JP2009093143A - 液晶デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】駆動電圧が低く、透明状態での透明性が高く、電圧を印加せずに着色散乱状態を維持できる、初期着色散乱（遮光）状態と透明状態とを切り替える液晶デバイスを提供すること。
【解決手段】垂直配向膜を備える１対の電極間に、正の誘電率異方性の液晶と二色性色素とカイラル剤とを含有する液晶組成物を含む液晶層を有し、記電極間のギャップ（Ｇ）に対する前記液晶組成物のカイラルピッチ長（Ｐ）の値（Ｐ／Ｇ）が、０．０６以上１．０未満であることを特徴とする液晶デバイス。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶デバイスに関する。

着色状態と透明状態とを切り替える方法としては、ゲストホスト方式の表示素子が知られている。明るい表示が可能であって、反射型に適した表示素子として期待されている。
ゲストホスト方式の表示素子において、電圧がＯＦＦ時（初期時）に着色状態とするには（初期着色方式）、誘電率異方性（Δε）が正の液晶に水平配向膜を組み合わせる（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。電圧無印加時には、水平配向膜によってホスト液晶が電極に対して水平配向し、液晶の配向に伴い二色性色素も水平に配向して色を呈す。電圧を印加すると、正の誘電率異方性（Δε）を有するホスト液晶は電極に対して垂直に配向し、光の透過率が高くなる。

一方で、窓ガラスの調光、セキュリテイー、インテリア、広告、情報表示板などでの使用を目的に、光の透過制限や遮蔽を行う液晶の用途がある。この用途では、電圧がＯＦＦ時（初期時）に散乱（遮光）状態の表示を行い、電界駆動により散乱（遮光）状態と透明状態とを切り替えることが望ましい。
液晶デバイスの駆動方法において、散乱（遮光）状態と透明状態とを切り替える方法としては、以下のような方法が開示されている。

例えば、液晶を内包したカプセルを高分子中に分散させた液晶層を備える液晶デバイスを用いる方法がある。電圧がＯＦＦ時（初期時）には、液晶の配向がランダムになり、かつ液晶と高分子の屈折率差により光が乱反射することで散乱（遮光）する。電圧がＯＮ時（電圧印加時）には、液晶の配向が一様になり、かつ液晶の長軸方向と高分子の屈折率がほぼ一致することで透明状態となる。このようにして、白色散乱状態と透明状態を電圧のＯＮ・ＯＦＦにより切り替える（例えば、非特許文献１参照。）。

しかし、この高分子を含有する液晶デバイスにおいて着色状態を表示するには、二色性色素を液晶中に溶解させる必要がある。しかし、カプセル皮膜に二色性色素が染着したり、二色性色素が高分子皮膜に沿って配向しやすく電圧応答性が低下するため、透明時の透過率が低くなるといった問題がある。

また、他の方法としては、未硬化の紫外線硬化樹脂、重合開始剤、液晶、及び二色性色素を混合し、紫外線照射により樹脂を硬化させた液晶層を備える液晶デバイスを用いる方法がある（例えば、特許文献３参照。）。高分子と液晶とが相分離し、高分子と液晶との間に界面を形成するので、上記の液晶デバイスと同じ原理で動作するという方法である。
しかしながら、この方法では、紫外線照射や重合開始剤により色素が分解し、着色性が低下するといった問題がある。

また、これら高分子を用いた初期散乱着色方式の表示方法において、高コントラストを実現するために散乱着色時の吸光度を上げるには、セルギャップを広げることが考えられる。しかし、セルギャップを広げると透明表示時の透過率が低下するため、結果、コントラストが高くなりにくい。また、広いセルギャップとすると高分子を適用しているために駆動電圧が高くなるという問題がある。
特開平７−１０４２９７号公報 特開平７−１９９２３３号公報 国際公開第２００２／０９３２４１号パンフレット 市村國宏編「クロミック材料の開発」シーエムシー出版（２０００年発行）Ｐ２２６〜２３６

本発明の目的は、駆動電圧が低く、透明状態での透明性が高く、電圧を印加せずに着色散乱状態を維持できる、初期着色散乱（遮光）状態と透明状態とを切り替える液晶デバイスを提供することである。

二色性色素の染着や電圧応答性の低下を回避するため、高分子を用いない液晶デバイスで、初期着色散乱（遮光）状態と透明状態とを切り替える表示方法を検討した。

更なる鋭意検討の結果、垂直配向膜と誘電率異方性（Δε）が正の液晶とを組み合わせることで、上記課題を解決できるとの知見を得、この知見に基づいてさらに検討して本発明を完成するに至った。
前記課題を解決するための手段は以下の通りである。

［１］ 垂直配向膜を備える１対の電極と、
前記電極間に、正の誘電率異方性の液晶と二色性色素とカイラル剤とを含有する液晶組成物を含む液晶層と、を有し、
前記電極間のギャップ（Ｇ）に対する前記液晶組成物のカイラルピッチ長（Ｐ）の値（Ｐ／Ｇ）が、０．０６以上１．０未満であることを特徴とする液晶デバイスである。

［２］ 前記電極間のギャップ（Ｇ）に対する前記液晶組成物のカイラルピッチ長（Ｐ）の値（Ｐ／Ｇ）が、０．１以上０．７以下であることを特徴とする前記［１］に記載の液晶デバイスである。

［３］ 前記液晶組成物のカイラルピッチ長（Ｐ）が、１μｍ以上５μｍ以下であることを特徴とする前記［１］又は［２］に記載の液晶デバイスである。

［４］ 前記正の誘電率異方性の液晶が、４つの環を有する液晶性化合物を含むことを特徴とする前記［１］〜［３］のいずれか１項に記載の液晶デバイスである。

［５］ 前記垂直配向膜が、ポリイミド、ポリアミック酸、又はこれらの混合物で形成されてなることを特徴とする前記［１］〜［４］のいずれか１項に記載の液晶デバイスである。

［６］ 波長４００〜６８０ｎｍの光を吸収の有する二色性色素を２種類以上含有することを特徴とする前記［１］〜［５］のいずれか１項に記載の液晶デバイスである。

［７］ 前記１対の電極が透明電極であり、
且つ、少なくとも一方の電極の基板の非導電面に紫外線吸収層を備えることを特徴とする前記［１］〜［６］のいずれか１項に記載の液晶デバイスである。

［８］ 前記１対の電極のうち、一方の電極基板に反射層を設けることを特徴とする前記［１］〜［７］のいずれか１項に記載の液晶デバイスである。

［９］ 前記反射層が、白色顔料及び蛍光増白剤を含有することを特徴とする前記［８］に記載の液晶デバイスである。

本発明によれば、駆動電圧が低く、透明状態での透明性が高く、電圧を印加せずに着色散乱状態を維持できる、初期着色散乱（遮光）状態と透明状態とを切り替える液晶デバイスを提供することができる。

本発明の液晶デバイスは、垂直配向膜を備える１対の電極と、その電極間に、正の誘電率異方性の液晶と二色性色素とカイラル剤とを含有する液晶組成物を含む液晶層と、を有する。ここで、本発明では、前記液晶組成物のカイラルピッチ長（Ｐ）と前記電極間のギャップ（Ｇ）とが、下記式（１）の関係を満たす必要がある。

式（１）：
０．０６≦液晶組成物のカイラルピッチ長（Ｐ）／電極間のギャップ（Ｇ）＜１．０

以下では、従来および本発明の液晶の配向状態について、図を参照しながら説明する。図１及び図２では本発明の液晶の配向の様子を説明し、図３及び図４では従来の液晶の配向の様子を説明する。

始めに、図３に示すような、電界駆動により着色散乱（遮光）状態と透明状態とを切り替える従来の表示方法を説明する。
一般的に、液晶素子で表示の切り替えを行うためには、誘電率異方性（Δε）が正の液晶と水平配向膜とを組み合わせるか、誘電率異方性（Δε）が負の液晶と垂直配向膜とを組み合わせる。しかし、電圧がＯＦＦ時（初期時）に着色状態とするには（初期着色方式）、誘電率異方性（Δε）が正の液晶に水平配向膜を組み合わせる。よって、図３の液晶素子では、水平配向膜を備える電極に、誘電率異方性（Δε）が正の液晶を用いる。

図３（Ａ）は、電圧を印加したときの液晶の配向を表す模式図であり、図３（Ｂ）は、電圧の印加を止めた直後の液晶の配向を表す模式図であり、図３（Ｃ）は、電圧の印加を止めてから充分に時間が経過したときの液晶の配向を表す模式図である。

図３（Ａ）に示すように、電圧を印加すると、正の誘電率異方性を有する液晶は、電極に対して垂直に配向する。この液晶とともに二色性色素を含む液晶組成物では、液晶の配向にしたがい二色性色素も電極に対して垂直に配向し、光を透過し、透明状態となる。

電圧の印加を止めると図３（Ｂ）に示すように液晶の配向が乱れ、部分的な二色性色素の光の吸収と、液晶の屈折率異方性（Δｎ）の影響により、着色散乱状態となる。

しかしながら、図３の液晶素子では水平配向膜を備えるため、時間の経過とともに図３（Ｃ）に示すように液晶の配向が一様に水平になり、結果、着色（透明）状態となる。図３（Ｃ）の水平配向状態に変化するまでの時間は、液晶の粘度などによって異なるが、速いものでは瞬時に変化する。

したがって、着色散乱（遮光）状態と透明状態とを切り替える従来の表示方法では、図３（Ｂ）に示すような着色散乱状態を維持することは困難である。

なお、図３の液晶素子の着色状態で高い吸光度を示すには、一様な水平配向の状態となることが望ましい。図３の液晶素子において、水平配向は水平配向膜によって実現しているため、コレステリック液晶（カイラル剤を添加した液晶を含む）におけるカイラルピッチ長は、セルギャップよりも長くなるように調整する。
つまり、図３の液晶素子では、電極間のギャップ（Ｇ）に対する前記液晶組成物のカイラルピッチ長（Ｐ）の値（Ｐ／Ｇ）を１よりも充分に大きくなるように調整した液晶組成物を適用する。一般的には、（Ｐ／Ｇ）は１．３〜４．０程度である。

また、図３（Ｃ）の水平配向の状態から電圧を印加して、図３（Ａ）の垂直配向に変化させた場合の配向膜近傍の液晶の配向の様子の拡大図を図４に示す。
図４に示すように、配向膜近傍では水平配向膜膜の影響によって完全には垂直に配向していない液晶分子が存在する。その結果、図３（Ａ）の透明状態の表示の際に、近傍の液晶分子の影響で、透明性が低下することが明らかとなった。

上記従来の液晶に対して、図１に示す本発明にかかる液晶素子では、垂直配向膜と、誘電率異方性が正の液晶とを組み合わせる。表示の切り替えを考慮した場合、誘電率異方性（Δε）が正の液晶に、垂直配向膜を組み合わせるという本発明の発想は画期的である。

図１（Ａ）は、電圧を印加したときの液晶の配向を表す模式図であり、図１（Ｂ）は、電圧の印加を止めた直後の液晶の配向を表す模式図であり、図１（Ｃ）は、電圧の印加を止めてから充分に時間が経過したときの液晶の配向を表す模式図である。

図１（Ａ）に示すように、電圧を印加すると、正の誘電率異方性を有する液晶は、電極に対して垂直に配向する。図２には、電圧を印加したときの配向膜近傍の液晶の配向の様子の拡大図を示す。図１の本発明の液晶デバイスでは、垂直配向膜を適用するため、図２に示すように、電極基板近傍の液晶分子も垂直に配向する。したがって、透明状態での透過率が高くなる。

電圧の印加を止めると図１（Ｂ）に示すように液晶の配向が乱れ、部分的な二色性色素の光の吸収と、液晶の屈折率異方性（Δｎ）の影響により、着色散乱状態となる。

ここで、本発明では、前記液晶組成物のカイラルピッチ長（Ｐ）と前記電極間のギャップ（Ｇ）とが、上記式（１）の関係を満たす。つまり、液晶組成物のカイラルカイラルピッチ長（Ｐ）は、電極間のギャップよりも短いため、配向膜の影響を受けて垂直に配向する液晶と、配向膜から充分離れた位置に存在する配向が乱れた液晶とが混在する。その結果、本発明の液晶素子は、着色散乱状態を維持できる。
このように正の誘電率異方性（Δε）を有する液晶に垂直配向膜を組み合わせる場合には、Ｐ／Ｇの値の調整が重要である。

なお、液晶組成物のカイラルピッチ長（Ｐ）が電極間のギャップ（Ｇ）よりも短い液晶素子としては、ケント大学で開発されたコレステリック液晶組成物を適用する素子（米国特許第５，４５３，８６３号明細書）などがある。

ケント大学で開発されたコレステリック液晶組成物は、カイラルピッチ長が極めて短く、いわゆる構造色を呈する。構造色は、特定の波長の光がブラック反射することによって呈される。コレステリック液晶では、光の入射方向で屈折率の差が周期的に変化するので、屈折率の異なる界面で生じるフレネル反射が重なって干渉を起こす。特定の波長の光がブラッグ反射し得るようにカイラルピッチ長を短くすると、構造色を呈するようになる。

図５に、この構造色を呈するコレステリック液晶の配向を表す模式図を示す。図５の液晶素子では、誘電率異方性（Δε）が正の液晶を用いる。

図５のコレステリック液晶では、まず、高電圧を印加して、図５（Ａ）に示すように液晶をすべて垂直に配向させる。この状態からパルスの入力方法を変えて、図５（Ｂ）または図５（Ｃ）の配向状態に切り替える。

図５のコレステリック液晶は、カイラルピッチ長が極めて短く螺旋に回転させる力が強いため、パルスの入力方法によっては、図５（Ｂ）に示すように、螺旋状態を崩さずに垂直に配向させることができる。この液晶が二色性色素を含む場合には、液晶の配向に準じて、二色性色素も螺旋状に配光する。その結果、図５（Ｂ）に示す配向状態では、一部の二色性色素が光を吸収し、色を呈する。

一方、特定の他の方法でパルスを入力すると、図５（Ｃ）に示すように、特定の波長の光がブラッグ反射し得る周期構造体となる。この周期構造体では、屈折率の差が光の入射方法に対して周期的に変化し、構造色を呈する。

つまり、図５のコレステリック液晶に二色性色素を添加すると、透明状態に切り替えることができなくなる。よって、図５のコレステリック液晶では、二色性色素を適用することがありえない。
また、構造色を呈するためのカイラルピッチ長は、本発明に係る下限のピッチ長に比べて短い。
更に、図５のコレステリック液晶を用いた液晶素子は、透明状態と構造色との表示の切り替えを行うものであり、本発明のように、着色散乱状態と透明状態とを切り替えることを想定するものではない。

更に以下では、本発明の液晶デバイスに用いる材料について詳細に説明する。

＜垂直配向膜＞
本発明の液晶デバイスでは、配向膜が付設され、その配向膜は垂直配向膜である。
配向膜としては、ポリイミド、ポリアミック酸若しくはこれらの混合物、又はシランカップリング剤が好ましく、ポリイミド、ポリアミック酸又はこれらの混合物を用いることが、配向能力、耐久性、絶縁性観点から好ましい。

配向膜はラビング処理を行っても行わなくてもよく、好ましくは、ラビング処理を行った配向膜である。
垂直配向膜の例を以下に示す。

（１）長鎖アルキル基（好ましくは、炭素数１２以上、特許第３１１７１０３号明細書）、フルオロアルキル基、ステロイド骨格（特許第２８９３６７１号明細書）、３環性液晶類似基（特開２００４−６７５８９号公報）などを側鎖成分として含むポリイミドやポリアミック酸、それらの混合物からなる配向膜である。
これら化合物の具体例としては、ＳＥ１２１１、ＳＥ５３００、ＳＥ５６１１（日産化学工業株式会社製）、ＪＡＬＳ−２０９６、ＡＬ６０６０１、ＪＡＬＳ−２１４６（ＪＳＲ株式会社製）、ＰＩＡ−Ｘ６６０（チッソ株式会社製）などの市販の垂直配向膜（ＶＡモードＬＣＤ用）を挙げることができる。

（２）長鎖アルキル基（炭素数１２以上）、長鎖フルオロアルキル基を含むシランカップリング剤（シラノール）からなる配向膜である。
シランカップリング剤の具体例としては、Ｎ−オクタデシルトリメトキシ（エトキシ）シラン、Ｎ−ヘキサデシルトリメトキシ（エトキシ）シラン、Ｎ−オクチルトリメトキシ（エトキシ）シラン、Ｎ−ドデシルトリメトキシ（エトキシ）シラン、トリフルオロプロピルトリメトキシ（エトキシ、クロロ）シラン、ヘプタフルオロプロピルトリメトキシ（エトキシ、クロロ）シランなどが挙げられる。

着色散乱状態を長時間維持するには長鎖アルキル基（炭素数１２以上）、長鎖フルオロアルキル基を有する配向膜を適用することが好ましい。

液晶素子において、配向膜の垂直配向性は、以下の方法で確認することができる。
透明電極上に配向膜を塗布/焼成したののち、球状スペーサー（プラスチック、シリカ）とシール剤を用いて、テスト用の液晶セルを作製する。この液晶セルに、カイラル剤を含まないネマチック液晶を注入し、偏光顕微鏡（クロスニコル）で液晶セルを観察する。液晶の配向が観察されない場合には、配向膜が垂直配向性を有していると判断できる。

＜液晶組成物＞
本発明の液晶デバイスは、液晶組成物を含む液晶層が、垂直配向膜を付した一対の電極間に設けられ、その液晶組成物は、正の誘電率異方性の液晶と、二色性色素と、カイラル剤と、を含有する。

（液晶）
本発明にかかる液晶組成物に使用可能な液晶は、電界の作用により、その配向状態を変化させ、二色性色素の配向状態を制御する機能を有する化合物と定義される。
本発明にかかる液晶（以下「ホスト液晶」と称する場合がある）は、誘電率異方性（Δε）が正を示し、二色性色素と共存しうるものであれば特に制限はないが、ネマチック相を示す液晶化合物が好ましい。ネマチック相を示す液晶化合物とは、２５℃においてネマチック相を示す液晶をいう。
ネマチック液晶を適用すると、コレステリック液晶やスメクチック液晶に比べて、配列状態の変化に必要な電圧が低くなる。さらに、カイラル剤と組み合わせた場合に螺旋構造を形成しやすく、表示性能が向上するという利点がある。

液晶の誘電率異方性（Δε）は、大きくなるほどしきい値電圧が小さくなるため、消費電力の削減に好適である。したがって、好ましい誘電率異方性（Δε）は１０以上であり、より好ましくは２０以上である。
ここでいう誘電率異方性（Δε）とは、液晶分子の長軸方向の誘電率（ε‖）と液晶分子の短軸方向の誘電率（ε⊥）との差として定義される。

Δε ＝ ε‖ − ε⊥

本発明に用いるネマチック液晶の屈折率異方性（Δｎ）は、大きいものが好ましい。ランダムなフォーカルコニック状態に基づく散乱状態ではネマチック液晶のΔｎが大きいほど散乱強度が高くなり、表示性能が向上するためである。

ここでいう屈折率異方性（Δｎ）とは、液晶分子の長軸方向の屈折率（ｎ‖）と液晶分子の短軸方向の屈折率（ｎ⊥）との差として定義される。
Δｎ ＝ ｎ‖ − ｎ⊥

現実的な屈折率異方性（Δｎ）の範囲としては、０．０５以上０．４以下程度であり、液晶の耐久性を考慮すれば、屈折率異方性（Δｎ）は０．８以上０．２５以下程度である。

ネマチック液晶化合物の具体例としては、アゾメチン化合物、シアノビフェニル化合物、シアノフェニルエステル、フェニルエステル、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル、フェニルシクロヘキサン、フェニルピリミジン、フェニルジオキサン、トラン系化合物、アルケニルシクロヘキシルベンゾニトリルなどが挙げられる。「液晶デバイスハンドブック」（日本学術振興会第１４２委員会編、日刊工業新聞社、１９８９年）の第１５４〜１９２頁及び第７１５〜７２２頁に記載の液晶化合物を用いることができる。

例えば、Ｍｅｒｃｋ社の液晶Ｍｅｒｃｋ社の液晶（Ｅ７、Ｅ１００、ＺＬＩ−１１３２、１５６５、３７００、３９２６、４７９２、ＭＬＣ−６０６７−０００、６２６７、６２８４、６２８７、６２８８、６４０６、６４２２、６４２３、６４２５、６４３５、６４３７、６４８１、６４８６、６４９２、６４９９、６６２９、６６３３、６６５７−０００、６８２８、６８４４−０００、６８４８−０００、６８７３−０００、６８７３−１００、６８９３−０００、６８９３−１００、７００１、７００３、７０１８、７０２０、７０２１−０００、７０２１−１００、７０２２−０００、７０２２−１００、７０２３、７７００、７８００、９０００−０００、９３００−０００、１２０００−０００、１３８００−０００、１３８００−１００、１３９００−０００、１３９００−１００、１５９００−０００、１５９００−１００、１６０００−０００、１６０００−１００、１１４０００−０００、１１４０００−１００、１１６０００−０００、１１６０００−１００など）、チッソ社の液晶（ＬＩＸＯＮ５０３６ｘｘ、５０３７ｘｘ、５０３９ｘｘ、５０４０ｘｘ、５０４１ｘｘなど）、旭電化社の液晶（ＨＡ−１１７５７、ＣＡ−３２１５０など）が挙げられる。

本発明にかかる液晶組成物では、屈折率異方性（Δｎ）を上げて散乱を強くし、または粘度を高めて散乱状態を維持しやすくするなどの観点から、４つの環を有する液晶性化合物（４環性液晶）を用いることが好ましい。更に、４つの環を有する液晶性化合物では、液晶性を示す転移温度が高くなる。

４つの環を有する液晶性化合物としては、下記一般式（Ｉ）で表される化合物であることが好適である。

一般式（Ｉ）： Ｔ^１−Ｄ^１−（Ｌ^１）_ａ−Ｄ^２−（Ｌ^２）_ｂ−Ｄ^３−（Ｌ^３）_ｃ−Ｄ^４−Ｔ^２

一般式（Ｉ）中、Ｄ^１〜Ｄ^４は、各々独立にアリーレン基、ヘテロアリーレン基又は２価の環状脂肪族炭化水素基を表す。Ｌ^１〜Ｌ^３は２価の連結基を表す。Ｔ^１は、アルキル基、アルコキシ基を表す。Ｔ^２は、アルキル基、シアノ基、ハロゲン原子、ニトロ基、パーフルオロアルコキシ基、パーフルオロアルキル基を表す。ａ〜ｃは各々独立に０〜３の整数を表す。

Ｄ^１〜Ｄ^４で表されるアリーレン基としては、好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１０のアリーレン基である。好ましいアリーレン基の具体例を挙げると、フェニレン基及びナフタレン基であり、例えば、１，４−フェニレン基、ナフタレン−２，６−ジイル基、テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基が挙げられる。

Ｄ^１〜Ｄ^４で表されるヘテロアリーレン基としては、好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数２〜９のヘテロアリーレン基である。好ましいヘテロアリーレン基の具体例には、ピリジン環、キノリン環、イソキノリン環、ピリミジン環、ピラジン環、チオフェン環、フラン環、オキサゾール環、チアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環及びトリアゾール環からなる基、及びこれらが縮環して形成される縮環の２個の炭素原子から水素をそれぞれ１個ずつ除いて得られるヘテロアリーレン基が含まれる。

Ｄ^１〜Ｄ^４で表される２価の環状脂肪族炭化水素基としては、好ましくは炭素数３〜２０、より好ましくは炭素数４〜１２の２価の環状脂肪族炭化水素基である。好ましい２価の環状脂肪族炭化水素基の具体例は、シクロヘキサンジイル、デカヒドロナフタレンジイルであり、より好ましくはシクロヘキサン−１，４−ジイル基、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基である。

Ｄ^１〜Ｄ^４は、各々独立に、同一の置換基を有していても、異なる置換基を有していても、或いは、無置換であってもよい。
これらの置換基としては、下記の置換基群Ｖが挙げられる。

（置換基群Ｖ）
ハロゲン原子（例えば塩素、臭素、沃素、フッ素）、メルカプト基、シアノ基、カルボキシル基、リン酸基、スルホ基、ヒドロキシ基、炭素数１〜１０、好ましくは炭素数２〜８、更に好ましくは炭素数２〜５のカルバモイル基（例えばメチルカルバモイル、エチルカルバモイル、モルホリノカルボニル）、炭素数０〜１０、好ましくは炭素数２〜８、更に好ましくは炭素数２〜５のスルファモイル基（例えばメチルスルファモイル、エチルスルファモイル、ピペリジノスルフォニル）、ニトロ基、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜８のアルコキシ基（例えばメトキシ、エトキシ、２−メトキシエトキシ、２−フェニルエトキシ）、炭素数６〜２０、好ましくは炭素数６〜１２、更に好ましくは炭素数６〜１０のアリールオキシ基（例えばフェノキシ、ｐ−メチルフェノキシ、ｐ−クロロフェノキシ、ナフトキシ）、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数２〜１２、更に好ましくは炭素数２〜８のアシル基（例えばアセチル、ベンゾイル、トリクロロアセチル）、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数２〜１２、更に好ましくは炭素数２〜８のアシルオキシ基（例えばアセチルオキシ、ベンゾイルオキシ）、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数２〜１２、更に好ましくは炭素数２〜８のアシルアミノ基（例えばアセチルアミノ）、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜８のスルホニル基（例えばメタンスルホニル、エタンスルホニル、ベンゼンスルホニル）、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜８のスルフィニル基（例えばメタンスルフィニル、エタンスルフィニル、ベンゼンスルフィニル）、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１２、更に好ましくは炭素数１〜８の置換又は無置換のアミノ基（例えばアミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ベンジルアミノ、アニリノ、ジフェニルアミノ、４−メチルフェニルアミノ、４−エチルフェニルアミノ、３−ｎ−プロピルフェニルアミノ、４−ｎ−プロピルフェニルアミノ、３−ｎ−ブチルフェニルアミノ、４−ｎ−ブチルフェニルアミノ、３−ｎ−ペンチルフェニルアミノ、４−ｎ−ペンチルフェニルアミノ、３−トリフルオロメチルフェニルアミノ、４−トリフルオロメチルフェニルアミノ、２−ピリジルアミノ、３−ピリジルアミノ、２−チアゾリルアミノ、２−オキサゾリルアミノ、Ｎ，Ｎ−メチルフェニルアミノ、Ｎ，Ｎ−エチルフェニルアミノ）、炭素数０〜１５、好ましくは炭素数３〜１０、更に好ましくは炭素数３〜６のアンモニウム基（例えばトリメチルアンモニウム、トリエチルアンモニウム）、炭素数０〜１５、好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜６のヒドラジノ基（例えばトリメチルヒドラジノ基）、炭素数１〜１５、好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜６のウレイド基（例えばウレイド基、Ｎ，Ｎ−ジメチルウレイド基）、炭素数１〜１５、好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜６のイミド基（例えばスクシンイミド基）、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１２、更に好ましくは炭素数１〜８のアルキルチオ基（例えばメチルチオ、エチルチオ、プロピルチオ）、炭素数６〜８０、好ましくは炭素数６〜４０、更に好ましくは炭素数６〜３０のアリールチオ基（例えばフェニルチオ、ｐ−メチルフェニルチオ、ｐ−クロロフェニルチオ、２−ピリジルチオ、１−ナフチルチオ、２−ナフチルチオ、４−プロピルシクロヘキシル−４’−ビフェニルチオ、４−ブチルシクロヘキシル−４’−ビフェニルチオ、４−ペンチルシクロヘキシル−４’−ビフェニルチオ、４−プロピルフェニル−２−エチニル−４’−ビフェニルチオ）、炭素数１〜８０、好ましくは炭素数１〜４０、更に好ましくは炭素数１〜３０のヘテロアリールチオ基（例えば２−ピリジルチオ、３−ピリジルチオ、４−ピリジルチオ、２−キノリルチオ、２−フリルチオ、２−ピロリルチオ）、炭素数２〜２０、好ましくは炭素数２〜１２、更に好ましくは炭素数２〜８のアルコキシカルボニル基（例えばメトキシカルボニル、エトキシカルボニル、２−ベンジルオキシカルボニル）、炭素数６〜２０、好ましくは炭素数６〜１２、更に好ましくは炭素数６〜１０のアリーロキシカルボニル基（例えばフェノキシカルボニル）、炭素数１〜１８、好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜５の無置換アルキル基（例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル）、炭素数１〜１８、好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜５の置換アルキル基｛例えばヒドロキシメチル、トリフルオロメチル、ベンジル、カルボキシエチル、エトキシカルボニルメチル、アセチルアミノメチル、またここでは炭素数２〜１８、好ましくは炭素数３〜１０、更に好ましくは炭素数３〜５の不飽和炭化水素基（例えばビニル基、エチニル基１−シクロヘキセニル基、ベンジリジン基、ベンジリデン基）も置換アルキル基に含まれることにする｝、炭素数６〜２０、好ましくは炭素数６〜１５、更に好ましくは炭素数６〜１０の置換又は無置換のアリール基（例えばフェニル、ナフチル、ｐ−カルボキシフェニル、ｐ−ニトロフェニル、３，５−ジクロロフェニル、ｐ−シアノフェニル、ｍ−フルオロフェニル、ｐ−トリル、４−プロピルシクロヘキシル−４’−ビフェニル、４−ブチルシクロヘキシル−４’−ビフェニル、４−ペンチルシクロヘキシル−４’−ビフェニル、４−プロピルフェニル−２−エチニル−４’−ビフェニル）、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数２〜１０、更に好ましくは炭素数４〜６の置換又は無置換のヘテロアリール基（例えばピリジル、５−メチルピリジル、チエニル、フリル、モルホリノ、テトラヒドロフルフリル）。

これら置換基群Ｖはベンゼン環やナフタレン環が縮合した構造となることもできる。さらに、これらの置換基上にさらに此処までに説明したＶの説明で示した置換基が置換していてもよい。

置換基群Ｖの中でも、Ｄ^１〜Ｄ^４の表す２価のアリーレン基、２価のヘテロアリーレン基及び２価の環状脂肪族炭化水素基の置換基として好ましくは、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基である。

一般式（Ｉ）中、Ｌ^１〜Ｌ^３は２価の連結基を表す。好ましくは、アルカンジイル基、アルケニレン基、アルキニレン基、エーテル基、エステル基（−ＣＯＯ−，−ＯＣＯ−）、カルボニル基、アゾメチン基（−Ｃ＝Ｎ−，−Ｎ＝Ｃ−）、アゾ基、アゾキシ基、アルキレンオキシ基であり、より好ましくは、エステル基、アゾメチン基である。

一般式（Ｉ）中、Ｔ^１は、アルキル基、アルコキシ基を表す。Ｔ^１として好ましくは、炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数３〜２０、更に好ましくは炭素数３〜１０のアルキル基（例えば、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ノニル基などをあげることができる）；炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、更に好ましくは炭素数１〜１０のアルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロピルオキシ基、ｎ−ブチルオキシ基、ｎ−ペンチルオキシ基、ｎ−ヘキシルオキシ基、ｎ−オクチルオキシ基などをあげることができる）である。

一般式（Ｉ）中のＴ^１で表される置換基は、更に置換基を有していてもいなくてもよく、このような置換基としては、上記置換基群Ｖが挙げられる。

一般式（Ｉ）中、Ｔ^２は、アルキル基、シアノ基、ハロゲン原子、ニトロ基、パーフルオロアルコキシ基、パーフルオロアルキル基を表し、Ｔ^２として好ましくは、アルキル基、シアノ基、ハロゲン原子である。

一般式（Ｉ）中のＴ^２で表される置換基は、更に置換基を有していてもいなくてもよく、このような置換基としては、上記置換基群Ｖが挙げられる。

一般式（Ｉ）中、ａ〜ｃは各々独立に０〜３の整数を表し、好ましくは０又は１である。

以下に、本発明で適用し得るネマチック液晶化合物の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。

上記具体例化合物中、Ｒ、Ｒ’は任意の官能基を表し、好ましくはそれぞれＴ^１及びＴ^２を表す。

上記具体例化合物中、Ｒ、Ｒ’は任意の官能基を表し、好ましくはそれぞれＴ^１及びＴ^２を表す。

４つの環を有する液晶性化合物の具体例としては、例えば、NKV-3-159-3、NKV-3-162-3、NKV-3-162−4、NKV-3-162−5（関東化学製）などを挙げることができる。

また、垂直配向膜を用いても着色散乱状態を長く維持できる液晶としては、シアノ基を有する液晶化合物（シアノビフェニル等）に４環性液晶化合物を混合するなどが好ましい。
（カイラル剤）
本発明に使用可能なカイラル剤は、例えば「液晶デバイスハンドブック」（日本学術振興会第１４２委員会編、日刊工業新聞社、１９８９年）の第１９９〜２０２頁に記載のＴＮ、ＳＴＮ用カイラル剤が挙げられる。
カイラル剤を添加すると、コレステリック液晶相を形成し、ネマチック液晶に溶解した二色性色素がらせん状に配列されることになる。よって、互いに直交する直線偏光に関して、両方の偏光を吸収することができるため、着色状態における光の吸収量が増加するので好適である。一方、一軸配向されたネマチック液晶層を用いた場合には、光は理論上半分しか吸収されないこととなる。

カイラル剤の添加量は、前記式（１）を満たすように、セルギャップとの関係で適宜調整する。
具体的には、液晶組成物中、０．１〜３０質量％であることが好ましく、０．５〜２０質量％であることがより好ましく、１〜１０質量％であることが更に好ましい。３０質量％よりも多い場合、可視域に選択反射を示す場合があり調光性能が低下する、あるいは、カイラル剤がホスト液晶から析出しやすくなる場合がある。
カイラル剤は複数種類使用してもよい。とくに、カイラルピッチの温度依存性が正のものと負のものとを組み合わせ使用することで、カイラルピッチの温度依存性が小さくなる場合が好ましい。

以下に本発明に用いられるカイラル剤の具体例を示す。

本発明において、液晶の低粘性化の観点から、カイラル剤としては、前記カイラル剤１、カイラル剤４、カイラル剤１８を用いることが好ましい。
あるいは、Ｒ−１０１１、Ｓ−１０１１、Ｒ−２０１１、Ｓ−２０１１、Ｒ−８１１、Ｓ−８１１、ＣＢ−１５（メルク社製品名）、ＣＮＬ−６１１Ｌ、ＣＮＬ−６１７Ｌ、ＣＮＬ−６５９Ｒ（アデカ社製品名）などの市販のカイラル剤を用いてもよい。

（二色性色素）
本発明において、二色性色素は、液晶中に溶解し、光を吸収する機能を有する化合物と定義される。本発明にかかる二色性色素としては、吸収極大ならびに吸収帯に関しては、いかなるものであってもよいが、４００ｎｍ〜６８０ｎｍの可視域に吸収を有するものであることが好ましく、イエロー域（Ｙ）、マゼンタ域（Ｍ）、あるいはシアン域（Ｃ）に吸収極大を有する場合がより好ましい。
二色性色素は２種類以上を用いてもよく、Ｙ、Ｍ、Ｃに吸収極大を有する二色性色素の混合物を用いるのが好ましい。イエロー色素、マゼンタ色素ならびにシアン色素を混合することによるフルカラー化表示を行う方法については、「カラーケミストリー」（とき田澄男著、丸善、１９８２年）に詳しい。ここでいう、イエロー域とは、４３０〜４９０ｎｍの範囲、マゼンタ域とは、５００〜５８０ｎｍの範囲、シアン域とは６００〜７００ｎｍの範囲である。

次に、本発明の二色性色素に用いられる発色団について説明する。
前記二色性色素の発色団はいかなるものであってもよいが、例えば、アゾ色素、アントラキノン色素、ペリレン色素、メロシアニン色素、アゾメチン色素、フタロペリレン色素、インジゴ色素、アズレン色素、ジオキサジン色素、ポリチオフェン色素、フェノキサジン色素などが挙げられる。好ましくはアゾ色素、アントラキノン色素、フェノキサジン色素であり、特に好ましくはアントラキノン色素、フェノキサゾン色素（フェノキサジン−３−オン）である。

アゾ色素はモノアゾ色素、ビスアゾ色素、トリスアゾ色素、テトラキスアゾ色素、ペンタキスアゾ色素などいかなるものであってもよいが、好ましくはモノアゾ色素、ビスアゾ色素、トリスアゾ色素である。
アゾ色素に含まれる環構造としては芳香族基（ベンゼン環、ナフタレン環など）のほかにも複素環（キノリン環、ピリジン環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリミジン環など）であってもよい。

アントラキノン色素の置換基としては、酸素原子、硫黄原子又は窒素原子を含むものが好ましく、例えば、アルコキシ、アリーロキシ、アルキルチオ、アリールチオ、アルキルアミノ、アリールアミノ基である。該置換基の置換数はいかなる数であってもよいが、ジ置換、トリ置換、テトラキス置換が好ましく、特に好ましくはジ置換、トリ置換である。該置換基の置換位置はいかなる場所であってもよいが、好ましくは１，４位ジ置換、１，５位ジ置換、１，４，５位トリ置換、１，２，４位トリ置換、１，２，５位トリ置換、１，２，４，５位テトラ置換、１，２，５，６位テトラ置換構造である。

フェノキサゾン色素（フェノキサジン−３−オン）の置換基としては、酸素原子、硫黄原子又は窒素原子を含むものが好ましく、例えば、アルコキシ、アリーロキシ、アルキルチオ、アリールチオ、アルキルアミノ、アリールアミノ基である。

本発明の液晶デバイスに用いられる二色性色素は、少なくとも１つの下記一般式（１）で表される置換基を有することが、ネマチック液晶への高い溶解性と高いオーダーパラメーターを両立するという観点から好ましい。

一般式（１）： −（Ｈｅｔ）_ｊ−｛（Ｂ^１）_ｐ−（Ｑ^１）_ｑ−（Ｂ^２）_ｒ｝_ｎ−Ｃ^１

式中、Ｈｅｔは酸素原子又は硫黄原子であり、Ｂ^１及びＢ^２は、各々独立に、アリーレン基、ヘテロアリーレン基又は２価の環状脂肪族炭化水素基を表し、Ｑ^１は２価の連結基を表し、Ｃ^１はアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基又はアシルオキシ基を表し、ｊは０又は１を表し、ｐ、ｑ及びｒは、各々独立に０〜５の整数を表し、ｎは１〜３の整数を表し、（ｐ＋ｒ）×ｎは３〜１０の整数であり、ｐ、ｑ及びｒがそれぞれ２以上のとき、２以上のＢ^１、Ｑ^１及びＢ^２はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、ｎが２以上のとき、２以上の｛（Ｂ^１）_ｐ−（Ｑ^１）_ｑ−（Ｂ^２）_ｒ｝は、それぞれ、同一でも異なっていてもよい。

Ｈｅｔは酸素原子又は硫黄原子であり、特に好ましくは硫黄原子である。
Ｂ^１及びＢ^２は、各々独立にアリーレン基、ヘテロアリーレン基又は２価の環状脂肪族炭化水素基を表し、いずれも置換基を有していてもいなくてもよい。

Ｂ^１及びＢ^２で表されるアリーレン基としては、好ましくは炭素数６〜２０のアリーレン基であり、より好ましくは炭素数６〜１０のアリーレン基である。好ましいアリーレン基の具体例を挙げると、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環の基である。特に好ましくは、ベンゼン環、置換ベンゼン環の基であり、さらに好ましくは１、４−フェニレン基である。
Ｂ^１及びＢ^２で表されるヘテロアリーレン基としては、好ましくは炭素数１〜２０のヘテロアリーレン基であり、より好ましくは炭素数２〜９のヘテロアリーレン基である。好ましいヘテロアリーレン基の具体例は、ピリジン環、キノリン環、イソキノリン環、ピリミジン環、ピラジン環、チオフェン環、フラン環、オキサゾール環、チアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環及びトリアゾール環からなる基、及びこれらが縮環して形成される縮環ヘテロアリーレン基である。
Ｂ^１及びＢ^２の表す２価の環状脂肪族炭化水素基としては、好ましくは、炭素数３〜２０、より好ましくは炭素数４〜１０の２価の環状脂肪族炭化水素基である。好ましい２価の環状脂肪族炭化水素基としては、シクロヘキサンジイル、シクロペンタンジイルであり、より好ましくはシクロヘキサン−１，２−ジイル基、シクロヘキサン−１，３−ジイル基、シクロヘキサン−１，４−ジイル基、シクロペンタンー１，３−ジイル基であり、特に好ましくは、（Ｅ）−シクロヘキサン−１、４−ジイル基である。

Ｂ^１及びＢ^２の表す２価のアリーレン基、ヘテロアリーレン基及び２価の環状脂肪族炭化水素基は、さらに置換基を有していてもよく、置換基としては、前記置換基群Ｖが挙げられる。

置換基群Ｖとして好ましいものは、上述のアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子、アミノ基、置換アミノ基、ヒドロキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基であり、更に好ましくは、アルキル基、アリール基、ハロゲン原子である。

Ｑ^１は２価の連結基を表す。好ましくは、炭素原子、窒素原子、硫黄原子及び酸素原子から選ばれる少なくとも１種の原子から構成される原子団からなる連結基である。Ｑ^１が表す２価の連結基としては、好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０のアルキレン基（例えば、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、シクロヘキシル−１，４−ジイル）、好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１０のアルケニレン基（例えば、エテニレン）、好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１０のアルキニレン基（例えば、エチニレン）、アミド基、エーテル基、エルテル基、スルホアミド基、スルホン酸エステル基、ウレイド基、スルホニル基、スルフィニル基、チオエーテル基、カルボニル基、−ＮＲ−基（ここで、Ｒは水素原子、アルキル基、又はアリール基を表し、Ｒで表されるアルキル基としては、好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは１〜１０のアルキル基であり、Ｒで表されるアリール基としては、好ましくは炭素数６〜１４、より好ましくは６〜１０のアリール基である。）、アゾ基、アゾキシ基、複素環２価基（好ましくは、炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数４〜１０の複素環２価基であり、例えば、ピペラジン−１，４−ジイル基である。）を１つ又はそれ以上組み合わせて構成される炭素数０〜６０の２価の連結基が挙げられる。

Ｑ^１の表す２価の連結基として、好ましくは、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、エーテル基、チオエーテル基、アミド基、エステル基、カルボニル基、及びそれらを組み合わせた基である。
Ｑ^１はさらに置換基を有していてもよく、置換基としては上記置換基群Ｖが挙げられる。

Ｃ^１はアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基又はアシルオキシ基を表す。Ｃ^１が表すアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基又はアシルオキシ基には、置換基を有するそれぞれの基も含むものとする。
Ｃ^１は好ましくは、炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜１２、更に好ましくは炭素数１〜８のアルキル及びシクロアルキル基（例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル、ｔ−ブチル、ｉ−ブチル、ｓ−ブチル、ペンチル、ｔ−ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、シクロヘキシル、４−メチルシクロヘキシル、４−エチルシクロヘキシル、４−プロピルシクロヘキシル、４−ブチルシクロヘキシル、４−ペンチルシクロヘキシル、ヒドロキシメチル、トリフルオロメチル、ベンジル）、炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜８のアルコキシ基（例えばメトキシ、エトキシ、２−メトキシエトキシ、２−フェニルエトキシ）、炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、更に好ましくは炭素数２〜８のアシルオキシ基（例えばアセチルオキシ、ベンゾイルオキシ）、炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜１２、更に好ましくは炭素数１〜８のアシル基（例えばアセチル、ホルミル基、ピバロイル、２−クロロアセチル、ステアロイル、ベンゾイル、ｐ−ｎ−オクチルオキシフェニルカルボニル）、又は炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、更に好ましくは炭素数２〜８のアルコキシカルボニル基（例えばメトキシカルボニル、エトキシカルボニル、２−ベンジルオキシカルボニル）を表す。

Ｃ^１は特に好ましくは、アルキル基又はアルコキシ基であり、さらに好ましくは、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基又はトリフルオロメトキシ基である。

Ｃ^１はさらに置換基を有していてもよく、置換基としては上記置換基群Ｖが挙げられる。
Ｃ^１で表されるアルキル基の置換基としては、置換基群Ｖのうち、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシ基、カルバモイル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロアリールチオ基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基であることが好ましい。

Ｃ^１で表されるシクロアルキル基の置換基は、置換基群Ｖのうち、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシ基、カルバモイル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロアリールチオ基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基、アルキル基であることが好ましい。

Ｃ^１で表されるアルコキシ基の置換基は、置換基群Ｖのうち、ハロゲン原子（特にフッ素原子）、シアノ基、ヒドロキシ基、カルバモイル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロアリールチオ基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基であることが好ましい。

Ｃ^１で表されるアルコキシカルボニル基の置換基は、置換基群Ｖのうち、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシ基、カルバモイル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロアリールチオ基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基であることが好ましい。

Ｃ^１で表されるアシル基の置換基は、置換基群Ｖのうち、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシ基、カルバモイル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロアリールチオ基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基であることが好ましい。

Ｃ^１で表されるアシルオキシ基の置換基は、置換基群Ｖのうち、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシ基、カルバモイル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロアリールチオ基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基であることが好ましい。

ｊは０又は１を表し、好ましくは０である。
ｐ、ｑ及びｒは各々０〜５の数を表し、ｎは１〜３の数を表し、Ｂ^１及びＢ^２で表される基の総数、すなわち（ｐ＋ｒ）×ｎは、３〜１０の整数であり、より好ましくは３〜５の整数である。なお、ｐ、ｑ、又はｒが２以上のとき、２以上のＢ^１、Ｑ^１及びＢ^２はそれぞれ同一であっても異なっていてもよく、ｎが２以上のとき、２以上の｛（Ｂ^１）_ｐ−（Ｑ^１）_ｑ−（Ｂ^２）_ｒ｝は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。

好ましいｐ、ｑ、ｒ及びｎの組み合わせを以下に記す。
（ｉ） ｐ＝３、ｑ＝０、ｒ＝０、ｎ＝１
（ｉｉ） ｐ＝４、ｑ＝０、ｒ＝０、ｎ＝１
（ｉｉｉ） ｐ＝５、ｑ＝０、ｒ＝０、ｎ＝１
（ｉｖ） ｐ＝２、ｑ＝０、ｒ＝１、ｎ＝１
（ｖ） ｐ＝２、ｑ＝１、ｒ＝１、ｎ＝１
（ｖｉ） ｐ＝１、ｑ＝１、ｒ＝２、ｎ＝１
（ｖｉｉ） ｐ＝３、ｑ＝１、ｒ＝１、ｎ＝１
（ｖｉｉｉ） ｐ＝２、ｑ＝０、ｒ＝２、ｎ＝１
（ｉｘ） ｐ＝１、ｑ＝１、ｒ＝１、ｎ＝２
（ｘ） ｐ＝２、ｑ＝１、ｒ＝１、ｎ＝２

特に好ましくは、（ｉ）ｐ＝３、ｑ＝０、ｒ＝０、ｎ＝１；（ｖｉ） ｐ＝１、ｑ＝１、ｒ＝２、ｎ＝１；（ｉｖ）ｐ＝２、ｑ＝０、ｒ＝１、ｎ＝１；及び（ｖ）ｐ＝２、ｑ＝１、ｒ＝１、ｎ＝１；の組み合わせである。

なお、−｛（Ｂ^１）_ｐ−（Ｑ^１）_ｑ−（Ｂ^２）_ｒ｝_ｎ−Ｃ^１としては、液晶性を示す部分構造を含むことが好ましい。ここでいう液晶とは、いかなるフェーズであってもよいが、好ましくはネマチック液晶、スメクチック液晶、ディスコティック液晶であり、特に好ましくは、ネマチック液晶である。

−｛（Ｂ^１）_ｐ−（Ｑ^１）_ｑ−（Ｂ^２）_ｒ｝_ｎ−Ｃ^１の具体例を以下に示すが、本発明はこれに限定されるものではない（下記化学式中、波線は連結位置を表す）。

本発明に用いられる二色性色素は、−｛（Ｂ^１）_ｐ−（Ｑ^１）_ｑ−（Ｂ^２）_ｒ｝_ｎ−Ｃ^１で表される置換基を１以上有しているのが好ましく、１〜８個有しているのがより好ましく、１〜４個有しているのがさらに好ましく、特に好ましくは１又は２個有している場合である。

前記一般式（１）で表される置換基の好ましい構造は、下記の組み合わせである。
〔１〕 Ｈｅｔが硫黄原子であり、Ｂ^１がアリール基又はヘテロアリール基を表し、Ｂ^２がシクロヘキサン−１，４−ジイル基を表し、Ｃ^１がアルキル基を表し、ｊ＝１、ｐ＝２、ｑ＝０、ｒ＝１及びｎ＝１を表す構造。
〔２〕 Ｈｅｔが硫黄原子であり、Ｂ^１がアリール基又はヘテロアリール基を表し、Ｂ^２がシクロヘキサン−１，４−ジイル基を表し、Ｃ^１がアルキル基を表し、ｊ＝１、ｐ＝１、ｑ＝０、ｒ＝２及びｎ＝１を表す構造。

特に好ましい構造は、
〔Ｉ〕 Ｈｅｔが硫黄原子を表し、Ｂ^１が１，４−フェニレン基を表し、Ｂ^２がトランス−シクロヘキシル基を表し、Ｃ^１がアルキル基（好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基又はヘキシル基）を表し、ｊ＝１、ｐ＝２、ｑ＝０、ｒ＝１及びｎ＝１である下記一般式（ａ−１）で表される構造、
〔ＩＩ〕 Ｈｅｔが硫黄原子を表し、Ｂ^１が１，４−フェニレン基を表し、Ｂ^２がトランス−シクロヘキサン−１，４−ジイル基を表し、Ｃ^１がアルキル基（好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基又はヘキシル基）を表し、ｊ＝１、ｐ＝１、ｑ＝０、ｒ＝２及びｎ＝１である下記一般式（ａ−２）で表される構造、
である。
〔III〕 Ｈｅｔが硫黄原子を表し、Ｂ^１が１，４−フェニレン基を表し、Ｑ^１がエーテル基Ａを表し、Ｂ^２がトランス−シクロヘキシル基を表し、Ｃ^１がアルキル基Ｒ（好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基又はヘキシル基）を表し、ｊ＝１、ｐ＝２、ｑ＝１、ｒ＝１及びｎ＝１である下記一般式（ａ−３）で表される構造。

前記一般式（ａ−１）〜（ａ−３）中、Ｒ^ａ１〜Ｒ^ａ２０は各々独立に、水素原子又は置換基を表す。該置換基としては、前述の置換基群Ｖから選ばれる置換基が挙げられる。
Ｒ^ａ１〜Ｒ^ａ２０は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子（特にフッ素原子）、アルキル基、アリール基、アルコキシ基であるのが好ましい。Ｒ^ａ１〜Ｒ^ａ２０で表されるアルキル基、アリール基、及びアルコキシ基のうち、好ましいものは、前述の置換基群Ｖに記載のアルキル基、アリール基、及びアルコキシ基と同義である。

前記一般式（ａ−１）及び（ａ−２）中、Ｃ^ａ１及びＣ^ａ２は各々独立してアルキル基を表し、好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０のアルキル基である。特に好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基又はノニル基を表す。

前記一般式（ａ−１）及び（ａ−２）のうち、前記一般式（１）で表される置換基としては、特に、Ｃ^ａ１及びＣ^ａ２が炭素数３から１０の長鎖アルキル基の場合が、ホスト液晶への溶解性が向上し、着色状態における光吸収量が増加するため液晶デバイスに好適である。この理由は明らかとなっていないが、ホスト液晶との相溶性が向上するためではないかと推測される。

前記一般式（ａ−３）中、エーテル基Ａは、エーテル基（−Ｏ−）、又はエーテル基とアルキレン基との組み合わせ（−Ｏ−Ｃ_ｎＨ_２ｎ−，−Ｃ_ｎＨ_２ｎ−Ｏ−，−Ｃ_ｎＨ_２ｎ−Ｏ−Ｃ_ｎＨ_２ｎ−）であり、好ましくは、−Ｏ−Ｃ_ｎＨ_２ｎ−であり、より好ましくは−Ｏ−ＣＨ_２−である。

アゾ色素はモノアゾ色素、ビスアゾ色素、トリスアゾ色素、テトラキスアゾ色素、ペンタキスアゾ色素などいかなるものであってもよいが、好ましくはモノアゾ色素、ビスアゾ色素、トリスアゾ色素である。
アゾ色素に含まれる環構造としては芳香族環（ベンゼン環、ナフタレン環など）のほかヘテロ環（キノリン環、ピリジン環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリミジン環など）であってもよい。

アントラキノン色素の置換基としては、酸素原子、硫黄原子又は窒素原子を含むものが好ましく、例えば、アルコキシ基、アリーロキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基である。
該置換基の置換数はいかなる数であってもよいが、ジ置換、トリ置換、テトラキス置換が好ましく、特に好ましくはジ置換、トリ置換である。該置換基の置換位置はいかなる場所であってもよいが、好ましくは１，４位ジ置換、１，５位ジ置換、１，４，５位トリ置換、１，２，４位トリ置換、１，２，５位トリ置換、１，２，４，５位テトラ置換、１，２，５，６位テトラ置換構造である。

アントラキノン系色素としては、より好ましくは、下記一般式（２）で表される化合物であり、アントラキノン系色素の好ましい態様の一つとして一般式（４）で表される構造を有する化合物を挙げることができる。フェノキサゾン色素としては、より好ましくは、下記一般式（３）で表される化合物である。

一般式（２）中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７及びＲ^８の少なくとも一つは、−（Ｈｅｔ）_ｊ−｛（Ｂ^１）_ｐ−（Ｑ^１）_ｑ−（Ｂ^２）_ｒ｝_ｎ−Ｃ^１であり、他は各々独立に、水素原子又は置換基である。

一般式（４）中、Ｒ^２５及びＲ^２６は、各々独立にアルキル基、ハロゲン原子又はアルコキシ基を表し、Ｒ^２７は、アルキル基、アシル基又はアルコキシ基を表し、Ｒ^２８及びＲ^２９は、各々独立に水素原子または置換基を表し、Ｔ^１は、アリーレン基又はヘテロアリーレン基を表し、Ｚは、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基を表す。ｍは０〜２の整数を表し、ｉは０又は１を表す。但し、ｉが１で、Ｚが酸素原子又は硫黄原子のときには、Ｒ^２７はアルコキシ基ではなく、ｉが１で、Ｚがカルボニル基のときには、Ｒ^２７はアシル基ではない。＊は結合位置を表す。

一般式（３）中、Ｒ^１１、Ｒ^１２、Ｒ^１３、Ｒ^１４、Ｒ^１５、Ｒ^１６及びＲ^１７の少なくとも一つ以上は、−（Ｈｅｔ）_ｊ−｛（Ｂ^１）_ｐ−（Ｑ^１）_ｑ−（Ｂ^２）_ｒ｝_ｎ−Ｃ^１であり、他はそれぞれ水素原子又は置換基である。
ここで、Ｈｅｔ、Ｂ^１、Ｂ^２、Ｑ^１、ｊ、ｐ、ｑ、ｒ、ｎ、及びＣ^１は、一般式（１）におけるＨｅｔ、Ｂ^１、Ｂ^２、Ｑ^１、ｊ、ｐ、ｑ、ｒ、ｎ、及びＣ^１と同定義である。

一般式（２）中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７及びＲ^８で表される前記置換基としては、上記置換基群Ｖが挙げられるが、好ましくは、炭素数６〜８０、より好ましくは炭素数６〜４０、更に好ましくは炭素数６〜３０のアリールチオ基（例えばフェニルチオ、ｐ−メチルフェニルチオ、ｐ−クロロフェニルチオ、４−メチルフェニルチオ、４−エチルフェニルチオ、４−ｎ−プロピルフェニルチオ、２−ｎ−ブチルフェニルチオ、３−ｎ−ブチルフェニルチオ、４−ｎ−ブチルフェニルチオ、２−ｔ−ブチルフェニルチオ、３−ｔ−ブチルフェニルチオ、４−ｔ−ブチルフェニルチオ、３−ｎ−ペンチルフェニルチオ、４−ｎ−ペンチルフェニルチオ、４−アミルペンチルフェニルチオ、４−ヘキシルフェニルチオ、４−ヘプチルフェニルチオ、４−オクチルフェニルチオ、４−トリフルオロメチルフェニルチオ、３−トリフルオロメチルフェニルチオ、２−ピリジルチオ、１−ナフチルチオ、２−ナフチルチオ、４−プロピルシクロヘキシル−４’−ビフェニルチオ、４−ブチルシクロヘキシル−４’−ビフェニルチオ、４−ペンチルシクロヘキシル−４’−ビフェニルチオ、４−プロピルフェニル−２−エチニル−４’−ビフェニルチオ）、炭素数１〜８０、より好ましくは炭素数１〜４０、更に好ましくは炭素数１〜３０のヘテロアリールチオ基（例えば２−ピリジルチオ、３−ピリジルチオ、４−ピリジルチオ、２−キノリルチオ、２−フリルチオ、２−ピロリルチオ）、置換若しくは無置換のアルキルチオ基（例えば、メチルチオ、エチルチオ、ブチルチオ、フェネチルチオ）、置換若しくは無置換のアミノ基（例えば、アミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ベンジルアミノ、アニリノ、ジフェニルアミノ、４−メチルフェニルアミノ、４−エチルフェニルアミノ、３−ｎ−プロピルフェニルアミノ、４−ｎ−プロピルフェニルアミノ、３−ｎ−ブチルフェニルアミノ、４−ｎ−ブチルフェニルアミノ、３−ｎ−ペンチルフェニルアミノ、４−ｎ−ペンチルフェニルアミノ、３−トリフルオロメチルフェニルアミノ、４−トリフルオロメチルフェニルアミノ、２−ピリジルアミノ、３−ピリジルアミノ、２−チアゾリルアミノ、２−オキサゾリルアミノ、Ｎ，Ｎ−メチルフェニルアミノ、Ｎ，Ｎ−エチルフェニルアミノ）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子）、置換若しくは無置換のアルキル基（例えば、メチル、トリフルオロメチル）、置換若しくは無置換のアルコキシ基（例えば、メトキシ、トリフルオロメトキシ）、置換若しくは無置換のアリール基（例えば、フェニル）、置換若しくは無置換のヘテロアリール基（例えば、２−ピリジル）、置換若しくは無置換のアリールオキシ基（例えば、フェノキシ）、置換若しくは無置換のヘテロアリールオキシ基（例えば、３−チエニルオキシ）などである。

Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７及びＲ^８として好ましくは、水素原子、フッ素原子、塩素原子、置換若しくは無置換の、アリールチオ基、アルキルチオ基、アミノ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基又はアリーロキシ基であり、特に好ましくは水素原子、フッ素原子、置換若しくは無置換の、アリールチオ基、アルキルチオ基、アミノ基、アルキルアミノ基又はアリールアミノ基である。

また、更に好ましくは、一般式（２）において、Ｒ^１、Ｒ^４、Ｒ^５、及びＲ^８の少なくとも一つが、−（Ｈｅｔ）_ｊ−｛（Ｂ^１）_ｐ−（Ｑ^１）_ｑ−（Ｂ^２）_ｒ｝_ｎ−Ｃ^１の場合である。

一般式（３）中、Ｒ^１１、Ｒ^１２、Ｒ^１３、Ｒ^１４、Ｒ^１５、Ｒ^１６及びＲ^１７で表される置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、カルバモイル基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アミド基であり、特に好ましくは水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリールチオ基、アミド基である。

Ｒ^１６として、好ましくはアミノ基（アルキルアミノ、アリールアミノ基を含む）、ヒドロキシル基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルコキシ基又はアリールオキシ基であり、特に好ましくはアミノ基である。

一般式（４）におけるＲ^２５及びＲ^２６は、各々独立に、アルキル基、ハロゲン原子、アルコキシ基を表す。
Ｒ^２５及びＲ^２６で表されるアルキル基としては、各々独立に、炭素数１〜８のアルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数１〜６、更に好ましくは炭素数１〜４のアルキル基であり、例えば、メチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ヒドロキシメチル、トリフルオロメチル、ベンジル、カルボキシエチル、エトキシカルボニルメチル、アセチルアミノメチルである。
Ｒ^２５及びＲ^２６で表されるハロゲン原子として好ましくは、各々独立に、フッ素原子、塩素原子を挙げることができる。
Ｒ^２５及びＲ^２６で表されるアルコキシ基としては、各々独立に、炭素数１〜８のアルコキシ基が好ましく、より好ましくは炭素数１〜６、更に好ましくは炭素数１〜４のアルコキシ基であり、例えば、メトキシ基、ｎ−プロピロキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｎ−ペンチロキシ基、ｎ−ヘキシロキシ基、トリフルオロメトキシ基、ベンジルオキシ基である。

一般式（４）におけるＲ^２７は、アルキル基、アシル基又はアルコキシ基を表す。
Ｒ^２７で表されるアルキル基としては、炭素数１〜２４のアルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数２〜２０、更に好ましくは炭素数３〜１８のアルキル基である。
Ｒ^２７で表されるアルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよく、これらの組み合わせであってもよい。環状アルキル基としては、シクロヘキシル基であることがオーダーパラメーターを高くする観点から好ましく、トランス型のシクロヘキシル基であることが直線性を高くし、オーダーパラメーターを高くする観点からより好ましい。また、シクロヘキシル基は、１，４−位に結合位置を有することが分子全体の直線性を高くすることによるオーダーパラメーター向上の観点から好適である。

Ｒ^２７で表されるアルキル基の具体例としては、例えば、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、４−ヒドロキシブチル基、４−ペンチルシクロヘキシルメチル基、４’−ブチルビシクロヘキシル−４−メチル基、エトキシカルボニルメチルを挙げることができる。

Ｒ^２７で表されるアシル基としては、炭素数２〜２５のアシル基が好ましく、より好ましくは炭素数３〜２１、更に好ましくは炭素数４〜１９のアシル基である。
Ｒ^２７で表されるアシル基の具体例としては、例えば、ｎ−ブチリル基、ｎ−ペンタノイル基、ｎ−ヘキサノイル基、４−ペンチルシクロヘキサンカルボニル基、４‘−ブチルビシクロヘキシル−４−カルボニル基を挙げることができる。

Ｒ^２７で表されるアルコキシ基としては、炭素数１〜２４のアルコキシ基が好ましく、より好ましくは炭素数２〜２０、更に好ましくは炭素数３〜１８のアルコキシ基である。（例えば、ｎ−ブトキシ基、ｎ−ペンチロキシ基、ｎ−ヘキシロキシ基、ベンジルオキシ基、４−ペンチルシクロヘキシルオキシ基、４’−ブチルビシクロヘキシル−４−オキシ基）である。

一般式（４）におけるＲ^２８及びＲ^２９は、各々独立に水素原子または置換基を表し、該置換基としては、前記置換基群Ｖで表される置換基を挙げることができる。

以下に、本発明に使用可能な二色性色素の具体例を示すが、本発明は以下の具体例によってなんら限定されるものではない。

本発明において、液晶への溶解性、オーダーパラメーターの観点から、二色性色素としては、具体例化合物Ｎｏ．１−１〜１−３、１−７〜１−９、１−１７，１−１８，１−２０〜１−２２，１−２６，１−２７，１−３３〜１−３６，１−３８，１−３９，１−４４，１-４５，１−４７〜１−５２を用いることが好ましい。
中でも、アントラキノン色素であって、かつ一般式（４）の構造を有する化合物である具体例化合物１−１７，１−１８，１−２０〜１−２２，１−２６，１−２７，１−３３〜１−３６，１−３８，１−３９，１−４４，１-４５，１−４７〜１−５２を用いることがより好ましい。

以下に、本発明に使用可能なアゾ系二色性色素の具体例を示すが、本発明は以下の具体例によってなんら限定されるものではない。

以下に本発明に使用可能なジオキサジン系二色性色素ならびにメロシアニン系二色性色素の具体例を示すが、本発明は以下の具体例によってなんら限定されるものではない。

前記一般式（１）で表される置換基を有する二色性色素は、公知の方法を組み合わせて合成することができる。例えば、特開２００３−１９２６６４号公報等の記載の方法に従い合成することができる。

本発明にかかる液晶組成物中の二色性色素の含有量については特に制限はないが、二色性色素の含有量はホスト液晶の含有量に対して０．１〜１５質量％であることが好ましく、０．５〜１０質量％であることがより好ましく、１〜８質量％であることが更に好ましい。
また、ホスト液晶および二色性色素の含有量は、双方を含む液晶組成物を調製し、その液晶組成物を封入した液晶セルの吸収スペクトルをそれぞれ測定して、液晶セルとして所望の光学濃度を示すのに必要な色素濃度を決定することが望ましい。

（その他の添加剤）
本発明にかかる液晶組成物には、ホスト液晶の物性を所望の範囲に変化させることを目的として（例えば、液晶相の温度範囲を所望の範囲にすることを目的として）、液晶性を示さない化合物を添加してもよい。また、紫外線吸収剤、酸化防止剤などの化合物を含有させてもよい。

（液晶組成物の物性）
本発明にかかる液晶組成物は、カイラルピッチ長（Ｐ）が、電極間のギャップ（Ｇ）に対して前記式（１）の関係を満たす必要がある。つまり、電極間のギャップ（Ｇ）に対する液晶組成物のカイラルピッチ長（Ｐ）の値（Ｐ／Ｇ）は、駆動電圧の低減と着色時の透過率低減のバランスの観点で、０．０６以上１．０未満であり、好ましくは、０．１以上０．７以下である。

カイラルピッチ長の調整は、一般的には以下の方法で行なわれる。
（１）まず、誘電率異方性（Δε）、屈折率異方性（Δｎ）、粘度、色素の溶解性などの観点から、液晶化合物を選択する。
（２）次に、カイラル剤のＨＴＰ値を測定する。
（３）そして、得られたＨＴＰ値から、所望のカイラルピッチ長となるようにカイラル剤の添加量を決定する。

具体的なカイラルピッチ長（Ｐ）としては、１μｍ以上５μｍ以下であることが、高コントラストの観点から好ましく、１μｍ以上３μｍ以下であることがより好ましい。

＜透過型液晶デバイスの構成＞
本発明の液晶デバイスは、前記垂直配向膜を付設した１対の電極の間に、前記液晶組成物を含む液晶層を有する。図６に、本発明の透過型液晶デバイスの一例を示す。
本実施形態の透過型液晶デバイス２０では、基板１０の上に透明電極１２を備え、更に垂直配向膜１４を付した１対の支持体１５が、スペーサー１６などによって、空間を介して配置される。この空間に、上述の液晶組成物１８が封入される。なお、この液晶デバイス２０の液晶の注入口は、シール剤２２で封止することが好ましい。
本発明では、図６に示す構成部材のほかに、後述のような部材や材料を適宜適用することができる。

（電極１２）
電極としては、金、銀、銅、アルミニウムなどが好適に用いられる。また、透明電極としては、例えば、酸化インジウム、ＩＴＯ（インジウム錫オキサイド）、酸化スズ、酸化亜鉛、透明導電ポリマー（たとえば、ＰＥＤＯＴ・ＰＳＳ、ナガセケミテックス株式会社、シュタルク製など）、カーボンナノチューブ等から形成することができ、導電性ポリマー又はカーボンナノチューブで構成されていることが、曲面の多い部材に適用した場合には、曲げや歪に対する安定性の観点から好ましい。
透明電極については、例えば、「液晶デバイスハンドブック」（日本学術振興会第１４２委員会編、日刊工業新聞社、１９８９年）の第２３２〜２３９頁に記載のものが用いられる。

（スペーサー１６）
前記電極間のギャップ（Ｇ）は、例えば、スペーサー１６などを介して、支持体１５を対向させることで形成できる。この電極１２間に形成された空間に前記液晶組成物１８を配置する。液晶層は、基板上に前記液晶組成物１８を塗布又は印刷することにより基板間の空間に配置することができる。
前記スペーサーについては、例えば、「液晶デバイスハンドブック」（日本学術振興会第１４２委員会編、日刊工業新聞社、１９８９年）の第２５７〜２６２頁に記載のものを用いることができる。

本発明の液晶デバイスの場合、液晶層の厚さ、すなわちスペーサーにより形成される基板間のギャップ（間隔）は、１〜１００μｍであることが好ましく、より好ましくは５〜２０μｍである。１００μｍより厚いと透明状態における透過率が低下しやすくなり、２μｍより薄いと部分的な欠陥のため表示ムラが生じやすくなる。

（基板１０）
本発明の液晶デバイスは、基板１０を有する。基板１０としては、特に制限はないが、ガラス、プラスチックが好適に用いられる。本発明に用いられるプラスチック基板としては、たとえば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、シンジオタクチックポリスチレンン（ＳＰＳ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアリレート（ＰＡｒ）、ポリスルフォン（ＰＳＦ）、ポリエステルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、環状ポリオレフィン、ポリイミド（ＰＩ）などが挙げられる。好ましくは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）である。
前記樹脂としては、熱膨張係数が３０ｐｐｍ／℃以下のものが好ましい。ここで言う熱膨張係数は、ＴＭＡ８３１０（理学電気株式会社製、Ｔｈｅｒｍｏ Ｐｌｕｓシリーズ）にて測定した。例えば、ＰＥＴ（東レルミラー、１５ｐｐｍ／℃），ＰＥＮ（DuPont-Teijin Q65A ２０ｐｐｍ／℃），ＰＩ（宇部興産ユーピレックス、２０ｐｐｍ／℃）、アラミド樹脂（帝人、２ｐｐｍ／℃）などが上げられる。

また、以下にあげる様な、ガラス転移点（Ｔｇ）が１５０℃以上の樹脂に、ゾルゲル法、ガラスクロス、ガラスファイバー等の無機物を添加して、３０ｐｐｍ以下の熱膨張係数を達成してもよい。
好ましい例としては（括弧内はＴｇを示す）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ：１４０℃）、脂環式ポリオレフィン樹脂（例えば日本ゼオン（株）製、ゼオノア１６００：１６０℃、ＪＳＲ（株）製、アートン：１７０℃）、ポリアリレート樹脂（ＰＡｒ：２１０℃）、ポリエーテルスルホン樹脂（ＰＥＳ：２２０℃）、ポリスルホン樹脂（ＰＳＦ：１９０℃）、ポリエステル樹脂（例えば鐘紡（株）製、Ｏ−ＰＥＴ：１２５℃、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ：特開２００１−１５０５８４号公報の実施例１の化合物：１６２℃）、フルオレン環変性ポリカーボネート樹脂（ＢＣＦ−ＰＣ：特開２０００−２２７６０３号公報の実施例−４の化合物：２２５℃）、脂環変性ポリカーボネート樹脂（ＩＰ−ＰＣ：特開２０００−２２７６０３号公報の実施例−５の化合物：２０５℃）、アクリロイル化合物（特開２００２−８０６１６号公報の実施例−１の化合物：３００℃以上）のものが挙げられる。

本発明に用いられるポリマー基板として、耐溶剤性、耐熱性などの観点から架橋樹脂も好ましく用いることができる。架橋樹脂の種類としては熱硬化性樹脂、放射線硬化樹脂のいずれも種々の公知のものを特に制限なく用いることができる。熱硬化性樹脂の例としては、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、フラン樹脂、ビスマレイミド樹脂、シアネート樹脂などが挙げられる。その他架橋方法としては共有結合を形成する反応であれば特に制限なく用いることができ、ポリアルコール化合物とポリイソシアネート化合物を用いて、ウレタン結合を形成するような室温で反応が進行する系も特に制限なく使用できる。ただし、このような系は製膜前のポットライフが問題になる場合が多く、通常、製膜直前にポリイソシアネート化合物を添加するような２液混合型として用いられる。一方で１液型として用いる場合、架橋反応に携わる官能基を保護しておくことが有効であり、ブロックタイプ硬化剤として市販もされている。市販されているブロックタイプ硬化剤として、三井武田ケミカル（株）製Ｂ−８８２Ｎ、日本ポリウレタン工業（株）製コロネート２５１３（以上ブロックポリイソシアネート）、三井サイテック（株）製サイメル３０３（メチル化メラミン樹脂）などが知られている。

（保護層）
支持体１５は保護層（図示せず）を有していてもよい。保護層に使用するポリマーとしては、水溶性ポリマー、セルロースアシレート、ラテックスポリマー、水溶性ポリエステルなどが例示される。水溶性ポリマーとしては、ゼラチン、ゼラチン誘導体、カゼイン、寒天、アルギン酸ナトリウム、でんぷん、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸共重合体、無水マレイン酸共重合体などであり、セルロースアシレートとしてはカルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースなどである。ラテックスポリマーとしては塩化ビニル含有共重合体、塩化ビニリデン含有共重合体、アクリル酸エステル含有共重合体、酢酸ビニル含有共重合体、ブタジエン含有共重合体などが挙げられる。

前記保護層には、バリア性フィルム基板の透明性を実質的に損なわない程度に無機又は、有機の微粒子をマット剤として含有させることができる。無機の微粒子のマット剤としてはシリカ（ＳｉＯ_２），二酸化チタン（ＴｉＯ_２），炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなどを使用することができる。有機の微粒子マット剤としては、ポリメチルメタクリレート、セルロースアセテートプロピオネ−ト、ポリスチレン、米国特許第４，１４２，８９４号明細書に記載されている処理液可溶性のもの、米国特許第４，３９６，７０６号明細書に記載されているポリマーなどを用いることができる。
これらの微粒子マット剤の平均粒子サイズは０．０１〜１０μｍのものが好ましい。より好ましくは、０．０５〜５μｍである。また、その含有量は０．５〜６００ｍｇ／ｍ^２が好ましく、さらに好ましくは、１〜４００ｍｇ／ｍ^２である。

前記保護層は、一般によく知られた塗布方法、例えばディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、スライドコート法、或いは、米国特許第２，６８１，２９４号明細書に記載のホッパ−を使用するエクストルージョンコート法により塗布することができる。

（バリア層）
支持体１５は、水もしくは酸素の浸入による部材の劣化を抑制するために、バリア層（図示せず）を有していてもよい。
バリア層としては、有機ポリマー系、無機系、その複合系いずれで形成されてもよい。有機ポリマー系としてはエチレンービニルアルコール（ＥＶＯＨ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ／ＰＶＯＨ）、ナイロンＭＸＤ６（ＮーＭＸＤ）、ナノコンポジット系ナイロンなどが挙げられる。無機系としてはシリカ、アルミナ、ニ元系などが挙げられる。その詳細は、例えば「ハイバリア材料の開発、成膜技術とバリア性の測定・評価方法」（技術情報協会、２００４年）に記載されている。

基板１０がプラスチックフィルムの場合には、バリア層は、無機層と有機層とを交互に積層する積層体を適用することも好ましい。水分及び酸素の浸入を効果的に防ぎ、且つ、有機層により高温高湿の条件でも剥離しにくい。

積層体のバリア層は、プラスチックフィルム側から無機層と有機層を交互に積層し、少なくともプラスチックフィルム側から第１の無機層、有機層（第１の有機層）、第２の無機層の順に積層された構造を含むことが好ましい。第２の無機層の上には、第２の有機層、第３の無機層、第３の有機層、第４の無機層、第４の有機層、第５の無機層．．．の要領で、１以上の層が積層されていてもよい。交互積層体の最上層は無機層であっても有機層であってもよい。
プラスチックフィルム側に無機層を設けると、効果的に水および酸素の浸入を防ぐこととなり、またプラスチックフィルム側から無機層と有機層を交互に有する積層体とすると、その効果がより累積されるため効果的である

バリア層は、液晶層を挟持しない面側の前記支持体の表面に設けられる。一対の支持体のうち一方の支持体にバリア層を設けても、両方の支持体に設けてもよいが、好ましくは両方の支持体にバリア層を設ける場合である。

（帯電防止層）
支持体１５は、帯電防止層（導電性層）（図示せず）を有してもよい。帯電防止層は、基板１０の裏面（無機有機交互積層体が形成されていない面）に形成することが好ましい。帯電防止層は、具体的にはイオン導電性物質や導電性微粒子を含有する層を設けることによって行う。

ここでイオン導電性物質とは電気伝導性を示し、電気を運ぶ担体であるイオンを含有する物質のことであり、例としてはイオン性高分子化合物を挙げることができる。イオン性高分子化合物としては、特公昭４９−２３８２８号、特公昭４９−２３８２７号、特公昭４７−２８９３７号各公報に見られるようなアニオン性高分子化合物；特公昭５５−７３４号、特開昭５０−５４６７２号、特公昭５９−１４７３５号、特公昭５７−１８１７５号、特公昭５７−１８１７６号、特公昭５７−５６０５９号各公報などに見られるような、主鎖中に解離基を持つアイオネン型ポリマー；特公昭５３−１３２２３号、特公昭５７−１５３７６号、特公昭５３−４５２３１号、特公昭５５−１４５７８３号、特公昭５５−６５９５０号、特公昭５５−６７７４６号、特公昭５７−１１３４２号、特公昭５７−１９７３５号、特公昭５８−５６８５８号、特開昭６１−２７８５３号、特公昭６２−９３４６号各公報に見られるような、側鎖中にカチオン性解離基を持つカチオン性ペンダント型ポリマー等を挙げることができる。

導電性微粒子である金属酸化物の例としては、ＺｎＯ、ＴｉＯ_２、ＳｎＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＭｇＯ、ＢａＯ、ＭｏＯ_２、Ｖ_２Ｏ_５等、あるいはこれらの複合酸化物が好ましく、特にＺｎＯ、ＴｉＯ_２及びＳｎＯ_２が好ましい。異種原子を含む例としては、例えばＺｎＯに対してはＡｌ、Ｉｎ等の添加、ＴｉＯ_２に対してはＮｂ、Ｔａ等の添加、またＳｎＯ２に対しては、Ｓｂ、Ｎｂ、ハロゲン元素等の添加が効果的である。これら異種原子の添加量は０．０１〜２５ｍｏｌ％の範囲が好ましいが、０．１〜１５ｍｏｌ％の範囲が特に好ましい。

（その他の部材）
本発明の液晶デバイスは、必要に応じて、紫外線吸収層、反射防止層、ハードコート層、汚れ防止層、有機層間絶縁膜、位相差板、平滑化層、密着改良層等を設置してもよい。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。

紫外線吸収層としては、２，２−チオビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール等の酸化防止剤：２−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、アルコキシベンゾフェノン等の紫外線吸収剤を含有することが好ましい。

反射防止膜は、無機材料又は有機材料を用いて形成され、膜構成としては、単層であってもよく、又は多層であってもよい。さらにまた、無機材料の膜と有機材料の膜との多層構造であってもよい。反射防止膜は、一面側又は両面に設けることができる。両面に設ける場合、両面の反射防止膜は、同じ構成であっても別の構成であっても良い。

反射防止膜に用いる無機材料としては、ＳｉＯ_２、ＳｉＯ、ＺｒＯ_２、ＴｉＯ_２、ＴｉＯ、Ｔｉ_２Ｏ_３、Ｔｉ_２Ｏ_５、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_５、ＣｅＯ_２、ＭｇＯ、Ｙ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２、ＭｇＦ_２、ＷＯ_３等が挙げられ、これらを単独で又は２種以上を併用して用いることができる。これらの中でも、低温で真空蒸着が可能なＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＴｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５が好ましい。
無機材料で形成される多層膜としては、レンズ側からＺｒＯ_２層とＳｉＯ_２層の合計光学的膜厚がλ／４、ＺｒＯ_２層の光学的膜厚がλ／４、最表層のＳｉＯ_２層の光学的膜厚がλ／４の、高屈折率材料層と低屈折率材料層とを交互に成膜する積層構造が例示される。ここで、λは設計波長であり、通常５２０ｎｍが用いられる。最表層は、屈折率が低く、かつ反射防止膜に機械的強度を付与できることからＳｉＯ_２とすることが好ましい。
無機材料で反射防止膜を形成する場合、成膜方法は例えば真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、飽和溶液中での化学反応により析出させる方法等を採用することができる。

反射防止膜に用いる有機材料としては、例えばＦＦＰ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＥＴＦＥ（エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体）等を挙げることができ、レンズ材料やハードコート膜（有する場合）の屈折率を考慮して選定される。成膜方法は、真空蒸着法の他、スピンコート法、ディップコート法などの量産性に優れた塗装方法で成膜することができる。

ハードコート層としては、公知の紫外線硬化又は電子線硬化のアクリル系又はエポキシ系の樹脂を用いることができる。
汚れ防止膜としては、含フッ素有機重合体のような撥水撥油性材料を使用することができる。

本発明の液晶デバイスにおける調光性能については、その着色状態の光の透過率Ｔに対する透明状態の光の透過率Ｔ_０の比（Ｔ_０／Ｔ）が、３〜１０００の範囲であることが好ましい。さらに好ましくは、５〜１０００の範囲であり、特に好ましくは、８〜１０００の範囲である。

＜反射型液晶デバイスの構成＞
本発明の液晶デバイスでは、前記一対の基板１０の一方に反射層を設けて反射型表示装置としてもよい。図７に、本発明の反射型表示装置の一例を示す。本実施形態の反射型表示装置２１では、一方の基板１０上において、透明電極１２を備える面とは反対の面側に反射層２４を備える。反射層２４の厚さは、１０〜５００μｍが好ましく、更に好ましくは５０〜２００μｍである。

反射層２４を形成するための樹脂としては、アクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート等などメタクリル樹脂、ポリスチレン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、ポルスルフォン、ポリジメチルシロキサン、ポリビニルアルコール、ゼラチン、セルロース、又はこれらの共重合体若しくは混合物などの公知の樹脂を用いることができ、樹脂の透明性や二酸化チタンの分散性の観点から、アクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート等などのメタクリル樹脂とポリビニルピロリドン又はシアノエチル化セルロース（信越化学工業社製）との混合物を用いることが好ましい。

反射層２４は、前記樹脂に白色顔料を混合分散して成形することが好ましい。白色顔料としては、二酸化ケイ素、二酸化チタン、硫酸バリウム、チタン酸バリウム、リトポン、酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、酸化珪素、三酸化アンチモン、燐酸チタニウム、酸化亜鉛、鉛白、酸化ジルコニウム等の無機顔料やポリスチレン、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、等の有機微粉末等を挙げることができる。
これらの顔料の中でも、二酸化チタン、酸化アルミニウム、チタン酸バリウムの使用が好適であり、二酸化チタンが特に効果的である。二酸化チタンは、ルチル型およびアナターゼ型のいずれでもよいが、白色度を優先する場合はアナターゼ型が、また隠蔽性を優先する場合はルチル型が好ましい。白色度と鮮鋭度両方を考慮してアナターゼ型とルチル型をブレンドして用いてもよい。これらの二酸化チタンは、サルフェート法、クロライド法のいずれの方法で製造されたものであってもよい。

二酸化チタンの具体例としては、ＪＲ、ＪＲＮＣ、ＪＲ−３０１、４０３、４０５、６００Ａ、６０５、６００Ｅ、６０３、７０１、８００、８０５、８０６、ＪＡ−１、Ｃ、３、４、５、ＭＴ−０１、０２、０３、０４、０５、１００ＡＱ、１００ＳＡ、１００ＳＡＫ、１００ＳＡＳ、１００ＴＶ、１００Ｚ、１００ＺＲ、１５０Ｗ、５００Ｂ、５００Ｈ、５００ＳＡ、５００ＳＡＫ、５００ＳＡＳ、５００Ｔ、ＳＭＴ−１００ＳＡＭ、１００ＳＡＳ、５００ＳＡＭ、５００ＳＡＳ（テイカ社製）、ＣＲ−５０、５０−２、５７、５８、５８−２、６０、６０−２、６３、６７、８０、８５、９０、９０−２、９３、９５、９７、９５３、Ｓｕｐｅｒ７０、ＰＣ−３、ＰＦ−６９０、６９１、７１１、７３６、７３７、７３９、７４０、７４２、Ｒ−５５０、５８０、６３０、６７０、６８０、７８０、７８０−２、８２０、８３０、８５０、８５５、９３０、９８０、Ｓ−３０５、ＵＴ７７１、ＴＴＯ−５１（Ａ）、５１（Ｃ）、５５（Ａ）、５５（Ｂ）、５５（Ｃ）、５５（Ｄ）、Ｓ−１、Ｓ−２、Ｓ−３、Ｓ−４、Ｖ−３、Ｖ−４、ＭＰＴ−１３６、ＦＴＬ−１００、１１０、２００、３００（石原産業社製）、ＫＡ−１０、１５、２０、３０、ＫＲ−３１０、３８０、ＫＶ−２００、ＳＴＴ−３０ＥＨＪ、６５Ｃ−Ｓ、４５５、４８５ＳＡ１５、４９５Ｍ、４９５ＭＣ（チタン工業社製）、ＴＡ−１００、２００、３００、４００、５００、ＴＲ−６００、７００、７５０、８４０、９００（富士チタン工業社製）などが挙げられ、これらを単独、もしくは混合して用いてもよい。
また、樹脂への分散性を向上させるため、官能基として、アミノ基、グリシジル基、ウレイド基、イシアネート基、メルカプト基、ビニル基、アリル基、アクリロキシ基、メタクリロキシ基、スチリル基を有するシランカップリング剤などの公知の材料で処理してもよい。

上記樹脂と白色顔料との混合比率としては、質量比で９０／１０〜３０／７０（樹脂／白色顔料）が好ましく、より好ましくは８０／２０〜４０／６０、更に好ましくは７０／３０〜４０／６０である。

更に、反射層２４には蛍光増白剤を含有することが好ましい。蛍光増白剤としては、ベンゾオキサゾール系、クマリン系、ピラゾリン系、スチレンビフェニル誘導体の蛍光増白剤を用いることができ、より好ましくは、ベンゾオキサゾリルナフタレン系、ベンゾオキサゾリルスチルベン系、ベンゾオキサゾリルチオフェン系の蛍光増白剤である。

反射層２４における蛍光増白剤の含有率としては、０．１〜１０質量％、好ましくは０．１〜５質量％、より好ましくは０．１〜３．０質量％である。

反射層２４は、白色顔料、更には蛍光増白剤を混合分散した樹脂溶液を塗布して形成することができる。塗布方法としては、ブレードコーター、エアドクターコーター、ロットコーター、ナイフコーター、スクイズコーター、含浸コーター、リバースロールコーター、トランスファーロールコーター、グラビアコーター、キスロールコーター、キャストコーター、スプレイコーター、カーテンコーター、押出コーター等の公知の方法が挙げられる。詳しくは、原崎勇次著「コーティング工学」を参照できる。

前記樹脂溶液の溶媒としては、水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、酢酸ブチル、ヘキサン、トルエン、アセトニトリル、γ―ブチルラクトン、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシドなどを挙げることができ、低い揮発性、高い樹脂溶解性の観点から、酢酸ブチル、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ−ジメチルアセトアミドが好適である。
前記樹脂溶液の分散方法としては、振動ミル、ロールミル、ボールミル、ビーズミル、ペイントシェーカー、ホモジナイザー等を挙げることができ、顔料の高い分散性の観点から、ロールミル、ボールミル、ビーズミルがより好適である。

前記樹脂溶液を上記方法により塗布した後、溶媒を除去するために加熱、乾燥させる。加熱温度や時間は、使用する溶媒の種類や量により適宜調整する。

前記樹脂溶液は基板１０に直接塗布してもよいが、樹脂溶液をフィルム（例えばＰＥＴフィルム等）に塗布し、このフィルムを基板１０に貼付してもよい。
あるいは、熱可塑性樹脂と白色顔料、蛍光増白剤とをロールミル、ニーダー（エクストルーダー）で、樹脂のガラス転移点以上に加熱しながら混練し、着色樹脂を作製後、溶融キャスト法で反射層を作製してもよい。また、溶融キャストする際にはベースフィルム上に製膜してもよい。なお、本発明の反射層について、上記製造方法によらず任意の方法を用いてもよい。
あるいは、反射層として、ウルトラユポ、スーパーユポ、ニューユポ、アルファユポ（ユポ・コーポレーション社製品名）等の合成紙を用いてもよい。
また、反射率を高めるために白色顔料を含む反射層の下面に、金属箔、金属箔を接着したフィルム、金属を蒸着したフィルムなどを接着してもよい。反射層に用いる金属の具体例としては、アルミニウム、銀、銀合金、白金、クロム、ステンレス等の公知の材料を単層、もしくは積層して用いることができ、高反射率の観点からアルミニウム、銀、銀合金を用いることが好ましい。

反射層２４の視感反射率（Ｙ値）は、６０％〜１００％であることが 表示装置の反射率の向上の観点から好ましく、７０％〜１００％であることがより好ましく、８０％〜９０％であることが更に好ましい。視感反射率（Ｙ値）とは、分光光度測定器を用いて鏡面反射を含まない積分球測定により標準白色板の反射率を１００％としたときの反射率をいう。

また、反射層２４はＡＳＴＭ Ｅ３１３で測定したときの白色度が、６０〜１２０であることが好ましく、８０〜１２０であることがより好ましく、９０〜１２０であることが更に好ましい。

反射型表示装置としての視感反射率（Ｙ値）は、１０％〜１００％であることが表示装置のコントラストの向上の観点から好ましく、２０％〜１００％であることがより好ましく、４０％〜１００％であることが更に好ましい。
また、反射型表示装置の前記白色度は、１０〜１２０であることが好ましく、２０〜１２０であることがより好ましく、３０〜１２０であることが更に好ましい。

本実施形態の反射型表示装置は、反射層を備える以外は透過型液晶デバイスと同様であるためその他の説明を省略する。

＜用途＞
本発明の液晶デバイスは、電圧を印加しない状態で着色散乱状態を維持できるため、（１）消費電力を少なくでき、環境に負荷をかけない、（２）液晶デバイスの劣化を抑えることが可能となり、長寿命化できる、という有利がある。よって、電池容量を少なくすることができ、デジタルカメラ、腕時計、携帯電話、電子音楽機器等のモバイル機器のメインディスプレイ、サブディスプレイの適用も可能である。
また、本発明の液晶デバイスは、高い調光性能を有するため、調光、セキュリテイー、車載用途、インテリア、広告、情報表示板として好適に利用することができる。
液晶デバイスは、（１）７セグメント、ドットマトリックスを用いたセグメント駆動、（２）ストライプ電極を用いたパッシブマトリックス駆動、（３）ＴＦＴ素子、あるいはＴＦＤ素子を用いたアクティブマトリックス駆動などの公知の駆動方法を用いることができる。また、階調表示方法としては、パルス幅変調方式、フレーム変調方式などの公知の変調方式を用いることができ、適宜オーバードライブ駆動を組み合わせることができる。
これら液晶デバイスは、電子棚札、電子楽器、時計、電子書籍、電子辞書などのメインディスプレイ、サブディスプレイに利用することができる。

以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、物質量とその割合、操作等は本発明の主旨から逸脱しない限り適宜変更することができる。従って本発明の範囲は以下の具体例に制限されるものではない。

［実施例１］
垂直配向膜：ＳＥ５３００（日産化学工業社製）を塗布、焼成したＩＴＯ基板（１００Ω／□）を、ギャップ１５μｍで貼り合せて液晶セルを作製した。次に、液晶としてＣＡ−３２１５０（旭電化工業社製、△ε：２１．６、Δｎ：０．１３６、ネマチック液晶）９３．５重量部に、カイラル剤としてコレステルノナネート（旭電化工業社製）を５．０重量部と、二色性色素としてＳ−４２６（三井東圧化学社製）１．５重量部を混合、加熱、溶解した液晶組成物を調製し、前記液晶セルに注入した。このときの液晶組成物のピッチ長は３．９μｍであった。
さらに、注入口に、液晶用封止材フォトレックＡ-７０４（積水化学工業社製）を滴下し、ＵＶ光を露光して硬化し、評価用液晶セルを作製した。

［実施例２］
液晶としてＣＡ−３２１５０の９６重量部に、カイラル剤としてコレステルノナネートを２．５重量部と、二色性色素としてＳ−４２６（三井東圧化学社製）１．５重量部を混合した液晶組成物を用いた以外には、実施例１と同様に評価用液晶セルを作製した。
このときの液晶組成物のピッチ長は７．６μｍであった。

［実施例３］
液晶としてＣＡ−３２１５０を９６．７重量部と、カイラル剤としてコレステルノナネートを１．８重量部と、二色性色素としてＳ−４２６（三井東圧化学社製）１．５重量部を混合した液晶組成物を用いた以外には、実施例１と同様に評価用液晶セルを作製した。
このときの液晶組成物のピッチ長は１０．４μｍであった。

［比較例１］
液晶としてＣＡ−３２１５０（９７．５重量部）と、カイラル剤としてコレステルノナネート（１．０重量部）と、二色性色素としてＳ−４２６（１．５重量部）を混合、加熱、溶解した液晶組成物を用いた以外には、実施例１と同様に評価用液晶セルを作製した。
このときの液晶組成物のピッチ長は、１８．６μｍであった。

（透過率の測定方法）
分光光度計ＵＶ−２４００を用い、電圧を印加しない状態（開放時）と、電圧印加（矩形波、１００Ｈｚ、１０Ｖ）した状態の液晶セルの透過率を測定した。なお、波長５５０ｎｍの透過率を代表値とした。

（散乱性の評価）
散乱性の評価には、電圧印加した後に回路を開放状態にした直後と、開放直後から８時間経過した透過率を測定し、波長８００ｎｍの透過率の差分を求めた。この差分が２．０以下のとき、散乱性が維持されていると判断した。

（閾値電圧の測定方法）
分光光度計ＵＶ−２４００を用い、１Ｖ（ｐｅａｋ ｔｏ ｐｅａｋ）ごとに印加電圧を上昇させ、各電圧での波長５５０ｎｍの透過率を測定した。透過率が飽和に達する電圧値を閾値電圧とした。

得られた結果を表１に示す。表１中、Ｐ／Ｇは、電極間のギャップ（Ｇ）に対する前記液晶組成物のカイラルピッチ長（Ｐ）の値を表す。

（結果）
電極間のギャップ（Ｇ）に対する前記液晶組成物のカイラルピッチ長（Ｐ）の値（Ｐ／Ｇ）が１．０未満の実施例１〜３では散乱状態が維持されている。特に、Ｐ／Ｇが約０．５のときに散乱状態が良好に維持されていた。
一方、１．０を超える比較例１では、カイラルピッチ長がセルギャップより長いために、電圧を印加しない状態でも垂直配向し散乱しなかった。また、電圧印加の有無に関わらず透過率は一定であった。

［実施例４］
液晶として、ＣＡ−３２１５０を８８.８重量部と、４環性液晶であるＮＫＶ−３−１６２−５（関東化学社製ネマチック液晶）４．７重量部を混合したものを用いた以外には、実施例１と同様に評価用液晶セルを作製した。
このときの液晶組成物のピッチ長は、３．９μｍであった。

［比較例２］
水平配向膜であるＳＥ１３０（日産化学工業社製）を塗布、焼成したＩＴＯ基板を用いた以外には、実施例４と同様に評価用液晶セルを作製した。

［比較例３］
未処理のＩＴＯ基板を用いた以外には、実施例４と同様に評価用液晶セルを作製した。

実施例４及び比較例２，３についても、上述の方法で、透過率、散乱性、閾値電圧の測定を行った。結果を下記表２に示す。

（結果）
４環性液晶のネマチック液晶を含有する実施例４の液晶デバイスは、散乱性が更に向上した。
一方、実施例４と同じ液晶組成物を用いる液晶デバイスであっても、配向膜を水平配向膜とした比較例２では、散乱性が著しく低下し、閾値電圧も上昇した。
更に、実施例４と同じ液晶組成物を用いるが、配向膜を付設しない比較例３では、電圧印加時の透過率が実施例４よりも低く、閾値電圧も高い。なお、比較例３では散乱性が良好であるが、散乱性は２．０以下で充分であることからすると、比較例３程度の散乱性が要求されるものではない。

［実施例５］
ドデシルトリメトキシシラン（アズマックス社製）を２重量部と、純水を５重量部と、イソプロピルアルコールを９３重量部とを混合後、室温下で緩やかに２時間撹拌し、混合液を得た。ＩＴＯ電極上に前記混合液を塗布し、１００℃のホットプレート上で１時間乾燥した。
次に、洗浄剤３質量％水溶液、純水、エタノールの順番で、超音波洗浄（１０分間）を行い、ドデシルシランで修飾されたＩＴＯ基板を作製し、ギャップ１５μｍで貼り合せすることで液晶セルを作製した。
なお、実施例３と同様の液晶組成物を注入し、評価用液晶セルを作製した。

［実施例６］
液晶としてＨＡ−１１７５７（旭電化工業社製、△ε：２１．５、Δｎ：０．２００、ネマチック液晶）９６重量部に、カイラル剤としてＣＮＬ−６１７L（旭電化工業社製）２．０重量部と、二色性色素として下記に示すアントラキノン系色素を２．０重量部とを混合した液晶組成物を用いた以外には、実施例１と同様に評価用液晶セルを作製した。
なお、このときの液晶組成物のピッチ長は４．５μｍであった。

実施例５〜６についても、上述の方法で、透過率、散乱性、閾値電圧の測定を行った。結果を下記表３に示す。

（結果）
実施例５は、垂直配向膜の種類を、ドデシルトリメトキシシランに変えた液晶デバイスである。この場合であっても着色散乱状態と透明状態とを切り替えでき、閾値電圧が低くなっている。
また、実施例６は、液晶、二色性色素およびカイラル剤の種類を変えた液晶デバイスである。この場合であっても電圧印加時の透過率が高く、散乱が維持できた。

［実施例７］
（白色反射板の作製）
Ｎ−メチルピロリドン３００重量部に、ポリメチルメタクリレート（和光純薬社製）５８．８重量部とシアノエチル化セルロースＣＲ−Ｓ（信越化学工業社製）１．２重量部を溶解したポリマー溶液を作製した。前記ポリマー溶液１００重量部と、二酸化チタンＪＲ−４０５（テイカ社製）３０重量部を分散し、白色のポリマー溶液を作製した。この白色のポリマー溶液をブレードコーター（クリアランス２００μｍ）にて、ＰＥＴフィルム上に塗布し、１００℃のホットプレート上で３０分乾燥し、白色反射板を作製した。

（白色反射板の反射率及び白色度の測定）
色彩色度計ＣＲ−４００（コニカミノルタ社製）を用い、測定条件をＣ光源、２°視野とし、かつＡＬ／ＰＥＴ３０−１８８（パナック社製）を最下層に敷いた状態で、白色反射板の視感反射率（Ｙ値）と、白色度してＡＳＴＭ Ｅ３１３を測定した。
白色反射板の視感反射率は８９．０％、白色度は８５．０であった。

（評価用液晶セルの作製）
垂直配向膜：ＳＥ５３００（日産化学工業社製）を塗布、焼成したＩＴＯ基板（１００Ω／□）を、ギャップ８μｍで貼り合せて液晶セルを作製した。次に、液晶としてＭＬＣ−６８２８（メルク社製、Δｎ：０．１４２、ネマチック液晶）９４．０重量部に、カイラル剤としてコレステルノナネート（旭電化工業社製）を４．５重量部と、二色性色素としてＳ−４２６（三井東圧化学社製）１．５重量部を混合、加熱、溶解した液晶組成物を調製し、前記液晶セルに注入した。このときの液晶組成物のピッチ長は３．６μｍであった。
さらに、注入口に、液晶用封止材フォトレックＡ-７０４（積水化学工業社製）を滴下し、ＵＶ光を露光して硬化し、液晶セルを作製した。上記得られた白色反射板をアクリル系の両面接着フィルムによって液晶セル下面に接着し、評価用液晶セルを作製した。

（評価用液晶セルの反射率及び白色度の測定）
電圧を印加しない状態（開放時）と、電圧印加（矩形波、１００Ｈｚ、１０Ｖ）した状態の評価用液晶セルについて、上記白色反射板の反射率の測定方法と同様の方法で反射率を測定した。
また、電圧印加（矩形波、１００Ｈｚ、１０Ｖ）した状態の評価用液晶セルについて、上記白色反射板の白色度と同様の方法で白色度を測定した。

（閾値電圧の測定方法）
色彩色度計ＣＲ−４００を用い、１Ｖ（ｐｅａｋ ｔｏ ｐｅａｋ）ごとに印加電圧を上昇させ、各電圧での視感度反射率（Ｙ値）を前述の方法に従い測定し、反射率が飽和に達する電圧値を閾値電圧とした。

得られた結果を表４に示す。表４中、Ｐ／Ｇは、電極間のギャップ（Ｇ）に対する前記液晶組成物のカイラルピッチ長（Ｐ）の値を表す。

［実施例８］
（蛍光増白剤入り白色反射板の作製）
Ｎ−メチルピロリドン３００重量部に、ポリメチルメタクリレート（和光純薬社製）６０重量部を溶解したポリマー溶液を作製した。前記ポリマー溶液１００重量部と、二酸化チタＪＲ−４０５（テイカ社製）２０重量部に蛍光増白剤ＵＶＩＴＥＸ ＯＢ（チバ・ジャパン社製）０．１５重量部を添加、分散し、白色のポリマー溶液を作製した。
白色のポリマー溶液をブレードコーター（クリアランス２００μｍ）にて、ＰＥＴフィルム上に塗布し、１００℃のホットプレート上で３０分乾燥し、ブレードコーターで積層塗布、乾燥させて、蛍光増白剤入りの白色反射板を作製した。
蛍光増白剤入りの白色反射板の反射率は８９．７％、白色度は９０．３であった。

（評価用液晶セルの作製）
実施例７の白色反射板を、上記蛍光増白剤入り白色反射板に変更した以外には、実施例７と同様に評価用液晶セルを作製した。

（評価用液晶セルの評価）
実施例８の評価用液晶セルについても、実施例７と同様の方法で、反射率、白色度、閾値電圧の測定を行った。結果を下記表４に示す。

［比較例４］
垂直配向膜ＳＥ５３００（日産化学工業社製）を水平配向膜ＳＥ１３０（日産化学工業社製）に変更した以外は、実施例７と同様にして評価用液晶セルを作製し、実施例７と同様の方法で評価を行った。結果を下記表４に示す。

［実施例９］
（白色反射板の作製）
実施例７と同様の方法で、白色反射板を作製した。

（評価用液晶セルの作製）
二色性色素として、下記に記載のアントラキノン色素２．５質量部に変更した液晶組成物を用いた以外には、実施例７と同様に評価用液晶セルを作製した。

（白色度の測定方法）
電圧印加（矩形波、１００Ｈｚ、１０Ｖ）した状態の評価用液晶セルについて、上記白色反射板の白色度と同様の方法で白色度を測定した。

（閾値電圧の測定方法）
色彩色度計ＣＲ−４００を用い、１Ｖ（ｐｅａｋ ｔｏ ｐｅａｋ）ごとに印加電圧を上昇させ、各電圧での彩度（Ｃ^＊）を測定した。Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊はＪＩＳＺ８７２９に従って測定し、彩度（Ｃ^＊）が下限に達する電圧値を閾値電圧とした。

［実施例１０］
二色性色素として、下記に記載のアントラキノン色素２．５質量部に変更した液晶組成物を用いた以外には、実施例９と同様に評価用液晶セル１０を作製した。

（評価用液晶セルの評価）
実施例１０の評価用液晶セルについても、実施例９と同様の方法で、白色度、閾値電圧の測定を行った。結果を下記表５示す。

［比較例５］
垂直配向膜ＳＥ５３００（日産化学工業社製）を水平配向膜ＳＥ１３０（日産化学工業社製）に変更した以外は、実施例９と同様にして評価用液晶セルを作製し、実施例９と同様の方法で評価を行った。結果を下記表５に示す。

［比較例６］
垂直配向膜ＳＥ５３００（日産化学工業社製）を水平配向膜ＳＥ１３０（日産化学工業社製）に変更した以外は、実施例１０と同様にして評価用液晶セルを作製し、実施例９と同様の方法で評価を行った。結果を下記表５に示す。

［実施例１１］
図８に示すような、４桁の７セグメントがパターニングされた１対のＩＴＯ電極基板（３０Ω/□）を、垂直配向膜ＳＥ５３００（日産化学工業社製）を塗布、焼成し、ギャップ８μｍで貼り合わせ液晶セルを作製した。この液晶セルに、実施例９に記載の液晶組成物を注入し、注入口に、液晶用封止材フォトレックＡ-７０４（積水化学工業社製）を滴下し、ＵＶ光を露光して硬化し、時計表示用液晶セルを作製した。このセルの下層に、実施例８で作製した蛍光増白剤入りの反射板を、透明両面接着剤で貼り合わせることで、赤と白のツートンカラーのデジタル時計文字盤が作製でき、電圧駆動させると良好な視認性が得られた。

（結果）
実施例７及び８の反射型液晶デバイスでは、水平配向膜を備えた比較例４に比べて、印加時における反射率が極めて高くなっていた。また、電圧印加時の白色度が、比較例４に比べて実施例７及び８で高かった。実施例７及び８の閾値電圧は比較例４に比べて著しく低く、実施例７及び８の反射型液晶デバイスは消費電力を抑えることが可能であることが分かった。
実施例９の白色度は比較例５に比べ高く、実施例１０の白色度は比較例６と同等であって、かつ実施例９、１０の閾値電圧は、比較例９、１０に比べて著しく低減されていることから、実施例９及び１０の反射型液晶デバイスは、良好な白色度を呈しつつ消費電力を抑えることが可能であることが分かった。

本発明の液晶の配向の様子を説明する模式図である。（Ａ）は、電圧を印加したとき、（Ｂ）は電圧の印加を止めた直後、（Ｃ）は電圧の印加を止めてから充分に時間が経過したとき、の液晶の配向を表す。 本発明の液晶において、電圧を印加したときの電極基板近傍の液晶の配向の様子を説明する模式図である。 従来の液晶の配向の様子を説明する模式図である。（Ａ）は、電圧を印加したとき、（Ｂ）は電圧の印加を止めた直後、（Ｃ）は電圧の印加を止めてから充分に時間が経過したとき、の液晶の配向を表す。 従来の液晶において、電圧を印加したときの電極基板近傍の液晶の配向の様子を説明する模式図である。 構造色を呈するコレステリック液晶の配向を表す模式図である。（Ａ）は、高電圧を印加したとき、（Ｂ）（Ｃ）はパルスの入力を変えて液晶を垂直配向又は水平配向させたときの液晶の様子を説明する。 本発明の透過型液晶デバイスの一例を表す模式図である。 本発明の反射型液晶デバイスの一例を表す模式図である。 実施例１１で作製したデジタル表示の時計用の文字盤（４桁）を表す模式図である。

符号の説明

１０ 基板
１２ 透明電極
１４ 垂直配向膜
１５ 支持体
１６ スペーサー
１８ 液晶組成物
２０ 透過型液晶デバイス
２１ 反射型液晶デバイス
２２ シール剤

Claims (9)

1. 垂直配向膜を備える１対の電極と、
   前記電極間に、正の誘電率異方性の液晶と二色性色素とカイラル剤とを含有する液晶組成物を含む液晶層と、を有し、
   前記電極間のギャップ（Ｇ）に対する前記液晶組成物のカイラルピッチ長（Ｐ）の値（Ｐ／Ｇ）が、０．０６以上１．０未満であることを特徴とする液晶デバイス。
2. 前記電極間のギャップ（Ｇ）に対する前記液晶組成物のカイラルピッチ長（Ｐ）の値（Ｐ／Ｇ）が、０．１以上０．７以下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。
3. 前記液晶組成物のカイラルピッチ長（Ｐ）が、１μｍ以上５μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液晶デバイス。
4. 前記正の誘電率異方性の液晶が、４つの環を有する液晶性化合物を含むことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の液晶デバイス。
5. 前記垂直配向膜が、ポリイミド、ポリアミック酸、又はこれらの混合物で形成されてなることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の液晶デバイス。
6. 波長４００〜６８０ｎｍの光を吸収の有する二色性色素を２種類以上含有することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の液晶デバイス。
7. 前記１対の電極が透明電極であり、
   且つ、少なくとも一方の電極の基板の非導電面に紫外線吸収層を備えることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の液晶デバイス。
8. 前記１対の電極のうち、一方の電極基板に反射層を設けることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の液晶デバイス。
9. 前記反射層が、白色顔料及び蛍光増白剤を含有することを特徴とする請求項８に記載の液晶デバイス。

Images