JPH0762742B2 - 液晶構成体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 関連出願の説明 本願の関連した出願としては特願昭57−503161（特開昭
58−501631）「液晶構成体と液晶光学装置」並びに特願
昭59−54114（特開昭59−178428）「液晶装置及びその
製造方法」がある。

技術分野 本発明は媒体内の液晶物質から成る液晶構成体に係り、
更に具体的にいえば、規定入力の有無に応答して光学的
に異なる応答をする液晶構成体に係るものである。

背景 現在、液晶は、表示装置のような光学装置を含む種々の
デバイスで用いられる、通常、このようなデバイスは、
比較的低い電力を必要とし、満足すべき応答時間を有
し、手ごろなコントラストを与え、かつ比較的経済的で
ある。例えば、表示装置において使用可能な液晶の特性
は、液晶が一方では光を透過し、他方では所定の入力、
例えば、液晶物質を横切って印加した電界に関する液晶
構造の配列（又は配列欠如）に応じて、光を散乱及び／
又は吸収する能力である。電気的に感じやすい液晶物質
の例とその利用は、米国特許第3322485号に与えられ
る。

若干の液晶物質は、温度に感じやすく、液晶物質の温度
に応じて光学的特性を変える。

この出願の発明は、以下特に、好ましくは電磁型の所定
入力に、また更に特に電界に特に感じやすい液晶物質の
利用に関して開示される。

現在、液晶物質の３種の範ちゅう、すなわち、コレステ
リック、ネマティック及びスメクティック型がある。こ
の出願の発明は、下記の好ましい例において動作的ネマ
ティック（以下に定義する）である液晶物質の使用に関
する。しかし、この発明の種々の原理が、液晶物質の他
の既知の型の種々のもの（単数及び複数）又はそれらの
組合せと共に用いられる。液晶物質のコレステリック、
ネマティック及びスメクティック型の種々の特性は、先
行技術に記載される。液晶物質の一つの既知特性は、可
逆性の特性である；特にここではネマティック液晶物質
が可逆的であることが知られるが、コレステリック物質
は可逆的でないことが注目される。可逆的性質の一つの
特性は、液晶構造が電界を印加し、次いで除いた後、そ
の元の配置に戻ることである。

液晶物質のコントラスト及び恐らく他の特性を増大させ
るために、多色色素を液晶物質と混合しこれとの溶液を
形成した。一般に、多色色素分子は、液晶物質分子と同
一態度をとる。したがって、このような多色色素は、電
界の印加又は不印加のようなパラメーターの変化に応じ
る液晶物質の仕方と同様な仕方で、光学的に作用する傾
向がある。多色色素を液晶物質と共に使用する例は、米
国特許第3499702号及び3551026号明細書に記載される。

液晶物質の重要な特性は、異方性である。異方性物質
は、異なる方向で異なる物理的性質を有する。例えば、
液晶は、光学的に異方性であり、すなわち、それは、入
射光の伝搬方向及び偏光によって変わる屈折率を有す
る。

また、液晶物質は、電気的異方性も有する。例えば、ネ
マティック液晶物質に対する比誘電率は、液晶構造が電
界と平行な場合、ある値であることができ、液晶構造が
電界に直角に並ぶ場合、異なる値を有することができ
る。前記誘電値は、配列の関数であるので、例えば、こ
れを「誘電係数」（dielectric coefficient）という方
が通常の「比誘電率」（dielectric constant）という
表示より適当であろう。同様な特性は、他の型の液晶に
あてはまる。

コレステリック液晶物質のカプセル封入の短い議論が米
国特許第3720623号、3341466号及び2800457号明細書に
示され、後の２件の特許は、最初にあげた特許中に引用
される。

従来、表示装置又は他のデバイスのような、液晶を用い
るデバイスは、比較的小さな大きさであった。例えば、
掲示板ディスプレイ又は信号のような液晶を用いる大型
デバイスは、多くの理由で満足に製造できなかった。一
つの理由は、液晶の流動性である。（液晶物質は、流動
して厚さの異なるディスプレイの領域をつくる傾向があ
る。）その結果、ディスプレイの光学的特性が均一性を
欠き、ディスプレイの異なる部分で異なるコントラスト
特性を有するなどする；厚さの変化は、それに伴って液
晶デバイスの光学的特性に変化又はこう配を生じる。更
に、液晶層の異なる厚さは、キャパシタンス及びインピ
ーダンスのような、液晶層の電気的特性に対応する変化
を起こし、更に大型液晶デバイスの均一性を減じる。次
いで、また液晶層の異なる電気的特性は、液晶物質を横
切って印加された有効電界における、対応する変化を生
じ、及び／又は一定電界に応じて、異なる厚さの液晶の
領域で異なる対応をするであろう。

多色表示、すなわち、多色色素及び液晶物質が共に溶液
中にあるものは、偏波器の使用を必要としない利点を有
する。しかし、このような多色デバイスは、ネマティッ
ク液晶物質のみを使用する場合、比較的コントラストが
低いという不利益がある。しかし、従来、コレステリッ
ク液晶物質を色素と共存するネマティック液晶物質に添
加して、コントラスト比を改良しうることが見出され
た。例えば、ホワイト（white）らの論文、ジャーナル
・オブ・アプライド・フィジックス（Journal of Appli
ed Physics）第45巻、第11号,1974年11月号,4718〜4723
ページを参照されたい。コレステリック物質は、電界が
除かれた場合、その元のゼロ電界形に戻ろうとしない。

液晶物質の特定の型と関係なく、液晶物質と共に溶液中
に含まれる多色色素について経験する多の問題は、「界
のオン」状態で色素の光吸収がゼロでないということで
ある；むしろ「界のオン」状態でのこのような吸収は、
色素の相対的配列に関係する、又はその関数であるいわ
ゆる秩序パラメーター（ordering parameter）に従
う。液晶物質の光透過特性は、液晶物質の厚さの指数関
数である；特に液晶物質の「オン」状態又は「界のオ
ン」若しくは「付勢」状態は、液晶物質の厚さの指数関
数であり、また、「吸収」状態又は「オフ」状態も異な
る、厚さの指数関数である。

すぐ前の二つの節に述べた、これらの問題を克服するた
めに、液晶物質は、最適の、均一な厚さを有さねばなら
ない。（ここで用いるように、用語「液晶」物質は、液
晶自体と、文脈によっては、多色色素及び／又は溶液中
又はその他でこれらと共に含まれる他の添加物とを意味
することができる。また、電界を液晶物質に印加する電
極を最適間隔にすべきである。このような最適厚さ及び
間隔を維持するために、むしろ精密な公差を維持しなけ
ればならない。精密な公差を維持するためには、このよ
うな液晶を用いるデバイスの大きさに関して限界があ
る。何故はらば、例えば、大きな表面積にわたって精密
な公差を維持することは全く困難であるからである。

発明の簡単な要約 要約すると、本発明は液晶物質と封じ込み媒質とを備
え、規定入力の不存在の場合前記の封じ込め媒質によっ
て液晶物質の配向が影響を受けて第１の光学的応答をつ
くり、そして規定入力に応答して液晶物質が配向されて
第２の光学的応答をつくる液晶構成体において、前記の
液晶物質は前記の封じ込め媒質内で複数の相互に通路で
接続された体積となって含まれており、これらの体積を
相互に接続している通路の横断面積は封じ込め媒質内の
所与の体積の平均的な横断面積よりも小さいことを特徴
とする液晶構成体である。

封じ込め媒質は樹脂、ポリマーもしくはエポキシでよ
い。これらの物質の定義は相互に他を含むことがある。
例えば、エポキシは樹脂であり、樹脂もしくはエポキシ
はポリマーであるということもある。

本発明の液晶構成体は液晶物質と別の封じ込め媒質を混
合し、その混合物からの例えば水を除去するときの温度
及び／又は除去速度の調整により媒質が固化するときそ
の媒質内で液晶物質が相互に通路で接続された体積とな
ってつくられる。そのような封じ込み媒質の乾燥もしく
は硬化温度は厳格な制御は必要とせず、それ故その製造
は従来よりも簡単で、費用もかからない。

また、液晶体積の流動的結合を含む液晶構成体の構造上
の利点としては、液晶構成体内の液晶材料の量を増大で
き、それにより液晶装置の光学的状態を変えるのに必要
とする電圧を減少でき、そして体積を相互に接続してい
る通路は封じ込め媒質と液晶との界面を増加し、光の散
乱吸収量を増大させる。

この発明で一般に用いる若干の用語は次のように定義さ
れる：「液晶物質」は、広くこの発明に関係して役立つ
液晶物質の任意の型をいうが、好ましくは動作的ネマテ
ィック液晶物質をいう。「動作的ネマティック」とは、
外部界が存在しない場合、液晶の構造的ひずみが（コレ
ステリック物質におけるような）極めて強いねじれ又は
（スメクティック物質におけるような）成層のような、
バルク効果よりむしろ液晶のその境界における配向によ
り支配されることを意味する。したがって、例えば、ね
じれる傾向を引き起こすが境界配列の影響に打ち勝つこ
とはできないキラル成分をも有するさもなければ動作的
ネマティック液晶は、それでも動作的ネマティックと考
えられる。

動作的ネマティック液晶物質は、多色色素、キラル化合
物又は他の共成分を含有することができる。このような
配向に影響する境界は、表面であることができ、したが
って、境界効果又は表面効果をいうことはここでは同等
に用いることができる。このような境界又は表面は、カ
プセル、封入媒質などのような液晶を含有するデバイス
又は媒質の壁でありうる。液晶は正の誘電異方性を有す
べきである。

カプセルは、ある量の液晶物質を入れる又は閉じ込める
封入デバイス又は封じ込め媒質をいい、「カプセル封入
媒質」又は「物質」は前記カプセルが形成される媒質又
は物質である。「カプセル封入液晶」又は「カプセル封
入液晶物質」は、カプセル封入媒質内、例えば個々のカ
プセル又は乾燥化安定乳濁液のような固体媒質中の体積
に閉じ込められ又は含まれたある量の液晶物質を意味す
る。前記体積は離散した体積であることが好ましく、す
なわち、いったん生成すると、それらが通常個々に別個
の実在物又は独立の実在物としてとどまる。しかし、前
記独立実在物又は離散体積は、例えば一つ以上の通路に
より互いに連絡されうることが分かった。液晶物質は、
離散した体積であることも前記のように互いに連絡する
通路を有することも両方とも好ましい。したがって、こ
こで「カプセル」とは、閉じた個々のカプセルか、例え
ば、それぞれの互いに連絡する通路を有する内部体積が
一つ以上の前記互いに連絡する通路により流動的に結合
されるような他の互いに連絡されるカプセルかのいずれ
かをいう。

一般に、この発明に従うカプセルは、約0.3〜100ミクロ
ン、好ましくは１〜30ミクロン、特に１〜５ミクロンの
直径を有するほぼ球形形状を有する。（これは、それ自
体がこの発明の要件ではないけれども。）この発明と関
係して、カプセル封入及び同様な用語は、一般にカプセ
ルといわれるような物品の生成をいうのみでなく、均一
な周囲媒質中で安定な、好ましくはほぼ均一な大きさの
粒子の生成が起こる剤（カプセル封入媒質）中の液晶物
質の安定な乳濁液又は懸濁液の生成をもいう。上記の互
いに連絡する通路は、さもなければ前記媒質中の独立の
カプセル状粒子塊の間に存在することもでき、好ましく
は同様に液晶物質を含む。カプセル封入、一般にはカプ
セルの大きさのゆえにマイクロカプセル封入といわれ
る、に対する技術は業界でよく知られ、（例えば、アサ
ジ・コンドウ（Asji Kondo）による「マイクロカプセル
処理及び技術」マルセル・デッカー・インコーポレーテ
ッド（Marcel Dekker,Inc）社発行、参照）または液晶
物質に対する適当なカプセル封入剤及び方法を決定する
ことは、この発明の開示を参考にすれば、当業者によっ
て可能であろう。

液晶デバイスは、液晶物質でつくられるデバイスであ
る。この発明においてこのようなデバイスは、典型的に
液晶物質になじむ型の機能を提供することのできるカプ
セル封入液晶でつくられる；例えば、前記液晶デバイス
は、電界の印加及び除去に応じて、好ましくは遠赤外線
から紫外線を経る波長を含む光の放射の選択された減衰
を行う表示装置又は光シャッターでありうる。この発明
は、光の放射、光又は任意の他の電磁放射又は所定の入
力の存在又は非存在に応じて液晶が検出可能な変化、例
えば減衰、透過などを起こすような波と関連して用いる
ことができる。

カプセル封入液晶を製造する一つの方法は、液晶物質と
これが中に溶解せず、かつ液晶物質を含む離散カプセル
の生成を可能にするカプセル封入媒質とを共に混合する
ことを含む。

このようなカプセル挿入液晶を含む液晶デバイスの製造
方法は、例えば前記カプセル封入液晶物質を基板に適用
することを含む。更に、このような方法は、液晶物質に
その特性に影響を及ぼすために電界を印加する手段を具
えることを含む。

この発明の他の特徴に従えば多色色素を溶解する動作的
ネマティック物質が一般に球形のカプセル中に入れられ
る。電界が存在しない場合、カプセル壁は液晶構造をひ
ずませるのでこれと色素は光をその偏光方向に関係なく
吸収する傾向がある。適当な電界を前記カプセルを横切
って、例えばその軸を横切って印加する場合、液晶物質
は前記界に平行に配列する傾向があり、このような物質
特有の吸収を液晶物質が平面構造にある場合仮定される
吸収にまで減少させる。カプセル中の液晶物質を横切っ
て、かつカプセル封入媒質を丁度横切るか通ることな
く、そして、実際、それぞれのカプセルの壁厚さを横切
る最小の電圧低下で確実に適当な電界を印加するのを助
けるために、カプセル封入物質は、一方では、液晶物質
の低い方の比誘電率以上の比誘電率を有し、他方では、
比較的大きなインピーダンスを有することが好ましい。
理想的には、カプセル封入媒質の比誘電率は、液晶の高
い方の比誘電率に近くあるべきである。

カプセル封入液晶を用いる液晶デバイスのコントラスト
は、液晶物質の正常屈折率（すなわち、結晶の光軸に平
行な屈折率）に釣り合う屈折率を有するカプセル封入媒
質を選択することにより改良することができる。例え
ば、ボーン（Borne）及びオルフ（wolf）による「光
学」、又はハートショーン（Hartshorne）及びスチュワ
ート（Stewart）による「結晶及び偏光顕微鏡」を参
照。カプセル封入媒質は、液晶物質をカプセル封入する
のみでなくカプセルを基板上に支持するため基板に固着
するのにも使用することができる。その代わりに、液晶
カプセルを基板に関して保持するために更に結合媒質を
用いることができる。後者の場合、しかし、追加の結合
媒質がカプセル封入媒質の屈折率に釣り合う屈折率を有
することが前記改良コントラスト特性を維持するために
好ましい。物質の屈折率は一般にひずみ依存性があり、
ひずみは、例えばカプセル封入媒質中で招来されうるの
で、液晶、カプセル封入媒質及び、存在するなら、結合
媒質の屈折率を釣り合わせるのにこの効果を考慮するこ
とが必要である。更に、真珠光沢を避けねばならない場
合、丁度１波長でよりむしろ、可能な範囲の波長範囲に
わたって屈折率を釣り合わせることが望ましい。

この発明に従って液晶物質を中に閉じ込める球形かさも
なければ曲面のカプセルの特徴は、液晶物質が曲率に従
う、すなわちそれ自身を前記カプセルの曲面と一般に平
行に配列する傾向があることである。したがって、液晶
構造は、それがカプセル壁にしたがって進むにつれてあ
る意味ではそれ自体の上に折り返され、特定の形状に強
制され又はひずまされる傾向があるので、液晶物質を含
有する所定のカプセルの得られる光学的特性は、電界を
印加しない場合、入射光の偏光方向に関係なく、カプセ
ルに伝えられるほとんどすべての光が影響される、例え
ば、散乱させられるか（多色色素のない場合）又は吸収
される（多色色素の存在する場合）ようなものである。
色素なしでさえこの効果は散乱したがって不透明度を生
じることができる。液晶物質の異常屈折率はカプセル封
入媒質の屈折率と異なるのが好ましいので、散乱は大部
分光の屈折によるであろう；吸収は大部分前記散乱光に
対する色素の吸収特性によるであろう。しかし、所定の
入力、例えば電界が存在する場合、液晶構造は、界に沿
って並び、後に詳細に述べるように、入射光の散乱及び
／又は吸収の量に関して事実上光学的に透過性になるか
少なくとも前記量を減少させる。

また、所定の入力（電界）が存在しない場合、動作的ネ
マティック液晶物質の液晶構造は表面、例えばカプセル
の内壁に、その表面でそれに平行である代わりに、一般
に法線方向に並ぶことができることが分かった。かくし
て、前記構造は平均として入射光の方向に配列されな
い。また、カプセルの体積が限定されるので、前記表面
又は壁から離れる液晶の構造も曲げられ又はねじられ
る。したがって、所定の入力（電界）が存在しない場
合、前記カプセル封入液晶はカプセル壁との平行配列で
起こったのとほとんど同様に作用する；そして所定の入
力の存在での透過動作に対しても同様なことがいえる。
また、液晶の若干が表面又はカプセル壁に平行で若干が
法線方向の場合も、同様な動作が起こるであろう。

他の特徴は、カプセル内に含まれる液晶物質の有効厚さ
を前記カプセルの内径を制御することにより制御する能
力てある。このような径の制御は、カプセル封入液晶の
製造中種々の従来の又は新規の選別技術のいずれか一つ
を用いる粒度分別分離方法により並びに混合方法、成分
量、及び／又は混合中加えられる成分の性質を制御する
ことにより行うことができる。このような厚さパラメー
ターを比較的精密な公差に制御することにより、次にカ
プセル封入液晶を用いて最後の液晶デバイスを製造する
場合の引き続く公差の必要性は、従来、非カプセル封入
デバイスに対して要求された程臨界的でない。

しかし、この発明のもう一つの極めて有位な特徴は、こ
の発明に従ってカプセル封入液晶を用いて製造しうる高
品質液晶デバイスの大きさに制限がないように見えるこ
とである。一層詳細には、液晶物質の離散量を、例え
ば、前記カプセル中に閉じ込めることを用意することに
より、液晶物質の大型デバイスでの利用を妨げていた従
来起こった種々の問題が、各個のカプセルが事実上なお
独立の液晶デバイスとして動作しうるために克服され
る。このような動作は、それぞれのカプセル又はカプセ
ル様体積の間に前記の互いに連絡する通路が存在する場
合でさえなお有効であることが分かった。実際個々の結
合されないカプセルに関するこの発明の面（aspect）及
び特徴のすべては一つ以上の互いに連絡する通路を有す
るカプセルの配列に適用しうることを確かめた。更に、
例えば、電界又は磁界のようなある型の励起給源の印加
及び除去に応じて用いるために基板に取付け又は別の方
法で支持した複数のそのような液晶カプセルを含有する
環境を含む事実上任意の環境に各カプセルを取り付ける
ことを可能にする物理的性質を各カプセルが有すること
が好ましい。この特徴は、液晶物質を大型ディスプレイ
（例えば掲示板）、光シャッターなどにおけるような光
学デバイスの選択された領域のみに液晶物質を置くこと
も可能にする。

この発明に従う重要な考察及び発明者の発見は、カプセ
ル封入媒質によりカプセル封入された液晶物質の電気的
性質に前記のように釣り合う電気的性質を有し、かつ更
に好ましくは前記液晶物質の光学的性質に光学的に釣り
合うカプセル封入媒質は、液晶物質の外部給源による励
起又は非励起に応じる効果的かつ高品質の作用を可能に
するということ；及びカプセル封入媒質と液晶物質との
相互作用が後者を前記の仕方でひずませて液晶物質の動
作モードを変えるということである。後者については、
液晶構造をカプセル壁に一般に平行又は適合する配列に
強制的にひずませることにより、液晶は電界内に置かれ
ない場合光を透過するよりむしろ、吸収又は遮断し、前
記入射光の偏光の方向、たとえあるとしても、に関係な
く入射光のすべての仕方について機能する。

この発明の他の特徴は、カプセル封入液晶のフィルム又
は固定乳濁液若しくは懸濁液を形成する特に能率的及び
／又は有効な方法の発見である。

前記のことを考慮に入れて、この発明の主目的は、液晶
物質の比較的大きな表面にわたる利用を可能にするこ
と、及び特にこのことを比較的高品質の動作、出力の制
御された均一性及び満足なコントラストを維持しながら
達成することであり、このことは前記物質のカプセル封
入により達成される。

他の主目的は、液晶物質を前記物質の光学的特性を維持
しながら閉じ込めること、及び特にこのことを液晶物質
の電気的感受性をも維持しながら行うことである。

またの目的は、カプセル封入液晶及びそのデバイスの改
良製造方法及びカプセル封入液晶及びこれを用いるデバ
イスの改良動作を含む。

この発明のこれら及び他の目的及び利点は以下の記述を
進めるにつれていっそう明らかになるであろう。

前記及び関連目的を達成するため、この発明は、以下に
明細書でじゅうぶん記述し特に請求の範囲で指摘する特
徴を含むが、この発明の若干の説明例を詳細に述べる以
下の記述呼び添付図面は、しかしこの発明の原理を適当
に用いる種々の仕方の一つにすぎないものを示すのであ
る。

図面の簡単な説明 添付図面において： 第１図は従来の技術の液晶デバイスの略図であり； 第2A図はこの発明に従う液晶デバイスの略図であり； 第2B、2C、及び2D図は種々のそれぞれの反射器装置を説
明する、この発明に従う液晶デバイスの別の例の略図で
あり； 第３図はこの発明に従う液晶ディスプレイデバイスの等
角図であり； 第４図は第３図の液晶ディスプレイデバイスの部分の一
部取りこわした拡大部分図であり； 第５図は動作の散乱原理及び界のオフ状態での散乱光の
全内面反射及び界のオン状態での光透過を具体的に示す
液晶装置の略図であり； 第６及び７図は、それぞれ、界のオン及び界のオフ状態
における非目視側からの入射照明を備える光制御フィル
ムディレクター（film director）付き液晶装置の更に
別の例の略図であり； 第９図は界のない状態下でのこの発明に従う液晶カプセ
ルの拡大略図であり； 第10図は、例えば第９図のような略図であるが、カプセ
ル壁に対し法線方向の液晶構造の配列を示す略図であ
り； 第11図は印加電界状態下の第９図に類似の図であり； 第12図は印加電界を備えるカプセルの電気回路略図であ
り； 第13A及び13B図は電極と第４図のカプセル封入液晶物質
の層により形成したキャパシタの略図であり； 第14A及び14B図は第10A図のキャパシタのプレートの間
の径路とそれぞれの径路に対する等価回路を示す略図で
あり； 第15図はカプセル封入液晶のマトリックス、その多数の
カプセルはそれらの間の互いに連絡する通路により結合
される、を示す略図であり； 第16、17及び18図は界のオフ及び界のオン状態における
互いに連絡するカプセルの対の略図であり； 第19図は多孔質媒質中に液晶物質を用いる更に別の例の
略図である。

従来の技術の液晶デバイスの要約 さて図面について詳細に述べるが、この場合同様な符号
は若干の図の同様な部分を示しており、最初第１図につ
いて従来技術の液晶デバイスは一般に１で示す。このよ
うなデバイス１は、ガラス、プラスチック板などのよう
なそれぞれの取り付け又は閉じ込め基板４上に支持のた
め析出させた、例えば、インジウム酸化スズの電極３の
間にはさまれた液晶物質２を含む。デバイス１が光等価
制御デバイスであるように板４は電極３と同様に透明で
あることができ、これにより入射光は、電極３により液
晶物質２を横切って電界を印加されない場合、吸収及び
／又は散乱されることができ、これを横切って電界を印
加する場合、入射光は液晶物質２を通って透過すること
ができる。電気導線５及びスイッチ６が電極３を横切っ
て電圧供給源７に選択的に結合して電界を与える。電圧
供給源７はAC又はDC電圧供給源のいずれかでありうる。

デバイス１中の液晶物質２は、所望の位置に保持するた
め、例えば、ディジタル表示装置の部分として全体に用
いるために基板４によりやや閉じ込められる。他方、液
晶物質２は、それが電界を印加しない場合は無秩序な配
向か分布のいずれかを、又は電界を電極３を横切って印
加する場合は所定の分布的又は配向的配列をすることが
できるようにじゅうぶんな運動の自由を有しなければな
らない。所要に応じて、基板４の一つは液晶物質２を経
て受けた入射光を後者を経て反射して戻し他の基板４を
経て次の使用のために伝えるように反射可能とする。液
晶デバイス１の種々の動作原理及び特徴及び不利益点は
上に要約され、また従来技術文献に伸べられる。

液晶物質２は、デバイス１に対して意図された所望の動
作特性を有するようにそれを横切って印加された電界に
感じる事実上任意の型でありうる；液晶物質２は、所要
に応じて、それと共に溶液中に多色色素物質をも含有す
ることができる。

好ましい例の説明 さて第2A図に移って、この発明に従う改良液晶デバイス
を10で示す。デバイス10は、カプセル封入液晶11を含
み、これは取り付け基板12により支持され該基板を横切
って電界を電極13,14を経て印加することができる。

電極13は、例えば、基板12に施したある量の真空蒸着イ
ンジウム酸化スズであることができ、電極14は、例え
ば、電気伝導インクでありうる。保護層又は被覆15を電
極14上に保護目的で用いることができるがこのような層
15は普通カプセル封入液晶11又は電極14の支持又は閉じ
込めのためには必要でない。電圧は、電極13,14にAC又
はDC電圧供給源16、選択的に閉じることのできるスイッ
チ17、及び電気導線18,19から印加することができスイ
ッチ17を閉じた場合順次電界をカプセル封入液晶11を横
切って印加する。

カプセル封入液晶11は、カプセル22の境界又は内部体積
21内に含まれる液晶物質20を含む。カプセル22は一般的
に球形であることが好ましい。しかし、この発明の原理
はカプセル22が球形以外の形状である場合もあてはま
る。このような形状は、所望の光学的及び電気的特性、
すなわち液晶20の光学的特性、例えば屈折率とじゅぶん
に共存し、かつ条件で電界を有することが望まれる場合
液晶構造の所望の配列を行うため液晶物質20自体を横切
ってじゅぶんな部分の電界が起こることを可能にする前
記光学的及び電気的特性を与えるべきである。

取り付け基板12及び電極13,14及び保護被覆15は、電極1
3,14を横切って、したがってカプセル封入液晶11を横切
って電界を印加するか否かに応じて液晶デバイス10がそ
れを通る光の透過を制御しうるように光学的に透過性で
ありうる。代りに、取り付け基板12が光学的に反射性
（例えば鏡）でありうるかその上に光学的反射被覆を有
することができてこのような反射被覆による保護被覆15
を経て受けた入射光の反射がカプセル封入液晶11を横切
って印加した電界があるか否かの関数であるようにする
ことができる。これらの反射器の別の型を第2B及び2C図
に示す。第2B図においては電極13自体が光反射性であ
る；そこで、第2B図に示されるデバイス10の目視側は電
極14にあるかこれから先にある。反射電極13は目視のた
めに光をカプセル封入液晶物質に向かって反射し及び／
又は透明電極14を経て外に戻す。第2C図において反射器
12Rは基板又は支持体12と電極13との間に位置する；こ
の例において両電極13及び14は透明である。更に、前記
米国特許出願番号第477138号明細書で詳細に説明したよ
うに、「界のオフ」状態でも液晶により散乱された光に
関する全内面反射及び／又は干渉原理は、この発明に従
って働きかつ有用であり、この発明に含まれるがその詳
細は文献に記載される；この例はこの発明に従う好まし
いものである。例えば、ここでのべるように、反射器を
用いれば、使用液晶を支持体又は取り付け基板12上かこ
れに関してパターン配置に置く場合暗い背景上に明らい
文字のような明るい出力を得ることが可能である。更
に、電極もパターン化される場合、暗い背景上の明るい
文字から明るい背景上の暗い文字のいずれかを、成分と
その使用方法の関係によって得ることができる。

複数のカプセル封入液晶11を取り付け基板12による支持
及び他のカプセル封入液晶11に対して固定位置に保持す
ることのためにカプセル封入液晶を取り付け基板12か電
極13のような境界面物質に固着させるようにして取り付
け基板12に設ける。カプセル22を形成するカプセル封入
媒質23は、またカプセル22を基板12に結合又はそれ以外
に固着させるのに適して最も好ましい。外に、更に結合
媒質（図示せず）を使用してカプセル封入液晶11を基板
12に固着させるようにすることができる。カプセル22は
基板12に固着されるので、また各カプセル22は液晶物質
20に対して必要な制限を与えるので、第１図の従来技術
の液晶デバイス１に示す追加の基板のような該２の取り
付け基板は通常不必要である。しかし電極14の傷跡をつ
けること、電気化学的劣化、例えば酸化などからの保護
を行う目的で保護被覆15を取り付け基板12の反対で液晶
デバイス10の側又は表面に設けることができ、取り付け
基板はデバイス10のそれ自身の側に所望の物理的保護を
与える。カプセル封入液晶11は比較的しっかりと基板12
に固着されるのでまた通常、前記のように、追加の基板
は必要がないので、電極14を直接カプセル封入液晶21に
適用することができる。

次に第３図に移って、この発明に従う液晶デバイス10′
の例が基板12上の方形の角を有する数字８ 30として表
される液晶ディスプレイデバイスの形で示され、該基板
はこの場合好ましくはマイラー（Mylar）のようなプラ
スティック物質製であるか、代りに、例えばガラスのよ
うな他の物質製であることもできる。第３図にあらわれ
る方形の角を有する数字８をつくる陰影部は基板12上に
固着された１つ以上の層に配列された複数のカプセル封
入液晶11でつくられる。

数字８ 30尾基板12の部分32の拡大部分断面図が第４図
に示される。第４図に見られるように、約0.254mm（10
ミル）の厚さでありうる基板12の表面31上に、例えば、
インジウム酸化スズまたは金、銀、アルミニウム、白
金、パラジウム、ロジウム、ニッケル、クロム、酸化ス
ズ、アンチモン酸化スズ、ここで述べる他の種々の物質
及び等価物などのような他の適当な電極物質の200オン
グストローム厚さの電極層33が析出される。更に、この
ような反射電極13の典型的な物質は、例えば、金、銀、
アルミニウム、白金、パラジウム、ロジウム、ニッケル
及びクルムである。更に、電極14は光反射性であること
ができ、例は印刷インク又はインク状物質の電気伝導性
光反射電極である；この例において、例えば、第2D図に
示すように、基板12は一般に透明であり、目視は基板12
を経る。複数のカプセル封入液晶11の一つ以上の層34を
電極層33に直接適用し固着する。好ましい例及び最良の
仕方に従う固着は、それぞれのカプセル22を形成するカ
プセル封入媒質により行うが、所要に応じて、前記のよ
うに、追加の固着又は結合物質を前記固着目的のために
使用することができる。層34の厚さは、例えば、約0.00
76〜0.254mm（0.3〜10ミル）、好ましくは0.013〜0.102
mm（0.5〜４ミリ）、いっそう好ましくは0.013〜0.030m
m（0.5〜1.2ミリ）、特に約0.013〜0.018mm（0.5〜0.7
ミル）である。他の厚さも使用可能であり、特に薄いフ
ィルムを形成する能力及びフィルムの電気絶縁破壊性に
依存する。追加の電極層35を層34の上にカプセル22を形
成する物質に直接か、その代りに、個々のカプセル封入
液晶11を互いにまたこれを取り付け基板12に結合するの
に用いる追加の結合物質にかのいずれかに析出させる。
電極層35は、例えば、約0.013mm（1/2ミル）の厚さであ
りうるし、例えば、電気伝導性インク又は層33に対して
前述した物質でつくることができる。第３図の被覆15に
関して上述した目的に対して保護被覆層36をも第４図に
示すように設けることができる。

液晶か発光ダイオード型かのいずれかの従来の表示装置
においては、数字８要素30は通常７個の電気的に分離さ
れたセグメントに分割され、それらの各は種々の数字を
つくるように選択的に付勢をしたりしなかったりするこ
とができる。例えば、セグメント30a及び30bの付勢は数
字「１」を表示し、セグメント30a,30b及び30cの付勢は
数字「７」を表示する。

カプセル封入液晶11を用いるこの発明の特徴は、液晶物
質の上に印刷した伝導性インク電極の選択的セグメント
のみの関数きして事実上任意の所望のディスプレイを表
示することができる融通性に富む基板12をつくることが
できるということである。この場合において、基板12の
全表面31は電極物質33で被覆することができ、かつこの
電極物質の全表面さえほぼ連続的にカプセル封入液晶11
の層34で覆うことができる。その後は、伝導性インク35
の電極セグメントの所定のパターンを層34上の所望のと
ころに印刷することができる。電圧供給源への１本の電
気導線を表面31に付けることができ、それぞれの電気導
線をそれぞれの伝導性インクセグメントにつなぎそれぞ
れの制御スイッチを介して前記電圧供給源につなぐ。

代りに、カプセル封入液晶11及び／又は電極物質33を表
面31にディフプレイセグメントを望む領域にのみ適用す
ることができる。カプセル封入液晶をただ一つの所望の
領域又はディスプレイのセグメントのような複数の領域
に本質的に従来の方法 （例えば、スクリーン印刷又は他の印刷方法のような）
により適用する能力は、従来技術、これは平板の間に液
晶を含有する問題を有する、と比較する場合、特に魅力
的である。更に、前記のように、例えば、基板12より外
の支持体又は保護層は必要がないので電気的に直接ディ
スプレイの「裏側」に接続する能力は、この発明を用い
るディスプレイ又は他のデバイスの能力及び融通性を更
に増大させる。

典型的な伝導性インクはポリビニルアルコール又は他の
透明結合剤の20％溶液に分散させた銀の薄片である。物
質をかきまぜて一様な分散を得る。このインクはカプセ
ル封入液晶物質の裏にスクリーン印刷しうる。

個々のカプセル封入液晶11の動作の詳細な記述を以下に
行うが、ここでは層34内のカプセル封入液晶がそれを横
切ってする電界の印加の有無に応じてそれに入射する光
を減衰させ又はさせないように作用しうることを注意す
るのでじゅうぶんである。液晶物質をこのような減衰／
非減衰の仕方で用いる場合、「界のオフ」状態で吸収に
よる著しい減衰を与えるが「界のオン」状態ではほとん
ど透明であるように多色色素が溶液で液晶物質中に存在
することが好ましい。このような電界は、例えば、液晶
デバイス10′の、セグメント30aのような個々のセグメ
ントにおける電極層部分33,35の電圧供給源への結合の
結果として生じたものでありうる。カプセル封入液晶11
を界のない（滅勢）状態からの界のオン（付勢）の状態
に切替えるのに必要な電界の大きさは、例えば、個々の
カプセルの直径及び層34の厚さ、これは順次個々のカプ
セル22の直径及びこのようなカプセルの層34の厚さ方向
における数に依存することができる、を含む若干のパラ
メーターの関数でありうる。重要なことは、液晶物質20
がそれぞれのカプセル22の中に閉じ込められるので、ま
た個々のカプセル封入液晶11が基板12に固着されるの
で、この発明に従ってカプセル封入液晶を用いる液晶デ
バイス10′又は任意の他の液晶デバイスの大きさが事実
上無制限であることである。もちろん、無電界又は界の
オン状態に応じてこのようなデバイスのカプセル封入液
晶の光学的特性の変化を行うことを意図する領域では、
前記液晶に適当な電界を印加する電極又は他の手段をこ
のような領域に有することが必要である。

米国特許出願番号第477138号の前記散乱装置の例を示す
第５図を簡単に説明すると、このような例は、液晶物質
による光の等方性散乱に、またこのような等方的に散乱
された光を、液晶物質が界のオフ又はひずんだ配列状態
にある場合、特に背景に関して白色又は明るい出現（ap
pearance）、文字、情報などを生じ、液晶物質が界オン
平行又は規則的配列状態にある場合、着色又は暗い出
現、例えば背景と同じものを生じるのに利用することに
関する。液晶物質がひずんだ配列にある場合ほとんど完
全に等方的に散乱させるのが好ましい。等方的散乱とは
光線が液晶物質に入る場合散乱光の射出角を予言する方
法が事実上ないことを意味する。ここで用いるように、
「等方性散乱」は、完全に無秩序又は予言不能な仕方で
の完全等方性散乱又は少なくとも大体の又はほどよい量
の散乱を意味し、これは光の吸収に対立する。

第５図に見られるように、液晶ディスプレイ40は、比較
的暗い背景上に比較的明るい又は白色の文字、情報など
をつくることができる；明るい文字は無秩序に並ぶ液晶
物質によりつくられる；背景は、例えば、規則的配列を
して、そのため、ほとんど光学的に透明である液晶物質
により及び／又は液晶物質がないディスプレイの領域に
より起こされる。液晶物質が平行又は規則的配列である
場合、例えば吸収体により又は反射器により反射された
暗い前景により生じた、比較的暗い背景のみが現れる。
前記のことは、ディスプレイの目視側41若しくはその方
向からか又は裏側すなわち非目視側42からかのいずれか
の照明を用いて達成される。この発明の原理は、例えば
輝度を制御する光シャッター又は光制御装置でも使用す
ることができる。

液晶装置（第５図）は、所定の入力に応じて光を選択的
に主として散乱又は透過させる液晶物質34及び中に液晶
物質を保持する収納、カプセル封入又は支持媒質12を含
み、かくして液晶の体積が媒質12中にある。液晶物質の
体積は、目視方向に、例えば観察者の目に対して戻る若
干の光の散乱を含めてその上に入射する光のほぼ等方形
の散乱を起こすカプセル封入液晶と考えうる。このよう
な液晶は動作的ネマティックであり、正の誘電異方性を
有し、かつ媒質12の屈折率にほぼ釣り合う正常屈折率を
有する。

一例において、液晶物質により等方的に散乱される大量
の光が媒質12中で全内面反射されて液晶物質に戻りこれ
により該物質を照明し更に等方性散乱と液晶物質の出現
の、例えば観察者の目に対する明るさ化を起こす。媒質
12の固有の内面反射率は、支持媒質の屈折率が前記他の
媒質の屈折率より大きいという拘束の下に固体、液体又
は空気をさえ含むガスのような他の媒質43との界面によ
り影響されうる。支持媒質は、例えば、収納／カプセル
封入液晶（又は液晶物質がそれによって乳濁液中にある
もの）、追加量の前記カプセル封入又は他の物質、プラ
スチック状フィルム又はガラスなどのような取り付く媒
質を含む若干の成分からなりうる。

支持媒質12の裏面44は、このような面にこれにほぼ法線
方向に達する光が透過するように光学的透過性でありう
る。前記裏面の向こうの光を吸収する黒色又は着色物質
45は液晶物質により生じた文字が現れる見かけの背景を
暗くするが着色するのを助けることができる。代りに、
前記のように、真の反射器を支持媒質の裏面に又はその
向こうにすなわち間隔をとって設けることができる。液
晶物質の規則的配列は少なくとも実質的に等方性散乱を
除去するので、液晶物質を通過するほとんどすべての光
は支持媒質の裏面をも通過する。

別の例である米国特許出願番号第477138号に開示するよ
うに調和（tuned）誘電被覆を、例えば蒸着技術によ
り、支持媒質の裏面に選択的な有益（constructive）及
び有害（de−structive）光学的干渉を行うために設け
ることができる。このような調和誘電被覆の厚さはラム
ダ（λ）割る２の関数であり、ラムダは装置で用いられ
る光の波長である。有益干渉は、特に支持媒質中で光が
全内面反射をしない範囲の立体角を減少することによ
り、内面反射を増大する；また、したがって、前記干渉
は更に液晶物質文字の出現を明るくする。

帯域62で支持媒質12又は他の物質により隔てられる61L
及び61Rにおけるようなカプセル封入液晶物質層部分の
配列又はパターンが好ましい安定な乳濁液により生じる
ような液晶の離散収納媒質中へのカプセル封入又は閉じ
込めにより容易になるか可能にさえなることを注意する
のは意義がある。したがって、特にディスプレイ、掲示
板、光シャッターなどのような比較的大型のデバイス
上、選択可能な光学的特性を与えることが必要なところ
のみの支持媒質12にカプセル封入液晶物質を設けること
ができる。カプセル封入液晶物質のこのようなパターン
化はある場合、特定の適用のために必要な前記物質の量
を著しく減少することができる。このようなパターン化
は以下に詳細に述べるようにこの発明に従うカプセル封
入液晶物質の機能的動作により該物質を用いるデバイス
の所望の動作と矛盾なく更に可能になる。

ディスプレイ40は、例えば空気環境中で使用することが
でき、このような空気は記号63で表され、空気は目視側
において又は目視方向41から支持媒質12と界面64を形成
する。外部媒質63の屈折率Ｎカプセル封入及び支持媒質
12の屈折率Ｎ′とは異なり、通常これより小さい。その
結果、一般に目視方向40から到達する光線65は界面64を
通り抜け支持媒質12に入り、界面64に垂直な仮想線66で
ある法線方向に曲げられる。支持媒質12内の光線65aは
関係式Nsinθ＝Ｎ′sinθ′を満たして入射光線65より
法線に近い。なおここでθは入射光線65と法線のなす角
でθ′は光線65aと法線のなす角である。このような数
学的関係は界面66でも次のように成り立つ:N′sinθ′
＝Ｎ″sinθ″。この発明に従う所望の全内面反射を達
成するため、反射媒質43の屈折率Ｎ″は支持媒質12の屈
折率Ｎ′より小さい。したがって、例えば、光線65aが
界面66を通過することが可能でそうした場合、それは界
面66で法線に関してθ″の角度で法線から遠ざかって曲
がる。実際、光線65,65aは層61内の液晶物質により散乱
されないので、すなわち、それは帯域62を通過するので
実際それは界面66を光線65bとして出て吸収体45により
吸収される。

特に第５図の説明を続けて、この発明に従う液晶ディス
プレイ40の動作を次に説明する。動作的ネマテイック液
晶34は界のオフ状態の存在によりひずんだ又は無秩序な
配列をなす。入射光線70は支持媒質12に界面64で入力カ
プセル封入液晶の層61Lへの入射光としてあたる光線70a
として曲げられる。無秩序な又はひずんだカプセル封入
液晶物質は等方的にそれに入射する光を散乱する。した
がって、このような入射光線70aがどのように散乱させ
られるかという傾向の若干の可能性が次のようにある： A.例えば、一つの可能性は、入射光線70aが点線70bに従
って界面66に導かれることである。光線70bが界面66に
あたる角度はいわゆる照明円錐（cone of illuminatio
n）に示した立体角α（第５図の図面の平面方向におい
て破線71で画成）内である。このような立体角α又は照
明円錐内に落ちる光は界面66で全内面反射するにはその
界面で法線に関して角度が小さすぎる；したがって光線
70bは界面66を通過し曲って法線から遠ざかり光線70cを
形成する。光線70cは反射媒質43に入り層45で吸収され
る。

B.他の可能性は、光線70aが等方的に円錐角αの外の光
線70dの方向に散乱させられることである。全内面反射
が界面66で起こり光線70dを光線70eとしてカプセル封入
液晶物質の層61Lに反射して戻しそこでそれは丁度それ
が導かれた光線70aのように他の独立にそれに入射する
光線として取扱われる。したがって、前記光線70eはこ
こで述べたように再び等方性散乱を受ける。

C.更に他の可能性は、入射光線70a、又は光線70eのよう
にそれから導かれたものが界面64の方に界面64における
法線に近い角度で等方的に散乱させられるので光線は界
面64を通過し空気のような「媒質」63に出て観察者又は
観測機器により見られることである。前記円錐角αのよ
うな、照明円錐の立体角α′、その中に入ることが前記
散乱光線70eが界面64を通って射出するためには必要で
ある、は一点鎖線72で表される。光線70fはそのような
ディスプレイ60から放射した光を表す。カプセル封入液
晶11の層61に目視方向41から見たとき白色又は明るい文
字の出現を与えさせるのはこの光、例えば界面64で射出
することような放射光線70fの和である。

D.更に別の可能性は、光線70aが光線70gの方向に等方的
に散乱させられうるということである。光線70gは立体
円錐角α′の外にあり、したがって界面64で全内面反射
を受け、その後反射光線70hは前記光線70eのように効果
上独立の入射光線として層61Lに戻ってあたり同様な効
果を有する。

電極13,14の屈折率は通常収納媒質及び支持媒質のそれ
（それら）より高く収納及び支持媒質の屈折率は少なく
ともほぼ同じであることが好ましい。したがって、入層
媒質から電極物質に進む光は法線の方へ曲り、電極から
支持媒質へ進むそれは法線から遠ざかって曲る；かくて
電極の正味の効果は無又はほとんど無視できる。したが
って全内面反射の大部分は界面64,66で起こる。

目視方向41から見る場合、帯域62は吸収体層45の組成に
従って暗くあるいは着色して見える。これは、帯域62を
通り抜ける光の大部分を表す光線65,65a,65bは界面64、
支持媒質12、界面66及び反射媒質43を通り抜け、それぞ
れの界面で前記のように、法線の方へ又はこれら離れる
方へ曲げられ、最後にほとんど層45により吸収される傾
向があるという事実による。

界のオン又は規則的配列状態及びディスプレイデバイス
60のカプセル封入液晶層61の動作中カプセル封入液晶34
は光学的透過性である。したがって、帯域62を通り抜け
層45により吸収される光線65,65a,65bのように、例え
ば、光線70は、配列した、したがって効果上透明又は非
散乱層61を透過し、例えば光線70cで示すように界面66
を通り抜け層45により吸収される。したがって、光線65
が観察者に関して目視位置41でどのような外観を起こそ
うと光線70も規則的に配列するカプセル封入液晶物質を
通り抜ける場合同一効果を起こす。

したがって、ディスプレイ40、及び特にその中のカプセ
ル封入液晶物質が規則的に配列するか界のオン状態にあ
る場合、液晶がある領域は帯域62の出現とほぼ同じ出現
を有する。

入射光線65か70のいずれかが支持媒質12に界面64でそれ
への法線に関して大きな角度で入り、したがって最後に
界面66にいわゆる光円すい角（cone of light angle）
αの中に入るものより大きい角度であたる場合、このよ
うな光線は界面66で全内面反射されることは注目すべき
である。しかし、このような反射光は、恐らく引続き液
晶物質61の層を経て透過し、続いて界面64などで全内面
反射を受けることにより支持媒質12内にとどまるであろ
う。

この発明を具体化する液晶ディスプレイの入射照明は前
面すなわち目視側からすることができる。代りに、入射
照明を裏側から、好ましくは米国特許出願番号第477138
号にも開示するように、マスク又はディレクタ（direct
or）を経て液晶物質によりじゅうぶん透過された光を目
視側において視野又は視角の外に導くようにすることが
できる。しかし、液晶物質により視角内に散乱された光
は見ることができる。

更に、コレステリック物質又はキラル添加剤をネマティ
ック液晶物質に添加して、電界をオフにした場合、後者
の一般にカプセル又はセル壁の形状に従うひずんだ配列
パターンへの復帰を促進する、特にカプセルが比較的大
きい場合促進することができる。また、所望に応じて、
粘度調整添加剤を液晶と混合することができる。更に、
カプセル中の液晶構造の好ましい配列、例えば、更に以
下に述べる第10図の通常の配列をさせるのを助ける、液
晶への添加剤を使用することができる。

電極層13（第４図の33）は、基板12に蒸着により、真空
蒸着により、スパッタにより、印刷により又は他の従来
の技術により設けることができる。更に、カプセル封入
液晶11の層34は、例えば、ウェブ若しくはグラビアロー
ル又はリバースロール印刷技術により施すことができ
る。電極層14（第４図の35）も、種々の印刷、スクリー
ン印刷又は他の技術により設けることができる。所要に
応じて、電極層33は、前記マイラーのような基板12の全
被覆として、マイラーシート材料を製造する方法の一部
として製造することができ、また層34もこのような製造
方法の一部として設けることができる。

カプセル封入液晶を用いる、丁度述べた型の液晶デバイ
スを製造しうまく使用する能力は、カプセル封入液晶を
つくる能力に、及びこのようなカプセル封入液晶の特性
によるものであり、両方がこの発明の特徴である。

この発明の好ましい例及び最良の仕方に従う液晶ディス
プレイデバイス80を略図で第６及び第７図に示す。

デバイス80において主照明源はディスプレイデバイスの
いわゆる裏側すなわち非目視側82にある光源81から導か
れる。いっそう詳細には、ディスプレイデバイス80は上
下の支持媒質12a,12bに支持される１対の電極13,14の間
のカプセル封入液晶層61を含む。反射媒質43は空間間隙
である。

３−Ｍ社により売られる光制御フィルム（LCF）を83で
示す：好ましいものは製品表示LCFS−ABRO−30゜−OB−
60゜−CLEAR−GLOS−.030により同定される。光制御フ
ィルム83は好ましくは黒色のほぼ光を吸収する材料の、
裏面85から中を通って前面86に到る黒色の小さなよろい
窓84を有する薄いプラスチックシートである。このよう
なフィルム又は同様な材料はこの発明の種々の例と関連
して使用することができる。このようなフィルムは液晶
物質にあてるためにそれを通る光を事実上平行にさせる
傾向がある。

小さいよろい窓はベネシャンブラインドのように作用し
て光を光源81から、例えば光線87,88、目視方向41から
ディスプレイデバイス80を見る観察者の視角線から一般
に外れる角度でディスプレイデバイス80の中に入り通過
し、特に支持媒質12及び液晶層61を通って導くようにす
る−これは液晶が配列又はほとんど光学的に透明な場合
である。このような界のオン配列状態は第７図に示さ
れ、ここで光線87,88はディスプレイデバイス80を視線
から外れてほぼ通り抜ける。更に、光線89のような、目
視方向41からディスプレイデバイス80に入射する光は一
般に支持媒質12及び配列した、界オンの液晶層61を通り
抜け黒色フィルム83による吸収に向い、該フィルムは例
えば第５図に関係する吸収帯45として作用する。

しかし、第７図に見るように、液晶層61が界オフ状態で
ある、すなわち、液晶がひずまされ又は無秩序に配列す
る場合、光源81からの光源87,88は液晶物質の層61によ
り等方的に散乱させられて全内面反射と液晶物質の明る
い出現を前記のようにして起こす。かくして、例えば、
光線88は光線88aとして等方的に散乱させられ、光線88b
として全内面反射され、更に光線88cとして等方的に散
乱されこれは界面64を経て目視方向41の方に導出される
ことが示される。第6,7図のディスプレイデバイス80は
裏側すなわち非目視側からの照明を与えることが望まし
い場合に特に有用である。しかし、このようなディスプ
レイデバイスは目視方向41からじゅうぶんな光を与えら
れる限り裏光源81なしでさえも上記のようにして作用す
る。したがって、デバイス80は、昼光で、例えば光源81
を用い又は用いなくて周囲光により片側又は両側で照明
されて、また夜又は周囲の照明が所望の明るさのために
じゅうぶんでない他の状況では、例えば光源81から得ら
れる照明を用いて使用することができる。

第８図のディスプレイデバイス90は光制御フィルム91が
92で支持媒質物質12bに直接接合され又はそうでなけれ
ばそれに隣接して置かれる以外はディスプレイデバイス
80に類似する。ディスプレイデバイス90が目視方向41か
らの光により照明される場合、全内面反射が主として支
持媒質12a,と空気の界面64により前記のようにして起こ
る。また、界面92でも若干の全内面反射がある。しか
し、LCFフィルムが直接支持媒質12bに設けられるので、
界面92に達する光の比較的大量が黒色フィルムにより吸
収される。したがって、ディスプレイデバイス90におい
てこの発明に従って所望の明るい文字のディスプレイ機
能を達成するために層61の液晶物質のじゅうぶんな照明
を確実にするには裏面照明源81を供給することが特に望
ましい。

特に第９図について説明すると、カプセル22は体積21の
境界を画成する一般になめらかな曲面の内壁面150を有
する。壁面150とカプセル22全体の実際の寸法パラメー
ターはその中に含まれる液晶物質20の量に関係する。更
に、カプセル22は液晶20に力を加えて、これを加圧する
か少なくとも体積21内の圧力をほぼ一定に保つ傾向があ
る。前記の結果、及び液晶の表面湿潤性により、通常自
由形では恐らく目秩序に分布するけれどもまっすぐであ
ろうとする構造が内壁面150の比較的最も近い部分に一
般に平行である方向にひずまされて曲る。このようなひ
ずみにより液晶は弾性エネルギーを蓄える。説明を簡単
にするため、及び前記概念の理解を容易にするため、方
向配位をそれぞれ破線152で表す液晶分子の層151を内壁
面150に最も近く示す。

「分子」という言葉のここでの使用は、特定の意味と動
作的効果を有するのは液晶の構造の配列及び／又は配置
であるということが当業界でしばしば事実であるので液
晶「構造」と同意語であることを意図する。動作的ネマ
ティック液晶の典型的なひずみのない構造はまっすぐで
ある。分子又は構造152の方向配向は壁面150の最も近い
領域に平行な方向にひずんで曲る。カプセル内の境界層
152から離れた液晶分子の方向パターンは破線153で表さ
れる。液晶分子は方向的にこのような層で表されるが、
液晶分子自体はこのような層に閉じ込められていない。
すなわち、個々のカプセル中の組織はカプセルの表面15
0又は体積を画成する壁154における構造152の組織によ
り決まり外力、例えば電界が作用しなければ固定され
る。界を除くと、方向配向は第９図に示すような元の配
向に戻る。

この発明の好ましい例及び最良のモードにおいて液晶分
子152はネマティック又は動作的ネマティック型であり
正の誘電異方性を有する。このような分子すなわち液晶
構造は通常直線配置をとり、このようなネマティック分
子からなる液晶分子は通常偏光方向に敏感である。しか
し、カプセル封入液晶11中の構造はひずまされ又は強制
的にカプセル22の３次元全体に曲った形をとらされるの
で、このようなカプセル中のこのようなネマティック液
晶物質はそれに入射する光の光方向に感じない改良特性
を有するようになる。更に、発明者はカプセル22中の液
晶物質20がその中に溶解した多色色素を有する場合、通
常では偏光感受性を有することが期待できるこのような
色素がそれが操舵構造と同種の曲線配向又はひずみに従
う傾向を有するのでもはや偏光に感じなくなることを確
かめた。

ここでカプセル22中の液晶物質20がその一般に球形の配
向中に不連続部155を有することが注目される。このよ
うな不連続部は液晶が壁154との平行な配列に適合した
仕方で均一に並ぶことがてきないこと及び最小弾性エネ
ルギーに対する要求により起される。しかし、液晶は第
９図に平面形で示すように、しかし実際は３次元である
が、不連続部のまわりに従う傾向があり、３次元の一般
的に球形の内部境界壁に沿うパターンに従って突出する
不連続部155を有する。このような不連続部は更に液晶
構造をひずませこれにより順次更に液晶物質20が入射光
の偏光に敏感である可能性を減少させる。

液晶構造がひずまされて第９図に示すように一般にそれ
自身の上に折り返されて、カプセル封入液晶11は電界が
カプセル封入液晶11を横切って及び特にその液晶物質20
を横切って印加されない場合、通常光を吸収するか、そ
れを通って光が投下することを妨げる。

前記議論は液晶物質の均一な配向（カプセル壁に平行）
に関するものであったけれども、これがこの発明の要件
ではない。必要なすべては、無電界の場合、カプセル容
積にわたる液晶物質の空間的平均配向が強く曲げられ液
晶の実質的な平行方向配向がないように、壁と液晶との
間の相互作用が壁の近くの液晶中に一般に均一で断片を
なして連続である配向を生じるということである。この
発明の特徴である、界オフの状態で吸収／散乱及び偏光
不感受性を生じるのはこの強く曲げられた配向である。
したがって、第10図の通常の配列配置も前記動作特性を
与える。

第10図を簡単に説明すると、ここに開示するこの発明の
種々の他の例の代りに用いることのできる、カプセル封
入液晶物質160の別の例が示される。カプセル封入液晶
物質160は、好ましくは一般に球形の壁163を有するカプ
セル２中に動作的ネマティック液晶物質161を含む。第1
0図において物質160は界オフ状態にあり、その状態で液
晶分子の構造164は界面165又はその表面において壁163
に法線方向又はほとんど法線方向に配向する。したがっ
て、界面165において構造164は一般にカプセル162の幾
何学的形態に関して半径方向に配向される。カプセル16
2の中心に近づくと、液晶分子の少なくとも若干の構造1
64の配向はカプセル中の液晶のほぼ最小の自由エネルギ
ー配列でカプセル162の容積を利用、すなわち満たすた
めに、例えば、図に示すように曲る傾向がある。

このような配列は、支持媒質と反応してカプセル内壁に
正常配向のステリル又はアルキル基を形成する添加剤を
液晶物質161に添加することにより起こると考えられ
る。より詳細には、このような添加剤は、カプセル壁16
3を形成する支持媒質（12）のPVAと反応して液晶物質自
体中に容易に突出する傾向を有するステリル基又は部分
を有する比較的剛性のある外皮又は壁を形成するクロム
ステリル錯体又はウエルナー錯体でありうる。このよう
な突出は液晶構造の有名な半径方向又は正常配列をさせ
る傾向がある。更に、液晶物質のこのような配列は、そ
れでも一般分子方向に直角にとられる方向変化率（dire
ctional derivative）はゼロでないので界オフの状態で
の液晶構造の上記の強く曲げられたひずみに応じる。

第11図に示すように、第９又は第10図のカプセル壁配列
に関して平行か法線方向かの電界をカプセル封入液晶11
を横切って印加する場合、液晶及びそれと共に溶液中に
ある任意の多色色素は電界に応じて図に示すように配列
する。このような配列は液晶による光の減衰を生じる；
実際このような配列は好ましくは光がカプセル封入液晶
11を経て透過することを可能にする。

界のオフ状態では、液晶構造は曲げられた形態（以下曲
線配列形態（curvilinearly aligned form）という）に
ひずまされるので、この構造は若干の弾性エネルギーを
有する。このような弾性エネルギーは液晶構造がその元
の直線形態をとる場合、液晶をさもなければ可能でない
ことをするように機能させる。例えば、不連続突出部15
5（第９図）はカプセル内で散乱と吸収を起こす傾向が
あり、内壁面150のそれぞれの部分に接線又は平行な液
晶分子配列はカプセル22内で散乱及び吸収の両方を起こ
す。他方、電界を第11図に示すように印加する場合、液
晶が図示のように配列するのみでなく、不連続部155も
電界に支配されて消失する傾向がある。したがって、カ
プセル封入液晶11が界オン状態にある場合、このような
不連続部は光の透過に対する影響は最小である。

カプセル封入液晶11からなる第３図における10′又は第
５図における40で示されるような液晶デバイスのコント
ラスト特性を最適化するために、いっそう詳細にはカプ
セル封入媒質から液晶物質に進む入射光及びその逆の光
の屈折による第９図のカプセル封入液晶11の光学的ひず
みを避けるために、カプセル封入媒質の屈折率と液晶物
質の正常屈折率はできるだけ同一であるように釣り合う
べきである。屈折率の釣り合いの近さはデバイスにおけ
るコントラスト及び透明性の所望の程度によるが、液晶
の正常屈折率と媒質の屈折率の違いは好ましくは0.07以
下、いっそう好ましくは0.01以下、特に0.001以下であ
る。許容差はカプセルの大きさ及びデバイスの使用目的
による。シアーズ（Sears）著、アジソン−ウェスレイ
（Addison−Wesley）発行のテキスト「光学」は、前記
に関係する複屈折の徹底的議論を含むので、このテキス
トの関連部分を参考のためここにあげる。

しかし、電界を印加しない場合、液晶の異常屈折率がカ
プセル封入媒質より大きい（少なくとも異なる）ことに
より液晶とカプセル壁の境界で屈折率の差がある。これ
はその界面又は境界で屈折したがって更に散乱し、好ま
しくは等方性散乱を起こし、またこの発明に従うカプセ
ル封入ネマティック液晶物質が、特に、多色色素を使用
しなくてさえ光の透過を妨げる作用をなす理由である。
実際、液晶物質の界オフの曲線配列状態が第５図の散乱
40における暗い背景上の明るい文字の出力を可能にす
る。

通常、個々のカプセル封入液晶11が比較的無秩序に配向
し基板の表面31上の液晶物質のじゅうぶんな量を保証し
てそれにより、例えば、液晶デバイス10′などに対して
望ましい準位の光遮断、散乱、及び／又は透過特性を与
える好ましくは若干個のカプセル厚さであるように、カ
プセル封入液晶11を基板12（第３図）に設ける。

この発明に従うカプセル封入液晶11を形成する多色色素
を含有する液晶物質20からなる、第３図の10′で示すよ
うな液晶デバイスにおいて、光学的吸光度は第１図に示
すような多色色素を含む、比較的自由な（カプセル封入
されない）液晶物質のそれと少なくとも同じであること
が分かった。また電界を第11図に示すように印加した場
合、例えば、多色色素を含むカプセル封入液晶物質20の
透明度又は不透明性の不足は比較的自由な液晶物質とと
もに溶液中色素を有する従来技術の通常の場合のそれと
少なくともほぼ同じであることが確かめた。

第11図に示される電界Ｅがカプセル自体がそれで形成さ
れるカプセル封入物質でほとんど消散させられ又は低下
されるよりむしろ大部分はカプセル22又は162（第９及
び10図）中の液晶物質20又は160に印加されることが重
要である。換言すれば、例えば、カプセル22の壁154が
それで形成される物質を横切り又は通って顕著な電圧低
下がないことが重要である；むしろ、電圧低下は主とし
てカプセル22の体積21内の液晶物質20を横切って起こる
べきである。

短絡がもっぱら壁154を経て、例えばＡ点から壁のみを
経て点Ｂに、液晶物質をバイパスして起こらないように
カプセル封入媒質の電気的インピーダンスが事実上カプ
セル封入液晶11（第11図）中の液晶物質のそれよりじゅ
うぶん大きいことは大変好ましい。したがって、例え
ば、点Ａから壁154のみを経て点Ｂに至る壁154を通る又
は経る誘導又は変位電流の流れに対する有効インピーダ
ンスが点Ａから内壁面50の内側の点Ａ′に至り、液晶物
質20を経て容積21のまだ中にある点Ｂ′に至り、次いで
最後に再び点Ｂに至る経路で見られるインピーダンスよ
り大きくあるべきである。（これは、例えば、媒質をも
っぱら通る前記直接Ａ−Ｂ経路における大量の媒質に対
する、直接一つの電極から、媒質を経て、例えばカプセ
ル壁の側に、液晶物質を経て、再び媒質を経て、例えば
直経的にカプセル壁の反対側に、そして電極に至る電気
経路における液晶物質といっそう少量の媒質の総括イン
ピーダンス（lumped impedance）と考えられる。）かく
て、第11図に関して一つの媒質のみを通る電気径路を媒
質経路又はＡ−Ｂ経路ということができる；液晶物質の
みを通る電気経路を液晶経路又はＡ′−Ｂ′経路という
ことができる；主として液晶物質と電極との間、例えば
カプセル壁のいっそう薄い媒質部分を通る電気経路は壁
厚経路またはＡ−Ａ′又はＢ−Ｂ′経路ということがで
きる；そして電極間で両媒質を液晶物質を経る電気経路
は総括インピーダンス経路又はＡ−Ａ′−Ｂ′−Ｂ経路
ということができる。この条件は液晶物質を配列させる
傾向のある該物質を横切る電界をつくるのにじゅうぶん
な大きさであるべき点Ａと点Ｂ間の電位差があるという
ことを保証する。幾何学的考察、すなわち、例えば壁の
みを経て点Ａから点Ｂに至る長さより、前記条件はたと
え壁物質の実際のインピーダンスがその中に含まれる液
晶物質のそれより低くてもなお満たされうるのである。

カプセル封入媒質がそれで形成される物質の比誘電率及
び液晶物質がそれからなる物質の誘電係数及びカプセル
壁154の有効キャパシタンス値、特に半径方向におけ
る、及びそれを横切って電界Ｅが印加される液晶物質の
有効キャパシタンス値はすべて関係すべきであるので、
カプセル壁22の壁154は印加電界の大きさＥを著しく減
少しない。理想的にはカプセル封入液晶物質の全層34
（第４図）のキャパシタンス比誘電率は界オンの状態で
ほとんど同じであるべきである。

第11図の電界Ｅがそれに横切って印加される回路を表す
電気回路略図が第12図に示される。電界はスイッチ17が
閉じる場合電圧供給源16から導かれる。キャパシタ170
は前記電界が第11図に示すようにして印加される場合、
カプセル封入液晶11中の液晶物質20のキャパシタンスを
示す。キャパシタ171はカプセル22の上部領域における
壁154のキャパシタンスを表し（方向は便宜上図面に関
するが他に特別な意味はない）、したがって、第9,10及
び11図のカプセル22、162の上部に類似の仕方で曲げら
れる。キャパシタ172は同様に電界Ｅにさらされるカプ
セルの下部のキャパシタンスを表す。各キャパシタ170
〜172に対するキャパシタンスの大きさはそれぞれのキ
ャパシタを形成する物質の比誘電率（誘電係数）及びそ
の有効板の間隔の関数である。それぞれのキャパシタ17
1,172を横切って起こる電圧低下がキャパシタ170を横切
る電圧低下より小さいことが望ましい；そうすると、結
果は最適の動作、すなわち、電圧供給源16の最小の全エ
ネルギー必要量で液晶分子の最適動作、すなわち配列、
を達成するためカプセル封入液晶11中の液晶20を横切っ
て電界Ｅの最大部分を印加することである。しかし、一
つの又は両方のキャパシタ171,172における電圧低下が
キャパシタ170を横切る電圧低下を超えることは可能で
ある。これは、キャパシタ170（液晶物質）を横切る低
下が第11図の界オン状態に及び／又は向かって液晶物質
を配列させるのに役立つ電界をつくるようにじゅうぶん
大きい限り動作的に容認できる。

例えば、キャパシタ171に関連して、誘電物質はカプセ
ル22の上部の比較的近くで壁154を形成する物質であ
る。このようなキャパシタ171の有効板は外及び内壁面1
73,151であり、また、例えば第11図の説明に関するカプ
セル22の下部におけるキャパシタ102に対して同様なこ
とがいえる。容積21内の液晶物質20を閉じ込めるのにじ
ゅうぶんな強さをなお与えながら、壁154をできるだけ
薄くすることにより、特にキャパシタ170の同じ番号の
板を近時的に又は等価的に形成する液晶物質20の上部17
4とその下部175との間のむしろ厚い又は長い距離に比較
してキャパシタ171,172の大きさを最大化することがで
きる。

液晶物質20は異方性である比誘電率値を有し、したがっ
て、このような特性はいっそう正確にここでは誘電係数
（dielectric coefficient）ということができる。壁15
4の比誘電率が上記条件に合うのを助けるために異方性
液晶物質20の低い方の誘電係数より低くないことが好ま
しい。液晶物質に対する代表的な低い方の比誘電率は約
６であるので、これはカプセル封入物質の比誘電率が少
なくとも約６であることが好ましいことを示す。このよ
うな値は、例えば、通常使用する液晶で低い方は約3.5
までまた高い方は約８までであって、使用液晶物質によ
って広範囲に変化しうる。

多色色素を中に有するカプセル封入液晶11は、次の特
徴、すなわち液晶構造は曲線的に配列させられるのでま
た多色色素が同様に形成されるので、カプセル封入液晶
を通る光透過の吸収又は遮断がそれを横切って電界Ｅを
印加しない場合、極めて有効であるという特徴を有す
る。他方、カプセル封入液晶11中の液晶20を横切り液晶
構造及びそれと共に沿って色素を配列させる電界の有効
な印加並びに電界を印加した場合カプセル壁154と液晶
物質20との間の界面で入射光が屈折又は曲げられないよ
うにカプセル封入媒質と液晶物質の前記の好ましい屈折
率の釣り合いの両方によりカプセル封入液晶11は良好な
光学的透過特性を有する。

通常複数のカプセル封入液晶11が第３図のデバイス10′
のような最終液晶デバイスを組み立てるのに必要である
ので、またこれらのカプセル封入液晶は通常若干の層で
存在するので、電界Ｅの必要電圧を減ずるためには液晶
物質が比較的高い誘電異方性を有することが望ましい。
いっそう詳細には、電界を印加しない場合の液晶物質20
のむしろ小さくあるべき誘電係数と電界の印加時液晶物
質が配列される場合の比較的大きくあるべき液晶物質の
誘電係数との間の差異はカプセル封入媒質の比誘電率と
矛盾なくできるだけ大きくあるべきである。

第13A,13B,14Aおよび14B図に移って、この発明のカプセ
ル封入液晶を用いる液晶デバイスの動作を最適化するた
めに、若干の電気的関連基準が満たされねばならない。
電極33,35の対及びそれらの間の液晶34により、事実
上、キャパシタがつくられる。このようなキャパシタは
第13A及び13B図で180で表される。シミュレーションし
たキャパシタ180（第13A図）の電極33,35の間の層34の
有効比誘電率型値がほぼ一様であるように液晶物質の異
常誘電係数、すなわち電界の存在における、が収納媒質
の比誘電率に等しいことが望ましい。したがって、第13
A図に示すように、電界線（field line）111は平らであ
る。他方、液晶物質のこのような最大又は異常誘電係数
が収納手段の比誘電率と異なる場合、層34′（第13B
図）の全比誘電率型値は一様でない。例えば、収納媒質
と異なる誘電係数を有する液晶物質182による不均一な
領域を第13B図に示す。液晶物質182は電界線183のひず
みを第13B図に示すように起こすであろう。このような
ひずみはカプセル封入液晶デバイスの光学的及び電気的
応答の一様性を減じ、したがってその最適所望の動作を
減じる。

液晶の異常誘電係数が収納媒質の比誘電率に等しいこと
が望ましいという理由は界オン状態で最大透過を達成す
ること及びカプセル封入液晶物質を通過する光のひずみ
を避けることである。このような誘電係数と比誘電率が
等しくない場合、液晶物質は電界によって直接電界線に
ひずみに従って配列されることができず、したがって、
このような配列の欠如なそれを通る光のひずみになりう
る。

また液晶物質の正常誘電係数（無電界の場合）が異常誘
電係数より小さいことも望ましい。この特性は液晶物質
が正の誘電異方性を有する場合達成される。更に、前記
のように、この発明の動作を容易にするために、収納媒
質の比誘電率は液晶物質の正常誘電係数より大きくある
べきである。

最大の電圧低下は液晶物質を横切って起こるのが望まし
く、したがって液晶物質がそれを横切るこのような電圧
低下を保証するように比較的最大のインピーダンスを有
することが望ましい。

第14A及び14B図においてキャパシタ184に対する有効イ
ンピーダンスが示される。例えば、第14A図のキャパシ
タ板33,35（第４図の電極）間のキャパシタ184において
もっぱら収納媒質物質を通る経路、例えばＦで示される
インピーダンス経路がある。他方、別の経路は収納媒質
と液晶物質を通るものである；このような経路は液晶物
質の反対側にある収納媒質に対して文字Ｇにより示さ
れ、液晶物質を通る経路は文字Ｈで示される。キャパシ
タ184は第14B図の等価回路に変えられそこで文字Ｆで示
される並列抵抗器及びキャパシタ回路は第11A図におけ
るもっぱら収納媒質の経路Ｆを経るキャパシタ板33,35
間の等電回路を示し、また文字G,Hで示される抵抗器及
びキャパシタ回路は板33から収納媒質（1/2G）、液晶
（Ｈ）及び収納媒質（1/2G）を経て他の板35に至る経路
に沿う等価回路を表す。

前記パラメーターに沿って、X_Hで表される収納媒質の有
効インピーダンスはキャパシタ板33,35の間、収納媒質
と液晶を通る経路に沿う液晶物質の有効インピーダンス
X_Gより大きくあるべきである。もっぱら収納媒質を通る
短絡を避けるため、X_FはインピーダンスX_G及びX_Hの合計
より大きいかこれに等しくあるべきである。

カプセル封入物質が50容量％を超える液晶物質を含むこ
とが前記特性を達成し電気的及び光学的の両方において
動作を最適にするために望ましい。

前記事項の数学的要約： （１）ε_異常＝ε_収納媒質 （同値が最も望ましい。） （２）ε_正常＜ε_異常 （したがって、正の誘電異方性。） （３）ε_収納媒質＞ε_正常 （４）ΔV_LCを最大化する;X_Hを最大化する。

（５）X_E≧X_G＋X_H （同値が最も望ましい。） （６）X_H＞X_G （７）＞50％容積LC カプセル22は種々の大きさでありうる。しかし、カプセ
ルの大きさが小さい程カプセル中の液晶分子の配列を行
う電界に対する要求が高い。また、カプセルの大きさが
比較的小さい場合、単位領域あたりの密度がいっそう小
さい、いっそう大きい寸法のカプセルに対するより層34
の単位領域あたりにいっそう多くのカプセルが必要であ
り、したがって、カプセル封入媒質においていっそう多
くの電圧低下損失が起こる。この発明の好ましい例及び
最良の仕方に従えば、液晶デバイス10′（例えば第３
図）のようなカプセル封入液晶11でつくられたデバイス
は、デバイス10′が比較的均一でよく制御された仕方で
付勢又は滅勢されうるように均一な大きさのカプセルを
使用すべきである。対照的に、カプセルが不均一な大き
さである場合、それぞれのカプセルの不均一な付勢、す
なわち、各の液晶分子の配列が電界の印加の際起こる。
通常カプセル22は直径約0.5ミクロンないし約30ミクロ
ン、いっそう好ましくは約１〜約５ミクロンの程度の大
きさを有すべきであるがこれにより大きい及び／又は小
さいカプセルを使用することができる。

カプセルの大きさが大きい程、その中の液晶分子の配列
を行うのに必要な電界は小さい。しかし、球が大きい
程、応答時間が長い。通常の当業者はこの開示を顧慮し
て、所定の応用に対し適当な又は最適のカプセルの大き
さを決めるのにきっと困難はないであろう。

現在好ましい液晶物質はネマティック物質で、下記の40
％物質である。他の液晶物質はエステルもしくはその混
合物、ビスフェノールもしくはその混合物等、例えば西
独国ダルムシュタット所在のエー・メルク・ケミカルス
によって供給されているＥ−7,E−11,E−63,ZL1−2344,
およびZL1−2392とすることがある。この発明に有用な
典型的な液晶物質の４種の配合すなわち処方は、次の通
りである： 10％物質 安息香酸ペンチルフェニルメトキシ 54 g 安息香酸ペンチルフェニルペンチルオキシ 36 g 安息香酸シアノフェニルペンチル 2.6 g 安息香酸シアノフェニルヘプチル 3.9 g 安息香酸シアノフェニルペンチルオキシ 1.2 g 安息香酸シアノフェニルヘプチルオキシ 1.1 g 安息香酸シアノフェニルオクチルオキシ 0.94g 安息香酸シアノフェニルメトキシ 0.35g 20％物質 安息香酸ペンチルフェニルメトキシ 48 ｇ 安息香酸ペンチルフェニルペンチルオキシ 32 ｇ 安息香酸シアノフェニルペンチル 5.17 g 安息香酸シアノフェニルヘプチル 7.75 g 安息香酸シアノフェニルペンチルオキシ 2.35 g 安息香酸シアノフェニルヘプチルオキシ 2.12 g 安息香酸シアノフェニルオクチルオキシ 1.88 g 安息香酸シアノフェニルメトキシ 0.705g 40％物質 安息香酸ペンチルフェニルメトキシ 36 g 安息香酸ペンチルフェニルペンチルオキシ 24 g 安息香酸シアノフェニルペンチル 10.35g 安息香酸シアノフェニルヘプチル 15.52g 安息香酸シアノフェニルペンチルオキシ 4.7 g 安息香酸シアノフェニルヘプチルオキシ 4.23g 安息香酸シアノフェニルオクチルオキシ 3.76g 安息香酸シアノフェニルメトキシ 1.41g 40％MOD 安息香酸ペンチルフェニルメトキシ 36g 安息香酸ペンチルフェニルペンチルオキシ 24g 安息香酸シアノフェニルペンチル 16g 安息香酸シアノフェニルヘプチル 24g カプセルを形成するカプセル封入媒質22は液晶物質によ
る影響を実質的に完全に受けず、かつ液晶物質と反応し
ない種類のものであることが必要であり、さもなければ
カプセル封入物質は液晶物質に影響を与える。特に、液
晶物質はカプセル封入媒質な可溶性でないことが必要で
あり、その逆も同様である。また液晶物質およびカプセ
ル封入媒質についての比誘電率および／または誘電係数
および屈折率に関する上述の他の特性は材料の選択を強
制する。しかも、多色色素を使用する場合には、カプセ
ル封入媒質も色素物質の影響を受けないことが必要であ
り、かつ色素物質に影響を与えないことが必要である。
他方、色素は液晶物質中に可溶性でかつカプセル封入物
質によっ吸収されないことが必要である。さらに、カプ
セル封入媒質のために所望の比較的高いインピーダンス
を達成するには、かかる媒質が比較的高いレベルの純度
を有することが必要である。特にカプセル封入媒質が水
性分散系として作られているかあるいはイオン重合等に
より製造された場合には、イオン性（導電性）不純物の
レベルをできる限り低くすることが必要である。

本発明のカプセル封入液晶11に使用するのに適当な多色
色素の例は上述のエー・メルクによるインドフェノール
ブルー、スダンブラックＢ、スダン３、およびスダン
２、並びにＤ−37,D−43およびＤ−53である。

カプセル封入媒質としては種々の樹脂、ゼラチン、およ
び／または重合体を使用することができる。その例およ
び特性を次の第1A表に示す。

しかし、カプセル封入を乳化によって行う場合にはこの
発明の好適例および最良のモードにおけるカプセル封入
媒質はポリビニルアルコール（PVA）であって、これは
上述の所望の特性は、特に上述の好適な液晶および多色
色素物質に対して、示すことが分かった。特に、PVAは
良好で、比較的大きい比誘電率を有し、かつ好適な液晶
物質の屈折率に比較的近い屈折率を有する。ゼラチンは
有用なカプセル封入媒質または収納媒質の他の例であ
る。

PVAを精製するには、PVAを溶解し、沈澱技術を使用して
洗い落とすことができる。またPVAを精製してその電気
的インピーダンスを認められる程低下させる塩または他
の物質の含有量を最小にするには他の技術も使用するこ
とができる。好適な精製PVAはモンサントから市販され
ているゲルバトール（gelvatol）である。PVAが上述の
ように適切に精製されている場合には、PVAはPVA自身の
乳化剤としてかつ潤滑剤として適切に作用して後述する
こと発明方法によるカプセル封入液体の製造を容易にす
る。他の種類のカプセル封入媒質としては、例えば、ゼ
ラチン；カルボポール（Carbopole）（ビー・エフ・グ
ッドリッチ・ケミカル・コーポレーションのカルボキシ
ポリメラレン重合体）；ジーエーエフ・コーポレーショ
ンのガントレズ（Gantrez）（ポリメチルビニルエーテ
ル／無水マレイン酸）、好ましくは水と反応させて酸を
生成させたものがあり、後二者は高分子電解室であり、
これらの媒質は単独または他の重合体、例えばPVAと組
み合わせて使用することができる。

いくつかのPVA物質の他の例および特性を第１表に示
す。

各カプセル22内の液晶物質に対するPVAの湿潤能は電界
除去状態においての特に内側壁面150における好適な平
行な配列、および電界が加えられた場合における第９図
の配列位置への変化を容易にする。

カプセル封入液晶11を製造するための乳化方法はカプセ
ル封入媒質と、液晶物質（使用する場合には、多色色素
物質を含む）と、たぶん分散媒、例えば水と一緒に混合
することを含むことができる。混合は種々の混合装置、
例えばブレンダー、コロイドミル等で行うことができる
が、コロイドミルが最も好ましい。かかる混合の間に起
こることは種々の構成成分の乳濁液を生成することで、
この乳濁液を後で乾燥して分散媒、例えば水を除去し、
カプセル封入媒質、例えばPVAを満足に硬化させること
ができる。このようにして作った各カプセル封入液晶11
のカプセル22は完全な球形でないことがあるが、各カプ
セルは形状においてほぼ球形であり、これは最初生成し
た際および乾燥および／または硬化が起こった後の両方
において球形が乳濁液の個々の小滴、小球またはカプセ
ルの最低エネルギー状態であるからである。

この場合に、液晶物質に可溶性であってはならずかつ水
相または重合体相に吸収されてはならないという多色色
素の特性は、カプセル封入液晶11を製造するプロセスに
おいて使用したPVAまたは他のカプセル封入媒質によっ
て、あるいは分散媒、例えば水によって、かかる多色色
素が吸収されないことを保証することが分かる。

実施例１ 0.45％スダンブラックＢ多色色素を芳香族エステルから
なる液晶に溶解した。かかる組み合わせた物質はオハイ
オ州ケント所在のアメリカン・リミッド・エクスタル・
ケミカル・コーポレーションによってNM8250という名称
で市販されている。かかる物質と精製してすべての塩を
除去した７％PVA溶液とを混合した。またASTM−100の水
を使用したこの溶液を作った。生成した混合物を円錐状
ギャップ（Conegap）の設定が0.1016mm（４ミル）であ
るコロイドミルに入れ、前記物質を４分間粉砕してかな
り均一な懸濁粒子の大きさにした。この結果懸濁粒子の
大きさが約３ミクロンである安定な懸濁液が生成した。
この乳濁液を、シエラシン（Sierracin）から購入した
酸化錫インジウム電極の200Ω／□層で予備被覆したマ
イラー（Mylar）フィルム上にキャストした。ドクター
ブレードを使用して乳濁液物質をマイラーフィルム上に
電極被覆側でキャストした。

乳濁液物質の0.1718mm（７ミル）の被覆をかかる電極上
に設け、全体の厚さが0.0203mm（0.8ミル）になるまで
乾燥した。次いでかかる乳濁液の第２層を第１層の上に
設けた結果、ポリビニルアルコール・マトリックス中に
生成した液晶小滴の凝集体層（aggregae layer）は厚さ
0.0406mm（1.6ミル）であった。封入液晶は単一層のも
のとしてあるいは複数個のカプセル厚さで設けるのが好
ましい。

このようにして形成したマイラー層電極およびカプセル
封入液晶からなる液晶装置を次いで電界を加えて試験し
た際に、液晶物質は黒からほぼ透明に変化した。液晶物
質は極めて広い視覚、すなわち光投下角を示し、50ボル
トの電圧を加えた際にコントラスト比は7:1であった。
スイッチング速度はオンの場合には約２ミリ秒で、オフ
の場合には約４ミリ秒であった。

実施例２ ７％高粘度完全加水分解重合体（アメリカン・リミッド
ー・エキスタル・ケミカル・コーポレーションのSA−7
2）900g、同じくアメリカン・リキッド・エキスタル・
ケミカル・コーポレーションの8250ネマティック液晶物
質100g、C26510スダンブラックB45g、およびC26100スダ
ンIII0.15g（後二者の構成成分は多色色素である）を使
用した。重合体はビーカー内で秤量した。液晶を秤量
し、熱板上に載せ、緩徐に加熱した。色素を天秤で秤量
し、液晶に極めて緩徐に添加し、すべての色素が溶解す
るまでかきまぜた。

次いで液晶および色素の溶液を、8mの濾紙を使用した標
準ミリポア（Millipore）濾過装置に通して濾過した。
濾過した液晶および色素の溶液を、テフロン棒を使用し
て重合体中に混入した。かかる混合物をコロイドミルに
入れ、これを中程度のせん断作用で５分間動作させるこ
とによりかかる混合物をカプセル封入した。次いで乳濁
液フィルムを導電性ポリエステルフィルム上に拡げた。

かかる例を動作させた場合に、10ボルトの電界を加えた
際に液晶構造が配列し始め、40ボルトにおいて飽和およ
び最大の光透過率に達した。

実施例３ ５％高粘度完全加水分解重合体、例えばSA−72を実施例
２の７％重合体の代わりに使用した点を除き、同一の構
成成分および工程を使用して実施例２の方法を実施し
た。動作結果は実施例２と同じであった。

実施例４ 20％中粘度、部分加水分解重合体（例えば上述の第１表
に示す405）4g、液晶との溶液中に0.08％のＤ−37マゼ
ンタ多色色素（西独エー・メルク社によって製造および
／または販売されている商標付き多色色素）を含有する
8250ネマティック液晶物質2gを使用して実施例２の方法
を実施して乳濁液を作った。

テフロン棒を使用してスライドを作り、検査した際に直
径約３〜４ミクロンの中程度の大きさのカプセルの存在
が認められた。物質をミリポアスクリーンフィルタに通
して濾過し、別のスライドを作り；検査した際にカプセ
ルの大きな最初に述べた検査とは極めて僅かしか変化し
ていなかった。

この乳濁液を、0.127mm（５ミル）のギャップに設定し
たドクターブレードを使用して実施例２におけると同様
にして導電性ポリエステル支持体フィルム上に拡げた。
動作させた場合に、カプセル封入液晶物質は10ボルトの
電界を加えた際に配列し始め、40〜60ボルトにおいて飽
和状態までは充満状態（full on）になった。

実施例５ 脱イオンしたASTM−100の水で清浄にし、洗浄したガラ
ス棒を使用して、液晶中に溶解した0.08％のＤ−37多色
色素を含有する40％8250ネマティック液晶物質2gを、20
重量％脱塩中程度加水分解粘度重合体405 4g中に、充
分注意しながら約15分間混入した。次いでこの物質を大
きさ約４ミクロンのミリポアスクリーンフィルタに通し
た。泡が消えた後にスライドを作った。

次いでマイラー物質のポリエステル支持体上に配置した
イントレックス（Intrex）導電性電極フィルム物質上に
0.127mm（５ミル）のギャップ設定でフィルムを拡げ
た。動作させた場合に、５ボルトの電圧を加えた際に液
晶物質が配列し始めることが明らかである。コントラス
トは良好で、液晶物質は40ボルトの電界を加えた際に充
満状態すなわち飽和状態になった。

実施例６ この例では、Ｅ−63ビフェニル液晶に溶解したＤ−85多
色色素8gを使用した。かかる物質は西独国エー・メルク
社の子会社であるブリティッシュ・ドラッグ・ハウスに
よってプレミックス状態で販売されている。またこの例
ではカプセル封入媒質として20％PVA中粘度中程度加水
分解重合体16gを使用した。液晶と多色色素との溶液は
穏やかな速度で手で注意して重合体中に混入した。次い
でこの組み合わせた物質を低せん断作用でスクリーニン
グした。スライドを作り、観察した際に約３ミクロンの
大きさのカプセルが認められた。かかる乳濁液のフィル
ムを、0.127mm（５ミル）のギャップ設定を用いて、上
述のように導電性ポエリステルシート上に拡げた。この
フィルムでは液晶構造は４ボルトの電界を加えた際に配
列するかまたは配列し始め、24ボルトで飽和状態または
充満状態になった。

実施例７ 結晶と溶液中に0.08％のＤ−37多色色素を含有している
8250ネマティック液晶と15％のAN169ガントレズを85％
の水に溶解した溶液との混合物を作った。この混合物は
液晶15％と収納物質であるガントレズ85％とから構成さ
れていた。この混合物を低せん断作用で均一にして乳濁
液を精製し、これを上述のように電極／支持体フィルム
に被着させた；かかる支持体フィルムは厚さ約0.0305mm
（1.2ミル）であった。乳濁液を乾燥させた後に、生成
した乳濁液は電界に対してほぼ上述のように応答し、電
界を除いた状態の場合に著しく光を吸収するかあるいは
少なくとも著しくは光を透過せず、光を透過し始める限
界値が７ボルトであることを示し、約45ボルトにおいて
ほぼ最大透過の飽和レベルになった。

本発明においてはカプセル封入液晶11を、例えば上述の
ようにして、製造するのに使用する構成成分の分量は下
記のようにすることができる： 液晶物質−この物質は多色色素を含めて混合装置、例え
ば、コロイドミルに送給される全溶液の約５〜約20容量
％、好ましくは約50容量％（かつある場合にはカプセル
封入物質の性質によってはさらに多量）、25容量だけ
（カプセル封入物質としてゲルバトールを使用する場
合）とすることができる。実際の液晶物質使用量は普通
カプセル封入媒質、例えばPVAの容量より多量にしてカ
プセルの大きさを最適にする必要がある。

PVA−溶液中のPVA量は約５％〜約50％程度、場合によっ
てはPVAの加水分解および分子量によってはさらに多量
にする必要があり、好ましくは上述のように約22％とす
る。例えば、PVAの分子量が大きすぎる場合には、特に
多量すぎるPVAを溶液中に使用した際に、生成する物質
はガラスの様になる。他方、分子量が小さすぎる場合に
は、少量すぎるPVAを使用すると物質の粘度が低くなり
すぎる、生成する乳濁液は適切に留まっておらず、また
乳濁液の小滴は所望の球形のカプセル封入液晶に充分に
固化もしない。

分散媒−溶液の残部は水または上述のような他の、好ま
しくは揮発性の、分散媒であって、これにより乳濁液を
作ることができ、基板、電極等の上に物質を適当に被着
させることができる。

カプセル封入媒質および液晶物質の未硬化カプセルまた
は小滴は液体中に分散しているので、種々の従来技術ま
たは他の技術を使用してカプセルを大きさによって分け
ることができ、望ましくない大きさのカプセルがある場
合には、例えば、再び混合装置に供給することによりカ
プセルを再形成することができ、最終的に使用されるカ
プセルは上述の理由で所望の均一性を有するものにな
る。

カプセル封入技術は乳化に関して詳細に記載されている
が、カプセル封入物質および結合剤が同じであることは
液晶装置の製造を容易にするので；液晶物質の個々のカ
プセルの製造が有利になることが多く、かかる個々のカ
プセルを（結合剤と共に）使用することはこの発明の意
図する範囲内にある。

この発明の好適例は電界の印加および除去に応答して動
作するが、また磁界を印加および除去することにより動
作させることができる。

次に第15,16,17および18図には互いに連結した液晶体積
の全体を199で示す。かかる互いに連絡した体積199を形
成するために、層34（第４図）を形成するのに使用する
ことができる液晶粒子またはカプセル22,162のそれぞれ
の間の相互連絡通路200を示す。層34のマトリックス201
の一部を従来のx,y,z直交軸に沿って三次元で示す。第1
5図には、例示および説明を容易にするためにマトリッ
クス、スラリ、分散液、乳濁液、いずれにせよカプセル
が互いに重なり合いかつ／または隣接して規則正しく配
列している層34を示す。しかし、カプセルは所望に応じ
て、一層密に充填された配置または他の配置にすること
ができることが認められる。

実際に相互連絡通路200は比較的ランダムに生起するこ
とが見出されており、第15図ではかかるランダムな生起
を確認する努力がなされている。あるカプセルは他のカ
プセルに相互連絡されていないことがあるが、あるカプ
セルは１個または２個以上の通路200によって１個また
は２個以上の他のカプセルに相互連絡させることができ
る。かかる相互通路は、例えば、層34では連続または実
質的に連続とすることができ、あるいは不連続とするこ
とができる。通路200の存在または不存在はカプセル封
入液晶物質を製造する方法および／または条件かつ／ま
たはこれと層34に配置する方法および／または条件によ
って左右されることがあると考えられる。例えば、収納
媒質またはカプセル封入媒質は水溶性物質、例えば、ポ
リビニルアルコールとすることができ、相互連絡通路20
0の形成したり、かかる形成が生起しなかったりするの
は、液晶物質と、ポリビニルアルコールと、水との乳濁
液から水を除去する際の温度および／またはかかる除去
速度の関数であることがある。各カプセルの内壁に対す
る液晶構造の配置芳香がかかる壁に対して平行または垂
直のいずれであっても、すなわちカプセルが上述の第９
図または第10図に示す種類のもののいずれであっても、
通路200の有無に影響を及ぼさず、かかる通路200はカプ
セル22と同様なカプセル22、カプセル162と同様なカプ
セル162、またはカプセル22とカプセル162、等を連絡す
ることができる。普通、しかしなが、支持媒質の同一マ
トリックス中に２種の異なるカプセル22カプセル壁に平
行に変形した液晶物質構造を有する）およびカプセル16
2（カプセル壁に垂直な構造を有する）が存在すること
は予期されない。

通路200の有無は本発明のカプセル封入液晶の動作に影
響を及ぼさない。かかる通路200が存在していても、各
カプセル22,162はそのなかに液晶物質を有する別個のカ
プセル容積を考えることができる。１対のカプセルの間
に相互連絡通路200が存在している場合には、かかる通
路も液晶物質を含有しているので、かかる通路の存在は
通常カプセル間の液晶物質の流れに影響を及ぼさない。

かかる通路200が、例えば、層34に生起しているか否か
には無関係に、カプセル封入液晶物質およびこれに使用
する装置の動作性は上述のパラメータおよび／または特
性に基づいている。特に、液晶物質の正常屈折率はカプ
セル封入媒質の屈折率とほぼ同一であって電界の存在下
に最大透明度を最大にするかあるいは少なくとも先の減
衰、散乱、吸収等を最小にするほど釣り合っているこ
と；および液晶物質の異常屈折率は収納媒質の屈折率と
釣合っていなくて電界を除去した状態において散乱およ
び／または吸収が最大になることが重要である。

第16および17図には、曲線状に配列したひずんだ液晶物
質が、例えば、カプセル62,162において、例えば、カプ
セル壁に平行配置方向またはカプセル壁に垂直な配置方
向のそれぞれで示されている。相互連絡通路200はかか
る通路の壁に垂直または平行に配列する液晶物質を含有
していることがある。カプセル22,162が形成されている
収納媒質23または163は第16および17図に一部が示され
ている。

第18図には、第16および17図のカプセル22,162および通
路200に電界Ｅが加えられている場合を示す。電界の印
加に応答して、先に詳細に説明したように、液晶構造は
電界と配列して先の減衰が減少し、特に光の透過が増大
する。第16,17および18図から、通路200の存在が透過ま
たは減衰に全く影響を及ぼさないことが明らかである。
特に、電界を除去した状態において、通路200内の液晶
はこれに入射する光を吸収（特に液晶と共に色素が含ま
れている場合）および／または散乱する傾向を示し、こ
の理由はかかる液晶の構造が全体的にひずんでいるかあ
るいは液晶物質がかかる通路内でランダムに配向してい
るからである。しかし、第18図におけるように電界Ｅを
加えると、通路200内の液晶物質は電界と配列するの
で、かかる液晶物質は、特にその正常屈折率が収納媒質
の屈折率とほぼ同一で、好ましくは同一である場合に
は、透明になる。

相互連絡通路200が生起しているかどうかは本発明のカ
プセル封入液晶を用いて作った装置の全構造上の可能性
には影響を及ぼさない。かかる通路は全体にランダムで
あるから、カプセルおよび／又は通路が形成しているマ
トリックスは大きさ、形状等が比較的一定であるから、
また好ましくは個々のカプセルの体積並びに通路200の
体積は液晶物質で満たされているのが好ましいから、液
晶物質は実質的な流れに出会うことはない。従って、液
晶物質を大型ディスプレー、光シャッター等に使用でき
るようにするこの発明の面はかかる通路が液晶マトリッ
クス、層34等に生起している場合でも実用的である。

次に、第19図について簡単に説明すると、この発明の動
作的ネマティックス液晶物質がなかに存在している収納
媒質230が示されている。かかる収納媒質は光学的に透
明であるかあるいは少なくとも所望の電磁周波数範囲で
選択的に透明であるのが好ましい。収納媒質230は発泡
フォームまたは所定のセル（cell）の平均断面積より断
面積の小さい通路によって相互連絡されていることがあ
る内部セルを有する他の比較的硬質の物質とすることが
できる。収納媒質230を形成することができる原料の例
はポリエチレンおよびポリプロピレンである。収納媒質
230中に収容されている液晶物質231は、収納媒質自体
が、例えば、発泡フォーム技術を使用して形成された後
に、セルまたはその室内に吸収されることがある。収納
媒質230およびそのなかの液晶物質は、例えば、第４図
の層34の代わりに使用できる一体の装置234として使用
できる。電極を装置234の対向する表面に被着させて電
界を選択的に加えて、液晶物質を電極に平行に配列させ
て、光減衰作用を上述のように減少させることができ
る。好ましくはかかる電界を除去すると装置234の種々
のセルおよび通路において液晶物質のひずみあるいはい
ずれにせよ上述の曲線状配列が生じる。

結論として、これまで詳細に説明しかついくつかの図面
に例示したこの発明の種々の特徴は種々の液晶装置、例
えば、ディスプレー、光シャッター、制御装置等に使用
することができる。いくつかの具体例に披瀝されている
種々の特徴は互いに組み合わせてあるいは独立に使用す
ることかできる。この発明においては多色色素または他
の色素を使用して電界を加えた状態における効果的な吸
収を助けかつ電界を加えた状態における電磁放射の減衰
を減少することができ；多色色素は液晶物質、特に動作
的ネマティック型の液晶物質と隣接もしくは混合した分
子または構造となっている構造をとる傾向がある。種々
の添加剤を使用して電界を除去した際に直ちに液晶物質
のねじれ、電界が除去された状態への液晶物質の復帰等
を強制することができる。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液晶物質と封じ込め媒質とを備え、規定入
   力の不存在の場合前記の封じ込め媒質によって液晶物質
   の配向が影響を受けて第１の光学的応答をつくり、そし
   て規定入力に応答して液晶物質が配向されて第２の光学
   的応答をつくる液晶構成体において、前記の液晶物質は
   前記の封じ込め媒質内で複数の相互に通路で接続された
   体積となって含まれており、これらの体積を相互に接続
   している通路の横断面積は封じ込め媒質内の所与の体積
   の平均的な横断面積よりも小さいことを特徴とする液晶
   構成体。
2. 【請求項２】液晶物質と封じ込め媒質とは規定入力とし
   て電界をかけれるようにする電気的特性を有し、電界が
   ないときは封じ込め媒質との表面相互作用によって液晶
   物質は整列させられ、そして屈折特性に基づいて印加電
   界に対する光学的応答をつくるか、液晶物質が多色色素
   の整列により、もしくはその双方によって印加電界に対
   する光学的応答をつくることを特徴とした請求項１に記
   載の液晶構成体。
3. 【請求項３】液晶物質はネマチック状態である請求項１
   もしくは２に記載の液晶構成体。
4. 【請求項４】封じ込め媒質は屈折率を有し、そして液晶
   物質は封じ込め媒質の屈折率とは異なる異常屈折率と、
   封じ込め媒質の屈折率とほぼ同じ正常屈折率とを有する
   請求項１、２もしくは３に記載の液晶構成体。
5. 【請求項５】封じ込め媒質が樹脂、ポリマーもしくはエ
   ポキシである請求項１、２、３もしくは４に記載の液晶
   構成体。
6. 【請求項６】第２の光学的応答を生じさせるため液晶物
   質と封じ込め媒質とに規定入力もしくは電界をかける手
   段を備える請求項１、２、３、４もしくは５に記載の液
   晶構成体。
7. 【請求項７】液晶物質が正の誘電異方性を有している請
   求項１、２、３、４、５もしくは６に記載の液晶構成
   体。