JP2006267271A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特定の蛍光増白剤ならびに紫外線吸収層を設けることにより、紫外線の照射により二色性色素の性能が劣化してしまうのを防止し、従来より表示性能の高い、画像表示装置が得る。
【解決手段】支持体１上に、電極層２と、ゲストホスト方式液晶層５と、２００ｎｍ以上４１０ｎｍ以下の光を９０％以上吸収する蛍光増白剤を含む層１５と、を有することを特徴とする画像表示装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、ゲストホスト方式液晶層を有する画像表示装置に関し、特に、特定の蛍光増白剤を含有する紫外線吸収層とゲストホスト方式液晶層とを有する画像表示装置に関する。

デジタル情報の普及に伴い、デジタル情報を表示するためのディスプレイ（以下、電子ペーパーと呼ぶ）の重要性が増している。電子ペーパーに要求される性能としては、高い視認性と低消費電力が挙げられる。高い視認性とは、紙に近い白地のことを意味しており、紙と同様の散乱白地に基づく表示方式が適している。一方、消費電力は、反射型表示方式が、自発光型表示方式よりも低消費である。
これまで、電子ペーパーとして、多くの方式が提案されている。例えば、反射型液晶表示方式、電気泳動表示方式、磁気泳動表示方式、二色球回転方式、エレクトロクロミック表示方式、ロイコサーマル表示方式などである。いずれの方式についても、高い視認性という観点からは、満足できるレベルにはなく、その改善が求められていた。

一方、液晶素子（液晶表示素子）については、すでに多くの方式が提案されており、中でもゲストホスト方式の液晶素子は、明るい表示が可能であって、反射型に適した液晶素子として期待されている。ゲストホスト方式の液晶素子では、ネマチック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方式である。このゲストホスト方式の液晶素子では、従来の液晶表示方式と比較して、偏光板を用いない駆動方式が可能であるため、より明るい表示が期待されている。

しかしながら、従来のゲストホスト方式では、使用時における紫外線の照射により表示性能が劣化するという課題があった。このような状況で、ゲストホスト液晶方式層と蛍光増白剤を含む紫外線吸収層を組み合わせて用いる方式が提案されているが（例えば、特許文献１参照。）、従来の方法では依然として不十分な場合があった。

また、４１０ｎｍ以下の光を９０％以上吸収する蛍光増白剤について、ベンゾオキサゾール誘導体を塗料として用いることが開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
特開平５−１７３１１４号公報 特開２００２−８０７８８号公報

かかる状況下、発明者が検討したところ、表示性能の高い電子ペーパーを実現するためには、ゲストホスト方式液晶層を作製する必要があるが、紫外線の照射により二色性色素の性能が劣化してしまうという問題があることが分かった。本発明は上記課題を解決することを目的としたものであって、二色性色素の性能が劣化せず表示性能の高い、画像表示装置を提供するものである。

上記状況のもと、発明者が鋭意検討した結果、驚くべきことに、下記手段を採用することにより、本発明の課題を解決しうることを見出した。

＜１＞ 支持体上に、電極層と、ゲストホスト方式液晶層と、２００ｎｍ以上４１０ｎｍ以下の光を９０％以上吸収する蛍光増白剤を含む少なくとも一層の紫外線吸収層と、を有することを特徴とする画像表示装置。

＜２＞ 前記蛍光増白剤を含む層が、更に紫外線吸収剤を含むことを特徴とする前記＜１＞に記載の画像表示装置。

＜３＞ 前記ゲストホスト方式液晶層が、下記一般式（１）で表される置換基を有する二色性色素を含むことを特徴とする前記＜１＞又は＜２＞に記載の画像表示装置。
一般式（１）： −（Ｈｅｔ）_j−｛（Ｂ¹）_p−（Ｑ¹）_q−（Ｂ²）_r｝_n−Ｃ¹

一般式（１）中、Ｈｅｔは酸素原子又は硫黄原子であり、Ｂ¹及びＢ²は、各々独立に、アリーレン基、ヘテロアリーレン基又は２価の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、アルコキシカルボニル基、アシル基又はアシルオキシ基を表し、ｊは０又は１を表し、ｐ、ｑ及びｒはそれぞれ０〜５の整数を表し、ｎは１〜３の整数を表し、（ｐ＋ｒ）×ｎは３〜１０の整数であり、ｐ、ｑ及びｒがそれぞれ２以上の時、２以上のＢ¹、Ｑ¹及び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、それぞれ、同一でも異なっていてもよい。

＜４＞ 前記二色性色素の少なくとも１種が、下記一般式（２）で表される化合物であることを特徴とする前記＜１＞〜＜３＞に記載の画像表示装置。

式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷及びＲ⁸の少なくとも一つは、−（Ｈｅｔ）_j−｛（Ｂ¹）_p−（Ｑ¹）_q−（Ｂ²）_r｝_n−Ｃ¹であり、他は各々独立に水素原子又は置換基である。Ｈｅｔは酸素原子又は硫黄原子であり、Ｂ¹及びＢ²は、各々独立に、アリーレン基、ヘテロアリーレン基又は２価の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、アルコキシカルボニル基、アシル基又はアシルオキシ基を表し、ｊは０又は１を表し、ｐ、ｑ及びｒは、各々独立に０〜５の整数を表し、ｎは１〜３の整数を表し、Ｂ¹とＢ²の個数の和が３〜１０の整数を表し、ｐ、ｑ及びｒがそれぞれ２以上の時、２以上のＢ¹、Ｑ¹及び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。

＜５＞ 前記二色性色素の少なくとも１種が、下記一般式（３）で表される化合物であることを特徴とする前記＜１＞〜＜４＞のいずれか1項に記載の画像表示装置。

式中、Ｒ¹¹、Ｒ¹²、Ｒ¹³、Ｒ¹⁴、Ｒ¹⁵、Ｒ¹⁶及びＲ¹⁷の少なくとも一つは、−（Ｈｅｔ）_j−｛（Ｂ¹）_p−（Ｑ¹）_q−（Ｂ²）_r｝_n−Ｃ¹であり、他は各々独立に水素原子又は置換基である。Ｈｅｔは酸素原子又は硫黄原子であり、Ｂ¹及びＢ²は各々独立にアリーレン基、ヘテロアリーレン基又は２価の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、アルコキシカルボニル基、アシル基又はアシルオキシ基を表し、ｊは０又は１を表し、ｐ、ｑ及びｒは、各々独立に０〜５の整数を表し、ｎは１〜３の整数を表し、Ｂ¹とＢ²の個数の和が３〜１０の整数であり、ｐ、ｑ及びｒがそれぞれ２以上の時、２以上のＢ¹、Ｑ¹及び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。

＜６＞ 前記ゲストホスト方式液晶層が、カイラルネマチック相であることを特徴とする前記＜１＞〜＜５＞のいずれか１項に記載の画像表示装置。

＜７＞ 前記ゲストホスト方式液晶層が、二周波駆動液晶であることを特徴とする前記＜１＞〜＜６＞のいずれか１項に記載の画像表示装置。

＜８＞ 前記蛍光増白剤が、ベンゾオキサゾール誘導体であることを特徴とする前記＜１＞〜＜７＞のいずれか１項に記載の画像表示装置。

＜９＞ 前記ベンゾオキサゾール誘導体が、下記一般式（４）で表されることを特徴とする前記＜１＞〜＜８＞のいずれか１項に記載の画像表示装置。

一般式（４）中、Ｒ²¹及びＲ²⁴は、各々独立に、水素原子、アルキル基又はアルキコキシ基を表し、Ｒ²²及びＲ²³は、各々独立に、アルキル基を表す。Ａは置換アリール基又はエテニル基を表す。

本発明では、特定の蛍光増白剤ならびに紫外線吸収層を設けることにより、紫外線の照射により二色性色素の性能が劣化してしまうのを防止することが可能となった。この結果、従来より表示性能の高い、画像表示装置が得られた。

以下において、本発明の内容について詳細に説明する。尚、本願明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。

本発明の画像表示装置は、支持体上に、電極層と、ゲストホスト方式液晶層と、２００ｎｍ以上４１０ｎｍ以下の光を９０％以上吸収する蛍光増白剤を含む少なくとも一層の紫外線吸収層と、を有することを特徴とする。
以下、本発明の画像表示装置の構成について、詳細に説明する。

（支持体）
本発明に用いられる支持体としては、プラスチック基板、ガラス基板、紙、金属基板などが用いられるが、好ましくはプラスチック基板である。
プラスチック基板としては、例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、シンジオタクチックポリスチレンン（ＳＰＳ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアリレート（ＰＡｒ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエステルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、環状ポリオレフィン、ポリイミド（ＰＩ）などが挙げられる。好ましくは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）である。

前記プラスチック基板としては、熱膨張係数が３０ｐｐｍ／℃以下のものが好ましい。このようなプラスチック基板を用いることにより、使用する環境における温度変化に対する表示性能の変動が小さくできるという効果がより顕著となる。ここでいう熱膨張係数は、ＴＭＡ８３１０（理学電気株式会社製、Ｔｈｅｒｍｏ Ｐｌｕｓシリーズ）にて測定した値である。
このような要件を満たすプラスチック基板として、例えば、ＰＥＴ（東レルミラー、１５ｐｐｍ／℃）、ＰＥＮ（ＤｕＰｏｎｔ−Ｔｅｉｊｉｎ Ｑ６５Ａ ２０ｐｐｍ／℃）、ＰＩ（宇部興産ユーピレックス、２０ｐｐｍ／℃）、アラミド樹脂（帝人、２ｐｐｍ／℃）などが挙げられる。

また、以下に挙げる様なガラス転移温度（Ｔｇ）を有する樹脂に、ゾルゲル法、ガラスクロス、ガラスファイバー等の無機物を添加して、３０ｐｐｍ／℃以下の熱膨張係数を達成しても良い。

好ましい例としては（括弧内の温度はＴｇを示す。）、ポリカーボネート樹脂（例えば、出光興産社製、タフロン、ＰＣ：１４０℃）、脂環式ポリオレフィン樹脂（例えば日本ゼオン（株）製 ゼオノア１６００：１６０℃、ＪＳＲ（株）製 アートン：１７０℃）、ポリアリレート樹脂（ユニチカ社製、Ｕポリマー、ＰＡｒ：２１０℃）、ポリエーテルスルホン樹脂（住友化学社製、ポリエーテルスルホン、ＰＥＳ：２２０℃）、ポリスルホン樹脂（東レ社製、トレスルホン、ＰＳＦ：１９０℃）、ポリエステル樹脂（例えば鐘紡（株）製 Ｏ−ＰＥＴ：１２５℃、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ：特開２００１−１５０５８４の実施例１の化合物：１６２℃）、フルオレン環変性ポリカーボネート樹脂（ＢＣＦ−ＰＣ：特開２０００−２２７６０３の実施例−４の化合物：２２５℃）、脂環変性ポリカーボネート樹脂（ＩＰ−ＰＣ：特開２０００−２２７６０３の実施例−５の化合物：２０５℃）、アクリロイル化合物（特開２００２−８０６１６の実施例−１の化合物：３００℃以上）のものが挙げられる。また、下記式（Ａ）で表わされるビスフェノールをビスフェノール成分とするポリカーボネート樹脂も好ましい例として挙げられる。

一般式（Ａ）中、Ｒ²¹、Ｒ²²、Ｒ²³及びＲ²⁴は、各々独立に、水素原子、アルキル基又はアリール基であり、Ｘは、炭素数５〜１０のシクロアルキレン基、炭素数７〜１５のアラアルキレン基又は炭素数１〜５のハロアルキレン基である。

Ｘで表される炭素数５〜１０のシクロアルキレン基として、例えば、１，１−シクロペンチレン基、１，１−シクロヘキシレン基、１，１−（３，３，５−トリメチル）シクロヘキシレン基、ノルボルナン−２，２−ジイル基、トリシクロ［５．２．１．０．２．６］デカン−８、８’−ジイル基が挙げられ、特に１，１−シクロヘキシレン基、１，１−（３，３，５−トリメチル）シクロヘキシレン基が好適に用いられる。

Ｘで表される炭素数７〜１５のアラアルキレン基としては、例えば、フェニルメチレン基、ジフェニルメチレン基、１，１−（１−フェニル）エチレン基、９，９−フルオレニレン基が挙げられる。

Ｘで表される炭素数１〜５のハロアルキレン基としては、２，２−ヘキサフルオロプロピレン基、２，２−（１，１，３，３−テトラフルオロ−１，３−ジシクロ）プロピレン基等が好適に用いられる。

本発明のプラスチック基板として使用される樹脂の構造単位はそれぞれ１種類だけであっても２種類以上が混合されていてもよい。また本発明の効果を損なわない範囲で上記以外の構造単位を含んでいてもよい。このような他の構造単位は、好ましくは全体の５０モル％以下であり、より好ましくは１０モル％以下である。また、本発明のプラスチック基板として使用される樹脂には、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、上記以外の樹脂がブレンドされていてもよく、２種以上の樹脂から構成されていてもよい。

本発明のプラスチック基板として使用される樹脂の分子量は、数平均分子量で、１０，０００〜３００，０００（ポリスチレン換算）であることが好ましく、より好ましくは２０，０００〜２００，０００、さらに好ましくは３０，０００〜１５０，０００である。このような分子量の範囲とすることにより、プラスチック基板の機械的強度をより好ましいものとすることができる。

本発明における支持体に用いるプラスチック基板として、耐溶剤性、耐熱性などの観点から架橋樹脂も好ましく用いることができる。架橋樹脂の種類としては熱硬化性樹脂、放射線硬化樹脂のいずれも種々の公知のものを特に制限なく用いることができる。
熱硬化性樹脂の例としては、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、フラン樹脂、ビスマレイミド樹脂、シアネート樹脂などが挙げられる。
架橋方法としては共有結合を形成する反応であれば特に制限なく用いることができ、ポリアルコール化合物とポリイソシアネート化合物を用いて、ウレタン結合を形成するような室温で反応が進行する系も特に制限なく使用できる。ただし、このような系は製膜前のポットライフが問題になる場合が多く、通常、製膜直前にポリイソシアネート化合物を添加するような２液混合型として用いられる。一方で１液型として用いる場合、架橋反応に携わる官能基を保護しておくことが有効であり、ブロックタイプ硬化剤として市販もされている。市販されているブロックタイプ硬化剤として、三井武田ケミカル（株）製Ｂ−８８２Ｎ、日本ポリウレタン工業（株）製コロネート２５１３（以上ブロックポリイソシアネート）、三井サイテック（株）製サイメル３０３（メチル化メラミン樹脂）などが知られている。また、エポキシ樹脂の硬化剤として用いることのできるポリカルボン酸を保護した下記Ｂ−１で表されるようなブロック化カルボン酸も知られている。

放射線硬化樹脂としては、ラジカル硬化性樹脂、カチオン硬化性樹脂に大別される。ラジカル硬化性樹脂の硬化性成分としては分子内に複数個のラジカル重合性基を有する化合物が用いられ、代表的な例として分子内に２〜６個のアクリル酸エステル基を有する多官能アクリレートモノマーと称される化合物やウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレートと称される分子内に複数個のアクリル酸エステル基を有する化合物が用いられる。
ラジカル硬化性樹脂の代表的な硬化方法として、電子線を照射する方法、紫外線を照射する方法が挙げられる。通常、紫外線を照射する方法においては紫外線照射によりラジカルを発生する重合開始剤を添加する。なお、加熱によりラジカルを発生する重合開始剤を添加すれば、熱硬化性樹脂として用いることもできる。
カチオン硬化性樹脂の硬化性成分としては、分子内に複数個のカチオン重合性基を有する化合物が用いられ、代表的な硬化方法として紫外線の照射により酸を発生する光酸発生剤を添加し、紫外線を照射して硬化する方法が挙げられる。カチオン重合性化合物の例としては、エポキシ基などの開環重合性基を含む化合物やビニルエーテル基を含む化合物を挙げることができる。

プラスチック基板において、上記で挙げた熱硬化性樹脂、放射線硬化樹脂のそれぞれ複数種を混合して用いてもよく、熱硬化性樹脂と放射線硬化樹脂を併用しても良い。また、架橋性樹脂と架橋性基を有さないポリマーと混合して用いてもよい。

さらに、プラスチック基板として使用される樹脂にこれら架橋性樹脂を混合して用いた場合、得られたプラスチック基板の耐溶剤性、耐熱性、光学特性、強靭性を両立でき好ましい。また、これら樹脂に架橋性基を導入することも可能であり、ポリマー主鎖末端、ポリマー側鎖、ポリマー主鎖中のいずれの部位に架橋性基を有していてもよい。この場合、上記で挙げた汎用の架橋性樹脂を併用せずにプラスチック基板を作製しても良い。

これらの樹脂は延伸されていても良い。延伸により耐折強度など機械的強度が改善され、取扱性が向上する利点がある。特に延伸方向のオリエンテーションリリースストレス（ＡＳＴＭ Ｄ１５０４、以下ＯＲＳと略記する）が０．３〜３ＧＰａであるものは機械的強度が改善され好ましい。ＯＲＳは延伸フィルム又はシートに凍結されている、延伸により生じた内部応力である。延伸は、公知の方法が使用でき、例えば樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）より１０℃高い温度から、５０℃高い温度の間の温度で、ロール一軸延伸法、テンター一軸延伸法、同時二軸延伸法、逐次二軸延伸法、インフレーション法により延伸できる。延伸倍率は１．１〜３．５倍が好ましく用いられる。

本発明における支持体に用いるプラスチック基板の厚みは、特に規定されないが３０μｍ〜７００μｍが好ましく、より好ましくは４０μｍ〜２００μｍ、さらに好ましくは５０μｍ〜１５０μｍである。
さらにいずれの場合もヘイズは３％以下が好ましく、より好ましくは２％以下、さらに好ましくは１％以下、全光透過率は７０％以上が好ましく、より好ましくは８０％以上、さらに好ましくは９０％以上である。ヘイズは、ヘイズメーター（例えば、日本電色工業製）によって測定され、全光透過率は、可視・紫外吸収スペクトロスコピーによって測定される。

プラスチック基板には、必要により本発明の効果を損なわない範囲で、可塑剤、染顔料、帯電防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、無機微粒子、剥離促進剤、レベリング剤及び潤滑剤などの樹脂改質剤を添加しても良い。

前記プラスチック基板は光透過性及び非光透過性のいずれであってもよい。前記支持体として、非光透過性支持体を用いる場合には、光反射性を有する白色の支持体を用いることができる。白色支持体としては、酸化チタン、酸化亜鉛などの無機顔料を添加したプラスチック基板が挙げられる。なお、前記支持体が表示面を構成する場合は、少なくとも可視域の光に対して光透過性を有することが必要である。

（電極層）
電極層としては、例えば、白金、金、銀、ニッケル、クロム、銅、鉄、錫、アンチモン鉛、タンタル、インジウム、アルミニウム、亜鉛、マグネシウム、及びこれらの合金、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。好ましくは、透明電極であり、例えば、酸化インジウム、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化スズである。透明電極については、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２３２〜２３９頁に記載のものが用いられる。透明電極は、スパッタ法、ゾルゲル法、印刷法により形成することができる。

（ゲストホスト方式液晶層）
本発明にかかるゲストホスト方式液晶層は、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たものであり、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方式を適用するものである。

ここで、本発明の二色性色素に用いられる発色団について説明する。
本発明において、二色性色素に用いられる発色団はいかなるものであってもよいが、高いオーダーパラメーターを示す、ホスト液晶への溶解性が高いという効果をより得やすくするという観点からは、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、フェノキサゾン色素（フェノキサジン−３−オン）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。

この中でも、好ましくはアゾ色素、アントラキノン色素、ペリレン色素、フェノキサゾン色素であり、さらに好ましくはアントラキノン色素及び／又はフェノキサゾン色素である。
特に、これらの色素であって、後述する一般式（１）で表される置換基を有するものを採用することにより、本発明の効果がより顕著に得られる。

より具体的には、本発明の二色性色素は、下記一般式（１）で表される置換基を有することが好ましい。

一般式（１）： −（Ｈｅｔ）_j−｛（Ｂ¹）_p−（Ｑ¹）_q−（Ｂ²）_r｝_n−Ｃ¹

一般式（１）中、Ｈｅｔは酸素原子又は硫黄原子であり、特に好ましくは硫黄原子である。

一般式（１）中、Ｂ¹及びＢ²は、各々独立に、アリーレン基、ヘテロアリーレン基又は２価の環状脂肪族炭化水素基を表し、いずれも置換基を有していてもいなくてもよい。

Ｂ¹及びＢ²で表わされるアリーレン基としては、好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１０のアリーレン基である。好ましいアリーレン基の具体例を挙げると、フェニレン基、ナフタレン基、アントラセン基である。特に好ましくは、置換フェニレン基であり、さらに好ましくは１，４−フェニレン基である。

Ｂ¹及びＢ²で表わされるヘテロアリーレン基としては、好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０のヘテロアリーレン基である。好ましいヘテロアリーレン基の具体例は、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、チアジアゾール環及びトリアゾール環からなる基、及びこれらが縮環して形成される縮環の２個の炭素原子から水素をそれぞれ１個ずつ除いて得られるヘテロアリーレン基である。

Ｂ¹及びＢ²の表す２価の環状脂肪族炭化水素基としては、好ましくは炭素数４〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０の２価の環状脂肪族炭化水素基である。好ましい２価の環状脂肪族炭化水素基の具体例は、シクロヘキサンジイル、シクロペンタンジイルであり、より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、シクロペンタンー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。

Ｂ¹及びＢ²の表す２価のアリーレン基、２価のヘテロアリーレン基及び２価の環状炭化水素基は、さらに置換基を有していてもよく、置換基としては、下記の置換基群Ｖ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、さら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、モルホリノカルボニル基）、炭素数０〜１０、好ましくは炭素数２〜８、さら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、ピペリジノスルホニル基）、ニトロ基、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、さら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、さら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、さら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、さら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、さら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、さら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１〜１２、さらに好ましくは炭素数１〜８の置換又は無置換のアミノ基（例えば、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、さら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、さら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、さら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、さら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、さら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、さら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、さら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）、炭素数２〜２０、好ましくは炭素数２〜１２、さら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、さら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、さら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）、炭素数１〜１８、好ましくは炭素数１〜１０、さら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、さら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、さら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’−ビフェニル基、４−ブチルシクロヘキシル−４’−ビフェニル基、４−ペンチルシクロヘキシル−４’−ビフェニル基、４−プロピルフェニル−２−エチニル−４’−ビフェニル基）、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数２〜１０、さら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）。

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を形成することができる。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。

置換基群Ｖのうち、Ｂ¹及びＢ²の表す２価のアリーレン基、２価のヘテロアリーレン基及び２価の環状炭化水素基の置換基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、さらに好ましくは、アルキル基、アリール基、ハロゲン原子である。

一般式（１）におけるＱ¹は、２価の連結基を表し、炭素原子、窒素原子、硫黄原子及び酸素原子から選ばれる少なくとも１種の原子から構成される原子団からなる連結基である。

Ｑ¹が表す２価の連結基としては、好ましくは炭素数０〜６０、より好ましくは炭素数
０〜３０、更に好ましくは炭素数０〜１０の２価の連結基である。
また、Ｑ¹が表す２価の連結基としては、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、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は水素原子又はアルキル基、アリール基を表す）、アゾ基、アゾキシ基、複素環２価基を１つ又はそれ以上組み合わせて構成される２価の連結基が挙げられる。

Ｑ¹で表されるアルキレン基として、好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０のアルキレン基であり、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、シクロヘキシルー１，４−ジイル基を挙げることができる。
Ｑ¹で表されるアルケニレン基として、好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１０のアルケニレン基であり、例えば、エテニレン基を挙げることができる。
Ｑ¹で表されるアルキニレン基として、好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１０のアルキニレン基であり、例えば、エチニレン基を挙げることができる。
−ＮＲ−基におけるＲの表すアルキル基において、好ましくは炭素数１〜１０、より好ましくは炭素数１〜６のアルキル基であり、Ｒの表すアリール基において、好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１０のアリール基である。
Ｑ¹で表される複素環として、好ましくは、ピペラジン基であり、例えば、ピペラジン−１，４−ジイル基を挙げることができる。

Ｑ¹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、エステル基、カルボニル基、及びそれらを組み合わせた基である。

Ｑ¹で表される２価の連結基として、特に好ましくは、アルキレン基、エステル基である。

Ｑ¹はさらに置換基を有していてもよく、置換基としては上記置換基群Ｖが挙げられる。

一般式（１）における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、アシル基又はアシルオキシ基を表す。
Ｃ¹として好ましくは、炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜１２、さらに好ましくは炭素数１〜８のアルキル基又はシクロアルキル基、炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、さらに好ましくは炭素数１〜８のアルコキシ基、炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、さらに好ましくは炭素数２〜８のアシルオキシ基、炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜１２、さらに好ましくは炭素数１〜８のアシル基、又は炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、さらに好ましくは炭素数２〜８のアルコキシカルボニル基である。

上記アルキル基、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、アシル基又はアシルオキシ基は、置換基を有していてもいなくてもよく、置換基としては上記置換基群Ｖが挙げられる。
Ｃ¹で表されるアルキル基の置換基としては、置換基群Ｖのうち、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子）、ヒドロキシ基、アルコキシ基（特にメトキシ基）、アリール基（特にフェニル基）であることが好ましい。

Ｃ¹で表されるシクロアルキル基の置換基は、置換基群Ｖのうち、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子）、ヒドロキシ基、アルコキシ基（特にメトキシ基）、アリール基（特にフェニル基）であることが好ましい。

Ｃ¹で表されるアルコキシ基の置換基は、置換基群Ｖのうち、ハロゲン原子（特にフッ素原子）、アルコキシ基（特にメトキシ基、エトキシ基）、アリール基（特にフェニル基）であることが好ましい。

Ｃ¹で表されるアルコキシカルボニル基の置換基は、置換基群Ｖのうち、ハロゲン原子（特にフッ素原子）、アルコキシ基（特にメトキシ基）であることが好ましい。

Ｃ¹で表されるアシル基の置換基は、置換基群Ｖのうち、ハロゲン原子（特にフッ素原子）、アルコキシ基（特にメトキシ基）であることが好ましい。

Ｃ¹で表されるアシルオキシ基の置換基は、置換基群Ｖのうち、ハロゲン原子（特にフッ素原子）、アルコキシ基（特にメトキシ基）であることが好ましい。

Ｃ¹で表されるアルキル基及びシクロアルキル基としての具体例は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ペンチル基、ｔｅｒｔ−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、ベンジル基を挙げることができる。
Ｃ¹で表されるアルコキシ基としての具体例は、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、トリフルオロメトキシ基を挙げることができる。
Ｃ¹で表されるアシルオキシ基としての具体例は、例えば、アセチルオキシ基、ベンゾイルオキシ基を挙げることができる。
Ｃ¹で表されるアシル基としての具体例は、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を挙げることができる。
Ｃ¹で表されるアルコキシカルボニル基としての具体例は、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を挙げることができる。

Ｃ¹は特に好ましくは、アルキル基又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、又はトリフルオロメトキシ基である。

ｊは０又は１を表し、好ましくは０である。
ｐ、ｑ、ｒは、各々独立に０〜５の整数を表し、ｎは１〜３の整数を表す。Ｂ¹とＢ²で表される基の総数、すなわち（ｐ＋ｒ）×ｎは、３〜１０の整数であり、より好ましくは、３〜６の整数である。ｐ、ｑ又はｒが２以上の時、２以上のＢ¹、Ｑ¹及び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、それぞれ、同一でも異なっていてもよい。

好ましいｐ、ｑ、ｒ及びｎの組合せを以下に記す。
（ｉ） ｐ＝３、ｑ＝０、ｒ＝０、ｎ＝１
（ｉｉ） ｐ＝４、ｑ＝０、ｒ＝０、ｎ＝１
（ｉｉｉ） ｐ＝５、ｑ＝０、ｒ＝０、ｎ＝１
（ｉｖ） ｐ＝２、ｑ＝０、ｒ＝１、ｎ＝１
（ｖ） ｐ＝２、ｑ＝１、ｒ＝１、ｎ＝１
（ｖｉ） ｐ＝１、ｑ＝１、ｒ＝２、ｎ＝１
（ｖｉｉ） ｐ＝３、ｑ＝１、ｒ＝１、ｎ＝１
（ｖｉｉｉ） ｐ＝２、ｑ＝０、ｒ＝２、ｎ＝１
（ｉｘ） ｐ＝１、ｑ＝１、ｒ＝１、ｎ＝２
（ｘ） ｐ＝２、ｑ＝１、ｒ＝１、ｎ＝２

特に好ましくは、（ｉ）ｐ＝３、ｑ＝０、ｒ＝０、ｎ＝１；（ｉｖ）ｐ＝２、ｑ＝０、ｒ＝１、ｎ＝１；及び（ｖ）ｐ＝２、ｑ＝１、ｒ＝１、ｎ＝１；の組合せである。

さらに、−｛（Ｂ¹）_p−（Ｑ¹）_q−（Ｂ²）_r｝_n−Ｃ¹は、液晶性を示す部分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、ディスコティック液晶であり、特に好ましくは、ネマチック液晶である。

−｛（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）。

本発明に用いられる二色性色素は、−｛（Ｂ¹）_p−（Ｑ¹）_q−（Ｂ²）_r｝_n−Ｃ¹で表される置換基を１つ以上有しているのが好ましく、１〜８個有しているのがより好ましく、１〜４個有しているのがさらに好ましく、特に好ましくは１又は２個有している場合である。

前記一般式（２）で表される置換基の好ましい構造は、下記の組み合わせである。
〔１〕 Ｈｅｔが硫黄原子であり、Ｂ¹がアリール基又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、ｊ＝１、ｐ＝２、ｑ＝０、ｒ＝１及びｎ＝１を表す構造。
〔２〕 Ｈｅｔが硫黄原子であり、Ｂ¹がアリール基又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、ｊ＝１、ｐ＝１、ｑ＝０、ｒ＝２及びｎ＝１を表す構造。

特に好ましい構造は、
〔Ｉ〕 Ｈｅｔが硫黄原子を表し、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、ペンチル基又はヘキシル基）を表し、ｊ＝１、ｐ＝２、ｑ＝０、ｒ＝１及びｎ＝１である下記一般式（ａ−１）で表される構造、
〔２〕 Ｈｅｔが硫黄原子を表し、Ｂ¹が１，４−フェニレン基を表し、Ｂ²がトランス−シクロヘキサン−１，４−ジイル基を表し、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、ペンチル基又はヘキシル基）を表し、ｊ＝１、ｐ＝１、ｑ＝０、ｒ＝２及びｎ＝１である下記一般式（ａ−２）で表される構造、
である。

前記一般式（ａ−１）及び（ａ−２）中、Ｒ^a1〜Ｒ^a12は、各々独立に、水素原子又は置換基を表す。該置換基としては、前述の置換基群Ｖから選ばれる置換基が挙げられる。
Ｒ^a1〜Ｒ^a12は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子（特にフッ素原子）、アルキル基、アリール基、アルコキシ基であるのことが好ましい。Ｒ^a1〜Ｒ^a12で表わされるアルキル基、アリール基、及びアルコキシ基のうち、好ましいものは、前述の置換基群Ｖに記載のアルキル基、アリール基、及びアルコキシ基と同義である。

前記一般式（ａ−１）及び（ａ−２）中、Ｃ^a1及びＣ^a2は、それぞれ、アルキル基を表し、好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０のアルキル基である。特に好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基又はヘキシル基である。

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環（ベンゼン環、ナフタレン環など）のほかヘテロ環（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。

アントラキノン色素の置換基としては、酸素原子、硫黄原子又は窒素原子を含むものが好ましく、例えば、アルコキシ基、アリーロキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルアミノ基、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。

アントラキノン系色素としては、より好ましくは、下記一般式（２）で表される化合物である。

一般式（２）中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷及びＲ⁸の少なくとも一つは、−（Ｈｅｔ）_j−｛（Ｂ¹）_p−（Ｑ¹）_q−（Ｂ²）_r｝_n−Ｃ¹であり、他は各々独立に、水素原子又は置換基である。
−（Ｈｅｔ）_j−｛（Ｂ¹）_p−（Ｑ¹）_q−（Ｂ²）_r｝_n−Ｃ¹において、Ｈｅｔは酸素原子又は硫黄原子であり、Ｂ¹及びＢ²は、各々独立に、アリーレン基、ヘテロアリーレン基又は２価の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、アルコキシカルボニル基、アシル基又はアシルオキシ基を表し、ｊは０又は１を表し、ｐ、ｑ及びｒはそれぞれ０〜５の整数を表し、ｎは１〜３の整数を表す。（ｐ＋ｒ）×ｎは３〜１０の整数を表し、より好ましくは、３〜６の整数である。ｐ、ｑ及びｒがそれぞれ２以上の時、２以上のＢ¹、Ｑ¹及び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。
ここで、Ｈｅｔ，Ｂ¹、Ｂ²、Ｑ¹、Ｃ¹、ｊ、ｐ、ｑ、ｒ、及びｎの好ましい範囲は、それぞれ前記一般式（２）で記載したＨｅｔ、Ｂ¹、Ｂ²、Ｑ¹、Ｃ¹、ｊ、ｐ、ｑ、ｒ、及びｎの好ましい範囲と同様である。

一般式（２）における前記置換基としては、前記置換基群Ｖを挙げることができ、好ましくは、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子）、アルキル基（メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等）、アリール基（フェニル基等）、アルコキシ基（メトキシ基等）、アリールオキシ基（フェノキシ基等）であり、より好ましくは、ハロゲン原子（特にフッ素原子）、アルキル基（特に、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基）である。

また、更に好ましくは、一般式（２）において、Ｒ¹、Ｒ⁴、Ｒ⁵、及びＲ⁸の少なくとも一つが、−（Ｈｅｔ）_j−｛（Ｂ¹）_p−（Ｑ¹）_q−（Ｂ²）_r｝_n−Ｃ¹の場合である。

フェノキサゾン色素（フェノキサジン−３−オン）の置換基としては、酸素原子、硫黄原子又は窒素原子を含むものが好ましく、アルコキシ基、アリーロキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基が好ましい例として挙げられる。

フェノキサゾン色素として、より好ましくは、下記一般式（３）で表される化合物である。

一般式（３）中、Ｒ¹¹、Ｒ¹²、Ｒ¹³、Ｒ¹⁴、Ｒ¹⁵、Ｒ¹⁶及びＲ¹⁷の少なくとも一つ以上は、−（Ｈｅｔ）_j−｛（Ｂ¹）_p−（Ｑ¹）_q−（Ｂ²）_r｝_n−Ｃ¹であり、他はそれぞれ水素原子又は置換基である。
−（Ｈｅｔ）_j−｛（Ｂ¹）_p−（Ｑ¹）_q−（Ｂ²）_r｝_n−Ｃ¹において、Ｈｅｔは酸素原子又は硫黄原子であり、Ｂ¹及びＢ²は、各々独立に、アリーレン基、ヘテロアリーレン基又は２価の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、アルコキシカルボニル基、アシル基又はアシルオキシ基を表し、ｊは０又は１を表し、ｐ、ｑ及びｒはそれぞれ０〜５の整数を表し、ｎは１〜３の整数を表す。（ｐ＋ｒ）×ｎは３〜１０の整数であり、より好ましくは、３〜６の整数である。ｐ、ｑ及びｒがそれぞれ２以上の時、２以上のＢ¹、Ｑ¹及び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。
ここで、Ｂ¹、Ｂ²、Ｑ¹、Ｃ¹、ｐ、ｑ、ｒ、及びｎの好ましい範囲は、それぞれ前記一般式（１）で記載したＢ¹、Ｂ²、Ｑ¹、Ｃ¹、ｐ、ｑ、ｒ、及びｎの好ましい範囲と同様である。

一般式（３）における前記置換基としては、前記置換基群Ｖを挙げることができ、好ましくは、アリールカルバモイル基、アミノ基、ハロゲン原子（特に、フッ素原子）、アルキル基（メチル基、エチル基等）、アルコキシ基（メトキシ基等）、アリールオキシ基（フェノキシ基等）、アリール基（フェニル基等）であり、より好ましくは、アリールカルバモイル基、アミノ基、である。

また、更に好ましくは、一般式（３）において、Ｒ¹¹、Ｒ¹⁴、Ｒ¹⁶の少なくとも一つが、−（Ｈｅｔ）_j−｛（Ｂ¹）_p−（Ｑ¹）_q−（Ｂ²）_r｝_n−Ｃ¹の場合である。

以下に、本発明に使用可能なアントラキノン色素及び／又はフェノキサゾン色素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よってなんら限定されるものではない。

以下に、本発明に使用可能なアゾ系二色性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。

以下に本発明に使用可能なジオキサジン系二色性色素ならびにメロシアニン系二色性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。

前記一般式（１）で表される置換基を有する二色性色素は、公知の方法を組み合わせて合成することができる。例えば、特開２００３−１９２６６４号公報等の記載の方法に従い合成することができる。

本発明の液晶組成物に使用可能なホスト液晶は、本発明の化合物と共存し得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頁及び第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。例えば、Ｍｅｒｃｋ社の液晶（ＺＬＩ−４６９２、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。

本発明に使用するホスト液晶の誘電率異方性は、正であっても負であってもよい。誘電率異方性が正のホスト液晶を水平配向させた場合には、電圧無印加時には液晶は水平に配向しているために二色性色素も水平となり光を吸収する。一方、電圧印加時に液晶分子が垂直に傾いてくるため二色性色素も垂直に傾き、その結果光を透過するようになる。すなわち、電圧印加時には白表示、電圧無印加時には黒表示を行うモードとなる。誘電率異方性が負のホスト液晶を垂直配向させる場合には、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。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。

また、本発明のゲストホスト方式液晶には、二周波駆動液晶を用いることができる。本発明の画像表示装置において、二波長駆動液晶を用いることにより、応答速度が速くできるという効果が認められる。二周波駆動液晶とは、該液晶に印加される電場の周波数が低周波数領域の場合に正の誘電率異方性を示し、高周波数領域の場合に誘電率異方性の符号が負に逆転する液晶である。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、第１８９〜１９２頁に詳しい。その具体例として、イーストマン・コダック社の二周波駆動液晶を示す。

この他にも、市販の二周波駆動液晶材料として、チッソ社製ＤＦ−０２ＸＸ、ＤＦ−０５ＸＸ、ＦＸ−１００１、ＦＸ−１００２、メルク社製ＭＬＣ−２０４８などを挙げることができる。

本発明で用いられる二周波駆動液晶は、複数の液晶化合物の混合物であってもよい。さらに、印加される電場の低周波数領域と高周波数領域で誘電率異方性の符号が逆転しない液晶化合物を含んでもよい。

液晶層に印加される電圧の周波数領域の好ましい範囲は、用いる液晶組成物の種類、該液晶組成物のクロスオーバー周波数等によって異なるが、一般的には該液晶組成物に印加される電場の周波数領域は、０．１Ｈｚ〜１０ＭＨｚであるのが好ましく、１Ｈｚ〜１ＭＨｚであるのがより好ましい。
二周波駆動液晶の場合には、低周波領域及び高周波領域の電圧が用いられる。低周波数領域として用いられるのは、一般的には０．１Ｈｚ〜１００ｋＨｚであることが好ましく、１Ｈｚ〜１０ｋＨｚであることがより好ましく、１０Ｈｚ〜１０ｋＨｚであることがさらに好ましい。また、高周波数領域としては、一般的には１００Ｈｚ〜１０ＭＨｚであることが好ましく、１００Ｈｚ〜１ＭＨｚであることがより好ましく、１ｋＨｚ〜１ＭＨｚであることがさらに好ましい。

本発明では、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、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１９９〜２０２頁に記載のＴＮ、ＳＴＮ用カイラル剤が挙げられる。本発明として、好ましい形態のひとつは、カイラル化合物を添加したカイラルネマチック液晶相を利用したモードである。カイラル化合物としては、たとえば、メルク社製のＲ−８１１、Ｓ−８１１、Ｒ−１０８２、Ｓ−１０８２などが利用できる。カイラル化合物の比率は、０．０１〜１５質量％が好ましく、０．５〜６質量％が特に好ましい。

本発明の液晶素子における、ホスト液晶及び二色性色素の含有量については特に制限はないが、二色性色素の含有量はホスト液晶の含有量に対して０．１〜１５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、ホスト液晶及び二色性色素の含有量は、双方を含む液晶組成物を調整し、その液晶組成物を封入した液晶セルの吸収スペクトルをそれぞれ測定して、液晶セルとして所望の光学濃度を示すのに必要な色素濃度を決定することが望ましい。

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、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３８７〜４６０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。

（蛍光増白剤を含む層）
一般に、蛍光増白剤は約３２０〜約４１０ｎｍの波長の光を吸収して、約４１０〜約５００ｎｍの波長の光を放射する性質を有する化合物を含有する。これらの蛍光増白剤で染められた織物は本来の黄色い反射光のほかに、新たに蛍光増白剤により発光される約４１０〜約５００ｎｍの波長の青色光が付加されるため反射光は白色になり、かつ、蛍光効果による分だけ可視光のエネルギーが増加するため結果として増白されたことになる。
なお、本発明の画像表示装置では、可視光領域の光を透過して表示するため、蛍光増白剤は、表示に利用する可視光領域の光（波長４１０ｎｍ〜８００ｎｍ）を吸収しないことが好ましい。すなわち、可視光領域の最短波長付近である４１０ｎｍを境界として、４１０ｎｍ以下の波長の光を吸収して、４１０ｎｍより長い波長の光を放射する蛍光増白剤を用いることが、画像の表示には極めて効率的である。

本発明に用いる蛍光増白剤を含む層は、透明樹脂成分と蛍光増白剤とを含有し、波長が２００ｎｍ以上４１０ｎｍ以下の光を９０％以上吸収し、カットする。
光の吸収率は、可視・紫外吸収スペクトロスコピーによって測定される。

蛍光増白剤を含む層の透明樹脂成分としては、アクリル樹脂系、ウレタン樹脂系、アミノアルキッド樹脂系、エポキシ樹脂系、シリカ樹脂系、フッ素樹脂系などを挙げることができる。これらの樹脂は主剤、硬化剤、希釈剤、レベリング剤、はじき防止剤などを任意に配合することができる。

例えば、透明樹脂成分としてアクリルウレタン樹脂、シリコンアクリル樹脂を選んだ場合には、硬化剤としてポリイソシアネートなどを、希釈剤としてトルエン、キシレンなどの炭化水素系溶剤、酢酸イソブチル、酢酸ブチル、酢酸アミルなどのエステル系溶剤、イソプロピルアルコール、ブチルアルコールなどのアルコール系を用いることができる。

透明樹脂成分としては、具体的には、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチルスチレン共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル等が挙げられる。また、ここでアクリルウレタン樹脂とは、メタクリル酸エステル（メチルが代表的）とヒドロキシエチルメタクリレート共重合体とポリイソシアネートと反応させて得られるアクリルウレタン樹脂をいう。なおこの場合のポリイソシアネートとはトリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、トリジンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどが挙げられる。

更にこれら成分に加えアクリル樹脂、シリコーン樹脂などのレベリング剤、シリコーン系、アクリル系等のはじき防止剤等を必要に応じて配合することができる。

本発明において使用される蛍光増白剤は、通常市販されているものあるいは下記一般式（４）で表される化合物の中から耐光性などに基づいて選択することができる。

一般式（４）中、Ｒ²¹及びＲ²⁴は、各々独立に、水素原子、アルキル基又はアルキコキシ基を表し、Ｒ²²及びＲ²³はアルキル基を表す。Ａは置換アリール基又は置換エテニル基を表す。）

本発明の一般式（４）におけるＲ²¹、Ｒ²²、Ｒ²³、Ｒ²⁴及びＡについて以下に詳しく説明する。

Ｒ²¹及びＲ²⁴は、各々独立に、水素原子、アルキル基又はアルコキシ基を表すが、詳しくは水素原子、炭素数１ないし８のアルキル基、又は炭素数１ないし８のアルコキシ基を表す。

更に詳しくは、Ｒ²¹及びＲ²⁴は、各々独立に、水素原子、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−オクチル、イソプロピル、イソブチル、２−エチルヘキシル、ｔ−ブチル、ｔ−アミル、ｔ−オクチル、シクロペンチル若しくはシクロヘキシル等のアルキル基、又はメトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシ、ｎ−ブトキシ、ｎ−オクチルオキシ、イソプロポキシ、イソブトキシ、２−エチルヘキシルオキシ、ｔ−ブトキシ若しくはシクロヘキシルオキシ等のアルコキシ基である。
Ｒ²¹及びＲ²⁴は、好ましくは水素原子又はアルキル基であり、特に好ましくは水素原子である。

Ｒ²²及びＲ²³は、アルキル基を表すが、好ましくは炭素数１〜１６のアルキル基であり、更に好ましくは、炭素数１〜１０のアルキル基である。
更に詳しくは、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−オクチル、ｎ−ヘキサデカニル（セチル）、イソプロピル、イソブチル、２−エチルヘキシル、ｔ−ブチル、ｔ−アミル、ｔ−オクチル、シクロペンチル又はシクロヘキシル等のアルキル基を表す。

好ましくは、Ｒ²²は、メチル基、又は２級若しくは３級の炭素数１〜１０のアルキル基であり、より好ましくは、メチル、イソプロピル、ｔ−ブチル又はシクロヘキシル基であり、更に好ましくは、ｔ−ブチル又はシクロヘキシル基である。
Ｒ²³は、好ましくは、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル又は２−エチルヘキシル基であり、より好ましくは、メチル、ｎ−ブチル、ｎ−オクチル又は２−エチルヘキシル基である。

Ａは置換アリール基又は置換エテニル基を表すが、より好ましくは炭素数６〜４０の置換アリール基又は炭素数８〜４０の置換エテニル基を表し、更に好ましくは炭素数６〜１２の置換アリール基又は炭素数８〜２０の置換エテニル基を表す。
好ましくは以下に示す置換アリール又はエテニル基である。

式中、Ｒ³¹及びＲ³⁴は前記Ｒ²¹及びＲ²⁴と同義である。Ｒ³²は前記Ｒ²²と同義である。Ｒ³³は前記Ｒ²³と同義である。
ｍは１〜５の整数を表し、好ましくは、１〜３の整数を表す。

Ｘ及びＹは、各々独立に、アルキル、アリール、アルコキシ、アルキルアミノ、アリールアミノ、アミノ又は水酸基を表す。
Ｘ及びＹで表されるアルキル基としては、メチル、エチル、イソプロピル、ｔ−ブチル又はシクロヘキシル等を挙げることができる。
Ｘ及びＹで表されるアリール基としては、フェニル、トリル又はナフチル等を挙げることができる。
Ｘ及びＹで表されるアルコキシ基としては、メトキシ、エトキシ又はイソプロポキシ等を挙げることができる。
Ｘ及びＹで表されるアルキルアミノ基としては、アミノメチル、エチルアミノ、オクチルアミノ、ジメチルアミノ又はＮ−メチル−Ｎ−エチルアミノ等を挙げることができる。 Ｘ及びＹで表されるアリールアミノ基としては、アニリノ、４−トリルアミノ又はＮ−メチルアニリノ等を挙げることができる。
Ｘ及びＹで表されるこれらの基は、更に置換基を有していてもよく、該置換基としては、前記置換基群Ｖを挙げることができる。
Ｘ及びＹは、好ましくはアリール基、アルコキシ基又はアニリノ基である。

一般式（４）で表される化合物は、好ましくは下記一般式（５）で表される化合物である。）

一般式（５）中、Ｒ²⁵及びＲ²⁷は前記Ｒ²²と同義の基であり、Ｒ²⁶及びＲ²⁸は前記Ｒ²³と同義の基である。ｎは１又は２である。
これらの化合物は特開平１１−２９５５６号公報記載の方法で合成することができる。

以下本発明で用いられる蛍光増白剤の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。

以上は有機物の例であるが、これらに限らず無機物でもよい。これらの蛍光増白剤は必要に応じて１種又は２種以上を併用することができる。それらの添加量は成形物の厚さ、蛍光増白剤の性質、紫外線吸収剤の有無、性質、添加量によって変化するので一義的に定めることはできないが、当業者はいくらかの試験をすることによって容易に決定することができる。一般的には厚さ０．１ミリの塗膜であれば０．１〜１０質量％で十分である。その配合量と、添加される材料の厚さはほぼ反比例すると考えて良い。例えば厚さ０．１ミリの塗膜に式（１）の化合物は５質量％、式（２）の化合物では３質量％、式（１３）の化合物では２．１質量％添加することで、２００ｎｍ以上４１０ｎｍ以下の光を効果的に実質的にカットできる。

以上のように、本発明では蛍光増白剤を透明樹脂塗料に配合することで目的を達成することができるが、蛍光増白剤の耐光性に不安がある場合や、蛍光増白剤のみでは短波長域が十分にカットしきれない場合には紫外線吸収剤を併用することが望ましい。一般に紫外線吸収剤は紫外線を吸収して熱に変換する性質を有する化合物である。それらは、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、サリチル酸系、シアノアクリレート系に大別される。

ベンゾトリアゾール系の有効吸収波長は約２７０〜３８０ｎｍで、代表例としては２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’、５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチル−５’−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’、５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’、５’−ジ−ｔ−アミルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−４’−オクトキシフェニル）ベンゾトリアゾール等を挙げることができる。

ベンゾフェノン系の有効吸収波長は約２７０〜３８０ｎｍで、代表例としては２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−オクトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ドデシルオキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４，４’−ジメトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−５−スルホベンゾフェノン等を挙げることができる。

サリチル酸系の有効吸収波長は約２９０〜３３０ｎｍで、代表例としてはフェニルサリシレート、ｐ−ｔ−ブチルフェニルサリシレート、ｐ−オクチルフェニルサリシレートなどを挙げることができる。

シアノアクリレート系の有効吸収波長は約２７０〜３５０ｎｍで、代表例としては２−エチルヘキシル−２−シアノ−３、３−ジフェニルアクリレート、エチル−２−シアノ−３、３−ジフェニルアクリレート等を挙げることができる。

なお、これらの紫外線吸収剤は表示に利用する可視光領域の光（波長４１０ｎｍ〜８００ｎｍ）を吸収しないことが好ましい。

これらの紫外線吸収剤は１種又は２種以上を併用することができる。好適な添加量は塗膜の厚さ、蛍光増白剤の性質等によって変化するので一義的に定めることはできないが、当業者はいくらかの試験をすることによって容易に決定することができる。一般的には厚さ０．１ミリの塗膜であれば１〜３０質量％で十分である。

本発明における蛍光増白剤を含む層は、透明樹脂成分及び蛍光増白剤を含み、更に適宜紫外線吸収剤を用いる。これら組成物の含有率は、好ましくは、樹脂を基準（１００質量％）に考えて蛍光増白剤を０．１〜２０質量％、紫外線吸収剤を０〜２０質量％含有することが好ましい。

蛍光増白剤を含む層の厚さは、好ましくは２〜１０００μｍであるが、更に好ましくは５〜２００μｍの間である。
これら透明樹脂成分を塗布する方法は任意であるが、スプレー法、ディッピング法、ローラーコート法、フローコーター法、流し塗り法などがある。塗布後の乾燥は透明樹脂成分によって異なるが、概ね室温〜１２０℃で１０〜９０分程度行うことが望ましい。

（液晶素子）
本発明の画像表示装置に含まれる液晶素子は、支持体上に少なくとも一方が透明電極である一対の電極と、該一対の電極間にゲストホスト方式液晶層と、蛍光増白剤を含有する層と、を有する。蛍光増白剤を含有する層は、透明電極に対して、ゲストホスト方式液晶層側ではない側に設けることが好ましい。ゲストホスト方式液晶層側に設けると、液晶層に印加される実行電圧が低下し、表示性能が低下するためである。
なお、電極、ゲストホスト方式液晶層、及び蛍光増白剤を含有する層の組成物の詳細については、前述の通りである。

本発明にかかる液晶素子は、液晶を配向させる目的で、液晶と支持体（基板）の接する表面に配向処理を施した層を形成することが好ましい。該配向処理としては、たとえば、４級アンモニウム塩を塗布し配向させる方法、ポリイミドを塗布しラビング処理により配向する方法、ＳｉＯｘを斜め方向から蒸着して配向する方法、さらには、光異性化を利用した光照射による配向方法などが挙げられる。配向膜については、たとえば、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、第２４０〜２５６頁に記載のものが用いられる。

本発明にかかる液晶素子の構成は、好ましくは、基板から順に、電極、ポリイミド配向層、液晶層、ポリイミド配向層、電極、基板で積層されていることが好ましく、更に、液晶側ではない基板の表面に蛍光増白剤を含む層が設けられることが好ましい。
また、支持体において説明したように、光反射性を有する白色の支持体を用いることができる。この場合には、支持体として酸化チタン、酸化亜鉛などの無機顔料を添加したプラスチック基板を用いてもよいし、酸化チタン等を含む白色反射層を支持体に設けてもよい。

本発明にかかる液晶素子は、基板同士をスペーサーなどを介して、１〜５０μｍの間隔を設けて、その空間にゲストホスト方式液晶層を形成することにより作製できる。スペーサーについては、たとえば、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、第２５７〜２６２頁に記載のものが用いられる。液晶素子を構成する層は、基板上に塗布あるいは印刷することにより基板間の空間に配置することができる。

その他本発明にかかる液晶素子の作製には、公知の方法を適用することができる。

本発明にかかる液晶素子は、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、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３８７〜４６０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。

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。

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、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。

＜実施例１＞
（プラスチック基板の作製）
特開２０００−１０５４４５号公報の実施例１の試料１１０の作製と同様にＰＥＮ（Ｄｕｐｏｎｔ−Ｔｅｉｊｉｎ Ｑ６５Ａ）に対し下塗り層及びバック層を作製した。
すなわち、ポリエチレン−２，６−ナフタレートポリマー１００重量部と紫外線吸収剤としてＴｉｎｕｖｉｎ Ｐ．３２６（チバ・ガイギーＣｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ社製）２重量部とを乾燥した後、３００℃にて溶融後、Ｔ型ダイから押し出し、１４０℃で３．３倍の縦延伸を行ない、続いて、１３０℃で３．３倍の横延伸を行い、さらに２５０℃で６秒間熱固定して厚さ９０μｍのプラスチック基板（ＰＥＮ）１を得た。

（透明電極層の作製）
上記で得られたプラスチック基板１の片面に、導電性のインジウム酸化スズをコーティングして、厚さ２００ｎｍの均一な薄膜を積層した。面抵抗約２０Ω／ｃｍ²、光透過率（５００ｎｍ）８５％であった。つぎに、フォトリソグラフィーにより、上記インジウム酸化スズ薄膜をストライプ状（幅１００μｍ、間隔１０μｍ）にパターニングして透明電極層２とした。

（ゲストホスト方式液晶層の作製）
このＰＥＮ基板の透明電極層を設けた面と異なる面上に、表面処理により表面活性をなくした酸化チタンからなる白色顔料を、５質量％のカルボキシセルロースとともに分散して調整した塗布液を塗布し、白色反射層３を付設した。
また、透明電極層上にポリイミド垂直配向膜（日産化学製）４を付設した。

さらに、ポリイミド垂直配向膜４の上に、ホスト液晶として誘電率異方性が負のシアノ系ネマチック液晶（メルク社製、ＺＬＩ−２８０６）を用い、上記二色性色素（１−１）、（１−２）、（１−７）、（１−８）、（１−１０）及び（１−１３）をそれぞれ１質量％の割合で、カイラル剤（メルク社製、Ｒ−８１１）を１質量％の割合で含む液晶組成物から構成されるゲストホスト方式液晶層５を作製した。
このようにして、プラスチック基板１の片面に白色反射層３を設け、他方の面に透明電極層２、ポリイミド垂直配向膜４、ゲストホスト方式液晶層５を積層した。

他方、別途、前述のプラスチック基板（好ましくは、ＰＥＮ）１１に、ストライプ状にパターニングしたインジウム酸化スズの透明電極層１３、ポリイミド垂直配向膜（日産化学製）１４を作製した。
この基板１１と先に調製した液晶層５を有するプラスチック基板１とを、図１に示すように、液晶層５を挟んでポリイミド垂直配向膜、透明電極が積層するように、また、互いのストライプ状の透明電極がマトリックス状になるように接着して、本発明の表示素子を作製した。

（蛍光増白剤及び紫外線吸収剤を含む層）
アクリテック（大日本インキ製商品名）１００質量％に対し、式（１４）の化合物を５．０質量％、及び２−（２’−ヒドロキシ−５’−ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール１．１質量％を加えたもの１５ｇに対し、トルエン：メチルエチルケトン＝１：１を８５ｇ加え固形分を溶解し蛍光増白剤及び紫外線吸収剤を含む組成物を得た。
該組成物を上記表示素子の光入射側のプラスチック基板の表面に塗布し、乾燥後１００μｍになるよう蛍光増白剤及び紫外線吸収剤を含む層１５を作製し、本発明にかかる表示素子を得た。
なお、蛍光増白剤及び紫外線吸収剤を含む組成物は、２００ｎｍ以上４１０ｎｍ以下の光の吸収率は９０％以上であることが、可視・紫外吸収スペクトルの測定によって確認された。

（表示性能の評価）
得られた本発明の表示素子を信号発生器（東陽テクニカ（株）製）を用いて、交流電圧（２０Ｖ、１００Ｈｚ）を印加させたところ、マトリックス状で電圧が印加された部分だけ、黒色に着色した。また、交流電圧のオン・オフを繰り返したところ、黒色と白色が交互に変化し、繰り返してもその色の変化の程度は変化しなかった。次に、本発明の表示素子に、高圧水銀灯の光を１２０時間照射したところ、同様の実験を行なっても、色の変化の程度は変化しなかった。

＜比較例１＞
実施例１において、蛍光増白剤及び紫外線吸収剤を含む層における、式（１４）の化合物及び２−（２’−ヒドロキシ−５’−ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾールに代えて、住友スリーエム社製ＩＳＣＬＡＲＬ（商品名）を用いて調製した以外は同様にして、比較用の表示素子を得た。
住友スリーエム社製ＩＳＣＬＡＲＬ（商品名）を含む組成物は、４１０ｎｍの光の吸収率は、８５％であることが確認された。

（表示性能の評価）
この比較用の表示素子について、実施例１と同様に高圧水銀灯の光を１２０時間照射したところ、発色時の色の濃さが低下することが目視で観測され、また、消色時の透明度も低下することが確認された。
このことから、本発明の表示素子は、比較の表示素子に比べ、繰り返し時における表示性能が高いことが確認された。

＜実施例２＞
実施例１において、蛍光増白剤として式（１４）の化合物をもちいたところを、式（４）、（１３）又は（１９）に変更して表示素子を作製し、実施例１と同様の表示性能の評価を行った。
これらの表示素子は、いずれも実施例１と同様に、マトリックス状で電圧が印加された部分だけ、黒色に着色した。また、交流電圧のオン・オフを繰り返したところ、黒色と白色が交互に変化し、繰り返してもその色の変化の程度は変化しなかった。更に表示素子に、高圧水銀灯の光を１２０時間照射したところ、同様の実験を行なっても、色の変化の程度は変化しないことが確認された。
なお、これらの蛍光増白剤及び紫外線吸収剤を含む組成物は、いずれも２００ｎｍ以上４１０ｎｍ以下の光の吸収率が９０％以上であることが確認された。

＜実施例３＞
実施例１において、用いる二色性色素を下記化合物１に変えた以外は実施例１と同様にして作製し、表示素子Ａを得た。
また、実施例１において、用いる二色性色素をＮｏ．１−１に変えた以外は実施例１と同様にして作製し、表示素子Ｂを得た。

（表示性能の評価）
この表示素子について、電圧印加時の吸収濃度（Ｄｍａｘ）と無印加時の吸収濃度（Ｄｍｉｎ）の比率（Ｄｍａｘ／Ｄｍｉｎ）を測定したところ、素子Ａは約４であり、一方、素子Ｂは約８であった。
すなわち、支持体上に、電極層と、ゲストホスト方式液晶層と、２００ｎｍ以上４１０ｎｍ以下の光を９０％以上吸収する蛍光増白剤を含む層と、を有する表示素子であれば、交流電圧のオン・オフを繰り返しに対応して、黒色と白色が交互に変化したが、本発明の表示素子においては、二色性色素が一般式（１）で表される置換基を有する場合のほうが、高い表示性能を示すことが確認された。

＜実施例４＞
実施例１に記載の液晶素子において、ホスト液晶として、上述の二周波駆動用液晶１を用いた以外は実施例１と同様の操作によりゲストホスト液晶素子を作製した。得られた素子を、信号発生器（東陽テクニカ（株）製）を用いて、交流電圧（２０Ｖ）で低周波数として１００Ｈｚ、高周波数として１００ｋＨｚを印加させたところ、低周波数の交流電場を印加したところ白色に、高周波数の交流電場を印加したところ黒色に変化し、周波数を切り替えたところ、黒色と白色が交互に変化し、繰り返してもその色の変化の程度は変化しなかった。次に、本発明の表示素子に、高圧水銀灯の光を１２０時間照射したところ、同様の実験を行なっても、色の変化の程度は変化しなかった。

実施例における表示素子を示す模式断面図である。

符号の説明

１ プラスチック基板
２ 透明電極
３ 白色反射層
４ ポリイミド垂直配向膜
５ ゲストホスト方式液晶層
１１ プラスチック基板
１３ 透明電極
１４ ポリイミド垂直配向膜
１５ 蛍光増白剤及び紫外線吸収剤を含む層

Claims (9)

1. 支持体上に、電極層と、ゲストホスト方式液晶層と、２００ｎｍ以上４１０ｎｍ以下の光を９０％以上吸収する蛍光増白剤を含む層と、を有することを特徴とする画像表示装置。
2. 前記蛍光増白剤を含む層が、更に紫外線吸収剤を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記ゲストホスト方式液晶層が、下記一般式（１）で表される置換基を有する二色性色素を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像表示装置。
   一般式（１）： −（Ｈｅｔ）_j−｛（Ｂ¹）_p−（Ｑ¹）_q−（Ｂ²）_r｝_n−Ｃ¹
   〔一般式（１）中、Ｈｅｔは酸素原子又は硫黄原子であり、Ｂ¹及びＢ²は、各々独立に、アリーレン基、ヘテロアリーレン基又は２価の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、アルコキシカルボニル基、アシル基又はアシルオキシ基を表し、ｊは０又は１を表し、ｐ、ｑ及びｒはそれぞれ０〜５の整数を表し、ｎは１〜３の整数を表し、（ｐ＋ｒ）×ｎは３〜１０の整数であり、ｐ、ｑ及びｒがそれぞれ２以上の時、２以上のＢ¹、Ｑ¹及び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、それぞれ、同一でも異なっていてもよい。〕
4. 前記二色性色素の少なくとも１種が、下記一般式（２）で表される化合物であることを特徴とする請求項１〜請求項３の少なくとも１項に記載の画像表示装置。
   

   

   〔式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷及びＲ⁸の少なくとも一つは、−（Ｈｅｔ）_j−｛（Ｂ¹）_p−（Ｑ¹）_q−（Ｂ²）_r｝_n−Ｃ¹であり、他は各々独立に水素原子又は置換基である。Ｈｅｔは酸素原子又は硫黄原子であり、Ｂ¹及びＢ²は、各々独立に、アリーレン基、ヘテロアリーレン基又は２価の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、アルコキシカルボニル基、アシル基又はアシルオキシ基を表し、ｊは０又は１を表し、ｐ、ｑ及びｒは、各々独立に０〜５の整数を表し、ｎは１〜３の整数を表し、Ｂ¹とＢ²の個数の和が３〜１０の整数を表し、ｐ、ｑ及びｒがそれぞれ２以上の時、２以上のＢ¹、Ｑ¹及び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。〕
5. 前記二色性色素の少なくとも１種が、下記一般式（３）で表される化合物であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか1項に記載の画像表示装置。
   

   

   〔式中、Ｒ¹¹、Ｒ¹²、Ｒ¹³、Ｒ¹⁴、Ｒ¹⁵、Ｒ¹⁶及びＲ¹⁷の少なくとも一つは、−（Ｈｅｔ）_j−｛（Ｂ¹）_p−（Ｑ¹）_q−（Ｂ²）_r｝_n−Ｃ¹であり、他は各々独立に水素原子又は置換基である。Ｈｅｔは酸素原子又は硫黄原子であり、Ｂ¹及びＢ²は各々独立にアリーレン基、ヘテロアリーレン基又は２価の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、アルコキシカルボニル基、アシル基又はアシルオキシ基を表し、ｊは０又は１を表し、ｐ、ｑ及びｒは、各々独立に０〜５の整数を表し、ｎは１〜３の整数を表し、Ｂ¹とＢ²の個数の和が３〜１０の整数であり、ｐ、ｑ及びｒがそれぞれ２以上の時、２以上のＢ¹、Ｑ¹及び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。〕
6. 前記ゲストホスト方式液晶層が、カイラルネマチック相であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
7. 前記ゲストホスト方式液晶層が、二周波駆動液晶であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
8. 前記蛍光増白剤が、ベンゾオキサゾール誘導体であることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の画像表示装置。
9. 前記ベンゾオキサゾール誘導体が、下記一般式（４）で表されることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の画像表示装置。
   

   

   〔一般式（４）中、Ｒ²¹及びＲ²⁴は、各々独立に、水素原子、アルキル基又はアルキコキシ基を表し、Ｒ²²及びＲ²³は、各々独立に、アルキル基を表す。Ａは置換アリール基又はエテニル基を表す。〕

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