(57)【要約】【課題】高い表示性能を有する液晶表示素子及び調光性能の高い調光材料の提供。【解決手段】少なくとも一方が透明電極である一対の電極間に、低分子ゲル化剤と、下記一般式（１）で表される置換基を有する二色性色素と、ホスト液晶と、を各々少なくとも一種ずつ含む液晶表示素子、及び調光材料。一般式（１）中、Ｈｅｔは酸素原子又は硫黄原子、Ｂ１及びＢ２は各々独立に、２価のアリーレン基、ヘテロアリーレン基又は２価の環状脂肪族炭化水素基、Ｑ１は２価の連結基、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、アシル基又はアシルオキシ基、ｊは０又は１、ｐ、ｑ、ｒは各々０〜５の整数、ｎは１〜３の整数を表す。但し（ｐ＋ｒ）×ｎは３以上１０以下の数である。一般式（１）：−（Ｈｅｔ）ｊ−｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝ｎ−Ｃ１【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方が透明電極である一対の電極間に、少なくとも一種の低分子ゲル化剤と、少なくとも一種の下記一般式（１）で表される置換基を有する二色性色素と、少なくとも一種のホスト液晶と、を含む液晶層と、反射層と、を有する積層体であり、入射光を反射させて表示させる部材を有する液晶表示素子。
一般式（１）：  −（Ｈｅｔ）ｊ−｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝ｎ−Ｃ１
〔式中、Ｈｅｔは酸素原子又は硫黄原子であり、Ｂ１及びＢ２は各々独立に、２価のアリーレン基、ヘテロアリーレン基又は２価の環状脂肪族炭化水素基を表し、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、アシル基又はアシルオキシ基を表し、ｊは０又は１を表し、ｐ、ｑ、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及びｒが各々２以上の時、２以上のＢ１、Ｑ１及び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】
前記低分子ゲル化剤が、２個以上の水素結合性基を含有することを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項３】
前記低分子ゲル化剤が、２個以上のアミド基を含有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液晶表示素子。
【請求項４】
前記低分子ゲル化剤が、芳香族基を有しないことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項５】
前記二色性色素の少なくとも一種が、下記一般式（２）で表される化合物であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【化１】
2007163582.tif 000025
〔式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８の少なくとも一つは、−（Ｈｅｔ）ｊ−｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝ｎ−Ｃ１であり、他は各々独立に水素原子又は置換基である。Ｈｅｔは酸素原子又は硫黄原子であり、Ｂ１及びＢ２は、各々独立に、アリーレン基、ヘテロアリーレン基又は２価の環状脂肪族炭化水素基を表し、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、アシル基又はアシルオキシ基を表し、ｊは０又は１を表し、ｐ、ｑ及びｒは、各々独立に０〜５の整数を表し、ｎは１〜３の整数を表し、（ｐ＋ｒ）×ｎは３〜１０の整数であり、ｐ、ｑ及びｒがそれぞれ２以上の時、２以上のＢ１、Ｑ１及びＢ２はそれぞれ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６】
前記二色性色素の少なくとも一種が、下記一般式（３）で表される化合物である請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【化２】
2007163582.tif 000026
〔式中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６及びＲ１７の少なくとも一つは、−（Ｈｅｔ）ｊ−｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝ｎ−Ｃ１であり、他は各々独立に水素原子又は置換基である。Ｈｅｔは酸素原子又は硫黄原子であり、Ｂ１及びＢ２は各々独立にアリーレン基、ヘテロアリーレン基又は２価の環状脂肪族炭化水素基を表し、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、アシル基又はアシルオキシ基を表し、ｊは０又は１を表し、ｐ、ｑ及びｒは、各々独立に０〜５の整数を表し、ｎは１〜３の整数を表し、（ｐ＋ｒ）×ｎは３〜１０の整数であり、ｐ、ｑ及びｒがそれぞれ２以上の時、２以上のＢ１、Ｑ１及びＢ２はそれぞれ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７】
一対の電極間に、少なくとも一種の低分子ゲル化剤と、少なくとも一種の下記一般式（１）で表される置換基を有する二色性色素と、少なくとも一種のホスト液晶と、を含む液晶層を有し、入射光を透過させる部材で透過率を変化させることを特徴とする調光材料。
一般式（１）：  −（Ｈｅｔ）ｊ−｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝ｎ−Ｃ１
〔式中、Ｈｅｔは酸素原子又は硫黄原子であり、Ｂ１及びＢ２は各々独立に、２価のアリーレン基、ヘテロアリーレン基又は２価の環状脂肪族炭化水素基を表し、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、アシル基又はアシルオキシ基を表し、ｊは０又は１を表し、ｐ、ｑ、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及びｒが各々２以上の時、２以上のＢ１、Ｑ１及び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８】
前記低分子ゲル化剤が、２個以上の水素結合性基を含有することを特徴とする請求項７に記載の調光材料。
【請求項９】
前記低分子ゲル化剤が、２個以上のアミド基を含有することを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の調光材料。
【請求項１０】
前記低分子ゲル化剤が、芳香族基を有しないことを特徴とする請求項７〜請求項９のいずれか１項に記載の調光材料。
【請求項１１】
着色状態の光の透過率Ｔに対する透明状態Ｔ０の光の透過率の比（Ｔ０／Ｔ）が、３〜１０００の範囲にあることを特徴とする請求項７〜請求項１０のいずれか１項に記載の調光材料。
【請求項１２】
前記二色性色素の少なくとも一種が、下記一般式（２）で表される化合物であることを特徴とする請求項７〜請求項１１のいずれか１項に記載の調光材料。
【化３】
2007163582.tif 000027
〔式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８の少なくとも一つは、−（Ｈｅｔ）ｊ−｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝ｎ−Ｃ１であり、他は各々独立に水素原子又は置換基である。Ｈｅｔは酸素原子又は硫黄原子であり、Ｂ１及びＢ２は、各々独立に、アリーレン基、ヘテロアリーレン基又は２価の環状脂肪族炭化水素基を表し、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、アシル基又はアシルオキシ基を表し、ｊは０又は１を表し、ｐ、ｑ及びｒは、各々独立に０〜５の整数を表し、ｎは１〜３の整数を表し、（ｐ＋ｒ）×ｎは３〜１０の整数であり、ｐ、ｑ及びｒがそれぞれ２以上の時、２以上のＢ１、Ｑ１及びＢ２はそれぞれ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１３】
前記二色性色素の少なくとも一種が、下記一般式（３）で表される化合物である請求項７〜請求項１２のいずれか１項に記載の調光材料。
【化４】
2007163582.tif 000028
〔式中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６及びＲ１７の少なくとも一つは、−（Ｈｅｔ）ｊ−｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝ｎ−Ｃ１であり、他は各々独立に水素原子又は置換基である。Ｈｅｔは酸素原子又は硫黄原子であり、Ｂ１及びＢ２は各々独立にアリーレン基、ヘテロアリーレン基又は２価の環状脂肪族炭化水素基を表し、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、アシル基又はアシルオキシ基を表し、ｊは０又は１を表し、ｐ、ｑ及びｒは、各々独立に０〜５の整数を表し、ｎは１〜３の整数を表し、（ｐ＋ｒ）×ｎは３〜１０の整数であり、ｐ、ｑ及びｒがそれぞれ２以上の時、２以上のＢ１、Ｑ１及びＢ２はそれぞれ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。〕
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示素子及び調光材料に関するものであり、特にゲストホスト方式の液晶表示素子及び調光材料の技術分野に属する。
【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】
また、環境に優しい材料として調光材料の重要性が増している。これまで、調光材料としては、光、熱などの刺激に加えて、電気的に調光機能を実現する方式についても検討されてきているが、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】
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２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、２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方式である。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、偏光板を必須とし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、たとえば、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。
【０００５】
ネマチック液晶からなる液晶素子において、低分子ゲル化剤を添加した液晶組成物が開示されている（例えば、非特許文献１参照。）。この報告では、ネマチック液晶をゲル化させることで、散乱／透過状態の切り替えが可能である結果が記載されている。
また、低分子ゲル化剤を用いたゲストホスト方式が開示されているが（例えば、特許文献１参照。）、依然として表示性能は満足できるレベルではなかった。
【特許文献１】特開２００１−２１９２４号公報
【非特許文献１】Ｊ．Ｍａｔｅｒ．  Ｃｈｅｍ．第１２巻、第２１９７〜２２０１頁、２００２年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、表示性能の高い液晶表示素子、及び調光性能の高い調光材料を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
通常の低分子ゲル化剤を用いたネマチック液晶と通常の二色性色素を用いたゲストホスト方式では、満足すべき表示性能を得ることが難しかった。とくに、透明状態における色素の吸収を低減させることが難しかった。本発明者は、鋭意努力したところ、特定の置換様式を有する二色性色素と低分子ゲル化剤とを組合せることで非常に高い性能を与えるゲストホスト方式が実現できるという知見を得、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。
【０００８】
前記課題を解決するための手段は以下の通りである。
［１］  少なくとも一方が透明電極である一対の電極間に、少なくとも一種の低分子ゲル化剤と、少なくとも一種の下記一般式（１）で表される置換基を有する二色性色素と、少なくとも一種のホスト液晶と、を含む液晶層と、反射層と、を有する積層体であり、入射光を反射させて表示させる部材を有する液晶表示素子。
一般式（１）：  −（Ｈｅｔ）ｊ−｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝ｎ−Ｃ１
【０００９】
式中、Ｈｅｔは酸素原子又は硫黄原子であり、Ｂ１及びＢ２は各々独立に、２価のアリーレン基、ヘテロアリーレン基又は２価の環状脂肪族炭化水素基を表し、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、アシル基又はアシルオキシ基を表し、ｊは０又は１を表し、ｐ、ｑ、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及びｒが各々２以上の時、２以上のＢ１、Ｑ１及び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。
【００１０】
［２］  前記低分子ゲル化剤が、２個以上の水素結合性基を含有することを特徴とする前記［１］に記載の液晶表示素子。
【００１１】
［３］  前記低分子ゲル化剤が、２個以上のアミド基を含有することを特徴とする前記［１］又は［２］に記載の液晶表示素子。
【００１２】
［４］  前記低分子ゲル化剤が、芳香族基を有しないことを特徴とする［１］〜［３］のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【００１３】
［５］  前記二色性色素の少なくとも一種が、下記一般式（２）で表される化合物であることを特徴とする前記［１］〜［４］のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【化１】
2007163582.tif 000002
【００１４】
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８の少なくとも一つは、−（Ｈｅｔ）ｊ−｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝ｎ−Ｃ１であり、他は各々独立に水素原子又は置換基である。Ｈｅｔは酸素原子又は硫黄原子であり、Ｂ１及びＢ２は、各々独立に、アリーレン基、ヘテロアリーレン基又は２価の環状脂肪族炭化水素基を表し、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、アシル基又はアシルオキシ基を表し、ｊは０又は１を表し、ｐ、ｑ及びｒは、各々独立に０〜５の整数を表し、ｎは１〜３の整数を表し、（ｐ＋ｒ）×ｎは３〜１０の整数であり、ｐ、ｑ及びｒがそれぞれ２以上の時、２以上のＢ１、Ｑ１及びＢ２はそれぞれ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。
【００１５】
［６］  前記二色性色素の少なくとも一種が、下記一般式（３）で表される化合物である前記［１］〜［５］のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【化２】
2007163582.tif 000003
【００１６】
式中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６及びＲ１７の少なくとも一つは、−（Ｈｅｔ）ｊ−｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝ｎ−Ｃ１であり、他は各々独立に水素原子又は置換基である。Ｈｅｔは酸素原子又は硫黄原子であり、Ｂ１及びＢ２は各々独立にアリーレン基、ヘテロアリーレン基又は２価の環状脂肪族炭化水素基を表し、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、アシル基又はアシルオキシ基を表し、ｊは０又は１を表し、ｐ、ｑ及びｒは、各々独立に０〜５の整数を表し、ｎは１〜３の整数を表し、（ｐ＋ｒ）×ｎは３〜１０の整数であり、ｐ、ｑ及びｒがそれぞれ２以上の時、２以上のＢ１、Ｑ１及びＢ２はそれぞれ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。
【００１７】
［７］  前記低分子ゲル化剤と、前記二色性色素と、前記ホスト液晶とが、液晶層に含有されてなり、前記低分子ゲル化剤の含有量が、前記液晶層を構成する液晶組成物全体の質量に対して、０．１質量％〜５質量％であることを特徴とする前記［１］〜［６］のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【００１８】
［８］  前記低分子ゲル化剤と、前記二色性色素と、前記ホスト液晶とが、液晶層に含有されてなり、前記二色性色素の含有量が、前ホスト液晶の含有量に対して、０．３質量％〜５質量％であることを特徴とする前記［１］〜［７］のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【００１９】
［９］  散乱白色層を設けてなることを特徴とする前記［１］〜［８］のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【００２０】
［１０］  少なくとも一種の低分子ゲル化剤と、少なくとも一種の下記一般式（１）で表される置換基を有する二色性色素と、少なくとも一種のホスト液晶と、を含む入射光を透過させる部材で透過率を変化させることを特徴とする調光材料。
一般式（１）：  −（Ｈｅｔ）ｊ−｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝ｎ−Ｃ１
【００２１】
式中、Ｈｅｔは酸素原子又は硫黄原子であり、Ｂ１及びＢ２は各々独立に、２価のアリーレン基、ヘテロアリーレン基又は２価の環状脂肪族炭化水素基を表し、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、アシル基又はアシルオキシ基を表し、ｊは０又は１を表し、ｐ、ｑ、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及びｒが各々２以上の時、２以上のＢ１、Ｑ１及び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。
【００２２】
［１１］  前記低分子ゲル化剤が、２個以上の水素結合性基を含有することを特徴とする前記［１０］に記載の調光材料。
【００２３】
［１２］  前記低分子ゲル化剤が、２個以上のアミド基を含有することを特徴とする前記［１０］又は［１１］に記載の調光材料。
【００２４】
［１３］  前記低分子ゲル化剤が、芳香族基を有しないことを特徴とする前記［１０］〜［１２］のいずれか１項に記載の調光材料。
【００２５】
［１４］  着着色状態の光の透過率Ｔに対する透明状態Ｔ０の光の透過率の比（Ｔ０／Ｔ）が、３〜１０００の範囲にあることを特徴とする前記［１０］〜［１３］のいずれか１項に記載の調光材料。
【００２６】
［１５］  前記二色性色素の少なくとも一種が、下記一般式（２）で表される化合物であることを特徴とする前記［１０］〜［１４］のいずれか１項に記載の調光材料。
【化３】
2007163582.tif 000004
【００２７】
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８の少なくとも一つは、−（Ｈｅｔ）ｊ−｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝ｎ−Ｃ１であり、他は各々独立に水素原子又は置換基である。Ｈｅｔは酸素原子又は硫黄原子であり、Ｂ１及びＢ２は、各々独立に、アリーレン基、ヘテロアリーレン基又は２価の環状脂肪族炭化水素基を表し、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、アシル基又はアシルオキシ基を表し、ｊは０又は１を表し、ｐ、ｑ及びｒは、各々独立に０〜５の整数を表し、ｎは１〜３の整数を表し、（ｐ＋ｒ）×ｎは３〜１０の整数であり、ｐ、ｑ及びｒがそれぞれ２以上の時、２以上のＢ１、Ｑ１及びＢ２はそれぞれ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。
【００２８】
［１６］  前記二色性色素の少なくとも一種が、下記一般式（３）で表される化合物である前記［１０］〜［１５］のいずれか１項に記載の調光材料。
【化４】
2007163582.tif 000005
【００２９】
式中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６及びＲ１７の少なくとも一つは、−（Ｈｅｔ）ｊ−｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝ｎ−Ｃ１であり、他は各々独立に水素原子又は置換基である。Ｈｅｔは酸素原子又は硫黄原子であり、Ｂ１及びＢ２は各々独立にアリーレン基、ヘテロアリーレン基又は２価の環状脂肪族炭化水素基を表し、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、アシル基又はアシルオキシ基を表し、ｊは０又は１を表し、ｐ、ｑ及びｒは、各々独立に０〜５の整数を表し、ｎは１〜３の整数を表し、（ｐ＋ｒ）×ｎは３〜１０の整数であり、ｐ、ｑ及びｒがそれぞれ２以上の時、２以上のＢ１、Ｑ１及びＢ２はそれぞれ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。
【００３０】
［１７］  前記低分子ゲル化剤と、前記二色性色素と、前記ホスト液晶とが、液晶層に含有されてなり、前記低分子ゲル化剤の含有量が、前記液晶層を構成する液晶組成物全体の質量に対して、０．１質量％〜５質量％であることを特徴とする前記［１０］〜［１６］のいずれか１項に記載の調光材料。
【００３１】
［１８］  前記低分子ゲル化剤と、前記二色性色素と、前記ホスト液晶とが、液晶層に含有されてなり、前記二色性色素の含有量が、前ホスト液晶の含有量に対して、０．５質量％〜１０質量％であることを特徴とする前記［１０］〜［１７］のいずれか１項に記載の調光材料。
【００３２】
［１９］  一対の透明電極間に、前記低分子ゲル化剤と、前記二色性色素と、前記ホスト液晶とを含むことを特徴とする前記［１０］〜［１８］に記載の調光材料。
【００３３】
上記［１］〜［９］の発明によれば、特定の構造を有する二色性色素と低分子ゲル化剤、ホストと組み合わせることで、白地における反射率が高くなり、表示におけるコントラスト比が向上した液晶表示素子を得ることができる。
【００３４】
上記［１０］〜［１９］の発明によれば、特定の構造を有する二色性色素と低分子ゲル化剤、ホストと組み合わせることで、透明状態における透過率が高くなり、調光性能が向上した調光材料を得ることができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、表示性能の高い液晶表示素子、及び調光性能の高い調光材料を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
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及び最大値として含む範囲を示す。
【００３７】
本発明の液晶表示素子及び調光材料は、少なくとも一種の低分子ゲル化剤と、少なくとも一種の下記一般式（１）で表される置換基を有する二色性色素と、少なくとも一種のホスト液晶と、を含む。
一般式（１）：  −（Ｈｅｔ）ｊ−｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝ｎ−Ｃ１
【００３８】
式中、Ｈｅｔは酸素原子又は硫黄原子であり、Ｂ１及びＢ２は各々独立に、２価のアリーレン基、ヘテロアリーレン基又は２価の環状脂肪族炭化水素基を表し、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、アシル基又はアシルオキシ基を表し、ｊは０又は１を表し、ｐ、ｑ、ｒは各々独立に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及びｒが各々２以上の時、２以上のＢ１、Ｑ１及び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。
【００３９】
ここで、液晶表示素子とは、電極間に液晶層を有し、電極に電圧を印加することで、ホスト液晶の配向状態を変化させて、反射層により外部から入射された光を反射させた光を観察する表示素子であり、調光材料とは、電極間に液晶層を有し、電極に電圧を印加することで、ホスト液晶の配向状態を変化させて、光の透過量を変化させて、片側から入射された光を、もう片側の場所にいる観測者が観察する材料をいう。すなわち、液晶表示素子では光は液晶層を二回通過するのに対して、調光材料では光は液晶層を一回しか通過しないという違いがある。また、調光材料は一対の電極を設けて調光素子とし、電気的に調光状態を制御する態様であってもよい。以下、「調光材料」と称する場合は「調光素子」を含むものとする。
【００４０】
本発明では、液晶表示素子、調光材料のいずれにおいても、前記低分子ゲル化剤と、前記二色性色素と、前記ホスト液晶と、を含有する液晶層を少なくとも１層設けてなる。なお、本明細書において、「液晶組成物」とは液晶層を構成する組成物をいい、少なくとも前記低分子ゲル化剤と、前記二色性色素と、前記ホスト液晶と、を含有し、更に他の添加剤を含有することもできる。
【００４１】
＜液晶層＞
（二色性色素）
本発明に用いられる二色性色素は、少なくとも一種の下記一般式（１）で表される置換基を有することを特徴とする。
一般式（１）：−（Ｈｅｔ）ｊ−｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝ｎ−Ｃ１
【００４２】
式中、Ｈｅｔは酸素原子又は硫黄原子であり、Ｂ１及びＢ２は各々独立に、２価のアリーレン基、ヘテロアリーレン基又は２価の環状脂肪族炭化水素基を表し、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、アシル基又はアシルオキシ基を表し、ｊは０又は１を表し、ｐ、ｑ、ｒは各々独立に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及びｒが各々２以上の時、２以上のＢ１、Ｑ１及び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。
【００４３】
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。
【００４４】
次に、本発明の二色性色素に用いられる発色団について説明する。
前記二色性色素の発色団はいかなるものであってもよいが、例えば、アゾ色素、アントラキノン色素、ペリレン色素、メロシアニン色素、アゾメチン色素、フタロペリレン色素、インジゴ色素、アズレン色素、ジオキサジン色素、ポリチオフェン色素、フェノキサジン色素などが挙げられる。好ましくはアゾ色素、アントラキノン色素、フェノキサジン色素であり、特に好ましくはアントラキノン色素、フェノキサゾン色素（フェノキサジン−３−オン）である。
【００４５】
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。
【００４６】
アントラキノン色素の置換基としては、酸素原子、硫黄原子又は窒素原子を含むものが好ましく、例えば、アルコキシ、アリーロキシ、アルキルチオ、アリールチオ、アルキルアミノ、アリールアミノ基である。該置換基の置換数はいかなる数であってもよいが、ジ置換、トリ置換、テトラキス置換が好ましく、特に好ましくはジ置換、トリ置換である。該置換基の置換位置はいかなる場所であってもよいが、好ましくは１，４位ジ置換、１，５位ジ置換、１，４，５位トリ置換、１，２，４位トリ置換、１，２，５位トリ置換、１，２，４，５位テトラ置換、１，２，５，６位テトラ置換構造である。
【００４７】
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。
【００４８】
本発明に用いられる二色性色素は、下記一般式（１）で表される置換基を有する。
一般式（１）：  −（Ｈｅｔ）ｊ−｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝ｎ−Ｃ１
【００４９】
式中、Ｈｅｔは酸素原子又は硫黄原子であり、Ｂ１及びＢ２は、各々独立に、アリーレン基、ヘテロアリーレン基又は２価の環状脂肪族炭化水素基を表し、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、アシル基又はアシルオキシ基を表す。ｊは０又は１を表し、ｐ、ｑ及びｒは、各々独立に０〜５の整数を表し、ｎは１〜３の整数を表し、（ｐ＋ｒ）×ｎは３〜１０の整数であり、ｐ、ｑ及びｒがそれぞれ２以上の時、２以上のＢ１、Ｑ１及びＢ２はそれぞれ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、それぞれ、同一でも異なっていてもよい。
【００５０】
Ｈｅｔは酸素原子又は硫黄原子であり、特に好ましくは硫黄原子である。
Ｂ１及びＢ２は、各々独立にアリーレン基、ヘテロアリーレン基又は２価の環状脂肪族炭化水素基を表し、いずれも置換基を有していてもいなくてもよい。
【００５１】
Ｂ１及びＢ２で表されるアリーレン基としては、好ましくは炭素数６〜２０のアリーレン基であり、より好ましくは炭素数６〜１０のアリーレン基である。好ましいアリーレン基の具体例を挙げると、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環の基である。特に好ましくは、ベンゼン環、置換ベンゼン環の基であり、さらに好ましくは１、４−フェニレン基である。
Ｂ１及びＢ２で表わされるヘテロアリーレン基としては、好ましくは炭素数１〜２０のヘテロアリーレン基であり、より好ましくは炭素数２〜９のヘテロアリーレン基である。好ましいヘテロアリーレン基の具体例は、ピリジン環、キノリン環、イソキノリン環、ピリミジン環、ピラジン環、チオフェン環、フラン環、オキサゾール環、チアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環及びトリアゾール環からなる基、及びこれらが縮環して形成される縮環ヘテロアリーレン基である。
Ｂ１及びＢ２の表す２価の環状脂肪族炭化水素基としては、好ましくは、炭素数３〜２０、より好ましくは炭素数４〜１０の２価の環状脂肪族炭化水素基である。好ましい２価の環状脂肪族炭化水素基としては、シクロヘキサンジイル、シクロペンタンジイルであり、より好ましくはシクロヘキサン−１，２−ジイル基、シクロヘキサン−１，３−ジイル基、シクロヘキサン−１，４−ジイル基、シクロペンタンー１，３−ジイル基であり、特に好ましくは、（Ｅ）−シクロヘキサン−１、４−ジイル基である。
【００５２】
Ｂ１及びＢ２の表す２価のアリーレン基、ヘテロアリーレン基及び２価の環状脂肪族炭化水素基は、さらに置換基を有していてもよく、置換基としては、下記の置換基群Ｖが挙げられる。
【００５３】
〔置換基群Ｖ〕
ハロゲン原子（例えば塩素、臭素、沃素、フッ素）、メルカプト基、シアノ基、カルボキシル基、リン酸基、スルホ基、ヒドロキシ基、炭素数１〜１０、好ましくは炭素数２〜８、更に好ましくは炭素数２〜５のカルバモイル基（例えばメチルカルバモイル、エチルカルバモイル、モルホリノカルボニル）、炭素数０〜１０、好ましくは炭素数２〜８、更に好ましくは炭素数２〜５のスルファモイル基（例えばメチルスルファモイル、エチルスルファモイル、ピペリジノスルフォニル）、ニトロ基、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜８のアルコキシ基（例えばメトキシ、エトキシ、２−メトキシエトキシ、２−フェニルエトキシ）、炭素数６〜２０、好ましくは炭素数６〜１２、更に好ましくは炭素数６〜１０のアリールオキシ基（例えばフェノキシ、ｐ−メチルフェノキシ、ｐ−クロロフェノキシ、ナフトキシ）、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数２〜１２、更に好ましくは炭素数２〜８のアシル基（例えばアセチル、ベンゾイル、トリクロロアセチル）、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数２〜１２、更に好ましくは炭素数２〜８のアシルオキシ基（例えばアセチルオキシ、ベンゾイルオキシ）、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数２〜１２、更に好ましくは炭素数２〜８のアシルアミノ基（例えばアセチルアミノ）、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜８のスルホニル基（例えばメタンスルホニル、エタンスルホニル、ベンゼンスルホニル）、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜８のスルフィニル基（例えばメタンスルフィニル、エタンスルフィニル、ベンゼンスルフィニル）、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１２、更に好ましくは炭素数１〜８の置換又は無置換のアミノ基（例えばアミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ベンジルアミノ、アニリノ、ジフェニルアミノ、４−メチルフェニルアミノ、４−エチルフェニルアミノ、３−ｎ−プロピルフェニルアミノ、４−ｎ−プロピルフェニルアミノ、３−ｎ−ブチルフェニルアミノ、４−ｎ−ブチルフェニルアミノ、３−ｎ−ペンチルフェニルアミノ、４−ｎ−ペンチルフェニルアミノ、３−トリフルオロメチルフェニルアミノ、４−トリフルオロメチルフェニルアミノ、２−ピリジルアミノ、３−ピリジルアミノ、２−チアゾリルアミノ、２−オキサゾリルアミノ、Ｎ，Ｎ−メチルフェニルアミノ、Ｎ，Ｎ−エチルフェニルアミノ）、炭素数０〜１５、好ましくは炭素数３〜１０、更に好ましくは炭素数３〜６のアンモニウム基（例えばトリメチルアンモニウム、トリエチルアンモニウム）、炭素数０〜１５、好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜６のヒドラジノ基（例えばトリメチルヒドラジノ基）、炭素数１〜１５、好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜６のウレイド基（例えばウレイド基、Ｎ，Ｎ−ジメチルウレイド基）、炭素数１〜１５、好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜６のイミド基（例えばスクシンイミド基）、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１２、更に好ましくは炭素数１〜８のアルキルチオ基（例えばメチルチオ、エチルチオ、プロピルチオ）、炭素数６〜８０、好ましくは炭素数６〜４０、更に好ましくは炭素数６〜３０のアリールチオ基（例えばフェニルチオ、ｐ−メチルフェニルチオ、ｐ−クロロフェニルチオ、２−ピリジルチオ、１−ナフチルチオ、２−ナフチルチオ、４−プロピルシクロヘキシル−４’−ビフェニルチオ、４−ブチルシクロヘキシル−４’−ビフェニルチオ、４−ペンチルシクロヘキシル−４’−ビフェニルチオ、４−プロピルフェニル−２−エチニル−４’−ビフェニルチオ）、炭素数１〜８０、好ましくは炭素数１〜４０、更に好ましくは炭素数１〜３０のヘテロアリールチオ基（例えば２−ピリジルチオ、３−ピリジルチオ、４−ピリジルチオ、２−キノリルチオ、２−フリルチオ、２−ピロリルチオ）、炭素数２〜２０、好ましくは炭素数２〜１２、更に好ましくは炭素数２〜８のアルコキシカルボニル基（例えばメトキシカルボニル、エトキシカルボニル、２−ベンジルオキシカルボニル）、炭素数６〜２０、好ましくは炭素数６〜１２、更に好ましくは炭素数６〜１０のアリーロキシカルボニル基（例えばフェノキシカルボニル）、炭素数１〜１８、好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜５の無置換アルキル基（例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル）、炭素数１〜１８、好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜５の置換アルキル基｛例えばヒドロキシメチル、トリフルオロメチル、ベンジル、カルボキシエチル、エトキシカルボニルメチル、アセチルアミノメチル、またここでは炭素数２〜１８、好ましくは炭素数３〜１０、更に好ましくは炭素数３〜５の不飽和炭化水素基（例えばビニル基、エチニル基１−シクロヘキセニル基、ベンジリジン基、ベンジリデン基）も置換アルキル基に含まれることにする｝、炭素数６〜２０、好ましくは炭素数６〜１５、更に好ましくは炭素数６〜１０の置換又は無置換のアリール基（例えばフェニル、ナフチル、ｐ−カルボキシフェニル、ｐ−ニトロフェニル、３，５−ジクロロフェニル、ｐ−シアノフェニル、ｍ−フルオロフェニル、ｐ−トリル、４−プロピルシクロヘキシル−４’−ビフェニル、４−ブチルシクロヘキシル−４’−ビフェニル、４−ペンチルシクロヘキシル−４’−ビフェニル、４−プロピルフェニル−２−エチニル−４’−ビフェニル）、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数２〜１０、更に好ましくは炭素数４〜６の置換又は無置換のヘテロアリール基（例えばピリジル、５−メチルピリジル、チエニル、フリル、モルホリノ、テトラヒドロフルフリル）。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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、好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０のアルキレン基（例えば、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、シクロヘキシル−１，４−ジイル）、好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１０のアルケニレン基（例えば、エテニレン）、好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１０のアルキニレン基（例えば、エチニレン）、アミド基、エーテル基、エルテル基、スルホアミド基、スルホン酸エステル基、ウレイド基、スルホニル基、スルフィニル基、チオエーテル基、カルボニル基、−ＮＲ−基（ここで、Ｒは水素原子、アルキル基、又はアリール基を表し、Ｒで表されるアルキル基としては、好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは１〜１０のアルキル基であり、Ｒで表されるアリール基としては、好ましくは炭素数６〜１４、より好ましくは６〜１０のアリール基である。）、アゾ基、アゾキシ基、複素環２価基（好ましくは、炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数４〜１０の複素環２価基であり、例えば、ピペラジン−１，４−ジイル基である。）を１つ又はそれ以上組み合わせて構成される炭素数０〜６０の２価の連結基が挙げられる。
【００５７】
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、及び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。
【００５８】
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、アシル基又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、アシル基又はアシルオキシ基には、置換基を有するそれぞれの基も含むものとする。
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のアルキル及びシクロアルキル基（例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル、ｔ−ブチル、ｉ−ブチル、ｓ−ブチル、ペンチル、ｔ−ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、シクロヘキシル、４−メチルシクロヘキシル、４−エチルシクロヘキシル、４−プロピルシクロヘキシル、４−ブチルシクロヘキシル、４−ペンチルシクロヘキシル、ヒドロキシメチル、トリフルオロメチル、ベンジル）、炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜８のアルコキシ基（例えばメトキシ、エトキシ、２−メトキシエトキシ、２−フェニルエトキシ）、炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、更に好ましくは炭素数２〜８のアシルオキシ基（例えばアセチルオキシ、ベンゾイルオキシ）、炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜１２、更に好ましくは炭素数１〜８のアシル基（例えばアセチル、ホルミル基、ピバロイル、２−クロロアセチル、ステアロイル、ベンゾイル、ｐ−ｎ−オクチルオキシフェニルカルボニル）、又は炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、更に好ましくは炭素数２〜８のアルコキシカルボニル基（例えばメトキシカルボニル、エトキシカルボニル、２−ベンジルオキシカルボニル）を表す。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
Ｃ１で表されるアルキル基の置換基としては、置換基群Ｖのうち、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシ基、カルバモイル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロアリールチオ基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基であることが好ましい。
【００６２】
Ｃ１で表されるシクロアルキル基の置換基は、置換基群Ｖのうち、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシ基、カルバモイル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロアリールチオ基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基、アルキル基であることが好ましい。
【００６３】
Ｃ１で表されるアルコキシ基の置換基は、置換基群Ｖのうち、ハロゲン原子（特にフッ素原子）、シアノ基、ヒドロキシ基、カルバモイル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロアリールチオ基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基であることが好ましい。
【００６４】
Ｃ１で表されるアルコキシカルボニル基の置換基は、置換基群Ｖのうち、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシ基、カルバモイル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロアリールチオ基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基であることが好ましい。
【００６５】
Ｃ１で表されるアシル基の置換基は、置換基群Ｖのうち、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシ基、カルバモイル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロアリールチオ基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基であることが好ましい。
【００６６】
Ｃ１で表されるアシルオキシ基の置換基は、置換基群Ｖのうち、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシ基、カルバモイル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロアリールチオ基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基であることが好ましい。
【００６７】
ｊは０又は１を表し、好ましくは０である。
ｐ、ｑ及びｒは各々０〜５の数を表し、ｎは１〜３の数を表し、Ｂ１及びＢ２で表される基の総数、すなわち（ｐ＋ｒ）×ｎは、３〜１０の整数であり、より好ましくは３〜５の整数である。なお、ｐ、ｑ、又はｒが２以上のとき、２以上のＢ１、Ｑ１及びＢ２はそれぞれ同一であっても異なっていてもよく、ｎが２以上のとき、２以上の｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
【００６８】
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
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
−｛（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（下記化学式中、波線は連結位置を表す）。
【００７２】
【化５】
2007163582.tif 000006
【００７３】
【化６】
2007163582.tif 000007
【００７４】
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個有しているのがより好ましく、１〜４個有しているのがさらに好ましく、特に好ましくは１又は２個有している場合である。
【００７５】
前記一般式（１）で表される置換基の好ましい構造は、下記の組み合わせである。
〔１〕  Ｈｅｔが硫黄原子であり、Ｂ１がアリール基又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及びｎ＝１を表す構造。
〔２〕  Ｈｅｔが硫黄原子であり、Ｂ１がアリール基又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及びｎ＝１を表す構造。
【００７６】
特に好ましい構造は、
〔Ｉ〕  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、ペンチル基又はヘキシル基）を表し、ｊ＝１、ｐ＝２、ｑ＝０、ｒ＝１及びｎ＝１である下記一般式（ａ−１）で表される構造、
〔２〕  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、ペンチル基又はヘキシル基）を表し、ｊ＝１、ｐ＝１、ｑ＝０、ｒ＝２及びｎ＝１である下記一般式（ａ−２）で表される構造、
である。
【００７７】
【化７】
2007163582.tif 000008
【００７８】
前記一般式（ａ−１）及び（ａ−２）中、Ｒａ１〜Ｒａ１２は各々独立に、水素原子又は置換基を表す。該置換基としては、前述の置換基群Ｖから選ばれる置換基が挙げられる。
Ｒａ１〜Ｒａ１２は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子（特にフッ素原子）、アルキル基、アリール基、アルコキシ基であるのが好ましい。Ｒａ１〜Ｒａ１２で表わされるアルキル基、アリール基、及びアルコキシ基のうち、好ましいものは、前述の置換基群Ｖに記載のアルキル基、アリール基、及びアルコキシ基と同義である。
【００７９】
前記一般式（ａ−１）及び（ａ−２）中、Ｃａ１及びＣａ２は各々独立してアルキル基を表し、好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０のアルキル基である。特に好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基又はヘキシル基を表す。
【００８０】
前記一般式（ａ−１）及び（ａ−２）のうち、前記一般式（１）で表される置換基としては、特に、Ｃａ１及びＣａ２が炭素数３から１０の長鎖アルキル基の場合に、低分子ゲル化剤と組み合わせときの白地における反射率が高くなるため液晶表示素子に好適である。この理由は明らかとなっていないが、色素とゲル化剤との相互作用が小さくなるためと推測される。
【００８１】
また、前記一般式（ａ−１）及び（ａ−２）のうち、前記一般式（１）で表される置換基としては、特に、Ｃａ１及びＣａ２が炭素数３から１０の長鎖アルキル基の場合に、低分子ゲル化剤と組み合わせたときの透明状態における透過率が高くなるため調光材料に好適である。この理由は明らかとなっていないが、色素とゲル化剤との相互作用が小さくなるためと推測される。
【００８２】
アゾ色素はモノアゾ色素、ビスアゾ色素、トリスアゾ色素、テトラキスアゾ色素、ペンタキスアゾ色素などいかなるものであってもよいが、好ましくはモノアゾ色素、ビスアゾ色素、トリスアゾ色素である。
アゾ色素に含まれる環構造としては芳香族環（ベンゼン環、ナフタレン環など）のほかヘテロ環（キノリン環、ピリジン環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリミジン環など）であってもよい。
【００８３】
アントラキノン色素の置換基としては、酸素原子、硫黄原子又は窒素原子を含むものが好ましく、例えば、アルコキシ基、アリーロキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基である。
該置換基の置換数はいかなる数であってもよいが、ジ置換、トリ置換、テトラキス置換が好ましく、特に好ましくはジ置換、トリ置換である。該置換基の置換位置はいかなる場所であってもよいが、好ましくは１，４位ジ置換、１，５位ジ置換、１，４，５位トリ置換、１，２，４位トリ置換、１，２，５位トリ置換、１，２，４，５位テトラ置換、１，２，５，６位テトラ置換構造である。
【００８４】
アントラキノン系色素としては、より好ましくは、下記一般式（２）で表される化合物であり、フェノキサゾン色素として、より好ましくは、下記一般式（３）で表される化合物である。
【００８５】
【化８】
2007163582.tif 000009
【００８６】
一般式（２）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８の少なくとも一つは、−（Ｈｅｔ）ｊ−｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝ｎ−Ｃ１であり、他は各々独立に、水素原子又は置換基である。
【００８７】
【化９】
2007163582.tif 000010
【００８８】
一般式（３）中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６及びＲ１７の少なくとも一つ以上は、−（Ｈｅｔ）ｊ−｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝ｎ−Ｃ１であり、他はそれぞれ水素原子又は置換基である。
ここで、Ｈｅｔ、Ｂ１、Ｂ２、Ｑ１、ｐ、ｑ、ｒ、ｎ、及びＣ１は、一般式（１）におけるＨｅｔ、Ｂ１、Ｂ２、Ｑ１、ｐ、ｑ、ｒ、ｎ、及びＣ１と同定義である。
【００８９】
一般式（２）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８で表される前記置換基としては、上記置換基群Ｖが挙げられるが、好ましくは、炭素数６〜８０、より好ましくは炭素数６〜４０、更に好ましくは炭素数６〜３０のアリールチオ基（例えばフェニルチオ、ｐ−メチルフェニルチオ、ｐ−クロロフェニルチオ、４−メチルフェニルチオ、４−エチルフェニルチオ、４−ｎ−プロピルフェニルチオ、２−ｎ−ブチルフェニルチオ、３−ｎ−ブチルフェニルチオ、４−ｎ−ブチルフェニルチオ、２−ｔ−ブチルフェニルチオ、３−ｔ−ブチルフェニルチオ、４−ｔ−ブチルフェニルチオ、３−ｎ−ペンチルフェニルチオ、４−ｎ−ペンチルフェニルチオ、４−アミルペンチルフェニルチオ、４−ヘキシルフェニルチオ、４−ヘプチルフェニルチオ、４−オクチルフェニルチオ、４−トリフルオロメチルフェニルチオ、３−トリフルオロメチルフェニルチオ、２−ピリジルチオ、１−ナフチルチオ、２−ナフチルチオ、４−プロピルシクロヘキシル−４’−ビフェニルチオ、４−ブチルシクロヘキシル−４’−ビフェニルチオ、４−ペンチルシクロヘキシル−４’−ビフェニルチオ、４−プロピルフェニル−２−エチニル−４’−ビフェニルチオ）、炭素数１〜８０、より好ましくは炭素数１〜４０、更に好ましくは炭素数１〜３０のヘテロアリールチオ基（例えば２−ピリジルチオ、３−ピリジルチオ、４−ピリジルチオ、２−キノリルチオ、２−フリルチオ、２−ピロリルチオ）、置換若しくは無置換のアルキルチオ基（例えば、メチルチオ、エチルチオ、ブチルチオ、フェネチルチオ）、置換若しくは無置換のアミノ基（例えば、アミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ベンジルアミノ、アニリノ、ジフェニルアミノ、４−メチルフェニルアミノ、４−エチルフェニルアミノ、３−ｎ−プロピルフェニルアミノ、４−ｎ−プロピルフェニルアミノ、３−ｎ−ブチルフェニルアミノ、４−ｎ−ブチルフェニルアミノ、３−ｎ−ペンチルフェニルアミノ、４−ｎ−ペンチルフェニルアミノ、３−トリフルオロメチルフェニルアミノ、４−トリフルオロメチルフェニルアミノ、２−ピリジルアミノ、３−ピリジルアミノ、２−チアゾリルアミノ、２−オキサゾリルアミノ、Ｎ，Ｎ−メチルフェニルアミノ、Ｎ，Ｎ−エチルフェニルアミノ）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子）、置換若しくは無置換のアルキル基（例えば、メチル、トリフルオロメチル）、置換若しくは無置換のアルコキシ基（例えば、メトキシ、トリフルオロメトキシ）、置換若しくは無置換のアリール基（例えば、フェニル）、置換若しくは無置換のヘテロアリール基（例えば、２−ピリジル）、置換若しくは無置換のアリールオキシ基（例えば、フェノキシ）、置換若しくは無置換のヘテロアリールオキシ基（例えば、３−チエニルオキシ）などである。
【００９０】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８として好ましくは、水素原子、フッ素原子、塩素原子、置換若しくは無置換の、アリールチオ基、アルキルチオ基、アミノ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基又はアリーロキシ基であり、特に好ましくは水素原子、フッ素原子、置換若しくは無置換の、アリールチオ基、アルキルチオ基、アミノ基、アルキルアミノ基又はアリールアミノ基である。
【００９１】
また、更に好ましくは、一般式（２）において、Ｒ１、Ｒ４、Ｒ５、及びＲ８の少なくとも一つが、−（Ｈｅｔ）ｊ−｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝ｎ−Ｃ１の場合である。
【００９２】
一般式（３）中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６及び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、アミド基であり、特に好ましくは水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリールチオ基、アミド基である。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
【化１０】
2007163582.tif 000011
【００９６】
【化１１】
2007163582.tif 000012
【００９７】
【化１２】
2007163582.tif 000013
【００９８】
【化１３】
2007163582.tif 000014
【００９９】
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。
【０１００】
【化１４】
2007163582.tif 000015
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。
【０１０１】
【化１５】
2007163582.tif 000016
【０１０２】
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。
【０１０３】
（低分子ゲル化剤）
本発明の液晶表示素子及び調光材料においては、１種以上の低分子ゲル化剤が用いられる。低分子ゲル化剤とは、ホスト液晶と混合した場合にゲル化した液晶組成物を形成させる能力をもつ低分子材料と定義される。液晶組成物をゲル化させることで、ゲル化剤で形成させるゲルネットワークとホスト液晶とがミクロ相分離して、ゲル化剤ネットワークの屈折率とランダムに存在するホスト液晶の屈折率とが異なる場合、光を散乱することとなる。一方、ホスト液晶を電極基板に対して垂直方向にそろえて配列させた場合、ホスト液晶分子の長軸の屈折率はゲル化剤ネットワークの屈折率とほぼ同じ値にすることで、光の散乱がない透明な状態を形成することができる。ただし、ゲル化剤ネットワークは水素結合でゆるやかに形成されているため、ホスト液晶の動きをあまり阻害することがなく、散乱／透明状態の切り替えが容易となる。
なお、「低分子」ゲル化剤とは、凡そ分子量として１０〜１０００の分子量、好ましくは、５０〜５００のものを言う。高分子ゲル化剤のかわりに低分子ゲル化剤を用いる利点としては、液晶の配向変化に必要な駆動電圧が低くできる点、散乱／透明状態の切換え速度が速くなる点、高分子ゲル化剤では二色性色素が染着しやすくコントラスト比が低下しやすいのに対して、低分子ゲル化剤では二色性色素による染着が小さくコントラスト比が高くなる点が挙げられる。
【０１０４】
低分子ゲル化剤としては、いかなるものであってもよいが、本発明としては、２個以上の水素結合性基を有するものが好ましい。水素結合性基としては、例えばアミド基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、エステル基、アミノ基などを挙げることができるが、低分子ゲル化剤としてより好ましくは、２個以上のアミド基を有する化合物である。次に、本発明としては、末端に、置換基を有しても良いＣ４〜２０の直鎖アルキル基を有するものが好ましい。次に、本発明としては、末端に、置換基を有しても良いＣ４〜２０の直鎖（パー）フルオロアルキル基を有するものが好ましい。更に、本発明としては、脂環構造を有するものが好ましい。
【０１０５】
好ましい構造の組合せとしては、２個以上の水素結合性基を有するものと末端に、置換基を有しても良いＣ４〜２０の直鎖アルキル基を有するものの組合せ、２個以上の水素結合性基を有するものと末端に、置換基を有しても良い炭素数（Ｃ）４〜２０の直鎖（パー）フルオロアルキル基を有するものの組合せ、また、２個以上の水素結合性基を有するものと脂環構造を有するものの組合せが好ましい。
【０１０６】
また、好ましい構造の組合せとしては、２個以上の水素結合性基を有するものと末端に、置換基を有しても良いＣ４〜２０の直鎖アルキル基を有するものと末端に、置換基を有しても良いＣ４〜２０の直鎖（パー）フルオロアルキル基を有するものの組み合わせ、２個以上の水素結合性基を有するものと末端に、置換基を有しても良いＣ４〜２０の直鎖アルキル基を有するものと脂環構造を有するものの組合せ、２個以上の水素結合性基を有するものと末端に、置換基を有しても良いＣ４〜２０の直鎖（パー）フルオロアルキル基を有するものと脂環構造を有するものの組合せ、２個以上の水素結合性基を有するものと末端に、置換基を有しても良いＣ４〜２０の直鎖アルキル基を有するものと末端に、置換基を有しても良いＣ４〜２０の直鎖（パー）フルオロアルキル基を有するものと脂環構造を有するものの組合せが挙げられる。
【０１０７】
また、芳香族基を有していない低分子ゲル化剤が二色性色素の染着が小さくなるという観点から好ましい。具体的には、連結基で２つ以上の水素結合性基を有する部位が連結された化合物である。連結基としては、たとえば、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基を表す。アルキレン基として好ましくは、炭素数１〜１２、より好ましくは炭素数１〜１０のアルキレン基であり、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、シクロヘキシル−１，２−ジイルを表す。アルケニレン基として好ましくは、炭素数２〜１２、より好ましくは炭素数２〜１０のアルケニレン基であり、例えば、エテニレン等を挙げることができる。アルキニレン基として好ましくは、炭素数２〜１２、より好ましくは炭素数２〜１０のアルキニレン基であり、例えば、エチニレン等を挙げることができる。
【０１０８】
また、低分子ゲル化剤の好ましい一例としては、下記一般式（４）で表される化合物を挙げることができる。
【０１０９】
【化１６】
2007163582.tif 000017
【０１１０】
一般式（４）中、Ａは、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基を表す。アルキレン基として好ましくは、炭素数１〜１２、より好ましくは炭素数１〜１０のアルキレン基であり、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−ジイルを表す。アルケニレン基として好ましくは、炭素数２〜１２、より好ましくは炭素数２〜１０のアルケニレン基であり、例えば、エテニレン等を挙げることができる。アルキニレン基として好ましくは、炭素数２〜１２、より好ましくは炭素数２〜１０のアルキニレン基であり、例えば、エチニレン等を挙げることができる。
【０１１１】
一般式（４）中、Ｒ１は、アルキル基、アリール基を表し、好ましくは、炭素数３〜１０の二級アルキル基であり、より好ましくは、炭素数３〜５の二級アルキル基である。
【０１１２】
一般式（４）中、Ｒ２は、アルキル基、アリール基を表し、好ましくは、炭素数１〜３０のアルキル基であり、より好ましくは、炭素数４〜２０のアルキル基である。アルキル基は更に置換基を有していてもよく、このような置換基としては、アミド基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アミノ基などを挙げることができる。
【０１１３】
一般式（４）中、ｎは、１〜５の整数を表し、好ましくは１〜３の整数である。
【０１１４】
低分子ゲル化剤の具体例としては、文献（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌ、第１２巻、第１２３７ページ、２０００年、Ｊ．Ｍａｔｅｒ．  Ｃｈｅｍ．第１２巻、第２１９７〜２２０１頁、２００２年）に記載のものが挙げられる。以下、本発明の低分子ゲル化剤として用いられる具体例を示すが、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。
【０１１５】
【化１７】
2007163582.tif 000018
【０１１６】
【化１８】
2007163582.tif 000019
【０１１７】
【化１９】
2007163582.tif 000020
【０１１８】
上記低分子ゲル化剤の具体例の中でも、芳香族基を有さないＧ−４、Ｇ−７、Ｇ−１２、Ｇ−１３が好適であり、特にＧ−４が好適である。
【０１１９】
本発明にかかる低分子ゲル化剤は、「Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．第１２巻、第２１９７〜２２０１頁、２００２年」の方法に準じて合成することができる。
【０１２０】
（ホスト液晶）
本発明の液晶表示素子及び調光材料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前記一般式（１）で表され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と定義される。
本発明に使用可能なホスト液晶としては、二色性色素と共存しうるものであれば特に制限はないが、たとえば、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。中でも、応答速度がはやく、電圧駆動が低くできるという観点からネマチック液晶化合物が好ましい。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頁及び第７１５〜７２２頁に記載の液晶化合物を用いることができる。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。
【０１２１】
本発明に使用するホスト液晶の誘電率異方性は、正であっても負であってもよい。
誘電率異方性が正のホスト液晶を水平配向させた場合には、電圧無印加時には液晶は水平に配向しているために二色性色素も水平となり光を吸収する。一方、電圧印加時に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、電圧無印加時には黒表示を行うモードとなる。
誘電率異方性が負のホスト液晶を垂直配向させる場合には、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。
【０１２２】
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くなる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、Ｓｙｎ  Ｌｅｔｔ．，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。
【０１２３】
なお、本発明に用いるホスト液晶の屈折率異方性（Δｎ）は、散乱強度を高める目的で絶対値が大きいほど好ましく、０．１以上であるものがよい。ここでいう屈折率異方性（Δｎ）とは、下記式で表されるように、液晶分子の長軸方向の屈折率（ｎ‖）と液晶分子の短軸方向の屈折率（ｎ⊥）との差として定義される。
【０１２４】
Δｎ  ＝  ｎ‖  −  ｎ⊥
【０１２５】
よって、Δｎが大きなホスト液晶としては、分子長軸方向に屈折率が高い部分構造を有しているものが好ましい。
【０１２６】
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、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１９９〜２０２頁に記載のＴＮ、ＳＴＮ用カイラル剤が挙げられる。
【０１２７】
（液晶層の組成）
液晶層における、ホスト液晶、低分子ゲル化剤及び二色性色素の含有量については特に制限はないが、液晶表示素子と調光材料のいずれに用いる場合であっても、二色性色素の含有量はホスト液晶の含有量に対して０．１〜１５質量％であることが好ましく、０．５〜６質量％であることがより好ましく、１．０〜５質量％であることが更に好ましい。また、ホスト液晶及び二色性色素の含有量は、双方を含む液晶組成物を調製し、その液晶組成物を封入した液晶セルの吸収スペクトルをそれぞれ測定して、液晶セルとして所望の光学濃度を示すのに必要な色素濃度を決定することが望ましい。
【０１２８】
また、低分子ゲル化剤の含有量は、散乱強度が強く、かつ、ホスト液晶の配向変化を妨げず、かつ、二色性色素の染着量が少なくなるように含有させることが好ましい。このような低分子ゲル化剤の含有量は、低分子ゲル化剤の種類やホスト液晶との組み合わせによって異なるが、概ね液晶組成物の全質量に対して、０．１〜５質量％であることが好ましく、０．２〜３質量％であることがより好ましい。
【０１２９】
特に液晶表示素子の場合においては、低分子ゲル化剤の添加量を０．２〜１．０質量％に用いることが白地における高い反射率を達成することができ好適である。
調光材料の場合においては、特に低分子ゲル化剤の添加量を０．５〜１．５質量％に用いることが、散乱強度を強くして、かつ透明状態における透過率が高くなるため好適である。
【０１３０】
また、液晶表示素子及び調光材料のいずれの場合も、低分子ゲル化剤ネットワークの屈折率に対するホスト液晶の配向変化に伴う屈折率差を大きくして散乱強度を高める観点から、ホスト液晶のΔｎが０．１以上であるものを用いると、着色状態における発色が良好となるため好適である。
【０１３１】
本発明の調光材料における調光性能については、着色状態の光の透過率Ｔに対する透明状態における光の透過率Ｔ０の比（Ｔ０／Ｔ）が３〜１０００の範囲であることが好ましい。さらに好ましくは、５〜１０００の範囲であり、特に好ましくは、８〜１０００の範囲である。
【０１３２】
なお、本発明の液晶表示素子及び調光材料は、１個の液晶層中に複数の二色性色素を混合してもよい。呈示する色についても、いかなるものであってもよい。
また、各色を呈する液晶層を別層にして積層してもよい。更には、各色を呈する液晶層（液晶部）を並置してもよい。
【０１３３】
＜液晶表示素子及び調光材料の構成＞
（基本構造）
液晶表示素子は、少なくとも一方が透明電極である一対の電極基板間に液晶層が存在してなる。通常、液晶層は、前記一対の電極基板をスペーサーなどを介して一定の間隔で対向させ、基板間に形成された空間に、ホスト液晶、低分子ゲル化剤及び二色性色素を含有する液晶組成物を注入して形成される。液晶表示素子では、観察面側でない基板側に散乱白色層を設け、白地における反射率を高めて表示することが好ましい。
【０１３４】
調光材料の場合、少なくともホスト液晶及び二色性色素を含有する液晶層が存在すればよい。したがって、単に一対の支持体間に液晶層を存在させてなる態様であってもよいし、一対の電極基板間に液晶層を存在させ、電気的に調光状態を制御する態様であってもよい。好ましくは、支持体や基板が透明の場合である。
なお、支持体間や基板間に液晶層を設ける方法は、上記液晶表示素子の場合と同様である。
【０１３５】
更に、液晶表示素子及び調光材料では、有機層間絶縁膜、金属反射板、位相差板、配向膜、光拡散板、反射防止層、紫外線吸収層、バリア層などを設けることができる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【０１３６】
（各構成部材）
−電極基板−
電極基板としては、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。
【０１３７】
−スペーサー−
本発明の調光材料及び液晶表示素子は、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。
【０１３８】
本発明の液晶表示素子の場合、液晶層の厚さ、すなわちスペーサーにより形成される基板間の間隔は、１〜５０μｍであることが好ましく、より好ましくは２〜３０μｍである。５０μｍより厚いと白地における高い反射率を達成し難くなり、１μｍより薄いと部分的な欠陥による通電のため表示ムラが生じやすくなり好ましくない。
本発明の調光材料の場合、液晶層の厚さ、すなわちスペーサーにより形成される基板間の間隔は、１〜５０μｍであることが好ましく、より好ましくは５〜３０μｍである。５０μｍより厚いと透明状態における透過率が低下しやすくなり、１μｍより薄いと部分的な欠陥による通電のため表示ムラが生じやすくなり好ましくない。
【０１３９】
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。
【０１４０】
（駆動方式）
本発明の液晶表示素子及び調光材料（調光素子）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。低コストで製造できるという観点からは単純マトリックス駆動方式が好ましく、高品位の表示を行うことができるという観点からアクテイブマトリックス駆動方式が好ましい。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。とくに、単純マトリックスにおける二周波駆動方式としては、特開昭５４−８４９９５号、特開昭６１−１６９８８号、特開２００２−１４９１３０号の方法を用いることができる。
【０１４１】
（用途）
本発明の液晶表示素子及び調光材料は、高い表示性能を与え、視認性にも優れ、かつ、簡便に作製することができる。したがって、本発明の調光材料及び液晶表示素子は、調光素子、書換え可能な表示媒体としてポイントカード、一時的にだけ用いる資料、画像を表示する媒体として好適に利用することができる。
【実施例】
【０１４２】
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。
【０１４３】
［実施例１］
＜調光材料（調光素子）の作製＞
１．二色性色素及び液晶の調製
二色性色素（１−２）及び（１−８）は、特開２００３−１９２６６４号記載の方法に従い合成した。二色性色素（１−１３）は、特開２００５−１２０３３４号記載の方法に従い合成した。低分子ゲル化剤Ｇ−１は文献記載の方法に準じて合成した（Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．第１２巻、第２１９７〜２２０１頁、２００２年）。ホスト液晶ＺＬＩ−１１３２はメルク社から購入した。
【０１４４】
２．調光素子の作製
透明電極であるＩＴＯ付きガラス基板上にポリイミド水平配向膜（日産化学製）をスピンコート、焼成により付設した。つぎに、得られた垂直配向膜付きガラス基板にラビング処理を施した。
下表２の組み合わせとなるよう、下表１に示す二色性色素と、低分子ゲル化剤とをホスト液晶（ＺＬＩ−１１３２（Δｎ＝０．１３））１．０ｇ中に加熱して溶解させた後、室温下１日放置させて、液晶組成物を調製した。各々の二色性色素の添加量は、上記液晶組成物を８μｍの液晶評価用セルに注入した場合における吸光度が０．８となるように調整した。各々の低分子ゲル化剤は、上記液晶組成物全体に対して表２に示す量で添加した。
【０１４５】
得られた液晶組成物に８μｍの球状スペーサー（積水化学製）を少量混合し、上記のＩＴＯ付きガラス基板を配向膜側が液晶層に接するようにはさんで、光硬化型シール剤（積水化学製）にて封止した。得られたサンプルは散乱を伴った各々の二色性色素の着色が観測された。
【０１４６】
【表１】
2007163582.tif 000021
【０１４７】
３．評価
得られた本発明の調光材料（調光素子）に対して、信号発生器（テクトロニクス株式会社製）を用いて、電圧（２０Ｖ、６０Ｈｚ）を印加した場合には、液晶層は透明状態となり、本発明の調光材料（調光素子）は、散乱着色状態と透明状態とを電気的に制御できる調光機能を有することが確認された。また、二色性色素の極大吸収波長における散乱着色状態と透明状態におけるＵＶ／ｖｉｓ吸収スペクトル測定（島津製ＵＶ２４００）を行い、散乱着色状態と透明状態の透過率を測定し、その比（透明状態の透過率Ｔ０／散乱着色状態の透過率Ｔ）を評価した。
更に、無印加時の散乱の度合いを目視にて判断したところ、表２に示すとおり本発明における特定の置換基を有する二色性色素と低分子ゲル化剤とを組合せることで、高い調光機能が得られることが確認された。
【０１４８】
【表２】
2007163582.tif 000022
【０１４９】
［比較例１］
＜比較の調光材料（調光素子）の作製＞
下記に示すイエロー色素Ｙ−１、マゼンタ色素Ｍ−１、シアン色素Ｃ−１を用いた以外は、実施例１と同様にして調光素子を作製し、実施例１と同様に評価した。評価結果を表２に示す。評価の結果、本発明の調光素子に比べ、比較の調光素子では、透過率の比が低く且つ散乱の度合いが弱いため、調光機能が低いことが明らかとなった。
【０１５０】
【化２０】
2007163582.tif 000023
【０１５１】
［比較例２］
比較として高分子ゲル化剤としてゼラチンを用いた調光材料を以下の手順により作製した。すなわち、５質量％ゼラチン水溶液中に実施例１で用いた二色性色素１−８とホスト液晶ＺＬＩ−１１３２の液晶組成物（ゼラチンに対して７０質量％）をホモジナイザーにて分散させたのち、８μｍの球状スペーサーを少量添加して、ＩＴＯ付きガラス基板上に塗布、乾燥させて実施例１と同様の操作により調光材料を作製した。得られた調光材料を、信号発生器（テクトロニクス株式会社製）を用いて、電圧（２０Ｖ、６０Ｈｚ）を印加したところ、わずかにしか着色状態が薄くならず、調光材料として機能しないことがわかった。すなわち、高分子ゲル化剤を用いた場合には駆動電圧が高くなることが確認された。
【０１５２】
［実施例２］
＜調光材料（調光素子）の調製＞
１．プラスチック基板の作製
特開２０００−１０５４４５号公報の実施例１の試料１１０の作製と同様にＰＥＮ（Ｄｕｐｏｎｔ−Ｔｅｉｊｉｎ  Ｑ６５Ａ）に対し下塗り層及びバック層を作製した。すなわち、ポリエチレン−２，６−ナフタレートポリマー１００重量部と紫外線吸収剤としてＴｉｎｕｖｉｎ  Ｐ．３２６（チバ・ガイギーＣｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ社製）２重量部とを乾燥した後、３００℃にて溶融後、Ｔ型ダイから押し出し、１４０℃で３．３倍の縦延伸を行ない、続いて１３０℃で３．３倍の横延伸を行い、さらに２５０℃で６秒間熱固定して厚さ９０μｍのプラスチック基板（ＰＥＮ）を得た。
【０１５３】
２．透明電極層の作製
上記で得られたプラスチック基板の片面に、導電性のインジウム酸化スズをコーティングして、厚さ２００ｎｍの均一な薄膜を積層した。面抵抗約２０Ω／ｃｍ２、光透過率（５００ｎｍ）８５％であった。次に、フォトリソグラフィーにより、上記インジウム酸化スズ薄膜をストライプ状（幅１００μｍ、間隔１０μｍ）にパターニングして透明電極層とした。
【０１５４】
（ゲストホスト方式液晶層の作製）
上記支持体を用いて、ホスト液晶としてＥ−７（メルク社製、Δｎ＝０．２２）を用いて、セルギャップを１６μｍとした以外は実施例１と同様の操作にて、本発明の調光素子を作製した。
【０１５５】
（バリア層の付設）
有機−無機ハイブリッド層の作製ソアノールＤ２９０８（日本合成化学工業（株）製、エチレン−ビニルアルコール共重合体）８ｇを１−プロパノール１１８．８ｇ及び水７３．２ｇの混合溶媒に８０℃で溶解した。この溶液の１０．７２ｇに２Ｎ塩酸を２．４ｍｌ加えて混合した。この溶液を攪拌しながらテトラエトキシシラン１ｇを滴下して３０分間攪拌を続けた。
次いで、得られた塗布液を上記調光素子の支持体上にワイヤバーで塗布した。その後１２０℃で５分間乾燥することにより、調光素子に膜厚約１μｍの有機−無機ハイブリッド層を形成した。
【０１５６】
（紫外線吸収層の付設）
水４２ｇ、シラノール変性ポリビニルアルコール（クラレ社製：商品名Ｒ２１０５）４０ｇ、紫外線フィルター用カプセル液１３．５ｇを混合した後、５０質量％の２−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾールの水溶液１７ｇ、２０質量％のコロイダルシリカ分散液（日産化学社製：商品名スノーテックス０）６５ｇ、ポリオキシエチレンアルキルエーテル燐酸エステル（東邦化学社製  ネオスコアＣＭ５７）２．５ｇとポリエチレングリコールドデシルエーテル（花王社製  エマルゲン１０９Ｐ）２．５ｇを混合し、紫外線フィルター層用塗布液を得た。
次いで、得られた塗布液を上記調光素子のバリア層上にワイヤバーで塗布した。その後１２０℃で５分間乾燥することにより、調光素子に膜厚約１μｍの紫外線吸収層を形成した。
【０１５７】
３．表示性能の評価
得られた本発明の調光素子を実施例１と同様に評価したところ、表３に示すようにコントラスト比の高い調光が可能であることが確認された。
【０１５８】
【表３】
2007163582.tif 000024
【０１５９】
［実施例３］
＜液晶表示素子の作製＞
実施例１と同様の操作により、液晶層をＩＴＯ付きガラス基板ではさんだ液晶素子を作製した。なお、散乱白色層として、表面処理により表面活性をなくした酸化チタンからなる白色顔料を、５質量％のカルボキシセルロースとともに分散して調製した塗布液を、液晶と接していないガラス基板の面に塗布した。
【０１６０】
（表示性能の評価）
得られた本発明の液晶表示素子に対して、信号発生器（テクトロニクス株式会社製）を用いて、電圧（２０Ｖ、６０Ｈｚ）を印加した場合には、液晶層は透明に、すなわち白状態となった。すなわち、本発明の液晶表示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明るい液晶表示素子であることが確認された。