(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明性電極層を有する少なくとも一方が透明な２枚の基板間に挟持された調光層を有し、該調光層が液晶材料及び透明性固体物質を含有する光散乱形液晶デバイスにおいて、調光層の層厚ｄ（μｍ）と液晶材料の複屈折率異方性Δｎとの積Δｎ・ｄが０．３５〜０．８の範囲にあり、かつ、前記液晶材料が、（ａ）一般式（Ｉ）
【化１】
0003864429.tif 000020
［式中、Ｒ1は炭素原子数２〜７の直鎖状アルキル基、アルケニル基又は一般式
【化２】
0003864429.tif 000021
（式中、ｋ及びｌは各々独立的に１〜５の整数を表わす。）で表わされるアルコキシアルキル基を表わし、ｉは１を表わし、Ｘ1はＨ又はＦを表わし、Ｙ1及びＺ1は各々独立的に、単結合、−ＣＯＯ−、−Ｃ2Ｈ4−又は−Ｃ4Ｈ8−を表わす。］で表わされる化合物及び（ｂ）一般式（II）
【化３】
0003864429.tif 000022
［式中、Ｒ2は炭素原子数２〜７の直鎖状アルキル基、アルケニル基又は一般式
【化４】
0003864429.tif 000023
（式中、ｋ及びｌは各々独立的に１〜５の整数を表わす。）で表わされるアルコキシアルキル基を表わし、ｊは０又は１を表わし、Ｘ2及びＸ3は各々独立的にＨ又はＦを表わす。）で表わされる化合物から成る第１の化合物群から選ばれる少なくとも１つの化合物を含有しその含有量が４５重量％以上である液晶組成物であることを特徴とする液晶デバイス。
【請求項２】
液晶材料が、更に（ａ）一般式（III）
【化５】
0003864429.tif 000024
［式中、Ｒ3は炭素原子数２〜７の直鎖状アルキル基、アルケニル基又は一般式
【化６】
0003864429.tif 000025
（式中、ｐ及びｑは各々独立的に１〜５の整数を表わす。）で表わされるアルコトシアルキル基を表わし、Ｒ4は炭素原子数１〜７の直鎖状アルキル基、アルコキシ基、炭素原子数２〜７のアルケニル基、アルケニルオキシ基又は一般式
【化７】
0003864429.tif 000026
（式中、ｒ及びｓは各々独立的に１〜５の整数を表わす。）で表わされるアルコキシアルキル基を表わし、ｍは０又は１を表わし、Ｙ2及びＺ2は各々独立的に単結合、−ＣＯＯ−、−Ｃ2Ｈ4−又は−Ｃ4Ｈ8−を表わす。］で表わされる化合物、（ｂ）一般式（IV）
【化８】
0003864429.tif 000027
［式中、Ｒ5は炭素原子数２〜７の直鎖状アルキル基、アルケニル基又は一般式
【化９】
0003864429.tif 000028
（式中、ｐ及びｑは各々独立的に１〜５の整数を表わす。）で表わされるアルコトシアルキル基を表わし、Ｒ6は炭素原子数１〜７の直鎖状アルキル基、アルコキシ基、炭素原子数２〜７のアルケニル基、アルケニルオキシ基又は一般式
【化１０】
0003864429.tif 000029
（式中、ｒ及びｓは各々独立的に１〜５の整数を表わす。）で表わされるアルコトシアルキル基を表わし、ｎは０又は１を表わす。］で表わされる化合物及び（ｃ）一般式（Ｖ）
【化１１】
0003864429.tif 000030
（式中、Ｒ7は炭素原子数２〜７の直鎖状アルキル基又はアルケニル基を表わし、Ｒ8は炭素原子数１〜７の直鎖状アルキル基又はアルコキシル基を表わし、Ｙ3は単結合、−ＣＯＯ−、−Ｃ2Ｈ4−を表わす。）で表わされる化合物から成る第２の化合物群から選ばれる少なくとも１つの化合物を含有することを特徴とする請求項１記載の液晶デバイス。
【請求項３】
液晶材料が、更に一般式（VI）
【化１２】
0003864429.tif 000031
［式中、Ｒ9は炭素原子数２〜７の直鎖状アルキル基、アルケニル基又は一般式
【化１３】
0003864429.tif 000032
（式中、ｕ及びｖは各々独立的に１〜５の整数を表わし、ｔは０又は１を表わし、Ｘ4はＨ又はＦを表わし、Ｙ4及びＺ3は各々独立的に単結合、−ＣＯＯ−、−Ｃ2Ｈ4−又は−Ｃ4Ｈ8−を表わし、環Ａ〜Ｃは各々独立的にシクロヘキサン環又はベンゼン環を表わす。）で表わされる化合物から成る第３の化合物群から選ばれる少なくとも１つの化合物を含有することを特徴とする請求項１又は２記載の液晶デバイス。
【請求項４】
前記液晶材料のネマチック相−等方性液体相転移温度ＴNIが８０℃以上であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の液晶デバイス。
【請求項５】
調光層が液晶材料の連続層中に透明性固体物質が三次元網目状に存在することを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の液晶デバイス。
【請求項６】
前記調光層中の液晶材料の割合が７０〜９０重量％の範囲にある請求項１、２、３、４又は５記載の液晶デバイス。
【請求項７】
前記透明性固体物質が合成樹脂から成る請求項１、２、３、４、５又は６記載の液晶デバイス。
【請求項８】
前記透明性固体物質を有する層の層厚が２〜２０μｍの範囲にある請求項１、２、３、４、５、６又は７記載の液晶デバイス。
【請求項９】
調光層を支持した２枚の基板を１組の偏光手段で挟持したことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７又は８記載の液晶デバイス。
【請求項１０】
１組の偏光手段が直交ニコル状態にあることを特徴とする請求項９記載の液晶デバイス。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の液晶デバイスの偏光手段の一方の外面に少なくとも１つの有色フィルムを配置したことを特徴とする請求項９又は１０に記載の液晶デバイス。
【請求項１２】
有色フィルムの色が、赤、黄、緑又は青から成る群から選ばれたのいずれかの色であることを特徴とする請求項１１記載の液晶デバイス。
【請求項１３】
偏光手段の有色フィルムを配置した面とは反対側の面に少なくとも１つの光源を配置したことを特徴とする請求項１１又は１２記載の液晶デバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、赤外から紫外の光に対し、直線偏光した入射光をそのままの状態で透過させる調光機能、又は、楕円偏光、円偏光或いは９０°ずれた直線偏光に変換して透過させる調光機能を有する液晶デバイスに関し、この調光機能が入射角の変化に伴って現れる波長依存性を抑制した調光層を有する液晶デバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光散乱形液晶デバイスとしては、例えば、特表昭５８−５０１６３１号公報、米国特許第４４３５０４７号、或いは特表昭６１−５０２１２８号公報、特開昭６２−２２３１号公報等には、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液晶デバイスが開示されている。これらの公報に開示された液晶デバイスは、液晶材料の個々の屈折率とポリマーの屈折率との一致不一致を最適化することを必須としている。また、米国特許第５，３０４，３２３号明細書、特開平１−１９８７２５号公報には、表示特性として重視される低電圧駆動性、高コントラスト、時分割駆動性を可能にする液晶デバイスが開示されている。これらの公報に開示された液晶デバイスは、液晶材料が連続層を形成し、この連続層中に高分子物質が三次元網目状に分布した構造を有する。
【０００３】
コントラストの視角依存性の問題を解決した液晶デバイスとして、特開平４−２１２９２８号公報、特開平５−５８６９号公報及び特開平５−１９２５０号公報等には、光散乱形液晶デバイスと偏光板を組み合わせた液晶デバイスが提案されている。
【０００４】
しかしながら、光散乱形液晶デバイスに偏光板を組み合わせた液晶デバイスであっても、コントラストの視角依存性の問題を完全に解決したものではなかった。
【０００５】
このような問題を解決する方法として、特開平４−２１２９２８号公報には、光散乱層の両側に更に光学異方性フィルムを配置した光散乱型液晶デバイスが開示されている。
【０００６】
光散乱型液晶デバイスにおいても、なお、視角依存性が存在する原因は、光散乱を強くし、より白い状態が得られるように設計された調光層にあり、調光層の厚みｄ（μｍ）と液晶材料の大きな複屈折率Δｎとに起因していることが挙げられる。
【０００７】
従来の光散乱型液晶デバイスにおいては、その調光層の厚みｄ（μｍ）が１０〜３０μｍのものが多用されており、また、調光層中の液晶材料の複屈折率Δｎは、０．２前後かそれ以上のものが多用されている。従って、両者の積Δｎ・ｄは、２．０以上であった。
【０００８】
本発明者らは、特願平６−２５８０９１号において、偏光手段によって得られた直線偏光した光を利用した液晶デバイスでも、これに適した調光層により、より広い視角でコントラストを悪化させない方法を提案している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前述の問題以外に、液晶デバイスを、特に屋外等で使用される広告板等の装飾表示板や時計等の表示装置、又は照明装置の調光等に使用される装置に用いる場合、このような液晶デバイスに要求される表示特性として、動作温度範囲の広さが重視されている。しかし、これに適した液晶材料としては、現在もまだ十分なものが得られていないのである。
【００１０】
更に、前述の如き屋外等で使用される広告板等の装飾表示板や時計等の表示装置、又は照明装置の調光等に使用される液晶デバイスは表示面積が比較的大きいものが必要である。従って、均一でムラのない表示特性が要求されている。また、作製条件の改善も必要となっている。
【００１１】
本発明が解決しようとする課題は、広い視角特性を有し、広い動作温度範囲を達成し、かつ均一でムラのない表示特性を達成し、屋外等で使用される広告板等の装飾表示板や時計等の表示装置、又は照明装置の調光等に使用される装置に有用な液晶デバイスを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、液晶デバイスの調光層について鋭意検討した結果、上記の課題を解決するに至った。
【００１３】
即ち、本発明は上記課題を解決するために、透明性電極層を有する少なくとも一方が透明な２枚の基板間に挟持された調光層を有し、該調光層が液晶材料及び透明性固体物質を含有する光散乱形液晶デバイスにおいて、調光層の層厚ｄ（μｍ）と液晶材料の複屈折率異方性Δｎの積Δｎ・ｄが０．３５〜０．８の範囲にあり、かつ、前記液晶材料が、（ａ）一般式（Ｉ）
【００１４】
【化１４】
0003864429.tif 000002
【００１５】
［式中、Ｒ1は炭素原子数２〜７の直鎖状アルキル基、アルケニル基又は一般式
【００１６】
【化１５】
ＣkＨ2k+1-Ｏ-ＣlＨ2l−
【００１７】
（式中、ｋ及びｌは各々独立的に１〜５の整数を表わす。）で表わされるアルコキシアルキル基を表わし、ｉは０又は１を表わし、Ｘ1はＨ又はＦを表わし、Ｙ1及びＺ1は各々独立的に、 単結合、−ＣＯＯ−、−Ｃ2Ｈ4−又は−Ｃ4Ｈ8−を表わす。］
【００１８】
で表わされる化合物及び（ｂ）一般式（II）
【００１９】
【化１６】
0003864429.tif 000003
【００２０】
［式中、Ｒ2は炭素原子数２〜７の直鎖状アルキル基、アルケニル基又は一般式
【００２１】
【化１７】
ＣkＨ2k+1-Ｏ-ＣlＨ2l−
【００２２】
（式中、ｋ及びｌは各々独立的に１〜５の整数を表わす。）で表わされるアルコキシアルキル基を表わし、ｊは０又は１を表わし、Ｘ2及びＸ3は各々独立的にＨ又はＦを表わす。）
で表わされる化合物から成る第１の化合物群から選ばれる少なくとも１つの化合物を含有する液晶組成物であることを特徴とする液晶デバイスを提供する。
【００２３】
本発明は更に前記液晶材料が、更に（ａ）一般式（III）
【００２４】
【化１８】
0003864429.tif 000004
【００２５】
［式中、Ｒ3 は炭素原子数２〜７の直鎖状アルキル基、アルケニル基又は一般式
【００２６】
【化１９】
ＣpＨp+1-Ｏ-ＣqＨ2q−
【００２７】
（式中、ｐ及びｑは各々独立的に１〜５の整数を表わす。）で表わされるアルコトシアルキル基を表わし、Ｒ4 は炭素原子数１〜７の直鎖状アルキル基、アルコキシ基、炭素原子数２〜７のアルケニル基、アルケニルオキシ基又は一般式
【００２８】
【化２０】
ＣrＨ2r+1-Ｏ-ＣsＨ2s−
【００２９】
（式中、ｒ及びｓは各々独立的に１〜５の整数を表わす。）で表わされるアルコキシアルキル基を表わし、ｍは０又は１を表わし、Ｙ2及びＺ2は各々独立的に単結合、−ＣＯＯ−、−Ｃ2Ｈ4−又は−Ｃ4Ｈ8−を表わす。］
で表わされる化合物、（ｂ）一般式（IV）
【００３０】
【化２１】
0003864429.tif 000005
【００３１】
［式中、Ｒ5 は炭素原子数２〜７の直鎖状アルキル基、アルケニル基又は一般式
【００３２】
【化２２】
ＣpＨp+1-Ｏ-ＣqＨ2q−
【００３３】
（式中、ｐ及びｑは各々独立的に１〜５の整数を表わす。）で表わされるアルコトシアルキル基を表わし、Ｒ6は炭素原子数１〜７の直鎖状アルキル基、アルコキシ基、炭素原子数２〜７のアルケニル基、アルケニルオキシ基又は一般式
【００３４】
【化２３】
ＣrＨ2r+1-Ｏ-ＣsＨ2s−
【００３５】
（式中、ｒ及びｓは各々独立的に１〜５の整数を表わす。）で表わされるアルコトシアルキル基を表わし、ｎは０又は１を表わす。］
で表わされる化合物及び（ｃ）一般式（Ｖ）
【００３６】
【化２４】
0003864429.tif 000006
【００３７】
（式中、Ｒ7は炭素原子数２〜７の直鎖状アルキル基又はアルケニル基を表わし、Ｒ8は炭素原子数１〜７の直鎖状アルキル基又はアルコキシル基を表わし、Ｙ3は単結合、−ＣＯＯ−、−Ｃ2Ｈ4−を表わす。）
で表わされる化合物から成る第２の化合物群から選ばれる少なくとも１つの化合物
を含有することが好ましい。
【００３８】
本発明の液晶デバイスにおける第１の特徴は、一般式（Ｉ）又は（II）を含有する液晶材料が極めて広い温度領域で液晶相を示し、この液晶材料を調光層に含む液晶デバイスが広い温度領域で動作することを見い出したことにある。
【００３９】
従来の光散乱型液晶デバイスは、その動作温度の上限が８０℃以下のものがほとんどであり、この原因として液晶材料のネマチック−等方性液体相転移温度ＴNIが８０℃以下と低いことにあった。更に詳しくは、液晶材料を構成している化合物において、その分子構造中にあるシクロヘキサン環やフェニル環等の環構造の数が２つである化合物を多く混合しているか、環構造の数が３つ又は４つである化合物を少量に制限して混合していることにあった。この環構造の数が３つ又は４つの化合物を混合すれば、ネマチック−等方性液体相転移温度ＴNIが上昇し高くなることは周知であるが、しかし、同時に結晶相あるいはスメクチック相の温度域が上昇してしまい、例えば、室温においてさえ使用できなくなる新たな問題を発生させていた。また、ＴNIが高いとΔｎが増大する傾向にあった。
【００４０】
一般式（Ｉ）で表わされる化合物又は一般式（II）で表わされる化合物は、比較的ＴNIが高いにもかかわらず、Δｎが０．１前後か、あるいはこれより小さい０．０６あるいは更に小さな特性を有していた。
【００４１】
本発明の液晶デバイスにおいては、一般式（Ｉ）で表わされる化合物又は一般式（II）で表わされる化合物を必須成分とした液晶材料を用いることによって、このような問題を解決するに至ったものである。後述の実施例からも明かなように、本発明の液晶デバイスで使用する液晶材料は、室温付近の温度域でも安定したネマチック相を保持し、更に驚くべきことに、この材料を用いた本発明の液晶デバイスは、−２５℃以下の低温域でも動作可能な優れた特性を有しているのである。
【００４２】
更に本発明の液晶デバイスで使用する液晶材料は、必須成分である一般式（Ｉ）で表わされる化合物又は一般式（II）を含有した液晶組成物に、一般式（III）で表わされる化合物、一般式（IV）で表わされる化合物及び一般式（Ｖ）で表わされる化合物から成る第２の化合物群から選ばれる化合物を添加することによって、極めて広い温度領域で液晶相を示し、添加前と比較してΔｎの値の増加が小さくあるいは△ｎの値が低下することを見い出した。
【００４３】
更にまた、本発明の液晶デバイスで使用する液晶材料は、更に一般式（VI）
【００４４】
【化２５】
0003864429.tif 000007
【００４５】
［式中、Ｒ9は炭素原子数２〜７の直鎖状アルキル基、アルケニル基又は一般式
【００４６】
【化２６】
ＣuＨ2u+1-Ｏ-ＣvＨ2v−
【００４７】
（式中、ｕ及びｖは各々独立的に１〜５の整数を表わし、ｔは０又は１を表わし、Ｘ4はＨ又はＦを表わし、Ｙ4及びＺ3は各々独立的に単結合、−ＣＯＯ−、
−Ｃ2Ｈ4−又は−Ｃ4Ｈ8−を表わし、環Ａ〜Ｃは各々独立的にシクロヘキサン環又はベンゼン環を表わす。）
で表わされる化合物から成る第３の化合物群から選ばれる少なくとも１つの化合物を添加することにより、液晶デバイスの駆動電圧が更に効果的に低下することを見い出した。
【００４８】
本発明で使用する一般式（Ｉ）で表わされる化合物及び一般式（II）で表わされる化合物のうち、代表的な化合物を下記表１に示した。また、同様に一般式（III）で表わされる化合物、 一般式（IV）で表わされる化合物及び一般式（Ｖ）で表わされる化合物のうち、代表的な化合物を下記表２に示した。また更に、同様に一般式（VI）で表わされる化合物のうち、代表的な化合物を下記表３に示した。
【００４９】
【表１】
0003864429.tif 000008
【００５０】
【表２】
0003864429.tif 000009
【００５１】
【表３】
0003864429.tif 000010
【００５２】
本発明の液晶デバイスにおける第２の特徴は、本発明で使用する液晶材料が、透明性固体物質を形成する高分子形成性化合物に対し、高い相溶性を示す点にある。特に、一般式（Ｉ）におけるＹ1及びＺ1が−ＣＯＯ−、−Ｃ2Ｈ4−又は−Ｃ4Ｈ8−である化合物、一般式（III）におけるＹ2及びＺ2が−ＣＯＯ−、−Ｃ2Ｈ4−又は−Ｃ4Ｈ8−である化合物、 一般式（II）で表わされる化合物又は一般式（IV）で表わされる化合物を含有させた場合、その効果は顕著であり、これにより広い温度域で高分子形成性化合物とより均一な溶液を得ることを可能とする。このような状態で高分子形成性化合物を硬化させると、片寄りが無いあるいは少ない状態で、光散乱性を有する調光層を作製することができ、駆動電圧やコントラスト比にムラの無い表示特性を得ると共に、白濁性がより均一な光散乱形液晶デバイスを提供することができる。
【００５３】
本発明で使用する液晶材料は、一般式（Ｉ）で表わされる化合物及び一般式（II）で表わされる化合物から成る第１の化合物群から選ばれる化合物を含有する。より広い液晶相、より小さなΔｎで応答性を改善させる目的には、更に、一般式（III）で表わされる化合物、 一般式（IV）で表わされる化合物及び一般式（Ｖ）で表わされる化合物から成る第２の化合物群から選ばれる化合物を含有する液晶材料が好ましい。
【００５４】
一般式（VI）で表わされる化合物から成る第３の化合物群から選ばれる化合物は、第１の化合物群から選ばれる化合物を含有する液晶材料あるいは第１の化合物群から選ばれる化合物及び第２の化合物群から選ばれる化合物を含有する液晶材料に、目的に応じて混合することができる。
【００５５】
本発明で使用する液晶材料中の第１の化合物群に属する化合物の総含有量は、５〜１００重量％の範囲が好ましく、４０〜９５重量％の範囲が特に好ましい。
【００５６】
また、本発明で使用する液晶材料中に、第２の化合物群に属する化合物を使用する場合、液晶材料中の第２の化合物群に属する化合物の総含有量は、６０重量％以下の範囲が好ましく、３０重量％以下が特に好ましい。
【００５７】
更に、本発明で使用する液晶材料中に、第３の化合物群に属する化合物を使用する場合、液晶材料中の第３の化合物群に属する化合物の総含有量は、４０重量％以下の範囲が好ましく、２０重量％以下が特に好ましい。
【００５８】
また、調光層中の液晶材料の割合は、７０〜９０重量％の範囲が好ましい。
【００５９】
本発明の液晶デバイスで使用する液晶材料の複屈折率異方性Δｎは、０．１５以下であることが好ましく、０．１０以下であることがより好ましく、０．０９以下であることが特に好ましい。
【００６０】
本発明で使用する液晶材料は、上記に示した化合物の他、液晶材料の他の特性、即ち、等方性液体と液晶の相転移温度、融点、粘度、Δｎ、重合性組成物等との溶解性及び透明性固体物質界面の改質等を改善することを目的とし、適宜通常この技術分野で液晶材料として認識されるものを混合してもよい。
【００６１】
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得るものである。
【００６２】
また、基板は透明性を有し、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。但し、完全な透明性を必須とするものではない。
【００６３】
この基板には、目的に応じて透明な電極が、その全面又は部分的に配置されても良い。但し、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。
【００６４】
基板に均一に付着させる透明性固体物質の厚みを制御するために、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のが望ましい。
【００６５】
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。
【００６６】
本発明の液晶デバイスは、透明性電極層を有する２枚の基板間にマイクロカプセル化した液晶小滴を透明性固体物質中に分散させた表示素子にも有用なものであることが期待される。基板間に形成される透明性固体物質は、繊維状あるいは粒子状に分散するものでも、液晶材料を小滴状に分散させたフィルムのものでもよいが、三次元網目状の構造を有するものがより好ましい。
【００６７】
このような透明性固体物質から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過ぎたり、小さ過ぎる場合、直線偏光から他の種類の偏光への変換が衰える傾向にあるので、０．２〜２μｍの範囲が好ましい。また、調光層の層厚ｄ（μｍ）と液晶材料の複屈折率異方性Δｎの積Δｎ・ｄは０．３５〜０．８の範囲が好ましく、このため調光層の層厚ｄ（μｍ）は、液晶材料の複屈折率異方性Δｎの値に応じて、２〜２０μｍの範囲が好ましく、４〜１３μｍの範囲が特に好ましい。
【００６８】
これらの透明性固体成分としては、ガラス粒子や合成樹脂が好適である。液晶材料を小滴状に分散させたり三次元網目状の構造を与えるものとしては、熱硬化型樹脂又は紫外線硬化型樹脂が好ましい。また、有機溶剤に可溶性の合成樹脂、水に可溶性の合成樹脂も好適である。
【００６９】
前記調光層中に形成される透明性高分子物質は、ポリマー中に液晶材料が液滴状となって分散するものでもよいが、三次元網目状構造を有するものがより好ましい。
【００７０】
この透明性高分子物質の三次元網目状部分には、液晶材料が充填され、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。
【００７１】
本発明で使用する透明性高分子物質としては、光硬化性の合成樹脂が好適である。三次元網目状構造を与えるものとしては、高分子形成性モノマーもしくはオリゴマーを重合させて得られる光硬化型樹脂が好ましい。
【００７２】
基板間に形成される透明性高分子物質が三次元網目状構造を形成する方法としては、例えば、２枚の基板間に挟持された（ａ）液晶材料及び、（ｂ）高分子形成モノマーもしくはオリゴマー及び重合開始剤を含有する調光層形成材料を等方性液体状態を保ちながら活性光線を照射し、光重合性組成物を重合させる方法が挙げられる。
【００７３】
重合用エネルギーは、紫外線、可視光線、電子線等を用いることができるが、紫外線が好適である。紫外線照射による重合性組成物の液晶材料中での重合において光照射強度及び照射量も一定の強さ以上を必要とするが、それは重合性組成物の反応性及び重合開始剤の種類、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の形成及びその網目の大きさを均一化を図ることができる。更に好ましくは、光照射方法として、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を瞬間的に強い光を当てて重合を進行させることができるので、網目の大きさを均一化を図る上で効果的である。即ち、適切な光強度でパルス状に照射することにより、均一な三次元網目状の重合体を液晶連続層中に実現できる。
【００７４】
調光層形成材料に用いる重合性化合物は、重合体形成性モノマー、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もできる。
【００７５】
重合体形成性モノマーとしては、例えば、スチレン、クロロスチレン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼン；置換基として、メチル、エチル、プロピル、ブチル、アミル、２−エチルヘキシル、オクチル、ノニル、ドデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、シクロヘキシル、ベンジル、メトキシエチル、ブトキシエチル、フェノキシエチル、アルリル、メタリル、グリシジル、２−ヒドロキシエチル、２−ヒドロキシプロピル、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル、ジメチルアミノエチル、ジエチルアミノエチルの如き基を有するアクリレート、メタクリレート又はフマレート；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）アクリレート又はポリ（メタ）アクリレート；酢酸ビニル、酪酸ビニル又は安息香酸ビニル、アクリロニトリル、セチルビニルエーテル、リモネン、シクロヘキセン、ジアリルフタレート、２−、３−又は４−ビニルピリジン、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチルアクリルアミド又はＮ−ヒドロキシエチルメタクリルアミド及びそれらのアルキルエーテル化合物；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又はトリ（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；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート１モルとフェニルイソシアネート若しくはｎ−ブチルイソシアネート１モルとの反応生成物；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モノ（メタ）アクリレート又はジ（メタ）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；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；直鎖脂肪族ジアクリレート；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等を挙げることができる。
【００７６】
重合体形成性オリゴマーとしては、例えば、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート、ポリウレタン（メタ）アクリレート、ポリエーテル（メタ）アクリレート等、各種アクリレートオリゴマーを用いることができる。
【００７７】
この三次元網目構造を有する透明性固体物質は、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良い。
【００７８】
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−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。
【００７９】
重合開始剤の使用割合は、重合性化合物総量の０．１〜１０．０％の範囲が好ましい。
【００８０】
本発明の液晶デバイスは、１組の偏光手段を直交ニコル状態で挟持して使用することができる。図１は、これを示したものである。この場合、直交とは正確に９０°のみを示すばかりではなく、４５〜１３５°の範囲で選ぶことができる。
【００８１】
偏光手段としては、例えば、偏光板やプリズム等を使用することができる。更に、例えば、赤、黄色、緑又は青のいずれかの有色フィルムを少なくとも１つ配置して、液晶デバイスとして利用できる。この例を図２に示す。このような場合、少なくとも１つの光源を配置して液晶デバイスとして利用できる。
【００８２】
また、光分析装置や光学実験機器の検出素子や分光解析素子等の場合、被分析物や被検出物の旋光性や偏光性を測定する目的には、１つの偏光手段を配置しても良い。光情報機器の演算や光通信機器のスイッチ等に利用する場合、直線偏光の光を発光する手段を配置して使用することができ、他の偏光手段と組み合わせても良い。
【００８３】
このようにして製造された液晶デバイスは、本発明者らが光散乱不透明状態と透明状態を利用する液晶デバイスを構成する液晶材料と透明性固体物質について鋭意検討し、液晶材料を特定の液晶化合物を含有する液晶組成物を用いることにより、広い温度範囲で動作が可能で、かつ均一でムラのない表示となることを見い出した結果であり、従来の光散乱形液晶デバイスと比較して、広い動作温度範囲を達成し、かつ均一でムラのない表示特性を達成し、屋外等で使用される広告板等の装飾表示板や時計等の表示装置、又は照明装置の調光等に使用される装置に有用なものである。
【００８４】
【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。
【００８５】
なお、以下の実施例において、偏光手段がない光散乱形液晶デバイスのＴ0 、Ｔ100 の特性値は以下の記号及び内容を意味する。デバイスを測光上から外した状態で、光源の点灯時の光透過率を１００％とし、消灯時の光透過率を０％とし、電圧無印加時のデバイスの光透過率をＴ0 、印加電圧の増大に伴って飽和した光透過率をＴ100とする。また、Ｖ90は、電圧無印加時のデバイスの光透過率（Ｔ0）を０％とし、 印加電圧の増大に伴って光透過率が変化しなくなったときの透過率（Ｔ100）を１００％とするとき、 光透過率９０％と成る電圧とする。
【００８６】
なお、各液晶材料の物性値は以下の記号及び内容を意味する。
ＴN-I   ：  ネマチック相−等方性液体相転移温度（℃）
Ｔ→N   ：  結晶相又はスメクチック相−ネマチック相転移温度（℃）
Ｖth    ：  液晶層の厚みｄが６μｍのTN-LCDのしきい値電圧（Ｖ）
Δε    ：  誘電異方性
Δｎ    ：  複屈折率
ＴMLC   ：  液晶材料と高分子形成性化合物を均一溶液となるに必要な温度で混合した混合物において、冷却時に等方性液体からネマチック相に転移温度又は相分離する温度とする。
【００８７】
0003864429.tif 000011
【００８８】
上記した材料を加温しながら混合して均一溶液状態の調光層形成材料を作製した。使用した液晶材料の物性と得られた調光層形成材料のＴMLCは以下の通りであった。
【００８９】
液晶組成物（Ａ）の組成：
【化２７】
0003864429.tif 000012
【００９０】
液晶組成物（Ａ）に係わる物性：
ＴN-I         ：    ９５．０    ℃
Ｔ→N         ：  −４５        ℃
Ｖth          ：      １．７３  Ｖ
Δε          ：      ６．８
Δｎ          ：      ０．０７５
調光層形成材料のＴMLC ：    ４８．５    ℃
【００９１】
この均一溶液状態の調光層形成材料を、平均粒径６μｍのスペーサーが介在した２枚のＩＴＯ電極ガラス基板を用いて作製した大きさ２０×２０mmの空セルに、均一溶液の転移温度ＴMLCより８℃高い温度で真空注入した。これを、均一溶液の転移温度ＴMLCより３℃高い温度に保持しながら、メタルハライドランプ（８０Ｗ／cm2 ）の下を３．５ｍ／分の速度で通過させ、 ５００ｍＪ／cm2に相当するエネルギーの紫外線を照射して高分子形成オリゴマーを硬化させて、液晶材料及び透明性固体物質から成る液晶デバイス（Ａ）を得た。
【００９２】
得られた液晶デバイス（Ａ）について、基板間に形成された硬化物の断面を走査型電子顕微鏡を用いて観察した結果、ポリマーから成る三次元ネットワーク構造の透明性固体物質が認められた。得られた液晶デバイス（Ａ）は、低い電圧駆動性と共にムラのない均一な表示を示しており、その値は、以下の通りであった。またこの液晶デバイスは、−２５℃以下の低温域や８０℃以上の高温域でも動作が可能であった。
【００９３】
Δｎ・ｄ      ：    ０．４５
Ｔ0           ：  ５８．６％
Ｔ100         ：  ８２．３％
Ｖ90          ：  １３．４Ｖ
【００９４】
（実施例２）
実施例１で得た液晶デバイスを、図１に示した１組の偏光板（サンリッツ社製）を用いて直交ニコル状態に挟持した。ここで、電圧が印加されていない場合の透過光量と電圧が印加された場合の遮断光量を、図１中に示した方位角θと極角ψの方向に対して測定した。光源は白色光の拡散光源を用いた。電圧無印加状態における極角ψ＝０°の方向での透過光量を１００％として、測定した光量を規格化した。なお、方位角θは偏光板１ａの偏光方向を原点とし、極角ψは液晶デバイスの法線方向を原点とした。このような評価に適した装置として、光散乱形液晶表示評価装置「ＬＣＤ−７０００ＰＮ」（大塚電子社製）があり、以下、この評価装置を用いて測定し、その結果を図３及び図４に示した。
【００９５】
図３は方位角θ＝０°（２枚の偏光板の偏光方向が成す角度が９０゜）に、図４は方位角θ＝４５°（２枚の偏光板の偏光方向が成す角度が４５゜）にそれぞれ固定し、極角ψを０°から７０°まで変化させた時の光量変化を表わしている。線３１ａ及び線３２ａは、それぞれ電圧無印加時における透過状態の光量を示し、線３１ｂ及び線３２ｂは、それぞれ電圧印加時における遮断状態の光量を示している。
【００９６】
図３に示した結果から、本発明の液晶デバイスは、方位角が偏光方向と一致している場合（方位角θ＝０°；図３）、極角が大きくなっても、遮断状態の光量が透過状態の光量より大きくなることはなく、透過状態の光量（線３１ａ及び線３２ａ）は極角ψが０°から６０°の間でほぼ一定な値を保っており、高いコントラストを達成している。また、方位角が両偏光方向の間の場合（方位角θ＝４５°；図４）、極角を大きくしても、後述の比較例の如く遮断状態の光量が透過状態の光量を越えることがない。これらの結果から、本発明の液晶デバイスは、コントラストの視角依存性が小さく、視角特性に優れているが理解できる。
【００９７】
（実施例３）
実施例１において、セルの大きさを２５cm×２５cmとした以外は、実施例１と同様にして液晶デバイスを得た。
【００９８】
このようにして得た液晶デバイスを、図２に示した断面図のように、１組の偏光板で挟持し、有色フィルターと光源を配置した液晶表示装置を作成した。図中、２１は１組の偏光板で挟持した液晶デバイスを、２２は有色フィルターを、２３は光源を、２４は保護板を、２５は拡散板を、２６は反射板を、２７は装置の外装をそれぞれ表わす。１組の偏光板で挟持した液晶デバイス２１は、有色フィルター２２と入れ換えて配置しても良い。拡散板２５は、１組の偏光板で挟持した液晶デバイス２１と有色フィルター２２の間、或いはこれらの一方と保護板２４の間でも良い。
【００９９】
有色フィルター２２は、表示目的に合わせて図形、文字や画素化して用いても良く、赤、黄色、緑又は青を組み合わせればマルチカラーの液晶表示装置が得られる。単純に、赤、黄色、青のいずれかの有色フィルターを用いれば、標識或いは標示板として利用でき、このような液晶標示装置を組み合わせて、例えば、信号機として使用することもできる。有色フィルターが赤であればΔｎ・ｄは大きく設計しても良く、有色フィルターが青であれば、Δｎ・ｄは０．４前後に設計すると良い。本発明者らは、上記の種々の条件で本発明の液晶表示装置を作製した。これらの表示特性は、広い視野角で優れた視認性を有していた。
【０１００】
（実施例４）
反射板を有する場合、外光と視聴覚者の特定の位置によって、表示そのものが識別できなくなることがある。このような例として、水平線近くから太陽光に照らされた信号機がある。いわゆる西日である。実施例４の液晶表示装置を、このような西日に照らされる状態で見たところ、識別可能な表示を有していることが確認された。
【０１０１】
（比較例１）
実施例１において、平均粒径１２μｍのスペーサーを使用した以外は、実施例１と同様にして液晶デバイスを得た。
【０１０２】
このようにして得た液晶デバイスについて、基板間に形成された硬化物の断面を走査型電子顕微鏡を用いて観察した結果、ポリマーから成る三次元ネットワーク構造の透明性固体物質が認められた。また、得られた液晶デバイスの特性は以下の通りであった。
【０１０３】
Δｎ・ｄ      ：    ０．９０
Ｔ0           ：  ４５．８％
Ｔ100         ：  ８２．３％
Ｖ90          ：  ２５．３Ｖ
【０１０４】
（比較例２）
比較例１で得た液晶デバイスを、実施例２と同様にして１組の偏光板（サンリッツ社製）で直行ニコル状態に挟持し、光散乱形液晶表示評価装置「ＬＣＤ−７０００ＰＮ」を用いて測定し、その結果を図５及び図６に示した。
【０１０５】
図５は方位角θ＝０°に、図６は方位角θ＝４５°にそれぞれ固定し、極角ψを０°から７０°まで変化させた時の光量変化を表わしている。線４１ａ及び線４２ａは、それぞれ電圧無印加時における透過状態の光量を示し、線４１ｂ及び線４２ｂは、それぞれ電圧印加時における遮断状態の光量を示している。
【０１０６】
図５及び図６に示した結果から、この液晶デバイスは、方位角が偏光方向と一致している場合（方位角θ＝０°；図５）、極角が大きくなっても、遮断状態の光量が透過状態の光量より大きくなることはなかったが、極角が大きくなるに従って、両者の光量の比であるコントラストが低下することが理解できる。また、方位角が両偏光方向の間にある場合（方位角θ＝４５°；図６）、極角が大きくなると、遮断状態の光量が透過状態の光量を越え、光量の反転が起きてしまう。この光量が反転する極角を反転極角ψｒとする。この反転極角ψｒがより小さい液晶デバイスでは、コントラストが極角に大きく依存し、視角特性が狭いことを示し、反転極角ψｒがより大きい液晶デバイスでは、コントラストの視角依存性が小さく、視角特性に優れていることを示している。両偏光方向の中央の場合、特に図６に示したように方位角θが４５°の場合、反転極角ψｒは最も小さくなり、極角ψｒ＝６１゜において反転が起っている。従って、この液晶デバイスは、コントラストの視角依存性が大きく、視角特性に劣っていることが理解できる。
【０１０７】
（比較例３）
実施例１において、平均粒径３．５μｍのスペーサーを使用した以外は、実施例１と同様にして液晶デバイスを得た。この液晶デバイスのΔｎ・ｄは０．２６である。
【０１０８】
このようにして得た液晶デバイスについて、基板間に形成された硬化物の断面を走査型電子顕微鏡を用いて観察した結果、ポリマーから成る三次元ネットワーク構造の透明性固体物質が認められた。しかしながら、この液晶デバイスの通電テストを行ったところショートする場合があり、液晶デバイスとして不適であった。
【０１０９】
（比較例４）
比較例３において、セルの大きさを２５cm×２５cmとした以外は、比較例３と同様にして液晶デバイスを得た。
【０１１０】
このようにして得た液晶デバイスについて、基板間に形成された硬化物の断面を走査型電子顕微鏡を用いて観察した結果、ポリマーから成る三次元ネットワーク構造の透明性固体物質が認められた。しかしながら、この液晶デバイスでは電圧無印加時の表示ムラがひどく、また通電テストを行ったところショートする場合があり、液晶デバイスとして不適であった。
【０１１１】
（比較例５）
実施例１において、液晶組成物（Ａ）に代えて、下記液晶組成物（ａ）を使用し、平均粒径３．５μｍのスペーサーを使用した以外は実施例１と同様にして液晶デバイスを得た。
【０１１２】
液晶組成物（ａ）の組成：
【化２８】
0003864429.tif 000013
【０１１３】
液晶組成物（ａ）に係わる物性：
ＴN-I         ：  ６５．０      ℃
Ｖth          ：    ２．２６    Ｖ
Δε          ：    ５．４
Δｎ          ：    ０．２２３
ＴMLC         ：  ２１．０      ℃
【０１１４】
このようにして得た液晶デバイスのΔｎ・ｄは０．７８である。この液晶デバイスについて、基板間に形成された硬化物の断面を走査型電子顕微鏡を用いて観察した結果、ポリマーから成る三次元ネットワーク構造の透明性固体物質が認められた。しかしながら、この液晶デバイスの通電テストを行ったところショートする場合があり、表示素子としては不適であった。
【０１１５】
（比較例６）
比較例５において、平均粒径６μｍのスペーサーを使用した以外は、比較例５と同様にして液晶デバイスを得た。
【０１１６】
このようにして得た液晶デバイスについて、基板間に形成された硬化物の断面を走査型電子顕微鏡を用いて観察した結果、ポリマーから成る三次元ネットワーク構造の透明性固体物質が認められた。また得られた液晶デバイスの特性は以下の通りであった。
【０１１７】
Δｎ・ｄ      ：    １．３４
Ｔ0           ：    ５．４  ％
Ｔ100         ：  ８４．３  ％
Ｖ90          ：  １１．３  Ｖ
【０１１８】
（比較例７）
比較例６で得た液晶デバイスを、実施例２と同様にして１組の偏光板（サンリッツ社製）で直行ニコル状態に挟持し、光散乱形液晶表示評価装置「ＬＣＤ−７０００ＰＮ」を用いて測定し、その結果を  図７及び図８に示した。
【０１１９】
図７は方位角θ＝０°に、図８は方位角θ＝４５°にそれぞれ固定し、極角ψを０°から７０°まで変化させた時の光量変化を表わしている。線５１ａ及び線５２ａは、それぞれ電圧無印加時における透過状態の光量を示し、線５１ｂ及び線５２ｂは、それぞれ電圧印加時における遮断状態の光量を示している。
図７及び図８に示した結果から、この液晶デバイスは、方位角が偏光方向と一致している場合（方位角θ＝０°）、極角が大きくなっても、遮断状態の光量が透過状態の光量より大きくなることはなかったが、極角が大きくなるに従って、両者の光量の比であるコントラストが低下することが理解できる。また、方位角が両偏光方向の間にある場合（方位角θ＝４５°）、極角が大きくなると、遮断状態の光量が透過状態の光量を越え、光量の反転が起きてしまう。特に図８に示したように方位角θが４５°の場合、反転極角ψｒは最も小さくなり、コントラストが反転してしまうことが明らかである。従って、この液晶デバイスは、コントラストの視角依存性が大きく、視角特性に劣っていることが理解できる。
【０１２０】
（実施例５）
実施例１において、液晶組成物（Ａ）に代えて、下記液晶組成物（Ｂ）を使用した以外は実施例１と同様にして液晶デバイスを得た。
【０１２１】
液晶組成物（Ｂ）の組成：
【化２９】
0003864429.tif 000014
【０１２２】
液晶組成物（Ｂ）に係わる物性：
ＴN-I         ：  １１５．４    ℃
Ｔ→N         ：  −４０        ℃
Ｖth          ：      ２．１２  Ｖ
Δε          ：      ６．３
Δｎ          ：      ０．０８０
調光層形成材料のＴMLC ：    ５１．７    ℃
【０１２３】
このようにして得た液晶デバイスについて、基板間に形成された硬化物の断面を走査型電子顕微鏡を用いて観察した結果、ポリマーから成る三次元ネットワーク構造の透明性固体物質が認められた。
【０１２４】
この液晶デバイスは、低い電圧駆動性と共にムラのない均一な表示を示しており、その値は、以下の通りであった。またこの液晶デバイスは、−２５℃以下の低温域や９０℃以上の高温域でも動作が可能であった。
【０１２５】
Δｎ・ｄ      ：    ０．４８
Ｔ0           ：  ５６．５％
Ｔ100         ：  ８７．９％
Ｖ90          ：  １３．８Ｖ
【０１２６】
（実施例６）
実施例１において、液晶組成物（Ａ）に代えて、下記液晶組成物（Ｃ）を使用した以外は、実施例１と同様にして液晶デバイスを得た。
【０１２７】
液晶組成物（Ｃ）の組成：
【化３０】
0003864429.tif 000015
【０１２８】
液晶組成物（Ｃ）に係わる物性：
ＴN-I         ：  １２１．３    ℃
Ｔ→N         ：  −３８        ℃
Ｖth          ：      ２．２９  Ｖ
Δε          ：      ５．７
Δｎ          ：      ０．０８０
調光層形成材料のＴMLC ：    ７３．２    ℃
【０１２９】
このようにして得た液晶デバイスについて、基板間に形成された硬化物の断面を走査型電子顕微鏡を用いて観察した結果、ポリマーから成る三次元ネットワーク構造の透明性固体物質が認められた。
【０１３０】
この液晶デバイスは、低い電圧駆動性と共にムラのない均一な表示を示しており、その値は、以下の通りであった。またこの液晶デバイスは、−２５℃以下の低温域や９０℃以上の高温域でも動作が可能であった。
【０１３１】
Δｎ・ｄ      ：    ０．４８
Ｔ0           ：  ６０．８％
Ｔ100         ：  ８６．７％
Ｖ90          ：  １３．８Ｖ
【０１３２】
（実施例７）
実施例１において、液晶組成物（Ａ）に代えて、下記液晶組成物（Ｄ）を使用した以外は、実施例１と同様にして液晶デバイスを得た。
【０１３３】
液晶組成物（Ｄ）の組成：
【化３１】
0003864429.tif 000016
【０１３４】
液晶組成物（Ｄ）に係わる物性：
ＴN-I         ：  １４１．１    ℃
Ｔ→N         ：  −２６        ℃
Ｖth          ：      ３．０４  Ｖ
Δε          ：      ３．８
Δｎ          ：      ０．０８７
調光層形成材料のＴMLC ：    ７９．２    ℃
【０１３５】
このようにして得た液晶デバイスについて、基板間に形成された硬化物の断面を走査型電子顕微鏡を用いて観察した結果、ポリマーから成る三次元ネットワーク構造の透明性固体物質が認められた。
【０１３６】
この液晶デバイスは、低い電圧駆動性と共にムラのない均一な表示を示しており、その値は、以下の通りであった。またこの液晶デバイスは、−２５℃以下の低温域や９０℃以上の高温域でも動作が可能であった。
Δｎ・ｄ      ：    ０．５２
Ｔ0           ：  ５０．３％
Ｔ100         ：  ８７．２％
Ｖ90          ：  １５．１Ｖ
【０１３７】
（実施例８）
実施例１において、液晶組成物（Ａ）に代えて、下記液晶組成物（Ｅ）を使用した以外は実施例１と同様にして液晶デバイスを得た。
【０１３８】
液晶組成物（Ｅ）の組成：
【化３２】
0003864429.tif 000017
【０１３９】
液晶組成物（Ｅ）に係わる物性：
ＴN-I         ：  １４２．３    ℃
Ｔ→N         ：  −２６        ℃
Ｖth          ：      ３．１３  Ｖ
Δε          ：      ３．７
Δｎ          ：      ０．０８６
調光層形成材料のＴMLC ：    ７８．２    ℃
【０１４０】
このようにして得た液晶デバイスについて、基板間に形成された硬化物の断面を走査型電子顕微鏡を用いて観察した結果、ポリマーから成る三次元ネットワーク構造の透明性固体物質が認められた。
【０１４１】
この液晶デバイスは、低い電圧駆動性と共にムラのない均一な表示を示しており、その値は、以下の通りであった。また、この液晶デバイスは、−２５℃以下の低温域や９０℃以上の高温域でも動作が可能であった。
【０１４２】
Δｎ・ｄ      ：    ０．５２
Ｔ0           ：  ５２．１％
Ｔ100         ：  ８５．１％
Ｖ90          ：    ９．６Ｖ
【０１４３】
（実施例９）
実施例１において、液晶組成物（Ａ）に代えて、下記液晶組成物（Ｆ）を使用した以外は実施例１と同様にして液晶デバイスを得た。
【０１４４】
液晶組成物（Ｆ）の組成：
【化３３】
0003864429.tif 000018
【０１４５】
液晶組成物（Ｆ）に係わる物性：
ＴN-I         ：    ９０．１    ℃
Ｔ→N         ：  −５０        ℃
Ｖth          ：      １．８６  Ｖ
Δε          ：      ６．５
Δｎ          ：      ０．０８８
調光層形成材料のＴMLC ：    ３３．２    ℃
【０１４６】
このようにして得た液晶デバイスについて、基板間に形成された硬化物の断面を走査型電子顕微鏡を用いて観察した結果、ポリマーから成る三次元ネットワーク構造の透明性固体物質が認められた。
【０１４７】
この液晶デバイスは、低い電圧駆動性と共にムラのない均一な表示を示しており、その値は、以下の通りであった。またこの液晶デバイスは、−２５℃以下の低温域や９０℃以上の高温域でも動作が可能であった。
【０１４８】
Δｎ・ｄ      ：    ０．５３
Ｔ0           ：  ５２．１％
Ｔ100         ：  ８５．１％
Ｖ90          ：  １０．８Ｖ
【０１４９】
（実施例１０）
実施例１において、液晶組成物（Ａ）に代えて、下記液晶組成物（Ｇ）を使用し、平均粒径９．６μｍのスペーサーを用いた以外は、実施例１と同様にして液晶デバイスを得た。
【０１５０】
液晶組成物（Ｇ）の組成：
【化３４】
0003864429.tif 000019
【０１５１】
液晶組成物（Ｇ）に係わる物性：
ＴN-I         ：    ８７．５    ℃
Ｔ→N         ：  −４５        ℃
Ｖth          ：      １．８６  Ｖ
Δε          ：      ６．６
Δｎ          ：      ０．０８３
調光層形成材料のＴMLC ：    ３８．８    ℃
【０１５２】
このようにして得た液晶デバイスについて、基板間に形成された硬化物の断面を走査型電子顕微鏡を用いて観察した結果、ポリマーから成る三次元ネットワーク構造の透明性固体物質が認められた。
【０１５３】
この液晶デバイスは、低い電圧駆動性と共にムラのない均一な表示を示しており、その値は、以下の通りであった。またこの液晶デバイスは、−２５℃以下の低温域や８０℃以上の高温域でも動作が可能であった。
【０１５４】
Δｎ・ｄ      ：    ０．８０
Ｔ0           ：  ４６．２％
Ｔ100         ：  ８８．３％
Ｖ90          ：    ８．５Ｖ
【０１５５】
【発明の効果】
本発明の液晶デバイスは、直線偏光した入射光をそのままの状態で透過させるか、楕円偏光、円偏光或いは９０°ずれた直線偏光に変換して透過させるかの調光機能を有し、この調光機能が入射角の変化に依って現れる波長依存性を受けにくい調光層を有するものである。これによって、電気的操作により、光を高率に遮断或いは透過することを必要とする素子に利用でき、光分析装置、光学実験機器、光情報機器、光通信機器等に有用である。又、偏光手段と組み合わせた場合、表示特性で重視されている視角特性の改善にも有用であり、窓、ショーウインドウに利用されるとともに、文字や図形を表示し、広告板、装飾表示板、時計等の表示装置に利用できるものである。更に、信号機等の表示装置には待ち時間の情報や西日対策等の高機能を有したものとして利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１〜８のいずれかに記載の液晶デバイスを１組の偏光板で挟持した請求項９記載の液晶デバイスの構成を示す斜視図である。
【図２】請求項９に記載の液晶デバイスと有色フィルターとを組み合わせた請求項１１に記載の液晶表示装置の断面図である。
【図３】Δｎ・ｄが０．４５である実施例２の液晶デバイスにおける方位角θを０°に固定し、極角ψを０°から７０°まで変化させた時の光量変化を示す図表である。
【符号の説明】
○−○  電圧印加時の光量
●−●  電圧無印加時の光量
【図４】Δｎ・ｄが０．４５である実施例２の液晶デバイスにおける方位角θを４５°に固定し、極角ψを０°から７０°まで変化させた時の光量変化を示す図表である。
【符号の説明】
○−○  電圧印加時の光量
●−●  電圧無印加時の光量
【図５】Δｎ・ｄが０．９０である比較例２の液晶デバイスにおける方位角θを０°に固定し、極角ψを０°から７０°まで変化させた時の光量変化を示す図表である。
【符号の説明】
○−○  電圧印加時の光量
●−●  電圧無印加時の光量
【図６】Δｎ・ｄが０．９０である比較例２の液晶デバイスにおける方位角θを４５°に固定し、極角ψを０°から７０°まで変化させた時の光量変化を示す図表である。
【符号の説明】
○−○  電圧印加時の光量
●−●  電圧無印加時の光量
【図７】Δｎ・ｄが１．３４である比較例７の液晶デバイスにおける方位角θを０°に固定し、極角ψを０°から７０°まで変化させた時の光量変化を示す図表である。
【符号の説明】
○−○  電圧印加時の光量
●−●  電圧無印加時の光量
【図８】Δｎ・ｄが１．３４である比較例７の液晶デバイスにおける方位角θを４５°に固定し、極角ψを０°から７０°まで変化させた時の光量変化を示す図表である。
【符号の説明】
○−○  電圧印加時の光量
●−●  電圧無印加時の光量
【図１】
0003864429.tif 000033
【図２】
0003864429.tif 000034
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003864429.tif 000039
【図８】
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