JP2002265947A - 液晶組成物および液晶素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 高いオーダーパラメーターを有する２色性色
素を含む液晶組成物および液晶素子を提供する。 【解決手段】 塩基性核と酸性核とからなる発色団を複
数連結した分子構造を有する化合物を含む液晶組成物。
該化合物は、一般式１ （１）Ａ１−Ｌ１−Ｄ１−Ｓ１−Ｄ２−Ｌ２−Ａ２ ［Ｄ１およびＤ２は塩基性核、Ｌ１およびＬ２は共役
鎖、Ａ１およびＡ２は酸性核、Ｓ１は単結合または連結
基を示す］のものが好ましい。その中でも、一般式２の
化合物が特に好ましい。 ［Ｘ１〜Ｘ４は各々ＯまたはＳを、Ｒ１〜Ｒ８は各々置
換基を表す。Ｒ９〜Ｒ１２は各々アルキルまたはアリー
ル基を表し、Ｒ９とＲ１０とで、またはＲ１１とＲ１２
とで環を形成してもよい。Ｓ１は単結合または連結基を
表す。］

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶素子、特にゲス
ト−ホスト方式の液晶素子ならびに液晶組成物に関す
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
いるが（例えば、日本学術振興会第１４２委員会編、液
晶デバイスハンドブック、日刊工業新聞社、１９８９
年）、なかでも、２色性色素を液晶中に溶解させ、電場
による液晶の動きに合わせた２色性色素の配向変化に基
づく吸光状態変化による表示方法（いわゆる、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。ゲストホスト方式は、例え
ば、B. Bahadur著、D. Demus, J. Goodby, G. W.Gray,
H. W. Spiess, V. Vill編、Handbook of Liquid Cryst
als, Vol. 2A, Wiley-VCH社、１９９８年、第３．４
章、第２５７〜３０２頁に詳しい。その液晶素子に用い
られる２色性色素に要求される性能としては、適切な吸
収特性、高いオーダーパラメーター、高いホスト液晶に
対する溶解性、耐久性などが挙げられる。２色性色素に
関しては、A. V. Ivashchenko著、Dichroic Dyes for L
iquid Crystal Display、CRC社、１９９４年に詳しい。
従来、共役鎖の末端に酸性核と塩基性核を有する、いわ
ゆるメロシアニン色素に関して２色性色素としての検討
がいくつか報告されているが、いずれの色素もオーダー
パラメーターは低く満足すべき結果を与えていなかっ
た。メロシアニン色素の報告例としては、例えば、T.Uc
hida, C. Shishido, H. Seki, M. Wada、Molecular Cry
stal and Liquid Crystals, Vol.34(Letter), pp.153-1
58, 1977年が挙げられる。

【０００３】一方、色素の性能を高める目的で、複数の
発色団を共有結合で連結した化合物、いわゆる連結型色
素が合成されている。メロシアニン色素同士を共有結合
で連結した化合物としては、たとえば、L. Lu, R. J. L
achicotte, T. L. Penner, J. Perlstein, D. G. Whitt
en, J. Am. Chem. Soc. Vol. 121, pp.8146-8156, 1999
n年に記載のものが挙げられる。しかしながら、従来、
連結型メロシアニン色素をゲストホスト方式の２色性色
素として検討した例はなく、その効果は不明確なままで
あった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高い
オーダーパラメーターを有する２色性色素を含む液晶組
成物ならびに液晶素子を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記［１］〜
［４］の液晶組成物、下記［５］の化合物および下記
［６］〜［８］の液晶素子を提供する。 ［１］塩基性核と酸性核とからなる発色団を複数連結し
た分子構造を有する化合物を含むことを特徴とする液晶
組成物。

【０００６】［２］塩基性核と酸性核とからなる発色団
を複数連結した分子構造を有する化合物が、式（１）で
表される［１］に記載の液晶組成物： （１）Ａ１−Ｌ１−Ｄ１−Ｓ１−Ｄ２−Ｌ２−Ａ２ ［式中、Ｄ１およびＤ２は塩基性核、Ｌ１およびＬ２は
共役鎖、Ａ１およびＡ２は酸性核を、Ｓ１は単結合また
は連結基を表す］。 ［３］式（１）において、Ｄ１およびＤ２が各々４−ピ
リジン核である［２］に記載の液晶組成物。 ［４］式（１）で表される化合物が式（２）で表される
［２］に記載の液晶組成物：

【０００７】

【化４】

【０００８】［式中、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３およびＸ４は各
々ＯまたはＳを表す。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、
Ｒ６、Ｒ７およびＲ８は各々置換基を表す。Ｒ９、Ｒ１
０、Ｒ１１およびＲ１２は各々アルキルまたはアリール
基を表し、Ｒ９とＲ１０とで、またはＲ１１とＲ１２と
で環を形成してもよい。Ｓ１は単結合または連結基を表
す］。 ［５］式（２）で表される化合物。

【０００９】［６］塩基性核と酸性核とからなる発色団
を複数連結した分子構造を有する化合物を含む液晶組成
物を有することを特徴とする液晶素子。 ［７］式（１）で表される化合物と液晶とを含む液晶素
子。 ［８］式（２）で表される化合物と液晶とを含む液晶素
子。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明は、塩基性核と酸性核とか
らなる発色団を複数連結した分子構造を有する化合物を
液晶組成物に使用する。複数の発色団は、単結合または
共有結合にて連結することが好ましい。塩基性核と酸性
核とからなる発色団を複数連結した分子構造を有する化
合物は、式（１）で表されることが好ましい。 （１）Ａ１−Ｌ１−Ｄ１−Ｓ１−Ｄ２−Ｌ２−Ａ２

【００１１】式（１）において、Ｄ１およびＤ２は塩基
性核を表す。ここでいう塩基性核とは、電子供与性の末
端基を意味し、例えば、James編、The Theory of the P
hotographic Process、第4版、マクミラン出版、1977
年、１９８〜２００頁に記載されているものが挙げられ
る。塩基性核としては、５または６員の複素環が好まし
く、これらの環はさらに縮環されていてもよい。５また
は６員の複素環としては、チアゾリン核、チアゾール
核、ベンゾチアゾール核、オキサゾリン核、オキサゾー
ル核、ベンゾオキサゾール核、セレナゾリン核、セレナ
ゾール核、ベンゾセレナゾール核、３，３−ジアルキル
インドレニン核（例えば３，３−ジメチルインドレニ
ン）、イミダゾリン核、イミダゾール核、ベンゾイミダ
ゾール核、２−ピリジン核、４−ピリジン核、２−キノ
リン核、４−キノリン核、１−イソキノリン核、３−イ
ソキノリン核、イミダゾ［４，５−ｂ］キノキザリン
核、オキサジアゾール核、チアジアゾール核、テトラゾ
ール核、ピリミジン核、ジチオラン核を挙げることが出
来る。

【００１２】Ｄ１およびＤ２として好ましくは４−ピリ
ジン核、４−キノリン核、イミダゾリン核、ジチオラン
核である。

【００１３】Ｄ１およびＤ２で表される塩基性核は置換
基を有していても良く、そのような置換基をＶとする
と、Ｖで示される置換基としては特に制限は無いが、例
えば、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から１０、好
ましくは炭素数２から８、更に好ましくは炭素数２から
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、モルホリノカルバモイル）、炭素数０
から１０、好ましくは炭素数２から８、更に好ましくは
炭素数２から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
ァモイル）、ニトロ基、炭素数１から２０、好ましくは
炭素数１から１０、更に好ましくは炭素数１から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から２
０、好ましくは炭素数６から１２、更に好ましくは炭素
数６から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から２０、好ましくは炭素数２から１
２、更に好ましくは炭素数２から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から２０、好ましくは炭素数２から１２、更に好まし
くは炭素数２から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から２０、好ま
しくは炭素数２から１２、更に好ましくは炭素数２から
８のアシルアミノ基（例えばアセチルアミノ）、炭素数
１から２０、好ましくは炭素数１から１０、更に好まし
くは炭素数１から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から２０、好ましくは炭素数１から１０、更に好
ましくは炭素数１から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から２０、好ましくは炭素数１から
１０、更に好ましくは炭素数１から８のスルホニルアミ
ノ基（例えばメタンスルホニルアミノ、エタンスルホニ
ルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノ）、アミノ基、炭
素数１から２０、好ましくは炭素数１から１２、更に好
ましくは炭素数１から８の置換アミノ基（例えばメチル
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）、炭素数０から１５、好ましくは炭
素数３から１０、更に好ましくは炭素数３から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から１５、好ましくは炭素
数１から１０、更に好ましくは炭素数１から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か
ら１５、好ましくは炭素数１から１０、更に好ましくは
炭素数１から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から１５、好まし
くは炭素数１から１０、更に好ましくは炭素数１から６
のイミド基（例えばスクシンイミド基）、炭素数１から
２０、好ましくは炭素数１から１２、更に好ましくは炭
素数１から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から２０、好まし
くは炭素数６から１２、更に好ましくは炭素数６から１
０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、ナフチルチオ）、炭素数２から２０、好ましくは
炭素数２から１２、更に好ましくは炭素数２から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から２０、好ましくは炭素数６から１２、更に
好ましくは炭素数６から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から１
８、好ましくは炭素数１から１０、更に好ましくは炭素
数１から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から１８、好ましく
は炭素数１から１０、更に好ましくは炭素数１から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から１８、好ましくは炭素数３から１０、更に好
ましくは炭素数３から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から２０、好ましくは炭素数６
から１５、更に好ましくは炭素数６から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）、炭素数１から２０、好ましくは
炭素数２から１０、更に好ましくは炭素数４から６の置
換又は無置換のヘテロ環基（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）が挙げられる。また、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良い。

【００１４】置換基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、ハロゲン原子であ
り、更に好ましくはメチル基、トリフルオロメチル基、
フェニル基、メトキシ基、トリフルオロメトキシ基、フ
ッ素原子、塩素原子、臭素原子である。

【００１５】式（１）において、Ａ１およびＡ２は酸性
核を表す。酸性核とは、電子受容性の末端基を意味し、
例えば、 James編、The Theory of the Photographic P
rocess、第4版、マクミラン出版、1977年、１９８〜２
００頁に記載されているものが挙げられる。酸性核を形
成する官能基としては、チオカルボニル基、カルボニル
基、エステル基、アシル基、カルバモイル基、シアノ
基、スルホニル基などが挙げられる。酸性核の具体例と
しては、米国特許３５６７７１９号、同３５７５８６９
号、同３８０４６３４号、同４００２４８０号、同４９
２５７７７号、同５７４７２３６号の各明細書に記載が
ある。酸性核は複素環を形成してもよく、そのような複
素環としては、例えば、２−ピラゾリン−５−オン、ピ
ラゾリジン−３−ジオン、イミダゾリン−５−オン、ヒ
ダントイン、２または４−チオヒダントイン、２−イミ
ノオキサゾリジン−４−オン、２−オキサゾリン−５−
オン、２−チオオキサゾリジン−２，５−ジオン、２−
チオオキサゾリン−２、４−ジオン、イソオキサゾリン
−５−オン、２−チアゾリン−４−オン、チアゾリジン
−２，４−オン、ロダニン、チアゾリジン−２，４−ジ
チオン、イソロダニン、インダン−１，３−ジオン、チ
オフェン−３−オン、チオフェン−３−オン−１、１−
ジオキシド、インドリン−２−オン、インドリン−３−
オン、２−オキソインダゾリニウム、３−オキソインダ
ゾリニウム、５，７−ジオキソ−６，７−ジヒドロ
［３，２−ａ］ピリミジン、シクロヘキサン−１，３−
ジオン、３、４−ジヒドロイソキノリン−４−オン、
１、３−ジオキサン−４、６−ジオン、バルビツール
酸、２−チオバルビツール酸、クロマン−２，４−ジオ
ン、インダゾリン−２−オン、ピリド［１，２−ａ］ピ
リミジン−１，３−ジオン、ピラゾロ［１，５−ｂ］キ
ナゾロン、ピラゾロ［１，５−ａ］ベンゾイミダゾー
ル、ピラゾロピリドン、１，２，３，４−テトラヒドロ
キノリン−２，４−ジオン、３−オキソ−２，３−ジヒ
ドロベンゾ[ｄ]チオフェン−１，１−ジオキサイド、３
−ジシアノメチン−２，３−ジヒドロベンゾ［ｄ］チオ
フェン−１，１−ジオキサイドが挙げられる。Ａ１およ
びＡ２として好ましくは、１，３−ジオン、１，３−ジ
エステルからなる酸性核である。

【００１６】これらの酸性核には前述の置換基Ｖで示し
た置換基または環が、置換しても、縮環していてもよ
い。

【００１７】塩基性核と酸性核の組合せにおいて、好ま
しくは、塩基性核＝４−ピリジン核、キノリン核＋酸性
核＝シクロヘキサン−１，３−ジオン核、バルビツール
酸あるいはインダン−１、３−ジオンの組合せであり、
特に好ましくは、塩基性核＝４−ピリジン核＋酸性核＝
シクロヘキサン−１，３−ジオン核あるいはインダン−
１，３−ジオンの組合せである。

【００１８】式（１）において、Ｌ１およびＬ２は共役
鎖を表す。共役鎖とはπ電子を有し、末端の酸性核およ
び塩基性核とπ共役系を形成するものである。共役鎖と
しては、炭素−炭素２重結合あるいは３重結合が利用さ
れ、置換基を有していても良い。置換基としては前述の
置換基Ｖが挙げられる。さらにＬ１およびＬ２は環を形
成してもよい。環構造としてはたとえば下記に示すもの
が挙げられる。

【００１９】

【化５】

【００２０】また他のメチン基と環を形成してもよく、
もしくは助色団環を形成することもできる。

【００２１】式（１）において、Ｓ１は単結合または連
結基を表し、連結基は炭素原子、窒素原子、硫黄原子、
酸素原子のうち、少なくとも１種を含む原子または原子
団からなる。 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、１，４−シクロヘキシレン）、
炭素数６〜３０のアリーレン基（例えば、ｐ−フェニレ
ン、ｏ−フェニレン、ｍ−フェニレン、１，４−ナフチ
レン、１，３−ナフチレン、４，４’−ビフェニレン、
４，４’−２，２’−ジメチルビフェニレン、４，４’
−２，２’−ジメトキシビフェニレン、４，４’−２，
２’−ジクロロビフェニレン）、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
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、エーテル基、カルボニル基、−NRa−（ここで、R
aは水素原子またはアルキル基、アリール基）、複素環
２価基（たとえば、２，６−ピリジニレン）を１つまた
はそれ以上組み合わせて構成される炭素数１以上６０以
下の連結基が挙げられる。なお、これらの連結基はさら
に置換基により置換されていてもよく、置換基として
は、上記置換基群Ｖが挙げられる。Ｓ１で表される連結
基としては、Ｄ１、Ｄ２、Ａ１およびＡ２で表される塩
基性核ならびに酸性核が直線上に配置されるものが好ま
しく、そのような連結基としては、trans-１，４−シク
ロヘキシレン、trans-trans-４，４’−ビシクロヘキシ
レン、 ｐ−フェニレン、４，４’−ビフェニレン、
４，４’−２，２’−ジメチルビフェニレン、４，４’
−２，２’−ジメトキシビフェニレン、４，４’−２，
２’−ジクロロビフェニレン、エテニレン、エチニレ
ン、さらに下記に示す連結基が挙げられる。

【００２２】

【化６】

【００２３】塩基性核と酸性核とからなる発色団を複数
連結した分子構造を有する化合物は、式（２）で表され
ることがさらに好ましい。

【００２４】

【化７】

【００２５】式（２）において、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３およ
びＸ４は各々ＯまたはＳを表す。Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３およ
びＸ４として好ましくはＯである。

【００２６】式（２）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ
４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７およびＲ８は各々置換基を表す。
置換基としては水素原子および前述の置換基Ｖが挙げら
れる。好ましくは水素原子、ハロゲン原子、アルキル
基、アリール基、アルコキシ基であり、特に好ましくは
水素原子、フッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフル
オロメチル基、フェニル基、トリフルオロメトキシ基で
ある。

【００２７】式（２）において、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１
およびＲ１２は各々アルキルまたはアリール基を表し、
Ｒ９とＲ１０とで、Ｒ１１とＲ１２とで環を形成しても
よい。 Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１およびＲ１２として具体
的には、例えば、炭素原子１から１８、好ましくは１か
ら７、特に好ましくは１から４の無置換アルキル基（例
えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチ
ル、イソブチル、ヘキシル、オクチル、ドデシル、オク
タデシル）、炭素原子１から１８、好ましくは１から
７、特に好ましくは１から４の置換アルキル基｛例えば
置換基として前述のＶが置換したアルキル基が挙げられ
る。好ましくはアラルキル基（例えばベンジル、２−フ
ェニルエチル）、不飽和炭化水素基（例えばアリル
基）、ヒドロキシアルキル基（例えば、２−ヒドロキシ
エチル、３−ヒドロキシプロピル）、カルボキシアルキ
ル基（例えば、２−カルボキシエチル、３−カルボキシ
プロピル、４−カルボキシブチル、カルボキシメチ
ル）、アルコキシアルキル基（例えば、２−メトキシエ
チル、２−（２−メトキシエトキシ）エチル）、アリー
ロキシアルキル基（例えば２−フェノキシエチル、２−
（１−ナフトキシ）エチル）、アルコキシカルボニルア
ルキル基（例えばエトキシカルボニルメチル、２−ベン
ジルオキシカルボニルエチル）、アリーロキシカルボニ
ルアルキル基（例えば３−フェノキシカルボニルプロピ
ル）、アシルオキシアルキル基（例えば２−アセチルオ
キシエチル）、アシルアルキル基（例えば２−アセチル
エチル）、カルバモイルアルキル基（例えば２−モルホ
リノカルボニルエチル）、スルファモイルアルキル基
（例えばＮ，Ｎージメチルカルバモイルメチル）、スル
ホアルキル基（例えば、２−スルホエチル、３−スルホ
プロピル、３−スルホブチル、４−スルホブチル、２−
［３−スルホプロポキシ］エチル、２−ヒドロキシ−３
−スルホプロピル、３−スルホプロポキシエトキシエチ
ル）、スルホアルケニル基、スルファトアルキル基（例
えば、２−スルファトエチル基、３−スルファトプロピ
ル、４−スルファトブチル）、複素環置換アルキル基
（例えば２−（ピロリジン−２−オン−１−イル）エチ
ル、テトラヒドロフルフリル）、アルキルスルホニルカ
ルバモイルメチル基（例えばメタンスルホニルカルバモ
イルメチル基）｝、炭素数６から２０、好ましくは炭素
数６から１０、さらに好ましくは炭素数６から８の無置
換アリール基（例えばフェニル基、１−ナフチル基）、
炭素数６から２０、好ましくは炭素数６から１０、さら
に好ましくは炭素数６から８の置換アリール基（例えば
置換基の例として挙げた前述のＶが置換したアリール基
が挙げられる。具体的にはｐ−メトキシフェニル基、ｐ
−メチルフェニル基、ｐ−クロロフェニル基などが挙げ
られる。）、炭素数１から２０、好ましくは炭素数３か
ら１０、さらに好ましくは炭素数４から８の無置換複素
環基（例えば２−フリル基、２−チエニル基、２−ピリ
ジル基、３−ピラゾリル、３−イソオキサゾリル、３−
イソチアゾリル、２−イミダゾリル、２−オキサゾリ
ル、２−チアゾリル、２−ピリダジル、２−ピリミジ
ル、３−ピラジル、２−（１，３，５−トリアゾリ
ル）、３−（１，２，４−トリアゾリル）、５−テトラ
ゾリル）、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１およびＲ１２として好
ましくは無置換のアルキル基（メチル、エチル、プロピ
ル）、アリール基（フェニル）である。

【００２８】Ｒ９とＲ１０で、またはＲ１１とＲ１２で
環を形成する場合、環員数はいかなる数字であってもよ
いが、５、６または７員の場合が好ましく、５または６
員環が特に好ましい。 Ｒ５とＲ６で環を形成する場合
の構造としては、たとえば、１，２−エチレン、１，３
−プロピレン、１，２−フェニレンなどが挙げられる。
１，３−プロピレンの場合には、さらに２位がアルキ
ル、アリール、複素環基、ハロゲン、アルコキシ、アリ
ーロキシ基で置換されているほうが好ましい。その場
合、好ましい置換基としては、プロピル基、ブチル基、
ペンチル基、シクロヘキシル基、４−ブチルシクロヘキ
シル基、４−ペンチルシクロヘキシル基、フェニル基、
ｐ−ブチルフェニル基、ｐ−ペンチルフェニル基、トリ
フルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基などが挙げ
られる。

【００２９】式（２）において、Ｓ１は、式（１）にお
けるＳ１と同様の定義を有する。

【００３０】塩基性核と酸性核とからなる発色団を複数
連結した分子構造を有する化合物は、式（Ｉ）で表され
ることも好ましい。 （Ｉ）Ａｋ＝Ｌｄ＝Ｂｓ−Ｌｓ−Ｂｓ＝Ｌｄ＝Ａｋ

【００３１】式（Ｉ）において、Ａｋは、ケト型酸性核
である。好ましいケト型酸性核を、式（Ａｋ）で表す。

【００３２】

【化８】

【００３３】式（Ａｋ）において、Ｒ¹ およびＲ² は、
それぞれ独立に、アルキル基またはアリール基である
か、あるいは、Ｒ¹ とＲ² とが結合して、５員環または
６員環を形成する。上記アルキル基の炭素原子数は、１
乃至１２であることが好ましい。アルキル基は、環状構
造を有していてもよい。アリール基は、フェニルである
ことが好ましい。アリール基は、置換基（例、アルキル
基）を有していてもよい。Ｒ¹ とＲ² とが結合して形成
する二価の連結基としては、−ＮＲ³ −、−ＣＨ ₂ −Ｃ
Ｒ⁴ Ｒ⁵ −ＣＨ₂ −または−フェニレン−が好ましい。
Ｒ³ 、Ｒ⁴ およびＲ⁵ は、それぞれ独立に、水素原子、
アルキル基またはアリール基である。上記アルキル基の
炭素原子数は、１乃至１２であることが好ましい。アル
キル基は、環状構造を有していてもよい。アリール基
は、フェニルであることが好ましい。アリール基は、置
換基（例、アルキル基）を有していてもよい。フェニレ
ンは、ｏ−フェニレンであることが好ましい。

【００３４】式（Ａｋ）において、Ｘ¹ は、単結合、酸
素原子、硫黄原子、−ＮＲ⁶ −または−ＣＲ⁷ Ｒ⁸ −で
ある。Ｒ⁶ 、Ｒ⁷ およびＲ⁸ は、それぞれ独立に、水素
原子、アルキル基またはアリール基である。上記アルキ
ル基の炭素原子数は、１乃至１２であることが好まし
い。アルキル基は、環状構造を有していてもよい。アリ
ール基は、フェニルであることが好ましい。アリール基
は、置換基（例、アルキル基）を有していてもよい。

【００３５】式（Ａｋ）において、Ｙ¹ およびＹ² は、
それぞれ独立に、酸素原子または硫黄原子である。以下
に、Ａｋの例を示す。

【００３６】

【化９】

【００３７】

【化１０】

【００３８】

【化１１】

【００３９】式（Ｉ）において、Ｌｄは、二重結合また
は複数の二重結合が共役する連結基である。以下に、Ｌ
ｄの例を示す。

【００４０】

【化１２】

【００４１】式（Ｉ）において、Ｂｓは、塩基性核であ
る。好ましいケト型酸性核を、式（Ｂｓ１）および（Ｂ
ｓ２）で表す。

【００４２】

【化１３】

【００４３】式（Ｂｓ１）および（Ｂｓ２）において、
Ｒ⁹ 、Ｒ¹⁰およびＲ¹¹は、それぞれ独立に、水素原子、
アルキル基またはアリール基である。上記アルキル基の
炭素原子数は、１乃至１２であることが好ましい。アル
キル基は、環状構造を有していてもよい。アリール基
は、フェニルであることが好ましい。式（Ｂｓ１）にお
いて、Ｘ² は、単結合、酸素原子、硫黄原子、−ＮＲ¹²
−または−ＣＲ¹³Ｒ¹⁴−である。Ｒ¹²、Ｒ¹³およびＲ¹⁴
は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基またはアリ
ール基である。上記アルキル基の炭素原子数は、１乃至
１２であることが好ましい。アルキル基は、環状構造を
有していてもよい。アリール基は、フェニルであること
が好ましい。アリール基は、置換基（例、アルキル基）
を有していてもよい。以下に、Ｂｓの例を示す。

【００４４】

【化１４】

【００４５】式（Ｉ）において、Ｌｓは、単結合または
二価の連結基である。二価の連結基は、−アルキレン基
−、−アルケニレン基−、−アルキニレン基−、−アリ
ーレン基−、−二価の複素環基−、−ＣＯ−、−Ｏ−お
よびそれらの組み合わせからなる群より選ばれることが
好ましい。上記アルキレン基の炭素原子数は、１乃至１
２であることが好ましい。上記アルケニレン基およびア
ルキニレン基の炭素原子数は、２乃至１２であることが
好ましい。上記アルキレン基、アルケニレン基およびア
ルキニレン基は、環状構造を有していてもよい。アリー
レン基は、フェニレンであることが好ましい。アリーレ
ン基は、置換基（例、アルキル基）を有していてもよ
い。二価の複素環基は、ピリジレン（例、２，５−ピリ
ジレン）であることが好ましい。以下に、Ｌｓの例を示
す。

【００４６】

【化１５】

【００４７】

【化１６】

【００４８】

【化１７】

【００４９】

【化１８】

【００５０】以下に、塩基性核と酸性核とからなる発色
団を複数連結した分子構造を有する化合物の例を示す。

【００５１】

【化１９】

【００５２】

【化２０】

【００５３】

【化２１】

【００５４】

【化２２】

【００５５】

【化２３】

【００５６】

【化２４】

【００５７】

【化２５】

【００５８】

【化２６】

【００５９】塩基性核と酸性核とからなる発色団を複数
連結した分子構造を有する化合物は以下の文献を参考に
して合成することができる。 １．一般的な塩基性核と酸性核を有する色素 F. M. Harmer著、Heterocyclic Compounds - Cyanine
Dyes and Related Compounds、John Wiley & Sons社−
ニューヨーク、ロンドン、１９６４年刊、 D. M. Sturmer著、Heterocyclic Compouds - Special
Topics in Heterocyclic Chemistry、第１８章、第１
４節、４８２から５１５頁、John Wiley & Sons社−ニ
ューヨーク、ロンドン、１９７７年刊、 Rodd's Chemistry of Carbon Compouds、第２版、ボ
リュームＩＶ、パートＢ、第１５章、３６９から４２２
頁、Elsevier Science Publishing Company Inc.社−ニ
ューヨーク、１９７７年刊 ２．１，３−インダンジオンを酸性核とする色素 J. Ploquinら、Eur. J. Med. Chem. Chim. Ther., Vol.
9, pp.526-533, 1974年 J. Ploquinら、Eur. J. Heterocycle Chem., Vol.17, p
p.997-1008, 1980年

【００６０】発色団と連結基との連結は、パラジウム触
媒を用いたアリールカップリング法（鈴木法、Stille
法、あるいはその類似の方法）、ニッケル触媒を用いた
アリールカップリング法、エステル化反応、アミド化反
応あるいはエーテル化反応を応用できる。

【００６１】液晶素子には、二種類以上の色素を併用し
てもよい。以上述べた色素と、公知の二色性色素とを併
用してもよい。公知の二色性色素については、A. V. Iv
ashchenko著、Dichroic Dyes for Liquid Crystal Disp
lay、CRC社、１９９４年に記載がある。黒色表示のため
には可視域全体の光を吸収することが必要であり、その
ためには、複数の二色性色素を混合することが好まし
い。

【００６２】液晶素子に用いられるホスト液晶は、前述
の二色性色素と共存しうる液晶性化合物を選択して使用
する。ホスト液晶としては、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好ましく用いられる。液
晶化合物の例には、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およびアルケニルシクロヘキシルベ
ンゾニトリルが含まれる。液晶化合物については、日本
学術振興会第１４２委員会編、液晶デバイスハンドブッ
ク、日刊工業新聞社、１９８９年、第１５４〜１９２頁
ならびに第７１５〜７２２頁に記載がある。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。

【００６３】液晶組成物に、ホスト液晶の物性を変化さ
せる目的（例えば，液晶相の温度範囲）で液晶性を示さ
ない化合物を添加してもよい。また、カイラル化合物、
紫外線吸収剤あるいは酸化防止剤を、液晶組成物に添加
することもできる。ＴＮあるいはＳＴＮ用のカイラル剤
については、日本学術振興会第１４２委員会編、液晶デ
バイスハンドブック、日刊工業新聞社、１９８９年、第
１９９〜２０２頁に記載がある。

【００６４】ホスト液晶に対する二色性色素の比率は、
０．１〜１５質量％が好ましく、０．５〜６質量％がさ
らに好ましい。二色性色素は、ホスト液晶中に溶解して
いることが好ましい。二色性色素は、機械的攪拌、加
熱、超音波あるいはその組合せにより、ホスト液晶に溶
解させることができる。液晶素子を１対の電極基板間に
挟持させることにより、液晶セルを構成することができ
る。電極基板としては、ガラス板あるいはプラスチック
基板が一般に用いられる。プラスチック基板の材料の例
には、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂およびエポ
キシ樹脂が含まれる。基板については、日本学術振興会
第１４２委員会編、液晶デバイスハンドブック、日刊工
業新聞社、１９８９年、第２１８〜２３１頁に記載があ
る。基板上に形成される電極層は、透明電極であること
が好ましい。電極層は、一般に酸化金属（例、酸化イン
ジウム、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化スズ）か
ら形成する。透明電極については、日本学術振興会第１
４２委員会編、液晶デバイスハンドブック、日刊工業新
聞社、１９８９年、第２３２〜２３９頁に記載がある。

【００６５】液晶素子は液晶を配向させる目的で、液晶
と接する基板表面に、配向処理を施した層を形成するこ
とが普通である。配向処理としては、４級アンモニウム
塩を塗布し配向させる方法、ポリイミドを塗布しラビン
グ処理により配向する方法、SiOxを斜め方向から蒸着し
て配向する方法、あるいは、光異性化を利用した光照射
による配向方法が採用できる。配向膜については、日本
学術振興会第１４２委員会編、液晶デバイスハンドブッ
ク、日刊工業新聞社、１９８９年、第２４０〜２５６頁
に記載がある。

【００６６】液晶素子は基板同士をスペーサーなどを介
して、１〜５０μｍの間隔を設け、その空間に注入する
ことができる。スペーサーについては、日本学術振興会
第１４２委員会編、液晶デバイスハンドブック、日刊工
業新聞社、１９８９年、第２５７〜２６２頁に記載があ
る。

【００６７】液晶素子は、単純マトリックス駆動方式あ
るいは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。アクテイブマトリックス駆動方式とし
ては、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いる駆動方式が
代表的である。駆動方式については、日本学術振興会第
１４２委員会編、液晶デバイスハンドブック、日刊工業
新聞社、１９８９年、第３８７〜４６０頁に記載があ
る。

【００６８】液晶素子は、様々な方式の液晶デイスプレ
イに応用できる。日本学術振興会第１４２委員会編、液
晶デバイスハンドブック、日刊工業新聞社、１９８９
年、第３０９頁に記載のゲストホスト方式に記載されて
いるホモジニアス配向、ホメオトロピック配向、Wh
ite-Taylor型（相転移）としてフォーカルコニック配
向およびホメオトロピック配向、Super Twisted
Nematic（STN）との組合せ、強誘電性液晶（FLC）と
の組合せ、また、内田龍男監修、反射型カラーLCD総合
技術、シーエムシー社、１９９９年、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、Heilmeier型GHモード、１／４波長板型GHモ
ード、２層型GHモード、相転移型GHモード、高分
子分散液晶（PDLC）型ＧＨモードなどが挙げられる。

【００６９】液晶素子は、積層型ＧＨモード（特開平１
０−６７９９０号、同１０−２３９７０２号、同１０−
１３３２２３号、同１０−３３９８８１号、同１１−５
２４１１号、同１１−６４８８０号、特開２０００−２
２１５３８号の各公報記載）あるいはマイクロカプセル
を利用したＧＨモード（特開平１１−２４０９０号公報
記載）に用いることができる。さらに、液晶素子を、反
射型液晶デイスプレイ（特開平６−２３５９３１号、同
６−２３５９４０号、同６−２６５８５９号、同７−５
６１７４号、同９−１４６１２４号、同９−１９７３８
８号、同１０−２０３４６号、同１０−３１２０７号、
同１０−３１２１６号、同１０−３１２３１号、同１０
−３１２３２号、同１０−３１２３３号、同１０−３１
２３４号、同１０−８２９８６号、同１０−９０６７４
号、同１０−１１１５１３号、同１０−１１１５２３
号、同１０−１２３５０９号、同１０−１２３５１０
号、同１０−２０６８５１号、同１０−２５３９９３
号、同１０−２６８３００号、同１１−１４９２５２
号、特開２０００−２８７４号の各公報記載）に用いる
ことができる。また、液晶素子を、高分子分散液晶型Ｇ
Ｈモード（特開平５−６１０２５号、同５−２６５０５
３号、同６−３６９１号、同６−２３０６１号、同５−
２０３９４０号、同６−２４２４２３号、同６−２８９
３７６号、同８−２７８４９０号、同９−８１３１７４
号の各公報記載）に用いることもできる。

【００７０】

【実施例】［実施例１］ 化合物（２１）の合成

【００７１】

【化２７】

【００７２】窒素雰囲気下、原料（Ｃ−１）０．２０
ｇ、原料（Ｃ−２）２０ｍｇ、酢酸パラジウム５ｍｇ、
トリフェニルホスフィン１５ｍｇおよびフッ化セシウム
７０ｍｇを、ＤＭＦ２ｍｌ中、１００℃のオイルバスに
て４時間加熱攪拌させながら反応させた。反応液を冷却
後、水を反応系に添加し、有機物を塩化メチレンにて抽
出した。硫酸マグネシウムで抽出液を乾燥後、減圧下に
て溶媒を留去し、得られた残渣をシルカゲルクロマトグ
ラフィー（溶離液クロロホルム：メタノール＝９：１）
にて精製し、目的化合物（２１）８０ｍｇを得た。 淡黄白色結晶 融点：２１４〜２１８℃（分解） 吸収極大：４０３ｎｍ（ジメチルスルホキシド） 吸光係数：４．８×１０⁴

【００７３】［実施例２］ 化合物（１０）の合成

【００７４】

【化２８】

【００７５】窒素雰囲気下、原料（Ｃ−３）０．２０
ｇ、原料（Ｃ−２）３０ｍｇ、酢酸パラジウム５ｍｇ、
トリフェニルホスフィン１５ｍｇおよびフッ化セシウム
７０ｍｇを、ＤＭＦ２ｍｌ中、１００℃のオイルバスに
て４時間加熱攪拌させながら反応させた。反応液を冷却
後、水を反応系に添加し、有機物を塩化メチレンにて抽
出した。硫酸マグネシウムで抽出液を乾燥後、減圧下に
て溶媒を留去し、得られた残渣をシルカゲルクロマトグ
ラフィー（溶離液クロロホルム：メタノール＝９：１）
にて精製し、目的化合物（１０）９０ｍｇを得た。 淡黄白色結晶 融点：２８６〜２９０℃ 吸収極大：４１８ｎｍ（ジメチルスルホキシド） 吸光係数：６．０×１０⁴

【００７６】［実施例３］第１表に示す化合物０．５ｍ
ｇを、液晶化合物（ZLI-1132、E. Merck社製）１００ｍ
ｇに溶解し、液晶組成物を調製した。液晶組成物を、液
晶セルに注入し、ホストゲスト液晶素子を作成した。液
晶セル（E.H.C.社製）は、ＩＴＯ透明電極付き基板を有
し、ポリイミド配向膜にラビング処理を行いパラレル配
列させた。基板は、厚さ０．７ｍｍのガラス板で、セル
ギャップは８μｍである。側面は、エポキシ樹脂でシー
ルした。液晶素子に、ラビング方向と平行な偏光および
垂直な偏光を各々照射し、それぞれの吸収スペクトル
（Ａ//およびＡ⊥）を吸光度計（ShimadzuUV3100、島津
製作所（株）製）で測定した。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
に従い求めた。 Ｓ＝（Ａ//−Ａ⊥）／（ Ａ//＋２×Ａ⊥） 結果を第１表に示す。

【００７７】

【表１】 第１表 ──────────────────────────────────── 化合物 極大波長 オーダーパラメーター（Ｓ） ──────────────────────────────────── （２１） ４０４ｎｍ ０．７５ 比較化合物（Ｃ−１） ３９０ｎｍ ０．６９ （１０） ４０７ｎｍ ０．７４ 比較化合物（Ｃ−３） ３９０ｎｍ ０．６５ ──────────────────────────────────── 註：比較化合物（Ｃ−１）および（Ｃ−３）は、実施例
１および２で使用した原料（Ｃ−１）および（Ｃ−３）
と同じ化合物である。

【００７８】［実施例４］化合物（２１）を、フッ素系
液晶化合物（ZLI-4972、E. Merck社製）に溶解した。実
施例３と同様に液晶セルを作製して、オーダーパラメー
ター（Ｓ）を測定したところ、０．７６であった。

【００７９】

【発明の効果】本発明に従う化合物を用いることで、高
いオーダーパラメーターを有する液晶素子が得られる。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塩基性核と酸性核とからなる発色団を複
   数連結した分子構造を有する化合物を含むことを特徴と
   する液晶組成物。
2. 【請求項２】 塩基性核と酸性核とからなる発色団を複
   数連結した分子構造を有する化合物が、式（１）で表さ
   れる請求項１に記載の液晶組成物： （１）Ａ１−Ｌ１−Ｄ１−Ｓ１−Ｄ２−Ｌ２−Ａ２ ［式中、Ｄ１およびＤ２は塩基性核、Ｌ１およびＬ２は
   共役鎖、Ａ１およびＡ２は酸性核を、Ｓ１は単結合また
   は連結基を表す］。
3. 【請求項３】 式（１）において、Ｄ１およびＤ２が各
   々４−ピリジン核である請求項２に記載の液晶組成物。
4. 【請求項４】 式（１）で表される化合物が式（２）で
   表される請求項２に記載の液晶組成物： 【化１】 ［式中、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３およびＸ４は各々ＯまたはＳ
   を表す。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７お
   よびＲ８は各々置換基を表す。Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１お
   よびＲ１２は各々アルキルまたはアリール基を表し、Ｒ
   ９とＲ１０とで、またはＲ１１とＲ１２とで環を形成し
   てもよい。Ｓ１は単結合または連結基を表す］。
5. 【請求項５】 式（２）で表される化合物： 【化２】 ［式中、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３およびＸ４は各々ＯまたはＳ
   を表す。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７お
   よびＲ８は各々置換基を表す。Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１お
   よびＲ１２は各々アルキルまたはアリール基を表し、Ｒ
   ９とＲ１０とで、またはＲ１１とＲ１２とで環を形成し
   てもよい。Ｓ１は単結合または連結基を表す］。
6. 【請求項６】 塩基性核と酸性核とからなる発色団を複
   数連結した分子構造を有する化合物を含む液晶組成物を
   有することを特徴とする液晶素子。
7. 【請求項７】 式（１）で表される化合物と液晶とを含
   む液晶素子： （１）Ａ１−Ｌ１−Ｄ１−Ｓ１−Ｄ２−Ｌ２−Ａ２ ［式中、Ｄ１およびＤ２は塩基性核、Ｌ１およびＬ２は
   共役鎖、Ａ１およびＡ２は酸性核を、Ｓ１は単結合また
   は連結基を表す］。
8. 【請求項８】 式（２）で表される化合物と液晶とを含
   む液晶素子： 【化３】 ［式中、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３およびＸ４は各々ＯまたはＳ
   を表す。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７お
   よびＲ８は各々置換基を表す。Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１お
   よびＲ１２は各々アルキルまたはアリール基を表し、Ｒ
   ９とＲ１０とで、またはＲ１１とＲ１２とで環を形成し
   てもよい。Ｓ１は単結合または連結基を表す］。