JP2004099653A - Liquid crystal composition and liquid crystal element - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal composition which exhibits a large order parameter and to provide a liquid crystal element. <P>SOLUTION: The liquid crystal composition comprises a host liquid crystal, at least one fluorescent pigment exhibiting at least one negative order parameter, and at least one dichroic pigment exhibiting a positive order parameter. At least one of the dichroic pigment has a substituent: -ä(B<SP>1</SP>)<SB>p1</SB>-(Q<SP>1</SP>)<SB>ql</SB>-(B<SP>2</SP>)<SB>r1</SB>}<SB>n1</SB>-C<SP>1</SP>. The liquid crystal element has a liquid crystal layer containing the composition. In the formula, B<SP>1</SP>and B<SP>2</SP>are each a divalent aryl, heteroaryl, or cyclohydrocarbon group; Q<SP>1</SP>is a divalent linking group; C<SP>1</SP>is an alkyl, cycloalkyl, alkoxycarbonyl, or acyloxy group; p<SP>1</SP>, q<SP>1</SP>, and r<SP>1</SP>are each a number of 0-5; and n<SP>1</SP>is 1, 2 or 3, provided that (p<SP>1</SP>+ r<SP>1</SP>)×n<SP>1</SP>is 3-10. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【００１１】
前記一般式（１）において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７およびＲ^８は各々独立して、水素原子または置換基を表すが、Ｒ^１、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^８の少なくとも１つは、−（Ｈｅｔ）_ｊ−｛（Ｂ^１）_ｐ１−（Ｑ^１）_ｑ１−（Ｂ^２）_ｒ１｝_ｎ１−Ｃ^１で表される置換基である。ここで、Ｈｅｔは酸素原子または硫黄原子であり、ｊは０または１を表す。Ｂ^１、Ｂ^２、Ｑ^１、Ｃ^１、ｐ^１、ｑ^１、ｒ^１およびｎ^１は前記一般式（ａ）中のそれぞれと同義である。
【００１２】
ｐ^１＝２、ｑ^１＝０、ｒ^１＝１、ｎ^１＝１、Ｂ^１は２価のアリール基、Ｂ^２は環状脂肪族炭化水素基、Ｃ^１はアルキル基である場合が好ましい。
【００１３】
また、本発明の他の態様として、本発明の液晶組成物を含有する液晶層を有する液晶素子（好ましくは液晶表示素子）が提供される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
まず、本発明に用いられる蛍光色素（以下「本発明の蛍光色素」と称する）について説明する。本発明の蛍光色素としては、いかなるものであってもよいが、例えば、「Ｈａｎｄｂｏｏｋ　ｏｆ　Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ　Ｐｒｏｂｅｓ　ａｎｄ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ」（Ｒｉｃｈａｒｄ　Ｐ．Ｈａｕｇｌａｎｄ著、第６版、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｐｒｏｂｅｓ社、１９９６年）の第１章、第１頁〜第４６頁に記載されている化合物などが挙げられる。例えば、フルオレセイン化合物、フルオラン化合物、ローダミン化合物、クマリン化合物、ダンシル化合物、シアニン化合物、オキソノール化合物、メロシアニン化合物、ピレン化合物、スチルベン化合物、ベンゾオキサゾール化合物、ペリレン化合物などが挙げられる。好ましくは、クマリン化合物である。
【００１５】
本発明において、前記蛍光色素の蛍光量子収率については、特に制限はないが、０．２〜１．０の範囲が好ましく、０．５〜１．０の範囲が特に好ましい。なお、蛍光量子収率は、「日本分光学会測定法シリーズ蛍光測定」（木下一彦ら編、学会出版センター、１９８３年）に記載された方法に従い測定できる。蛍光量子収率が高い蛍光色素の発色団としては、クマリン化合物、フルオラン化合物、シアニン化合物、オキソノール化合物、ローダミン化合物などを列挙できる。
【００１６】
本発明に用いる蛍光色素は、負のオーダーパラメーターを示すことを特徴とする。負のオーダーパラメーターとは、即ち、ホスト液晶のダイレクターに対して平行な偏光および垂直な偏光の吸収を各々Ａ‖およびＡ⊥とすると、Ａ‖＜Ａ⊥の関係であることを意味する。通常、ホスト液晶に溶解させた分子は、その長軸がホスト液晶のダイレクターと揃うように配列する傾向があるため、負のオーダーパラメーターを示すためには、分子短軸方向に吸収の遷移モーメントの方向が向いていることが必要となる。
【００１７】
本発明では、負のオーダーパラメーターを示す蛍光色素と正のオーダーパラメーターを示す二色性色素とを組み合わせることにより、より高いコントラスト比を実現している。この原理について説明する。
負のオーダーパラメーターを示す蛍光色素は、発光の遷移モーメントの方向も分子短軸方向を向いていることから、ホスト液晶のダイレクターに対して直交な方向に強く発光することとなる。一方、正のオーダーパラメーターを示す二色性色素とは、ホスト液晶のダイレクターに対して平行な偏光および垂直する偏光の吸収を各々Ａ‖およびＡ⊥とすると、Ａ‖＞Ａ⊥の関係であることを意味する。
【００１８】
負のオーダーパラメーターを示す蛍光色素の発光と、正のオーダーパラメーターを示す二色性色素の吸収とが重なる場合を考えると、二色性色素のダイレクターに対する直交偏光に対する吸収（Ａ⊥）に対して、蛍光色素からの発光が重なるため、見かけ上、二色性色素の直交偏光に対する光の吸収量が小さくなる。一方、二色性色素の平行偏光に対する吸収（Ａ‖）に対しては、蛍光色素が負のオーダーパラメーターを示すことから、その蛍光色素の平行偏光に対する発光は直交偏光に対して小さく、二色性色素の平行偏光に対する光の吸収量の低下幅も小さくなる。すなわち、負のオーダーパラメーターを示す蛍光色素と正のオーダーパラメーターを示す二色性色素とを組み合わせることにより、見かけ上、二色性色素の２色性比を高めることができる。
【００１９】
負のオーダーパラメーターを示す蛍光色素の発光スペクトルと正のオーダーパラメーターを示す二色性色素の吸収スペクトルとが重なることによって、上記原理により、より高いコントラスト比を実現することができる。
【００２０】
本発明の負のオーダーパラメーターを示す蛍光色素の蛍光の極大波長と、正のオーダーパラメーターを示す二色性色素の吸収の極大波長の差は、１００ｎｍ以下であることが好ましい。さらに好ましくは、双方の極大波長の差が５０ｎｍ以下、特に好ましくは２０ｎｍ以下である。
【００２１】
本発明に使用可能な蛍光色素としては、クマリン化合物が好ましく、クマリン化合物の場合、７位に電子供与性基（例えば、アミノ基、ヒドロキシ基など）が置換した場合、その吸収の遷移モーメントの方向は、７位炭素原子から２位炭素原子上へ向かう方向となる。よって、負のオーダーパラメーターを示すクマリン化合物としては、７位炭素原子から２位炭素原子上へ向かう方向が分子短軸となる構造が好ましく、そのためには、４、５または８位炭素原子上に棒状置換基が置換している構造が好ましい。棒状置換基としては、いかなるものであってもよいが、好ましくは、下記一般式（ｂ）で表される置換基である。
【００２２】
一般式（ｂ）
−｛（Ｂ^３）_ｐ２−（Ｑ^２）_ｑ２−（Ｂ^４）_ｒ２｝_ｎ２−Ｃ^２
式中、Ｂ^３およびＢ^４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、Ｑ^２は２価の連結基を表し、Ｃ^２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またはアシルオキシ基を表す。ｐ^２は１〜５のいずれかの数を表し、ｑ^２およびｒ^２は各々０〜５のいずれかの数を表し、ｎ^２は１〜３のいずれかの数を表すが、（ｐ^２＋ｒ^２）×ｎ^２は１以上１０以下の数である。
【００２３】
Ｂ^３およびＢ^４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。
２価のアリール基としては、好ましくは炭素数２〜２０のアリール基であり、好ましいアリール基の具体例を挙げると、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環である。特に好ましくは、ベンゼン環、置換ベンゼン環であり、さらに好ましくは１、４−フェニレン基である。Ｂ^１およびＢ^２の表す２価のヘテロアリール基としては、好ましくは炭素数１〜２０のヘテロアリール基であり、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作る縮環ヘテロアリール基である。
Ｂ^３およびＢ^４の表す２価の環状炭化水素基としては、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−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。
【００２４】
Ｑ^２は２価の連結基を表し、炭素原子、窒素原子、硫黄原子、酸素原子から構成される原子団からなる。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、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）、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は水素原子またはアルキル基、アリール基をあらわす）、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）を１つまた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。Ｑ^２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、エルテル基、カルボニル基、およびそれらを組み合わせた基である。
【００２５】
Ｃ^２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またはアシルオキシ基を表すが、好ましい例としては、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のアルキルおよ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）；が挙げられる。Ｃ^２として特に好ましくはアルキル基、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、トリフルオロメトキシ基である。
【００２６】
ｐ^２は１〜５のいずれかの数を表し、ｑ^２およびｒ^２は各々０〜５のいずれかの数を表し、ｎ^２は１〜３のいずれかの数を表すが、（ｐ^２＋ｒ^２）×ｎ^２は１以上１０以下を満足する。なお、ｐ^２、ｑ^２、ｒ^２、ｎ^２が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。好ましくは、ｐ^２＝１もしくは２、ｑ^２＝０もしくは１、ｒ^２＝０もしくは１、且つｎ^２＝１である。
【００２７】
以下に本発明の負のオーダーパラメーターを示す蛍光色素の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２８】
【化２】

【００２９】
【化３】

【００３０】
次に、本発明に用いられる二色性色素（以下「本発明の二色性色素」と称する場合がある）について説明する。
本発明の二色性色素の発色団の種類は制限されないが、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が挙げられ、具体的には、「Ｄｉｃｈｒｏｉｃ　Ｄｙｅｓ　ｆｏｒ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ」（Ａ．Ｖ．ＩＶａｓｈｃｈｅｎｋｏ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。
【００３１】
前記アゾ色素は、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）の他にも、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。
【００３２】
前記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。
【００３３】
また、本発明の二色性色素としては、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。
【００３４】
一般式（１）
【化４】

【００３５】
前記前記一般式（１）において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７およびＲ^８は各々水素原子または置換基を表すが、Ｒ^１、Ｒ^４、Ｒ^５またはＲ^８の少なくとも１つは、−（Ｈｅｔ）_ｊ−｛（Ｂ^１）_ｐ１−（Ｑ^１）_ｑ１−（Ｂ^２）_ｒ１｝_ｎ１−Ｃ^１で表される置換基である。ここで、Ｈｅｔは酸素原子または硫黄原子であり、Ｂ^１およびＢ^２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、Ｑ^１は２価の連結基を表し、Ｃ^１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またはアシルオキシ基を表す。ｊは０または１を表す。ｐ^１は１〜５のいずれかの数を表し、ｑ^１およびｒ^１は各々０〜５のいずれかの数を表し、ｎ^１は１〜３のいずれかの数を表すが、（ｐ^１＋ｒ^１）×ｎ^１は３以上１０以下の数である。
【００３６】
前記Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７、Ｒ^８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が挙げられる。
【００３７】
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、モルホリノカロボニル）；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）、
【００３８】
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）；アミノ基、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０〜１５、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）；
【００３９】
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、エチニル、１−シクロヘキセニル、ベンジリジン、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）。
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。
【００４０】
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。
【００４１】
前記Ｒ^１〜Ｒ^８として好ましくは、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、特に好ましくは、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、アリール基である。
【００４２】
前記Ｂ^１およびＢ^２は、前記式（ｂ）中のＢ^３およびＢ^４と同義であり、好ましい例も同様である。Ｑ^１は前記式（ｂ）中のＱ^２と同義であり、好ましい例も同様である。Ｃ^１は前記式（ｂ）中のＣ^２と同義であり、好ましい例も同様である。
【００４３】
前記ｊは０または１を表す。ｐ^１は１〜５のいずれかの数を表し、ｑ^１およびｒ^１は各々０〜５のいずれかの数を表し、ｎ^１は１〜３のいずれかの数を表すが、（ｐ^１＋ｒ^１）×ｎ^１は３以上１０以下を満足する。好ましいｐ^１、ｑ^１、ｒ^１およびｎ^１の組合せを以下に記す。
ｐ^１＝２、ｑ^１＝０、ｒ^１＝１、ｎ^１＝１、
ｐ^１＝２、ｑ^１＝１、ｒ^１＝１、ｎ^１＝１、
ｐ^１＝１、ｑ^１＝１、ｒ^１＝２、ｎ^１＝１、
ｐ^１＝３、ｑ^１＝１、ｒ^１＝１、ｎ^１＝１、
ｐ^１＝２、ｑ^１＝０、ｒ^１＝２、ｎ^１＝１、
ｐ^１＝１、ｑ^１＝１、ｒ^１＝１、ｎ^１＝２、
ｐ^１＝２、ｑ^１＝１、ｒ^１＝１、ｎ^１＝２。
特に好ましくは、ｐ^１＝２、ｑ^１＝０、ｒ^１＝１、ｎ^１＝１の組合せである。
【００４４】
本発明において、−｛（Ｂ^１）_ｐ１−（Ｑ^１）_ｑ１−（Ｂ^２）_ｒ１｝_ｎ１−Ｃ^１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、２０００年の第３章「分子構造と液晶性」に記載のものなどが挙げられる。
【００４５】
本発明の二色性色素において、前記一般式（ａ）で表される置換基の個数は、１〜８のいかなる数であってもよいが、好ましくは１〜４、特に好ましくは１または２である。
【００４６】
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限定されるものでない。
【００４７】
【化５】

【００４８】
【化６】

【００４９】
【化７】

【００５０】
以下に本発明の他の二色性色素の具体例を示すが、本発明は以下の具体例に限定されるものでない。
【００５１】
【化８】

【００５２】
【化９】

【００５３】
本発明の二色性色素は、「Ｄｉｃｈｒｏｉｃ　Ｄｙｅｓ　ｆｏｒ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ」（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の文献に記載の方法を参考にして合成できる。
【００５４】
本発明の液晶組成物において、負のオーダーパラメーターを示す蛍光色素と正のオーダーパラメーターを示す二色性色素の混合比率は、制限されないが、好ましくは、モル比率で、（負のオーダーパラメーターを示す蛍光色素）：（正のオーダーパラメーターを示す二色性色素）は、０．０１：１〜１００：１の範囲であり、さらに好ましくは０．０５：１〜１０：１の範囲である。
【００５５】
本発明の液晶組成物において、負のオーダーパラメーターを示す蛍光色素ならびに正のオーダーパラメーターを示す二色性色素は、各々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、公知の蛍光色素あるいは二色性色素を混合して用いてもよい。併用可能な二色性色素としては、例えば、「Ｄｉｃｈｒｏｉｃ　Ｄｙｅｓ　ｆｏｒ　ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ」（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、複数の二色性色素を混合して用いるのが好ましい。
【００５６】
本発明のホスト液晶として、誘電率異方性が正の液晶を用いることができる。例えば、Ｍｅｒｃｋ社の液晶（ＺＬＩ−４６９２、５０８１、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。
【００５７】
本発明のホスト液晶として、誘電率異方性が負の液晶を用いることが好ましい。誘電率異方性が負のホスト液晶と垂直配向膜を組み合わせることにより、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。
【００５８】
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ななるような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、Ｓｙｎｌｅｔｔ．，第４巻、第３８９頁〜３９６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。例えば、Ｍｅｒｃｋ社の液晶（ＭＬＣ−６６０８、６６０９、６６１０など）が挙げられる。
【００５９】
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１９９〜２０２頁に記載のＴＮ、ＳＴＮ用カイラル剤が挙げられる。
【００６０】
本発明の液晶組成物において、ホスト液晶および二色性色素の含有量については制限はないが、二色性色素の含有量はホスト液晶の含有量に対して０．１〜３０質量％であることが好ましく、０．５〜１５質量％であることが特に好ましい。また、本発明の液晶組成物を封入した液晶セル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。
【００６１】
次に、本発明の液晶素子について説明する。
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、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。
【００６２】
前記一対の基板は、その対向面の少なくとも一方に、プレチルト角が６０度以上９０度以下である垂直配向膜を有するのが好ましい。
プレチルト角とは、配向膜に対する液晶分子の傾き角であり、そ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。配向膜としては、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。
【００６３】
前記配向膜として好ましくはポリイミド膜である。ポリイミド系配向膜としては、例えば、「月刊デイスプレイ」（２０００年、８月号、第１３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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
本発明の液晶素子を適用する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▲１▼ホモジニアス配向、▲２▼ホメオトロピック配向、Ｗｈｉｔｅ−Ｔａｙｌｏｒ型（相転移型）として▲３▼フォーカルコニック配向および▲４▼ホメオトロピック配向、▲５▼Ｓｕｐｅｒ　Ｔｗｉｓｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ（ＳＴＮ）方式との組合せ、▲６▼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、▲１▼Ｈｅｉｌｍｅｉｅｒ型ＧＨモード、▲２▼１／４波長板型ＧＨモード、▲３▼相転移型ＧＨモード、▲４▼高分子分散液晶（ＰＤＬＣ）型ＧＨモードなどが挙げられる。
【００６７】
本発明の液晶素子は、コンピューター、時計、電卓などの表示素子、電子光学シャッター、電子光学絞り、光通信光路切り替えスイッチ、光変調器などの種種の電子光学デバイスとして好適に利用することができる。
【００６８】
【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できる。従って本発明の範囲は以下の具体例に制限されない。
【００６９】
［実施例１］
（１）液晶組成物の調製と溶解度測定
正のオーダーパラメーターを示す二色性色素として化合物２−１を１ｍｇ秤量し、下記表１に示すように蛍光色素を各々１ｍｇずつ秤量し、市販のフッ素系液晶（商品名「ＺＬＩ−５０８１」、Ｅ．Ｍｅｒｃｋ社製）１００ｍｇとそれぞれ混合し、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各々使用した。
【００７０】
（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。
【００７１】
（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⊥）を可視吸収スペクトル計「ＵＶ３１００」（島津製作所製）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を示す。なお、用いた二色性色素（化合物２−１）の吸収極大波長は４５５ｎｍ、用いた蛍光色素１−１の発光極大波長は４６５ｎｍおよび蛍光色素Ｃ−１の発光極大波長は４６０ｎｍであった。
式１
Ｓ＝（Ａ‖−Ａ⊥）／（Ａ‖＋２・Ａ⊥）
【００７２】
【表１】

【００７３】
比較用　正のオーダーパラメーターを示すクマリン蛍光色素Ｃ−１
【化１０】

【００７４】
測定結果を表１に示す。なお表１において測定波長は４６０ｎｍで測定した。本発明のクマリン色素１−１単独で上記の方法に従い評価したオーダーパラメーターはＳ＝−０．１２であった。また、比較クマリン色素Ｃ−１単独の評価を行なったところ、そのオーダーパラメーターはＳ＝０．２０であった。
【００７５】
表１に示した結果より、本発明の液晶組成物は従来の液晶組成物と比較して、大きなオーダーパラメーターを与えることがわかる。すなわち、本発明の組み合わせ、負のオーダーパラメーターを示す蛍光色素と正のオーダーパラメーターを示す二色性色素との組み合わせでは、二色性色素のオーダーパラメーターが向上するが、比較例の組み合わせ、正のオーダーパラメーターを示す蛍光色素と正のオーダーパラメーターを示す二色性色素の組み合わせでは、オーダーパラメーターの低下が見られる。
【００７６】
［実施例２］
ホスト液晶として商品名「ＭＬＣ−６６０８」（フッ素系液晶、誘電率異方性が負、Ｅ．Ｍｅｒｃｋ社製）を用いた点だけ変更して、実施例１と同じ評価を行なったところ、実施例１と同様に、本発明の組み合わせの場合には、二色性色素のオーダーパラメーターが向上した。
【００７７】
【発明の効果】
本発明によれば、蛍光色素と二色性色素の特定の組合せにより、大きなオーダーパラメーターを与える液晶組成物、及びそれを含有する液晶層を有する液晶素子を得ることができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal composition and a liquid crystal element (for example, a liquid crystal display element), and more particularly to a liquid crystal composition used for a guest-host system and a liquid crystal element using the same.
[0002]
[Prior art]
Many systems have been proposed as liquid crystal elements. For example, in a guest-host type liquid crystal device, a liquid crystal composition in which a dichroic dye is dissolved in a liquid crystal is enclosed in a cell, and an electric field is applied to the cell. Is displayed by changing the orientation of the cell and changing the light absorption state of the cell (for example, see Non-Patent Document 1). This guest-host method is expected as a reflective liquid crystal element in that bright display is possible. The dichroic dye used for the liquid crystal element is also described in detail in various documents (see, for example, Non-Patent Document 2).
[0003]
The dichroic dye used in the liquid crystal element is required to have performance such as appropriate absorption characteristics, high order parameters, high solubility in the host liquid crystal, and durability. Here, the order parameter S is defined as S = (3 cos) when the molecular long axis of the thermally fluctuated molecule is inclined with respect to the director by a shift angle θ on a time average.²θ-1) / 2. When S = 0.0, it indicates that the molecule is in no order at all, and when S = 1.0, the molecule is in a state where the molecular long axis is aligned with the direction of the director. It shows that. On the other hand, when θ = 90 °, S = −0.5, which means that the direction of the transition moment of absorption of the dichroic dye is completely orthogonal to the director of the host liquid crystal. . That is, a dye having a negative order parameter means that the absorption for polarized light orthogonal to the polarized light parallel to the director of the host liquid crystal is larger.
[0004]
Conventionally, as the dichroic dye in the guest-host system, the higher the order parameter, that is, the closer to 1, the higher the contrast ratio, and therefore, efforts have been made to increase the order parameter. However, it is not easy to increase the order parameter of the dichroic dye in the host liquid crystal whose order parameter S fluctuates to about 0.6 thermally, and the liquid crystal composition containing the dichroic dye that gives a high order parameter. Development of things was desired.
[0005]
On the other hand, a technique for improving display performance by coexisting a dichroic dye and a fluorescent dye in a liquid crystal composition has been proposed (for example, see Patent Document 1). The order parameters were not at a sufficient level.
[0006]
[Non-Patent Document 1]
B. By Bahadur, D.C. Demus, J. et al. Goodby, G. W. Gray, H.C. W. Spiss, V.M. Vill, “Handbook of Liquid Crystals” Vol. 2A, Wiley-VCH Publishing, 1998, Chapter 3.4, pp. 257-302.
[Non-Patent Document 2]
A. V. Ishchenko, "Dicroic Dies for Liquid Crystal Display", CRC Publishing, 1994
[Patent Document 1]
JP-A-9-258272
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention provides a liquid crystal composition that gives a large positive order parameter by combining a dichroic dye having a specific physical property value and a fluorescent dye (hereinafter sometimes referred to as “liquid crystal composition of the present invention”), Another object is to provide a liquid crystal element.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the liquid crystal composition of the present invention comprises a host liquid crystal, a fluorescent dye exhibiting at least one negative order parameter, and a dichroic dye exhibiting at least one positive order parameter. At least one of the dichroic dyes has a substituent represented by the following general formula (a).
Formula (a)
-{(B¹)_p1-(Q¹)_q1-(B²)_r1}_n1-C¹
(Where B¹And B²Each represents a divalent aryl group, heteroaryl group or cyclic hydrocarbon group,¹Represents a divalent linking group and C¹Represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group or an acyloxy group. p¹, Q¹And r¹Each represents a number from 0 to 5, and n¹Represents any number from 1 to 3, but (p¹+ R¹) × n¹Is 3-10. p¹, Q¹And r¹Are each 2 or more, 2 or more {(B¹) P¹-(Q¹Q¹-(B²) R¹} May be the same or different. )
[0009]
A preferred embodiment of the present invention is the above liquid crystal composition, wherein the difference between the emission maximum wavelength of the fluorescent dye and the absorption maximum wavelength of the dichroic dye is 100 nm or less; the fluorescent dye exhibiting a negative order parameter is a coumarin compound The above liquid crystal composition wherein the dichroic dye exhibiting a positive order parameter is an anthraquinone compound; the above dichroic dye exhibiting a positive order parameter is an anthraquinone compound represented by the following general formula (1) A liquid crystal composition;
[0010]
General formula (1)
[Chemical 1]

[0011]
In the general formula (1), R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁷And R⁸Each independently represents a hydrogen atom or a substituent,¹, R⁴, R⁵And R⁸At least one of-(Het)_j-{(B¹)_p1-(Q¹)_q1-(B²)_r1}_n1-C¹It is a substituent represented by these. Here, Het is an oxygen atom or a sulfur atom, and j represents 0 or 1. B¹, B², Q¹, C¹, P¹, Q¹, R¹And n¹Is as defined in the general formula (a).
[0012]
p¹= 2, q¹= 0, r¹= 1, n¹= 1, B¹Is a divalent aryl group, B²Is a cycloaliphatic hydrocarbon group, C¹Is preferably an alkyl group.
[0013]
As another embodiment of the present invention, a liquid crystal element (preferably a liquid crystal display element) having a liquid crystal layer containing the liquid crystal composition of the present invention is provided.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
First, the fluorescent dye used in the present invention (hereinafter referred to as “fluorescent dye of the present invention”) will be described. The fluorescent dye of the present invention may be any one, for example, “Handbook of Fluorescent Probes and Research Chemicals” (Richard P. Haugland, 6th edition, Molecular Probes, 1996), Chapter 1 , Compounds described on page 1 to page 46, and the like. Examples include fluorescein compounds, fluorane compounds, rhodamine compounds, coumarin compounds, dansyl compounds, cyanine compounds, oxonol compounds, merocyanine compounds, pyrene compounds, stilbene compounds, benzoxazole compounds, and perylene compounds. Preferably, it is a coumarin compound.
[0015]
In the present invention, the fluorescence quantum yield of the fluorescent dye is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.2 to 1.0, particularly preferably in the range of 0.5 to 1.0. The fluorescence quantum yield can be measured according to the method described in “The Spectroscopical Society of Japan Measurement Series Fluorescence Measurement” (edited by Kazuhiko Kinoshita et al., Academic Publishing Center, 1983). As chromophores of fluorescent dyes having a high fluorescence quantum yield, coumarin compounds, fluoran compounds, cyanine compounds, oxonol compounds, rhodamine compounds and the like can be listed.
[0016]
The fluorescent dye used in the present invention is characterized by exhibiting a negative order parameter. The negative order parameter means that when A‖ and A‖ are absorptions of polarized light parallel to and perpendicular to the director of the host liquid crystal, respectively, A‖ <A 関係. In general, molecules dissolved in the host liquid crystal tend to be aligned so that the major axis is aligned with the director of the host liquid crystal. It is necessary that the direction of
[0017]
In the present invention, a higher contrast ratio is realized by combining a fluorescent dye exhibiting a negative order parameter and a dichroic dye exhibiting a positive order parameter. This principle will be described.
A fluorescent dye exhibiting a negative order parameter emits light strongly in a direction perpendicular to the director of the host liquid crystal because the direction of the transition moment of light emission is also directed to the molecular minor axis direction. On the other hand, a dichroic dye exhibiting a positive order parameter is a relation of A⊥> A⊥, where A‖ and A⊥ are absorptions of polarized light parallel to and perpendicular to the director of the host liquid crystal. It means that there is.
[0018]
Considering the case where the emission of a fluorescent dye exhibiting a negative order parameter overlaps with the absorption of a dichroic dye exhibiting a positive order parameter, the absorption for orthogonal polarization (A⊥) with respect to the director of the dichroic dye. Since the light emitted from the fluorescent dyes overlaps, the amount of light absorbed by the dichroic dye with respect to the orthogonal polarization is apparently reduced. On the other hand, for the absorption (A‖) of the dichroic dye with respect to the parallel polarized light, since the fluorescent dye exhibits a negative order parameter, the emission of the fluorescent dye with respect to the parallel polarized light is small with respect to the orthogonal polarized light. The amount of decrease in the amount of light absorbed with respect to the parallel polarized light of the functional dye is also reduced. That is, by combining a fluorescent dye exhibiting a negative order parameter and a dichroic dye exhibiting a positive order parameter, the dichroic ratio of the dichroic dye can be apparently increased.
[0019]
By overlapping the emission spectrum of the fluorescent dye exhibiting a negative order parameter and the absorption spectrum of the dichroic dye exhibiting a positive order parameter, a higher contrast ratio can be realized by the above principle.
[0020]
The difference between the fluorescence maximum wavelength of the fluorescent dye exhibiting a negative order parameter of the present invention and the absorption maximum wavelength of the dichroic dye exhibiting a positive order parameter is preferably 100 nm or less. More preferably, the difference between both maximum wavelengths is 50 nm or less, particularly preferably 20 nm or less.
[0021]
The fluorescent dye usable in the present invention is preferably a coumarin compound. In the case of a coumarin compound, when an electron donating group (for example, amino group, hydroxy group, etc.) is substituted at the 7-position, the direction of the transition moment of absorption thereof Is the direction from the 7th carbon atom to the 2nd carbon atom. Therefore, the coumarin compound exhibiting a negative order parameter preferably has a structure in which the direction from the 7th carbon atom to the 2nd carbon atom is a molecular short axis, and for that purpose, on the 4, 5 or 8th carbon atom. A structure in which a rod-like substituent is substituted is preferred. The rod-like substituent may be any, but is preferably a substituent represented by the following general formula (b).
[0022]
General formula (b)
-{(B³)_p2-(Q²)_q2-(B⁴)_r2}_n2-C²
Where B³And B⁴Each represents a divalent aryl group, a heteroaryl group or a cyclic aliphatic hydrocarbon group;²Represents a divalent linking group and C²Represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group or an acyloxy group. p²Represents any number from 1 to 5, q²And r²Each represents a number from 0 to 5, and n²Represents any number from 1 to 3, but (p²+ R²) × n²Is a number from 1 to 10.
[0023]
B³And B⁴Each represents a divalent aryl group, a heteroaryl group or a cyclic aliphatic hydrocarbon group.
The divalent aryl group is preferably an aryl group having 2 to 20 carbon atoms, and specific examples of the preferred aryl group include a benzene ring, a naphthalene ring and an anthracene ring. Particularly preferred are a benzene ring and a substituted benzene ring, and more preferred is a 1,4-phenylene group. B¹And B²The divalent heteroaryl group represented by is preferably a C1-C20 heteroaryl group, such as a pyridine ring, quinoline ring, isoquinoline ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, thiophene ring, furan ring, oxazole ring, thiazole. A ring, an imidazole ring, a pyrazole ring, an oxadiazole ring, a thiadiazole ring, a triazole ring, and a condensed heteroaryl group formed by condensing them.
B³And B⁴As the divalent cyclic hydrocarbon group represented by the formula, preferably, cyclohexane-1,2-diyl group, cyclohexane-1,3-diyl group, cyclohexane-1,4-diyl group, cyclopentane-1,3-diyl Group, particularly preferably (E) -cyclohexane-1,4-diyl group.
[0024]
Q²Represents a divalent linking group and consists of an atomic group composed of a carbon atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, and an oxygen atom. Examples of the divalent linking group include alkylene groups having 1 to 20 carbon atoms (for example, methylene, ethylene, propylene, butylene, pentylene, cyclohexyl-1,4-diyl), and alkenylene groups having 2 to 20 carbon atoms (for example, ethenylene). ), An alkynylene group having 2 to 20 carbon atoms (for example, ethynylene), an amide group, an ether group, an ertel group, a sulfoamide group, a sulfonate group, a ureido group, a sulfonyl group, a sulfinyl group, a thioether group, a carbonyl group, -NR -One or more combinations of a group (where R represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group), an azo group, an azoxy group, or a heterocyclic divalent group (for example, piperazine-1,4-diyl group) And a divalent linking group having 0 to 60 carbon atoms. Q²The divalent linking group represented by is preferably an alkylene group, an alkenylene group, an alkynylene group, an ether group, a thioether group, an amide group, an ertel group, a carbonyl group, or a group obtained by combining them.
[0025]
C²Represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group or an acyloxy group. Preferred examples include those having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, and still more preferably 1 to 8 carbon atoms. Alkyl and cycloalkyl groups (eg methyl, ethyl, propyl, butyl, t-butyl, i-butyl, s-butyl, pentyl, t-pentyl, hexyl, heptyl, octyl, cyclohexyl, 4-methylcyclohexyl, 4-ethylcyclohexyl) , 4-propylcyclohexyl, 4-butylcyclohexyl, 4-pentylcyclohexyl, hydroxymethyl, trifluoromethyl, benzyl); 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 10 carbon atoms, still more preferably 1 to 8 carbon atoms. Alkoxy groups (eg methoxy, ethoxy) 2-methoxyethoxy, 2-phenylethoxy); an acyloxy group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 12 carbon atoms, and still more preferably 2 to 8 carbon atoms (for example, acetyloxy, benzoyloxy); 20, an alkoxycarbonyl group having 2 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 8 carbon atoms (for example, methoxycarbonyl, ethoxycarbonyl, 2-benzyloxycarbonyl); C²Are particularly preferably an alkyl group or an alkoxy group, and more preferably an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group or a trifluoromethoxy group.
[0026]
p²Represents any number from 1 to 5, q²And r²Each represents a number from 0 to 5, and n²Represents any number from 1 to 3, but (p²+ R²) × n²Satisfies 1 or more and 10 or less. P², Q², R², N²Is 2 or more, the repeating unit may be the same or different. Preferably, p²= 1 or 2, q²= 0 or 1, r²= 0 or 1, and n²= 1.
[0027]
Although the specific example of the fluorescent dye which shows the negative order parameter of this invention below is shown, this invention is not limited to this.
[0028]
[Chemical 2]

[0029]
[Chemical 3]

[0030]
Next, the dichroic dye used in the present invention (hereinafter sometimes referred to as “the dichroic dye of the present invention”) will be described.
The type of chromophore of the dichroic dye of the present invention is not limited, and examples thereof include azo dyes, anthraquinone dyes, perylene dyes, merocyanine dyes, azomethine dyes, phthaloperylene dyes, indigo dyes, azulene dyes, dioxazine dyes, and polythiophene dyes. Specific examples thereof include those described in “Dicroic Dies for Liquid Crystal Display” (A. V. Ishchenko, CRC, 1994). Preferred are azo dyes, anthraquinone dyes, and perylene dyes, and particularly preferred are azo dyes and anthraquinone dyes.
[0031]
The azo dye may be any one such as a monoazo dye, a bisazo dye, a trisazo dye, a tetrakisazo dye, or a pentakisazo dye, but is preferably a monoazo dye, a bisazo dye, or a trisazo dye. In addition to aromatic groups (benzene ring, naphthalene ring, etc.), ring structures included in azo dyes include heterocyclic rings (quinoline ring, pyridine ring, thiazole ring, benzothiazole ring, oxazole ring, benzoxazole ring, imidazole ring) , A benzimidazole ring, a pyrimidine ring, etc.).
[0032]
As the substituent of the anthraquinone dye, those containing an oxygen atom, a sulfur atom or a nitrogen atom are preferable, and examples thereof include an alkoxy group, an aryloxy group, an alkylthio group, an arylthio group, an alkylamino group and an arylamino group. The substitution number of the substituent may be any number, but di-substitution, tri-substitution, and tetrakis substitution are preferred, and di-substitution and tri-substitution are particularly preferred. The substitution position of the substituent may be any place, but preferably 1,4-position disubstitution, 1,5-position disubstitution, 1,4,5-position trisubstitution, 1,2,4-position trisubstitution, They are 1,2,5-trisubstituted, 1,2,4,5-tetrasubstituted, 1,2,5,6-tetrasubstituted structures.
[0033]
The dichroic dye of the present invention is preferably an anthraquinone compound represented by the following general formula (1).
[0034]
General formula (1)
[Formula 4]

[0035]
In the general formula (1), R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁷And R⁸Each represents a hydrogen atom or a substituent, R¹, R⁴, R⁵Or R⁸At least one of-(Het)_j-{(B¹)_p1-(Q¹)_q1-(B²)_r1}_n1-C¹It is a substituent represented by these. Here, Het is an oxygen atom or a sulfur atom, and B¹And B²Each represents a divalent aryl group, a heteroaryl group or a cyclic aliphatic hydrocarbon group;¹Represents a divalent linking group and C¹Represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group or an acyloxy group. j represents 0 or 1; p¹Represents any number from 1 to 5, q¹And r¹Each represents a number from 0 to 5, and n¹Represents any number from 1 to 3, but (p¹+ R¹) × n¹Is a number from 3 to 10.
[0036]
R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁷, R⁸Any substituent may be used, and examples thereof include the substituent group V described below.
[0037]
Substituent group V:
Halogen atom (eg, chlorine, bromine, iodine, fluorine); mercapto group; cyano group; carboxyl group; phosphate group; sulfo group; hydroxy group; carbon number 1-10, preferably carbon number 2-8, more preferably carbon A carbamoyl group having 2 to 5 carbon atoms (for example, methylcarbamoyl, ethylcarbamoyl, morpholinocarbonyl); a sulfamoyl group having 0 to 10 carbon atoms, preferably 2 to 8 carbon atoms, more preferably 2 to 5 carbon atoms (for example Nitro group; an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms (for example, methoxy, ethoxy, 2-methoxy). Ethoxy, 2-phenylethoxy); 6-20 carbons, preferably 6-12 carbons, more preferably carbons 10 to 10 aryloxy groups (for example, phenoxy, p-methylphenoxy, p-chlorophenoxy, naphthoxy); 1 to 20 carbon atoms, preferably 2 to 12 carbon atoms, and more preferably 2 to 8 carbon acyl groups (for example, Acetyl, benzoyl, trichloroacetyl); an acyloxy group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 2 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 8 carbon atoms (for example, acetyloxy, benzoyloxy); 1 to 20 carbon atoms, preferably An acylamino group having 2 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 8 carbon atoms (for example, acetylamino),
[0038]
A sulfonyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms (e.g. methanesulfonyl, ethanesulfonyl, benzenesulfonyl); 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms More preferably a sulfinyl group having 1 to 8 carbon atoms (for example, methanesulfinyl, ethanesulfinyl, benzenesulfinyl); an amino group, 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms. A substituted amino group (for example, methylamino, dimethylamino, benzylamino, anilino, diphenylamino); an ammonium group having 0 to 15 carbon atoms, preferably 3 to 10 carbon atoms, more preferably 3 to 6 carbon atoms (for example, trimethylammonium, Triethylammonium); 0-15 carbon atoms, preferably 1-10 carbon atoms, Preferably a hydrazino group having 1 to 6 carbon atoms (for example, trimethylhydrazino group); a ureido group having 1 to 15 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms (for example, ureido group, N, N-dimethylureido group); 1 to 15 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, more preferably an imide group having 1 to 6 carbon atoms (for example, succinimide group); 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 1 carbon atom. 12, more preferably an alkylthio group having 1 to 8 carbon atoms (for example, methylthio, ethylthio, propylthio); an arylthio group having 6 to 80 carbon atoms, preferably 6 to 40 carbon atoms, more preferably 6 to 30 carbon atoms (for example, phenylthio group). P-methylphenylthio, p-chlorophenylthio, 2-pyridylthio, 1-naphthylthio, 2-naphthylthio, 4-propyl Hexyl-4′-biphenylthio, 4-butylcyclohexyl-4′-biphenylthio, 4-pentylcyclohexyl-4′-biphenylthio, 4-propylphenyl-2-ethynyl-4′-biphenylthio); 80, preferably a heteroarylthio group having 1 to 40 carbon atoms, more preferably 1 to 30 carbon atoms (for example, 2-pyridylthio, 3-pyridylthio, 4-pyridylthio, 2-quinolylthio, 2-furylthio, 2-pyrrolylthio); An alkoxycarbonyl group having 2 to 20 carbon atoms, preferably 2 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 8 carbon atoms (for example, methoxycarbonyl, ethoxycarbonyl, 2-benzyloxycarbonyl);
[0039]
An aryloxycarbonyl group having 6 to 20 carbon atoms, preferably 6 to 12 carbon atoms, more preferably 6 to 10 carbon atoms (eg, phenoxycarbonyl); 1 to 18 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, more preferably An unsubstituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms (for example, methyl, ethyl, propyl, butyl); a substituted alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 5 carbon atoms {for example, hydroxy Methyl, trifluoromethyl, benzyl, carboxyethyl, ethoxycarbonylmethyl, acetylaminomethyl, and here, an unsaturated hydrocarbon group having 2 to 18 carbon atoms, preferably 3 to 10 carbon atoms, more preferably 3 to 5 carbon atoms. (For example, vinyl, ethynyl, 1-cyclohexenyl, benzylidine, benzylidene group) are also included in the substituted alkyl group. A substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, preferably 6 to 15 carbon atoms, more preferably 6 to 10 carbon atoms (for example, phenyl, naphthyl, p-carboxyphenyl, p-nitrophenyl) 3,5-dichlorophenyl, p-cyanophenyl, m-fluorophenyl, p-tolyl, 4-propylcyclohexyl-4′-biphenyl, 4-butylcyclohexyl-4′-biphenyl, 4-pentylcyclohexyl-4′-biphenyl 4-propylphenyl-2-ethynyl-4′-biphenyl); a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 2 to 10 carbon atoms, more preferably 4 to 6 carbon atoms (for example, pyridyl). 5-methylpyridyl, thienyl, furyl, morpholino, tetrahydrofurfuryl).
These substituent groups V can have a structure in which a benzene ring or a naphthalene ring is condensed. Furthermore, the substituent shown in the explanation of V explained so far may be further substituted on these substituents.
[0040]
Preferred as the substituent group V are the alkyl group, aryl group, alkoxy group, aryloxy group, halogen atom, amino group, substituted amino group, hydroxy group, alkylthio group, and arylthio group described above, and more preferably an amino group. A substituted amino group, a hydroxy group, an alkylthio group, and an arylthio group.
[0041]
R¹~ R⁸Are preferably a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, a halogen atom, an amino group, a substituted amino group, a hydroxy group, an alkylthio group, or an arylthio group, and particularly preferably a hydrogen atom or an amino group. A substituted amino group, a hydroxy group, an arylthio group, and an aryl group.
[0042]
B¹And B²Is B in the formula (b).³And B⁴And preferred examples are also the same. Q¹Q in the formula (b)²And preferred examples are also the same. C¹Is C in the formula (b)²And preferred examples are also the same.
[0043]
J represents 0 or 1; p¹Represents any number from 1 to 5, q¹And r¹Each represents a number from 0 to 5, and n¹Represents any number from 1 to 3, but (p¹+ R¹) × n¹Satisfies 3 or more and 10 or less. Preferred p¹, Q¹, R¹And n¹The combinations are described below.
p¹= 2, q¹= 0, r¹= 1, n¹= 1,
p¹= 2, q¹= 1, r¹= 1, n¹= 1,
p¹= 1, q¹= 1, r¹= 2, n¹= 1,
p¹= 3, q¹= 1, r¹= 1, n¹= 1,
p¹= 2, q¹= 0, r¹= 2, n¹= 1,
p¹= 1, q¹= 1, r¹= 1, n¹= 2
p¹= 2, q¹= 1, r¹= 1, n¹= 2.
Particularly preferably, p¹= 2, q¹= 0, r¹= 1, n¹= 1 combination.
[0044]
In the present invention,-{(B¹)_p1-(Q¹)_q1-(B²)_r1}_n1-C¹As for, it is preferable that the structure which shows liquid crystallinity is included. The liquid crystal here may be in any phase, but is preferably a nematic liquid crystal, a smectic liquid crystal, or a discotic liquid crystal, and particularly preferably a nematic liquid crystal. Specific examples of the liquid crystal compound include those described in Chapter 3 “Molecular Structure and Liquid Crystallinity” of Chapter 3 of Liquid Crystal Handbook Editorial Committee, Liquid Crystal Handbook, Maruzen, 2000.
[0045]
In the dichroic dye of the present invention, the number of substituents represented by the general formula (a) may be any number of 1 to 8, preferably 1 to 4, particularly preferably 1 or 2. It is.
[0046]
Specific examples of the anthraquinone compound represented by the general formula (1) are shown below, but the present invention is not limited to the following specific examples.
[0047]
[Chemical formula 5]

[0048]
[Chemical 6]

[0049]
[Chemical 7]

[0050]
Although the specific example of the other dichroic dye of this invention is shown below, this invention is not limited to the following specific examples.
[0051]
[Chemical 8]

[0052]
[Chemical 9]

[0053]
The dichroic dyes of the present invention include “Dicroic Dies for Liquid Crystal Display” (A. I. Vashchenko, CRC, 1994), “Review Synthetic Dyes” (Horiguchi Hiroshi, Sankyo Publishing, 1968) and these. It can be synthesized with reference to the method described in the literature cited.
[0054]
In the liquid crystal composition of the present invention, the mixing ratio of the fluorescent dye exhibiting a negative order parameter and the dichroic dye exhibiting a positive order parameter is not limited, but is preferably a molar ratio (showing a negative order parameter). (Fluorescent dye): (dichroic dye showing a positive order parameter) is in the range of 0.01: 1 to 100: 1, more preferably in the range of 0.05: 1 to 10: 1.
[0055]
In the liquid crystal composition of the present invention, a fluorescent dye exhibiting a negative order parameter and a dichroic dye exhibiting a positive order parameter may be used alone or in combination of a plurality of kinds. Also good. When mixing a plurality of types of dyes, known fluorescent dyes or dichroic dyes may be mixed and used. As the dichroic dye that can be used in combination, for example, those described in “Dicroic Dies for Liquid Crystal Display” (A. V. Ishashenko, CRC, 1994) can be used. For example, when the liquid crystal composition of the present invention is used for black display, it is necessary to absorb light in the entire visible range, and it is preferable to use a mixture of a plurality of dichroic dyes.
[0056]
As the host liquid crystal of the present invention, a liquid crystal having a positive dielectric anisotropy can be used. For example, Merck liquid crystal (ZLI-4692, 5081, MLC-6267, 6284, 6287, 6288, 6406, 6422, 6423, 6425, 6435, 6437, 7700, 7800, 9000, 9100, 9200, 9300, 10000, etc.) , Liquid crystal manufactured by Chisso Corporation (LIXON 5036xx, 5037xx, 5039xx, 5040xx, 5041xx, etc.).
[0057]
As the host liquid crystal of the present invention, a liquid crystal having a negative dielectric anisotropy is preferably used. By combining a host liquid crystal having a negative dielectric anisotropy and a vertical alignment film, the liquid crystal is vertically aligned when no voltage is applied, so that the dichroic dye also becomes vertical and transmits without absorbing light. On the other hand, since the liquid crystal molecules are tilted horizontally when a voltage is applied, the dichroic dye is also tilted horizontally, and as a result, absorbs light. That is, the mode is such that white display is performed when no voltage is applied, and black display is performed when a voltage is applied.
[0058]
In order to obtain a liquid crystal having a negative dielectric anisotropy, it is necessary to have a structure in which the dielectric anisotropy is large on the short axis of the liquid crystal molecule. For example, “Monthly Display” (2000, 4 (Month issue), pages 4-9, Synlett. , Vol. 4, pages 389 to 396, 1999. Among these, from the viewpoint of voltage holding ratio, a liquid crystal having a fluorine-containing substituent and having a negative dielectric anisotropy is preferable. For example, Merck liquid crystal (MLC-6608, 6609, 6610, etc.) can be mentioned.
[0059]
The liquid crystal composition of the present invention includes a compound that does not exhibit liquid crystallinity for the purpose of changing the physical properties of the host liquid crystal to a desired range (for example, for setting the temperature range of the liquid crystal phase to a desired range). May be added. Moreover, you may contain compounds, such as a chiral compound, a ultraviolet absorber, and antioxidant. Examples of such additives include chiral agents for TN and STN described in pages 199 to 202 of “Liquid Crystal Device Handbook” (edited by the Japan Society for the Promotion of Science 142nd Committee, Nikkan Kogyo Shimbun, 1989). It is done.
[0060]
In the liquid crystal composition of the present invention, the content of the host liquid crystal and the dichroic dye is not limited, but the content of the dichroic dye is 0.1 to 30% by mass with respect to the content of the host liquid crystal. It is preferably 0.5 to 15% by mass. Moreover, it is desirable to determine the dye density | concentration required for desired optical density | concentration by measuring the absorption spectrum of the liquid crystal cell which enclosed the liquid crystal composition of this invention.
[0061]
Next, the liquid crystal element of the present invention will be described.
The liquid crystal element of the present invention can be composed of, for example, a liquid crystal layer containing the liquid crystal composition of the present invention sandwiched between a pair of electrode substrates and sandwiched between the pair of electrode substrates. As the electrode substrate, a substrate in which an electrode layer is formed on a substrate usually made of glass or plastic can be used. Examples of the plastic substrate include acrylic resin, polycarbonate resin, and epoxy resin. As the substrate, for example, those described in pages 218 to 231 of “Liquid Crystal Device Handbook” (Japan Society for the Promotion of Science 142nd edition, Nikkan Kogyo Shimbun, 1989) can be used. The electrode layer formed on the substrate is preferably a transparent electrode layer. For example, it can be formed from indium oxide, indium tin oxide (ITO), tin oxide, or the like. As for the transparent electrode, for example, those described in pages 232 to 239 of “Liquid Crystal Device Handbook” (edited by the Japan Society for the Promotion of Science 142nd Committee, Nikkan Kogyo Shimbun, 1989) are used.
[0062]
The pair of substrates preferably have a vertical alignment film having a pretilt angle of 60 degrees or more and 90 degrees or less on at least one of the opposing surfaces.
The pretilt angle is the tilt angle of the liquid crystal molecules with respect to the alignment film, and the method for determining the pretilt angle is described in pages 234 to 239 of “Liquid Crystal Handbook” (edited by the Liquid Crystal Handbook Editorial Committee, Maruzen, 2000). Yes. The alignment film may be any material, and those described in pages 240 to 256 of “Liquid Crystal Device Handbook” (edited by the 142th Committee of the Japan Society for the Promotion of Science, Nikkan Kogyo Shimbun, 1989) are used. .
[0063]
The alignment film is preferably a polyimide film. As the polyimide-based alignment film, for example, “Monthly Display” (2000, August issue, pages 13 to 18), “Liquid Crystal Handbook” (Liquid Crystal Handbook Editorial Committee, Maruzen, 2000), page 253 To those described on page 258.
[0064]
The liquid crystal element of the present invention can be produced, for example, by injecting a liquid crystal composition of the present invention into a space formed between a pair of substrates facing each other at intervals of 1 to 50 μm via a spacer or the like. it can. As the spacer, for example, those described in pages 257 to 262 of “Liquid Crystal Device Handbook” (edited by Japan Society for the Promotion of Science 142nd Committee, Nikkan Kogyo Shimbun, 1989) can be used.
[0065]
The liquid crystal element of the present invention can be driven by a simple matrix driving method or an active matrix driving method using a thin film transistor (TFT). The driving method is described in detail, for example, on pages 387 to 460 of “Liquid Crystal Device Handbook” (edited by the 142th Committee of the Japan Society for the Promotion of Science, Nikkan Kogyo Shimbun, 1989). Available as a method.
[0066]
The liquid crystal display to which the liquid crystal element of the present invention is applied is not particularly limited in terms of the system, but for example, “Liquid Crystal Device Handbook” (Edition 142 of the Japan Society for the Promotion of Science, Nikkan Kogyo Shimbun, 1989) (1) Homogeneous alignment, (2) Homeotropic alignment, White-Taylor type (phase transition type) described in the page of guest-host system described in (3) Focal conic alignment and (4) Homeotropic alignment, 5) Combination with Super Twisted Nematic (STN) method, (6) Combination with ferroelectric liquid crystal (FLC), and "Reflective color LCD integrated technology" (supervised by Tatsuo Uchida, CMC, 1999) Chapter 2-1 (GH mode reflective color LCD), described on pages 15-16, ▲ ▼ Heilmeier type GH mode, ▲ 2 ▼ 1/4-wave plate type GH mode, ▲ 3 ▼ phase transition type GH mode, ▲ 4 ▼ such as a polymer dispersed liquid crystal (PDLC) type GH mode and the like.
[0067]
The liquid crystal element of the present invention can be suitably used as various types of electro-optical devices such as display elements such as computers, watches, and calculators, electro-optical shutters, electro-optical apertures, optical communication optical path switching switches, and optical modulators.
[0068]
【Example】
The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. The materials, reagents, amounts and ratios of substances, operations, and the like shown in the following examples can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the following specific examples.
[0069]
[Example 1]
(1) Preparation and solubility measurement of liquid crystal composition
1 mg of compound 2-1 was weighed as a dichroic dye exhibiting a positive order parameter, and 1 mg each of the fluorescent dye was weighed as shown in Table 1 below. E. Merck) 100 mg, respectively, and heated to 80 ° C. with stirring. Each was used as a liquid crystal composition which was cooled to room temperature and used for preparing a liquid crystal element.
[0070]
(2) Production of liquid crystal element
Each of the liquid crystal compositions obtained above was injected into a commercially available liquid crystal cell substrate to produce liquid crystal elements. The liquid crystal cell substrate used is E.I. H. C. A glass plate (thickness 0.7 mm) on which an ITO transparent electrode layer and a polyimide alignment film (with a parallel alignment treatment) are formed, with a cell gap of 8 μm and an epoxy resin seal Met.
[0071]
(3) Order parameter measurement
Each manufactured liquid crystal element was irradiated with polarized light parallel to the rubbing direction and polarized light perpendicular to the rubbing direction, and each absorption spectrum (A‖ and A⊥) was measured with a visible absorption spectrometer “UV3100” (manufactured by Shimadzu Corporation). did. From A パ ラ メ ー タ ー and A⊥ at the maximum absorption wavelength, the order parameter S was determined for each according to the following formula 1. The obtained order parameter S is shown. In addition, the absorption maximum wavelength of the used dichroic dye (Compound 2-1) was 455 nm, the emission maximum wavelength of the used fluorescent dye 1-1 was 465 nm, and the emission maximum wavelength of the fluorescent dye C-1 was 460 nm.
Formula 1
S = (A‖−A⊥) / (A‖ + 2 · A⊥)
[0072]
[Table 1]

[0073]
Coumarin fluorescent dye C-1 showing positive order parameters for comparison
Embedded image

[0074]
The measurement results are shown in Table 1. In Table 1, the measurement wavelength was 460 nm. The order parameter evaluated according to the above method with the coumarin dye 1-1 alone of the present invention was S = −0.12. Further, when the comparative coumarin dye C-1 alone was evaluated, the order parameter was S = 0.20.
[0075]
From the results shown in Table 1, it can be seen that the liquid crystal composition of the present invention gives a large order parameter as compared with the conventional liquid crystal composition. That is, in the combination of the present invention, a combination of a fluorescent dye exhibiting a negative order parameter and a dichroic dye exhibiting a positive order parameter, the order parameter of the dichroic dye is improved. In the combination of a fluorescent dye showing an order parameter and a dichroic dye showing a positive order parameter, a decrease in the order parameter is observed.
[0076]
[Example 2]
The same evaluation as in Example 1 was performed except that the product name “MLC-6608” (fluorine-based liquid crystal, negative dielectric anisotropy, manufactured by E. Merck) was used as the host liquid crystal. Similar to Example 1, in the case of the combination of the present invention, the order parameter of the dichroic dye was improved.
[0077]
【The invention's effect】
According to the present invention, a liquid crystal composition giving a large order parameter by a specific combination of a fluorescent dye and a dichroic dye, and a liquid crystal element having a liquid crystal layer containing the liquid crystal composition can be obtained.

Claims (3)

A host liquid crystal, a fluorescent dye exhibiting at least one negative order parameter, and a dichroic dye exhibiting at least one positive order parameter, wherein at least one of the dichroic dyes is represented by the following general formula: A liquid crystal composition having a substituent represented by (a).
General formula (a)
^{_{- {(B 1) p1 -}} (Q 1) q1 - (B 2) r1} n1 -C 1
(In the formula, B ¹ and B ² each represent a divalent aryl group, a heteroaryl group or a cyclic hydrocarbon group, Q ¹ represents a divalent linking group, C ¹ represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group. group represents the number of any alkoxycarbonyl or ^.p 1, ^{q 1} and ^{r 1} respectively 0-5 to an acyloxy group, ^{n 1} is a number from one of the 1 to 3, ^{(p 1} + R ¹ ) × n ¹ is 3 to 10. When p ¹ , q ¹ and r ¹ are each 2 or more, 2 or more {(B ¹ ) p ^1- (Q ¹ ) q ^1- (B ² ) r ¹ } may be the same or different.) 2. p ¹ = 2; q ¹ = 0; r ¹ = 1; n ¹ = 1; B ¹ is a divalent aryl group; B ² is a cyclic aliphatic hydrocarbon group; and C ¹ is an alkyl group. The liquid crystal composition described in 1. A liquid crystal device having a liquid crystal layer containing the liquid crystal composition according to claim 1.