JPH075440A - 調光液晶素子用液晶樹脂配合物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 良好な品質の調光液晶素子を、工程を複雑化
せずにしかも製品の歩止りよく容易に製造し得る手段の
提供。 【構成】 重合性樹脂組成物、液晶および増粘作用を有
する透明微粒子を含有する印刷可能な粘度の調光液晶素
子用液晶樹脂配合物を、少なくとも一方が透明である１
対の電極基板の片方の電極面に印刷塗布し、これに他方
の電極基板をその電極面を印刷した配合物に向けて積層
し、ついで、重合操作に付して該配合物を高分子分散液
晶層に変化させる調光液晶素子の製造法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、重合性樹脂組成物、光
重合開始剤または硬化剤、液晶および増粘材を含有する
ことを特徴とする印刷可能な調光液晶素子用液晶樹脂配
合物、ならびにこの配合物を使用する調光液晶素子の製
造法およびこのような方法により製造されるべき調光液
晶素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】光の散乱と透過との切換えを例えば電気
的に制御するいわゆる調光液晶素子は、窓、扉、間仕切
りなどの建材、サンルーフ材料、サイドウィンドウなど
の車載材料、表示材料、イベント材料、調光光シャッタ
ー材料等に広く使用できることは周知の通りである。

【０００３】また、このような調光液晶素子は、例えば
少なくとも一方が透明である１対の電極基板により、そ
の電極面を内側にして高分子分散液晶層を挟持した構造
を有することも周知である。

【０００４】さらにまた、このような構造を有する調光
液晶素子を製造するには、カプセル化法（特開昭58−50
1631参照）、重合相分離法（特開昭63−501512参照）等
によることができることも公知である。

【０００５】因みに、カプセル化法は、例えば、液晶を
ポリビニルアルコール水溶液を使用してエマルジョン化
させ、これを１対の電極基板の片方の電極面に塗布し、
脱水工程を経て形成される、液晶滴がカプセル化された
状態でポリビニルアルコール樹脂マトリックスに分散し
たものを高分子分散液晶層とするものである。また、重
合相分離法は、例えば、熱または光による重合硬化する
重合性樹脂と液晶の均一（溶）液を１対の電極基板に、
その電極面を内側にして挟み込み、熱または光による重
合操作に付して形成される、その重合過程で相分離して
析出した微小な液晶滴をその中に分散した重合樹脂マト
リックスを高分子分散液晶層とするものである。

【０００６】この場合、調光液晶素子用液晶樹脂配合物
を重合操作に付し、１対の電極基板間において高分子分
散液晶層を形成するには、通常、液状の調光液晶素子用
液晶樹脂配合物を、例えば、（ａ）片方の基板に塗布
し、これに他方の基板を積層した、（ｂ）基板間に挟み
込んだ、または（ｃ）適当な隙間をもつ基板間に注入し
た、後に適当な条件下で重合させることで行なわれる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
高分子分散液晶層の形成法には、次のような問題点があ
る。調光液晶素子用液晶樹脂配合物が、例えば液晶の含
有量が高い（例えば５０重量％以上）ためにその粘度が
低い（例えば２００〜３００ｃｐｓ）ことがしばしばあ
るが、このような低粘度の調光液晶素子用液晶樹脂配合
物は、これを上に述べたような方法で高分子分散液晶層
に形成する際には電極基板の端面から漏れ出て高価な配
合物が無駄になるばかりでなく、周辺を汚す可能性があ
る。この汚れによる不利は、このような液晶樹脂配合物
に色素が配合されている場合に特に顕著となる。そし
て、良好な調光液晶素子製品を得るためには汚れた部分
をカットしなければならない。そうすると、結局は、高
価な原材料である液晶樹脂配合物および電極基板からの
製品収率（歩止り）が低下し、製造コストの上昇を招く
ことになる。

【０００８】調光液晶素子用液晶樹脂配合物の上のよう
な漏出を防止する方法としては、スペーサー兼用の漏出
封止材を電極基板の周縁部に配置することが考えられる
が、これでは製造工程が複雑化する。また、重合性樹脂
組成物におけるオリゴマー対モノマーの比を増加させる
ことも考えられるが、こうするとある程度粘度を高くす
ることができるものの、液晶と重合性樹脂組成物との相
溶性が低下したり、重合硬化後の樹脂のガラス転移温度
が上昇するため、通電状態で十分な透明度を得るために
は得られる調光液晶素子の駆動電圧が上昇して駆動しに
くくなってしまう。

【０００９】このような背景のもとにおいて、本発明の
目的は、上のような問題点の解消された良好な品質の調
光液晶素子を、工程を複雑化させず、しかも製品の歩止
りよく容易に製造し得る手段を開発し、提供することで
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成すべく鋭意研究の結果、粘度の低い調光液晶素子用
液晶樹脂配合物に印刷可能な粘度となるように適当な増
粘材を配合することで上記の問題点が巧みに解決される
ことを見出し、このような知見に基いて本発明を完成す
るに到った。

【００１１】すなわち、本発明は、先に述べたように、
重合性樹脂組成物、光重合開始剤または硬化剤、液晶お
よび印刷可能な粘度を付与する量の増粘作用を有する透
明微粒子を含有することを特徴とする調光液晶素子用液
晶樹脂配合物、ならびにこの配合物を使用する調光液晶
素子の製造法およびこのような方法により製造されるべ
き調光液晶素子に関する。

【００１２】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１３】第１に、本発明の調光液晶素子用液晶樹脂
配合物について説明する。

【００１４】この液晶樹脂配合物に配合されるべき重合
性樹脂組成物としては、光重合性のものと熱重合性のも
のとを挙げることができるが、本発明の目的が達成され
る限りは特別の制限を受けない。

【００１５】光重合性樹脂組成物としては、例えば、ア
クリロイル基をもつアクリレートオリゴマー（例えば、
エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエ
ステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリ
カーボネートアクリレートなど）やアクリルモノマー
（例えば、アルキル骨格を有する単官能アクリレート及
び多官能アクリレートアルコキシアルキレングリコール
骨格を有する単官能アクリレート及び多官能アクリレー
ト、シクロヘキシル骨格を有する単官能アクリレート及
び多官能アクリレート、テトラヒドロフルフリル骨格を
有する単官能アクリレート及び多官能アクリレート、イ
ソボルニル骨格を有する単官能アクリレート及び多官能
アクリレート、ジシクロペンタニル骨格を有する単官能
アクリレート及び多官能アクリレート、ジシクロペンテ
ニル骨格を有する単官能アクリレート及び多官能アクリ
レート、シロキサン骨格を有する単官能アクリレート及
び多官能アクリレート、エステル骨格を有する単官能ア
クリレート及び多官能アクリレート、トリメチロールプ
ロパン骨格を有する単官能アクリレート及び多官能アク
リレート、ペンタエリスリトール骨格を有する単官能ア
クリレート及び多官能アクリレート、イソシアネート骨
格を有する単官能アクリレート及び多官能アクリレー
ト、ビスフェノールＡ骨格を有する単官能アクリレート
及び多官能アクリレート、ビスフェノールＦ骨格を有す
る単官能アクリレート及び多官能アクリレート、ビスフ
ェノールＳ骨格を有する単官能アクリレート及び多官能
アクリレート、フェノールノボラック骨格を有する単官
能アクリレート及び多官能アクリレート、エトキシ化水
添ビスフェノールＡ骨格を有する単官能アクリレート及
び多官能アクリレート、アミノ基を有する単官能アクリ
レート及び多官能アクリレート、リン酸基を有する単官
能アクリレート及び多官能アクリレート、フェニル基を
有する単官能アクリレート及び多官能アクリレート、ベ
ンジル基を有する単官能アクリレート及び多官能アクリ
レート、フェノキシ基を有する単官能アクリレート及び
多官能アクリレート、水酸基を有する単官能アクリレー
ト及び多官能アクリレート、カルボキシル基を有する単
官能アクリレート及び多官能アクリレート、グリシジル
基を有する単官能アクリレート及び多官能アクリレー
ト、フッ素原子を有する単官能アクリレート及び多官能
アクリレート、塩素原子を有する単官能アクリレート及
び多官能アクリレート、臭素原子を有する単官能アクリ
レート及び多官能アクリレートなど）が挙げられる。ま
た上記のアクリルオリゴマーやアクリルモノマーのアク
リロイル基の内の少なくとも一つがメタクロイル基に変
わったものも使用できる。また、Ｎ−ビニルピロリド
ン、Ｎ−ビニルカプトラクタム、モルホリンアクリレー
ト、酢酸ビニル、ビニルアセテート、スチレンなどのビ
ニル基を有するものやアリル基を有するものなどが使用
できる。光重合性樹脂組成物は、これらの化合物の１種
のみを用いることもできるし、複数種併用してもよい。

【００１６】複数種併用する場合は、これらを本発明の
液晶樹脂配合物の原材料として配合するに先立って予め
混合し、独立の重合性樹脂組成物としておく必要のない
ことはもちろんで、これらを他の原材料とともに混合す
ればよい。本発明では、電気光学特性や耐久性などの利
点より、光重合性樹脂組成物のうち光に対して無黄変性
のウレタンアクリレートオリゴマーと単官能アクリレー
ト及び／又は多官能アクリレートとの併用が特に好まし
い。特にこの場合ウレタンアクリレートオリゴマーとア
クリレートモノマーの重量比は１：１０から１０：１で
あればよく、２：８から７：３が特に好ましい。

【００１７】重合性樹脂組成物が光重合性のものである
ときは、光重合開始剤が配合される。光重合開始剤とし
ては、例えば、分子内光開裂型の開始剤としてアセトフ
ェノン系化合物（例えば、４−ｔ−ブチル−トリクロロ
アセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、２−ヒド
ロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オ
ン、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、１−（４−ドデシ
ルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−
１−オン、４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル
（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、１−ヒドロ
キシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−
［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノ−
１−プロパノン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−
１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オ
ン、４−（２−アクリロイルオキシエトキシ）フェニル
−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オンな
ど）、特殊アリルケトン類（メルク社製「ダロキュアー
１６６４」、「ダロキュアー４０４３」など）やベンゾ
イン系化合物（例えば、２，２−ジメトキシ−２−フェ
ニルアセトフェノン、ベンゾインメチルエーテル、ベン
ゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテ
ル、ベンゾインイソブチルエーテルなど）が挙げられ
る。また、水素引き抜き型の開始剤としてベンゾフェノ
ン系化合物（例えば、ベンゾフェノン、アクリル化ベン
ゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニル
サルファイド、３，３’−ジメチル−４−メトキシベン
ゾフェノンなど）やチオキサンソン系化合物（例えば、
チオキサンソン、２−クロルチオキサンソン、２−メチ
ルチオキサンソン、２，４−ジメチルチオキサンソン、
イソプロピルチオキサンソン、２，４−ジクロロチオキ
サンソン、２，４−ジエチルチオキサンソン、２，４−
ジイソプロピルチオキサンソンなど）やキノン類（例え
ば、カンファーキノン、９，１０−フェナスレンキノ
ン、２−エチルアントラキノンなどや３−ケトクマリ
ン、ベンジルなど）が挙げられる。また、水素引き抜き
型の光重合開始剤では、脂肪族系三級アミンや芳香族系
三級アミンを光開始助剤として用いることができる。さ
らにまた、光重合開始剤は単一の化合物を用いても良い
し複数種を混合して用いてもよい。

【００１８】本発明の調光液晶素子用液晶樹脂配合物
は、重合により形成される樹脂マトリックスの屈折率ｎ
_p と液晶の常光屈折率ｎ_o がなるべく一致するように調
整されていることが、得られる調光液晶素子が電圧を印
加していない時に光を散乱し、印加時には光をよく透過
させるので好ましい。そして、このような調整は、重合
樹脂および液晶の屈折率を測定することで容易に行なう
ことができる。

【００１９】熱重合性樹脂組成物としては、例えば、エ
ポキシ化合物であり、通常エポキシ樹脂として用いられ
ている多価フェノール類（例えばビスフェノールＡな
ど）や多価アルコール類（例えばグリセリン、ペンタエ
リスリトールなど）とエピクロルヒドリンとの反応によ
って得られるポリグリシジルエーテル類や、カルボン酸
やその無水物（例えばフタル酸）とエピクロルヒドリン
との反応により得られるポリグリシジルエステル類、ポ
リアミン類とエピクロルヒドリンとの反応により得られ
るポリグリシジルアミン類、或いは不飽和化合物（例え
ばシクロヘキセン誘導体など）を酸化して得られるエポ
キシ化合物などが用いられる。また場合によっては樹脂
マトリックスに柔軟性を与えたり、液晶樹脂配合物の粘
度上昇を避けるために、モノエポキシ化合物を始めとす
る希釈剤を加えることも可能である。

【００２０】重合性樹脂組成物が熱重合性のものである
ときは、硬化剤が配合される。硬化剤としては、例え
ば、チオール化合物やアミン化合物、或いはこれらの混
合物などのように比較的低温でも速硬化性を示すものが
望ましい。チオール化合物としては例えば多価フェノー
ル類または多価アルコールとメルカプトカルボン酸との
エステル化反応によるメルカプトプロピオン酸エステル
タイプのものや、エポキシ化合物と硫化水素との反応な
どによって得られるエポキシドタイプのものや、アルキ
ル鎖にチオール基のついたもの（例えば１，６−ヘキサ
ンジチオールなど）、芳香族環にチオール基のついたも
の（例えばｐ−ジメルカプトベンゼンなど）等が用いら
れる。また、場合によってはモノメルカプタン化合物も
添加し得る。アミン化合物としては、通常エポキシ樹脂
の硬化剤と呼ばれるポリアミン類、例えばエチレンジア
ミン類、ジエチルアミンプロピルアミン、メンセンジア
ミン、イソフォロンジアミン、Ｎ−アミノエチルピペラ
ジン、３，９−ビス（３−アミノプロピル）−２，４，
８，１０−テトラオキサスピロ（５，５）ウンデカン
（商品名「ＡＴＵ」）、ポリエーテルジアミン類（例え
ば商品名「ジエファーミン」）等の脂肪族ポリアミン
類、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタ
ンなどの芳香族ポリアミン類などの他、ポリアミノアミ
ド、第三アミン類、イミダゾール類、アルキル鎖にアミ
ノ基のついたもの（例えば１，６−ヘキサンジアミンな
ど）等が挙げられるが、場合によってはモノアミンも添
加しうる。

【００２１】本発明の調光液晶素子用液晶樹脂配合物に
配合されるべき液晶についても、本発明の目的が達成さ
れる限りは特別の制限がなく、このような液晶物質とし
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、カイラルネマチック液晶、強誘電性液晶が挙げ
られ、これらの混合物も使用できるが、通常、通電状態
で透明状態を実現する場合、正の誘電異方性をもつネマ
チックまたはスメクチック液晶が好ましい。

【００２２】本発明の調光液晶素子用液晶樹脂配合物
は、本発明の目的の達成される限りは、種々の任意成分
が配合されていてもよい。

【００２３】例えば、二色性色素や多色性色素が配合さ
れていてもよく、二色性色素としては、例えば、アゾ
系、アゾメチン系、アントラキノン系、キノフタロン
系、ペリレン系、ペリノン系、チオインジゴ系、ナフタ
ルイミド系、オキサジン系、クマリン系、ナフトキノン
系、メロシアニン系、スチリル系、ベンゾキノン系、テ
トラジン系などが挙げられる。とくにアゾ系、アントラ
キノン系及びペリレン系のものが好ましい。二色性色素
は単一化合物でも良いし複数種を混合したものでもよ
い。樹脂組成物の硬化を妨げぬように二色性色素の添加
量は本発明の液晶樹脂配合物に占める割合を２０重量パ
ーセント以下とするのが好ましく、特に液晶物質に対し
て飽和濃度以下になることが好ましい。

【００２４】また、重合性樹脂組成物が光重合性のもの
であるか熱重合性によるものであるかにより、適宜、ベ
ンゾトリアゾール系やベンゾフェノン系やヒンダードア
ミン系などの光安定剤、ホスファイト系やヒンダードフ
ェノール系の抗酸化剤、熱重合禁止剤、チオール化合
物、光鋭感剤、光増感剤、連鎖移動禁止剤、重合禁止
剤、接着性付与剤、消泡剤、架橋剤、界面活性剤、熱効
果性樹脂、熱効果性促進剤、熱可塑性樹脂、カチオン重
合性樹脂、カチオン重合開始剤、アゾ系やアゾメチン
系、アントラキノン系、キノフタロン系、ペリレン系、
ペリノン系、チオインジゴ系、ナフタルイミド系、オキ
サジン系、クマリン系、キノン系、メロシアニン系、フ
タロシアニン系、アントラピリドン系、キサンテン系及
びアジン系の染料、顔料、フォトクロミック色素、エレ
クトロクロミック色素、蛍光色素、エレクトロルミネッ
センス物質の粉体、非線形物質などを加えることができ
る。また、調光液晶素子のセルギャプを制御するために
シリカやガラス、プラスチック、セラミックなどの球状
または円筒状のスペーサーを加えてもよい。この時のセ
ルギャプは２から１００μｍの範囲で設定できる。ま
た、溶媒も適宜使用することができる。

【００２５】最後に、本発明の最大の特徴である増粘作
用を有する透明微粒子について説明する。透明微粒子が
他の分野、例えばインキ、塗料、接着剤、成形用樹脂配
合物などの分野において増粘材として使用されているこ
とは知られている。しかしながら、調光液晶素子用液晶
樹脂配合物に印刷適性を付与するために使用された例は
ない。

【００２６】印刷にはスクリーン印刷、グラビア印刷、
凸版印刷、凹版印刷など種々の方法があり、それぞれの
方法によって適当な印刷インキの粘度が異なり、例えば
スクリーンインキについては千乃至数万ｃｐｓである。
所与の印刷方法に適するような増粘材の配合量は、簡単
な事前試験により、当業者であれば容易に決定すること
ができる。

【００２７】透明微粒子としては、シリカ（二酸化珪
素）、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムなどの無機
質酸化物、マイカ、セリサイト、炭酸カルシウム等の無
機系微粒子やポリスチレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビ
ニルなどの有機系微粒子を挙げることができる。

【００２８】透明微粒子は、配合量が増えると印刷不良
や得られる調光液晶素子の駆動電圧の上昇をもたらすの
で、例えば２０重量％以下の少量添加で増粘効果をもつ
ものが好ましい。もちろん、配合効果を奏させるために
は、例えば０．１重量％以上の使用が必要である。この
ようなことを考慮すると、透明微粒子の配合量は、好ま
しくは０．５〜１０重量％、更に好ましくは１〜８％で
ある。

【００２９】また、透明媒質中に透明微粒子を添加する
場合、両者に屈折率の差があると光の散乱が生ずる。調
光液晶素子の通電時に透明度を保たせるためには、添加
する微粒子の粒径を可視光波長（０．４〜０．７５μ
ｍ）よりも小さくする方が光散乱が抑えられて好まし
い。このような見地から、微粒子の粒径は０．１μｍ以
下であることが好ましい。

【００３０】また、本発明の液晶樹脂配合物が硬化せし
められて形成される高分子分散液晶層における樹脂マト
リックスの屈折率とそこに分散している微粒子の屈折率
は、なるべく等しい方が樹脂−微粒子界面での光散乱が
抑えられるので好ましい。

【００３１】微粒子は透明でなければならないことはも
ちろんであるが、必ずしも無色である必要はない。無色
である方が一般に汎用性に富むということができるが、
調光液晶素子の用途によっては透明である限り、有色で
あってもよい場合がある。

【００３２】さて、上に例示した透明微粒子中、後掲実
施例から理解されるように、超微粒子状シリカ（例え
ば、日本アエロジル（株）製「アエロジル」）が粘度、
従ってまた印刷適性および駆動性を同時に実現する上で
好ましい。超微粒子状シリカは、例えば、四塩化ケイ素
を酸水素炎中で加水分解して製造され、表面にシラノー
ル基を有し、水素結合架橋により粒子間に鎖状や３次元
網目構造を溶液中で形成し、増粘効果を呈する。

【００３３】因みに、先に述べたように、シリカその他
がスペーサーとして液晶樹脂配合物に配合されることが
あるが、この場合スペーサーとしての配合目的からその
サイズは増粘材として使用される場合に較べてはるかに
大きく、本発明に言う透明微粒子としての使用とは明確
に異なるものである。

【００３４】本発明は第２に、上に述べた組成を有する
印刷可能な粘度の調光液晶素子用液晶樹脂配合物を使用
して調光液晶素子を製造する方法、さらに詳しくは、少
なくとも一方が透明である１対の電極基板の片方の電極
面に上に説明した調光液晶素子用液晶樹脂配合物を印刷
塗布し、これに他方の電極基板をその電極面を印刷した
配合物に向けて積層し、ついで重合操作に付して該配合
物を高分子分散液晶層に変化させることを特徴とする調
光液晶素子の製造法に関する。

【００３５】このような調光液晶素子の製造法は、本発
明の特徴の１つである液晶樹脂配合物を特に印刷により
塗布することを除いては、既に周知の方法であるので、
適宜それに従うことができる。そこで、以下、本発明の
このような特徴に重点をおいて説明する。

【００３６】１対の電極基板は、調光液晶素子の用途に
よっては必ずしも双方が透明である必要のないことはも
ちろんである。先に例示した用途のうち、例えば、窓、
扉、間仕切りなどの建材用途については、駆動時には完
全に透明となって素子の背後も完全明瞭に見通せること
が好ましく、一方、非駆動時には完全不透明となって素
子の背後が完全に見えなくなる程度から不完全透明で素
子の背後が霞がかかったように不完全な明瞭さで見える
程度までの種々の段階で見えるものが好ましい。従っ
て、このような用途については、双方が透明でなければ
ならない。しかしながら、反射光を利用した表示素子の
用途については、１対の電極基板の片方は透明でなくて
はならないが、他方は不透明な反射板でなくてはならな
いからである。

【００３７】このような電極基板としては、金属や金属
酸化物、半導体、カーボン、有機導電物質などの板であ
っても良いし、ガラスや石英などの無機透明物質、金
属、酸化金属、半導体、セラミック、プラスチックなど
の板、高分子フィルム等の無色透明もしくは着色透明、
又は不透明の基板の上に、例えば、金属酸化物、金属、
半導体、有機導電物質などの導電薄膜を基板全面又は部
分的に既知の塗布法や印刷法やスパッタなどの蒸着法な
どにより電極面として形成したものであればよい。ま
た、導電性の薄膜形成後部分的にエッチングしたもので
もよい。さらに、基板上に電極感又は電極と外部を結ぶ
ための配線を形成してもよい。例えば、セグメント駆動
用電極基板やマトリックス駆動用電極基板、アクティブ
マトリックス駆動用電極基板などであってもよい。ま
た、電極基板の電極面上はポリイミドやポリアミド、シ
リコン、シアン化合物などの有機化合物やＳｉＯ₂ 、Ｔ
ｉＯ₂ 、ＺｒＯ₂ などの無機化合物又はこれら混合物よ
りなる保護膜や配向膜で全面又は一部を覆っていてもよ
い。特に大面積の液晶光学素子を得るためには、生産性
及び加工性の面からもＰＥＴなどの透明高分子フィルム
上にＩＴＯ（酸化インジウム、酸化スズ）電極をスパッ
タや印刷などの手段を用いて形成した電極基板を用いる
ことが好ましい。

【００３８】１対の電極基板の片方の電極面に、先に説
明した増粘作用を有する透明微粒子により適当な粘度を
付与した液晶樹脂配合物を印刷より塗布する。印刷方法
には、先に述べたように、スクリーン印刷、グラビア印
刷、凸版印刷、凹版印刷など種々の方法があるが、本発
明の目的が達成される限りは、いずれの方法によること
もできる。

【００３９】ついで、他方の電極基板をその電極面を先
の印刷面に向けて積層し、重合操作に付して該配合物を
高分子分散液晶層に変化させる。

【００４０】重合操作そのものも、重合性樹脂組成物が
光重合性であるか熱重合性であるかに従って適宜従来公
知の方法によることができる。例えば、光重合性樹脂組
成物の場合は、光重合時の光源としては、高圧水銀ラン
プ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、無電極
ランプ、低圧水銀ランプなどが用いられ、場合によって
はキセノンランプ、カーボンアークランプ、発熱灯や太
陽光などを使用することができる。また、各々の光源か
ら光ファイバーなどを通して得られるスポットライトや
アルゴンレーザー、非線形光学素子付き各種レーザーな
どで部分的に重合硬化させることもできる。また、ある
部分をマスクして硬化させたその後、未硬化部分を条件
を変え硬化させることもできる。また、硬化に不要な波
長の光を除くためのフィルターや水冷ジャケットを取り
付けてもいよ。重合時には電場や磁場をかけても良い
し、かけていなくともよい。また、電極基板は配向処理
したものであってもよい。

【００４１】液晶樹脂配合物中の、重合性樹脂組成物が
重合するにつれて液晶物質が樹脂に対して不溶化し、相
分離を生じる。この重合過程における重合速度が特に重
要であり、得られる液晶調光物質の電気光学特性に影響
を与える。

【００４２】通常、液晶物質が樹脂マトリックスから相
分離するのは、液晶樹脂配合物中の重合性樹脂組成物の
重合反応中であり、この重合速度が速いと形成される液
晶物質の小滴はサイズが小さくなり、散乱断面積が小さ
くなるために長波長側から光の散乱能が低下してくる。
このため得られた液晶調光物質を通して電灯などを見る
と、液晶調光物質の小滴が小さくなるに従い、赤からオ
レンジさらには黄色と言うように光が透けて見えるよう
になる。また、これと同時に駆動電圧も上がっていく。
逆に重合速度が遅いと、小滴はサイズが大きくなり、多
くの場合駆動電圧は下がる。しかし小滴が大きくなりす
ぎると、大きくなるに従い可視光全域での光散乱能が下
がっていき、電灯や物がそのまま透けて見えてくる。ま
た遅い重合速度で得られた液晶調光物質は所々に散乱能
が相対的に強いところと弱いところが点在した状態とな
り、それがちょうどムラのように見え、液晶調光物質や
それを電極基板で挟んだ液晶光学素子の外観を損ねる。
このため相分離によって析出する液晶物質の小滴の大き
さを調節し、光散乱能を最適にするため重合速度を調整
しなければならない。

【００４３】液晶物質の小滴の大きさの最適値は小滴の
分散量によっても異なるが、可視光域で使用する際に
は、直径サブミクロンから１０数ミクロン程度となるこ
とが好ましく、特に１〜５ミクロン程度が好ましい。ま
た、この時の小滴の分散された形態は液晶物質の分量に
主に依存して変化し、分量が少ないときには小滴は互い
に独立しているが、分量が多くなってくると、小滴が連
なった状態で分散した形態となり、さらには連結が進ん
で三次元的に連結した形状となる。本発明における液晶
調光物質中の液晶物質の分散形態は、上記のどの状態で
も良い。この様に重合相分離による液晶相の形態形成に
は、ポリマーアロイ系での相分離過程と密接なアナロジ
ーが見られる。小滴の大きさが同程度ならば液晶分量が
多い方が光散乱能は高くなる。ただし、あまり多すぎる
と得られる液晶調光物質が脆弱となる。このため液晶樹
脂配合物中の液晶分量は２０〜９５重量％が好ましく、
特に３０〜７５重量％が好ましい。また、重合時の温度
は駆動電圧や透け感、硬化後の液晶物質のしみ出しなど
に効いてくるため、重合時の温度は液晶樹脂配合物を均
一に相溶した状態から温度を下げて行ったとき液晶物質
が相分離してくる温度より上に２０℃以内が望ましく、
１０℃以内がさらに望ましく、２℃以内が特に好まし
い。

【００４４】ところで、光重合反応の速度は、光重合性
樹脂の種類の依存することはもちろんのこと、光重合開
始剤の種類や添加量、光重合時の光源の種類や強度、ま
た液晶調光物質の厚さなどに依存する。特に、色素等が
含まれる場合にはその添加量なども重要なファクターと
なってくる。このため色素の添加量や光重合開始剤の添
加量などを調整することが必要となる。しかして、この
ような種々のファクターを考慮して光重合反応の速度を
適当なものとすることは、当業者であれば極めて容易に
行なうことができ、このようにして充分な光散乱能を持
つ液晶調光物質（高分子分散液晶層）が形成され、延い
ては調光液晶素子が製造できることになる。

【００４５】本発明は第３に、例えば、上に説明した製
造法によって製造することのできる調光液晶素子、さら
に詳しくは、少なくとも一方が透明である１対の電極基
板により、その電極面を内側にして先に説明した調光液
晶素子用液晶樹脂配合物を重合操作に付して変化させた
高分子分散液晶層を挟持した構造を有することを特徴と
する光の散乱と透過との切換えを電気的に制御できる調
光液晶素子に関するが、これについての説明は特には必
要としないであろう。

【００４６】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に説明する。

【００４７】実施例の詳細に立入る前に、実施例におけ
る物性の測定方法と物性の判定の基準について説明す
る。

【００４８】（ａ）粘度は、ブルックフィールドデジタ
ル粘度計「コンプレート型ＤＶ−２」により測定し、
１，０００〜３，０００ｃｐｓを良（二重丸）、この範
囲を除く５００〜１０，０００ｃｐｓを可（一重丸）、
そしてこれらの範囲を外れるものを不可（バツ印）とし
た。

【００４９】（ｂ） 駆動性は、調光液晶シート（調光
液晶素子）に５０Ｈｚ、１００Ｖの交流電源を取付け、
印加電圧を変化させながら、ヘーズメータでヘーズ値を
測定し、ヘーズ値１５％以下を良、１５〜３０％を可、
そして３０％以上を不可とした。

【００５０】（ｃ）印刷性は、５ｃｍ×５ｃｍのパター
ンを設けたスクリーンを用いてスクリーン印刷し、塗液
の印刷ムラ、ピンホールの有無、パターン周辺での塗液
のダレ具合により、量、可および不可の３段階で評価判
定した。

【００５１】（ｄ）総合判定は、以上の物性を考慮し、
なお作成した調光液晶シートの駆動ムラなどをも考慮し
て総合的に行い、良、可および不可の３段階評価により
行なった。

【００５２】比較例１ （ａ）調光液晶素子用液晶樹脂配合物の調整 下記第１表に示す原材料を同表に示す配合比で混合して
均一溶液を得た。

【００５３】

【表１】

【００５４】（ｂ）調光液晶シートの作成 前項（ａ）で調製した溶液（液晶樹脂配合物）を、片面
にＩＴＯの透明導電膜を設けたポリ（エチレンテレフタ
レート）フィルム（ＩＴＯ−ＰＥＴ）２枚で導電膜を内
側にして挟み、ＵＶ照射装置で１分間ＵＶ照射して光重
合性樹脂組成物を重合硬化させることで調光液晶シート
を得た。

【００５５】比較例２ 比較例１を、調光液晶素子用液晶樹脂配合物の均一溶液
をＩＴＯ−ＰＥＴの導電膜面にスクリーン印刷し、この
上にもう１枚のＩＴＯ−ＰＥＴを導電膜面を印刷面に向
けて重ねた後、ＵＶ照射したことを除いては全く同様に
して繰返し、調光液晶シートを得た。

【００５６】こうして得られたシートは、均一溶液の粘
度が低かったために光学的に均一なシートではなかっ
た。

【００５７】比較例３ 比較例１を、液晶樹脂配合物の光重合性樹脂組成物をモ
ノマーを全く使用せずにウレタンアクリレートオリゴマ
ー「ＵＸ−２２０１」９０重量部としたことを除いては
全く同様にして繰返し、調光液晶シートを得た。

【００５８】こうして得られたシートは、液晶樹脂配合
物の混合溶液が均一な溶液とならなかったために光学的
に均一なシートではなかった。

【００５９】比較例４〜１０および実施例１〜４ 下記第２表に示す粒径の透明微粒子を、配合物全体に占
める割合が同表に示す重量％となるように前記第１表に
示す組成の配合物に追加配合したことを除いては比較例
２におけると全く同様にして各種の調光液晶シートを得
た。

【００６０】得られたシートの物性値および総合判定を
下記第２表に示す。この表には比較例１〜３の結果も併
記する。

【００６１】

【表２】

【００６２】

【発明の効果】本発明により良好な品質の調光液晶素子
が、工程を複雑化させることなく、製品の歩止りよく容
易に製造し得るところとなった。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重合性樹脂組成物、光重合開始剤または
   硬化剤、液晶および印刷可能な粘度を付与する量の増粘
   作用を有する透明微粒子を含有することを特徴とする調
   光液晶素子用液晶樹脂配合物。
2. 【請求項２】 当該増粘作用を有する透明微粒子が超微
   粒子状無機質酸化物であり、これを０．５〜１０重量％
   含有することを特徴とする請求項１記載の調光液晶素子
   用樹脂配合物。
3. 【請求項３】 当該重合性樹脂組成物が光重合性樹脂組
   成物であり、光重合開始剤を含有し、当該液晶が正の誘
   電異方性をもつネマチックまたはスメクチック液晶であ
   り、そして重合により形成される樹脂マトリックスの屈
   折率ｎ_p と液晶の常光屈折率ｎ_o が一致するように調整
   されていることを特徴とする請求項１または２記載の調
   光液晶素子用液晶樹脂配合物。
4. 【請求項４】 少なくとも一方が透明である１対の電極
   基板の片方の電極面に請求項１〜３のいずれかに記載の
   調光液晶素子用液晶樹脂配合物を印刷塗布し、これに他
   方の電極基板をその電極面を印刷した配合物に向けて積
   層し、ついで重合操作に付して該配合物を高分子分散液
   晶層に変化させることを特徴とする調光液晶素子の製造
   法。
5. 【請求項５】 少なくとも一方が透明である１対の電極
   基板により、その電極面を内側にして請求項１〜３のい
   ずれかに記載の調光液晶素子用液晶樹脂配合物を重合操
   作に付して変化させた高分子分散液晶層を挟持した構造
   を有することを特徴とする光の散乱と透過との切換えを
   電気的に制御できる調光液晶素子。