JPH0968701A

JPH0968701A - 液晶デバイス

Info

Publication number: JPH0968701A
Application number: JP7225195A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kuriyama; 毅栗山; Kiyobumi Takeuchi; 清文竹内; Hiroshi Ogawa; 洋小川
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 1995-09-01
Filing date: 1995-09-01
Publication date: 1997-03-11

Abstract

(57)【要約】【課題】低電圧駆動、高コントラストで、広い視角特
性を有し、低温温度域においても高コントラストで駆動
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【構成】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、（ａ）重合性ビニル基を２個以上有
する（メタ）アクリレート、（ｂ）重合性ビニル基を１
個有する直鎖アルキル（メタ）アクリレート及び（ｃ）
重合性ビニル基を１個有する分岐アルキル、分岐アルケ
ニル又は脂環式アルキル（メタ）アクリレートを含有す
る重合性組成物を重合して成る透明性固体物質及び液晶
材料を含有する調光層であって、調光層の層厚ｄ（μ
ｍ）と液晶材料の複屈折率異方性Δｎの積Δｎ・ｄが
０．３５〜０．８の範囲にある調光層を挟持して成る液
晶デバイス。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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４４
３５０４７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５−１９２５
０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。しかしながら、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。さらには、実用駆動温度となる−１０℃以下の低温
域での駆動において、電界印加した状態から、電界を除
いても光量がもとの状態に戻らない現象が起こり、この
温度域ではコントラストが大幅に悪化し、駆動可能と言
えど、実質的にコントラストが非常に低いという実用上
の問題点（以下、「低温メモリー現象」）をも抱えてい
た。

【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、液晶デバイスの作製条件
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、低電圧
駆動、高コントラストで、広い視角特性を有し、低温温
度域においても高コントラストで駆動し広い動作温度範
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、（１）２枚の基板が１組の偏光手段で挟持され、（２）液晶材料が、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
０の範囲となる液晶材料であり、（３）透明性固体物質が、（ａ）重合性ビニル基を２個
以上有する（メタ）アクリレート、（ｂ）重合性ビニル基を１個有する直鎖アルキル（メ
タ）アクリレート及び（ｃ）（ｃ−１）重合性ビニル基を１個有する分岐アル
キル（メタ）アクリレート、（ｃ−２）重合性ビニル基
を１個有する分岐アルケニル（メタ）アクリレート又は
（ｃ−３）重合性ビニル基を１個有する脂環式アルキル
（メタ）アクリレートを含有する重合性組成物を重合し
て成る透明性固体物質であることを特徴とする液晶デバ
イスを提供する。

【００１４】また、本発明は上記課題を解決するため
に、上記液晶デバイスにおいて、液晶材料が、（ｉ−
１）一般式（Ｉ）

【００１５】

【化６】

【００１６】（式中、Ｒ¹ は、アルキル基、アルケニル
基又は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−又は−Ｃ₂Ｈ₄−を表
わす。）で表わされる化合物及び（ｉ−２）一般式（I
I）

【００１７】

【化７】

【００１８】（式中、Ｒ² は、アルキル基、アルケニル
基又は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なる第１の化合物群から
選ばれる１種類以上の化合物を含有することを特徴とす
る液晶デバイスを提供する。

【００１９】さらに、本発明は上記課題を解決するため
に、上記液晶デバイスにおいて、液晶材料が上記第１の
化合物群から選ばれる１種類以上の化合物及び（ii−
１）一般式（III）

【００２０】

【化８】

【００２１】（式中、Ｒ³及びＲ⁴は、各々独立的にアル
キル基、アルケニル基又は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−又は−Ｃ₂Ｈ₄−を表わす。）で
表わされる化合物、（ii−２）一般式（IV）

【００２２】

【化９】

【００２３】（式中、Ｒ⁵及びＲ⁶は、アルキル基、アル
ケニル基又はアルコキ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（ii−３）
一般式（Ｖ）

【００２４】

【化１０】

【００２５】（式中、Ｒ⁷は、炭素原子数２〜７のアル
キル基又はアルケニル基を表わし、Ｒ⁸は、炭素原子数
１〜８のアルキル基又はアルケニル基を表わし、Ｙ³
は、単結合、−ＣＯＯ−、−Ｃ₂Ｈ₄−を表わす。）から
成る第２の化合物群から選ばれる１種類以上の化合物を
含有する液晶デバイスを提供する。

【００２６】本発明の液晶デバイスにおける第１の特徴
は、調光層を構成する透明性固体物質として、（ａ）重
合性ビニル基を２個以上有する（メタ）アクリレート、
（ｂ）重合性ビニル基を１個有する直鎖アルキル（メ
タ）アクリレート及び（ｃ）重合性ビニル基を１個有す
る分岐アルキル（メタ）アクリレート、重合性ビニル基
を１個有する分岐アルケニル（メタ）アクリレート又は
重合性ビニル基を１個有する脂環式アルキル（メタ）ア
クリレートを含有する重合性組成物を重合して成る透明
性固体物質を用いることにより、実用上問題となってい
た低温メモリー現象を低減することができ、これにより
液晶デバイスが低温温度域で駆動することを見い出した
ことにある。

【００２７】本発明で使用する重合性ビニル基を２個以
上有する（メタ）アクリレートとしては、例えば、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
等のジ（メタ）アクリレート又はポリ（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；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（メタ）アクリレート又はトリ（メタ）アクリ
レート；ビスフェノールＡ１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；ジペンタエリ
スリトールのポリ（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；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、フルオロ
（メタ）アクリレート、シリコン（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ジ（メタ）ア
クリレート；イソシアヌレート環を分子内に有するジ又
はトリ（メタ）アクリレート等を挙げることができる。

【００２８】本発明で使用する重合性ビニル基を１個有
する直鎖アルキル（メタ）アクリレートは、低極性によ
る液晶分子とのアンカーリング力低下により低電圧駆動
化させる効果が大きく、液晶デバイスの駆動特性として
好ましい。重合性ビニル基を１個有する直鎖アルキル
（メタ）アクリレートにおける直鎖アルキル基の炭素原
子数は、５〜２３の範囲が好ましく、８〜１８の範囲が
より好ましい。直鎖アルキル基の炭素原子数が５よりも
少ない場合、液晶デバイスにおける低電圧駆動化の効果
が小さく、また、直鎖アルキル基の炭素原子数が２３よ
りも多い場合、ポリマーネットワークの均一性が低下す
る傾向にあるので、好ましくない。

【００２９】本発明で使用する重合性ビニル基を１個有
する直鎖アルキル（メタ）アクリレートとしては、例え
ば、アミル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）ア
クリレート、ヘプチル（メタ）アクリレート、オクチル
（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、
デシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリ
レート、トリデシル（メタ）アクリレート、オクタデシ
ル（メタ）アクリレート、ベヘニル（メタ）アクリレー
ト等を挙げることができる。

【００３０】重合性ビニル基を１個有する直鎖アルキル
（メタ）アクリレートの使用割合は、少なすぎると低電
圧駆動化の効果が小さくなり、多すぎるとポリマーネッ
トワークの均一性が低下する傾向にあるため、重合性組
成物中の５〜８０％の範囲が好ましく、２０〜７０％の
範囲がより好ましい。

【００３１】本発明で使用する重合性ビニル基を１個有
する分岐アルキル（メタ）アクリレート、重合性ビニル
基を１個有する分岐アルケニル（メタ）アクリレート又
は重合性ビニル基を１個有する脂環式アルキル（メタ）
アクリレートから成る群から選ばれる重合性化合物は、
分岐鎖や環構造によるバルキーな立体構造により、低温
時において液晶分子の配向を阻害し、低温メモリー現象
を抑制する。また、直鎖体同様に低極性であるため、低
電圧駆動に効果がある。

【００３２】重合性ビニル基を１個有する分岐アルキル
（メタ）アクリレートにおける分岐アルキル基の長鎖部
分が短いと、低電圧駆動化の効果が小さくなり、逆に、
分岐アルキル基の長鎖部分が長すぎると低温メモリー現
象の抑制効果が小さくなる傾向にあるので、分岐アルキ
ル基の長鎖部分の炭素原子数は、５〜２５の範囲が好ま
しく、炭素原子数１０〜２４の範囲がより好ましい。

【００３３】本発明で使用する重合性ビニル基を１個有
する分岐アルキル（メタ）アクリレート及び重合性ビニ
ル基を１個有する分岐アルケニル（メタ）アクリレート
は、例えば、イソオクチル（メタ）アクリレート、イソ
デシル（メタ）アクリレート、イソトリデシル（メタ）
アクリレート、イソミリスチル（メタ）アクリレート、
イソバルミチル（メタ）アクリレート、イソステアリル
（メタ）アクリレート、イソイコシル（メタ）アクリレ
ート、ネニル（メタ）アクリレート、ネロリジル（メ
タ）アクリレート、ファルネジル（メタ）アクリレート
等を挙げることができる。

【００３４】本発明で使用する重合性ビニル基を１個有
する分岐アルキル（メタ）アクリレートの市販品として
は、例えば、共栄社化学社製の「ＩＭ−Ａ」（イソミリ
スチルアクリレート）、「ＩＳ−Ａ」（イソステアリル
アクリレート）、「ＩＳ」（イソステアリルメタクリレ
ート）等を挙げることができる。

【００３５】本発明で使用する重合性ビニル基を１個有
する脂環式アルキル（メタ）アクリレートとしては、例
えば、シクロヘキサン、シクロペンタン、シクロヘプタ
ン、ビシクロヘプタン、ノルボルネン、ビシクロペンタ
ン、ビシクロオクタン、トリシクロヘプタン、トリシク
ロデカン、コレステロイド等の炭化水素環骨格を分子内
に有する（メタ）アクリレート誘導体を挙げることがで
き、具体的には、一般式

【００３６】

【化１１】

【００３７】（式中、Ｙ⁴は、炭素原子数１〜１０の分
岐アルキル鎖を有していても良いアルキレン基であり、
該基中の互いに隣接しない任意の−ＣＨ₂−が、−Ｏ
−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−によって置換さ
れていても良く、Ｒ⁹は、水素原子またはメチル基を表
わし、ｍは、０〜８を表わす。）で表わされる誘導体等
を挙げることができる。

【００３８】本発明で使用する重合性ビニル基を１個有
する脂環式アルキル（メタ）アクリレートの市販品とし
ては、例えば、共栄社化学社製の「ＩＢ−ＸＡ」（イソ
ボニルアクリレート）、「ＩＢ−Ｘ」（イソボニルメタ
クリレート）、東亜合成化学社製の「Ｍ−１５２」（ト
リシクロデカンアクリレート）、日立化成社製の「ＦＡ
５１１Ａ」（ビシクロペンテニルアクリレート）、「Ｆ
Ａ５１２Ａ」（ビシクロペンテニルオキシエチルアクリ
レート）、「ＦＡ５１３Ａ」（トリシクロデカニルアク
リレート）、「ＦＡ５１３Ｍ」（トリシクロデカニルメ
タクリレート）等を挙げることができる。

【００３９】本発明で使用する重合性ビニル基を１個有
する分岐アルキル（メタ）アクリレート、重合性ビニル
基を１個有する分岐アルケニル（メタ）アクリレート及
び重合性ビニル基を１個有する脂環式アルキル（メタ）
アクリレートから成る群から選ばれる重合性化合物は、
低温メモリー現象を抑制する効果は大きいが、直鎖型
（メタ）アクリレート誘導体と比較して、液晶デバイス
の低電圧駆動化に寄与する効果が小さい。その使用割合
は、重合性組成物中の３〜８０％の範囲であることが好
ましい。また、重合性ビニル基を１個有する直鎖アルキ
ル（メタ）アクリレート、重合性ビニル基を１個有する
分岐アルキル（メタ）アクリレート、重合性ビニル基を
１個有する分岐アルケニル（メタ）アクリレート及び重
合性ビニル基を１個有する脂環式アルキル（メタ）アク
リレートから成る単官能型（メタ）アクリレート誘導体
中の、重合性ビニル基を１個有する分岐アルキル（メ
タ）アクリレート、重合性ビニル基を１個有する分岐ア
ルケニル（メタ）アクリレート及び重合性ビニル基を１
個有する脂環式アルキル（メタ）アクリレートの割合
は、５〜９０％の範囲が好ましく、１０〜８０％の範囲
がより好ましい。

【００４０】本発明で使用する重合性ビニル基を１個有
する直鎖アルキル（メタ）アクリレート、重合性ビニル
基を１個有する分岐アルキル（メタ）アクリレート及び
重合性ビニル基を１個有する分岐アルケニル（メタ）ア
クリレートは、（メタ）アクリル酸又は（メタ）アクリ
ル酸クロリドと、直鎖脂肪族アルコール又は分岐脂肪族
アルコールとを、公知の方法により、（メタ）アクリル
化することによって容易に得られる。

【００４１】製造原料と成る脂肪族アルコールとして
は、汎用の脂肪族アルコールに加え、例えば、東京化成
社製の「トリメチルヘキサノール」、「７−エチル−２
−メチルウンデカノール」、「ファルネソール」、「ゲ
ラニオール」、「ネロール」、「ネロリドール」等のさ
まざまの分岐鎖数を有するもの、不飽和基及び分岐鎖を
有するものが挙げられる。また、三菱油化社製の「ドバ
ノール２３」、「ドバノール２５」、「ドバノール４
５」、協和油化社製の「オキソコール１２１５」等のア
ルコールは、直鎖脂肪族アルコールと分岐脂肪族アルコ
ールが混合しているため、そのまま（メタ）アクリルエ
ステル化することにより、重合性ビニル基を１個有する
直鎖アルキル（メタ）アクリレートと重合性ビニル基を
１個有する分岐アルキル（メタ）アクリレートとが混合
した重合性組成物が得られる。

【００４２】本発明で使用する重合性ビニル基を１個有
する脂環式アルキル（メタ）アクリレートは、（メタ）
アクリル酸又は（メタ）アクリル酸クロリドと、脂環式
アルコールとを、公知の方法により（メタ）アクリルエ
ステル化することによって容易に得られる。また、脂環
式アルコールと、エポキシ基を有する反応性化合物、環
状エステル化合物又は水酸基を有するカルボン酸化合物
とを反応させた後、水酸基を（メタ）アクリルエステル
化することによっても得られる。

【００４３】脂環式アルコールとしては、例えば、シク
ロヘキサノール、シクロペンタノール、ノルボルネオー
ル、ビシクロヘプタンノルボルネオール、ビシクロペン
テニルアルコール、トリシクロデカニルアルコール、コ
レステロール等を挙げることができる。

【００４４】エポキシ基を有する反応性化合物として
は、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、
スチレンオキシド、シクロヘキセンオキシド等のエポキ
シド化合物；メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロ
ピル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチル、２−エチルヘキシル、
ラウリル、ステアリル、フェニル、２−メチルフェニ
ル、フルフリルの如き基を有するグリシジルエーテル又
はグリシジルエステル化合物等を挙げることができる。

【００４５】環状エステル化合物としては、例えば、γ
−ラクトン、δ−ラクトン等が挙げられる。

【００４６】本発明で使用する重合性組成物には、任意
成分として、重合体形成性モノマーを併用することがで
きる。

【００４７】重合性形成性モノマーとして、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、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；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；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等を挙げるこ
とができる。

【００４８】本発明の請求項３記載の液晶デバイスの特
徴は、一般式（Ｉ）で表わされる化合物又は一般式（I
I）で表わされる化合物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。

【００４９】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
原因は、調光層に含まれる液晶材料のネマチック−等方
性液体相転移温度Ｔ_NIが８０℃以下と低いことにあっ
た。更に詳しくは、液晶材料を構成する化合物におい
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つの化合物を多量に混合すれば、ネマチック
−等方性液体相転移温度Ｔ_NIが上昇することは周知であ
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抱えていた。また、Ｔ_NIが
高い液晶化合物の使用は、液晶材料のΔｎを増大させる
傾向にあった。

【００５０】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Ｔ_NIが高いにも
係わらず、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。

【００５１】本発明の請求項３記載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らかなように、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、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
でも高コントラストで動作可能な優れた特性を有してい
るのである。

【００５２】更に、本発明の請求項４記載の液晶デバイ
スで使用する液晶材料は、一般式（Ｉ）で表わされる化
合物又は一般式（II）を含有する液晶組成物に、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併用したもので
ある。第２の化合物群から選ばれる化合物を併用するこ
とによって、極めて広い温度領域で液晶相を示し、併用
前と比較して、Δｎの値の増加が小さく、あるいは△ｎ
の値が低下する効果を奏するものである。

【００５３】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）、一般式（IV）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。

【００５４】

【表１】

【００５５】

【表２】

【００５６】本発明の液晶デバイスは、前記重合性組成
物を使用することにより低電圧駆動が可能で、さらに低
温メモリー現象を低減し、低温温度域においても高コン
トラストで駆動することができ、さらに上記液晶材料を
使用することにより低温温度域から８０℃以上の高温域
まで駆動することができる。

【００５７】本発明の請求項４記載の液晶デバイスにお
ける第２の特徴は、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（II）で表わされる化合物、一般式（III）
におけるＹ²及びＺ²が−ＣＯＯ−、−Ｃ₂Ｈ₄−又は−Ｃ
₄Ｈ₈−である化合物、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
を得ることができる。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片寄りが少
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ない表示特性
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。

【００５８】本発明の請求項３記載の液晶デバイスで使
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、請求項
４に示したように、更に、一般式（III）、（IV）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。

【００５９】本発明の請求項３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、５〜１０
０重量％の範囲が好ましく、４０〜９５重量％の範囲が
特に好ましい。

【００６０】また、請求項４に示したように、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。

【００６１】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。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。

【００６２】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。

【００６３】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。

【００６４】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。

【００６５】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。

【００６６】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。

【００６７】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。

【００６８】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。

【００６９】この透明性高固体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。

【００７０】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、０．２〜２μ
ｍ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。

【００７１】基板間に形成される透明性固体物質が三次
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）重合性
ビニル基を２個以上有する（メタ）アクリレート、重合
性ビニル基を１個有する直鎖アルキル（メタ）アクリレ
ート、重合性ビニル基を１個有する分岐アルキル（メ
タ）アクリレート又は重合性ビニル基を１個有する分岐
アルケニル（メタ）アクリレート又は重合性ビニル基を
１個有する脂環式アルキル（メタ）アクリレートさらに
任意の重合体形成性モノ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、重合性組成物を重合させる方法が挙げられ
る。

【００７２】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。

【００７３】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。

【００７４】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ＤＥＴ
Ｘ」）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。

【００７５】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。

【００７６】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。

【００７７】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。

【００７８】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。

【００７９】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。

【００８０】

【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。

【００８１】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。

【００８２】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。Ｔ_N-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（℃）Ｖ_th ：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Ｔ_MLC ：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。

【００８３】（実施例１）＜重合性化合物（ａ）＞「カヤラッドＨＸ−２２０」（日本化薬社製の２官能アクリレート）１３．８６％＜重合性化合物（ｂ）＞ラウリルアクリレート３．９６％＜重合性化合物（ｃ）＞「ライトエステルＩＭ−Ａ」１．９８％（共栄化学社製のイソミリスチルアクリレート）＜重合開始剤＞２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン０．２％＜液晶材料＞下記液晶組成物（Ａ）８０％

【００８４】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Ｔ_MLC は以下の通
りであった。

【００８５】液晶組成物（Ａ）の組成：

【００８６】

【化１２】

【００８７】液晶組成物（Ａ）に係わる物性：Ｔ_N-I ：９５．０ ℃ Ｔ→_N ： −４５ ℃ Ｖ_th ：１．７３Ｖ Δε ：６．８ Δｎ：０．０７５調光層形成材料のＴ_MLC ：４６．２ ℃

【００８８】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Ｔ_MLC 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Ｔ_MLC より３
℃高い温度に保持しながら、メタルハライドランプ（８
０Ｗ／cm² ）の下を３．５ｍ／分の速度で通過させ、５
００ｍＪ／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。

【００８９】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、その室温での値は、以下の通りで
あった。 Δｎ・ｄ：０．４５Ｔ₀ ：５９．０％Ｔ₁₀₀ ：８４．１％Ｖ₉₀ ：１３．６Ｖ

【００９０】また、−２５℃での値は以下の通りであっ
た。Ｔ₀ ：５７．１％Ｔ₁₀₀ ：８４．１％Ｖ₉₀ ：２５．２Ｖ

【００９１】−２５℃で低温メモリー現象は発現せずに
駆動でき、また、８０℃以上の高温域でも動作が可能で
あった。

【００９２】（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。

【００９３】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。

【００９４】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ことが理解できる。

【００９５】（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。

【００９６】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。

【００９７】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。

【００９８】（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。

【００９９】（比較例１）実施例１において、＜重合性
化合物（ｃ）＞である「ライトエステルＩＭ−Ａ」を使
用せず、＜重合性化合物（ｂ）＞であるラウリルアクリ
レートの使用量を５．９４％とした以外は、実施例１と
同様にして、液晶デバイスを製造した。

【０１００】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。 Δｎ・ｄ：０．４５Ｔ₀ ：５６．３％Ｔ₁₀₀ ：８３．５％Ｖ₉₀ ：１４．０Ｖ

【０１０１】また、−２５℃での値は以下の通りであっ
た。Ｔ₀ ：８２．５％Ｔ₁₀₀ ：８４．１％Ｖ₉₀ ：２５．２Ｖ

【０１０２】−２５℃で低温メモリー現象のためＴ₀が
大きく上昇し、コントラストが極端の悪化し、表示品位
として問題を有した特性であった。

【０１０３】（比較例２）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。

【０１０４】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。 Δｎ・ｄ：０．９０Ｔ₀ ：４５．８％Ｔ₁₀₀ ：８２．３％Ｖ₉₀ ：２５．３Ｖ

【０１０５】（比較例３）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。

【０１０６】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。

【０１０７】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ψ
ｒ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。

【０１０８】（比較例４）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Δ
ｎ・ｄは０．２６である。

【０１０９】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。

【０１１０】（比較例５）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。

【０１１１】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。

【０１１２】（比較例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（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。

【０１１３】液晶組成物（ａ）の組成：

【０１１４】

【化１３】

【０１１５】液晶組成物（ａ）に係わる物性：Ｔ_N-I ：６５．０ ℃ Ｖ_th ：２．２６Ｖ Δε ：５．４ Δｎ：０．２２３Ｔ_MLC ：２０．１ ℃

【０１１６】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。

【０１１７】（比較例７）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。

【０１１８】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。 Δｎ・ｄ：１．３４Ｔ₀ ：５．４％Ｔ₁₀₀ ：８４．３％Ｖ₉₀ ：１１．３Ｖ

【０１１９】（比較例８）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。

【０１２０】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。

【０１２１】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。

【０１２２】（実施例５）実施例１において、＜重合性
化合物（ｃ）＞として使用した「ライトエステルＩＭ−
Ａ」に代えて、「ＩＢＸ−Ａ」（共栄化学社製のイソボ
ニルアクリレート）１．９８％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。

【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。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。Ｔ₀ ：５５．８％Ｔ₁₀₀ ：８３．９％Ｖ₉₀ ：１５．１Ｖ

【０１２４】また、−２５℃での値は以下の通りであっ
た。Ｔ₀ ：５３．７％Ｔ₁₀₀ ：８４．０％Ｖ₉₀ ：２６．５Ｖ

【０１２５】−２５℃で低温メモリー現象は発現せずに
駆動でき、また、８０℃以上の高温域でも動作が可能で
あった。

【０１２６】（実施例６）実施例１において、＜重合性
化合物（ａ）＞として使用した「カヤラッドＨＸ−２２
０」に代えて、「Ｃ−２０００」（化薬サートマー社製
の脂肪族ジアクリレート）１３．８６％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。

【０１２７】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。Ｔ₀ ：５６．９％Ｔ₁₀₀ ：８５．０％Ｖ₉₀ ：１３．１Ｖ

【０１２８】また、−２５℃での値は以下の通りであっ
た。Ｔ₀ ：５４．３％Ｔ₁₀₀ ：８５．３％Ｖ₉₀ ：２４．１Ｖ

【０１２９】−２５℃で低温メモリー現象は発現せずに
駆動でき、また、８０℃以上の高温域でも動作が可能で
あった。

【０１３０】（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（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。

【０１３１】液晶組成物（Ｂ）の組成：

【０１３２】

【化１４】

【０１３３】液晶組成物（Ｂ）に係わる物性：Ｔ_N-I ：１１５．４ ℃ Ｔ→_N ： −４０ ℃ Ｖ_th ：２．１２Ｖ Δε ：６．３ Δｎ：０．０８０調光層形成材料のＴ_MLC ：５１．７ ℃

【０１３４】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。

【０１３５】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。 Δｎ・ｄ：０．４８Ｔ₀ ：５６．１％Ｔ₁₀₀ ：８７．８％Ｖ₉₀ ：１３．９Ｖ

【０１３６】また、−２５℃での値は以下の通りであっ
た。Ｔ₀ ：５４．７％Ｔ₁₀₀ ：８７．９％Ｖ₉₀ ：２４．０Ｖ

【０１３７】−２５℃で低温メモリー現象は発現せずに
駆動でき、また、９０℃以上の高温域でも動作が可能で
あった。

【０１３８】（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（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。

【０１３９】液晶組成物（Ｃ）の組成：

【０１４０】

【化１５】

【０１４１】液晶組成物（Ｃ）に係わる物性：Ｔ_N-I ：１２１．３ ℃ Ｔ→_N ： −３８ ℃ Ｖ_th ：２．２９Ｖ Δε ：５．７ Δｎ：０．０８０調光層形成材料のＴ_MLC ：７３．２ ℃

【０１４２】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。

【０１４３】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。 Δｎ・ｄ：０．４８Ｔ₀ ：６０．０％Ｔ₁₀₀ ：８７．７％Ｖ₉₀ ：１３．６Ｖ

【０１４４】また、−２５℃での値は以下の通りであっ
た。Ｔ₀ ：５８．１％Ｔ₁₀₀ ：８６．９％Ｖ₉₀ ：２４．８Ｖ

【０１４５】−２５℃で低温メモリー現象は発現せずに
駆動でき、また、９０℃以上の高温域でも動作が可能で
あった。

【０１４６】（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（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。

【０１４７】液晶組成物（Ｄ）の組成：

【０１４８】

【化１６】

【０１４９】液晶組成物（Ｄ）に係わる物性：Ｔ_N-I ：１４１．１ ℃ Ｔ→_N ： −２６ ℃ Ｖ_th ：３．０４Ｖ Δε ：３．８ Δｎ：０．０８７調光層形成材料のＴ_MLC ：７９．２ ℃

【０１５０】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。

【０１５１】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。 Δｎ・ｄ：０．５２Ｔ₀ ：５１．３％Ｔ₁₀₀ ：８７．８％Ｖ₉₀ ：１５．０Ｖ

【０１５２】また、−２５℃での値は以下の通りであっ
た。Ｔ₀ ：５８．１％Ｔ₁₀₀ ：８６．９％Ｖ₉₀ ：２４．８Ｖ

【０１５３】−２５℃で低温メモリー現象は発現せずに
駆動でき、また、９０℃以上の高温域でも動作が可能で
あった。

【０１５４】（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（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。

【０１５５】液晶組成物（Ｅ）の組成：

【０１５６】

【化１７】

【０１５７】液晶組成物（Ｅ）に係わる物性：Ｔ_N-I ：１４２．３ ℃ Ｔ→_N ： −２６ ℃ Ｖ_th ：３．１３Ｖ Δε ：３．７ Δｎ：０．０８６調光層形成材料のＴ_MLC ：７８．２ ℃

【０１５８】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。

【０１５９】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。 Δｎ・ｄ：０．５２Ｔ₀ ：５１．８％Ｔ₁₀₀ ：８５．８％Ｖ₉₀ ：９．８Ｖ

【０１６０】また、−２５℃での値は以下の通りであっ
た。Ｔ₀ ：５０．０％Ｔ₁₀₀ ：８５．８％Ｖ₉₀ ：１７．９Ｖ

【０１６１】−２５℃で低温メモリー現象は発現せずに
駆動でき、また、９０℃以上の高温域でも動作が可能で
あった。

【０１６２】（実施例１１）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。

【０１６３】液晶組成物（Ｆ）の組成：

【０１６４】

【化１８】

【０１６５】液晶組成物（Ｆ）に係わる物性：Ｔ_N-I ：９０．１ ℃ Ｔ→_N ： −５０ ℃ Ｖ_th ：１．８６Ｖ Δε ：６．５ Δｎ：０．０８８調光層形成材料のＴ_MLC ：３３．２ ℃

【０１６６】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。

【０１６７】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。 Δｎ・ｄ：０．５３Ｔ₀ ：５２．８％Ｔ₁₀₀ ：８５．９％Ｖ₉₀ ：１０．８Ｖ

【０１６８】また、−２５℃での値は以下の通りであっ
た。Ｔ₀ ：５０．７％Ｔ₁₀₀ ：８６．２％Ｖ₉₀ ：１９．５Ｖ

【０１６９】−２５℃で低温メモリー現象は発現せずに
駆動でき、また、９０℃以上の高温域でも動作が可能で
あった。

【０１７０】（実施例１２）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。

【０１７１】液晶組成物（Ｇ）の組成：

【０１７２】

【化１９】

【０１７３】液晶組成物（Ｇ）に係わる物性：Ｔ_N-I ：８７．５ ℃ Ｔ→_N ： −４５ ℃ Ｖ_th ：１．８６Ｖ Δε ：６．６ Δｎ：０．０８３調光層形成材料のＴ_MLC ：３８．８ ℃

【０１７４】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。

【０１７５】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。 Δｎ・ｄ：０．８０Ｔ₀ ：４６．２％Ｔ₁₀₀ ：８８．３％Ｖ₉₀ ：８．５Ｖ

【０１７６】また、−２５℃での値は以下の通りであっ
た。Ｔ₀ ：５０．７％Ｔ₁₀₀ ：８６．２％Ｖ₉₀ ：１９．５Ｖ

【０１７７】−２５℃で低温メモリー現象は発現せずに
駆動でき、また、８０℃以上の高温域でも動作が可能で
あった。

【０１７８】

【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。

【０１７９】本発明の液晶デバイスは、特に低温から高
温迄で実用的な駆動が要求される屋外等で使用される表
示装置として有用である。

【０１８０】例えば、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】本発明の液晶デバイスの構成を示す斜視図であ
る。

【図２】請求項１〜６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７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３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３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８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８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

Claims

【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、（１）２枚の基板が１組の偏光手段で挟持され、（２）液晶材料が、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
０の範囲となる液晶材料であり、（３）透明性固体物質が、（ａ）重合性ビニル基を２個
以上有する（メタ）アクリレート、（ｂ）重合性ビニル基を１個有する直鎖アルキル（メ
タ）アクリレート及び（ｃ）（ｃ−１）重合性ビニル基を１個有する分岐アル
キル（メタ）アクリレート、（ｃ−２）重合性ビニル基
を１個有する分岐アルケニル（メタ）アクリレート又は
（ｃ−３）重合性ビニル基を１個有する脂環式アルキル
（メタ）アクリレートを含有する重合性組成物を重合し
て成る透明性固体物質であることを特徴とする液晶デバ
イス。
【請求項２】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８０〜１５０℃にある請求項１記載
の液晶デバイス。
【請求項３】前記液晶材料が、（ｉ−１）一般式
（Ｉ）【化１】（式中、Ｒ¹ は、アルキル基、アルケニル基又はアルコ
キシアルキル基を表わし、ｉは、０又は１を表わし、Ｘ
¹ は、Ｈ又はＦを表わし、Ｙ¹及びＺ¹は、各々独立的
に、単結合、−ＣＯＯ−又は−Ｃ₂Ｈ₄−を表わす。）で
表わされる化合物及び（ｉ−２）一般式（II）【化２】（式中、Ｒ² は、アルキル基、アルケニル基又はアルコ
キシアルキル基を表わし、ｊは、０又は１を表わし、Ｘ
²及びＸ³は、各々独立的にＨ又はＦを表わす。）で表わ
される化合物からなる第１の化合物群から選ばれる１種
類以上の化合物を含有する液晶組成物であることを特徴
とする請求項１又は２記載の液晶デバイス。
【請求項４】更に、（ii−１）一般式（III）【化３】（式中、Ｒ³及びＲ⁴は、各々独立的にアルキル基、アル
ケニル基又は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−又は−Ｃ₂Ｈ₄−を表わす。）で表わされる化
合物、（ii−２）一般式（IV）【化４】（式中、Ｒ⁵及びＲ⁶は、アルキル基、アルケニル基又は
アルコキ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（ii−３）一般式（Ｖ）【化５】（式中、Ｒ⁷は、炭素原子数２〜７のアルキル基又はア
ルケニル基を表わし、Ｒ⁸は、炭素原子数１〜８のアル
キル基又はアルケニル基を表わし、Ｙ³ は、単結合、−
ＣＯＯ−、−Ｃ₂Ｈ₄−を表わす。）から成る第２の化合
物群から選ばれる１種類以上の化合物を含有することを
特徴とする請求項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】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１、２、３、４、５又は６記載
の液晶デバイス。
【請求項８】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１、
２、３、４、５、６又は７記載の液晶表示装置。
【請求項９】有色フィルムの色が、赤、黄、緑又は青
のいずれかであることを特徴とする請求項１、２、３、
４、５、６、７又は８記載の液晶表示装置。
【請求項１０】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１、２、３、４、５、６、７、８又
は９記載の液晶表示装置。