯＣＨ＝ＣＨ₂または−ＣＯＣ（ＣＨ₃）＝ＣＨ₂を表わ
し、Ｑは分岐基を有していてもよい炭素原子数２〜１０
のアルキレン基を表わし、ｎは１〜２５の整数を表わ
す。）で表されるアルキルオキシ（メタ）アクリレート
又はポリオキシアルキレン（メタ）アクリレート誘導体
からなることを特徴とする請求項１記載の液晶デバイス
の製造方法。
【請求項６】液晶中に、２色性染料を含有する請求項
１、２、３、４または５に記載の液晶デバイスの製造方
法。
【請求項７】電極層を有する少なくとも一方が透明な
２枚の基板のうち一方の基板上に、単官能型（メタ）ア
クリレート誘導体、多官能型（メタ）アクリレート誘導
体および重合開始剤よりなる重合組成物を液晶材料中で
重合することを特徴とする請求項１、２、３、４、５ま
たは６に記載の液晶デバイスの製造方法。
【請求項８】重合性組成物の重合を活性光線により行
うことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６また
は７に記載の液晶デバイスの製造方法。
【請求項９】重合性組成物の重合において不活性ガス
雰囲気下で行うことを特徴とする請求項８記載の液晶デ
バイスの製造方法。
【請求項１０】液晶材料、重合性組成物、及び重合開
始剤からなる高分子三次元網目形成材料が、相分離しな
い状態において重合エネルギーを供給し重合性組成物を
重合することを特徴とする請求項７、８または９に記載
のの液晶デバイスの製造方法。