JP2003113378A

JP2003113378A - 液晶組成物および液晶素子

Info

Publication number: JP2003113378A
Application number: JP2001306024A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kato; 隆志加藤; Hisashi Okamura; 寿岡村
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2001-10-02
Filing date: 2001-10-02
Publication date: 2003-04-18

Abstract

(57)【要約】【課題】高い負のオーダーパラメーターを示す液晶組
成物および液晶素子を提供する。【解決手段】下記一般式（１）で表される化合物を含
有する液晶組成物およびこれを用いた液晶素子である。
式中、Ｒ¹〜Ｒ⁸は各々水素原子または置換基を表すが、
Ｒ¹、Ｒ⁴、Ｒ⁵およびＲ⁸の少なくとも１つは、−｛（Ｂ
¹）_p−（Ｑ¹）_q−（Ｂ²）_r｝_n−Ｃ¹で表される置換基を
表す。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、アシル基、アルコキシカルボニル
基またはアシルオキシ基を表す。ｐは１〜５のいずれか
の整数を表し、ｑおよびｒは各々０〜５までのいずれか
の整数を表し、ｎは１〜３のいずれかの整数を表すが、
（ｐ＋ｒ）×ｎは１〜１０である。一般式（１）【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ディスプレ
イ、特にゲストホスト方式の液晶ディスプレイに好まし
く用いられる液晶組成物、ならびにこれらを利用した液
晶素子の技術分野に属する。

【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、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）。例えば、ゲストホスト方式の液晶素子では、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。ここで、ゲストホスト方
式については、例えば、「ＨａｎｄｂｏｏｋｏｆＬ
ｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌｓ」（Ｂ．Ｂａｈａｄｕ
ｒ著、Ｄ．Ｄｅｍｕｓ，Ｊ．Ｇｏｏｄｂｙ，
Ｇ．Ｗ．Ｇｒａｙ，Ｈ．Ｗ．Ｓｐｉｅｓｓ，
Ｖ．Ｖｉｌｌ編、Ｖｏｌ．２Ａ，Ｗｉｌｅｙ−Ｖ
ＣＨ社、１９９８年）の第３．４章、第２５７〜３０２
頁に詳細な記載がある。また、液晶素子に利用される２
色性色素に関しては、「ＤｉｃｈｒｏｉｃＤｙｅｓ
ｆｏｒＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａ
ｙ」（Ａ．Ｖ．Ｉｖａｓｈｃｈｅｎｋｏ著、ＣＲＣ
社、１９９４年）に詳細な記載がある。

【０００３】ところで、液晶素子に用いられる２色性色
素には、適切な吸収特性、高いオーダーパラメーター、
ホスト液晶に対する高い溶解性および耐久性などの性能
が要求される。ここで、オーダーパラメーターＳは、熱
的に揺らぎを受ける分子の分子長軸が、ダイレクターに
対して時間平均でずれ角θ傾いているとき、Ｓ＝（３ｃ
ｏｓ²θ−１）／２で定義される。Ｓ＝０．０の場
合、分子は全く秩序がない状態であることを示し、Ｓ＝
１．０の場合、分子は分子長軸がダイレクターの方向に
一致して配列している状態にあることを示す。一方、θ
＝９０°の場合にはＳ＝−０．５となり、これはホスト
液晶のダイレクターに対して２色性色素の吸収の遷移モ
ーメントの方向が完全に直交していることを意味する。
特に、この負の値を示す２色性色素は、ゲストホスト方
式液晶デイスプレイを構成する際に、正の値を示す２色
性色素とは逆の吸収特性を示すことから、従来から検討
がなされている。しかしながら、従来の負のオーダーパ
ラメーターを与える２色性色素は、十分に負に大きなオ
ーダーパラメーター値を与えるものは少なく、その結
果、ゲストホスト方式の液晶表示素子における表示コン
トラストの低下を招いていた。よって、−０．５に近い
負の値を示す２色性色素の開発が望まれていた。従来の
負のオーダーパラメーターを与える２色性色素に関して
は、「ＤｉｃｈｒｏｉｃＤｙｅｓｆｏｒＬｉｑｕ
ｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ」（Ａ．Ｖ．
Ｉｖａｓｈｃｈｅｎｋｏ著、ＣＲＣ社、１９９４年）
に詳細な記載がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記諸問題に
鑑みなされたものであって、高い負のオーダーパラメー
ターを持ち、表示素子に利用した場合に、表示のコント
ラストを向上することができる液晶組成物および液晶素
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下記一般式（１）で表される
アントラキノン化合物を含有することを特徴とする。

【０００６】一般式（１）

【化２】

【０００７】式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ
⁷およびＲ⁸は各々水素原子または置換基を表すが、
Ｒ¹、Ｒ⁴、Ｒ⁵およびＲ⁸の少なくとも１つは、−｛（Ｂ
¹）_p−（Ｑ¹）_q−（Ｂ²）_r｝_n−Ｃ¹で表される置換基を
表す。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、アシル基、アルコキシカルボニル基
またはアシルオキシ基を表す。ｐは１〜５のいずれかの
整数を表し、ｑおよびｒは各々０〜５までのいずれかの
整数を表し、ｎは１〜３のいずれかの整数を表すが、
（ｐ＋ｒ）×ｎは１〜１０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。

【０００８】本発明の好ましい態様として、前記一般式
（１）中、ｐ＝２、ｑ＝０、ｒ＝１、ｎ＝１であり、且
つＢ¹は２価のアリール基、Ｂ²は環状脂肪族炭化水素基
およびＣ¹はアルキル基を各々表すことを特徴とする上
記液晶組成物が提供される。また、前記課題を解決する
ため、本発明の液晶素子は、本発明の液晶組成物を含有
する液晶層を有することを特徴とする。

【０００９】

【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「〜」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。まず、前記一般式（１）で表されるアントラ
キノン化合物について詳細に説明する。

【００１０】一般式（１）

【化３】

【００１１】前記一般式（１）において、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ
³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷およびＲ⁸は各々水素原子または
置換基を表す。Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷お
よびＲ⁸がそれぞれ表す置換基としてはいかなるもので
あってもよいが、以下に述べる置換基群Ｖから選ばれる
置換基が挙げられる。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基、エチ
ルカルバモイル基、モルホリノカルバモイル基）；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
ァモイル基、エチルスルファモイル基、ピペリジノスル
ファモイル基）；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（例えばメトキシ基、エトキシ基、２−メトキ
シエトキシ基、２−フェニルエトキシ基）；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（例えばフェノキシ基、
ｐ−メチルフェノキシ基、ｐ−クロロフェノキシ基、ナ
フトキシ基）；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
アセチル基、ベンゾイル基、トリクロロアセチル基）；
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
オキシ基、ベンゾイルオキシ基）；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のスルホニル基（例えばメタンスルホニル
基、エタンスルホニル基、ベンゼンスルホニル基）；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のスルフィニル基（例えばメタンスル
フィニル基、エタンスルフィニル基、ベンゼンスルフィ
ニル基）；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１
０、更に好ましくは炭素数１〜８のスルホニルアミノ基
（例えばメタンスルホニルアミノ基、エタンスルホニル
アミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基）；

【００１２】炭素数０〜２０、好ましくは炭素数０〜１
２、更に好ましくは炭素数０〜８の置換もしくは無置換
のアミノ基（例えば、無置換のアミノ基、メチルアミノ
基、ジメチルアミノ基、ベンジルアミノ基、アニリノ
基、ジフェニルアミノ基）；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基、トリエ
チルアンモニウム基）；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１〜１
５、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（例えばメチルチオ基、エチルチオ基、プロピ
ルチオ基）；炭素数６〜８０、好ましくは炭素数６〜４
０、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基、ｐ−メチルフェニルチオ基、
ｐ−クロロフェニルチオ基、２−ピリジルチオ基、１−
ナフチルチオ基、２−ナフチルチオ基、４−プロピルシ
クロヘキシル−４’−ビフェニルチオ基、４−ブチルシ
クロヘキシル−４’−ビフェニルチオ基、４−ペンチル
シクロヘキシル−４’−ビフェニルチオ基、４−プロピ
ルフェニル−２−エチニル−４’−ビフェニルチオ
基）；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−ピリジルチオ基、３−ピリジルチオ基、４
−ピリジルチオ基、２−キノリルチオ基、２−フリルチ
オ基、２−ピロリルチオ基）；

【００１３】炭素数２〜２０、好ましくは炭素数２〜１
２、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基、エトキシカルボニ
ル基、２−ベンジルオキシカルボニル基）；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
キシカルボニル基）；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の無置換のア
ルキル基（例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブ
チル基）；炭素数１〜１８、好ましくは炭素数１〜１
０、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基、トリフルオロメチル基、ベン
ジル基、カルボキシエチル基、エトキシカルボニルメチ
ル基、アセチルアミノメチル基、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の置換もしくは無置換のア
リール基（例えばフェニル基、ナフチル基、ｐ−カルボ
キシフェニル基、ｐ−ニトロフェニル基、３，５−ジク
ロロフェニル基、ｐ−シアノフェニル基、ｍ−フルオロ
フェニル基、ｐ−トリル基、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の置換もしく
は無置換のヘテロ環基（例えばピリジル基、５−メチル
ピリジル基、チエニル基、フリル基、モルホリノ基、テ
トラヒドロフルフリル基）；が挙げられる。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置
換基群Ｖから選ばれるいずれかの置換基が置換していて
もよい。

【００１４】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、無置換アミノ基、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、無置換アミノ基、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る。

【００１５】Ｒ¹〜Ｒ⁸は各々独立して、水素原子、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、アルキルチオ基またはアリールチオ基を表すのが
好ましく、水素原子、アミノ基、置換アミノ基、ヒドロ
キシ基、アリールチオ基またはアリール基を表すのがよ
り好ましい。

【００１６】前記一般式（１）中、Ｒ¹、Ｒ⁴、Ｒ⁵また
はＲ⁸の少なくとも１つは、−｛（Ｂ ¹）_p−（Ｑ¹）_q−
（Ｂ²）_r｝_n−Ｃ¹で表される置換基を表す。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。前記２価のアリール基と
しては、炭素数２〜２０のアリール基が好ましい。具体
的には、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環の
２価基が好ましい。特に好ましくは、ベンゼン環、置換
ベンゼン環からなる２価基であり、さらに好ましくは
１、４−フェニレン基である。Ｂ¹およびＢ²が各々表す
２価のヘテロアリール基としては、炭素数１〜２０のヘ
テロアリール基が好ましい。具体的には、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、トリアゾール環、およびこ
れらが縮環して形成される縮環の２価のヘテロアリール
基が好ましい。Ｂ¹およびＢ²が各々表す２価の環状脂肪
族炭化水素基の好ましい具体例としては、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。

【００１７】Ｑ¹は２価の連結基を表す。好ましくは、
炭素原子、窒素原子、硫黄原子および酸素原子から選ば
れる原子から構成される原子団からなる２価の連結基を
表す。前記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、メチレン基、エチレン基、プロピ
レン基、ブチレン基、ペンチレン基、シクロヘキシル−
１，４−ジイル基）、炭素数２〜２０のアルケニレン基
（例えば、エテニレン基）、炭素数２〜２０のアルキニ
レン基（例えば、エチニレン基）、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）、またはこれらを２以上組合せて構
成される炭素数０〜６０の２価の連結基が挙げられる。
Ｑ ¹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、またはこれらの組合せからなる２価
の連結基を表すのが好ましい。

【００１８】Ｃ¹はアルキル基、シクロアルキル基、ア
ルコキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基または
アシルオキシ基を表す。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
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ｔ−ブチ
ル基、ｉ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ペンチル基、ｔ−
ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、シ
クロヘキシル基、４−メチルシクロヘキシル基、４−エ
チルシクロヘキシル基、４−プロピルシクロヘキシル
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、ヒドロキシメチル基、トリフルオロメチル
基、ベンジル基）；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
（例えばメトキシ基、エトキシ基、２−メトキシエトキ
シ基、２−フェニルエトキシ基）；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（例えばアセチル基、ピバロイル基、ホルミ
ル基）；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
アセチルオキシ基、ベンゾイルオキシ基）；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
ルボニル基、エトキシカルボニル基、２−ベンジルオキ
シカルボニル基）；が挙げられる。Ｃ¹として特に好ま
しくはアルキル基また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、ヘキシル基またはトリフルオロメトキシ基である。

【００１９】ｐは１〜５のいずれかの整数を表し、ｐお
よびｒは各々０〜５のいずれかの整数を表し、ｎは１〜
３のいずれかの整数を表すが、（ｐ＋ｒ）×ｎは１〜１
０を満足する。なお、ｐ、ｑ、ｒおよびｎがそれぞれ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＝１、ｒ＝１、ｎ＝１（５）ｐ＝１、ｑ＝１、ｒ＝２、ｎ＝１（６）ｐ＝３、ｑ＝１、ｒ＝１、ｎ＝１（７）ｐ＝１、ｑ＝１、ｒ＝３、ｎ＝１（８）ｐ＝２、ｑ＝１、ｒ＝２、ｎ＝１（９）ｐ＝１、ｑ＝１、ｒ＝１、ｎ＝３（１０）ｐ＝２、ｑ＝１、ｒ＝３、ｎ＝１（１１）ｐ＝２、ｑ＝１、ｒ＝２、ｎ＝２（１２）ｐ＝１、ｑ＝１、ｒ＝２、ｎ＝２（１３）ｐ＝２、ｑ＝１、ｒ＝１、ｎ＝２

【００２０】特に好ましくは、（１）ｐ＝３、ｑ＝
０、ｒ＝０、ｎ＝１；（２）ｐ＝２、ｑ＝０、ｒ＝
０、ｎ＝１；（４）ｐ＝２、ｑ＝１、ｒ＝１、ｎ＝
１；の組合せである。

【００２１】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、２００
０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。

【００２２】−｛（Ｂ¹）_p−（Ｑ¹）_q−（Ｂ²）_r｝_n−
Ｃ¹の好ましい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）。

【００２３】

【化４】

【００２４】

【化５】

【００２５】

【化６】

【００２６】

【化７】

【００２７】

【化８】

【００２８】前記一般式（１）における−｛（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、好ましくは１〜４、より好
ましくは１〜２である。

【００２９】本発明の化合物の吸収波長は、主にアント
ラキノン骨格上の置換基の種類と個数に依存する。吸収
波長に大きな影響を与える置換基としては、ＯＨ、Ｓ
Ｈ、ＮＨ₂、ＳＲ、ＮＨＲ（ここでＲはアリール基、ア
ルキル基またはヘテロアリール基を表す）である。代表
的な構造としては、イエロー色素としてＳＲを２個有す
るもの、ＯＨを２個有するもの；マゼンタ色素としてＳ
Ｒを４個有するもの；シアン色素として、ＮＨ₂を２個
有するもの、ＮＨＲを２個有するもの、ＮＨＲとＳＲと
を併せて４個有するもの；が挙げられる。

【００３０】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。なお、以下
の具体例において「Ｐｈ」はフェニル基を表す。

【００３１】

【化９】

【００３２】

【化１０】

【００３３】前記一般式（１）で表される化合物は、
「ＤｉｃｈｒｏｉｃＤｙｅｓｆｏｒＬｉｑｕｉｄ
ＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ」（Ａ．Ｖ．Ｉ
ｖａｓｈｃｈｅｎｋｏ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。

【００３４】本発明の液晶組成物は、前記一般式（１）
で表されるアントラキノン化合物（以下、単に「アント
ラキノン化合物」という場合がある）の少なくとも１種
を含有することを特徴とする。前記アントラキノン化合
物はホスト液晶に対する溶解度が高く、かつ液晶組成物
のオーダーパラメーターの向上に寄与する。特に、ＴＦ
Ｔ駆動に適しているフッ素系ホスト液晶に対する溶解度
が高い特徴を有している。また、ゲストホスト型液晶表
示素子の２色性色素とし機能させた場合に、表示コント
ラストの向上に寄与する。

【００３５】本発明の液晶組成物において前記アントラ
キノン化合物は、１種を単独で使用してもよいが、複数
種を混合して用いてもよい。複数種の色素を混合する場
合には、前記アントラキノン化合物を２種以上混合して
用いてもよいし、前記アントラキノン化合物と公知の２
色性色素を混合して用いてもよい。併用可能な２色性色
素としては、例えば、「ＤｉｃｈｒｏｉｃＤｙｅｓ
ｆｏｒＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａ
ｙ」（Ａ．Ｖ．Ｉｖａｓｈｃｈｅｎｋｏ著、ＣＲＣ
社、１９９４年）に記載のものを用いることができる。
例えば本発明の液晶組成物を、黒色表示のために用いる
場合には、可視域全体の光を吸収することが必要であ
り、複数の２色性色素を混合して用いるのが好ましい。

【００３６】本発明の液晶組成物に使用可能なホスト液
晶は、前記アントラキノン化合物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。

【００３７】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１
９９〜２０２頁に記載のＴＮ、ＳＴＮ用カイラル剤が挙
げられる。

【００３８】本発明の液晶組成物において、ホスト液晶
および前記一般式（１）で表される化合物の含有量につ
いては制限はないが、前記一般式（１）で表される化合
物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
ことが特に好ましい。

【００３９】本発明の液晶組成物は、ホスト液晶へ前記
アントラキノン化合物を溶解することによって調製する
ことができる。溶解は、機械的攪拌、加熱、超音波、あ
るいはその組合せなどを利用して行うことができる。

【００４０】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１４
２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（ＩＴ
Ｏ）、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。

【００４１】前記基板が液晶層と接する表面には、配向
処理を施した層（配向膜）を形成することが好ましい。
前記配向処理としては、例えば、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、さらには、光異性化を利用した光照射
による配向方法などが挙げられる。配向膜については、
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２４０〜２５６頁に記載のものが用いられる。

【００４２】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の間隔で対向
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。

【００４３】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。

【００４４】本発明の液晶素子は、液晶ディスプレイに
利用することができる。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、１９
８９年）の第３０９頁に記載のゲストホスト方式に記載
されているホモジニアス配向、ホメオトロピック配
向、Ｗｈｉｔｅ−Ｔａｙｌｏｒ型（相転移型）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、ＳｕｐｅｒＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ
（ＳＴＮ）方式との組合せ、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１５〜１
６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（ＰＤＬ
Ｃ）型ＧＨモードなどが挙げられる。

【００４５】さらに、本発明の液晶素子は特開平１０−
６７９９０号、同１０−２３９７０２号、同１０−１３
３２２６号、同１０−３３９８８１号、同１１−５２４
１１号、同１１−６４８８０号、特開２０００−２２１
５３８号などの各公報に記載されている積層型ＧＨモー
ド、特開平１１−２４０９０号公報などに記載されてい
るマイクロカプセルを利用したＧＨモードの液晶ディス
プレイに用いることができる。さらに、特開平６−２３
５９３１号、同６−２３５９４０号、同６−２６５８５
９号、同７−５６１７４号、同９−１４６１２４号、同
９−１９７３８８号、同１０−２３３４６号、同１０−
３１２０７号、同１０−３１２１６号、同１０−３１２
３１号、同１０−３１２３２号、同１０−３１２３３
号、同１０−３１２３４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１０−２
５３９９３号、同１０−２６８３００号、同１１−１４
９２５２号、特開２０００−２８７４号などの各公報に
記載されている反射型液晶ディスプレイに用いることが
できる。また、特開平５−６１０２５号、同５−２６５
０５３号、同６−３６９１号、同６−２３０６１号、同
５−２０３９４０号、同６−２４２４２３号、同６−２
８９３７６号、同８−２７８４９０号、同９−８１３１
７４号などの各公報に記載されている高分子分散液晶型
ＧＨモードに用いることができる。

【００４６】その他、本発明の液晶素子は、空間変調素
子、光または熱書き込み型液晶ディスプレイなどにも適
用することができる。

【００４７】

【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。

【００４８】［実施例１］（１）液晶組成物の調製下
記表１に示す化合物（本発明の化合物および公知の比較
化合物）の各々１ｍｇを、市販のフッ素系液晶（商品名
「ＺＬＩ−５０８１」、Ｅ．Ｍｅｒｃｋ社製）１０
０ｍｇと混合し、８０℃に加熱撹拌した。室温まで冷却
して液晶素子作製に用いる液晶組成物として使用した。

【００４９】（２）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。

【００５０】（３）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
び垂直な偏光を各々照射し、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、λｍａｘ（ｎｍ）とともに下記表１に
示す。式１Ｓ＝（Ａ‖−Ａ⊥）／（Ａ‖＋２・Ａ
⊥）

【００５１】

【表１】

【００５２】

【化１１】

【００５３】表１に示す結果より、本発明の化合物は、
公知の化合物１と比較して、オーダーパラメーターがよ
り大きな負の値を示していることがわかった。すなわ
ち、本発明の化合物は、より大きな負のオーダーパラメ
ーターを示すことがわかった。

【００５４】

【発明の効果】本発明によれば、高い負のオーダーパラ
メーターを持ち、表示素子に利用した場合に、表示のコ
ントラストを向上することができる液晶組成物および液
晶素子を提供することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０９Ｂ 1/22 Ｃ０９Ｂ 1/22 1/514 1/514 1/60 1/60 Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００ 1/137 1/137 Ｆターム(参考） 2H088 JA06 MA02 4H056 AA01 AB05 AC01 AD04B AD09B AD24B AD28B

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式（１）で表されるアントラキ
ノン化合物を含むことを特徴とする液晶組成物。一般式（１）【化１】（式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷およびＲ⁸
は各々水素原子または置換基を表すが、Ｒ¹、Ｒ⁴、Ｒ⁵
およびＲ⁸の少なくとも１つは、−｛（Ｂ¹）_p−（Ｑ¹）
_q−（Ｂ²）_r｝_n−Ｃ¹で表される置換基を表す。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、アシル基、アルコキシカルボニル基またはアシル
オキシ基を表す。ｐは１〜５のいずれかの整数を表し、
ｑおよびｒは各々０〜５までのいずれかの整数を表し、
ｎは１〜３のいずれかの整数を表すが、（ｐ＋ｒ）×ｎ
は１〜１０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２】前記一般式（１）中、ｐ＝２、ｑ＝０、
ｒ＝１、ｎ＝１であり、且つＢ¹は２価のアリール基、
Ｂ²は環状脂肪族炭化水素基およびＣ¹はアルキル基を各
々表すことを特徴とする請求項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
含有する液晶層を有することを特徴とする液晶素子。