JP2004099812A - 液晶組成物および液晶素子 - Google Patents
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Abstract
【課題】高いオーダーパラメーターを与える化合物を含有する液晶組成物および液晶素子を提供する。
【解決手段】液晶と、一般式（ａ）：−｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝ｎ−Ｃ１で表される置換基を有するクマリン色素を少なくとも一種含む液晶組成物、および該液晶組成物を含む液晶層を有する液晶素子である。式中、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、アルコキシカルボニル基またはアシルオキシ基を表す。ｐ、ｑ、ｒは各々０〜５までの数を表し、ｎは１〜３までの数を表し、（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｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝は同一でも異なっていてもよい。
【選択図】 なし
【解決手段】液晶と、一般式（ａ）：−｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝ｎ−Ｃ１で表される置換基を有するクマリン色素を少なくとも一種含む液晶組成物、および該液晶組成物を含む液晶層を有する液晶素子である。式中、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、アルコキシカルボニル基またはアシルオキシ基を表す。ｐ、ｑ、ｒは各々０〜５までの数を表し、ｎは１〜３までの数を表し、（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｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝は同一でも異なっていてもよい。
【選択図】 なし
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶組成物および液晶素子に関し、特にゲスト−ホスト方式に好ましく用いられる液晶組成物および液晶素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶素子として多くの方式が提案されているが、中でも、二色性色素を液晶中に溶解させ、電場による液晶の動きに合わせた二色性色素の配向変化に基づく吸光状態変化による表示方法（いわゆる、ゲストホスト方式）は、明るい表示が可能である点で反射型液晶素子として期待されている。
特に、耐久性に関しては、アゾ色素は不十分なものが多く、耐久性の高い二色性色素の開発が望まれており、クマリン色素についても検討されてきた。例えば、特許文献１には、ゲストホスト方式用二色性色素としてクマリン色素が用いられている。しかし、クマリン色素は、オーダーパラメーターの低いものが多く、オーダーパラメーターの向上が望まれていた。
【０００３】
ところで、二色性色素の分子構造とその諸特性との関係については、まだ十分に解明されていない。二色性色素を特徴づける最も重要な物性値は、オーダーパラメーター（Ｓ値）であるが、高いＳ値と、二色性色素に要求される他の諸特性とは併せ持つ色素は少なく、実用上要求される諸特性を有する色素によって、高いＳ値を実現することは困難である。
二色性色素に実用上要求されるＳ値以外の特性としては、ホスト液晶に対する高い溶解性が特に重要である。一方、ホスト液晶として、ＴＦＴなどのアクテイブマトリクス駆動向けに、電圧保持率の良好なフッ素系の新規な液晶が開発されているが、従来の二色性色素は、フッ素系液晶に対する溶解性が低く、深色化が困難である。色素の溶解性を改善するために、液晶分子にニトロ基、シアノ基などの電子吸引性基を導入することもできるが、これらの電子吸引性置換基は電圧保持率の低下を生じやすいという問題がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−３１６９７０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、特定の置換基を有するクマリン色素の利用により、オーダーパラメーターの高い二色性色素を含む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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、特定の置換基を有する色素を含有する液晶組成物およびこれを含む液晶素子が、上記課題を達成し得ることを見出し本発明を完成するに至った。［１］ 液晶と、下記一般式（ａ）で表される置換基を有するクマリン色素の少なくとも１種とを含有する液晶組成物。
一般式（ａ）
−｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝ｎ−Ｃ１
（式中、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、アルコキシカルボニル基またはアシルオキシ基を表す。ｐ、ｑおよびｒは各々０〜５の数を表し、ｎは１〜３の数を表し、（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｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝は同一でも異なっていてもよい。）
【０００７】
［２］ 前記クマリン色素が、下記一般式（１）または（２）で表される化合物である［１］に記載の液晶組成物。
【０００８】
一般式（１）
【化１】
【０００９】
式中、Ｒ１およびＲ２は各々水素原子、アルキル基、アシル基、アリール基またはヘテロアリール基を表し、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６およびＲ７は、各々水素原子または置換基を表す。ただし、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６およびＲ７の少なくとも１つは、上記一般式（ａ）で表される置換基を部分構造として有する。
【００１０】
一般式（２）
【化２】
【００１１】
式中、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０およびＲ１１は各々水素原子、アルキル基、アシル基、アリール基またはヘテロアリール基を表し、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８およびＲ１９は、各々水素原子または置換基を表す。ただし、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８およびＲ１９の少なくとも１つは、上記一般式（ａ）で表される置換基を部分構造として有する。
【００１２】
［３］ 前記一般式（ａ）において、Ｂ１がアリール基またはヘテロアリール基を表し、Ｂ２がシクロヘキサン−１，４−ジイル基を表し、Ｃ１がアルキル基を表し、ｐ＝１または２、ｑ＝０、ｒ＝１、ｎ＝１である［１］または［２］に記載の液晶組成物。
［４］ ［１］〜［３］のいずれかに記載の液晶組成物を含む液晶素子。
【００１３】
【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、一般式（ａ）で表される置換基を有するクマリン色素を「本発明の色素」、およびそれを含有する液晶組成物を「本発明の液晶組成物」、およびそれを含む液晶層を有する液晶素子を「本発明の液晶素子」と各々称する。
【００１４】
本発明に用いられるクマリン色素とは、「色素ハンドブック」（大河原信ら編、講談社サイエンテイフィク、１９８６年）の第４３２頁に記載されている構造により定義される。本発明において、クマリン色素の少なくとも一種は、二色性色素として作用し、下記一般式（ａ）で表される置換基を有する。
一般式（ａ）
−｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝ｎ−Ｃ１
【００１５】
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６〜２０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作る縮環ヘテロアリール基が好ましい。Ｂ１およびＢ２の表す２価の環状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】
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、アミド基、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のアルキルアミド基（例えば、Ｎ−メチルアミド基、Ｎ−エチルアミド基、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミド基）；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）；
【００１７】
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１〜１０、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）；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１〜１５、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）；
【００１８】
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、ブチルチオ基）；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、ナフチルチオ基）；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）；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、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基）；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の置換または無置換のアリール基（例えばフェニル基、１−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）；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の置換または無置換のヘテロ環基（例えばピリジル、５−メチルピリジル基、２−チエニル基、２−フリル基、モルホリノ基、テトラヒドロフルフリル基）。
【００１９】
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。
【００２０】
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、ハロゲン原子であり、更に好ましくはメチル基、トリフルオロメチル基、メトキシ基、トリフルオロメトキシ基、フッ素原子である。
【００２１】
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構成される原子団から選ばれる少なくとも１種の原子からなる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、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、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。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、エルテル基、カルボニル基またはそ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。
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。
【００２２】
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、アルコキシカルボニル基、アシ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１〜３０、好ましくは炭素数１〜１２、更に好ましくは炭素数１〜８のアシル基（例えば、アセチル基、ホルミル基、ピバロイル基、２−クロロアセチル基、ステアロイル基、ベンゾイル基、ｐ−ｎ―オクチルオキシフェニルカルボニル基）；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、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。
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。
【００２３】
前記一般式（ａ）において、ｐ、ｑおよびｒは各々０〜５の数を表し、ｎは１〜３の数を表すが、（ｐ＋ｒ）×ｎは３以上１０以下を満足する。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＝０、ｎ＝１
（２） ｐ＝３、ｑ＝０、ｒ＝０、ｎ＝１
（３） ｐ＝４、ｑ＝０、ｒ＝０、ｎ＝１
（４） ｐ＝１、ｑ＝０、ｒ＝１、ｎ＝１
（５） ｐ＝１、ｑ＝１、ｒ＝１、ｎ＝１
（６） ｐ＝０、ｑ＝１、ｒ＝２、ｎ＝１
（７） ｐ＝２、ｑ＝１、ｒ＝１、ｎ＝１
（８） ｐ＝１、ｑ＝０、ｒ＝２、ｎ＝１
（９） ｐ＝０、ｑ＝１、ｒ＝１、ｎ＝２
（１０） ｐ＝１、ｑ＝１、ｒ＝１、ｎ＝２
【００２４】
特に好ましくは、（１） ｐ＝２、ｑ＝０、ｒ＝０、ｎ＝１；（４） ｐ＝１、ｑ＝０、ｒ＝１、ｎ＝１；（５） ｐ＝１、ｑ＝１、ｒ＝１、ｎ＝１；の組合せである。
【００２５】
なお、−｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝ｎ−Ｃ１としては、液晶性を示す構造を含むことが好ましい。ここでいう液晶とは、いかなるフェーズであってもよいが、好ましくはネマチック液晶、スメクチック液晶、デイスコテイック液晶であり、特に好ましくは、ネマチック液晶である。
液晶化合物の具体例としては、液晶便覧編集委員会編、液晶便覧、丸善、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。
【００２６】
−｛（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）。
【００２７】
【化３】
【００２８】
【化４】
【００２９】
前記色素中の前記一般式（ａ）で表される置換基の個数は、１〜６であるのが好ましくは、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。
前記一般式（ａ）で表される置換基の好ましい構造は、Ｂ１がアリール基またはヘテロアリール基を表し、Ｂ２がシクロヘキシル基を表し、Ｃ１がアルキル基を表し、ｐ＝１または２、ｑ＝０、ｒ＝１およびｎ＝１を表す構造；およびＢ１がアリール基またはヘテロアリール基を表し、Ｂ２がシクロヘキシル基を表し、Ｃ１がアルキル基を表し、ｐ＝１、ｑ＝０、ｒ＝１または２およびｎ＝１を表す構造；である。特に好ましい構造は、Ｂ１が１，４−フェニレン基を表し、Ｂ２がトランス−シクロヘキシル基を表し、Ｃ１がアルキル基（好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基またはヘキシル基）を表し、ｐ＝１、ｑ＝０、ｒ＝１およびｎ＝１である構造；およびＢ１が１，４−フェニレン基を表し、Ｂ２がトランス−シクロヘキシル基を表し、Ｃ１がアルキル基（好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基またはヘキシル基）を表し、ｐ＝２、ｑ＝０、ｒ＝１およびｎ＝１である構造；である。
【００３０】
本発明の二色性色素として、下記一般式（１）および（２）で表される化合物が挙げられる。
【００３１】
一般式（１）
【化５】
【００３２】
一般式（２）
【化６】
【００３３】
前記一般式（１）および（２）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０およびＲ１１は各々水素原子、アルキル基、アシル基、アリール基またはヘテロアリール基を表す。これらはさらに置換基を有していてもよく、該置換基としては、後述の置換基群Ｖから選ばれる各置換基が挙げられる。Ｒ１とＲ２、Ｒ８とＲ９、Ｒ１０とＲ１１とで環を形成してもよい。
【００３４】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０およびＲ１１はとしては、水素原子、炭素原子数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、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、オクタデシル基）；炭素原子数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｛好ましくはアラルキル基（例えばベンジル基、２−フェニルエチル基）；不飽和炭化水素基（例えばアリル基）；ヒドロキシアルキル基（例えば、２−ヒドロキシエチル基、３−ヒドロキシプロピル基）；カルボキシアルキル基（例えば、２−カルボキシエチル基、３−カルボキシプロピル基、４−カルボキシブチル基、カルボキシメチル基）；アルコキシアルキル基（例えば、２−メトキシエチル基、２−（２−メトキシエトキシ）エチル基）；アリーロキシアルキル基（例えば２−フェノキシエチル基、２−（１ーナフトキシ）エチル基）；アルコキシカルボニルアルキル基（例えばエトキシカルボニルメチル基、２−ベンジルオキシカルボニルエチル基）；アリーロキシカルボニルアルキル基（例えば３−フェノキシカルボニルプロピル基）；アシルオキシアルキル基（例えば２−アセチルオキシエチル基）；アシルアルキル基（例えば２−アセチルエチル基）；カルバモイルアルキル基（例えば２−モルホリノカルボニルエチル基）；スルファモイルアルキル基（例えばＮ，Ｎージメチルカルバモイルメチル基）；スルホアルキル基（例えば、２−スルホエチル基、３−スルホプロピル基、３−スルホブチル基、４−スルホブチル基、２−［３−スルホプロポキシ］エチル基、２−ヒドロキシ−３−スルホプロピル基、３−スルホプロポキシエトキシエチル基）；スルホアルケニル基、スルファトアルキル基（例えば、２−スルファトエチル基、３−スルファトプロピル基、４−スルファトブチル基）；複素環置換アルキル基（例えば２−（ピロリジン−２−オン−１−イル）エチル基、テトラヒドロフルフリル基）；アルキルスルホニルカルバモイルアルキル基（例えばメタンスルホニルカルバモイルメチル基）｝、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０、さらに好ましくは炭素数１〜８のアシル基（例えば、アセチル基、ベンゾイル基）；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、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）；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、５−メチル−２−チエニル基、４−メトキシ−２−ピリジル基）が挙げられる。
【００３５】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０およびＲ１１は、より好ましくは、無置換アルキル基またはアリール基である。
【００３６】
前記一般式（１）および（２）において、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８およびＲ１９は、それぞれ独立に水素原子または置換基を表すが、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６およびＲ７の少なくとも一つ、ならびにＲ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８およびＲ１９の少なくとも一つは、前記一般式（ａ）で表される置換基を部分構造として含む。
【００３７】
Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８およびＲ１９がそれぞれ表す置換基としては、上述置換基群Ｖが挙げられる。また、２つ以上の置換基によりベンゼン環、ナフタレン環、フラン環などを形成して縮環してもよい。
Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８およびＲ１９としては、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アミノ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、アルコキシ基、シアノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基またはアリーロキシ基が好ましい。特に好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基、フッ素原子、クロロ原子、アリールアミノ基またはアリールチオ基である。
【００３８】
前記一般式（１）および（２）において、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｑ１、ｐ、ｑ、ｒおよびｎについては、前記一般式（ａ）中のそれぞれと同定義である。前記一般式（ａ）を部分構造として含む置換基の置換位置はいずれの位置であってもよいが、好ましくは、前記一般式（１）においては、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４またはＲ７であり、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１４、Ｒ１６またはＲ１８であり、特に好ましくは、前記一般式（１）においては、Ｒ１およびＲ７であり、前記一般式（２）においては、Ｒ８、Ｒ１０、Ｒ１４およびＲ１８である。
【００３９】
以下に本発明の一般式の具体例を示すが、これにより本発明が制限されるわけではない。
【００４０】
【化７】
【００４１】
【化８】
【００４２】
【化９】
【００４３】
本発明の色素は、公知の方法に準じて合成することができる。クマリン環の形成方法としては、例えば、Ｃｈｅｍ．Ｂｅｒ．，ｖｏｌ．４１，４８８頁、１９０８年に記載の塩化亜鉛を用いる方法などが挙げられる。クマリン環の官能基変換としては、例えば、Ｃｈｅｍ．Ｂｅｒ．，ｖｏｌ．４０，２７３２頁、１９０７年，Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｅｓ，ｖｏｌ．３４，２７３頁、１９９２年が参考となる。
【００４４】
本発明の色素は（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素子の二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。
【００４５】
本発明の液晶組成物に使用可能な（ホスト）液晶は、本発明の色素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。
【００４６】
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。
【００４７】
本発明の液晶組成物において、（ホスト）液晶および本発明の色素の含有量については制限はないが、本発明の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、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。
【００４８】
本発明の液晶組成物は、（ホスト）液晶へ本発明の色素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。
【００４９】
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、一対の電極基板と、該一対の電極基板間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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
本発明の液晶素子が利用でき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▼２層型ＧＨモード、▲４▼相転移型ＧＨモード、▲５▼高分子分散液晶（ＰＤＬＣ）型ＧＨモードなどが挙げられる。
【００５３】
さらに、本発明の液晶素子は、特開平１０−６７９９０号公報、同１０−２３９７０２号公報、同１０−１３３２２６号公報、同１０−３３９８８１号公報、同１１−５２４１１号公報、同１１−６４８８０号公報、特開２０００−２２１５３８号公報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号公報、同６−２３５９４０号公報、同６−２６５８５９号公報、同７−５６１７４号公報、同９−１４６１２４号公報、同９−１９７３８８号公報、同１０−２３３４６号公報、同１０−３１２０７号公報、同１０−３１２１６号公報、同１０−３１２３１号公報、同１０−３１２３２号公報、同１０−３１２３３号公報、同１０−３１２３４号公報、同１０−８２９８６号公報、同１０−９０６７４号公報、同１０−１１１５１３号公報、同１０−１１１５２３号公報、同１０−１２３５０９号公報、同１０−１２３５１０号公報、同１０−２０６８５１号公報、同１０−２５３９９３号公報、同１０−２６８３００号公報、同１１−１４９２５２号公報、特開２０００−２８７４号公報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号公報、同５−２６５０５３号公報、同６−３６９１号公報、同６−２３０６１号公報、同５−２０３９４０号公報、同６−２４２４２３号公報、同６−２８９３７６号公報、同８−２７８４９０号公報、同９−８１３１７４号公報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。
【００５４】
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。
【００５５】
【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。
［実施例１］
下記表１に示した化合物１．０ｍｇを、商品名「ＺＬＩ−５０８１」（Ｅ．Ｍｅｒｃｋ社製）１００ｍｇに溶解させ、液晶組成物を調製した。この液晶組成物を、市販の液晶セル用基板に注入し、液晶素子を作製した。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。
【００５６】
作製した素子に、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Ｓｈｉｍａｄｚｕ ＵＶ３１００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に従い求めた。結果を表１に示す。
式１
Ｓ＝（Ａ‖−Ａ⊥）／（Ａ‖＋２・Ａ⊥）
【００５７】
【表１】
【００５８】
【化１０】
【００５９】
表１に示す結果より、従来知られていた色素Ｃ−１よりも、本発明の色素を用いたほうが高いオーダーパラメーターを与えることがわかる。
【００６０】
［実施例２］
本発明の色素１−１を用い、商品名「ＭＬＣ−６６０８」（フッ素系液晶、誘電率異方性が負、Ｅ．Ｍｅｒｃｋ社製）に溶解させ、実施例１と同様の操作によりオーダーパラメーターＳを測定したところ、Ｓ＝０．８１であった。
本発明の色素は誘電率異方性が負のホスト液晶を用いても高いオーダーパラメーターを与えることがわかる。
【００６１】
【発明の効果】
本発明の色素を含有する液晶素子は、溶解性に優れ、高いオーダーパラメーターを示す。またこのような物性を有することから、電界に対する応答性が速く、配向性、成膜性、メモリー性に優れ、耐光性、溶解性に優れ、大面積化可能な低粘性のゲスト−ホスト液晶組成物が提供可能となる。
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶組成物および液晶素子に関し、特にゲスト−ホスト方式に好ましく用いられる液晶組成物および液晶素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶素子として多くの方式が提案されているが、中でも、二色性色素を液晶中に溶解させ、電場による液晶の動きに合わせた二色性色素の配向変化に基づく吸光状態変化による表示方法（いわゆる、ゲストホスト方式）は、明るい表示が可能である点で反射型液晶素子として期待されている。
特に、耐久性に関しては、アゾ色素は不十分なものが多く、耐久性の高い二色性色素の開発が望まれており、クマリン色素についても検討されてきた。例えば、特許文献１には、ゲストホスト方式用二色性色素としてクマリン色素が用いられている。しかし、クマリン色素は、オーダーパラメーターの低いものが多く、オーダーパラメーターの向上が望まれていた。
【０００３】
ところで、二色性色素の分子構造とその諸特性との関係については、まだ十分に解明されていない。二色性色素を特徴づける最も重要な物性値は、オーダーパラメーター（Ｓ値）であるが、高いＳ値と、二色性色素に要求される他の諸特性とは併せ持つ色素は少なく、実用上要求される諸特性を有する色素によって、高いＳ値を実現することは困難である。
二色性色素に実用上要求されるＳ値以外の特性としては、ホスト液晶に対する高い溶解性が特に重要である。一方、ホスト液晶として、ＴＦＴなどのアクテイブマトリクス駆動向けに、電圧保持率の良好なフッ素系の新規な液晶が開発されているが、従来の二色性色素は、フッ素系液晶に対する溶解性が低く、深色化が困難である。色素の溶解性を改善するために、液晶分子にニトロ基、シアノ基などの電子吸引性基を導入することもできるが、これらの電子吸引性置換基は電圧保持率の低下を生じやすいという問題がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−３１６９７０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、特定の置換基を有するクマリン色素の利用により、オーダーパラメーターの高い二色性色素を含む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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、特定の置換基を有する色素を含有する液晶組成物およびこれを含む液晶素子が、上記課題を達成し得ることを見出し本発明を完成するに至った。［１］ 液晶と、下記一般式（ａ）で表される置換基を有するクマリン色素の少なくとも１種とを含有する液晶組成物。
一般式（ａ）
−｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝ｎ−Ｃ１
（式中、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、アルコキシカルボニル基またはアシルオキシ基を表す。ｐ、ｑおよびｒは各々０〜５の数を表し、ｎは１〜３の数を表し、（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｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝は同一でも異なっていてもよい。）
【０００７】
［２］ 前記クマリン色素が、下記一般式（１）または（２）で表される化合物である［１］に記載の液晶組成物。
【０００８】
一般式（１）
【化１】
式中、Ｒ１およびＲ２は各々水素原子、アルキル基、アシル基、アリール基またはヘテロアリール基を表し、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６およびＲ７は、各々水素原子または置換基を表す。ただし、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６およびＲ７の少なくとも１つは、上記一般式（ａ）で表される置換基を部分構造として有する。
【００１０】
一般式（２）
【化２】
式中、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０およびＲ１１は各々水素原子、アルキル基、アシル基、アリール基またはヘテロアリール基を表し、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８およびＲ１９は、各々水素原子または置換基を表す。ただし、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８およびＲ１９の少なくとも１つは、上記一般式（ａ）で表される置換基を部分構造として有する。
【００１２】
［３］ 前記一般式（ａ）において、Ｂ１がアリール基またはヘテロアリール基を表し、Ｂ２がシクロヘキサン−１，４−ジイル基を表し、Ｃ１がアルキル基を表し、ｐ＝１または２、ｑ＝０、ｒ＝１、ｎ＝１である［１］または［２］に記載の液晶組成物。
［４］ ［１］〜［３］のいずれかに記載の液晶組成物を含む液晶素子。
【００１３】
【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、一般式（ａ）で表される置換基を有するクマリン色素を「本発明の色素」、およびそれを含有する液晶組成物を「本発明の液晶組成物」、およびそれを含む液晶層を有する液晶素子を「本発明の液晶素子」と各々称する。
【００１４】
本発明に用いられるクマリン色素とは、「色素ハンドブック」（大河原信ら編、講談社サイエンテイフィク、１９８６年）の第４３２頁に記載されている構造により定義される。本発明において、クマリン色素の少なくとも一種は、二色性色素として作用し、下記一般式（ａ）で表される置換基を有する。
一般式（ａ）
−｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝ｎ−Ｃ１
【００１５】
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６〜２０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作る縮環ヘテロアリール基が好ましい。Ｂ１およびＢ２の表す２価の環状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】
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、アミド基、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のアルキルアミド基（例えば、Ｎ−メチルアミド基、Ｎ−エチルアミド基、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミド基）；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）；
【００１７】
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１〜１０、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）；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１〜１５、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）；
【００１８】
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、ブチルチオ基）；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、ナフチルチオ基）；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）；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、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基）；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の置換または無置換のアリール基（例えばフェニル基、１−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）；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の置換または無置換のヘテロ環基（例えばピリジル、５−メチルピリジル基、２−チエニル基、２−フリル基、モルホリノ基、テトラヒドロフルフリル基）。
【００１９】
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。
【００２０】
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、ハロゲン原子であり、更に好ましくはメチル基、トリフルオロメチル基、メトキシ基、トリフルオロメトキシ基、フッ素原子である。
【００２１】
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構成される原子団から選ばれる少なくとも１種の原子からなる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、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、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。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、エルテル基、カルボニル基またはそ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。
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。
【００２２】
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、アルコキシカルボニル基、アシ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１〜３０、好ましくは炭素数１〜１２、更に好ましくは炭素数１〜８のアシル基（例えば、アセチル基、ホルミル基、ピバロイル基、２−クロロアセチル基、ステアロイル基、ベンゾイル基、ｐ−ｎ―オクチルオキシフェニルカルボニル基）；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、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。
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。
【００２３】
前記一般式（ａ）において、ｐ、ｑおよびｒは各々０〜５の数を表し、ｎは１〜３の数を表すが、（ｐ＋ｒ）×ｎは３以上１０以下を満足する。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＝０、ｎ＝１
（２） ｐ＝３、ｑ＝０、ｒ＝０、ｎ＝１
（３） ｐ＝４、ｑ＝０、ｒ＝０、ｎ＝１
（４） ｐ＝１、ｑ＝０、ｒ＝１、ｎ＝１
（５） ｐ＝１、ｑ＝１、ｒ＝１、ｎ＝１
（６） ｐ＝０、ｑ＝１、ｒ＝２、ｎ＝１
（７） ｐ＝２、ｑ＝１、ｒ＝１、ｎ＝１
（８） ｐ＝１、ｑ＝０、ｒ＝２、ｎ＝１
（９） ｐ＝０、ｑ＝１、ｒ＝１、ｎ＝２
（１０） ｐ＝１、ｑ＝１、ｒ＝１、ｎ＝２
【００２４】
特に好ましくは、（１） ｐ＝２、ｑ＝０、ｒ＝０、ｎ＝１；（４） ｐ＝１、ｑ＝０、ｒ＝１、ｎ＝１；（５） ｐ＝１、ｑ＝１、ｒ＝１、ｎ＝１；の組合せである。
【００２５】
なお、−｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝ｎ−Ｃ１としては、液晶性を示す構造を含むことが好ましい。ここでいう液晶とは、いかなるフェーズであってもよいが、好ましくはネマチック液晶、スメクチック液晶、デイスコテイック液晶であり、特に好ましくは、ネマチック液晶である。
液晶化合物の具体例としては、液晶便覧編集委員会編、液晶便覧、丸善、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。
【００２６】
−｛（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）。
【００２７】
【化３】
【化４】
前記色素中の前記一般式（ａ）で表される置換基の個数は、１〜６であるのが好ましくは、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。
前記一般式（ａ）で表される置換基の好ましい構造は、Ｂ１がアリール基またはヘテロアリール基を表し、Ｂ２がシクロヘキシル基を表し、Ｃ１がアルキル基を表し、ｐ＝１または２、ｑ＝０、ｒ＝１およびｎ＝１を表す構造；およびＢ１がアリール基またはヘテロアリール基を表し、Ｂ２がシクロヘキシル基を表し、Ｃ１がアルキル基を表し、ｐ＝１、ｑ＝０、ｒ＝１または２およびｎ＝１を表す構造；である。特に好ましい構造は、Ｂ１が１，４−フェニレン基を表し、Ｂ２がトランス−シクロヘキシル基を表し、Ｃ１がアルキル基（好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基またはヘキシル基）を表し、ｐ＝１、ｑ＝０、ｒ＝１およびｎ＝１である構造；およびＢ１が１，４−フェニレン基を表し、Ｂ２がトランス−シクロヘキシル基を表し、Ｃ１がアルキル基（好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基またはヘキシル基）を表し、ｐ＝２、ｑ＝０、ｒ＝１およびｎ＝１である構造；である。
【００３０】
本発明の二色性色素として、下記一般式（１）および（２）で表される化合物が挙げられる。
【００３１】
一般式（１）
【化５】
一般式（２）
【化６】
前記一般式（１）および（２）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０およびＲ１１は各々水素原子、アルキル基、アシル基、アリール基またはヘテロアリール基を表す。これらはさらに置換基を有していてもよく、該置換基としては、後述の置換基群Ｖから選ばれる各置換基が挙げられる。Ｒ１とＲ２、Ｒ８とＲ９、Ｒ１０とＲ１１とで環を形成してもよい。
【００３４】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０およびＲ１１はとしては、水素原子、炭素原子数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、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、オクタデシル基）；炭素原子数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｛好ましくはアラルキル基（例えばベンジル基、２−フェニルエチル基）；不飽和炭化水素基（例えばアリル基）；ヒドロキシアルキル基（例えば、２−ヒドロキシエチル基、３−ヒドロキシプロピル基）；カルボキシアルキル基（例えば、２−カルボキシエチル基、３−カルボキシプロピル基、４−カルボキシブチル基、カルボキシメチル基）；アルコキシアルキル基（例えば、２−メトキシエチル基、２−（２−メトキシエトキシ）エチル基）；アリーロキシアルキル基（例えば２−フェノキシエチル基、２−（１ーナフトキシ）エチル基）；アルコキシカルボニルアルキル基（例えばエトキシカルボニルメチル基、２−ベンジルオキシカルボニルエチル基）；アリーロキシカルボニルアルキル基（例えば３−フェノキシカルボニルプロピル基）；アシルオキシアルキル基（例えば２−アセチルオキシエチル基）；アシルアルキル基（例えば２−アセチルエチル基）；カルバモイルアルキル基（例えば２−モルホリノカルボニルエチル基）；スルファモイルアルキル基（例えばＮ，Ｎージメチルカルバモイルメチル基）；スルホアルキル基（例えば、２−スルホエチル基、３−スルホプロピル基、３−スルホブチル基、４−スルホブチル基、２−［３−スルホプロポキシ］エチル基、２−ヒドロキシ−３−スルホプロピル基、３−スルホプロポキシエトキシエチル基）；スルホアルケニル基、スルファトアルキル基（例えば、２−スルファトエチル基、３−スルファトプロピル基、４−スルファトブチル基）；複素環置換アルキル基（例えば２−（ピロリジン−２−オン−１−イル）エチル基、テトラヒドロフルフリル基）；アルキルスルホニルカルバモイルアルキル基（例えばメタンスルホニルカルバモイルメチル基）｝、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０、さらに好ましくは炭素数１〜８のアシル基（例えば、アセチル基、ベンゾイル基）；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、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）；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、５−メチル−２−チエニル基、４−メトキシ−２−ピリジル基）が挙げられる。
【００３５】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０およびＲ１１は、より好ましくは、無置換アルキル基またはアリール基である。
【００３６】
前記一般式（１）および（２）において、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８およびＲ１９は、それぞれ独立に水素原子または置換基を表すが、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６およびＲ７の少なくとも一つ、ならびにＲ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８およびＲ１９の少なくとも一つは、前記一般式（ａ）で表される置換基を部分構造として含む。
【００３７】
Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８およびＲ１９がそれぞれ表す置換基としては、上述置換基群Ｖが挙げられる。また、２つ以上の置換基によりベンゼン環、ナフタレン環、フラン環などを形成して縮環してもよい。
Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８およびＲ１９としては、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アミノ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、アルコキシ基、シアノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基またはアリーロキシ基が好ましい。特に好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基、フッ素原子、クロロ原子、アリールアミノ基またはアリールチオ基である。
【００３８】
前記一般式（１）および（２）において、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｑ１、ｐ、ｑ、ｒおよびｎについては、前記一般式（ａ）中のそれぞれと同定義である。前記一般式（ａ）を部分構造として含む置換基の置換位置はいずれの位置であってもよいが、好ましくは、前記一般式（１）においては、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４またはＲ７であり、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１４、Ｒ１６またはＲ１８であり、特に好ましくは、前記一般式（１）においては、Ｒ１およびＲ７であり、前記一般式（２）においては、Ｒ８、Ｒ１０、Ｒ１４およびＲ１８である。
【００３９】
以下に本発明の一般式の具体例を示すが、これにより本発明が制限されるわけではない。
【００４０】
【化７】
【化８】
【化９】
本発明の色素は、公知の方法に準じて合成することができる。クマリン環の形成方法としては、例えば、Ｃｈｅｍ．Ｂｅｒ．，ｖｏｌ．４１，４８８頁、１９０８年に記載の塩化亜鉛を用いる方法などが挙げられる。クマリン環の官能基変換としては、例えば、Ｃｈｅｍ．Ｂｅｒ．，ｖｏｌ．４０，２７３２頁、１９０７年，Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｅｓ，ｖｏｌ．３４，２７３頁、１９９２年が参考となる。
【００４４】
本発明の色素は（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素子の二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。
【００４５】
本発明の液晶組成物に使用可能な（ホスト）液晶は、本発明の色素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。
【００４６】
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。
【００４７】
本発明の液晶組成物において、（ホスト）液晶および本発明の色素の含有量については制限はないが、本発明の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、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。
【００４８】
本発明の液晶組成物は、（ホスト）液晶へ本発明の色素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。
【００４９】
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、一対の電極基板と、該一対の電極基板間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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
本発明の液晶素子が利用でき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▼２層型ＧＨモード、▲４▼相転移型ＧＨモード、▲５▼高分子分散液晶（ＰＤＬＣ）型ＧＨモードなどが挙げられる。
【００５３】
さらに、本発明の液晶素子は、特開平１０−６７９９０号公報、同１０−２３９７０２号公報、同１０−１３３２２６号公報、同１０−３３９８８１号公報、同１１−５２４１１号公報、同１１−６４８８０号公報、特開２０００−２２１５３８号公報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号公報、同６−２３５９４０号公報、同６−２６５８５９号公報、同７−５６１７４号公報、同９−１４６１２４号公報、同９−１９７３８８号公報、同１０−２３３４６号公報、同１０−３１２０７号公報、同１０−３１２１６号公報、同１０−３１２３１号公報、同１０−３１２３２号公報、同１０−３１２３３号公報、同１０−３１２３４号公報、同１０−８２９８６号公報、同１０−９０６７４号公報、同１０−１１１５１３号公報、同１０−１１１５２３号公報、同１０−１２３５０９号公報、同１０−１２３５１０号公報、同１０−２０６８５１号公報、同１０−２５３９９３号公報、同１０−２６８３００号公報、同１１−１４９２５２号公報、特開２０００−２８７４号公報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号公報、同５−２６５０５３号公報、同６−３６９１号公報、同６−２３０６１号公報、同５−２０３９４０号公報、同６−２４２４２３号公報、同６−２８９３７６号公報、同８−２７８４９０号公報、同９−８１３１７４号公報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。
【００５４】
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。
【００５５】
【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。
［実施例１］
下記表１に示した化合物１．０ｍｇを、商品名「ＺＬＩ−５０８１」（Ｅ．Ｍｅｒｃｋ社製）１００ｍｇに溶解させ、液晶組成物を調製した。この液晶組成物を、市販の液晶セル用基板に注入し、液晶素子を作製した。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。
【００５６】
作製した素子に、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Ｓｈｉｍａｄｚｕ ＵＶ３１００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に従い求めた。結果を表１に示す。
式１
Ｓ＝（Ａ‖−Ａ⊥）／（Ａ‖＋２・Ａ⊥）
【００５７】
【表１】
【化１０】
表１に示す結果より、従来知られていた色素Ｃ−１よりも、本発明の色素を用いたほうが高いオーダーパラメーターを与えることがわかる。
【００６０】
［実施例２］
本発明の色素１−１を用い、商品名「ＭＬＣ−６６０８」（フッ素系液晶、誘電率異方性が負、Ｅ．Ｍｅｒｃｋ社製）に溶解させ、実施例１と同様の操作によりオーダーパラメーターＳを測定したところ、Ｓ＝０．８１であった。
本発明の色素は誘電率異方性が負のホスト液晶を用いても高いオーダーパラメーターを与えることがわかる。
【００６１】
【発明の効果】
本発明の色素を含有する液晶素子は、溶解性に優れ、高いオーダーパラメーターを示す。またこのような物性を有することから、電界に対する応答性が速く、配向性、成膜性、メモリー性に優れ、耐光性、溶解性に優れ、大面積化可能な低粘性のゲスト−ホスト液晶組成物が提供可能となる。
Claims (3)
- 液晶と、下記一般式（ａ）で表される置換基を有するクマリン色素の少なくとも１種とを含有する液晶組成物。
一般式（ａ）
−｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝ｎ−Ｃ１
（式中、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、アルコキシカルボニル基またはアシルオキシ基を表す。ｐ、ｑおよびｒは各々０〜５の数を表し、ｎは１〜３の数を表し、（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｛（Ｂ１）ｐ−（Ｑ１）ｑ−（Ｂ２）ｒ｝は同一でも異なっていてもよい。） - 前記一般式（ａ）中、Ｂ１がアリール基またはヘテロアリール基を表し、Ｂ２がシクロヘキサン−１，４−ジイル基を表し、Ｃ１がアルキル基を表し、ｐ＝１または２、ｑ＝０、ｒ＝１、ｎ＝１である請求項１に記載の液晶組成物。
- 請求項１または２に記載の液晶組成物を含む液晶層を有する液晶素子。
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- 2002-09-12 JP JP2002266365A patent/JP2004099812A/ja active Pending
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