JP2019219626A - 液晶デバイス用材料および液晶デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】 偏光処理を使用せずに駆動可能な液晶デバイスを提供する。【解決手段】 調光層および少なくとも２個の電極層を有する液晶デバイスであって、２つの電極層は少なくともその一部が調光層を介して対向するように配設されてあり、上記調光層が、(A)液晶組成物と、(B)重合物とから構成され、前記(B)重合物が、(B-1)紫外線吸収モノマー、および(B-2)高分子形成性モノマーおよび高分子形成性オリゴマーから選ばれる少なくとも１つの重合性化合物（ただし前記紫外線吸収モノマー(B-1)を除く）を含む重合性材料の重合物であることを特徴とする液晶デバイス。【選択図】 なし

Description

本発明は、偏光板を使用せずに駆動する、液晶組成物を含有する調光窓材を構成する液晶デバイスに関する。
更に詳しくは、外光や視界の遮断、透過を電気的に操作し得る液晶デバイスであり、特に建物の窓やショーウインドウ、室内のパーテーション、車のサンルーフ、リアウインドウなどで外光や視界を遮断・透過するための調光窓に利用される液晶デバイスに関する。

光散乱型液晶表示用デバイスが外光の遮断と透過を制御する調光窓として実用化が要求される重要な特性である耐光性を改善する技術として特許文献１〜３には、紫外線吸収層が装備された調光層や、液晶組成物中にラジカル捕獲剤、紫外線吸収剤が添加された調光層が開示されている。しかしながら、新たに積層体を形成するためのコストの課題や液晶組成物中へ液晶以外の化合物を添加することで長時間外光にさらされた状態での保持率の低下による電気光学特性への影響などの課題があった。

特開平9-325333号公報 特開平6-95083号公報 特開平7-239465号公報

本発明が解決しようとする課題は、調光窓として低駆動電圧、高コントラスト特性を有するとともに長時間外光にさらされた状態でも、コントラスト特性を維持でき、煩雑な工程を必要とせず、ローコストで製造可能な液晶デバイスを提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決するために、偏光処理を使用せずに駆動可能な液晶デバイスについて検討した。その結果、所定の構成を採用することで調光窓として、耐光性が高く、駆動電圧が低く、耐久性を有する高コントラスト液晶デバイスを作製できることを見出し、本発明を完成するに到った。

本発明は上記課題を解決するために、下記［１］〜［９］を含む事項を提供する。
［１］調光層および少なくとも２個の電極層を有する液晶デバイスであって、
２つの電極層は少なくともその一部が調光層を介して対向するように配設されてあり、
上記調光層が、
（Ａ）液晶組成物と、（Ｂ）重合物とから構成され、
前記(B)重合物が、
（Ｂ−１）少なくとも１つのトリアジン基あるいはベンゾトリアゾール基を有する紫外線吸収モノマー、および
（Ｂ−２）高分子形成性モノマーおよび高分子形成性オリゴマーから選ばれる少なくとも１つの重合性化合物（ただし前記紫外線吸収モノマー（Ｂ−１）を除く）を含む重合性材料
の重合物である液晶デバイス。

［２］前記（Ｂ−１）紫外線吸収モノマーが、一般式（１）あるいは（２）で表される重合性化合物から選ばれる少なくとも１つの化合物を含む重合性材料であることを特徴とする請求項１に記載の液晶デバイス；

（式（１）において、
Ｒ¹は、水素、ハロゲンまたは炭素数１〜１２のアルキル基であり、
Ｌは、単結合または炭素数１〜２０のアルキレンであり、該アルキレンにおいて少なくとも一つの−ＣＨ₂−は−Ｏ−、−ＣＯ−で置き換えられてもよい。
Ｒ²およびＲ³は、それぞれ独立に、水素、炭素数１〜１２のアルキル基または炭素数１〜１２のアルコキシ基であり、
Ｒ⁴およびＲ⁵ はそれぞれ独立に、水素、炭素数１〜１２のアルキル基または炭素数１〜１２のアルコキシ基、ＬＰであり、
Ｌは、単結合または炭素数１〜２０のアルキレンであり、該アルキレンにおいて少なくとも一つの−ＣＨ₂−は−Ｏ−、−ＣＯ−で置き換えられてもよく、
Ｐは、アクリロイルオキシ基、またはメタクリロイルオキシ基を示す。）

［３］紫外線吸収モノマーが式（１）で表される重合性化合物であることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶デバイス。
［４］紫外線吸収モノマーが式（２）で表される重合性化合物であることを特徴とする［１］または［２］の液晶デバイス。

［５］紫外線吸収モノマーが式（１）及び式（２）で表される重合性化合物の少なくとも１種を含む［１］または［２］の液晶デバイス。
［６］電極層が基材表面に設けられてなり、基板間に調光層が支持されてなり、電極層が調光層を介して対向するように配設されてなる［１］〜［５］の液晶デバイス。

［７］調光層に含まれる液晶材料の誘電率異方性が、正または負である［１］〜［６］のリバースモードの液晶デバイス。
［８］調光層に含まれる液晶材料の誘電率異方性が、正であることを特徴とする［１］〜［６］のノーマルモードの液晶デバイス。

［９］調光層中の前記紫外線吸収剤の含有量が、１０００ppm〜５重量％の範囲であることを特徴とする［１］〜［８］の液晶デバイス。

本発明の液晶デバイスは、偏光処理を使用せずに駆動可能であり、しかも低電圧駆動性を有し、コントラストが高い。調光窓としての長期外光にさらされた状態でも、耐光性が維持され、低駆動電圧、高コントラスト特性を有する。

このような液晶デバイスは、外光や視界の遮断、透過を電気的に操作し得るものであり、建物の窓やショーウインドウ、室内のパーテーション、車のサンルーフ、リアウインドウなどで外光や視界を遮断・透過するための調光ガラス、導光板(ライトガイド)、コンピュータ端末の表示装置、プロジェクションの表示装置等種々の用途に使用できる。

本発明の液晶デバイスの電圧印加時の構造の一例を示す断面図である。 本発明の液晶デバイスの電圧無印加時の構造の一例を示す断面図である。 本発明の液晶デバイスの電圧印加時の構造の一例を示す断面図である。 本発明の液晶デバイスの電圧無印加時の構造の一例を示す断面図である。

本発明の実施態様について以下に説明するが、本発明はこれらの記載に限定的に解釈されない。
本発明の液晶デバイスは、調光層および少なくとも２個の電極層を有する液晶デバイスであって、
２つの電極層は少なくともその一部が調光層を介して対向するように配設されてあり、
調光層および少なくとも２個の電極層を有する液晶デバイスであって、
２つの電極層は少なくともその一部が調光層を介して対向するように配設されてあり、
上記調光層が、
(A)液晶組成物と、(B)重合物とから構成されてなり
調光層および少なくとも２個の電極層を有する液晶デバイスであって、
２つの電極層は少なくともその一部が調光層を介して対向するように配設されてあり、
上記調光層が、
（Ａ）液晶組成物と、（Ｂ）重合物とから構成され、
前記（Ｂ）重合物が、
（Ｂ−１）少なくとも１つのトリアジン基あるいはベンゾトリアゾール基を有する紫外線吸収モノマー、および
（Ｂ−２）高分子形成性モノマーおよび高分子形成性オリゴマーから選ばれる少なくとも１つの重合性化合物（ただし前記紫外線吸収モノマー（Ｂ−１）を除く）を含む重合性材料
の重合物である。

上記調光層が、重合物として、紫外線吸収モノマー（Ｂ−１）を含む重合性材料の重合物を含むと、長時間外光にさらされた状態でも、電圧保持率が低下しないので、電圧印加時の光散乱性特性を維持できる。このため、長時間の使用によっても高いコントラストの維持した液晶デバイスを提供することができる。また他の重合性材料と組み合わせることで、層内にネットワーク構造が形成されこれにより、電圧をかけない透過時と電圧をかけた散乱時のコントラストや、耐熱性、機械的強度などが向上する。

（Ａ）液晶組成物
調光層に使用する液晶組成物には、通常この技術分野で液晶材料と認識される液晶組成物を使用できる。かかる液晶組成物としては、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、正の誘電率異方性や負の誘電率異方性を有する化合物を用いることができる。液晶組成物は、「重合性でない液晶性化合物」を含むことが好ましく、当該「重合性でない液晶性化合物」を「非重合性液晶」で表記する。非重合性液晶の例は、液晶化合物データベースLiqCryst（登録商標）（LCI Publisher GmbH (Hamburg, Germany)）などに記載されている液晶性化合物である。この液晶組成物は、更に二色性色素などの添加物を含有してもよい。
液晶組成物は、調光層を構成する材料中の（Ａ）および（Ｂ）の成分合計１００重量部中に９０〜４０重量部、好ましくは７０〜５０重量部の範囲で含まれる。

（Ｂ）重合物
（Ｂ）重合物は、（Ｂ−１）紫外線吸収モノマーと、および（Ｂ−２）重合性材料との重合物から構成される。

（Ｂ−１）紫外線吸収性モノマー
紫外線吸収性モノマーは、分子内に少なくとも１つの光重合性不飽和結合（エチレン性不飽和結合）と、少なくとも１つの紫外線吸収基であるトリアジン基あるいはベンゾトリアゾール基を有し、（Ｂ−２）重合性材料と共重合体を構成することのできる化合物である。

紫外線吸収性モノマーの具体例を以下に例示するが、本発明はこれらに制限されるわけではない。なお、紫外線吸収性モノマーは、１種のみを単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用しても構わない。紫外線吸収性モノマーとしては、下記式（１）あるいは（２）で表されるモノマーが好ましい。

式（１）及び（２）において、Ｒ¹は、水素、ハロゲンまたは炭素数１〜１２のアルキル基を示し、Ｌは単結合または炭素数１〜２０のアルキレンであり、該アルキレンにおいて少なくとも一つの−ＣＨ₂−は−Ｏ−、−ＣＯ−で置き換えられてもよい。

Ｒ²，Ｒ³はそれぞれ独立に、水素、炭素数１〜１２のアルキル基あるいは炭素数１〜１２のアルコキシ基を示し、Ｒ⁴，Ｒ⁵ はそれぞれ独立に、水素、炭素数１〜１２のアルキル基あるいは炭素数１〜１２のアルコキシ基、ＬＰを示し、Ｌは、単結合または炭素数１〜２０のアルキレンであり、該アルキレンにおいて少なくとも一つの−ＣＨ₂−は−Ｏ−、−ＣＯ−で置き換えられてもよく、Ｐはアクリロイルオキシ基、またはメタクリロイルオキシ基を示す。

一般式（１）および（２）で表される化合物として、式（１−１）〜（１−５−２）または（２−１）〜（２−１−６）が好ましい。

式（１−１）〜（１−５−２）または（２−１）〜（２−１−６））において、Ｒ¹は、水素、ハロゲンまたは炭素数１〜１２のアルキル基を示し、Ｒ²，Ｒ³はそれぞれ独立に、水素、炭素数１〜１２のアルキル基あるいは炭素数１〜１２のアルコキシ基を示し、Ｒ⁴，Ｒ⁵ はそれぞれ独立に、水素、炭素数１〜１２のアルキル基あるいは炭素数１〜１２のアルコキシ基、ＬＰを示し、Ｌは、単結合または炭素数１〜２０のアルキレンであり、該アルキレンにおいて少なくとも一つの−ＣＨ₂−は−Ｏ−、−ＣＯ−で置き換えられてもよく、Ｐはアクリロイルオキシ基、またはメタクリロイルオキシ基を示す。ｍは１〜１２の整数を示す。

紫外線吸収性モノマーの吸収波長領帯が４5０ｎｍ以上に存在すると、可視光域の透過率を低減させるため、これらの紫外線吸収性モノマーの吸収波長領帯は、４５０ｎｍ以下が好ましく、望４３０ｎｍ以下がより好ましい。

紫外線吸収剤性モノマーの配合量は、調光層を構成する材料中の（Ａ）および（Ｂ）の成分の合計量に対して、１０００ｐｐｍ〜５重量％、好ましくは２０００ｐｐｍ〜３重量％、さらに好ましくは３０００ｐｐｍ〜２重量％の範囲にある。配合量がおおいと紫外線吸収量が大きいので添加した効果が高い。配合量が少ないと、重合反応を阻害せずおよび/または組成物からの結晶の析出がないため、保存安定性が向上する。

（Ｂ−２）重合性材料
（Ｂ−２）重合性材料は、前記（Ｂ−１）紫外線吸収モノマー以外の重合性材料であり、高分子形成性モノマーまたはオリゴマーを含む。また重合性材料は、液晶性を有するものでも、液晶性を有さないものであってもよい。

液晶性を有さない高分子形成性モノマーまたはオリゴマーとしては、例えば、ｎ−ドデシルアクリレートなどのアクリロイル基やメタクリロイル基などの液晶性を示す基を有さず重合性基を１つ有する高分子形成性モノマーまたはオリゴマー：
アルキレングリコール＝ジ（メタ）アクリレート（アルキレンの炭素数は１〜１０）、ポリエチレングリコール＝ジ（メタ）アクリレート（ポリエチレンの繰り返し数１〜１０）、ポリプロピレングリコール＝ジ（メタ）アクリレート（ポリプロピレンの繰り返し数１〜１０）、ポリ（メチル）エチレングリコール＝ジ（メタ）アクリレート（ポリエチレンの繰り返し数１〜１０）、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリラート、テトラエチレングリコール＝ジ（メタ）アクリレート、１，１０−デカンジオール＝ジ（メタ）アクリレート、などの液晶性を示す基を有さず重合性基を２以上有する高分子形成性モノマーまたはオリゴマーおよび、アルキル（メタ）アクリレート（アルキレンの炭素数は１〜１６）、などの単官能重合性基高分子形成性モノマーまたはオリゴマーおよび、脂肪族環を有する単官能あるいは多官能高分子形成性モノマーまたはオリゴマーなどが挙げられる。

重合材料に含まれる高分子形成性モノマーまたはオリゴマーとして、重合性基を２以上有する高分子形成性モノマーまたはオリゴマーが含まれていることが好ましく、（メタ）アクリロイル基を２以上有する高分子形成性モノマーまたはオリゴマーが含まれていることがより好ましい。これらモノマーまたはオリゴマーが重合性組成物に含まれていることにより、例えば調光窓などの調光層を有する液晶デバイスとして用いた場合に、より低電圧で駆動でき、より高コントラスト特性を持つ液晶デバイス用材料が作製できる。

また、液晶性を示さない高分子形成性モノマーまたはオリゴマーとともにあるいはその代わりに、アクリロイル基などの重合性基を２以上有する、高分子形成性モノマーまたはオリゴマーを、使用できる。具体的には、特許４０６３８７３号などに記載の重合性液晶化合物を使用できる。上記モノマーの例は、下記式で表される重合性液晶化合物などである。

液晶組成物を、液晶デバイスの調光層を形成するための材料として用いる場合には、光散乱による不透明性と透明性との間の十分なコントラストを得るために、調光層中に（Ｂ）重合物は、５〜６０重量％、好ましくは１０〜５０重量％、さらに好ましくは２０〜４０重量％の範囲で含有されることが好ましい。

調光層は、（Ａ）液晶組成物と、（Ｂ）重合物の原料となる、（Ｂ−１）紫外線吸収モノマーおよび（Ｂ−２）重合性材料を含む調光層の原料組成物から形成される。
重合物を含むため、調光層部分の原料組成物には、さらに、熱重合開始剤、光重合開始剤等の重合開始剤が含まれていてもよい。かかる熱重合開始剤、光重合開始剤等の重合開始剤は市販されているものを用いることができる。また、前記原料組成物には、連鎖移動剤、光増感剤、染料、架橋剤等のその他の添加剤が含まれていてもよい。

本発明の液晶デバイスは、調光層および少なくとも２個の電極層を有する液晶デバイスであり、２つの電極層は少なくともその一部が調光層を介して対向するように配設される。

また液晶材料を選択することで、それぞれリバースモード、ノーマルモードの液晶デバイスとすることもできる。
一例として、リバースモードの液晶デバイスは、調光層に含まれる液晶材料の誘電率異方性が、正または負のものを採用することで構成することが可能であり、ノーマルモードの液晶デバイスは、誘電率異方性が、正のものを採用することで構成することができる。

電極層は、調光層に電圧を印加するための少なくとも２つの電極層を有するものであればその構成に特に制限されるものでなく、調光層の形状などに応じて、適宜選択可能である。たとえば調光層が、直方体の場合、対向する面に電極層が設けられていればよく、対向面は面積が最も大きい面同士であっても、厚み方向や上下の端面同士であってもよい。また、調光層が湾曲していれば、電極層も湾曲して設けることも可能である。

具体的には、電極層を有する少なくとも一方が透明な２枚の基板と、この基板（具体的には電極）間に支持された調光層を有することが一態様である。電極が液晶材料に電圧を印加できるように電極層は設けられる。

上記液晶デバイスで使用する基板は、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であってもよい。そして、液晶デバイスでは、基板は、２枚が対向して適当な間隔を隔て得るものである。

また、その少なくとも一方は透明性を有するものであるが、完全な透明性を必須とするものではない。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、その全面又は部分的に配置されてもよい。電極としては、ＩＴＯ、銅、銀、金、ＰＥＤＯＴ（ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)-ポリ(スチレンスルホン酸)）など公知の導電材料が使用される。

本発明の液晶デバイスがコンピュータ端末の表示装置やプロジェクションの表示装置等に利用される場合には、電極層上に能動素子を設けることが好ましい。
本発明では通常の液晶デバイスで設けられるポリイミド等の配向膜を、必ずしも必要としない。尚、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介在させることもできる。

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。
上記調光層中の透明物質は、主として重合性材料に含まれる重合性材料の重合物からなるものであるが、繊維状あるいは粒子状に分散されたもの、前述した液晶材料を小滴状に分散させたフィルム状のもの、あるいは三次元網目状の構造を有しゲル状のものであってもよい。

また、液晶材料は、液晶デバイスに必須である。液晶デバイスは、液晶材料は連続層を含むことが好ましい。連続層は、液晶分子の無秩序な状態を形成し、すなわち光学的境界面を形成し光の散乱を発現させるためである。

本発明の液晶デバイスは、例えば、次のようにして製造することができる。
即ち、電極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、液晶組成物と、前記（Ｂ−１）と（Ｂ−２）とを含む原料組成物を介在させて、該透明性基板を通して紫外線の照射や透明性基板を加熱することで前記（Ｂ−１）と（Ｂ−２）を重合させることにより、主として紫外線吸収性を備えた重合物からなる透明物質と液晶組成物とから成る調光層を有する液晶デバイスを製造することができる。

本発明の液晶デバイスの例として、模式図を図１〜４に示した。図１は電圧印加の状態であり、液晶材料の配向はホメオトロピックとなり、光は透過するのでパネルは透明となる。図２は電圧無印加の状態であり、液晶材料の配向はランダムとなり、光は散乱するのでパネルは白濁する。（ノーマルモード）
また、図３に示すように、電圧印加の状態で、光を散乱してパネルが白濁し、電圧無印加の状態で、光は透過する構成にすることもできる。（リバースモード）
なお、調光層を形成する材料である前記原料組成物を２枚の基板間に介在させる方法は特に制限はなく、この組成物を公知の注入技術により基板間に注入すればよい。例えば、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、次いで他方の基板を重ね合わせ圧着させればよい。

本発明の液晶デバイスにおける光散乱性を有する調光層の層厚は、使用目的に応じてその層厚を調整することができるが、光散乱による不透明性と透明性との間の十分なコントラストを得るために、基板間隔は、２〜４０μｍの範囲が好ましい。

本発明で得られる調光層を有する液晶デバイスは、調光窓、導光板（ライトガイド）、光変調素子(light modulation device)などとして、室内インテリアなどの建築用途、自動車用リーフなどの自動車用途などの種々の用途に使用できる。

本発明によれば、耐光性が高く長時間の使用でもコントラストの低下がなく、低電圧で駆動でき、電圧無印加時のヘーズが小さい、透明性の高い液晶デバイスが得られる。

（実施例）
以下、本発明の実施例を示し、本発明を更に具体的に説明する。しかしながら、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

本実施例において、室温とは、１５〜３０℃をいう。特に断りのない限り、実施例は、室温で行った。
本実施例において、特に定めない限り、「ヘーズ」の値は、対象に対して電圧をかけずに計測した値である。

本実施例において、「イルガキュアー（登録商標）６５１」は、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オンであり、重合開始剤であり、ＢＡＳＦから入手した。

本実施例において、紫外線吸収モノマーとして使用される化合物（１―１−１）は、下記の化学式であらわされる。

化合物（１−１−１）は、2-[2-ヒドロキシ-5-[2-(メタクリロイルオキシ)エチル]フェニル]-2H-ベンゾトリアゾールであり、東京化成工業株式会社から購入した。なお、化合物（１−１−１）の融点は、９８〜１００℃であった。

本実施例において、紫外線吸収モノマーとして使用される化合物（２−１−４）は、2-プロペン酸, 2-[4-[4,6-(ビス2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン-2-イル]-3-ヒドロキシフェノキシ]エチルエステルであり下記化学式であらわされる。

当業者は特許２７７９９８１号などに記載の方法に従って化合物（２−１−４）を合成できる。
なお、化合物（２−１−４）の融点は１２７〜１２９℃であった。

本実施例において、紫外線吸収モノマーとして使用される化合物（Ａ）は、下記の化学式であらわされる。

2-プロペン酸, 2-(4-ベンゾイル-3-ヒドロキシフェノキシ)エチルエステルはアルドリッチより入手できる。化合物（Ａ）の２０℃における粘度は1.25 g/cm³ であった。
本実施例において、紫外線吸収モノマーとして使用される化合物（Ｂ）は、下記の化学式であらわされる、2-プロペン酸,2-メチル, 2-[(ジフェノキシフォスフィニル)オキシ]エチルエステルであり、1717 CheMall Corporationから入手できる。化合物（Ｂ）の２０℃における粘度は1.2４ g/cm³ であった。

本実施例において、紫外線吸収モノマーとして使用される化合物（Ｃ）は、下記の化学式であらわされる、2-プロペン酸, 2-[3,5-ビス(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシフェニル]エチルエステルであり、1717 CheMall Corporationから入手できる。化合物（Ｃ）の２０℃における粘度は1.03 g/cm³ であった。

本実施例において、「ガラス基板」とは、イー．エッチ．シー株式会社製、ＫＳＳＺ‐１０／Ａ１０７Ｐ１ＮＳＳ０５である。

＜転移温度の計測方法＞
偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレートに試料を置き、特定の速度で加熱した。試料の一部がネマチック相から等方性液体に変化したときの温度を計測して、当該試料の「ネマチック相から等方性液体への転移温度」とした。

＜Δｎの計測方法＞
試料の光学異方性（以下、Δｎと呼ぶ）を、以下の方法で計測した。
（ア）アッベ屈折率計の、試料と接触する主プリズムの表面を、レーヨン布で一方向にラビングし、
（イ）計測の偏光の方向とラビングの方向が平行になるように設定し、計測した屈折率をｎ‖とし、
（ウ）計測の偏光の方向とラビングの方向が垂直になるように設定し、計測した屈折率をｎ⊥とし、
（エ）ｎ‖−ｎ⊥の値を、Δｎとした。
ただし、計測の偏光の波長は、５８９ｎｍであり、計測は２５℃で行った。

＜平均屈折率の測定方法＞
平均屈折率は、以下の手順で、求めた。
（１）アッベ屈折計を用いて、白色LED光源による試料の常光屈折率を測定した。
（２）アッベ屈折計を用いて、白色LED光源による試料の異常光屈折率を測定した。
（３）（（常光屈折率²＋異常光屈折率²）/２）^1/2 で平均屈折率を算出した。

＜ε‖、Δεの測定＞
ε‖、ε⊥およびΔεを以下の手順で求めた。
（１）２枚のガラス基板の間隔が１０μｍであり、そしてツイスト角が８０度であるＴＮ素子に試料を入れ、
（２）該素子に１０Ｖ、１ｋＨｚのサイン波を印加し、２秒後に液晶分子の長軸方向における誘電率を測定し、ε‖とし、
（３）該素子に０．５Ｖ、１ｋＨｚのサイン波を印加し、２秒後に液晶分子の短軸方向における誘電率を測定し、ε⊥とし、
（４）ε‖−ε⊥の値をΔεとした。

＜粘度（バルク粘度；η；２０℃で測定；ｍＰａ・ｓ）の測定＞
測定にはTOKISANGYO社製のVISCOMETER TV-25 typeLの回転粘度計を用いた。

＜電圧保持率（ＶＨＲ−１；６０℃で測定；％）の測定＞
測定に用いたＰＤＬＣセルはポリイミド配向膜を有し、そして２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）は１０μｍであった。
このＰＤＬＣセルにパルス電圧（５Ｖで６０マイクロ秒）を印加して充電した。減衰する電圧を高速電圧計の１Ｖで１６７ミリ秒のあいだ測定し、単位周期における電圧曲線と横軸との間の面積Ａを求めた。面積Ｂは減衰しなかったときの面積であった。電圧保持率は面積Ｂに対する面積Ａの百分率で表した。

＜セルのＰＤＬＣの電気光学特性＞
光源光がセル面に対して垂直となるようにセルＰＤＬＣを配置し、セルＰＤＬＣの電気光学特性を電界印加ユニットとバイポーラー電源で測定した。

偏光顕微鏡は、ニコン製、エクリプス、ＬＶ１００ＰＯＬを使用した。光源として偏光顕微鏡の白色光源にカットフィルターを装着し550nmの波長の光を用いた。輝度測定には、光電子倍増管ユニット ＨＡＭＡＭＡＴＳＵ社製 Ｃ９５２５を使用した。
電界印加ユニットは、ＴＥＧＡＭ社製 任意波形発生装置 ２４１４Ｂを使用した。バイポーラー電源は、東洋テクニカ社製 ＶＨＲ−ＡＭＰ０２を使用した。

＜セルのヘーズの測定およびセルの平行光線透過率の測定＞
ＮＩＰＰＯＮ ＤＥＮＳＨＯＫＵ ＩＮＤＵＳＴＲＩＥＳ Ｃｏ．，ＬＴＤ 製 ＨＡＺＥ ＭＥＴＥＲ ＮＤＨ５０００に、光源光がセル面に対して垂直となるようにセルを設置し、室温でヘーズおよび平行光線透過率を計測した。所定の温度に設定したユラジャパン社製高低温用サーキュレータ付きセルホルダーを用い測定を行った。

（実施例１）
＜液晶組成物（１−１）の調製＞
液晶組成物（１−１）を、表１に記載の化合物を混ぜて作成した。当業者はＷＯ９６／１１８９７、ＷＯ２００５／００７７７５、特表２００３−５１８１５４号公報記載の方法を参考とすることで、表２に記載の化合物を、合成できる。

＜液晶組成物（１−１）の調製＞
液晶組成物（１−１）とイルガキュアー（商標）６５１を、重量比１００／１．０で混ぜて、液晶組成物（４−２）と名づけた。イルガキュアー（商標）６５１は、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オンである。
液晶組成物（１−１）の物性データを表２に記載した。

＜液晶材料＞
液晶組成物（１−１）、化合物（１−１−１）、１，６−へキシルグリコール＝ジアクリレート、ドデシルアクリレートをｗ／ｗ／ｗ／ｗ＝６０／０．５／３０／９．５で、混合し、液晶組成物ＭＬＣ−１と名づけた。

液晶組成物（１−１）、化合物（２−１−４）、１，６−へキシルグリコール＝ジアクリレート、ドデシルアクリレートをｗ／ｗ／ｗ／ｗ＝６０／０．５／３０／９．５で、混合し、液晶組成物ＭＬＣ−２と名づけた。

液晶組成物（１−１）、化合物（Ａ）、１，６−へキシルグリコール＝ジアクリレート、ドデシルアクリレートをｗ／ｗ／ｗ／ｗ＝６０／０．５／３０／９．５で、混合し、液晶組成物ＭＬＣ−Ａと名づけた。

液晶組成物（１−１）、化合物（Ｂ）、１，６−へキシルグリコール＝ジアクリレート、ドデシルアクリレートをｗ／ｗ／ｗ／ｗ＝６０／０．５／３０／９．５で、混合し、液晶組成物ＭＬＣ−Ｂと名づけた。

液晶組成物（１−１）、化合物（Ｃ）、１，６−へキシルグリコール＝ジアクリレート、ドデシルアクリレートをｗ／ｗ／ｗ／ｗ＝６０／０．５／３０／９．５で、混合し、液晶組成物ＭＬＣ−Ｃと名づけた。

＜セルＰＤＬＣ−１−１の作製＞
セルＰＤＬＣ−１−１は、以下の手順で作製した。
（１）配向処理を施していない２枚の透明導電膜の電極がついているガラス基板を、ガラス基板の間の幅が１０μｍであり、かつ、電極が内側になるように配置し、該ガラス基板間に液晶組成物ＭＬＣ−１を挿入し、セルを作製した。
（２）該セルを液晶組成物（１）のＮＩ点以上の温度である１００℃のホットプレート上で２分間、加熱した。
（３）光源の光を、該ガラス基板に垂直になるように、かつ、該ガラス基板の表面が、ウシオ電機社製のＵＶＤ−Ｓ３６５で計測すると１５ｍＷｃｍ^-2になるように、１分間照射し、セル内の液晶組成物を重合反応させた。
（４）室温で放置した。

なお、セルＰＤＬＣ−１中のガラス基板の間の物質は、室温で液晶相を維持していた。
該ガラス基板の電極間に印加することで、該ガラス基板間の液晶組成物に電場をかけることができた。
なお、該透明導電膜は、ＩＴＯである。該透明導電膜の寸法は、１０ｍｍ×１０ｍｍである。２枚の基板間に電位差が生じ、挿入した液晶組成物に電場を印加できる。

＜セルＰＤＬＣ−２−１の作製＞
液晶組成物ＭＬＣ−１をＭＬＣ−２に変えたこと以外はセルＰＤＬＣ−１−１と同様な操作でセルＰＤＬＣ−２−１を作製した。

＜セルＰＤＬＣ−Ａ１の作製＞
液晶組成物ＭＬＣ−１をＭＬＣ−Ａ１に変えたこと以外はセルＰＤＬＣ−１と同様な操作でセルＰＤＬＣ−Ａ１を作製した。

＜セルＰＤＬＣ−Ｂ１の作製＞
液晶組成物ＭＬＣ−１をＭＬＣ−Ｂ１に変えたこと以外はセルＰＤＬＣ−１と同様な操作でセルＰＤＬＣ−Ｂ１を作製した。

＜セルＰＤＬＣ−Ｃ１の作製＞
液晶組成物ＭＬＣ−１をＭＬＣ−Ｃ１に変えたこと以外はセルＰＤＬＣ−１と同様な操作でセルＰＤＬＣ−Ｃ１を作製した。

耐光試験
＜セルＰＤＬＣ−１−２の作製＞
セルＰＤＬＣ−１−１に対し、以下の条件で、２時間、光源光を照射し、得られたセルを、セルＰＤＬＣ−１−２と名づけた。

ただし、ガラス基板への光源光の入射角が０°となるように配置し、かつ、該ガラス基板の表面の照度が、ウシオ電機社製のＵＶＤ−Ｓ３６５で計測すると１００ｍＷｃｍ^-2になるようにした。ここで、光源光とは、アイグラフィックス社製アイ紫外硬化用装置US 4-XO4O1FKTN によって発生させた光である。

＜セルＰＤＬＣ−２−２の作製＞
セルＰＤＬＣ−１−１をセルＰＤＬＣ−２−１に変えたこと以外はセルＰＤＬＣ−１−１と同様な操作でセルＰＤＬＣ−２−２を作製した。

＜セルＰＤＬＣ−Ａ２の作製＞
セルＰＤＬＣ−２をセルＰＤＬＣ−Ａ１に変えたこと以外はセルＰＤＬＣ−２と同様な操作でセルＰＤＬＣ−Ａ２を作製した。

＜セルＰＤＬＣ−Ｂ２の作製＞
セルＰＤＬＣ−２をセルＰＤＬＣ−Ｂ１に変えたこと以外はセルＰＤＬＣ−２と同様な操作でセルＰＤＬＣ−Ｂ２を作製した。

＜セルＰＤＬＣ−Ｃ２の作製＞
セルＰＤＬＣ−２をセルＰＤＬＣ−Ｃ１に変えたこと以外はセルＰＤＬＣ−２と同様な操作でセルＰＤＬＣ−Ｃ２を作製した。

＜セルＰＤＬＣ−１−２の保持率の測定＞
東陽テクニカ社製液晶物性測定システム６２５４型でセルＰＤＬＣ−１−２の保持率を測定した。セルＰＤＬＣ−１にパルス電圧を印加して充電した。減衰する電圧を高速電圧計で１６．７ミリ秒のあいだ測定し、単位周期における電圧曲線と横軸との間の面積Ａを求めた。面積Ｂは減衰しなかったときの面積であった。電圧保持率は面積Ｂに対する面積Ａの百分率で表した。測定結果を表３に示す。

＜セルＰＤＬＣ−２−２の保持率の測定＞
セルＰＤＬＣ−１−２と同じ操作でセルＰＤＬＣ−２−２の保持率を測定した結果を表３に示す。

＜セルＰＤＬＣ−Ａ２の保持率の測定＞
セルＰＤＬＣ−１−１と同じ操作でセルＰＤＬＣ−Ａ２の保持率を測定した結果を表３に示す。

＜セルＰＤＬＣ−Ｂ２の保持率の測定＞
セルＰＤＬＣ−２と同じ操作でセルＰＤＬＣ−Ｂ２の保持率を測定した結果を表３に示す。

＜セルＰＤＬＣ−Ｃ２の保持率の測定＞
セルＰＤＬＣ−２と同じ操作でセルＰＤＬＣ−Ｃ２の保持率を測定した結果を表３に示す。

＜セルのヘーズ％の測定およびへーズ変化率の算出＞
ＮＩＰＰＯＮ ＤＥＮＳＨＯＫＵ ＩＮＤＵＳＴＲＩＥＳ Ｃｏ．，ＬＴＤ 製 ＨＡＺＥ ＭＥＴＥＲ ＮＤＨ５０００に、光源光がセル面に対して垂直となるようにセルを設置し、室温でヘーズ％を計測した。４０℃の恒温状態で、電圧が印加されていない状態のＰＤＬＣセルのへーズを測定した。

セルＰＤＬＣ−１−１とセルＰＤＬＣ−１−２のへーズの変化率を表に示す。ヘーズの変化率は以下に示すように算出した。
へーズの変化率＝（（（ＰＤＬＣ−１−１のへーズ％）−（ＰＤＬＣ−１−２のへーズ％））／（ＰＤＬＣ−１−１のへーズ％））＊１００
同様にセルＰＤＬＣ−２−１とセルＰＤＬＣ−２、セルＰＤＬＣ−Ａ１とセルＰＤＬＣ−Ａ２、セルＰＤＬＣ−Ｂ１とセルＰＤＬＣ−Ｂ２、セルＰＤＬＣ−Ｃ１とセルＰＤＬＣ−Ｃ２、セルＰＤＬＣ−Ｄ１とセルＰＤＬＣ−Ｄ２の透過光強度の変化率を表４に示す。３％未満は○、３〜５％△、５％以上×と評価した。

本発明によれば、外光に対する耐久性が高く、駆動電圧の低いデバイスが得られる。

１ 電極層を有する基板
２ 液晶材料
３ 透明物質

Claims (9)

1. 調光層および少なくとも２個の電極層を有する液晶デバイスであって、
   ２つの電極層は少なくともその一部が調光層を介して対向するように配設されてあり、
   上記調光層が、
   （Ａ）液晶組成物と、（Ｂ）重合物とから構成され、
   前記（Ｂ）重合物が、
   （Ｂ−１）少なくとも１つのトリアジン基あるいはベンゾトリアゾール基を有する紫外線吸収モノマー、および
   （Ｂ−２）高分子形成性モノマーおよび高分子形成性オリゴマーから選ばれる少なくとも１つの重合性化合物（ただし前記紫外線吸収モノマー（Ｂ−１）を除く）を含む重合性材料
   の重合物であることを特徴とする液晶デバイス。
2. 前記（Ｂ−１）紫外線吸収モノマーが、一般式（１）あるいは（２）で表される重合性化合物から選ばれる少なくとも１つの化合物を含む重合性材料であることを特徴とする請求項１に記載の液晶デバイス；
   （式（１）において、
   Ｒ¹は、水素、ハロゲンまたは炭素数１〜１２のアルキル基であり、
   Ｌは、単結合または炭素数１〜２０のアルキレンであり、該アルキレンにおいて少なくとも一つの−ＣＨ₂−は−Ｏ−、−ＣＯ−で置き換えられてもよい。
   Ｒ²およびＲ³は、それぞれ独立に、水素、炭素数１〜１２のアルキル基または炭素数１〜１２のアルコキシ基であり、
   Ｒ⁴およびＲ⁵ はそれぞれ独立に、水素、炭素数１〜１２のアルキル基または炭素数１〜１２のアルコキシ基、ＬＰであり、
   Ｌは、単結合または炭素数１〜２０のアルキレンであり、該アルキレンにおいて少なくとも一つの−ＣＨ₂−は−Ｏ−、−ＣＯ−で置き換えられてもよく、
   Ｐは、アクリロイルオキシ基、またはメタクリロイルオキシ基を示す。）
3. 紫外線吸収モノマーが式（１）で表される重合性化合物であることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶デバイス。
4. 紫外線吸収モノマーが式（２）で表される重合性化合物であることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶デバイス。
5. 紫外線吸収モノマーが式（１）及び式（２）で表される重合性化合物の少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の液晶デバイス。
6. 電極層が基材表面に設けられてなり、基板間に調光層が支持されてなり、電極層が調光層を介して対向するように配設されてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の液晶デバイス。
7. 調光層に含まれる液晶材料の誘電率異方性が、正または負であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のリバースモードの液晶デバイス。
8. 調光層に含まれる液晶材料の誘電率異方性が、正であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のノーマルモードの液晶デバイス。
9. 調光層中の前記紫外線吸収剤の含有量が、１０００ppm〜５重量％の範囲であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の液晶デバイス。