JP2003113379A - 液晶組成物および液晶素子 - Google Patents

液晶組成物および液晶素子

Info

Publication number
JP2003113379A
JP2003113379A JP2001306025A JP2001306025A JP2003113379A JP 2003113379 A JP2003113379 A JP 2003113379A JP 2001306025 A JP2001306025 A JP 2001306025A JP 2001306025 A JP2001306025 A JP 2001306025A JP 2003113379 A JP2003113379 A JP 2003113379A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
liquid crystal
carbon atoms
general formula
dye
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001306025A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Kato
隆志 加藤
Hisashi Okamura
寿 岡村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP2001306025A priority Critical patent/JP2003113379A/ja
Publication of JP2003113379A publication Critical patent/JP2003113379A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い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)で表される置換基を1
つ以上有するとともに、2つ以上の発色団が共有結合に
て連結された構造を有する連結化合物を含有することを
特徴とする液晶組成物およびそれを用いた液晶素子であ
る。式中、HetはNR−、硫黄原子または酸素原子を
表し、Rは水素原子等を表す。B1およびB2は各々して
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
ルキル基等を表す。mは0または1を表し、p、q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2〜10
である。 一般式(1) −(Het)m−{(B1p−(Q1q−(B2rn
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、「Handbook of L
iquid Crystals」(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、「Dichroic Dyes
for Liquid Crystal Displa
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。従来の2
色性色素は、十分に高いオーダーパラメーターを与える
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。従
来から複数の発色団を共有結合で連結することにより、
その機能を向上させる試みがなされているが、未だ、該
化合物が与えるオーダーパラメーターは極めて低いもの
であった。アントラキノン発色団を共有結合で連結した
例としては、EP116,218号(1984年)、ア
ゾ発色団を共有結合で連結した例としては、EP80,
153号(1984年)が挙げられる。このような状況
下、複数の発色団を共有結合で連結した化合物の二色性
色素としての性能の向上が望まれていた。
【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2色比および高いオー
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
る置換基を1つ以上有するとともに、2つ以上の発色団
が共有結合にて連結された構造を有する連結化合物を含
有することを特徴とする。 一般式(1) −(Het)m−{(B1p−(Q1q−(B2rn
1 式中、HetはNR−、硫黄原子または酸素原子を表
し、Rは水素原子、アルキル基、アリール基またはヘテ
ロアリール基を表す。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。mは0また
は1を表し、p、q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2〜10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{(B1p−(Q1q−(B2r}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として、前記連結化
合物が、下記一般式(2)で表されることを特徴とする
上記液晶組成物が提供される。 一般式(2) (Dye1)−L1−(Dye2)−(Het)m−{(B
1p−(Q1q−(B 2rn−C1 式中、Dye1およびDye2は各々独立して発色団を表
し、L1は連結基または単結合を表す。Het、B1、B
2、Q1、C1、m、p、q、rおよびnは、前記一般式
(1)中の各々と同定義である。
【0007】本発明のより好ましい態様として、前記一
般式(2)中、Dye1およびDye2は各々独立してア
ントラキノン発色団を表すことを特徴とする上記液晶組
成物;前記一般式(2)中、Dye1およびDye2は各
々独立してアントラキノン発色団を表し、Hetは硫黄
原子を表し、B1はアリール基を表し、B2はシクロヘキ
サン−1,4−ジイル基を表し、m=1、p=2、q=
0、r=1且つn=1であることを特徴とする上記液晶
組成物;および前記連結化合物が下記一般式(3)で表
されることを特徴とする上記液晶組成物;が提供され
る。
【0008】一般式(3)
【化2】
【0009】式中、R1、R2、R3、R4およびR5は各
々独立して水素原子または置換基を表し、L1は連結基
または単結合を表す。Het、B1、B2、Q1、C1
p、q、rおよびnは前記一般式(1)中の各々と同定
義である。
【0010】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。
【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「〜」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、本発明の液晶組成物に用いられる連結
化合物について説明する。本発明に用いられる連結化合
物は、2つ以上の発色団を共有結合により連結させた構
造を有する。前記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などの発色団が挙げられ、具
体的には、「Dichroic Dyes for L
iquid Crystal Display」(
A.V. Ivashchenko著、CRC社、19
94年)に記載されているものが挙げられる。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の発
色団である。
【0012】前記アゾ色素発色団としては、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ずれの発色団であっても
よいが、好ましくはモノアゾ色素、ビスアゾ色素、トリ
スアゾ色素の発色団である。アゾ色素発色団は、一般的
には環構造を含むが、該環構造としては、炭素芳香環
(ベンゼン環、ナフタレン環など)、および複素環(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)
が挙げられる。
【0013】前記アントラキノン色素発色団としては、
置換基として酸素原子、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
ルアミノ基を含むものが好ましい。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。
【0014】前記連結化合物は、下記一般式(1)で表
される置換基を少なくとも1つ有する。 一般式(1) −(Het)m−{(B1p−(Q1q−(B2rn
1 前記一般式(1)において、HetはNR−、硫黄原子
または酸素原子を表し、Rは水素原子、アルキル基、ア
リール基またはヘテロアリール基を表す。Rとしては、
例えば、炭素原子1〜18、好ましくは1〜7、特に好
ましくは1〜4の無置換アルキル基(例えば、メチル
基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル
基、イソブチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル
基、オクタデシル基);炭素原子1〜18、好ましくは
1〜7、特に好ましくは1〜4の置換アルキル基(例え
ば置換基として後述の置換基Vから選ばれる置換基で置
換されたアルキル基が挙げられる。具体的には、ベンジ
ル基、メトキシエチル基、2−クロロエチル基など);
炭素数6〜20、好ましくは炭素数6〜10、さらに好
ましくは炭素数6〜8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6〜20、好ましく
は炭素数6〜10、さらに好ましくは炭素数6〜8の置
換アリール基(例えば置換基として後述の置換基Vから
選ばれる置換基で置換され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);炭素数1〜20、
好ましくは炭素数3〜10、さらに好ましくは炭素数4
〜8の無置換ヘテロアリール基(例えば2−フリル基、
2−チエニル基、2−ピリジル基、3−ピラゾリル基、
3−イソオキサゾリル基、3−イソチアゾリル基、2−
イミダゾリル基、2−オキサゾリル基、2−チアゾリル
基、2−ピリダジル基、2−ピリミジル基、3−ピラジ
ル基、2−(1,3,5−トリアゾリル)基、3−
(1,2,4−トリアゾリル)基、5−テトラゾリル
基);炭素数1〜20、好ましくは炭素数3〜10、さ
らに好ましくは炭素数4〜8の置換ヘテロアリール基
(例えば置換基として後述の置換基Vから選ばれる置換
基で置換された複素環基が挙げられる。具体的には5−
メチル−2−チエニル基、4−メトキシ−2−ピリジル
基など);が挙げられる。Rとして好ましくは、水素原
子、無置換アルキル基、無置換アリール基であり、特に
好ましくは水素原子である。
【0015】前記一般式(1)において、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
ゼン環の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。
【0016】前記一般式(1)において、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、ピペラジンー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0〜6
0の2価の連結基が挙げられる。Q1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
びそれらを組合せからなる2価の連結基を表すのが好ま
しい。
【0017】前記一般式(1)において、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。
【0018】前記一般式(1)において、mは0または
1を表し、好ましくは1である。p、q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2〜10を満足す
る。なお、p、q、rおよびnが各々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。
pは、好ましくは1〜4のいずれかの整数を表し、さら
に好ましくは2または3であり、特に好ましくは2であ
る。qは好ましくは0、1または2であり、特に好まし
くは0である。rは好ましくは1〜4のいずれかの整数
を表し、さらに好ましくは1である。nは好ましくは1
または2であり、特に好ましくは1である。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=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=0、q=1、r=3、n=1 (11) p=0、q=1、r=2、n=2 (12) p=1、q=1、r=2、n=2 (13) p=2、q=1、r=1、n=2
【0019】特に好ましくは、(1) p=3、q=
0、r=0、n=1;(2) p=4、q=0、r=
0、n=1;(4) p=2、q=0、r=1、n=
1;の組合せである。
【0020】なお、−{(B1p−(Q1q
(B2rn−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、さらに好ま
しくは、ネマチック液晶、スメクチック液晶であり、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。
【0021】−{(B1p−(Q1q−(B2rn
1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)。
【0022】
【化3】
【0023】
【化4】
【0024】
【化5】
【0025】
【化6】
【0026】
【化7】
【0027】−(Het)m−{(B1p−(Q1q
(B2rn−C1として、最も好ましい組合わせは、H
etが硫黄原子、B1がアリール基およびB2がシクロヘ
キサン−1,4−ジイル基をそれぞれ表し、m=1、p
=2、q=0、r=1且つn=1の場合である。
【0028】前記連結化合物の好ましい例としては、下
記一般式(2)で表される化合物が挙げられる。 一般式(2) (Dye1)−L1−(Dye2)−(Het)m−{(B
1p−(Q1q−(B 2rn−C1 前記一般式(2)において、Dye1およびDye2は各
々独立して発色団を表し、L1は2価の連結基または単
結合を表す。Het、B1、B2、Q1、C1、m、p、
q、rおよびnについては、前記一般式(1)中の各々
と同定義であり、好ましい範囲も同様である。
【0029】前記一般式(2)において、Dye1およ
びDye2としては、前述の発色団の説明において例示
したものが挙げられるが、好ましくはアントラキノン色
素発色団またはアゾ色素発色団であり、特に好ましくは
アントラキノン色素発色団である。
【0030】該発色団は置換基を有していてもよく、そ
の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);
【0031】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);
【0032】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。
【0033】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。
【0034】前記一般式(2)において、L1は2価の
連結基または単結合を表す。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)、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)、炭素数6〜40の
アリーレン基(例えば、1,4−フェニレン基、1,3
−フェニレン基、1,2−フェニレン基、1,4−ナフ
チレン基、4,4’−ビフェニレン基)、炭素数1〜3
0のヘテロアリーレン基(例えば、ピリジン−2,4−
ジイル基、チオフェン−2,4−ジイル基、フラン−
2,4−ジイル基)、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。さらに、以下に示す2価の連
結基が挙げられる。
【0035】
【化8】
【0036】
【化9】
【0037】L1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、アリーレン基、ヘテロ
アリーレン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。
【0038】前記連結化合物のより好ましい例として
は、下記一般式(3)で表される化合物が挙げられる。
【0039】一般式(3)
【化10】
【0040】前記一般式(3)において、Het、
1、B2、Q1、C1、m、p、q、rおよびnについて
は、前記一般式(1)中の各々と同定義であり、好まし
い範囲も同様である。また、前記一般式(3)において
1は、前記一般式(2)中のL1と同定義であり、好ま
しい範囲も同様である。
【0041】前記一般式(3)において、R1、R2、R
3、R4およびR5は各々独立して、水素原子または置換
基を表し、置換基としては、前述の置換基群Vから選ば
れるいずれかの置換基が挙げられる。好ましくは、水素
原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリー
ロキシ基、ハロゲン原子、アルキルチオ基、アリールチ
オ基、ヘテロアリールチオ基、置換もしくは無置換のア
ミノ基またはヒドロキシ基であり、特に好ましくは、水
素原子、アリーロキシ基、アリールチオ基、置換もしく
は無置換のアミノ基またはヒドロキシ基である。
【0042】以下に、本発明に使用可能な連結化合物の
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。
【0043】
【化11】
【0044】
【化12】
【0045】
【化13】
【0046】
【化14】
【0047】
【化15】
【0048】
【化16】
【0049】前記連結化合物は、「Dichroic
Dyes for LiquidCrystal Di
splay」(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。
【0050】本発明の液晶組成物は、前記連結化合物の
少なくとも1種を含有することを特徴とする。前記連結
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、
TFT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。
【0051】本発明の液晶組成物において前記連結化合
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
記連結化合物を2種以上混合して用いてもよいし、前記
連結化合物と公知の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、「Dic
hroic Dyes for Liquid Cry
stal Display」(A. V. Ivash
chenko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。
【0052】本発明の液晶組成物に使用可能なホスト液
晶は、前記連結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。
【0053】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。
【0054】本発明の液晶組成物において、ホスト液晶
および前記連結化合物の含有量については制限はない
が、前記連結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。
【0055】本発明の液晶組成物は、ホスト液晶へ前記
連結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。
【0056】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。
【0057】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。
【0058】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。
【0059】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。
【0060】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、Super Twisted Nematic
(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。
【0061】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。
【0062】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。
【0063】
【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。
【0064】[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) 1
00mgと混合し、80℃に加熱撹拌し、室温まで冷却
した後、液晶素子作製に用いる液晶組成物として使用し
た。
【0065】(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。
【0066】(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1 S = (A‖−A⊥)/(A‖+2・A⊥)
【0067】
【表1】
【0068】
【化17】
【0069】表1に示す結果より、本発明の連結化合物
は、公知の化合物と比較して、オーダーパラメーターが
高いことがわかる。
【0070】
【発明の効果】本発明によれば、高い2色比および高い
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 Fターム(参考) 4H056 AA02 AB03 AC01 AD19B FA07

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(1)で表される置換基を1
    つ以上有するとともに、2つ以上の発色団が共有結合に
    て連結された構造を有する連結化合物を含有することを
    特徴とする液晶組成物。 一般式(1) −(Het)m−{(B1p−(Q1q−(B2rn
    1 (式中、HetはNR−、硫黄原子または酸素原子を表
    し、Rは水素原子、アルキル基、アリール基またはヘテ
    ロアリール基を表す。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。mは0また
    は1を表し、p、q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2〜10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{(B1p−(Q1q−(B2r}は同一でも異なっ
    ていてもよい。)
  2. 【請求項2】 前記連結化合物が、下記一般式(2)で
    表されることを特徴とする請求項1に記載の液晶組成
    物。 一般式(2) (Dye1)−L1−(Dye2)−(Het)m−{(B
    1p−(Q1q−(B 2rn−C1 (式中、Dye1およびDye2は各々独立して発色団を
    表し、L1は連結基または単結合を表す。Het、B1
    2、Q1、C1、m、p、q、rおよびnは、前記一般
    式(1)中の各々と同定義である。)
  3. 【請求項3】 前記一般式(2)中、Dye1およびD
    ye2は各々独立してアントラキノン発色団を表すこと
    を特徴とする請求項2に記載の液晶組成物。
  4. 【請求項4】 前記一般式(2)中、Dye1およびD
    ye2は各々独立してアントラキノン発色団を表し、H
    etは硫黄原子を表し、B1はアリール基を表し、B2
    シクロヘキサン−1,4−ジイル基を表し、m=1、p
    =2、q=0、r=1且つn=1であることを特徴とす
    る請求項2に記載の液晶組成物。
  5. 【請求項5】 前記連結化合物が下記一般式(3)で表
    されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に
    記載の液晶組成物。 一般式(3) 【化1】 (式中、R1、R2、R3、R4およびR5は各々独立して
    水素原子または置換基を表し、L1は連結基または単結
    合を表す。Het、B1、B2、Q1、C1、p、q、rお
    よびnは前記一般式(1)中の各々と同定義である。)
  6. 【請求項6】 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層を有することを特徴とする液
    晶素子。
JP2001306025A 2001-10-02 2001-10-02 液晶組成物および液晶素子 Pending JP2003113379A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001306025A JP2003113379A (ja) 2001-10-02 2001-10-02 液晶組成物および液晶素子

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001306025A JP2003113379A (ja) 2001-10-02 2001-10-02 液晶組成物および液晶素子

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003113379A true JP2003113379A (ja) 2003-04-18

Family

ID=19125729

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001306025A Pending JP2003113379A (ja) 2001-10-02 2001-10-02 液晶組成物および液晶素子

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003113379A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005126681A (ja) * 2003-09-30 2005-05-19 Fuji Photo Film Co Ltd 液晶素子
JP2005225986A (ja) * 2004-02-13 2005-08-25 Fuji Photo Film Co Ltd 液晶組成物および液晶素子
JP2006083338A (ja) * 2004-09-17 2006-03-30 Fuji Photo Film Co Ltd 液晶組成物及び液晶素子
JP2006083337A (ja) * 2004-09-17 2006-03-30 Fuji Photo Film Co Ltd 液晶組成物及び液晶素子
JP2007017861A (ja) * 2005-07-11 2007-01-25 Fujifilm Holdings Corp 液晶表示素子

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005126681A (ja) * 2003-09-30 2005-05-19 Fuji Photo Film Co Ltd 液晶素子
JP2005225986A (ja) * 2004-02-13 2005-08-25 Fuji Photo Film Co Ltd 液晶組成物および液晶素子
JP2006083338A (ja) * 2004-09-17 2006-03-30 Fuji Photo Film Co Ltd 液晶組成物及び液晶素子
JP2006083337A (ja) * 2004-09-17 2006-03-30 Fuji Photo Film Co Ltd 液晶組成物及び液晶素子
JP2007017861A (ja) * 2005-07-11 2007-01-25 Fujifilm Holdings Corp 液晶表示素子

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7338690B2 (en) Liquid crystal composition and liquid crystal device
JP2008291113A (ja) 液晶組成物、液晶素子、反射型表示材料、調光材料および液晶組成物の調製方法
JP2006306926A (ja) 液晶組成物及び液晶素子
JP4038039B2 (ja) ゲストホスト型液晶表示素子およびその製造方法
JP4315609B2 (ja) 液晶組成物、それを用いた液晶素子およびアゾ化合物
JP4169692B2 (ja) アントラキノン化合物、液晶組成物、セル及びそれを用いた表示素子
JP4551667B2 (ja) 液晶組成物及び液晶素子
JP2006077151A (ja) 液晶組成物および液晶素子
JP4064653B2 (ja) 液晶組成物および液晶素子
JP2003113377A (ja) 液晶組成物および液晶素子
JP2003113379A (ja) 液晶組成物および液晶素子
JP2003096461A (ja) 液晶組成物およびそれを用いた液晶素子
JP4038053B2 (ja) アントラキノン化合物、液晶組成物および液晶素子
JP2002302675A (ja) 液晶組成物、それを用いた液晶素子およびアゾ化合物
JP4484559B2 (ja) 液晶組成物および液晶素子
JP2003096453A (ja) 液晶組成物およびそれを用いた液晶素子
JP3989252B2 (ja) 液晶組成物および液晶素子
JP2003096462A (ja) 液晶組成物およびそれを用いた液晶素子
JP4171262B2 (ja) ゲストホスト型液晶素子
JP2003113378A (ja) 液晶組成物および液晶素子
JP4125040B2 (ja) 液晶組成物、液晶素子および液晶表示装置
JP2007133091A (ja) 液晶表示素子
JP2003201478A (ja) 液晶組成物および液晶素子
JP2005225987A (ja) 液晶組成物および液晶素子
JP2004099811A (ja) 液晶組成物および液晶素子