(57)【要約】【課題】高いオーダーパラメーターと光学濃度の両立しうる液晶組成物を提供する。【解決手段】ホスト液晶と、該ホスト液晶中に分散された二色色素とを含有する液晶組成物であって、該二色性色素が−（Ｈｅｔ）ｊ−｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝ｎ−Ｃ１で表される置換基を有する液晶組成物である。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またはアシルオキシ基を表す。ｊは０または１を、ｐ、ｑおよびｒは各々０〜５の数を、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。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホスト液晶と、該ホスト液晶中に分散された二色性色素とを含有する液晶組成物であって、前記二色性色素が下記式（ａ）で表される置換基を有する液晶組成物。
一般式（ａ）
−（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およびｒは各々０〜５の数を表し、ｎは１〜３の数を表し、（ｐ＋ｒ）×ｎは３〜１０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。）
【請求項２】
前記一般式（ａ）中、Ｈｅｔが硫黄原子、Ｂ１がアリール基、Ｂ２がシクロヘキサン−１，４−ジイル基、Ｃ１がアルキル基、ｊ＝１、ｐ＝２、ｑ＝０、ｒ＝１、ｎ＝１である請求項１に記載の液晶組成物。
【請求項３】
請求項１または２に記載の液晶組成物を含む液晶層を有する液晶素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶組成物および液晶素子（例えば液晶表示素子）に関し、特にゲストホスト方式の液晶組成物及びそれを用いた液晶素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶素子として多くの方式が提案されている。例えば、ゲストホスト方式の液晶素子では、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り表示する方式である。このゲストホスト方式は、明るい表示が可能である点で、反射型液晶素子として期待されている。
【０００３】
このゲストホスト方式の液晶素子においては、表示素子として必要な量だけ二色性色素をホスト液晶に溶解させる必要があるが、従来の二色性色素では、所望の量を溶解させることは容易ではなかった。特に、ゲストホスト方式液晶素子に用いる二色性色素にとって重要なパラメーターであるオーダーパラメーターを高めようとする場合、ホスト液晶への溶解性は低下する傾向であった。
さらに、高精細な表示が可能であるＴＦＴ駆動適性に優れているホスト液晶であるフッ素原子を含むホスト液晶では、二色性色素の溶解性を低下させる傾向がある。すなわち、ゲストホスト方式液晶素子においては、高いオーダーパラメーターと光学濃度が両立しうる液晶組成物の開発が望まれている。
微粒子を液晶中に分散させたことを特徴とする液晶表示装置が開示されているが（例えば、特許文献１参照）、そのコントラスト比などについての詳細は明らかになっていない。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−３２０５０５号公報
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、高いオーダーパラメーターと光学濃度との両立が可能な液晶組成物、および高い表示コントラスト比と光学濃度との両立が可能な液晶素子を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の液晶組成物は、ホスト液晶と、該ホスト液晶中に分散された二色性色素とを含有する液晶組成物であって、前記二色性色素が下記式（ａ）で表される置換基を有することを特徴とする。
一般式（ａ）
−（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およびｒは各々０〜５の数を表し、ｎは１〜３の数を表し、（ｐ＋ｒ）×ｎは３〜１０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。）
【０００６】
本発明の好ましい態様は、前記ホスト液晶が負の誘電異方性を示す前記液晶組成物；前記ホスト液晶が、少なくとも１つ以上のフッ素原子を有する前記液晶組成物；前記二色性色素が前記ホスト液晶に対して可溶性であり、前記ホスト液晶中に分散および溶解している前記液晶組成物；前記二色性色素が前記ホスト液晶に対して可溶性であり、前記二色性色素の濃度がホスト液晶に対する飽和濃度以上である前記液晶組成物；前記二色性色素がアントラキノン色素である前記液晶組成物；前記二色性色素の少なくとも一種が、下記一般式（１）で表される化合物である前記液晶組成物；である。
一般式（１）
【０００７】
【化１】
2004099811.tif 000002
【０００８】
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およびｎは、前記一般式（ａ）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。
【０００９】
前記一般式（ａ）および（１）中、ｊ＝１、ｐ＝２、ｑ＝０、ｒ＝１、ｎ＝１、Ｈｅｔ＝硫黄原子、Ｂ１＝アリール基、Ｂ２＝シクロヘキサン−１，４−ジイル基、Ｃ１＝アルキル基である場合が好ましい。
【００１０】
また、本発明の他の態様として、本発明の液晶組成物を含有する液晶層を有する液晶素子が提供される。
本発明の液晶素子は、プレチルト角が８０°以上９０°以下である垂直配向膜を有するのが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
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、一般式（ａ）で表される置換基を有するクマリン色素を「本発明の色素」、およびそれを含有する液晶組成物を「本発明の液晶組成物」、およびそれを含む液晶層を有する液晶素子を「本発明の液晶（表示）素子」と各々称する。
【００１２】
本発明の液晶組成物は、二色性色素がホスト液晶中に分散されていることを特徴とする。分散状態とは、二色性色素がモノマー状態となって溶液に溶解している状態とは異なり、二色性色素の微粒子が溶媒（ホスト液晶）中に分散されている状態（好ましくは固体分散状態）を意味する。本発明において、前記二色性色素はホスト液晶中に分散されているとともに、溶解されていてもよく、分散状態にある二色性色素と溶解状態にある二色性色素とが共存している態様が好ましい。本発明の液晶組成物を使用する温度（通常、室温）において、前記二色性色素がホスト液晶に飽和して溶解しているとともに、溶解できない固体分が分散状態で共存しているのが好ましい。
【００１３】
通常、色素が微粒子となり、媒体中に分散されている場合、その吸収スペクトルは、溶液中に溶解させたモノマー状態の吸収スペクトルとは異なり、吸収帯はブロードになる。これは、微粒子表面での光の反射による影響、結晶中における色素の発色団同士の相互作用の影響などが挙げられる。例えば、色材、第５８巻、第８９頁、１９８５年に詳しい。
【００１４】
分散方法について説明する。本発明の二色性色素結晶をホスト液晶中に分散させる方法としては、制限されず、好ましくは、分散メデイア、分散機などを用いることができる。分散機としては、例えば、サンドミル、ボールミル、アトライザー、三本ロール、バスケットミル、デイスパーサーなどが挙げられる。これら分散機の詳細は、「最新顔料分散技術」（技術情報協会編、１９９５年）の第３章に記載されている。分散メデイアとしては、ジルコニア、高比重ガラス、セラミックボール、ジルコン、スチールボールなどが挙げられる。好ましくは、ジルコニアである。
【００１５】
本発明の液晶組成物には、分散物の安定性を高めるため、いわゆる、分散剤を加えてもよい。分散剤としては、いかなるものであってもよいが、好ましくは、ノニオン性分散剤が好ましい。これら分散剤の詳細は、「最新顔料分散技術」（技術情報協会編、１９９５年）の第２章に記載されている。
【００１６】
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。本発明に用いられる発色団は制限されず、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などが挙げられ、具体的には、　「Ｄｉｃｈｒｏｉｃ　Ｄｙｅｓ　ｆｏｒ　Ｌｉｑｕｉｄ　ＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ」（Ａ．Ｖ．Ｉｖａｓｈｃｈｅｎｋｏ著、ＣＲＣ社、１９９４年）に記載されているものが挙げられる。本発明において好ましくはアゾ色素、アントラキノン色素、ペリレン色素であり、特に好ましくはアゾ色素、アントラキノン色素である。
【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、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はいかなる場所であってもよいが、好ましくは１，４位ジ置換、１，５位ジ置換、１，４，５位トリ置換、１，２，４位トリ置換、１，２，５位トリ置換、１，２，４，５位テトラ置換、１，２，５，６位テトラ置換構造である。
【００１９】
本発明の二色性色素は、下記一般式（ａ）で表される置換基を有する。
一般式（ａ）
−（Ｈｅｔ）ｊ−｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝ｎ−Ｃ１
前記式（ａ）中、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。
【００２０】
Ｂ１およびＢ２の表す二価のアリール基としては、好ましくは炭素数２〜２０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、アントラセン環である。特に好ましくは、ベンゼン環、置換ベンゼン環であり、さらに好ましくは１、４−フェニレン基である。
【００２１】
Ｂ１およびＢ２の表す二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、トリアゾール環、およびこれらが縮環して作る縮環ヘテロアリール基である。
【００２２】
Ｂ１およびＢ２の表す二価の環状脂肪族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。Ｂ１およびＢ２の表す二価の環状炭化水素基は、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。
【００２３】
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）；
【００２４】
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）；
【００２５】
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）；
【００２６】
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の置換また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の置換また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Ｖの説明で例示した置換基が置換していてもよい。
【００２７】
置換基群Ｖとして好ましいものは上述のアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子、アミノ基、置換アミノ基、ヒドロキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基であり、更に好ましくは、アルキル基、アリール基、ハロゲン原子である。
【００２８】
Ｑ１は２価の連結基を表し、炭素原子、窒素原子、硫黄原子およ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。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、エルテル基、スルホアミド基、スルホン酸エステル基、ウレイド基、スルホニル基、スルフィニル基、チオエーテル基、カルボニル基、−ＮＲ−基（ここで、Ｒは水素原子、アルキル基またはアリール基を表す）、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、エルテル基、カルボニル基またはそれらを組み合わせた基である。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。
【００２９】
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が、好ましい例としては、炭素数１〜３０、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、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、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、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）；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）；が挙げられる。Ｃ１として特に好ましくはアルキル基、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、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。
【００３０】
ｊは０または１を表し、好ましくは０である。ｐ、ｑおよびｒは各々０〜５の数を表し、ｎは１〜３の数を表すが、（ｐ＋ｒ）×ｎは３以上１０以下を満足する。なお、ｐ、ｑ、ｒ、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およびｎの組合せを以下に記す。
（１）　ｐ＝３、ｑ＝０、ｒ＝０、ｎ＝１
（２）　ｐ＝４、ｑ＝０、ｒ＝０、ｎ＝１
（３）　ｐ＝５、ｑ＝０、ｒ＝０、ｎ＝１
（４）　ｐ＝２、ｑ＝０、ｒ＝１、ｎ＝１
（５）　ｐ＝２、ｑ＝１、ｒ＝１、ｎ＝１
（６）　ｐ＝１、ｑ＝１、ｒ＝２、ｎ＝１
（７）　ｐ＝３、ｑ＝１、ｒ＝１、ｎ＝１
（８）　ｐ＝２、ｑ＝０、ｒ＝２、ｎ＝１
（９）　ｐ＝１、ｑ＝１、ｒ＝１、ｎ＝２
（１０）　ｐ＝２、ｑ＝１、ｒ＝１、ｎ＝２
【００３１】
特に好ましくは、（１）　ｐ＝３、ｑ＝０、ｒ＝０、ｎ＝１、（４）　ｐ＝２、ｑ＝０、ｒ＝１、ｎ＝１、（５）　ｐ＝２、ｑ＝１、ｒ＝１、ｎ＝１の組合せである。
【００３２】
なお、−｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝ｎ−Ｃ１としては、液晶性を示す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、デイスコテイック液晶であり、特に好ましくは、ネマチック液晶である。液晶化合物の具体例としては、液晶便覧編集委員会編、液晶便覧、丸善、２０００年の第３章「分子構造と液晶性」に記載されているものなどが挙げられる。
【００３３】
本発明の−｛（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）。
【００３４】
【化２】
2004099811.tif 000003
【００３５】
【化３】
2004099811.tif 000004
【００３６】
本発明の二色性色素が有する−｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝ｎ−Ｃ１で表される置換基の個数については特に制限はないが、通常は、１〜８であり、好ましくは１〜４、特に好ましくは１または２である。
【００３７】
前記一般式（ａ）で表される置換基の好ましい構造は、Ｈｅｔが硫黄原子を表し、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が硫黄原子を表し、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。
【００３８】
【化４】
2004099811.tif 000005
【００３９】
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。
【００４０】
本発明の二色性色素として、下記一般式（１）で表されるアントラキノン化合物が挙げられる。
【００４１】
一般式（１）
【化５】
2004099811.tif 000006
【００４２】
前記一般式（１）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およびｎは、前記一般式（ａ）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。
【００４３】
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、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、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。
【００４４】
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７およびＲ８として好ましくは、水素原子、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、フッ素原子、塩素原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基またはアリーロキシ基であり、特に好ましくは水素原子、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、アリールアミノ基またはフッ素原子である。
【００４５】
以下に前記一般式（１）で表されるアントラキノン化合物の具体例を示すが、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。
【００４６】
【化６】
2004099811.tif 000007
【００４７】
【化７】
2004099811.tif 000008
【００４８】
【化８】
2004099811.tif 000009
【００４９】
以下に本発明の色素として、アゾ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。
【００５０】
【化９】
2004099811.tif 000010
【００５１】
以下に本発明の色素として、ジオキサジン色素ならびにメロシアニン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１０】
2004099811.tif 000011
【００５３】
本発明の色素は、「Ｄｉｃｈｒｏｉｃ　Ｄｙｅｓ　ｆｏｒ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ」（Ａ．Ｖ．Ｉｖａｓｈｃｈｅｎｋｏ著、ＣＲＣ社、１９９４年）、「総説合成染料」（堀口博著、三共出版、１９６８年）およびこれらに引用されている文献に記載の方法を参考にして合成することができる。
【００５４】
本発明の液晶組成物に使用可能なホスト液晶は、本発明の色素と共存しうるものであれば特に制限はないが、例えば、ネマチック相あるいはスメクチック相を示す液晶化合物が利用できる。その具体例としては、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。
【００５５】
本発明のホスト液晶として、誘電率異方性が負の液晶を用いることが好ましい。誘電率異方性が負のホスト液晶と垂直配向膜を組み合わせることにより、電圧無印加時には液晶は垂直に配向しているために二色性色素も垂直となり光を吸収することなく透過する。一方、電圧印加時に液晶分子が水平に傾いてくるため二色性色素も水平に傾き、その結果光を吸収するようになる。すなわち、電圧無印加時には白表示、電圧印加時には黒表示を行うモードとなる。
【００５６】
誘電率異方性が負の液晶となるためには、液晶分子の短軸に誘電率異方性が大きななるような構造にする必要があるが、例えば、「月刊デイスプレイ」（２０００年、４月号）の第４頁〜９頁に記載のもの、Ｓｙｎｌｅｔｔ．，第４巻、第３８９頁〜３９６頁、１９９９年に記載のものが挙げられる。中でも、電圧保持率の観点から、フッ素系置換基を有する誘電率異方性が負の液晶が好ましい。例えば、Ｍｅｒｃｋ社の液晶（ＭＬＣ−６６０８、６６０９、６６１０など）が挙げられる。
【００５７】
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。
【００５８】
本発明の液晶組成物において、ホスト液晶および本発明の二色性色素の含有量について制限はないが、本発明の二色性色素の含有量は、ホスト液晶の含有量に対して１〜３０質量％であることが好ましく、２〜２０質量％であることが特に好ましい。また、本発明の液晶組成物を封入した液晶セル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。
【００５９】
次に、本発明の液晶素子について説明する。
本発明の液晶素子は、例えば、一対の電極基板間と、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、例えば、「液晶デバイスハンドブック」（日本学術振興会第１４２委員会編、日刊工業新聞社、１９８９年）の第２３２〜２３９頁に記載のものが用いられる。
【００６０】
前記一対の基板は、その対向面の少なくとも一方に、プレチルト角が６０度以上９０度以下である垂直配向膜を有するのが好ましい。
プレチルト角とは、配向膜に対する液晶分子の傾き角であり、その決定方法としては、「液晶便覧」（液晶便覧編集委員会編、丸善、２０００年）の第２３４頁〜２３９頁に記載されている。配向膜としては、いかなる材料であってもよく、「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２４０〜２５６頁に記載のものが用いられる。
【００６１】
前記配向膜として好ましくはポリイミド膜である。ポリイミド系配向膜としては、例えば、「月刊デイスプレイ」（２０００年、８月号、第１３頁〜１８頁）、「液晶便覧」（液晶便覧編集委員会編、丸善、２０００年）の第２５３頁〜２５８頁に記載のものが挙げられる。
【００６２】
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注入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。
【００６３】
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。
【００６４】
本発明の液晶素子が利用できる液晶ディスプレイは、特にその方式については制限されないが、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３０９頁に記載のゲストホスト方式に記載されている▲１▼ホモジニアス配向、▲２▼ホメオトロピック配向、Ｗｈｉｔｅ−Ｔａｙｌｏｒ型（相転移型）として▲３▼フォーカルコニック配向および▲４▼ホメオトロピック配向、▲５▼Ｓｕｐｅｒ　Ｔｗｉｓｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ（ＳＴＮ）方式との組合せ、▲６▼強誘電性液晶（ＦＬＣ）との組合せ、また、「反射型カラーＬＣＤ総合技術」（内田龍男監修、シーエムシー社、１９９９年）の第２−１章（ＧＨモード反射型カラーＬＣＤ）、第１５〜１６頁に記載されている、▲１▼Ｈｅｉｌｍｅｉｅｒ型ＧＨモード、▲２▼１／４波長板型ＧＨモード、▲３▼相転移型ＧＨモード、▲４▼高分子分散液晶（ＰＤＬＣ）型ＧＨモードなどが挙げられる。
【００６５】
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。
【００６６】
【実施例】
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。
【００６７】
（実施例１）
＜液晶分散液の調製＞
本発明の色素（１−１）５０ｍｇとホスト液晶ＭＬＣ−６６１０（Ｍｅｒｃｋ社製）１ｍＬの混合物をジルコニアビーズ（０．２ｍｍ、アイメックス社製）２．０ｇを用いて分散させることにより、本発明の液晶分散液Ａを得た。
＜評価用液晶セルの調製＞
上記で得られた液晶分散液Ａを、市販の液晶セル用基板に注入し、液晶素子を作製した。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、およびポリイミド配向膜（ラビング処理によりパラレル配向処理付き）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。
【００６８】
＜オーダーパラメーターの測定＞
作製した各々の液晶素子に、ラビング方向と平行な偏光および垂直な偏光を照射し、それぞれの吸収スペクトル（Ａ‖およびＡ⊥）をＵＶ３１００（島津製作所製、可視吸収スペクトル計）にて測定した。極大吸収波長におけるＡ‖およびＡ⊥から、オーダーパラメーターＳを下式１に従いそれぞれについて求めた。求めたオーダーパラメーターＳを示す。
式１
Ｓ＝（Ａ‖−Ａ⊥）／（Ａ‖＋２・Ａ⊥）
【００６９】
＜比較例＞
次に比較として、本発明の色素（１−１）５ｍｇをホスト液晶ＭＬＣ−６６１０（Ｍｅｒｃｋ社製）１ｍＬと混合したサンプルについて、５０℃に加熱後、１日放置した。その上澄み液を、市販の液晶セル用基板に注入し、液晶素子を作製した。用いた液晶セル用基板は、上記実施例１と同じものである。このようにして調製した液晶素子Ｂについてオーダーパラメーターと吸光度を測定した。なお、比較例では色素はホスト液晶に完全に溶解していた。
【００７０】
【表１】
2004099811.tif 000012
【００７１】
測定結果を表１に示した。表１に示す結果より、従来の液晶素子よりも本発明の液晶素子のほうが、高いコントラスト比を維持したまま高い吸光度を与えることがわかる。すなわち、本発明の液晶素子は高いオーダーパラメーターと光学濃度の両立が可能である。
【００７２】
（実施例２）
本発明の色素（１−７）を用いて、実施例１と同様の評価を行ったところ、実施例１と同様に、本発明の液晶素子は、高いコントラスト比と光学濃度の両立が可能であることがわかった。
【００７３】
【発明の効果】
本発明によれば、高いオーダーパラメーターと光学濃度との両立が可能な液晶組成物、および高い表示コントラスト比と光学濃度との両立が可能な液晶素子を提供することができる。