JP2003138262A

JP2003138262A - ゲストホスト型液晶表示素子およびその製造方法

Info

Publication number: JP2003138262A
Application number: JP2001335254A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kato; 隆志加藤; Kentaro Toyooka; 健太郎豊岡; Hisashi Okamura; 寿岡村
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2001-10-31
Filing date: 2001-10-31
Publication date: 2003-05-14
Anticipated expiration: 2021-10-31
Also published as: TWI229766B; JP4038039B2; KR20030036072A; KR100935565B1

Abstract

(57)【要約】【課題】高い表示コントラストを示す液晶表示素子を
提供する。【解決手段】少なくとも一方が透明電極である対向配
置された一対の基板と、前記一対の基板に挟持される、
ホスト液晶および−（Ｈｅｔ）_m−｛（Ｂ¹）_p−（Ｑ¹）
_q−（Ｂ²）_r｝_n−Ｃ¹で表される置換基を有する二色性
色素を含む液晶層とを備え、前記基板の対向面に対して
前記ホスト液晶を角度６０°〜９０°で配向させてなる
ゲストホスト型液晶表示素子である。式中、Ｈｅｔは硫
黄原子または酸素原子を、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、Ｑ¹は２価の連結基を、Ｃ¹はアルキル基等の置換
基を各々表す。ｍは０または１、ｐ、ｑおよびｒは各々
０〜５、ｎは１〜３を表すが、（ｐ＋ｒ）×ｎは３〜１
０である。

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
に適用可能なゲストホスト方式の液晶表示素子の技術分
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
中に二色性色素を溶解させた液晶組成物をセル中に封入
し、これに電場を与え、電場による液晶の動きに合わせ
て、二色性色素の配向を変化させ、セルの吸光状態を変
化させることによって表示する。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、「ＨａｎｄｂｏｏｋｏｆＬｉｑｕｉｄ
Ｃｒｙｓｔａｌｓ」（Ｂ．Ｂａｈａｄｕｒ著、Ｄ．
Ｄｅｍｕｓ，Ｊ．Ｇｏｏｄｂｙ，Ｇ．Ｗ．
Ｇｒａｙ，Ｈ．Ｗ．Ｓｐｉｅｓｓ，Ｖ．Ｖｉ
ｌｌ編、Ｖｏｌ．２Ａ，Ｗｉｌｅｙ−ＶＣＨ社、１
９９８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二色性色素に
関しては、「ＤｉｃｈｒｏｉｃＤｙｅｓｆｏｒＬｉ
ｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ」（Ａ．
Ｖ．Ｉｖａｓｈｃｈｅｎｋｏ著、ＣＲＣ社、１９９４
年）に詳細な記載がある。

【０００３】一般に、液晶表示セルにおける液晶の配向
方式としては、電圧を印加しない状態で基板に対して液
晶の分子長軸が水平方向に並んでいる水平配向方式と、
基板に対して液晶の分子長軸が垂直方向に並んでいる垂
直配向方式とがある。このうち、従来から、水平配向方
式が広く研究されている。この水平配向方式では、電圧
印加によりホスト液晶を基板に対して垂直に配向させる
ことで、二色性色素を基板に対して垂直に配向させて表
示を行う。しかしながら、この水平配向を用いたゲスト
ホスト方式液晶素子では、電圧を印加した際に、配向膜
近傍のホスト液晶は水平配向膜からの相互作用を受ける
ために完全に垂直に配向しないため、配向膜近傍の二色
性色素も完全に垂直に配向せず表示コントラストを低下
させてしまうという課題がある。また、完全に垂直に配
向させるためには、高い電圧を必要とするため、表示コ
ントラストを上げようとすると消費電力が大きくなると
いう課題がある。

【０００４】垂直配向方式を用いたゲストホスト方式液
晶素子としては、特開平１０−２０３４６号公報、特開
２０００−２９２８１６号公報に開示されているが、こ
れらの液晶素子においては、二色性色素のオーダーパラ
メーターが低いため、充分な表示コントラストが得られ
ていない。

【０００５】

【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、表示コントラストの高いゲ
ストホスト方式液晶表示素子およびその製造方法を提供
することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明のゲストホスト型液晶表示素子は、少なくと
も一方が透明電極である対向配置された一対の基板と、
前記一対の基板に挟持される、ホスト液晶および下記一
般式（ａ）で表される置換基を有する二色性色素を含む
液晶層とを備え、前記基板の少なくとも一方の対向面に
対して前記ホスト液晶を角度６０°〜９０°で配向させ
てなることを特徴とする。一般式（ａ） −（Ｈｅｔ）_m−｛（Ｂ¹）_p−（Ｑ¹）_q−（Ｂ²）_r｝_n−
Ｃ¹ 式中、Ｈｅｔは硫黄原子または酸素原子を表し、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３〜１０
である。ｐ、ｑおよびｒが各々２以上の時、２以上のＢ
¹、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。

【０００７】本発明の好ましい態様として、前記一対の
基板の少なくとも一つの対向面に垂直配向膜を有するこ
とを特徴とする上記ゲストホスト型液晶表示素子；前記
ホスト液晶が負の誘電異方性を示すことを特徴とする上
記ゲストホスト型液晶表示素子；前記二色性色素がアン
トラキノン色素であることを特徴とする上記ゲストホス
ト型液晶表示素子；前記プレチルト角が８０°〜９０°
であることを特徴とする上記ゲストホスト型液晶表示素
子；前記ホスト液晶が、分子中に一以上のフッ素原子を
有することを特徴とする上記ゲストホスト型液晶表示素
子；前記二色性色素として、一種以上のイエロー色素、
一種以上のマゼンタ色素および一種以上のシアン色素を
含むことを特徴とする上記ゲストホスト型液晶表示素
子；が提供される。

【０００８】本発明の好ましい態様として、前記二色性
色素が、下記一般式（１）で表される化合物であること
を特徴とする上記ゲストホスト型液晶表示素子；より好
ましい態様として、前記二色性色素が、下記一般式
（２）〜（４）のいずれかで表されることを特徴とする
上記ゲストホスト型液晶表示素子；が提供される。

【０００９】一般式（１）

【化２】

【００１０】式中、Ｒ¹は−Ｓ−（（Ｂ¹）_p−（Ｑ¹）_q
−（Ｂ²）_r）_n−Ｃ¹で表される置換基であり、Ｓは硫黄
原子を表し、Ｂ¹、Ｂ²、Ｑ¹、ｐ、ｑ、ｒおよびｎは、
前記一般式（ａ）中の各々と同義である。Ｒ²、Ｒ³、Ｒ
⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷およびＲ⁸は各々独立して水素原子ま
たは置換基を表す。好ましくは、ｐ＝２、ｑ＝０、ｒ＝
１且つｎ＝１であり、Ｂ¹はアリール基、Ｂ²は１，４−
シクロヘキサンジイル基、Ｃ¹はアルキル基を各々表
す。

【００１１】一般式（２）

【化３】

【００１２】式中、Ｒ¹は−Ｓ−（（Ｂ¹）_p−（Ｑ¹）_q
−（Ｂ²）_r）_n−Ｃ¹で表される置換基であり、Ｓは硫黄
原子を表し、Ｂ¹、Ｂ²、Ｑ¹、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。Ｒ⁹はアリー
ルチオまたはヘテロアリールチオ基を表す。

【００１３】一般式（３）

【化４】

【００１４】式中、Ｒ¹は−Ｓ−（（Ｂ¹）_p−（Ｑ¹）_q
−（Ｂ²）_r）_n−Ｃ¹で表される置換基であり、Ｓは硫黄
原子を表し、Ｂ¹、Ｂ²、Ｑ¹、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。Ｒ¹⁰、Ｒ¹¹お
よびＲ¹²は各々独立して、アルールチオまたはヘテロア
リールチオ基を表す。

【００１５】一般式（４）

【化５】

【００１６】式中、Ｒ^１は−Ｓ−（（Ｂ¹）_p−（Ｑ¹）_q
−（Ｂ²）_r）_n−Ｃ¹で表される置換基であり、Ｓは硫黄
原子を表し、Ｂ¹、Ｂ²、Ｑ¹、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。Ｒ¹³、Ｒ¹⁴お
よびＲ¹⁵は各々独立して、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、アシルア
ミノ基またはヒドロキシ基を表すが、Ｒ¹³、Ｒ¹⁴および
Ｒ¹⁵のうち少なくとも１つは置換もしくは無置換のアミ
ノ基、アシルアミノ基またはヒドロキシ基を表す。

【００１７】また、前記課題を解決するため、本発明
は、少なくとも一方が透明電極である対向配置された一
対の基板と、前記一対の基板に挟持される、ホスト液晶
および二色性色素を含む液晶層とを有するゲストホスト
型液晶表示素子の製造方法において、前記一対の基板の
対向面の少なくとも一つにプレチルト角が６０°〜９０
°の配向膜を形成する工程を含み、且つ前記２色性色素
として前記一般式（ａ）で表される置換基を有する色素
を用いることを特徴とするゲストホスト型液晶表示素子
の製造方法を提供する。

【００１８】

【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。

【００１９】本発明の液晶表示素子は、ホスト液晶と二
色性色素とを含む液晶層を有し、該液晶層に電圧を加え
てホスト液晶分子の配列の方向を変化させることで、二
色性色素による吸収、即ち、液晶層を透過する光の色相
を変化させるゲストホスト方式の液晶表示素子である。

【００２０】まず、本発明に用いられる二色性色素につ
いて説明する。本発明に用いられる二色性色素は、いか
なる発色団を有する色素であってもよく、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
ェン色素などを用いることができる。具体的には、「Ｄ
ｉｃｈｒｏｉｃＤｙｅｓｆｏｒＬｉｑｕｉｄＣ
ｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ」（Ａ．Ｖ．Ｉｖ
ａｓｈｃｈｅｎｋｏ著、ＣＲＣ社、１９９４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である。

【００２１】前記アゾ色素としては、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。

【００２２】前記アントラキノン色素としては、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。

【００２３】本発明において、前記二色性色素は下記一
般式（ａ）で表される置換基を少なくとも１つ有する。一般式（ａ） −（Ｈｅｔ）_m−｛（Ｂ¹）_p−（Ｑ¹）_q−（Ｂ²）_r｝_n−
Ｃ¹

【００２４】前記一般式（ａ）において、Ｈｅｔは硫黄
原子または酸素原子を表す。前記一般式（ａ）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。

【００２５】Ｂ¹およびＢ²は各々置換基を有していても
よく、該置換基としては以下の置換基群Ｖから選ばれる
いずれかが挙げられる。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）；

【００２６】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、４−メチルフェニルアミノ
基、４−エチルフェニルアミノ基、３−ｎ−プロピルフ
ェニルアミノ基、４−ｎ−プロピルフェニルアミノ基、
３−ｎ−ブチルフェニルアミノ基、４−ｎ−ブチルフェ
ニルアミノ基、３−ｎ−ペンチルフェニルアミノ基、４
−ｎ−ペンチルフェニルアミノ基、３−トリフルオロメ
チルフェニルアミノ基、４−トリフルオロメチルフェニ
ルアミノ基、２−ピリジルアミノ基、３−ピリジルアミ
ノ基、２−チアゾリルアミノ基、２−オキサゾリルアミ
ノ基、Ｎ，Ｎ−メチルフェニルアミノ基、Ｎ，Ｎ−エチ
ルフェニルアミノ基）；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１〜１５、
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６〜４０、
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）；

【００２７】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。

【００２８】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、アルキル基、アリール基、ハロゲン原
子である。

【００２９】前記一般式（ａ）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。Ｑ¹はさらに置換基を有していてもよく、該置換
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。

【００３０】前記一般式（ａ）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。Ｃ¹はさらに置換基を有して
いてもよく、該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。

【００３１】前記一般式（ａ）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３〜１０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。
好ましいｐ、ｑ、ｒおよびｎの組合せを以下に記す。（１）ｐ＝２、ｑ＝０、ｒ＝１、ｎ＝１（２）ｐ＝３、ｑ＝０、ｒ＝０、ｎ＝１（３）ｐ＝４、ｑ＝０、ｒ＝０、ｎ＝１（４）ｐ＝５、ｑ＝０、ｒ＝０、ｎ＝１（５）ｐ＝２、ｑ＝１、ｒ＝１、ｎ＝１（６）ｐ＝１、ｑ＝１、ｒ＝２、ｎ＝１（７）ｐ＝３、ｑ＝１、ｒ＝１、ｎ＝１（８）ｐ＝１、ｑ＝１、ｒ＝３、ｎ＝１（９）ｐ＝２、ｑ＝１、ｒ＝２、ｎ＝１（１０）ｐ＝１、ｑ＝１、ｒ＝１、ｎ＝３（１１）ｐ＝０、ｑ＝１、ｒ＝３、ｎ＝１（１２）ｐ＝０、ｑ＝１、ｒ＝２、ｎ＝２（１３）ｐ＝１、ｑ＝１、ｒ＝２、ｎ＝２（１４）ｐ＝２、ｑ＝１、ｒ＝１、ｎ＝２

【００３２】特に好ましくは、（１）ｐ＝２、ｑ＝
０、ｒ＝１、ｎ＝１；（２）ｐ＝３、ｑ＝０、ｒ＝
０、ｎ＝１；（３）ｐ＝４、ｑ＝０、ｒ＝０、ｎ＝
１；（５）ｐ＝２、ｑ＝１、ｒ＝１、ｎ＝１；の組合
せである。

【００３３】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、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。

【００３４】−｛（Ｂ¹）_p−（Ｑ¹）_q−（Ｂ²）_r｝_n−
Ｃ¹の具体例を以下に示すが、本発明はこれに限定され
るものではない（図中、波線は連結位置を表す）。

【００３５】

【化６】

【００３６】

【化７】

【００３７】

【化８】

【００３８】前記二色性色素中における前記一般式
（ａ）で表される置換基の個数は、１〜８であるのが好
ましく、１〜４であるのがより好ましく、１または２で
あるのが特に好ましい。

【００３９】前記二色性色素の中でも下記一般式（１）
で表されるアントラキノン化合物が好ましい。

【００４０】一般式（１）

【化９】

【００４１】式中、Ｒ¹は−Ｓ−（（Ｂ¹）_p−（Ｑ¹）_q
−（Ｂ²）_r）_n−Ｃ¹で表される置換基を表し、Ｓは硫黄
原子を表し、Ｂ¹、Ｂ²、Ｑ¹、ｐ、ｑ、ｒおよびｎは、
前記一般式（ａ）中の各々と同義であり、好ましい範囲
も同様である。

【００４２】Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷およびＲ⁸
は各々独立して水素原子または置換基を表す。Ｒ²〜Ｒ⁸
が各々表す置換基としては、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。

【００４３】前記一般式（１）中、好ましくは、ｐ＝
２、ｑ＝０、ｒ＝１且つｎ＝１であり、Ｂ¹はアリール
基、Ｂ²は１，４−シクロヘキサンジイル基、Ｃ¹はアル
キル基を各々表す。

【００４４】前記一般式（１）で表されるアントラキノ
ン色素の中でも、下記一般式（２）〜（４）のいずれか
で表されるアントラキノン色素がより好ましい。

【００４５】一般式（２）

【化１０】

【００４６】前記一般式（２）において、Ｒ¹は−Ｓ−
（（Ｂ¹）_p−（Ｑ¹）_q−（Ｂ²）_r）_n−Ｃ¹で表される置
換基を表し、Ｓは硫黄原子を表し、Ｂ¹、Ｂ²、Ｑ¹、
ｐ、ｑ、ｒおよびｎは、前記一般式（ａ）中の各々と同
定義であり、好ましい範囲も同様である。

【００４７】前記一般式（２）において、Ｒ⁹はアリー
ルチオ基またはヘテロアリールチオ基を表す。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
フェニルチオ基、ｐ−メチルフェニルチオ基、ｐ−クロ
ロフェニルチオ基、４−メチルフェニルチオ基、４−エ
チルフェニルチオ基、４−ｎ−プロピルフェニルチオ
基、２−ｎ−ブチルフェニルチオ基、３−ｎ−ブチルフ
ェニルチオ基、４−ｎ−ブチルフェニルチオ基、２−ｔ
−ブチルフェニルチオ基、３−ｔ−ブチルフェニルチオ
基、４−ｔ−ブチルフェニルチオ基、３−ｎ−ペンチル
フェニルチオ基、４−ｎ−ペンチルフェニルチオ基、４
−アミルペンチルフェニルチオ基、４−ヘキシルフェニ
ルチオ基、４−ヘプチルフェニルチオ基、４−オクチル
フェニルチオ基、４−トリフルオロメチルフェニルチオ
基、３−トリフルオロメチルフェニルチオ基、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）；好ましくは炭素数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
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）；である。Ｒ⁹はさらに置換基を有していてもよ
く、該置換基としては、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。

【００４８】Ｒ⁹として好ましくは、アリールチオ基で
あり、特に好ましくは３位または４位にアルキル基を有
するアリールチオ基である。

【００４９】以下に前記一般式（２）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。

【００５０】

【化１１】

【００５１】

【化１２】

【００５２】

【化１３】

【００５３】次に下記一般式（３）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。一般式（３）

【化１４】

【００５４】前記一般式において、Ｒ¹は−Ｓ−
（（Ｂ¹）_p−（Ｑ¹）_q−（Ｂ²）_r）_n−Ｃ¹で表される置
換基を表し、Ｓは硫黄原子を表し、Ｂ¹、Ｂ²、Ｑ¹、
ｐ、ｑ、ｒおよびｎは、前記一般式（ａ）中の各々と同
定義であり、好ましい範囲も同様である。前記一般式
（３）において、Ｒ¹⁰、Ｒ¹¹およびＲ¹²は各々独立し
て、アリールチオ基またはヘテロアリールチオ基を表
す。Ｒ¹⁰〜Ｒ¹²で各々表されるアリールチオ基またはヘ
テロアリールチオ基については、前記一般式（２）中の
Ｒ⁹で表される各々と同定義であり、好ましい範囲も同
様である。

【００５５】以下に、前記一般式（３）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。

【００５６】

【化１５】

【００５７】

【化１６】

【００５８】次に、下記一般式（４）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。一般式（４）

【化１７】

【００５９】前記一般式（４）において、Ｒ¹は−Ｓ−
（（Ｂ¹）_p−（Ｑ¹）_q−（Ｂ²）_r）_n−Ｃ¹で表される置
換基を表し、Ｓは硫黄原子を表し、Ｂ¹、Ｂ²、Ｑ¹、
ｐ、ｑ、ｒおよびｎは、前記一般式（ａ）中の各々と同
定義であり、好ましい範囲も同様である。

【００６０】前記一般式（４）において、Ｒ¹³、Ｒ¹⁴お
よびＲ¹⁵は各々アリールチオ基、ヘテロアリールチオ
基、置換もしくは無置換のアミノ基、アシルアミノ基ま
たはヒドロキシ基を表すが、Ｒ¹³、Ｒ¹⁴およびＲ¹⁵のう
ち少なくとも１つは置換もしくは無置換のアミノ基、ア
シルアミノ基またはヒドロキシ基である。前記アリール
チオ基およびヘテロアリールチオ基については、前記一
般式（２）中のＲ⁹が表す各々と同定義であり、好まし
い範囲も同様である。Ｒ¹³〜Ｒ¹⁵で各々表される置換ア
ミノ基としては、アルキル基、アリール基もしくはヘテ
ロアリール基で置換されたアミノ基が好ましい。具体的
には、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、４−メチル
フェニルアミノ基、４−エチルフェニルアミノ基、３−
ｎ−プロピルフェニルアミノ基、４−ｎ−プロピルフェ
ニルアミノ基、３−ｎ−ブチルフェニルアミノ基、４−
ｎ−ブチルフェニルアミノ基、３−ｎ−ペンチルフェニ
ルアミノ基、４−ｎ−ペンチルフェニルアミノ基、３−
トリフルオロメチルフェニルアミノ基、４−トリフルオ
ロメチルフェニルアミノ基、２−ピリジルアミノ基、３
−ピリジルアミノ基、２−チアゾリルアミノ基、２−オ
キサゾリルアミノ基、Ｎ，Ｎ−メチルフェニルアミノ
基、Ｎ，Ｎ−エチルフェニルアミノ基が挙げられる。Ｒ
¹⁴およびＲ¹⁵として好ましくは、無置換アミノ基もしく
はアリールアミノ基であり、特に好ましくは、アリール
アミノ基である。Ｒ¹³〜Ｒ¹⁵で各々表されるアシルアミ
ノ基としては、アルキル基、アリール基もしくはヘテロ
アリール基で置換されたアシルアミノ基が好ましい。

【００６１】以下に、前記一般式（４）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。

【００６２】

【化１８】

【００６３】

【化１９】

【００６４】

【化２０】

【００６５】以下に、本発明に使用可能なその他の二色
性色素の具体例（ｘ−１はアントラキノン色素の具体
例、ａｚｏ−１〜８はアゾ色素の具体例、ｍｅｓｏ−１
〜４はメロシアニン色素の具体例）を示すが、本発明は
以下の具体例によってなんら限定されるものではない。

【００６６】

【化２１】

【００６７】

【化２２】

【００６８】

【化２３】

【００６９】本発明に用いられる二色性色素は、「Ｄｉ
ｃｈｒｏｉｃＤｙｅｓｆｏｒＬｉｑｕｉｄＣｒｙ
ｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ」（Ａ．Ｖ．Ｉｖａｓｈ
ｃｈｅｎｋｏ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。

【００７０】本発明において、液晶層は、１種以上のイ
エロー色素、１種以上のマゼンタ色素および１種以上の
シアン色素を含有するのが好ましく、ニュートラルな黒
色となる態様が好ましい。フルカラー化を行う際には、
赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）を混合する加法混色と、
イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）を重ね
合わせる減法混色とがあるが、本発明では、減法混色に
より黒色となる態様が好ましい。その詳細については、
「カラーケミストリー」（時田澄男著、丸善、１９８２
年）に記載がある。通常、イエロー色素は、４３０〜４
９０ｎｍの範囲に、マゼンタ色素は、５００〜５８０ｎ
ｍの範囲に、シアン色素は６００〜７００ｎｍの範囲
に、その極大吸収波長が存在する。色素に含まれる置換
基の種類および置換位置等によって最大吸収波長がシフ
トし、色相も変化するが、前記一般式（２）で表される
アントラキノン化合物はイエロー色素としての例が多
く、前記一般式（３）で表されるアントラキノン化合物
はマゼンタ色素としての例が多く、前記一般式（４）で
表されるアントラキノン化合物はシアン色素としての例
が多い。

【００７１】次に、本発明に用いられるホスト液晶につ
いて説明する。本発明に使用可能なホスト液晶は、前記
一般式（ａ）で表される置換基を有する二色性色素（以
下、単に「本発明の二色性色素」という場合がある）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。

【００７２】本発明には、誘電率異方性が負のホスト液
晶を用いるのが好ましい。誘電率異方性が負の液晶は、
一般的に、液晶分子の短軸が誘電率異方性が大きくなる
ような構造にする必要があるが、例えば、「月刊ディス
プレイ」（２０００年、４月号）の第４頁〜９頁に記載
のもの、Ｓｙｎｌｅｔｔ．，第４巻、第３８９頁〜３
９６頁、１９９９年に記載のものが挙げられる。なかで
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。以下に、誘電率異方
性が負の液晶の代表的具体例を示すが、本発明はこれに
限定されるものではない。

【００７３】

【化２４】

【００７４】

【化２５】

【００７５】前記一般式（ａ）で表される置換基を有す
る置換基を有する二色性色素（以下、単に「本発明の二
色性色素」という場合がある）は、ホスト液晶（特に、
前記例示された誘電率異方性が負の液晶）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。

【００７６】前記液晶層には、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。そのような添加剤としては、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１９９
〜２０２頁に記載のＴＮ、ＳＴＮ用カイラル剤が挙げら
れる。

【００７７】前記液晶層におけるホスト液晶および本発
明の二色性色素の含有量については制限はないが、前記
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％であることが特に好ましい。また、液晶層の吸収
スペクトルを測定することで、所望の光学濃度に必要な
色素濃度を決定することが望ましい。

【００７８】本発明の液晶表示素子は、一対の基板を備
える。前記基板は、挟持される液晶層に電圧を供与可能
なように、電極基板であるのが好ましい。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、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２１８〜２３１頁に記載のものを用いることが
できる。前記一対の基板のうち、少なくとも一方は透明
電極基板であり、ガラス、プラスチック等の透明な基板
上に透明電極層を有する構成が好ましい。前記透明電極
層は、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。前
記透明電極層については、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。

【００７９】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間隔で対向配
置させ、基板間に形成された空間に、ホスト液晶および
本発明の二色性色素を含有する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、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、１９８
９年）の第２５７〜２６２頁に記載のものを用いること
ができる。前記液晶組成物は、本発明の二色性色素をホ
スト液晶に溶解し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。

【００８０】本発明において、前記一対の基板の少なく
とも一の対向面には、前記ホスト液晶を基板に対して角
度６０°〜９０°（好ましくは、８０°〜９０°）で配
向させる配向処理が施されていることが好ましい。基板
に対する液晶分子の傾き角の決定方法としては、「液晶
便覧」（液晶便覧編集委員会編、丸善、２０００年）の
第２３４頁〜２３９頁に記載されている。配向処理とし
ては、特に制限はなく、ラビング処理、光照射、蒸着等
種々の方法が挙げられる。中でも、前記一対の基板の対
向面の少なくとも一つに配向膜を形成し、該配向膜に種
々の条件でラビング処理、光照射等を施すと、液晶分子
を基板に対して前記範囲の角度で容易に液晶を配向させ
ることができるので好ましい。前記配向膜は、いかなる
材料であってもよく、「液晶デバイスハンドブック」
（日本学術振興会第１４２委員会編、日刊工業新聞社、
１９８９年）の第２４０〜２５６頁に記載のものが用い
られる。前記配向膜としては、ポリイミド系の材料から
なる膜が好ましい。ポリイミド系配向膜としては、例え
ば、「月刊ディスプレイ」（２０００年、８月号、第１
３頁〜１８頁）、「液晶便覧」（液晶便覧編集委員会
編、丸善、２０００年）の第２５３頁〜２５８頁に記載
のものが挙げられる。また、ラビング処理についても特
に制限はなく、例えば、配向膜の表面をバフで一定方向
に擦り、微細な溝を作製する一般的な方法が挙げられ
る。形成される配向膜のプレチルト角は６０°〜９０°
の垂直配向膜であるのが好ましく、８０°〜９０°の垂
直配向膜であるのがより好ましい。

【００８１】本発明の好ましい態様は、ホスト液晶とし
て誘電率異方性が負の液晶を用い、二色性色素として長
軸方向の吸収効果が大きい色素を用いたポジ型の表示特
性を示すゲストホスト液晶表示素子である。この態様で
は、電圧無印加時には液晶は角度６０〜９０°で垂直配
向するとともに、二色性色素もゲスト液晶と同様に垂直
配向するので、二色性色素によって入射光は吸収されず
透過する。一方、電圧を印加すると、液晶分子がその誘
電率異方性により、平行配向をとるようになるので、同
様に二色性色素も平行配向をとるようになり、その結
果、入射光は二色性色素によって吸収されるようにな
る。即ち、電圧無印加時には白表示、電圧印加時には黒
表示を行うポジ型の表示特性を示す。

【００８２】また、他の態様として、誘電率異方性が負
のホスト液晶と、短軸方向の吸収効果が大きい二色性色
素とを組合せたネガ型の表示特性を示すゲストホスト表
示素子も挙げられる。

【００８３】本発明の液晶表示素子は、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、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３８７〜４
６０頁に詳細が記載され、本発明の液晶表示素子の駆動
方法として利用できる。

【００８４】本発明の液晶表示素子を適用可能な液晶デ
ィスプレイは、特にその方式については制限されない
が、例えば、「液晶デバイスハンドブック」（日本学術
振興会第１４２委員会編、日刊工業新聞社、１９８９
年）の第３０９頁に記載のゲストホスト方式に記載され
ているホモジニアス配向、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（ＳＴ
Ｎ）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１５〜１６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。

【００８５】さらに、本発明の液晶表示素子は特開平１
０−６７９９０号、同１０−２３９７０２号、同１０−
１３３２２６号、同１０−３３９８８１号、同１１−５
２４１１号、同１１−６４８８０号、特開２０００−２
２１５３８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−
２３５９３１号、同６−２３５９４０号、同６−２６５
８５９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−
３１２３１号、同１０−３１２３２号、同１０−３１２
３３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１
０−２５３９９３号、同１０−２６８３００号、同１１
−１４９２５２号、特開２０００−２８７４号などの公
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５−２
６５０５３号、同６−３６９１号、同６−２３０６１
号、同５−２０３９４０号、同６−２４２４２３号、同
６−２８９３７６号、同８−２７８４９０号、同９−８
１３１７４号などの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。

【００８６】

【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。

【００８７】［液晶セルの作製］（１）ＩＴＯが蒸着されたガラス基板の表面に、ＪＳ
Ｒ（株）製ポリイミド配向膜「ＪＡＬＳ−６８２−Ｒ
３」を塗布した後、１８０℃にて焼結させた。該基板を
ラビング処理（パラレル配向）した後、触媒化成工業
(株)製スペーサー（６．５μｍ）とエポキシ接着剤を用
いて、サンドイッチ状の液晶セルＡを作製した。前記配
向膜上における、液晶の配向のプレチルト角は８８°で
あった。一方、比較として、水平配向膜であるＪＳＲ
(株)製ポリイミド配向膜「ＡＬ３０４６」を用いて上記
と同様に液晶セルＢを作製した。前記配向膜上における
プレチルト角は２°であった。

【００８８】（２）液晶素子の作製下記表１に示す化合物（本発明の二色性色素および公知
の比較化合物）の各々１ｍｇを、下記表１に示すホスト
液晶１００ｍｇと混合し、８０℃に加熱撹拌した。室温
まで冷却して、（１）で作製したセルＡまたはＢに注入
して、液晶素子を作製した。なお、セルＡを用いた場合
は、誘電率異方性が負の液晶（メルク社製、「ＭＬＣ−
６６０８」）を、セルＢを用いた場合は、誘電率異方性
が正の液晶（メルク社製「ＺＬＩ−５０８１」）を用い
た。

【００８９】（３）電圧印加時の吸収スペクトル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
を各々照射し、それぞれの吸収スペクトル（Ａ‖（０
Ｖ））をＵＶ３１００（島津製作所製、可視吸収スペク
トル計）にて測定した。次に、作製した各々の液晶素子
に、矩形交流電圧（１０Ｖ、６０Ｈｚ）を印加し、ラビ
ング方向と平行な偏光を各々照射し、それぞれの吸収ス
ペクトル（Ａ‖（１０Ｖ））を測定した。各々の極大吸
収波長における（Ａ‖（０Ｖ））および（Ａ‖（１０
Ｖ））の測定値から、Ｄ_max／Ｄ_minを以下の式に従って
求めた。結果を表２に示す。セルＡの場合：Ｄ_max／Ｄ_min＝｛Ａ‖（１０Ｖ）｝／
｛Ａ‖（０Ｖ）｝セルＢの場合：Ｄ_max／Ｄ_min＝｛Ａ‖（０Ｖ）｝／｛Ａ
‖（１０Ｖ）｝

【００９０】

【表１】

【００９１】

【表２】

【００９２】

【化２６】

【００９３】表２に示す結果より、実施例の液晶表示素
子は、濃度比Ｄ_max／Ｄ_minが従来の化合物を用いた比較
例の液晶表示素子よりも高くなり、すなわち、表示コン
トラストが高いことがわかる。

【００９４】また、実施例１の液晶表示素子において、
ホスト液晶を、誘電率異方性が正の液晶（メルク社製、
「ＺＬＩ−５０８１」）に、セルを水平配向セルＢに代
えた以外は、実施例１と同様にして液晶表示素子を作製
した。この液晶表示素子について、上記と同様に４５５
ｎｍにおける濃度比Ｄ_max／Ｄ_minを測定したところ９で
あった。このことから、垂直配向方式の本発明の液晶表
示素子は、水平配向方式よりも濃度比Ｄ_max／Ｄ_minが高
いことがわかる。

【００９５】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、高
い表示コントラストを与える液晶表示素子およびその製
造方法を提供することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡村寿神奈川県南足柄市中沼210番地富士写真フイルム株式会社内Ｆターム(参考） 2H088 FA01 FA08 GA02 GA04 GA11 HA01 HA02 HA03 JA06 KA09 KA27 KA30 MA01 MA02 MA20 4H056 AA01 AB03 AB05 AC01 AD09B AD19B AD24B AD28B

Claims

【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対向配
置された一対の基板と、前記一対の基板に挟持される、
ホスト液晶および下記一般式（ａ）で表される置換基を
有する二色性色素を含む液晶層とを備え、前記基板の少
なくとも一方の対向面に対して前記ホスト液晶を角度６
０°〜９０°で配向させてなるゲストホスト型液晶表示
素子。一般式（ａ） −（Ｈｅｔ）_m−｛（Ｂ¹）_p−（Ｑ¹）_q−（Ｂ²）_r｝_n−
Ｃ¹ （式中、Ｈｅｔは硫黄原子または酸素原子を表し、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３〜１
０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】前記一対の基板の少なくとも一つの対向
面に垂直配向膜を有することを特徴とする請求項１に記
載のゲストホスト型液晶表示素子。
【請求項３】前記ホスト液晶が負の誘電異方性を示す
ことを特徴とする請求項１または２に記載のゲストホス
ト型液晶表示素子。
【請求項４】前記二色性色素がアントラキノン色素で
あることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記
載のゲストホスト型液晶表示素子。
【請求項５】前記二色性色素が、下記一般式（１）で
表される化合物であることを特徴とする請求項１〜４の
いずれか１項に記載のゲストホスト型液晶表示素子。一般式（１）【化１】（式中、Ｒ¹は−Ｓ−（（Ｂ¹）_p−（Ｑ¹）_q−
（Ｂ²）_r）_n−Ｃ¹で表される置換基であり、Ｓは硫黄原
子を表し、Ｂ¹、Ｂ²、Ｑ¹、ｐ、ｑ、ｒおよびｎは、前
記一般式（ａ）中の各々と同義である。Ｒ²、Ｒ³、
Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷およびＲ⁸は各々独立して水素原子
または置換基を表す。）
【請求項６】前記一般式（１）中、ｐ＝２、ｑ＝０、
ｒ＝１且つｎ＝１であり、Ｂ¹はアリール基、Ｂ²は１，
４−シクロヘキサンジイル基、Ｃ¹はアルキル基を各々
表すことを特徴とする請求項５に記載のゲストホスト型
液晶表示素子。
【請求項７】前記基板の対向面に対して前記ホスト液
晶を角度８０°〜９０°で配向させてなる請求項１〜６
のいずれか１項に記載のゲストホスト型液晶表示素子。
【請求項８】前記ホスト液晶が、分子中に一以上のフ
ッ素原子を有することを特徴とする請求項１〜７のいず
れか１項に記載のゲストホスト型液晶表示素子。
【請求項９】前記二色性色素として、一種以上のイエ
ロー色素、一種以上のマゼンタ色素および一種以上のシ
アン色素を含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれ
か１項に記載のゲストホスト型液晶表示素子。
【請求項１０】少なくとも一方が透明電極である対向
配置された一対の基板と、前記一対の基板に挟持され
る、ホスト液晶および二色性色素を含む液晶層とを有す
るゲストホスト型液晶表示素子の製造方法において、前
記一対の基板の対向面の少なくとも一つにプレチルト角
が６０°〜９０°の配向膜を形成する工程を含み、且つ
前記２色性色素として下記一般式（ａ）で表される置換
基を有する色素を用いることを特徴とするゲストホスト
型液晶表示素子の製造方法。一般式（ａ） −（Ｈｅｔ）_m−｛（Ｂ¹）_p−（Ｑ¹）_q−（Ｂ²）_r｝_n−
Ｃ¹ （式中、Ｈｅｔは硫黄原子または酸素原子を表し、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３〜１
０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。）