(57)【要約】【課題】  高い表示コントラスト比を示す液晶素子を提供する。【解決手段】  透明ネマチック相を示す少なくとも１種のホスト液晶と、少なくとも１種の二色性色素とを含む液晶組成物である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明ネマチック相を示す少なくとも１種のホスト液晶と、少なくとも１種の二色性色素とを含む液晶組成物。
【請求項２】
前記二色性色素の少なくとも１種が、下記一般式（１）で表される置換基を有する色素である請求項１に記載の液晶組成物；
一般式（１）
−（Ｈｅｔ）j−｛（Ｂ1）p−（Ｑ1）q−（Ｂ2）r｝n−Ｃ1
式中、Ｈｅｔは酸素原子または硫黄原子であり、Ｂ1およびＢ2は各々２価のアリール基、ヘテロアリール基または環状脂肪族炭化水素基を表し、Ｑ1は２価の連結基を表し、Ｃ1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、アシル基またはアシルオキシ基を表し、ｊは０または１を表し、ｐ、ｑ及びｒは各々０〜５の数を表し、ｎは１〜３の数を表し、（ｐ＋ｒ）×ｎは３以上１０以下の数であり、ｐ、ｑおよびｒが各々２以上の時、２以上のＢ1、Ｑ1およびＢ2は各々同一でも異なっていてもよく、ｎが２以上の時、２以上の｛（Ｂ1）p−（Ｑ1）q−（Ｂ2）r｝は同一でも異なっていてもよい。
【請求項３】
前記二色性色素の少なくとも１種が、下記一般式（２）で表される化合物である請求項１又は２に記載の液晶組成物；
【化１】
2006045312.tif 000017
式中、Ｒ1は−Ｓ−｛（Ｂ1）p−（Ｑ1）q−（Ｂ2）r｝n−Ｃ1で表される置換基である。ここで、Ｓは硫黄原子であり、Ｂ1、Ｂ2、Ｑ1、ｐ、ｑ、ｒ及びｎは、請求項２中に記載の一般式（１）中のそれぞれと同定義である。Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7およびＲ8は各々水素原子または置換基である。
【請求項４】
前記二色性色素の少なくとも１種が、下記一般式（３）で表される化合物である請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶組成物；
【化２】
2006045312.tif 000018
式中、Ｒ11、Ｒ12、Ｒ13、Ｒ14、Ｒ15、Ｒ16及びＲ17は各々水素原子または置換基であるが、少なくとも一つは−Ｓ−｛（Ｂ1）p−（Ｑ1）q−（Ｂ2）r｝n−Ｃ1で表される置換基である。ここで、Ｓは硫黄原子であり、Ｂ1、Ｂ2、Ｑ1、ｐ、ｑ、ｒ及びｎは、請求項２中に記載の一般式（１）中のそれぞれと同定義である。
【請求項５】
前記ホスト液晶の少なくとも１種がネマチック液晶であり、少なくとも１種の界面活性剤をさらに含有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項６】
少なくとも一方が透明電極である一対の電極と、該一対の電極間に液晶層とを有する液晶素子であって、該液晶層が請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶組成物を含有する液晶素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶組成物、および該液晶組成物を含有する液晶層を有する液晶素子、特にゲストホスト方式の液晶素子に好適に利用できる液晶素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル情報の普及に伴い、デジタル情報を表示するためのディスプレイ（以下、電子ペーパーと呼ぶ）の重要性が増している。電子ペーパーに要求される性能としては、高い視認性と低消費電力が挙げられる。高い視認性とは、紙に近い白地を意味しており、そのためには、紙と同様の散乱白地に基づく表示方式が適している。低消費電力に関しては、反射型表示方式が、自発光型表示方式よりも低消費電力である。これまで、電子ペーパーとして、多くの方式が提案されている。例えば、反射型液晶表示方式、電気泳動表示方式、磁気泳動表示方式、二色球回転方式、エレクトロクロミック表示方式、ロイコサーマル表示方式などである。いずれの方式についても、高い視認性という観点からは、満足できるレベルにはなく、その改善が求められていた。
【０００３】
液晶素子（液晶表示素子）については、すでに多くの方式が提案されており、中でもゲストホスト方式の液晶素子は、明るい表示が可能であって、反射型に適した液晶素子として期待されている。ゲストホスト方式の液晶素子では、ネマチック液晶中に二色性色素を溶解させた液晶組成物をセル中に封入し、これに電場を与え、電場による液晶の動きに合わせて、二色性色素の配向を変化させ、セルの吸光状態を変化させることによって表示する。このゲストホスト方式の液晶素子では、従来の液晶表示方式と比較して、偏光板を用いない駆動方式が可能であるため、より明るい表示が期待されている。偏光板を用いないゲストホスト方式、すなわち、偏光に依存しない光吸収状態を実現する方式としては、例えば、カイラル剤との組み合わせによるカイラルネマチック相を利用した方式、高分子マトリックスとの複合を利用した高分子分散型方式（ＰＤＬＣ）などが提案されているが、依然として、表示性能は満足できるレベルにはなく、その改善が求められていた。
【０００４】
ネマチック液晶において、最近、透明ネマチック相を示す液晶が報告された（非特許文献１参照）。透明ネマチック相とは、ネマチック液晶の配向を維持したまま、光の波長サイズより小さな領域で３次元的に配列した状態と定義され、光学的に等方である特徴を有する。この報告では、この透明ネマチック液晶相の配列状態に関する記載はなされているものの、そこに二色性色素を添加した場合の挙動に関する記載はない。
【非特許文献１】Nature、第４０９巻、第３２１〜３２５頁、２００１年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、視認性が高く、且つ表示コントラストの高い液晶素子を作製するのに有用な液晶組成物、および視認性が高く、且つ表示コントラストの高い液晶素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ゲストホスト方式液晶素子の表示コントラストは、液晶層を構成する液晶組成物中の二色性色素のオーダーパラメーターもしくはホスト液晶、又はセル構造によって左右されることが知られていた。一般に、ネマチック液晶と二色性色素を組み合わせた液晶組成物を、配向処理した基板間に配置した場合には、ネマチック液晶が一軸配向状態をとるため、ネマチック液晶の配向に沿って配向している二色性色素は一方の直線偏光しか吸収できず、他方の直線偏光は透過するため、表示コントラスト比が上がらない。また、配向処理をしていない基板間に、ネマチック液晶と二色性色素を組み合わせた液晶組成物を配置した場合にも、マルチドメイン状態をとるため、一方の直線偏光しか吸収できず、他方の直線偏光は透過するため、表示コントラスト比が上がらない。しかし、本発明者が鋭意検討した結果、光の波長サイズより小さな領域で３次元的に配列した状態で光学的に等方である特徴を有する透明ネマチック液晶中に、二色性色素を存在させると、偏光に依存しない吸収状態が実現でき、かつ表示コントラストが向上するという予期せぬ効果が得られるとの知見を得、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。
【０００７】
前記課題を解決するための手段は以下の通りである。
［１］  透明ネマチック相を示す少なくとも１種のホスト液晶と、少なくとも１種の二色性色素とを含む液晶組成物。
［２］  前記二色性色素の少なくとも１種が、下記一般式（１）で表される置換基を有する色素である［１］の液晶組成物；
一般式（１）
−（Ｈｅｔ）j−｛（Ｂ1）p−（Ｑ1）q−（Ｂ2）r｝n−Ｃ1
式中、Ｈｅｔは酸素原子または硫黄原子であり、Ｂ1およびＢ2は各々２価のアリール基、ヘテロアリール基または環状脂肪族炭化水素基を表し、Ｑ1は２価の連結基を表し、Ｃ1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、アシル基またはアシルオキシ基を表し、ｊは０または１を表し、ｐ、ｑ及びｒは各々０〜５の数を表し、ｎは１〜３の数を表し、（ｐ＋ｒ）×ｎは３以上１０以下の数であり、ｐ、ｑおよびｒが各々２以上の時、２以上のＢ1、Ｑ1およびＢ2は各々同一でも異なっていてもよく、ｎが２以上の時、２以上の｛（Ｂ1）p−（Ｑ1）q−（Ｂ2）r｝は同一でも異なっていてもよい。
【０００８】
［３］  前記二色性色素の少なくとも１種が、下記一般式（２）で表される化合物である［１］又は［２］の液晶組成物；
【０００９】
【化１】
2006045312.tif 000002
式中、Ｒ1は−Ｓ−｛（Ｂ1）p−（Ｑ1）q−（Ｂ2）r｝n−Ｃ1で表される置換基である。ここで、Ｓは硫黄原子であり、Ｂ1、Ｂ2、Ｑ1、ｐ、ｑ、ｒ及びｎは、請求項２中に記載の一般式（１）中のそれぞれと同定義である。Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7およびＲ8は各々水素原子または置換基である。
【００１０】
［４］  前記二色性色素の少なくとも１種が、下記一般式（３）で表される化合物である［１］〜［３］のいずれかの液晶組成物；
【００１１】
【化２】
2006045312.tif 000003
式中、Ｒ11、Ｒ12、Ｒ13、Ｒ14、Ｒ15、Ｒ16及びＲ17は各々水素原子または置換基であるが、少なくとも一種は−Ｓ−｛（Ｂ1）p−（Ｑ1）q−（Ｂ2）r｝n−Ｃ1で表される置換基である。ここで、Ｓは硫黄原子であり、Ｂ1、Ｂ2、Ｑ1、ｐ、ｑ、ｒ及びｎは、請求項２中に記載の一般式（１）中のそれぞれと同定義である。
【００１２】
［５］  前記ホスト液晶の少なくとも１種がネマチック液晶であり、少なくとも１種の界面活性剤をさらに含有する［１］〜［４］のいずれかの液晶組成物。
［６］  親水性液体（水を含む）の少なくとも１種をさらに含有する［１］〜［５］のいずれかの液晶組成物。
［７］  二色性色素、ホスト液晶、親水性液体および界面活性剤を、それぞれ少なくとも１種含む液晶組成物。
［８］  少なくとも一方が透明電極である一対の電極と、該一対の電極間に液晶層とを有する液晶素子であって、該液晶層が［１］〜［７］のいずれかの液晶組成物を含有する液晶素子。
［９］  ［１］〜［７］のいずれかに記載の液晶組成物を含む液晶層に画像様に電界を供与し、液晶層の電界供与部と電界非供与部とに可視光の透過率に高低差を形成し、該透過率の高低差によって画像を表示する画像表示方法であって、電界非供与部において前記液晶組成物中のホスト液晶が透明ネマチック相を形成していることを特徴とする画像表示方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の液晶組成物を含有する液晶素子は、高い視認性および表示コントラストを示す。
【発明の実施の形態】
【００１４】
以下、本発明について詳細に説明する。なお、本明細書において「〜」はその前後に記載される数値をそれぞれ最小値および最大値として含む範囲を示す。
本発明の液晶組成物は、二色性色素と透明ネマチック相を示すホスト液晶とを、それぞれ少なくとも１種含有する。以下、本発明に用いられる種々の材料について説明する。
【００１５】
本発明において、二色性色素は、ホスト液晶中に溶解し、光を吸収する機能を有する化合物と定義される。本発明の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、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好ましい。また、二色性色素は２種類以上を用いてもよく、Ｙ、Ｍ、Ｃのいずれか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」（時田澄男著、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。
【００１６】
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及び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又は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又はフェノキサゾン色素（フェノキサジン−３−オン）である。
【００１７】
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及び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。
【００１８】
アントラキノン色素の置換基としては、酸素原子、硫黄原子また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については特に制限はないが、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。
【００１９】
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。
【００２０】
本発明の二色性色素は、下記一般式（１）で表される置換基を有することが好ましい。
一般式（１）
−（Ｈｅｔ）j−｛（Ｂ1）p−（Ｑ1）q−（Ｂ2）r｝n−Ｃ1
式中、Ｈｅｔは酸素原子または硫黄原子であり、Ｂ1およびＢ2は各々２価のアリール基、ヘテロアリール基または環状脂肪族炭化水素基を表し、Ｑ1は２価の連結基を表し、Ｃ1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、アシル基またはアシルオキシ基を表す。ｊは０または１を表し、ｐ、ｑ、ｒは各々０〜５までの数を表し、ｎは１〜３までの数を表し、（ｐ＋ｒ）×ｎは３以上１０以下の数である。ｐ、ｑおよびｒが各々２以上の時、２以上のＢ1、Ｑ1およびＢ2は各々同一でも異なっていてもよく、ｎが２以上の時、２以上の｛（Ｂ1）p−（Ｑ1）q−（Ｂ2）r｝は同一でも異なっていてもよい。
【００２１】
Ｈｅｔは酸素原子または硫黄原子であり、特に好ましくは硫黄原子である。
Ｂ1およびＢ2は各々２価のアリール基、ヘテロアリール基または環状脂肪族炭化水素基を表す。Ｂ1およびＢ2が表す２価のアリール基、ヘテロアリール基及び環状脂肪族炭化水素基には、置換基を有する２価のアリール基、ヘテロアリール基及び環状脂肪族炭化水素基も含むものとする。
【００２２】
２価のアリール基としては、好ましくは炭素数６〜２０のアリール基であり、好ましいアリール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。Ｂ1およびＢ2の表す２価のヘテロアリール基としては、好ましくは炭素数１〜２０のヘテロアリール基であり、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の基、およびこれらが縮環して形成される縮環ヘテロアリール基である。Ｂ1およびＢ2の表す２価の環状炭化水素基としては、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−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。
【００２３】
Ｂ1及びＢ2の表す２価のアリール基、ヘテロアリール基及び環状炭化水素基は、さらに置換基を有していてもよく、置換基としては、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、モルホリノカロボニル）、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の置換また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もとることができる。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。
【００２４】
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、アルキルチオ基又はアリールチオ基であり、更に好ましくは、アルキル基、アリール基又はハロゲン原子である。
【００２５】
Ｑ1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。Ｑ1が表す２価の連結基としては、炭素数１〜２０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）、炭素数２〜２０のアルケニレン基（例えば、エテニレン）、炭素数２〜２０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、エステル基、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あらわす）、アゾ基、アゾキシ基、複素環２価基（例えば、ピペラジン−１，４−ジイル基）を１つまた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。Ｑ1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、およびそれらを組み合わせた基のいずれかである。Ｑ1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。
【００２６】
Ｃ1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、アシル基またはアシルオキシ基を表す。Ｃ1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、アシル基また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。Ｃ1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のアルキルおよ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。Ｃ1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。Ｃ1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。
【００２７】
ｊは０または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、（ｐ＋ｒ）×ｎは３以上１０以下の数である。なお、ｐ、ｑ、ｒ及びｎが２以上の場合、その繰り返し単位は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の組合せを以下に記す。
（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
【００２８】
特に好ましくは、（ｉ）ｐ＝３、ｑ＝０、ｒ＝０、ｎ＝１；（ｉｖ）ｐ＝２、ｑ＝０、ｒ＝１、ｎ＝１；及び（ｖ）ｐ＝２、ｑ＝１、ｒ＝１、ｎ＝１；の組合せである。
【００２９】
なお、−｛（Ｂ1）p−（Ｑ1）q−（Ｂ2）r｝n−Ｃ1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。
【００３０】
−｛（Ｂ1）p−（Ｑ1）q−（Ｂ2）r｝n−Ｃ1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（図中、波線は連結位置を表す）。
【００３１】
【化３】
2006045312.tif 000004
【００３２】
【化４】
2006045312.tif 000005
【００３３】
本発明に用いられる二色性色素は、−｛（Ｂ1）p−（Ｑ1）q−（Ｂ2）r｝n−Ｃ1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有しているのがより好ましく、１〜４有しているのがさらに好ましく、特に好ましくは１または２である。
【００３４】
前記一般式（１）で表される置換基の好ましい構造は、Ｈｅｔが硫黄原子であり、Ｂ1がアリール基またはヘテロアリール基を表し、Ｂ2がシクロヘキサン−１，４−ジイル基を表し、Ｃ1がアルキル基を表し、ｊ＝１、ｐ＝２、ｑ＝０、ｒ＝１およびｎ＝１を表す構造；およびＨｅｔが硫黄原子であり、Ｂ1がアリール基またはヘテロアリール基を表し、Ｂ2がシクロヘキサン−１，４−ジイル基を表し、Ｃ1がアルキル基を表し、ｊ＝１、ｐ＝１、ｑ＝０、ｒ＝２およびｎ＝１を表す構造；である。特に好ましい構造は、Ｈｅｔが硫黄原子を表し、Ｂ1が１，４−フェニレン基を表し、Ｂ2がトランス−シクロヘキシル基を表し、Ｃ1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、ペンチル基またはヘキシル基）を表し、ｊ＝１、ｐ＝２、ｑ＝０、ｒ＝１およびｎ＝１である下記一般式（ａ−１）で表される構造；およびＨｅｔが硫黄原子を表し、Ｂ1が１，４−フェニレン基を表し、Ｂ2がトランス−シクロヘキサン−１，４−ジイル基を表し、Ｃ1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、ペンチル基またはヘキシル基）を表し、ｊ＝１、ｐ＝１、ｑ＝０、ｒ＝２およびｎ＝１である下記一般式（ａ−２）で表される構造；である。
【００３５】
【化５】
2006045312.tif 000006
【００３６】
前記一般式（ａ−１）および（ａ−２）中、Ｒa1〜Ｒa12は各々独立して、水素原子または置換基を表す。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。Ｒa1〜Ｒa12はそれぞれ、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。
前記一般式（ａ−１）および（ａ−２）中、Ｃa1およびＣa2は各々独立してアルキル基を表し、好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基またはヘキシル基を表す。
【００３７】
なお、本発明に用いられる二色性色素としては、下記一般式（２）または（３）で表される化合物が好ましい。
【００３８】
【化６】
2006045312.tif 000007
【００３９】
式中、Ｒ1は−Ｓ−｛（Ｂ1）p−（Ｑ1）q−（Ｂ2）r｝n−Ｃ1で表される置換基である。ここで、Ｓは硫黄原子であり、Ｂ1、Ｂ2、Ｑ1、ｐ、ｑ、ｒ及びｎは、前記一般式（１）中のそれぞれと同定義である。Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7およびＲ8は各々水素原子または置換基である。
【００４０】
【化７】
2006045312.tif 000008
【００４１】
式中、Ｒ11、Ｒ12、Ｒ13、Ｒ14、Ｒ15、Ｒ16およびＲ17は各々水素原子または置換基であるが、少なくとも一つは、−Ｓ−｛（Ｂ1）p−（Ｑ1）q−（Ｂ2）r｝n−Ｃ1で表される置換基である。ここで、Ｓは硫黄原子であり、Ｂ1、Ｂ2、Ｑ1、ｐ、ｑ、ｒ及びｎは、前記一般式（１）中のそれぞれと同定義である。
【００４２】
Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7およびＲ8で表される置換基としては、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）、置換も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）、置換も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）、置換も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）、置換も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）、置換もしくは無置換のアリール基（例えば、フェニル）、置換もしくは無置換のヘテロアリール基（例えば、２−ピリジル）、置換もしくは無置換のアリールオキシ基（例えば、フェノキシ）、置換も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。
【００４３】
Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7およびＲ8として好ましくは、水素原子、フッ素原子、塩素原子、置換もしくは無置換の、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、置換もしくは無置換の、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。
【００４４】
Ｒ11、Ｒ12、Ｒ13、Ｒ14、Ｒ15、Ｒ16およびＲ17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又はアミド基であり、特に好ましくは水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリールチオ基又はアミド基である。
【００４５】
Ｒ16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。
【００４６】
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。
【００４７】
【化８】
2006045312.tif 000009
【００４８】
【化９】
2006045312.tif 000010
【００４９】
【化１０】
2006045312.tif 000011
【００５０】
【化１１】
2006045312.tif 000012
【００５１】
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。
【００５２】
【化１２】
2006045312.tif 000013
【００５３】
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。
【００５４】
【化１３】
2006045312.tif 000014
【００５５】
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。
【００５６】
本発明の液晶組成物は透明ネマチック相を示すホスト液晶を少なくとも１種含有する。本発明の液晶組成物において、ホスト液晶は共存する二色性色素を等方的に配列させるのに寄与する。その結果、本発明の液晶組成物を液晶素子、好ましくはゲストホスト型液晶表示素子の液晶層に用いた場合に、表示コントラストを向上させることができる。なお、本明細書において、「透明ネマチック相を示すホスト液晶」の用語は、単独で透明ネマチック相を示す液晶に対してのみならず、後述する溶媒や界面活性剤等の添加剤の共存下で透明ネマチック相を示す液晶に対しても用いる。
【００５７】
本発明に使用可能なホスト液晶とは、電界の作用により、その配向状態を変化させ、ゲストとして溶解されている二色性色素の配向状態を制御する機能を有する化合物が好ましい。
本発明のホスト液晶としては、透明ネマチック液晶相を形成し得るものであれば特に制限はないが、例えば、ネマチック相を示す液晶化合物が利用できる。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、フッ素置換フェニルエステル、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル、フッ素置換シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル、シアノフェニルシクロヘキサン、フッ素置換フェニルシクロヘキサン、シアノ置換フェニルピリミジン、フッ素置換フェニルピリミジン、アルコキシ置換フェニルピリミジン、フッ素置換アルコキシ置換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、フッ素置換トラン系化合物、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頁および第７１５〜７２２頁に記載の液晶化合物を用いることができる。ＴＦＴ駆動に適したフッ素置換されたホスト液晶を使用することもできる。例えば、Ｍｅｒｃｋ社の液晶（ＺＬＩ−４６９２、ＭＬＣ−６２６７、６２８４、６２８７、６２８８、６４０６、６４２２、６４２３、６４２５、６４３５、６４３７、７７００、７８００、９０００、９１００、９２００、９３００、１００００など）、チッソ社の液晶（ＬＩＸＯＮ５０３６ｘｘ、５０３７ｘｘ、５０３９ｘｘ、５０４０ｘｘ、５０４１ｘｘなど）が挙げられる。
【００５８】
本発明のホスト液晶として、誘電率異方性が正の液晶がこのましい。誘電率異方性が正の液晶は、電圧無印加時には、可視光に対して等方的に配向するので、二色性色素も等方的に配向し、偏光状態にかかわらず可視光を吸収する。一方、電圧印加時には、液晶分子が垂直に傾いてくるため二色性色素も垂直に傾き、その結果光を透過するようになる。すなわち、電圧印加時には白表示、電圧無印加時には着色表示を行うモードとなる。
【００５９】
次に、透明ネマチック相について説明する。「透明ネマチック相」とは、ネマチック液晶の配向を維持したまま、可視光域では光学的に等方性を示す液晶相を意味する。より詳細には、「透明ネマチック相」とは、ネマチック液晶の配向を維持したまま、光の波長サイズより小さな領域で３次元的に配列した状態と定義され、光学的に等方である特徴を有する。なお、ここでいう光とは、可視光のことをいい、一般的には波長４００〜８００ｎｍの光である。他の波長域の光、例えば紫外線や赤外線領域の光に対しては、透明でなくてもよい。
【００６０】
ホスト液晶はネマチック液晶であるのが好ましい。ネマチック液晶が可視光域の光に対して透明なネマチック相を示すためには、界面活性剤を共存させるのが好ましい。界面活性剤としては、種々のアニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、および両性界面活性剤を用いることができる。
アニオン界面活性剤としては、石鹸等の高級脂肪酸塩、第二級高級脂肪酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、第二級高級アルコール硫酸エステル塩、第一級高級アルキルスルフォン酸塩、第二級高級アルキルスルフォン酸、高級アルキルジスルフォン酸塩、スルフォン化高級脂肪酸塩、硫酸化脂肪もしくは脂肪酸塩、高級アルキル燐酸エステル塩、高級脂肪酸エステルの硫酸エステル塩、高級脂肪酸エステルのスルフォン酸塩、高級アルコール・エーテルのスルフォン酸塩、高級脂肪酸塩アミドのアルキル化スルフォン酸塩もしくはスルフォコハク酸エステル塩、アルキルベンゼンスルフォン酸塩、アルキルフェノールスルフォン酸塩、アルキルナフタリンスルフォン酸塩、ナフテン酸塩、樹脂酸塩及び樹脂酸アルコール硫酸エステル塩等が挙げられる。
【００６１】
カチオン界面活性剤としては、アルキル第四アンモニウム塩、アルキルベンジル第四級アンモニウム塩、窒素環を有する第四級アンモニウム塩等が挙げられる。ノニオン界面活性剤としては高級脂肪酸のグリセリンエステル、高級脂肪酸のグリコールエステル、高級脂肪酸のペンタエリスリトールエステル、高級脂肪酸のソルビタンおよびマンニタンエステル、高級アルコール縮合物、高級脂肪酸縮合物、高級脂肪酸アミド縮合物、高級アルキルアミン縮合物、ポリプロピレンオキサイド縮合物等が挙げられる。両性界面活性剤としては、ベタイン型、グリシン型、アラニン型およびスルフォベタイン型両性界面活性剤が挙げられる。これらの界面活性剤のうち、アニオン界面活性剤が、さらには高級脂肪酸やスルフォン酸塩が好ましいものとして挙げられる。そのうち、炭素数１２〜１８の高級脂肪酸や天然油脂脂肪酸のナトリウムやカリウム等のアルカリ金属塩（石鹸）がより好ましい。
【００６２】
これら石鹸の脂肪酸としては、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、及びリノレイン酸等が挙げられ、天然油脂脂肪酸をあたえる天然油脂としてはカカオ脂、パーム核脂、落花生油、大豆油、綿実油、亜麻仁油、ひまわり油、牛脂、豚脂、椰子油及びオリーブ油が挙げられる。これら油脂は主に、炭素数１２〜１８の脂肪酸を与える。
【００６３】
ホスト液晶が透明ネマチック相を示す液晶組成物を調製するには、ホスト液晶と混合しない少なくとも１種の液体を共存させるのも好ましい。ホスト液晶、ホスト液晶と混合しない液体、及び界面活性剤をそれぞれ少なくとも１種含有させるのがより好ましい。ホスト液晶と混合しない液体は、ホスト液晶が疎水性である場合は親水性液体（水を含む）から選択される。通常、ホスト液晶として用いられる液晶は疎水性であるので、疎水性液晶と親水性液体との組み合わせが好ましく、疎水性液晶と水との組み合わせがより好ましい。親水性液体として、親水性有機溶媒を用いてもよく、水と親水性有機溶媒とを混合して調製した親水性液体を用いてもよい。親水性有機溶媒としては、アルコール系溶媒（メタノール、エタノール、イソプロパノールなど）、エーテル系溶媒（テトラヒドロフラン、ポリエチレンオキシグリコールなど）、アミド系溶媒（ジメチルホルムアミドなど）、ニトリル系溶媒（アセトニトリルなど）が挙げられ、好ましくは、アルコール系溶媒（メタノール、エタノール、イソプロパノールなど）である。
疎水性のホスト液晶としては、ネマチック液晶が好ましく、中でもフッ素系ネマチック液晶がより好ましい。
【００６４】
本発明の液晶組成物には、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さらに添加してもよい。また、カイラル化合物、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。そのような添加剤は、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。
【００６５】
本発明の液晶組成物における、ホスト液晶および二色性色素の含有量については制限はないが、液晶素子として利用する場合は、二色性色素の含有量（混合物の場合には、二色性色素の全含有量）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、０．５〜６質量％であることが特に好ましい。また、液晶素子に用いる場合は、液晶素子の吸収スペクトルを測定することで、所望の光学濃度に必要な色素濃度を決定することが望ましい。
【００６６】
本発明の液晶組成物は、上記した様に、親水性液体（特に好ましくは水）を含有しているのが好ましい。親水性液体の含有量について制限はないが、一般的には、親水性液体の含有量は、ホスト液晶の含有量に対して０．１〜５０質量％であるのが好ましく、０．２〜３０質量％であるのがより好ましい。さらに好ましくは、０．５〜１０質量％である。
【００６７】
本発明の液晶組成物は、上記した様に、界面活性剤を含有しているのが好ましい。界面活性剤の含有量について制限はないが、一般的には、界面活性剤の含有量は、ホスト液晶の含有量に対して０．１〜３０質量％であるのが好ましく、０．２〜２０質量％であることが特に好ましい。さらに好ましくは、０．５〜１０質量％である。
【００６８】
本発明の液晶素子は、本発明の液晶組成物を含有する液晶層を備えた液晶素子である。本発明の液晶素子は、例えば、一対の電極基板（少なくとも一方は透明電極基板であるのが好ましい）間と、一対の電極基板に挟持される本発明の液晶組成物を含有する液晶層とから構成することができる。前記電極基板は、通常ガラスあるいはプラスチックからなる基板上に、電極層を形成したものを用いることができる。プラスチック基板としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、ＰＥＳあるいはＰＥＮなどが挙げられる。基板については、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２１８〜２３１頁に記載のものを用いることができる。基板上に形成される電極層は、好ましくは透明電極層である。例えば、酸化インジウム、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化スズ等から形成することができる。透明電極については、たとえば、「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。
【００６９】
本発明の液晶素子は、例えば、一対の基板をスペーサーなどを介して、１〜５０μｍ間隔で対向させ、基板間に形成された空間に本発明の液晶組成物を配置することにより作製することができる。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。本発明の液晶組成物は、基板上に塗布あるい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。
【００７０】
本発明の液晶素子は、単純マトリックス駆動方式あるいは薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などを用いたアクテイブマトリックス駆動方式を用いて駆動することができる。駆動方式については、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３８７〜４６０頁に詳細が記載され、本発明の液晶素子の駆動方法として利用できる。
【００７１】
本発明の液晶素子の一実施形態である、誘電率異方性が正の液晶をホスト液晶とする本発明の液晶組成物を利用した液晶表示素子の表示モードについて説明する。本実施形態の液晶表示素子は、誘電率異方性が正のホスト液晶、二色性色素を含有する液晶組成物からなる液晶層を有する。前記ホスト液晶が単独では透明ネマチック相を示さない場合は、さらに界面活性剤及び該ホスト液晶と混合しない液体を含有する。本実施形態の液晶表示素子では、電圧無印加時には、ホスト液晶が光に対して等方的に配向するので、二色性色素の分子も等方的に配向し、偏光状態にかかわらず光が吸収される。一方、電圧印加時には、液晶分子が垂直に傾いてくるため二色性色素の分子も垂直に傾き、その結果、光を透過するようになる。即ち、電圧印加時には明表示、電圧無印加時には着色表示を行う。例えば、基板電極に画像様に電圧を印加すると、電圧を印加した領域は明表示になり、電圧非供与の領域は二色性色素の色が表示され、画像を表示することができる。
【００７２】
本発明の液晶素子は、１つの液晶組成物中に複数の二色性色素を混合してもよい。液晶組成物の色についても、いかなるものであってもよい。例えば、複数の二色性色素を混合して用いる等、黒色の液晶組成物を調製した場合には、電圧の印加によって黒色及び透明になる光シャッターとしての利用が挙げられる。また、レッド、グリーン及びブルーに各々着色された液晶組成物を調製し、３種類の組成物を基板上に並置配置することにより、カラー表示用の液晶素子を作製することもできる。また、本発明の液晶素子は、積層構造を有していてもよい。例えば、イエロー、マゼンタ及びシアンに着色した液晶組成物の各々からなる層を、３層積層させる構成；及び黒に着色した液晶組成物の層と、レッド、ブルー及びグリーンの液晶組成物の各々からなる層を並置配置させた層とを、２層積層させる構成；などが挙げられる。
【００７３】
本発明の液晶素子は、コンピューター、時計、電卓などの表示素子、電子光学シャッター、電子光学絞り、光通信光路切り替えスイッチ、光変調器などの種種の電子光学デバイスとして好適に利用することができる。
【実施例】
【００７４】
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。
【００７５】
（実施例１）
＜液晶組成物の作製＞
二色性色素の例示化合物Ｎｏ．１−２及びＮｏ．１−８は、特開２００３−１９２６６４号明細書に記載の方法に従い合成した。二色性色素の例示化合物Ｎｏ．１−１１及びＮｏ．１−１２は、特願２００４−８９７６９号明細書に記載の方法に従い、合成した。二色性色素の例示化合物Ｎｏ．１−１６は、特願２００４−５０２６５号明細書に記載の方法に従い、合成した。下記の二色性色素Ｙ−１、Ｍ−１及びＣ−１は、Jpn.J.Appl.Phys.vol37、第3422頁、1998年  記載の方法に準じて合成した
【００７６】
【化１４】
2006045312.tif 000015
【００７７】
二色性色素の例示化合物Ｎｏ．１−２の１５０ｍｇ、水の６０ｍｇ、界面活性剤としてジドデシルジメチルアンモニウムブロマイド（ＤＤＡＢ）の３４０ｍｇ、及びホスト液晶５ＣＢ（東京化成製）の５ｇの混合物を、５０℃のホットプレート上で１時間加熱し、液晶組成物Ａを調製した。該液晶組成物Ａを室温にまで、冷却させ、１晩放置させた。つぎに、該液晶組成物Ａを２９℃に加熱し、該温度を保持したまま、次の評価を行った。
また、比較例として、界面活性剤と水とを添加しなかった以外は液晶組成物Ａと同様にして、液晶組成物Ｂを調製した。
【００７８】
二色性色素の例示化合物Ｎｏ．１−２の代わりに、表１に示した二色性色素をそれぞれ添加した以外は、液晶組成物Ａと同様にして液晶組成物をそれぞれ調製した。
【００７９】
＜液晶素子の作製＞
上記で得られた液晶組成物の各々を、市販の液晶セル用基板に注入し、液晶素子を各々作製した。用いた液晶セル用基板は、Ｅ．Ｈ．Ｃ．社製のもので、ＩＴＯ透明電極層が形成されたガラス板（厚さ０．７ｍｍ）であり、セルギャップ８μｍ、エポキシ樹脂シール付きのものであった。なお、ＩＴＯ透明電極上には、配向膜を付設していない。
【００８０】
＜反射率・コントラストの評価＞
作製した液晶素子の画像表示面側において、白表示側（透明時）及び色表示側（着色時）の透過率、ならびにコントラスト比（白表示の透過率／色表示の透過率）を、分光光度測定器（島津製作所社製、ＵＶ−３１００ＰＣ）を用いて測定した。なお、白表示側（透明時）は、５０Ｈｚ、２０Ｖの電圧を印加した。結果を表１に示す。
【００８１】
【表１】
2006045312.tif 000016
【００８２】
表１より、本発明の液晶組成物は、高いコントラスト比を与えることがわかる。これは、本発明の液晶組成物は、電圧無印加時において透明ネマチック相を形成しており、偏光に依存しない吸収性を示すためであると考えられる。より詳細には、本発明の液晶組成物では、光の波長よりも小さな領域で二色性色素がネマチック液晶の配向を維持したままランダムに存在することにより、偏光に依存しない光シャッターとして機能し得ることが確認された。さらに、本発明の液晶素子において、二色性色素として一般式（１）で表される置換基を有する場合には、とくにコントラスト比が高くなることが確認された。これは、一般式（１）で表される置換基を有する二色性色素は、透明ネマチック液晶中でのオーダーパラメーターが高く、電圧印加時におけるＤｍｉｎが小さくなるためであることが確認された。
また、本発明の液晶素子を散乱白色板上に設置させたところ、電圧印加時に、散乱に基づく白色を示すことが確認された。すなわち、本発明の液晶素子は偏光板が不要であり、紙に近い散乱白地を与える視認性に優れた表示素子となることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明の液晶組成物は、液晶素子の作製に広く用いることができ、特にゲスト−ホスト方式液晶表示素子の作製に用いるのが好ましい。本発明の液晶組成物を用いて作製されたゲスト−ホスト方式液晶表示素子は、高い表示コントラスト比を与え、視認性にも優れる。