二色性色素、これを含む液晶組成物及び液晶素子
【課題】４００−６５０ｎｍの波長領域において高い二色比を有するゲストホスト型液晶組成物およびそれに用いる二色性色素組成物の提供。
【解決手段】（Ｉ）の二色性アゾ色素は、２ケのベンゼン環がアゾ基で連結し、アミノ基を有するモノアゾ色素。（ＩＩ）の二色性アゾ色素は、ベンゼン環とナフタレン環がアゾ基で連結し、ベンゼン環にアミノ基を有するジスアゾ色素。（ＩＩＩ）の二色性アゾ色素は、ベンゼン環とナフタレン環がアゾ基で連結し、ベンゼン環にアミノ基を有するジスアゾ色素。（ＩＶ）の二色性アゾ色素は、１ケのベンゼン環と３つのナフタレン環がアゾ基で連結し、両末端のナフタレン環がアミノ基を有する上記構造のトリスアゾ色素。上記（Ｉ）群〜（ＩＶ）群で示される二色性色素を各々の群から少なくとも１種ずつ含むことを特徴とする二色性色素組成物。
【解決手段】（Ｉ）の二色性アゾ色素は、２ケのベンゼン環がアゾ基で連結し、アミノ基を有するモノアゾ色素。（ＩＩ）の二色性アゾ色素は、ベンゼン環とナフタレン環がアゾ基で連結し、ベンゼン環にアミノ基を有するジスアゾ色素。（ＩＩＩ）の二色性アゾ色素は、ベンゼン環とナフタレン環がアゾ基で連結し、ベンゼン環にアミノ基を有するジスアゾ色素。（ＩＶ）の二色性アゾ色素は、１ケのベンゼン環と３つのナフタレン環がアゾ基で連結し、両末端のナフタレン環がアミノ基を有する上記構造のトリスアゾ色素。上記（Ｉ）群〜（ＩＶ）群で示される二色性色素を各々の群から少なくとも１種ずつ含むことを特徴とする二色性色素組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示素子や調光素子等に用いられる液晶素子に使用する二色性色素組成物およびゲストホスト型液晶組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶組成物を電極間に狭持してなる液晶素子は、その特徴である省スペース性・軽量性から、ノートパソコンや携帯情報端末（ＰＤＡ）等の表示素子や、視野切り替え可能なカメラファインダー等の調光素子など広く用いられており、その応用範囲は年々広がりをみせている。
現在用いられている液晶素子の多くはＴＮ型やＳＴＮ型が主流である。しかし、これらの素子は偏光板を用いるため、光の利用効率が低いという欠点がある。これに対して、二色性色素を用いるゲストホスト型液晶組成物を適用した液晶素子は、二色性色素の吸収異方性を利用するため、偏光板不要で光の利用効率が高く、特にバックライトを用いない反射型表示素子の場合は明るい表示が可能となる。
【０００３】
二色性色素は、その色素構造により様々な吸収特性を示すが、その多くは赤・青・黄等の特定の波長を吸収する。そのため、広い波長領域の光を吸収する組成物を得るためには、通常は複数の二色性色素を混合する必要がある。
広い波長領域において高い二色性を示す二色性色素組成物としては、例えば特許文献１には、特定構造のジスアゾ色素の少なくとも２種と特定構造のテトラキスアゾ色素を含む二色性色素組成物が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１７９６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に提案されている二色性色素組成物を含むゲストホスト型液晶組成物は、本発明者らの評価によると、二色比としてはまだ十分な値ではなく、コントラスト比の低下を招いていた。特に、本発明者らの検討によれば、上記二色性色素は、特に重要な可視光波長域である５００〜６５０ｎｍでの二色比の点で、更なる改善が求められるものであった。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、広い波長領域において高い二色比を示すゲストホスト型液晶組成物を提供しうる二色性色素組成物を提供を提供することを目的とする。中でも、重要な可視光波長域である５００〜６５０ｎｍでの二色比の優れたゲストホスト型液晶組成物を提供しうる二色性色素組成物を提供することを目的とする。更に、該二色性色素組成物を含む液晶組成物、及び、液晶を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、ゲストホスト型表示素子のコントラスト比、特に、広い波長領域において高い二色比を示すゲストホスト型液晶組成物に用いられる二色性色素組成物を提供すべく鋭意検討した結果、特定の分子構造を有する少なくとも４種の二色性色素を用いることにより、ゲストホスト型液晶組成物の二色比が良好になることを見出し、本発明に至った。中でも、上記特定の分子構造を有する少なくとも４種の二色性色素を含む二色性色素組成物をフッ素系液晶材料と組み合わせることにより、ゲストホスト型液晶組成物の二色比が良好になることを見出した。
【０００７】
即ち、本発明は以下を要旨とする。
［１］ 下記（Ｉ）群〜（ＩＶ）群で示される二色性色素を各々の群から少なくとも１種ずつ含むことを特徴とする二色性色素組成物。
【０００８】
【化１】
【０００９】
（式［Ｉ］〜［ＩＶ］において、Ｘ１〜Ｘ８は、それぞれ独立に下記式［ａ］で表される基を示す。Ｘ１〜Ｘ８が有する一般式［ａ］で表される基は互いに同一であっても異なっていてもよい。
また、アゾ基で連結されるベンゼン環および／またはナフタレン環は更に置換基を有していてもよい。
【００１０】
【化２】
【００１１】
（式［ａ］において、Ｒは炭素数１〜１２のアルキル基または炭素数１〜１２のアルコキシ基であり、環Ａおよび環Ｂは各々独立に置換基を有していてもよい１，４−フェニレン基または置換基を有していてもよいシクロヘキサン−１，４−ジイル基であり、Ｌは２価の連結基であり、ｐは０または１または２であり、ｑおよびｒは各々独立に０または１である。ｐが２であるとき、２つの環Ａは同一であっても異なっていてもよい。なお、式［ａ］に含まれる１，４−フェニレン基とシクロヘキサン−１，４−ジイル基の合計数が１
または２であって、かつｑ＝０であるとき、１，４−フェニレン基とシクロヘキサン−１，４−ジイル基とはいずれも環Ａとみなす。））
[２] ｐが１または２であることを特徴とする上記[１]の二色性色素組成物。
[３] 式［ａ］において、Ｒが連結する環Ａが、シクロヘキサン−１，４−ジイル基であることを特徴とする上記[１]及び[２]に記載の二色性色素組成物。
[４] 式［ａ］において、Ｒが炭素数２以上８以下の直鎖状アルキル基であることを特徴とする[１]〜[３]の何れかに記載の二色性色素組成物。
[５] さらに下記（Ｖ）群で示される色素を少なくとも１種含むことを特徴とする[１]〜[４]の何れかに記載の二色性色素組成物。
【００１２】
【化３】
【００１３】
（式［Ｖ］において、Ｘ９〜Ｘ１０は、それぞれ独立に下記式［ａ］で表される基を示し、Ａは水素結合性置換基換基を示す。
また、アゾ基で連結されるベンゼン環および／またはナフタレン環は更に置換基を有していてもよい。
【００１４】
【化４】
【００１５】
（式［ａ］において、Ｒは炭素数１〜１２のアルキル基または炭素数１〜１２のアルコキシ基であり、環Ａおよび環Ｂは各々独立に置換基を有していてもよい１，４−フェニレン基または置換基を有していてもよいシクロヘキサン−１，４−ジイル基であり、Ｌは環状構造を含まない２価の連結基であり、ｐは０、１または２であり、ｑおよびｒは各々独立に０または１である。ｐが２であるとき、２つの環Ａは同一であっても異なっていてもよい。なお、式［ａ］に含まれる１，４−フェニレン基とシクロヘキサン−１，４−ジイル基の合計数が１または２であって、かつｑ＝０であるとき、１，４−フェニレン基とシクロヘキサン−１，４−ジイル基とはいずれも環Ａとみなす。））
［６］ 上記[１]〜[５]の何れかに記載の二色性色素組成物とホスト液晶を含むことを特徴とするゲストホスト型液晶組成物。
［７］ ホスト液晶がフッ素系液晶であることを特徴とする上記[６]に記載の液晶組成物。
〔８〕 上記[６]又は[７]に記載のゲストホスト型液晶組成物を、少なくとも一方が透明な１対の電極基板間に挟持したことを特徴とする液晶素子。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、４５０−６００ｎｍ、更には４００−６５０ｎｍの波長領域において高い二色比を有するゲストホスト型液晶組成物を提供しうる二色性色素組成物、該二色性色素組成物を含むゲストホスト型液晶組成物、及び液晶が提供される。特に、本発明の二色性色素組成物は、重要な可視光波長域である５００〜６５０ｎｍでの二色比に優れると
の効果を有する。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を具体的に説明するが、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更して実施することができる。
本発明の液晶組成物は、上記（Ｉ）群〜（ＩＶ）群、あるいは上記（Ｉ）群〜（Ｖ）群で示される二色性色素の組み合わせにより効果を奏するものである。
［Ｉ．二色性色素組成物］
［Ｉ−１：二色性色素］
本発明の二色性色素組成物に含まれる二色性色素（Ｉ）群〜（ＩＶ）群、及びは、二色性色素（Ｉ）群〜（ＩＶ）群を含む本発明の二色性色素組成物に含まれる好ましい二色性色素群（Ｖ）は、それぞれ下記式[Ｉ]〜[Ｖ]で示される。
【００１８】
【化５】
【００１９】
【化６】
【００２０】
（式［Ｉ］〜［Ｖ］において、Ｘ１〜Ｘ１０は、それぞれ独立に下記式［ａ］で表される基を示し、Ａは水素結合性置換基を示す。
また、アゾ基で連結されるベンゼン環および／またはナフタレン環は更に置換基を有していてもよい。
【００２１】
【化７】
【００２２】
（式［ａ］において、Ｒは炭素数１〜１２のアルキル基または炭素数１〜１２のアルコキシ基であり、環Ａおよび環Ｂは各々独立に置換基を有していてもよい１，４−フェニレン基または置換基を有していてもよいシクロヘキサン−１，４−ジイル基であり、Ｌは２価の連結基であり、ｐは０、１または２であり、ｑおよびｒは各々独立に０または１である。ｐが２であるとき、２つの環Ａは同一であっても異なっていてもよい。なお、式［ａ］に含まれる１，４−フェニレン基とシクロヘキサン−１，４−ジイル基の合計数が０、１または２であって、かつｑ＝０であるとき、１，４−フェニレン基とシクロヘキサン−１，４−ジイル基とはいずれも環Ａとみなす。）
【００２３】
＜一般式［Ｉ］の基本構造＞
一般式［Ｉ］の二色性アゾ色素は、２ケのベンゼン環がアゾ基で連結し、アミノ基を有する上記骨格のモノアゾ色素であることで、通常、黄色を呈するものである。
＜一般式［ＩＩ］の基本構造＞
一般式［ＩＩ］の二色性アゾ色素は、ベンゼン環とナフタレン環がアゾ基で連結し、ベンゼン環にアミノ基を有する上記構造のジスアゾ色素であることで、通常、黄色を呈するものである。
【００２４】
＜一般式［ＩＩＩ］の基本構造＞
一般式［ＩＩＩ］の二色性アゾ色素は、ベンゼン環とナフタレン環がアゾ基で連結し、ベンゼン環にアミノ基を有する上記構造のジスアゾ色素であることで、通常、黄色を呈するものである。
＜一般式［ＩＶ］の基本構造＞
一般式［ＩＶ］の二色性アゾ色素は、１ケのベンゼン環と３つのナフタレン環がアゾ基で連結し、両末端のナフタレン環がアミノ基を有する上記構造のトリスアゾ色素であることで、通常、青色を呈するものである。
【００２５】
＜一般式［Ｖ］の基本構造＞
一般式［Ｖ］の二色性アゾ色素は、１ケのベンゼン環、硫黄原子及び窒素原子を有する1
ケの縮合複素環、並びに、１ケのナフタレン環がアゾ基で連結し、末端のナフタレン環がアミノ基を有する上記構造のジスアゾ色素であることで、通常、青色を呈するものである。
＜Ｘ１〜Ｘ１０について＞
一般式［Ｉ］〜［ＩＶ］において、Ｘ１〜Ｘ１０は、それぞれ独立に下記式［ａ］で表される基を示す。
【００２６】
【化８】
【００２７】
（式［ａ］において、Ｒは炭素数１〜１２のアルキル基または炭素数１〜１２のアルコキシ基であり、環Ａおよび環Ｂは各々独立に置換基を有していてもよい１，４−フェニレン基または置換基を有していてもよいシクロヘキサン−１，４−ジイル基であり、Ｌは環状構造を含まない２価の連結基であり、ｐは０、１または２であり、ｑおよびｒは各々独立に０または１である。ｐが２であるとき、２つの環Ａは同一であっても異なっていてもよい。なお、式［ａ］に含まれる１，４−フェニレン基とシクロヘキサン−１，４−ジイル基の合計数が０、１または２であって、かつｑ＝０であるとき、１，４−フェニレン基とシクロヘキサン−１，４−ジイル基とはいずれも環Ａとみなす。）
【００２８】
（Ｒについて）
式［ａ］において、Ｒは炭素数１〜１２のアルキル基または炭素数１〜１２のアルコキシ基である。
炭素数１〜１２のアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、オクチル基、ドデシル基などの直鎖状もしくは分岐鎖状のものが挙げられる。
炭素数１〜１２のアルコキシ基の例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基、オクトキシ基等の直鎖状もしくは分岐鎖状のものが挙げられる。
二色比の点から好ましくは、炭素数２〜８の直鎖アルキル基または炭素数２〜８の直鎖アルコキシ基であり、更に好ましくは炭素数３〜８の直鎖アルキル基または炭素数３〜８の直鎖アルコキシ基であり、炭素数３〜８の直鎖アルキル基が特に好ましい。
【００２９】
（環Ａおよび環Ｂについて）
環Ａおよび環Ｂは各々独立に置換基を有していてもよい１，４−フェニレン基または置換基を有していてもよいシクロヘキサン−１，４−ジイル基である。
環Ａおよび環Ｂの１，４−フェニレン基またはシクロヘキサン−１，４−ジイル基が有していてもよい置換基としては、二色比を低下させないものであれば特に制限はなく、例えばメチル基；メトキシ基；フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子；およびモノフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基等のフルオロメチル基が挙げられる。二色比の点から好ましくは、メチル基、メトキシ基、フルオロメチル基であり更に好ましくは、メチル基、メトキシ基、トリフルオロメチル基である。
尚、環Ａの内、置換基Ｒが連結する環Ａは、シクロヘキサン−１，４−ジイル基であるのが、ホスト液晶への溶解性の点で好ましい。
【００３０】
（Ｌについて）
Ｌは２価の連結基であり、環状構造を含まない。Ｌの２価の連結基としては、二色比を低下させないものであれば特に制限はなく、任意のものが用いられるが、連結方向の構成原子数が１〜４であることが好ましい。
具体的には、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アルキレンオキシ基（−アルキレン−Ｏ−）、オキシアルキレン基（−Ｏ−アルキレン−）、エステル基（カルボニルオキシ基（但し、オキシ基が環Ｂに結合する）、オキシカルボニル基（但し、オキシ基が環Ａに結合する））、あるいはそれらを組み合わせた基が挙げられる。アルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ブチレン基、イソブチレン基、ｓｅｃ−ブチレン基、ｔｅｒｔ−ブチレン基等の炭素数１〜４の直鎖状又は分岐状のアルキレン基が挙げられ、アルケニレン基としては、ビニレン基、プロペニレン基、イソプロペニレン基、ブテニレン基、イソブテニレン基、ｓｅｃ−ブテニレン基、ｔｅｒｔ−ブテニレン基等の炭素数２〜４の直鎖状又は分岐状のアルケニレン基が挙げられ、アルキニレン基としては、エチニレン基、プロピニレン基、イソプロピニレン基、ブチニレン基、イソブチニレン基、ｓｅｃ−ブチニレン基、ｔｅｒｔ−ブチニレン基等の炭素数２〜４の直鎖状又は分岐状のアルキニレン基が挙げられ、アルキレンオキシ基とし
ては、メチレンオキシ基、エチレンオキシ基の炭素数１〜４のアルキレンオキシ基が、オキシアルキレン基としては、オキシメチレン基、オキシエチレン基等の炭素数１〜４のオキシアルキレン基が挙げられ、エステル基としては、オキシカルボニル基、メチレンオキシカルボニル基、エチレンオキシカルボニル基、プロピレンオキシカルボニル基、イソプロピレンオキシカルボニル基、ｔｅｒｔ−ブチレンオキシカルボニル基等のアルキレン基で置換されていてもよいオキシカルボニル基及びカルボニルオキシ基、メチレンカルボニルオキシ基等のアルキレン基で置換されていてもよいカルボニルオキシ基が挙げられる。
この中でも、連結方向の構成原子数が２であるものがさらに好ましく、例えば、エチレン基、ビニレン基、エチニレン基、オキシカルボニル基、カルボニルオキシ基、メチレンオキシ基、又はオキシメチレン基が好ましい。もっとも好ましいのは、−ＣＨ２Ｏ−基、−ＯＣＨ２−基または−Ｃ≡Ｃ−基である。
【００３１】
（ｐ、ｑ、ｒについて）
ｐは０、１または２であり、高コントラスト化や液晶への溶解性の点から１または２が好ましい。但し、色素が一般式[Ｖ]の場合は、ｐは０又は１が好ましい。
ｑおよびｒは各々独立に０または１である。ｐが２であるとき、２つの環Ａは同一であっても異なっていてもよい。
なお、式［ａ］に含まれる１，４−フェニレン基とシクロヘキサン−１，４−ジイル基の合計数（ｐ＋ｒ）が１または２であって、かつｑ＝０であるとき、１，４−フェニレン基とシクロヘキサン−１，４−ジイル基とはいずれも環Ａとみなす。
（Ｘ１〜Ｘ１０の好適構造の例）
以下に、Ｘ１〜Ｘ１０の好適構造の例を挙げる。
【００３２】
【化９】
【００３３】
上記構造において、Ｒ１〜Ｒ１４はそれぞれ独立に、炭素数１〜１２のアルキル基または炭素数１〜１２のアルコキシ基を示す。炭素数１〜１２のアルキル基または炭素数１〜１２のアルコキシ基の具体例としては、前述のＲの具体例として示したものが挙げられる。Ｒ１〜Ｒ１４としては、炭素数３〜８の直鎖アルキル基または炭素数３〜８の直鎖アルコキシ基が好ましく、炭素数３〜８の直鎖アルキル基がさらに好ましい。式中の１，４−シクロヘキシリデン基は、シス体でもトランス体でもそれらの混合物でも良いが、トランス体が好ましい。
【００３４】
以下に、上記Ｘ１〜Ｘ１０の好適構造のうち、Ｘ１〜Ｘ１０各々において特に好適に用いられる構造を示す。
一般式［Ｉ］の置換基Ｘ１としては、化合物の製造法、安定性、二色比、ホスト液晶への溶解性等の点から、ｐ＝１または２、かつｑ＝ｒ＝０であるものが好ましく、中でも以下の置換基が好ましい。
【００３５】
【化１０】
【００３６】
一般式［Ｉ］の置換基Ｘ２としては、化合物の製造法、安定性、二色比、ホスト液晶への溶解性等の点から、ｐ＝２または３、かつｑ＝ｒ＝０であるもの、またはｐ＝２、かつｑ＝ｒ＝１であるものが好ましく、中でも以下の置換基が好ましい。
【００３７】
【化１１】
【００３８】
一般式［ＩＩ］の置換基Ｘ３としては、化合物の製造法、安定性、二色比、ホスト液晶への溶解性等の点から、ｐ＝１または２、かつｑ＝ｒ＝０であるものが好ましく、中でも以下の置換基が好ましい。
【００３９】
【化１２】
【００４０】
一般式［ＩＩ］の置換基Ｘ４としては、化合物の製造法、安定性、二色比、ホスト液晶への溶解性等の点から、ｐ＝１、２または３、かつｑ＝ｒ＝０であるものが好ましく、中でも以下の置換基が好ましい。
【００４１】
【化１３】
【００４２】
一般式［ＩＩＩ］の置換基Ｘ５としては、化合物の製造法、安定性、二色比、ホスト液晶への溶解性等の点から、ｐ＝１〜３、かつｑ＝ｒ＝０であるもの、またはｐ＝２、かつｑ＝ｒ＝１であるものが好ましく、中でも以下の置換基が好ましい。
【００４３】
【化１４】
【００４４】
一般式［ＩＩＩ］の置換基Ｘ６としては、化合物の製造法、安定性、二色比、ホスト液晶への溶解性等の点から、ｐ＝１〜３、かつｑ＝ｒ＝０であるものが好ましく、中でも以下の置換基が好ましい。
【００４５】
【化１５】
【００４６】
一般式［ＩＶ］の置換基Ｘ７およびＸ８、としては、化合物の製造法、安定性、二色比、ホスト液晶への溶解性等の点から、ｐ＝２または３、かつｑ＝ｒ＝０であるもの、またはｐ＝２、かつｑ＝ｒ＝１であるものが好ましく、中でも以下の置換基が好ましい。尚、Ｘ７とＸ８は同一でも異なっても良いが、同一である方が合成が容易で好ましい。
【００４７】
【化１６】
【００４８】
一般式［Ｖ］の置換基Ｘ９およびＸ１０、としては、化合物の製造法、安定性、二色比、ホスト液晶への溶解性等の点から、ｐ＝１又は２、ｑ＝０又は１、かつｒ＝０であるもの、またはｐ＝ｑ＝ｒ＝０であるものが好ましく、中でも以下の置換基が好ましい。尚、Ｘ９とＸ１０は同一でも異なっても良い。
【００４９】
【化１７】
【００５０】
尚、上記の好ましい置換基Ｘ１〜Ｘ１０の例示におけるＲ１〜Ｒ１４は、炭素数２〜８のアルキル基または炭素数２〜８のアルコシキシ基である。
【００５１】
＜アゾ基で連結されるベンゼン環および／またはナフタレン環が有していてもよい置換基について＞
一般式［Ｉ］〜［Ｖ］において、アゾ基で連結されるベンゼン環および／またはナフタレン環は更に置換基を有していてもよい。このような置換基としては、二色性色素の性能を妨げるものでなければ特に制限はなく、例えばメチル基；メトキシ基；フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子；およびモノフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基等のフルオロメチル基が挙げられる。二色比の点から好ましくは、メチル基、メトキシ基、トリフルオロメチル基である。
【００５２】
＜一般式[Ｖ]におけるＡについて＞
Ａは水素結合性置換基を示す。水素結合性置換基は、分子間や分子内において水素結合を形成しうる置換基であれば特に限定されず、例えば、窒素、酸素、硫黄、ハロゲンなどと水素結合を形成しうる水素を最低1つ有する置換基が挙げられ、かかる水素は、通常、
脂肪族炭素と結合している水素原子よりも電子密度が低いものである。このような水素を有するＡで表される水素結合性置換基としては、例えば、−ＮＨ2、アルキルアミノ基、
−ＳＨ、−ＯＨ、カルボアミド基、−ＮＨ−Ｃ（＝Ｒ）ＮＨ2（Ｒは酸素原子またはイミ
ノ基を表す。）、−ＮＨ−ＣＯＣＦ3、スルホンアミド基などが挙げられ、中でも−ＯＨ
基が特に好ましい。
【００５３】
＜二色性色素の具体例＞
以下に本発明で使用できる各郡の色素の例をまとめて示すが、本発明の要旨を超えない限り、これらに限定されるものではない。
（Ｉ）群
左から順に、後述の式［ｂ］で表される任意の部分構造と、後述の式［ｄ］で表される任意の部分構造と、後述の式［ｃ］で表される任意の部分構造の３つの部分構造が任意の組み合わせで結合した全ての構造
（ＩＩ）群
左から順に式［ｂ］で表される部分構造と、式［ｅ］で表される任意の部分構造と、式［ｃ］で表される任意の部分構造の３つの部分構造が任意の組み合わせで結合した全ての構造
（ＩＩＩ）群
左から順に後述の式［ｂ］で表される任意の部分構造と、後述の式［ｆ］で表される任意の部分構造と、後述の式［ｃ］で表される任意の部分構造の３つの部分構造が任意の組み合わせで結合した全ての構造
（ＩＶ）群
左から順に後述の式［ｃ］で表される任意の部分構造と、後述の式［ｇ］で表される任意の部分構造と、後述の式［ｃ］で表される任意の部分構造の３つの部分構造が任意の組み合わせで結合した全ての構造
（Ｖ）群
左から順に後述の式［ｂ］で表される任意の部分構造と、後述の式［ｈ］で表される任意の部分構造と、後述の式［ｂ］で表される任意の部分構造の３つの部分構造が任意の組み合わせで結合した全ての構造
部分構造［ｂ］
【００５４】
【化１８】
【００５５】
（式中、Ｒはそれぞれ独立にメチル基、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、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、２−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ウンデシルオキシ基、ドデシルオキシ基を示す）
部分構造［ｃ］
【００５６】
【化１９】
【００５７】
（式中、Ｒはそれぞれ独立にメチル基、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、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、２−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ウンデシルオキシ基、ドデシルオキシ基を示す）
部分構造［ｄ］
【００５８】
【化２０】
【００５９】
部分構造［ｅ］
【００６０】
【化２１】
【００６１】
部分構造［ｆ］
【化２２】
【００６２】
部分構造［ｇ］
【００６３】
【化２３】
部分構造〔ｈ〕
【００６４】
【化２４】
【００６５】
＜二色性色素の合成方法＞
一般式［Ｉ］〜[Ｖ]で表されるアゾ系二色性色素は、既知の方法で製造できるが、例えば下記の文献が参考になる。
「Ｄｉｃｈｒｏｉｃ Ｄｙｅｓ ｆｏｒ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ」（Ａ． Ｖ． Ｉｖａｓｈｃｈｅｎｋｏ著、ＣＲＣ社、１９９４年）
およびこれに引用されている文献
「総説合成染料」（堀口博著、三共出版、１９６８年）
およびこれに引用されている文献
特開２００９−００７４８５号公報
特開２００９−００７４８６号公報
特開２０００−２３９６６４号公報（一般式(Ｖ)の色素の左側合成手法）
米国特許第２３６５３４５号（一般式（Ｖ）の色素の右側合成手法）
【００６６】
以上に説明した一般式［Ｉ］〜［Ｖ］で表されるアゾ系二色性色素のうち、一般式［Ｉ］で表される色素は通常黄色、一般式［ＩＩ］で表される色素は通常黄色、一般式［ＩＩＩ］で表される色素は通常赤色、一般式［ＩＶ］および〔Ｖ〕で表される色素は通常青色である。
［Ｉ−２：二色性色素組成物］
本発明の二色性色素組成物は、上述の一般式［Ｉ］〜［ＩＶ］で示される（Ｉ）群〜（ＩＶ）群の各群から、少なくとも１種ずつの二色性色素を含むことを特徴とし、好ましくは、更に一般式［Ｖ］で示される（Ｖ）群の二色性色素の少なくとも１種を含有する。
【００６７】
＜組成＞
（Ｉ）群、（ＩＩ）群、（ＩＩＩ）群、（ＩＶ）群および（Ｖ）群で表される各色素群の使用量は、得ようとする色相によって適宜選択されるが、特に５００ｎｍ〜６５０ｎｍの波長領域で平坦な吸収を得ようとする場合には、全色素量を１００重量部とした場合、（Ｉ）群色素５〜３５重量部、（ＩＩ）群色素５〜３５重量部、（ＩＩＩ）群色素５〜３５重量部、（ＩＶ）群色素５〜５０重量部、及び（Ｖ）群色素を使用する場合には、５〜
２５重量部の割合で使用することが好ましく、更に好ましくは、（Ｉ）群色素１０〜２５重量部、（ＩＩ）群色素１０〜２５重量部、（ＩＩＩ）群色素１０〜２５重量部、（ＩＶ）群色素２０〜４５重量部、及び（Ｖ）群色素を使用する場合には、１０〜２０重量部の割合で使用される。又、（Ｉ）群色素１重量部に対して（ＩＩ）群色素が０．２〜５重量部、（ＩＩＩ）群色素が０．１〜３重量部、（ＩＶ）群色素が０．３〜７重量部、（Ｖ）群色素０．２〜５重量部であることが好ましく、特に（Ｉ）群色素１重量部に対して（ＩＩ）群色素が０．５〜３重量部、（ＩＩＩ）群色素が０．２〜２重量部、（ＩＶ）群色素が１〜４重量部、（Ｖ）群色素０．５〜２重量部であることが好ましい。
【００６８】
＜その他の成分＞
本発明の二色性色素組成物には、本発明の効果を損なわない範囲でその他の成分を含んでいてもよい。
そのような色素としては、二色比の高い二色性色素が好ましいが、例えば下記（VI）群または（VII）群で示される色素があげられる。
（（VI）群：式［VI］で表されるアゾ系二色性色素）
【００６９】
【化２５】
【００７０】
（式中、Ｘ１１およびＸ１２はそれぞれ独立に前記一般式[ａ]で表される置換基を示す。また、アゾ基で連結されるベンゼン環および／またはナフタレン環は更に置換基を有していてもよい。）
式［VI］において、Ｘ１１およびＸ１２の置換基としては、化合物の製造法、安定性、二色比、ホスト液晶への溶解性等の観点から選択することができる。Ｘ１１およびＸ１２の具体例としては、例えば前述の式［Ｉ］〜［Ｖ］においてＸ１〜Ｘ１０で定義された置換基が挙げられる。
また、式［VI］において、アゾ基で連結されるベンゼン環および／またはナフタレン環が、更に有していてもよい置換基としては、前述の式［Ｉ］〜［Ｖ］においてアゾ基で連結されるベンゼン環および／またはナフタレン環が有していてもよい置換基として例示したものが挙げられる。
（VI）群色素の具体例を以下に挙げる。
【００７１】
【化２６】
【００７２】
（（VII）群：式［VII］で表されるアゾ系二色性色素）
【化２７】
【００７３】
（式中、Ｘ１３およびＸ１４は前記一般式[ａ]で表される置換基を示す。また、アゾ基で連結されるベンゼン環および／またはナフタレン環は更に置換基を有していてもよい。）
式〔ＶＩＩ］において、Ｘ１３およびＸ１４の置換基としては、化合物の製造法、安定性、二色比、ホスト液晶への溶解性等の観点から選択することができる。
Ｘ１３およびＸ１４の具体例としては、前述の式［Ｉ］〜［Ｖ］においてＸ１−Ｘ１０で定義された置換基が挙げられる。
また、式〔ＶＩＩ］において、アゾ基で連結されるベンゼン環および／またはナフタレン環が、更に有していてもよい置換基としては、前述の式［Ｉ］〜［Ｖ］においてアゾ基で連結されるベンゼン環および／またはナフタレン環が有していてもよい置換基として例示したものが挙げられる。
（ＶＩＩ）群色素の具体例を以下に挙げる。
【００７４】
【化２８】
【００７５】
なお、本発明の効果を損なわないためには、（Ｉ）群〜（Ｖ）群の二色性色素の合計量が（ＶＩ）群、（ＶＩＩ）群等のその他の色素も含めた二色性色素組成物総量に対して１０重量％以上、中でも５０重量％以上であることが好ましい。
［ＩＩ．液晶組成物］
本発明の液晶組成物は、上述の本発明の二色性色素組成物と、ホスト液晶材料を含むことを特徴とするゲストホスト型液晶組成物である。
［ＩＩ−１：ホスト液晶］
本発明のゲストホスト型液晶組成物に用いるホスト液晶材料としては、以下に示す一般式〔ＶＩＩＩ］〜一般式［ＸＩＩ］で表される液晶化合物を主成分とするＮｐ型液晶材料、Ｎｎ型液晶材料が挙げられる。
【００７６】
【化２９】
【００７７】
（各式中、環Ｇはシクロヘキサン環、ベンゼン環、ジオキサン環、ピリミジン環を表し、ｎは１〜３の整数を表す。 −Ｚ−は、単結合、−ＣＯＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−を表す。
【００７８】
Ｒ２１はフッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子；炭素数１〜７の置換アルキル基、炭素数１〜７の置換アルコキシ基、炭素数１〜７の置換アルケニル基；または前記置換アルキル基、前記置換アルコキシ基および前記置換アルケニル基を置換基として有する、置換シクロヘキシル基または置換フェニル基を表す。なお、前記置換アルキル基、前記置換アルコキシ基および前記置換アルケニル基が有する置換基は、フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子である。
Ｒ２２、Ｒ２３は、それぞれ独立に、水素原子；フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子を表す。
Ｒ２５、Ｒ２６は、それぞれ独立に、シアノ基；フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子を表す。
Ｒ２０、Ｒ２４、Ｒ２７、Ｒ２８、Ｒ２９、Ｒ３０、Ｒ３１は、それぞれ独立に、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、炭素数１〜１０のアルコキシアルキル基、炭素数１〜１０のアルケニル基を表す。）
なお、本発明のゲストホスト型液晶組成物に用いるホスト液晶材料は、好ましくは以下の特性を有する。
【００７９】
（ＮＩ点）
ネマチック相−等方性液体相転移温度（ＮＩ点）が６０℃以上、好ましくは８０℃以上であり、また、１３０℃以下、好ましくは１１０℃以下である。一般にＮＩ点が過度に低いと動作温度範囲が狭くなる。過度に高いとホスト液晶の粘度増大を招きやすく、応答性能が低下する。
【００８０】
（誘電率異方性Δε）
Δεの絶対値が２以上、好ましくは３以上であり、また、２０以下、好ましくは１０以下である。一般にΔεが過度に低いと高い駆動電圧が必要となる。過度に高いとホスト液晶の粘度増大を招きやすく、応答性能が低下する。
更に上記の液晶化合物にはコレステリルノナノエートのような光学活性物質、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の添加物を含有しても良い。
また、本発明の二色性色素組成物は、フッ素系化合物を含むホスト材料との組み合わせにおいて、特に良好な二色性比を有する。
【００８１】
［ＩＩ−２：組成］
本発明の液晶組成物は、前記（Ｉ）群、（ＩＩ）群、（ＩＩＩ）群及び（ＩＶ）の各々の群から選ばれる少なくとも１種ずつの二色性色素、好ましくは、更に（Ｖ）群の少なくとも１種の二色性色素、またはこれらを含む本発明の二色性色素組成物を、上記のホスト液晶化合物に、公知の方法に従って溶解させることにより、容易に調製することができる。
この際、本発明の二色性色素組成物は１種を用いても、２種以上を用いてもよい。
（Ｉ）群、（ＩＩ）群、（ＩＩＩ）群、（ＩＶ）群および（Ｖ）群で表される各色素群の使用量は、得ようとする色相によって適宜選択されるが４００〜６００ｎｍ、特に５００ｎｍ〜６５０ｎｍの波長領域で平坦な吸収を得ようとする場合には、全色素量を１００重量部とした場合、（Ｉ）群色素５〜３５重量部、（ＩＩ）群色素５〜３５重量部、（ＩＩＩ）群色素５〜３５重量部、（ＩＶ）群色素５〜５０重量部、（Ｖ）群色素５〜２５重量部の割合で使用することが好ましく、（Ｉ）群色素１重量部に対して（ＩＩ）群色素が０．２〜５重量部、（ＩＩＩ）群色素が０．１〜３重量部、（ＩＶ）群色素が０．３〜７重量部、（Ｖ）群色素０．２〜５重量部であることが好ましい。
【００８２】
二色性色素の全使用量はホスト液晶材料に対して通常０．１重量％以上、好ましくは０．２重量％以上であり、また通常１５重量％以下、好ましくは５重量％以下である。二色性色素の全使用量がホスト液晶材料に対して過度に少ないと、着色時の色濃度が低下し、過度に多いと、液晶の粘性に影響し駆動特性が悪化する傾向がある。
本発明の二色性色素組成物を２種以上用いる場合には、その合計量が上記範囲内となるようにする。
【００８３】
本発明のゲストホスト型液晶組成物は、このような割合で、液晶組成物と二色性色素および各種添加剤を振とう等の操作により混合、溶解させることによって容易に得ることができる。なお、本発明の液晶組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、本発明に係る前記（Ｉ）〜（Ｖ）群の二色性色素以外の他の二色性色素を含んでいてもよい。この場合、本発明に係る前記（Ｉ）〜（Ｖ）群の二色性色素と他の二色性色素の合計量が上記範囲内となるようにする。また、前記（Ｉ）〜（Ｖ）群の二色性色素の合計量が、二色性色素の全使用量に占める割合が１０重量％以上、好ましくは５０重量％以上であることが好ましい。
本発明のゲストホスト型液晶組成物が、本発明に係る前記（Ｉ）〜（Ｖ）群の二色性色素以外に含んでいてもよい色素としては、二色比の高い二色性色素が好ましいが、例えば前記（ＶＩ）群または（ＶＩＩ）群で示される色素があげられる。
【００８４】
［ＩＩ−３：特性］
（二色比）
このように調整されたゲストホスト型液晶組成物は、４００ｎｍ〜６５０ｎｍの波長範囲、更に、４５０ｎｍ〜６００ｎｍ、特に５００ｎｍ〜６５０ｎｍにおいて高い二色比を示す。ここで二色比とは、液晶組成物を液晶セルに注入後、電圧印加により液晶組成物の
配向を変化させた際の吸光度の比を言い、次式で計算される。
【００８５】
二色比＝（Ａ／／）／（Ａ⊥）
Ａ⊥ 垂直配向時の吸光度
Ａ／／ 水平配向時の吸光度
本発明のゲストホスト型液晶組成物の二色比は、通常１３．５以上、好ましくは１４．５以上である。
【００８６】
このように調製された本発明のゲストホスト型液晶組成物は、少なくとも一方が透明な１対の電極基板間に挟持させることにより、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、日刊工業新聞社発行、第３１５頁から第３２９頁」等に記載されているＨｅｉｌｍｅｉｅｒ型ゲストホスト、相転移型ゲストホスト等のゲストホスト効果を応用した各種液晶素子を構成することができる。
【００８７】
このように、本発明では、液晶素子のモードは種々のものが使用可能であるが、ネマティック液晶組成物中に光学活性物質を加えることにより得られる相転移モードでは、偏光板を用いなくてもコントラスト比が高く表示が明るいため、反射型液晶表示素子としては特に好ましい。
【実施例】
【００８８】
以下に、実施例により本発明の実施態様を説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、これらに限定されるものではない。
なお、以下において、ゲストホスト型液晶組成物および液晶素子の評価は次の方法により行った。
＜液晶素子の作製＞
以下の実施例、比較例に示す組成で室温下において調製されたゲストホスト型液晶組成物を、液晶セルに注入し、液晶素子を作製した。用いた液晶セル用の基板は、ＩＴＯ透明電極層が形成されたガラス基板（厚み１．１ｍｍ）であり、セルギャップ１２μｍで、エポキシ樹脂シール付きであり、一対の基板の対向面には、垂直配向用のポリイミド配向膜が形成されたものである。
【００８９】
＜二色比の評価＞
上記素子の各々において、電圧無印加時と２０Ｖ印加時の透過率を実施例１〜４は分光光度測定器（日立製作所製、Ｕ−３１００、商品名）を用いて測定し、実施例５，６及び比較例２は分光光度測定器（日立製作所製、Ｕ−４１００、商品名）を用いて測定した。各波長での二色比（電圧２０Ｖ印加時の吸光度／電圧無印加時の吸光度）をもとめた。なお、液晶セルの配向ムラ等に起因する個体差による測定値の誤差を減少させるため、実施例５，６及び比較例２では素子を３個作成して測定を実施した。また、電圧印加は１ｋＨｚ矩形波を使用した。
また、実施例１〜６および比較例１、２で用いた色素１〜１１の分子構造は以下の通りである。
【００９０】
【化３０】
【００９１】
なお、色素１〜１２と本発明の一般式[Ｉ]〜[Ｖ]の関係、置換基Ｘ１〜Ｘ１０及び式[
ａ]との関係を下記表−Ａに示す。
【００９２】
【表１】
【００９３】
【表２】
【００９４】
［実施例１］
下記配合の二色性色素組成物１を、フッ素系化合物を主成分とするＮｎ型液晶混合物で、ＮＩ点が９０℃でΔεが−４．２のもの１００ｇに溶解させて液晶組成物１を調製した
。
＜色素組成物１配合＞
色素１（（Ｉ）群） ０．１３０１ｇ
色素２（（ＶI）群） ０．０２３５ｇ
色素３（（ＩＩ）群） ０．１２７１ｇ
色素４（（ＩＩＩ）群） ０．０８３ｇ
色素６（（ＩＶ）群） ０．１１９４ｇ
色素７（（ＩＶ）群） ０．１２７１ｇ
この液晶組成物１を用いて上記の方法により素子を作製して、二色比を求めた結果を、表−１に示した。
【００９５】
［実施例２］
下記配合の二色性色素組成物２をフッ素系化合物を主成分とするＮｎ型液晶混合物で、ＮＩ点が９０℃でΔεが−４．２のもの１００ｇに溶解させて液晶組成物２を調製した。＜色素組成物２配合＞
色素１（（Ｉ）群） ０．１３４ｇ
色素２（（ＶI）群） ０．０２４ｇ
色素３（（ＩＩ）群） ０．１３１ｇ
色素４（（ＩＩＩ）群） ０．０８５６ｇ
色素６（（ＩＶ）群） ０．１１１３ｇ
色素７（（ＩＶ）群） ０．１１５６ｇ
色素８（（ＶＩＩ）群） ０．０２４８ｇ
この液晶組成物２を用いて上記の方法により素子を作製して、二色比を求めた結果を、表−１に示した。
【００９６】
［実施例３］
下記配合の二色性色素組成物３をフッ素系化合物を主成分とするＮｎ型液晶混合物で、ＮＩ点が９０℃でΔεが−４．２のもの１００ｇに溶解させて液晶組成物３を調製した。＜色素組成物３配合＞
色素１（（Ｉ）群） ０．２ｇ
色素２（（ＶI）群） ０．０４５ｇ
色素３（（ＩＩ）群） ０．２４５ｇ
色素４（（ＩＩＩ）群） ０．１６ｇ
色素６（（ＩＶ）群） ０．４６ｇ
この液晶組成物３を用いて上記の方法により素子を作製して、二色比を求めた結果を、表−１に示した。
【００９７】
［実施例４］
下記配合の二色性色素組成物４をフッ素系化合物を主成分とするＮｎ型液晶混合物で、ＮＩ点が９０℃でΔεが−４．２のもの１００ｇに溶解させて液晶組成物４を調製した。＜色素組成物４配合＞
色素１（（Ｉ）群） ０．２５ｇ
色素２（（ＶI）群） ０．０４５ｇ
色素３（（ＩＩ）群） ０．２４５ｇ
色素５（（ＩＩＩ）群） ０．２８ｇ
色素７（（ＩＶ）群） ０．４５ｇ
この液晶組成物４を用いて上記の方法により素子を作製して、二色比を求めた結果を、表−１に示した。
【００９８】
［比較例１］特開２００８−１７９６７０号公報の請求項内の組成
下記配合の二色性色素組成物５をフッ素系化合物を主成分とするＮｎ型液晶混合物で、ＮＩ点が９０℃でΔεが−４．２のもの１００ｇに溶解させて液晶組成物５を調製した。＜色素組成物５配合＞
色素９ ０．０９５８ｇ
色素３（（ＩＩ）群） ０．１２７７ｇ
色素１０ ０．１０６４ｇ
色素１１ ０．１２７７ｇ
色素８（（ＶＩＩ）群） ０．１７０２ｇ
この液晶組成物５を用いて上記の方法により素子を作製して、二色比を求めた結果を、表−１に示した。
【００９９】
【表３】
【０１００】
表−１より、実施例１〜４の色素組成物が４５０ｎｍ〜６００ｎｍの波長全域にわたって高い二色比を示すことが分かった。中でも実施例２〜４は、全波長域にわたって二色比１４．５以上を示した。
一方、比較例１の色素組成物は、４５０ｎｍ〜６００ｎｍ波長域、中でも５００ｎｍ〜６００ｎｍ波長域における二色比が、実施例１〜４に比べて明らかに低いことが分かった。
【０１０１】
［実施例５］
実施例１の二色性色素組成物１と同じ配合比で調製した二色性色素組成物６を用いた以外実施例１と同様にして液晶組成物６を調製した。
この液晶組成物６を用いて上記の方法により素子を３素子作製して、二色比を計３回測定し、そのうちの値が近いものの２つの値の平均値を表−２に示した。
【０１０２】
［実施例６］
二色性色素組成物１に代えて下記配合の二色性色素組成物７を用いた以外実施例１と同様にして液晶組成物７を調製した
＜色素組成物７配合＞
色素１（（Ｉ）群） ０．２０４ｇ
色素２（（ＶI）群） ０．０３７ｇ
色素３（（ＩＩ）群） ０．１９９ｇ
色素４（（ＩＩＩ）群） ０．１６ｇ
色素６（（ＩＶ）群） ０．１９ｇ
色素７（（ＩＶ）群） ０．１５ｇ
色素１２（（Ｖ）群） ０．２ｇ
この液晶組成物７を用いて上記の方法により素子を３素子作製して、二色比を計３回測定し、そのうちの値が近いものの２つの値の平均値を表−２に示した。
【０１０３】
［比較例２］
比較例１の二色性色素組成物５と同じ配合比で調製した二色性色素組成物８を用いた以
外実施例１と同様にして液晶組成物８を調製した
この液晶組成物８を用いて上記の方法により素子を３素子作製して、二色比を計３回測定し、そのうちの値が近いものの２つの値の平均値を表−２に示した。
【０１０４】
【表４】
【０１０５】
表―２より、実施例５，６の色素組成物が４００ｎｍ〜６５０ｎｍの波長域にわたって高い二色比を示すことが分かった。中でも、特に重要な可視光波長域５００nm〜６５０nmにおいて、高い二色比１５.５以上を示した。また、実施例６は７００nmでも高い二色比
を示しており、４００ｎｍ〜７００ｎｍの可視光波長全域にわたって高い二色比を示している。
一方、比較例２の色素組成物は、５５０nm〜６５０nmでの二色比が、実施例５，６に比べて明らかに低いことが分かった。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明の二色性色素組成物およびゲストホスト型液晶組成物は、液晶組成物を電極間に挟持してなる液晶素子、例えば表示素子や調光素子に好適に用いることができる。二色比が高くゲストホスト型表示素子としたときのコントラストが高いことから、中でもバックライトを用いない反射型表示素子に特に好適に用いることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示素子や調光素子等に用いられる液晶素子に使用する二色性色素組成物およびゲストホスト型液晶組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶組成物を電極間に狭持してなる液晶素子は、その特徴である省スペース性・軽量性から、ノートパソコンや携帯情報端末（ＰＤＡ）等の表示素子や、視野切り替え可能なカメラファインダー等の調光素子など広く用いられており、その応用範囲は年々広がりをみせている。
現在用いられている液晶素子の多くはＴＮ型やＳＴＮ型が主流である。しかし、これらの素子は偏光板を用いるため、光の利用効率が低いという欠点がある。これに対して、二色性色素を用いるゲストホスト型液晶組成物を適用した液晶素子は、二色性色素の吸収異方性を利用するため、偏光板不要で光の利用効率が高く、特にバックライトを用いない反射型表示素子の場合は明るい表示が可能となる。
【０００３】
二色性色素は、その色素構造により様々な吸収特性を示すが、その多くは赤・青・黄等の特定の波長を吸収する。そのため、広い波長領域の光を吸収する組成物を得るためには、通常は複数の二色性色素を混合する必要がある。
広い波長領域において高い二色性を示す二色性色素組成物としては、例えば特許文献１には、特定構造のジスアゾ色素の少なくとも２種と特定構造のテトラキスアゾ色素を含む二色性色素組成物が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１７９６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に提案されている二色性色素組成物を含むゲストホスト型液晶組成物は、本発明者らの評価によると、二色比としてはまだ十分な値ではなく、コントラスト比の低下を招いていた。特に、本発明者らの検討によれば、上記二色性色素は、特に重要な可視光波長域である５００〜６５０ｎｍでの二色比の点で、更なる改善が求められるものであった。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、広い波長領域において高い二色比を示すゲストホスト型液晶組成物を提供しうる二色性色素組成物を提供を提供することを目的とする。中でも、重要な可視光波長域である５００〜６５０ｎｍでの二色比の優れたゲストホスト型液晶組成物を提供しうる二色性色素組成物を提供することを目的とする。更に、該二色性色素組成物を含む液晶組成物、及び、液晶を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、ゲストホスト型表示素子のコントラスト比、特に、広い波長領域において高い二色比を示すゲストホスト型液晶組成物に用いられる二色性色素組成物を提供すべく鋭意検討した結果、特定の分子構造を有する少なくとも４種の二色性色素を用いることにより、ゲストホスト型液晶組成物の二色比が良好になることを見出し、本発明に至った。中でも、上記特定の分子構造を有する少なくとも４種の二色性色素を含む二色性色素組成物をフッ素系液晶材料と組み合わせることにより、ゲストホスト型液晶組成物の二色比が良好になることを見出した。
【０００７】
即ち、本発明は以下を要旨とする。
［１］ 下記（Ｉ）群〜（ＩＶ）群で示される二色性色素を各々の群から少なくとも１種ずつ含むことを特徴とする二色性色素組成物。
【０００８】
【化１】
【０００９】
（式［Ｉ］〜［ＩＶ］において、Ｘ１〜Ｘ８は、それぞれ独立に下記式［ａ］で表される基を示す。Ｘ１〜Ｘ８が有する一般式［ａ］で表される基は互いに同一であっても異なっていてもよい。
また、アゾ基で連結されるベンゼン環および／またはナフタレン環は更に置換基を有していてもよい。
【００１０】
【化２】
【００１１】
（式［ａ］において、Ｒは炭素数１〜１２のアルキル基または炭素数１〜１２のアルコキシ基であり、環Ａおよび環Ｂは各々独立に置換基を有していてもよい１，４−フェニレン基または置換基を有していてもよいシクロヘキサン−１，４−ジイル基であり、Ｌは２価の連結基であり、ｐは０または１または２であり、ｑおよびｒは各々独立に０または１である。ｐが２であるとき、２つの環Ａは同一であっても異なっていてもよい。なお、式［ａ］に含まれる１，４−フェニレン基とシクロヘキサン−１，４−ジイル基の合計数が１
または２であって、かつｑ＝０であるとき、１，４−フェニレン基とシクロヘキサン−１，４−ジイル基とはいずれも環Ａとみなす。））
[２] ｐが１または２であることを特徴とする上記[１]の二色性色素組成物。
[３] 式［ａ］において、Ｒが連結する環Ａが、シクロヘキサン−１，４−ジイル基であることを特徴とする上記[１]及び[２]に記載の二色性色素組成物。
[４] 式［ａ］において、Ｒが炭素数２以上８以下の直鎖状アルキル基であることを特徴とする[１]〜[３]の何れかに記載の二色性色素組成物。
[５] さらに下記（Ｖ）群で示される色素を少なくとも１種含むことを特徴とする[１]〜[４]の何れかに記載の二色性色素組成物。
【００１２】
【化３】
【００１３】
（式［Ｖ］において、Ｘ９〜Ｘ１０は、それぞれ独立に下記式［ａ］で表される基を示し、Ａは水素結合性置換基換基を示す。
また、アゾ基で連結されるベンゼン環および／またはナフタレン環は更に置換基を有していてもよい。
【００１４】
【化４】
【００１５】
（式［ａ］において、Ｒは炭素数１〜１２のアルキル基または炭素数１〜１２のアルコキシ基であり、環Ａおよび環Ｂは各々独立に置換基を有していてもよい１，４−フェニレン基または置換基を有していてもよいシクロヘキサン−１，４−ジイル基であり、Ｌは環状構造を含まない２価の連結基であり、ｐは０、１または２であり、ｑおよびｒは各々独立に０または１である。ｐが２であるとき、２つの環Ａは同一であっても異なっていてもよい。なお、式［ａ］に含まれる１，４−フェニレン基とシクロヘキサン−１，４−ジイル基の合計数が１または２であって、かつｑ＝０であるとき、１，４−フェニレン基とシクロヘキサン−１，４−ジイル基とはいずれも環Ａとみなす。））
［６］ 上記[１]〜[５]の何れかに記載の二色性色素組成物とホスト液晶を含むことを特徴とするゲストホスト型液晶組成物。
［７］ ホスト液晶がフッ素系液晶であることを特徴とする上記[６]に記載の液晶組成物。
〔８〕 上記[６]又は[７]に記載のゲストホスト型液晶組成物を、少なくとも一方が透明な１対の電極基板間に挟持したことを特徴とする液晶素子。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、４５０−６００ｎｍ、更には４００−６５０ｎｍの波長領域において高い二色比を有するゲストホスト型液晶組成物を提供しうる二色性色素組成物、該二色性色素組成物を含むゲストホスト型液晶組成物、及び液晶が提供される。特に、本発明の二色性色素組成物は、重要な可視光波長域である５００〜６５０ｎｍでの二色比に優れると
の効果を有する。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を具体的に説明するが、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更して実施することができる。
本発明の液晶組成物は、上記（Ｉ）群〜（ＩＶ）群、あるいは上記（Ｉ）群〜（Ｖ）群で示される二色性色素の組み合わせにより効果を奏するものである。
［Ｉ．二色性色素組成物］
［Ｉ−１：二色性色素］
本発明の二色性色素組成物に含まれる二色性色素（Ｉ）群〜（ＩＶ）群、及びは、二色性色素（Ｉ）群〜（ＩＶ）群を含む本発明の二色性色素組成物に含まれる好ましい二色性色素群（Ｖ）は、それぞれ下記式[Ｉ]〜[Ｖ]で示される。
【００１８】
【化５】
【００１９】
【化６】
【００２０】
（式［Ｉ］〜［Ｖ］において、Ｘ１〜Ｘ１０は、それぞれ独立に下記式［ａ］で表される基を示し、Ａは水素結合性置換基を示す。
また、アゾ基で連結されるベンゼン環および／またはナフタレン環は更に置換基を有していてもよい。
【００２１】
【化７】
【００２２】
（式［ａ］において、Ｒは炭素数１〜１２のアルキル基または炭素数１〜１２のアルコキシ基であり、環Ａおよび環Ｂは各々独立に置換基を有していてもよい１，４−フェニレン基または置換基を有していてもよいシクロヘキサン−１，４−ジイル基であり、Ｌは２価の連結基であり、ｐは０、１または２であり、ｑおよびｒは各々独立に０または１である。ｐが２であるとき、２つの環Ａは同一であっても異なっていてもよい。なお、式［ａ］に含まれる１，４−フェニレン基とシクロヘキサン−１，４−ジイル基の合計数が０、１または２であって、かつｑ＝０であるとき、１，４−フェニレン基とシクロヘキサン−１，４−ジイル基とはいずれも環Ａとみなす。）
【００２３】
＜一般式［Ｉ］の基本構造＞
一般式［Ｉ］の二色性アゾ色素は、２ケのベンゼン環がアゾ基で連結し、アミノ基を有する上記骨格のモノアゾ色素であることで、通常、黄色を呈するものである。
＜一般式［ＩＩ］の基本構造＞
一般式［ＩＩ］の二色性アゾ色素は、ベンゼン環とナフタレン環がアゾ基で連結し、ベンゼン環にアミノ基を有する上記構造のジスアゾ色素であることで、通常、黄色を呈するものである。
【００２４】
＜一般式［ＩＩＩ］の基本構造＞
一般式［ＩＩＩ］の二色性アゾ色素は、ベンゼン環とナフタレン環がアゾ基で連結し、ベンゼン環にアミノ基を有する上記構造のジスアゾ色素であることで、通常、黄色を呈するものである。
＜一般式［ＩＶ］の基本構造＞
一般式［ＩＶ］の二色性アゾ色素は、１ケのベンゼン環と３つのナフタレン環がアゾ基で連結し、両末端のナフタレン環がアミノ基を有する上記構造のトリスアゾ色素であることで、通常、青色を呈するものである。
【００２５】
＜一般式［Ｖ］の基本構造＞
一般式［Ｖ］の二色性アゾ色素は、１ケのベンゼン環、硫黄原子及び窒素原子を有する1
ケの縮合複素環、並びに、１ケのナフタレン環がアゾ基で連結し、末端のナフタレン環がアミノ基を有する上記構造のジスアゾ色素であることで、通常、青色を呈するものである。
＜Ｘ１〜Ｘ１０について＞
一般式［Ｉ］〜［ＩＶ］において、Ｘ１〜Ｘ１０は、それぞれ独立に下記式［ａ］で表される基を示す。
【００２６】
【化８】
【００２７】
（式［ａ］において、Ｒは炭素数１〜１２のアルキル基または炭素数１〜１２のアルコキシ基であり、環Ａおよび環Ｂは各々独立に置換基を有していてもよい１，４−フェニレン基または置換基を有していてもよいシクロヘキサン−１，４−ジイル基であり、Ｌは環状構造を含まない２価の連結基であり、ｐは０、１または２であり、ｑおよびｒは各々独立に０または１である。ｐが２であるとき、２つの環Ａは同一であっても異なっていてもよい。なお、式［ａ］に含まれる１，４−フェニレン基とシクロヘキサン−１，４−ジイル基の合計数が０、１または２であって、かつｑ＝０であるとき、１，４−フェニレン基とシクロヘキサン−１，４−ジイル基とはいずれも環Ａとみなす。）
【００２８】
（Ｒについて）
式［ａ］において、Ｒは炭素数１〜１２のアルキル基または炭素数１〜１２のアルコキシ基である。
炭素数１〜１２のアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、オクチル基、ドデシル基などの直鎖状もしくは分岐鎖状のものが挙げられる。
炭素数１〜１２のアルコキシ基の例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基、オクトキシ基等の直鎖状もしくは分岐鎖状のものが挙げられる。
二色比の点から好ましくは、炭素数２〜８の直鎖アルキル基または炭素数２〜８の直鎖アルコキシ基であり、更に好ましくは炭素数３〜８の直鎖アルキル基または炭素数３〜８の直鎖アルコキシ基であり、炭素数３〜８の直鎖アルキル基が特に好ましい。
【００２９】
（環Ａおよび環Ｂについて）
環Ａおよび環Ｂは各々独立に置換基を有していてもよい１，４−フェニレン基または置換基を有していてもよいシクロヘキサン−１，４−ジイル基である。
環Ａおよび環Ｂの１，４−フェニレン基またはシクロヘキサン−１，４−ジイル基が有していてもよい置換基としては、二色比を低下させないものであれば特に制限はなく、例えばメチル基；メトキシ基；フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子；およびモノフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基等のフルオロメチル基が挙げられる。二色比の点から好ましくは、メチル基、メトキシ基、フルオロメチル基であり更に好ましくは、メチル基、メトキシ基、トリフルオロメチル基である。
尚、環Ａの内、置換基Ｒが連結する環Ａは、シクロヘキサン−１，４−ジイル基であるのが、ホスト液晶への溶解性の点で好ましい。
【００３０】
（Ｌについて）
Ｌは２価の連結基であり、環状構造を含まない。Ｌの２価の連結基としては、二色比を低下させないものであれば特に制限はなく、任意のものが用いられるが、連結方向の構成原子数が１〜４であることが好ましい。
具体的には、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アルキレンオキシ基（−アルキレン−Ｏ−）、オキシアルキレン基（−Ｏ−アルキレン−）、エステル基（カルボニルオキシ基（但し、オキシ基が環Ｂに結合する）、オキシカルボニル基（但し、オキシ基が環Ａに結合する））、あるいはそれらを組み合わせた基が挙げられる。アルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ブチレン基、イソブチレン基、ｓｅｃ−ブチレン基、ｔｅｒｔ−ブチレン基等の炭素数１〜４の直鎖状又は分岐状のアルキレン基が挙げられ、アルケニレン基としては、ビニレン基、プロペニレン基、イソプロペニレン基、ブテニレン基、イソブテニレン基、ｓｅｃ−ブテニレン基、ｔｅｒｔ−ブテニレン基等の炭素数２〜４の直鎖状又は分岐状のアルケニレン基が挙げられ、アルキニレン基としては、エチニレン基、プロピニレン基、イソプロピニレン基、ブチニレン基、イソブチニレン基、ｓｅｃ−ブチニレン基、ｔｅｒｔ−ブチニレン基等の炭素数２〜４の直鎖状又は分岐状のアルキニレン基が挙げられ、アルキレンオキシ基とし
ては、メチレンオキシ基、エチレンオキシ基の炭素数１〜４のアルキレンオキシ基が、オキシアルキレン基としては、オキシメチレン基、オキシエチレン基等の炭素数１〜４のオキシアルキレン基が挙げられ、エステル基としては、オキシカルボニル基、メチレンオキシカルボニル基、エチレンオキシカルボニル基、プロピレンオキシカルボニル基、イソプロピレンオキシカルボニル基、ｔｅｒｔ−ブチレンオキシカルボニル基等のアルキレン基で置換されていてもよいオキシカルボニル基及びカルボニルオキシ基、メチレンカルボニルオキシ基等のアルキレン基で置換されていてもよいカルボニルオキシ基が挙げられる。
この中でも、連結方向の構成原子数が２であるものがさらに好ましく、例えば、エチレン基、ビニレン基、エチニレン基、オキシカルボニル基、カルボニルオキシ基、メチレンオキシ基、又はオキシメチレン基が好ましい。もっとも好ましいのは、−ＣＨ２Ｏ−基、−ＯＣＨ２−基または−Ｃ≡Ｃ−基である。
【００３１】
（ｐ、ｑ、ｒについて）
ｐは０、１または２であり、高コントラスト化や液晶への溶解性の点から１または２が好ましい。但し、色素が一般式[Ｖ]の場合は、ｐは０又は１が好ましい。
ｑおよびｒは各々独立に０または１である。ｐが２であるとき、２つの環Ａは同一であっても異なっていてもよい。
なお、式［ａ］に含まれる１，４−フェニレン基とシクロヘキサン−１，４−ジイル基の合計数（ｐ＋ｒ）が１または２であって、かつｑ＝０であるとき、１，４−フェニレン基とシクロヘキサン−１，４−ジイル基とはいずれも環Ａとみなす。
（Ｘ１〜Ｘ１０の好適構造の例）
以下に、Ｘ１〜Ｘ１０の好適構造の例を挙げる。
【００３２】
【化９】
【００３３】
上記構造において、Ｒ１〜Ｒ１４はそれぞれ独立に、炭素数１〜１２のアルキル基または炭素数１〜１２のアルコキシ基を示す。炭素数１〜１２のアルキル基または炭素数１〜１２のアルコキシ基の具体例としては、前述のＲの具体例として示したものが挙げられる。Ｒ１〜Ｒ１４としては、炭素数３〜８の直鎖アルキル基または炭素数３〜８の直鎖アルコキシ基が好ましく、炭素数３〜８の直鎖アルキル基がさらに好ましい。式中の１，４−シクロヘキシリデン基は、シス体でもトランス体でもそれらの混合物でも良いが、トランス体が好ましい。
【００３４】
以下に、上記Ｘ１〜Ｘ１０の好適構造のうち、Ｘ１〜Ｘ１０各々において特に好適に用いられる構造を示す。
一般式［Ｉ］の置換基Ｘ１としては、化合物の製造法、安定性、二色比、ホスト液晶への溶解性等の点から、ｐ＝１または２、かつｑ＝ｒ＝０であるものが好ましく、中でも以下の置換基が好ましい。
【００３５】
【化１０】
【００３６】
一般式［Ｉ］の置換基Ｘ２としては、化合物の製造法、安定性、二色比、ホスト液晶への溶解性等の点から、ｐ＝２または３、かつｑ＝ｒ＝０であるもの、またはｐ＝２、かつｑ＝ｒ＝１であるものが好ましく、中でも以下の置換基が好ましい。
【００３７】
【化１１】
【００３８】
一般式［ＩＩ］の置換基Ｘ３としては、化合物の製造法、安定性、二色比、ホスト液晶への溶解性等の点から、ｐ＝１または２、かつｑ＝ｒ＝０であるものが好ましく、中でも以下の置換基が好ましい。
【００３９】
【化１２】
【００４０】
一般式［ＩＩ］の置換基Ｘ４としては、化合物の製造法、安定性、二色比、ホスト液晶への溶解性等の点から、ｐ＝１、２または３、かつｑ＝ｒ＝０であるものが好ましく、中でも以下の置換基が好ましい。
【００４１】
【化１３】
【００４２】
一般式［ＩＩＩ］の置換基Ｘ５としては、化合物の製造法、安定性、二色比、ホスト液晶への溶解性等の点から、ｐ＝１〜３、かつｑ＝ｒ＝０であるもの、またはｐ＝２、かつｑ＝ｒ＝１であるものが好ましく、中でも以下の置換基が好ましい。
【００４３】
【化１４】
【００４４】
一般式［ＩＩＩ］の置換基Ｘ６としては、化合物の製造法、安定性、二色比、ホスト液晶への溶解性等の点から、ｐ＝１〜３、かつｑ＝ｒ＝０であるものが好ましく、中でも以下の置換基が好ましい。
【００４５】
【化１５】
【００４６】
一般式［ＩＶ］の置換基Ｘ７およびＸ８、としては、化合物の製造法、安定性、二色比、ホスト液晶への溶解性等の点から、ｐ＝２または３、かつｑ＝ｒ＝０であるもの、またはｐ＝２、かつｑ＝ｒ＝１であるものが好ましく、中でも以下の置換基が好ましい。尚、Ｘ７とＸ８は同一でも異なっても良いが、同一である方が合成が容易で好ましい。
【００４７】
【化１６】
【００４８】
一般式［Ｖ］の置換基Ｘ９およびＸ１０、としては、化合物の製造法、安定性、二色比、ホスト液晶への溶解性等の点から、ｐ＝１又は２、ｑ＝０又は１、かつｒ＝０であるもの、またはｐ＝ｑ＝ｒ＝０であるものが好ましく、中でも以下の置換基が好ましい。尚、Ｘ９とＸ１０は同一でも異なっても良い。
【００４９】
【化１７】
【００５０】
尚、上記の好ましい置換基Ｘ１〜Ｘ１０の例示におけるＲ１〜Ｒ１４は、炭素数２〜８のアルキル基または炭素数２〜８のアルコシキシ基である。
【００５１】
＜アゾ基で連結されるベンゼン環および／またはナフタレン環が有していてもよい置換基について＞
一般式［Ｉ］〜［Ｖ］において、アゾ基で連結されるベンゼン環および／またはナフタレン環は更に置換基を有していてもよい。このような置換基としては、二色性色素の性能を妨げるものでなければ特に制限はなく、例えばメチル基；メトキシ基；フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子；およびモノフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基等のフルオロメチル基が挙げられる。二色比の点から好ましくは、メチル基、メトキシ基、トリフルオロメチル基である。
【００５２】
＜一般式[Ｖ]におけるＡについて＞
Ａは水素結合性置換基を示す。水素結合性置換基は、分子間や分子内において水素結合を形成しうる置換基であれば特に限定されず、例えば、窒素、酸素、硫黄、ハロゲンなどと水素結合を形成しうる水素を最低1つ有する置換基が挙げられ、かかる水素は、通常、
脂肪族炭素と結合している水素原子よりも電子密度が低いものである。このような水素を有するＡで表される水素結合性置換基としては、例えば、−ＮＨ2、アルキルアミノ基、
−ＳＨ、−ＯＨ、カルボアミド基、−ＮＨ−Ｃ（＝Ｒ）ＮＨ2（Ｒは酸素原子またはイミ
ノ基を表す。）、−ＮＨ−ＣＯＣＦ3、スルホンアミド基などが挙げられ、中でも−ＯＨ
基が特に好ましい。
【００５３】
＜二色性色素の具体例＞
以下に本発明で使用できる各郡の色素の例をまとめて示すが、本発明の要旨を超えない限り、これらに限定されるものではない。
（Ｉ）群
左から順に、後述の式［ｂ］で表される任意の部分構造と、後述の式［ｄ］で表される任意の部分構造と、後述の式［ｃ］で表される任意の部分構造の３つの部分構造が任意の組み合わせで結合した全ての構造
（ＩＩ）群
左から順に式［ｂ］で表される部分構造と、式［ｅ］で表される任意の部分構造と、式［ｃ］で表される任意の部分構造の３つの部分構造が任意の組み合わせで結合した全ての構造
（ＩＩＩ）群
左から順に後述の式［ｂ］で表される任意の部分構造と、後述の式［ｆ］で表される任意の部分構造と、後述の式［ｃ］で表される任意の部分構造の３つの部分構造が任意の組み合わせで結合した全ての構造
（ＩＶ）群
左から順に後述の式［ｃ］で表される任意の部分構造と、後述の式［ｇ］で表される任意の部分構造と、後述の式［ｃ］で表される任意の部分構造の３つの部分構造が任意の組み合わせで結合した全ての構造
（Ｖ）群
左から順に後述の式［ｂ］で表される任意の部分構造と、後述の式［ｈ］で表される任意の部分構造と、後述の式［ｂ］で表される任意の部分構造の３つの部分構造が任意の組み合わせで結合した全ての構造
部分構造［ｂ］
【００５４】
【化１８】
【００５５】
（式中、Ｒはそれぞれ独立にメチル基、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、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、２−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ウンデシルオキシ基、ドデシルオキシ基を示す）
部分構造［ｃ］
【００５６】
【化１９】
【００５７】
（式中、Ｒはそれぞれ独立にメチル基、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、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、２−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ウンデシルオキシ基、ドデシルオキシ基を示す）
部分構造［ｄ］
【００５８】
【化２０】
【００５９】
部分構造［ｅ］
【００６０】
【化２１】
【００６１】
部分構造［ｆ］
【化２２】
【００６２】
部分構造［ｇ］
【００６３】
【化２３】
部分構造〔ｈ〕
【００６４】
【化２４】
【００６５】
＜二色性色素の合成方法＞
一般式［Ｉ］〜[Ｖ]で表されるアゾ系二色性色素は、既知の方法で製造できるが、例えば下記の文献が参考になる。
「Ｄｉｃｈｒｏｉｃ Ｄｙｅｓ ｆｏｒ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ」（Ａ． Ｖ． Ｉｖａｓｈｃｈｅｎｋｏ著、ＣＲＣ社、１９９４年）
およびこれに引用されている文献
「総説合成染料」（堀口博著、三共出版、１９６８年）
およびこれに引用されている文献
特開２００９−００７４８５号公報
特開２００９−００７４８６号公報
特開２０００−２３９６６４号公報（一般式(Ｖ)の色素の左側合成手法）
米国特許第２３６５３４５号（一般式（Ｖ）の色素の右側合成手法）
【００６６】
以上に説明した一般式［Ｉ］〜［Ｖ］で表されるアゾ系二色性色素のうち、一般式［Ｉ］で表される色素は通常黄色、一般式［ＩＩ］で表される色素は通常黄色、一般式［ＩＩＩ］で表される色素は通常赤色、一般式［ＩＶ］および〔Ｖ〕で表される色素は通常青色である。
［Ｉ−２：二色性色素組成物］
本発明の二色性色素組成物は、上述の一般式［Ｉ］〜［ＩＶ］で示される（Ｉ）群〜（ＩＶ）群の各群から、少なくとも１種ずつの二色性色素を含むことを特徴とし、好ましくは、更に一般式［Ｖ］で示される（Ｖ）群の二色性色素の少なくとも１種を含有する。
【００６７】
＜組成＞
（Ｉ）群、（ＩＩ）群、（ＩＩＩ）群、（ＩＶ）群および（Ｖ）群で表される各色素群の使用量は、得ようとする色相によって適宜選択されるが、特に５００ｎｍ〜６５０ｎｍの波長領域で平坦な吸収を得ようとする場合には、全色素量を１００重量部とした場合、（Ｉ）群色素５〜３５重量部、（ＩＩ）群色素５〜３５重量部、（ＩＩＩ）群色素５〜３５重量部、（ＩＶ）群色素５〜５０重量部、及び（Ｖ）群色素を使用する場合には、５〜
２５重量部の割合で使用することが好ましく、更に好ましくは、（Ｉ）群色素１０〜２５重量部、（ＩＩ）群色素１０〜２５重量部、（ＩＩＩ）群色素１０〜２５重量部、（ＩＶ）群色素２０〜４５重量部、及び（Ｖ）群色素を使用する場合には、１０〜２０重量部の割合で使用される。又、（Ｉ）群色素１重量部に対して（ＩＩ）群色素が０．２〜５重量部、（ＩＩＩ）群色素が０．１〜３重量部、（ＩＶ）群色素が０．３〜７重量部、（Ｖ）群色素０．２〜５重量部であることが好ましく、特に（Ｉ）群色素１重量部に対して（ＩＩ）群色素が０．５〜３重量部、（ＩＩＩ）群色素が０．２〜２重量部、（ＩＶ）群色素が１〜４重量部、（Ｖ）群色素０．５〜２重量部であることが好ましい。
【００６８】
＜その他の成分＞
本発明の二色性色素組成物には、本発明の効果を損なわない範囲でその他の成分を含んでいてもよい。
そのような色素としては、二色比の高い二色性色素が好ましいが、例えば下記（VI）群または（VII）群で示される色素があげられる。
（（VI）群：式［VI］で表されるアゾ系二色性色素）
【００６９】
【化２５】
【００７０】
（式中、Ｘ１１およびＸ１２はそれぞれ独立に前記一般式[ａ]で表される置換基を示す。また、アゾ基で連結されるベンゼン環および／またはナフタレン環は更に置換基を有していてもよい。）
式［VI］において、Ｘ１１およびＸ１２の置換基としては、化合物の製造法、安定性、二色比、ホスト液晶への溶解性等の観点から選択することができる。Ｘ１１およびＸ１２の具体例としては、例えば前述の式［Ｉ］〜［Ｖ］においてＸ１〜Ｘ１０で定義された置換基が挙げられる。
また、式［VI］において、アゾ基で連結されるベンゼン環および／またはナフタレン環が、更に有していてもよい置換基としては、前述の式［Ｉ］〜［Ｖ］においてアゾ基で連結されるベンゼン環および／またはナフタレン環が有していてもよい置換基として例示したものが挙げられる。
（VI）群色素の具体例を以下に挙げる。
【００７１】
【化２６】
【００７２】
（（VII）群：式［VII］で表されるアゾ系二色性色素）
【化２７】
【００７３】
（式中、Ｘ１３およびＸ１４は前記一般式[ａ]で表される置換基を示す。また、アゾ基で連結されるベンゼン環および／またはナフタレン環は更に置換基を有していてもよい。）
式〔ＶＩＩ］において、Ｘ１３およびＸ１４の置換基としては、化合物の製造法、安定性、二色比、ホスト液晶への溶解性等の観点から選択することができる。
Ｘ１３およびＸ１４の具体例としては、前述の式［Ｉ］〜［Ｖ］においてＸ１−Ｘ１０で定義された置換基が挙げられる。
また、式〔ＶＩＩ］において、アゾ基で連結されるベンゼン環および／またはナフタレン環が、更に有していてもよい置換基としては、前述の式［Ｉ］〜［Ｖ］においてアゾ基で連結されるベンゼン環および／またはナフタレン環が有していてもよい置換基として例示したものが挙げられる。
（ＶＩＩ）群色素の具体例を以下に挙げる。
【００７４】
【化２８】
【００７５】
なお、本発明の効果を損なわないためには、（Ｉ）群〜（Ｖ）群の二色性色素の合計量が（ＶＩ）群、（ＶＩＩ）群等のその他の色素も含めた二色性色素組成物総量に対して１０重量％以上、中でも５０重量％以上であることが好ましい。
［ＩＩ．液晶組成物］
本発明の液晶組成物は、上述の本発明の二色性色素組成物と、ホスト液晶材料を含むことを特徴とするゲストホスト型液晶組成物である。
［ＩＩ−１：ホスト液晶］
本発明のゲストホスト型液晶組成物に用いるホスト液晶材料としては、以下に示す一般式〔ＶＩＩＩ］〜一般式［ＸＩＩ］で表される液晶化合物を主成分とするＮｐ型液晶材料、Ｎｎ型液晶材料が挙げられる。
【００７６】
【化２９】
【００７７】
（各式中、環Ｇはシクロヘキサン環、ベンゼン環、ジオキサン環、ピリミジン環を表し、ｎは１〜３の整数を表す。 −Ｚ−は、単結合、−ＣＯＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−を表す。
【００７８】
Ｒ２１はフッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子；炭素数１〜７の置換アルキル基、炭素数１〜７の置換アルコキシ基、炭素数１〜７の置換アルケニル基；または前記置換アルキル基、前記置換アルコキシ基および前記置換アルケニル基を置換基として有する、置換シクロヘキシル基または置換フェニル基を表す。なお、前記置換アルキル基、前記置換アルコキシ基および前記置換アルケニル基が有する置換基は、フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子である。
Ｒ２２、Ｒ２３は、それぞれ独立に、水素原子；フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子を表す。
Ｒ２５、Ｒ２６は、それぞれ独立に、シアノ基；フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子を表す。
Ｒ２０、Ｒ２４、Ｒ２７、Ｒ２８、Ｒ２９、Ｒ３０、Ｒ３１は、それぞれ独立に、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、炭素数１〜１０のアルコキシアルキル基、炭素数１〜１０のアルケニル基を表す。）
なお、本発明のゲストホスト型液晶組成物に用いるホスト液晶材料は、好ましくは以下の特性を有する。
【００７９】
（ＮＩ点）
ネマチック相−等方性液体相転移温度（ＮＩ点）が６０℃以上、好ましくは８０℃以上であり、また、１３０℃以下、好ましくは１１０℃以下である。一般にＮＩ点が過度に低いと動作温度範囲が狭くなる。過度に高いとホスト液晶の粘度増大を招きやすく、応答性能が低下する。
【００８０】
（誘電率異方性Δε）
Δεの絶対値が２以上、好ましくは３以上であり、また、２０以下、好ましくは１０以下である。一般にΔεが過度に低いと高い駆動電圧が必要となる。過度に高いとホスト液晶の粘度増大を招きやすく、応答性能が低下する。
更に上記の液晶化合物にはコレステリルノナノエートのような光学活性物質、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の添加物を含有しても良い。
また、本発明の二色性色素組成物は、フッ素系化合物を含むホスト材料との組み合わせにおいて、特に良好な二色性比を有する。
【００８１】
［ＩＩ−２：組成］
本発明の液晶組成物は、前記（Ｉ）群、（ＩＩ）群、（ＩＩＩ）群及び（ＩＶ）の各々の群から選ばれる少なくとも１種ずつの二色性色素、好ましくは、更に（Ｖ）群の少なくとも１種の二色性色素、またはこれらを含む本発明の二色性色素組成物を、上記のホスト液晶化合物に、公知の方法に従って溶解させることにより、容易に調製することができる。
この際、本発明の二色性色素組成物は１種を用いても、２種以上を用いてもよい。
（Ｉ）群、（ＩＩ）群、（ＩＩＩ）群、（ＩＶ）群および（Ｖ）群で表される各色素群の使用量は、得ようとする色相によって適宜選択されるが４００〜６００ｎｍ、特に５００ｎｍ〜６５０ｎｍの波長領域で平坦な吸収を得ようとする場合には、全色素量を１００重量部とした場合、（Ｉ）群色素５〜３５重量部、（ＩＩ）群色素５〜３５重量部、（ＩＩＩ）群色素５〜３５重量部、（ＩＶ）群色素５〜５０重量部、（Ｖ）群色素５〜２５重量部の割合で使用することが好ましく、（Ｉ）群色素１重量部に対して（ＩＩ）群色素が０．２〜５重量部、（ＩＩＩ）群色素が０．１〜３重量部、（ＩＶ）群色素が０．３〜７重量部、（Ｖ）群色素０．２〜５重量部であることが好ましい。
【００８２】
二色性色素の全使用量はホスト液晶材料に対して通常０．１重量％以上、好ましくは０．２重量％以上であり、また通常１５重量％以下、好ましくは５重量％以下である。二色性色素の全使用量がホスト液晶材料に対して過度に少ないと、着色時の色濃度が低下し、過度に多いと、液晶の粘性に影響し駆動特性が悪化する傾向がある。
本発明の二色性色素組成物を２種以上用いる場合には、その合計量が上記範囲内となるようにする。
【００８３】
本発明のゲストホスト型液晶組成物は、このような割合で、液晶組成物と二色性色素および各種添加剤を振とう等の操作により混合、溶解させることによって容易に得ることができる。なお、本発明の液晶組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、本発明に係る前記（Ｉ）〜（Ｖ）群の二色性色素以外の他の二色性色素を含んでいてもよい。この場合、本発明に係る前記（Ｉ）〜（Ｖ）群の二色性色素と他の二色性色素の合計量が上記範囲内となるようにする。また、前記（Ｉ）〜（Ｖ）群の二色性色素の合計量が、二色性色素の全使用量に占める割合が１０重量％以上、好ましくは５０重量％以上であることが好ましい。
本発明のゲストホスト型液晶組成物が、本発明に係る前記（Ｉ）〜（Ｖ）群の二色性色素以外に含んでいてもよい色素としては、二色比の高い二色性色素が好ましいが、例えば前記（ＶＩ）群または（ＶＩＩ）群で示される色素があげられる。
【００８４】
［ＩＩ−３：特性］
（二色比）
このように調整されたゲストホスト型液晶組成物は、４００ｎｍ〜６５０ｎｍの波長範囲、更に、４５０ｎｍ〜６００ｎｍ、特に５００ｎｍ〜６５０ｎｍにおいて高い二色比を示す。ここで二色比とは、液晶組成物を液晶セルに注入後、電圧印加により液晶組成物の
配向を変化させた際の吸光度の比を言い、次式で計算される。
【００８５】
二色比＝（Ａ／／）／（Ａ⊥）
Ａ⊥ 垂直配向時の吸光度
Ａ／／ 水平配向時の吸光度
本発明のゲストホスト型液晶組成物の二色比は、通常１３．５以上、好ましくは１４．５以上である。
【００８６】
このように調製された本発明のゲストホスト型液晶組成物は、少なくとも一方が透明な１対の電極基板間に挟持させることにより、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、日刊工業新聞社発行、第３１５頁から第３２９頁」等に記載されているＨｅｉｌｍｅｉｅｒ型ゲストホスト、相転移型ゲストホスト等のゲストホスト効果を応用した各種液晶素子を構成することができる。
【００８７】
このように、本発明では、液晶素子のモードは種々のものが使用可能であるが、ネマティック液晶組成物中に光学活性物質を加えることにより得られる相転移モードでは、偏光板を用いなくてもコントラスト比が高く表示が明るいため、反射型液晶表示素子としては特に好ましい。
【実施例】
【００８８】
以下に、実施例により本発明の実施態様を説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、これらに限定されるものではない。
なお、以下において、ゲストホスト型液晶組成物および液晶素子の評価は次の方法により行った。
＜液晶素子の作製＞
以下の実施例、比較例に示す組成で室温下において調製されたゲストホスト型液晶組成物を、液晶セルに注入し、液晶素子を作製した。用いた液晶セル用の基板は、ＩＴＯ透明電極層が形成されたガラス基板（厚み１．１ｍｍ）であり、セルギャップ１２μｍで、エポキシ樹脂シール付きであり、一対の基板の対向面には、垂直配向用のポリイミド配向膜が形成されたものである。
【００８９】
＜二色比の評価＞
上記素子の各々において、電圧無印加時と２０Ｖ印加時の透過率を実施例１〜４は分光光度測定器（日立製作所製、Ｕ−３１００、商品名）を用いて測定し、実施例５，６及び比較例２は分光光度測定器（日立製作所製、Ｕ−４１００、商品名）を用いて測定した。各波長での二色比（電圧２０Ｖ印加時の吸光度／電圧無印加時の吸光度）をもとめた。なお、液晶セルの配向ムラ等に起因する個体差による測定値の誤差を減少させるため、実施例５，６及び比較例２では素子を３個作成して測定を実施した。また、電圧印加は１ｋＨｚ矩形波を使用した。
また、実施例１〜６および比較例１、２で用いた色素１〜１１の分子構造は以下の通りである。
【００９０】
【化３０】
【００９１】
なお、色素１〜１２と本発明の一般式[Ｉ]〜[Ｖ]の関係、置換基Ｘ１〜Ｘ１０及び式[
ａ]との関係を下記表−Ａに示す。
【００９２】
【表１】
【００９３】
【表２】
【００９４】
［実施例１］
下記配合の二色性色素組成物１を、フッ素系化合物を主成分とするＮｎ型液晶混合物で、ＮＩ点が９０℃でΔεが−４．２のもの１００ｇに溶解させて液晶組成物１を調製した
。
＜色素組成物１配合＞
色素１（（Ｉ）群） ０．１３０１ｇ
色素２（（ＶI）群） ０．０２３５ｇ
色素３（（ＩＩ）群） ０．１２７１ｇ
色素４（（ＩＩＩ）群） ０．０８３ｇ
色素６（（ＩＶ）群） ０．１１９４ｇ
色素７（（ＩＶ）群） ０．１２７１ｇ
この液晶組成物１を用いて上記の方法により素子を作製して、二色比を求めた結果を、表−１に示した。
【００９５】
［実施例２］
下記配合の二色性色素組成物２をフッ素系化合物を主成分とするＮｎ型液晶混合物で、ＮＩ点が９０℃でΔεが−４．２のもの１００ｇに溶解させて液晶組成物２を調製した。＜色素組成物２配合＞
色素１（（Ｉ）群） ０．１３４ｇ
色素２（（ＶI）群） ０．０２４ｇ
色素３（（ＩＩ）群） ０．１３１ｇ
色素４（（ＩＩＩ）群） ０．０８５６ｇ
色素６（（ＩＶ）群） ０．１１１３ｇ
色素７（（ＩＶ）群） ０．１１５６ｇ
色素８（（ＶＩＩ）群） ０．０２４８ｇ
この液晶組成物２を用いて上記の方法により素子を作製して、二色比を求めた結果を、表−１に示した。
【００９６】
［実施例３］
下記配合の二色性色素組成物３をフッ素系化合物を主成分とするＮｎ型液晶混合物で、ＮＩ点が９０℃でΔεが−４．２のもの１００ｇに溶解させて液晶組成物３を調製した。＜色素組成物３配合＞
色素１（（Ｉ）群） ０．２ｇ
色素２（（ＶI）群） ０．０４５ｇ
色素３（（ＩＩ）群） ０．２４５ｇ
色素４（（ＩＩＩ）群） ０．１６ｇ
色素６（（ＩＶ）群） ０．４６ｇ
この液晶組成物３を用いて上記の方法により素子を作製して、二色比を求めた結果を、表−１に示した。
【００９７】
［実施例４］
下記配合の二色性色素組成物４をフッ素系化合物を主成分とするＮｎ型液晶混合物で、ＮＩ点が９０℃でΔεが−４．２のもの１００ｇに溶解させて液晶組成物４を調製した。＜色素組成物４配合＞
色素１（（Ｉ）群） ０．２５ｇ
色素２（（ＶI）群） ０．０４５ｇ
色素３（（ＩＩ）群） ０．２４５ｇ
色素５（（ＩＩＩ）群） ０．２８ｇ
色素７（（ＩＶ）群） ０．４５ｇ
この液晶組成物４を用いて上記の方法により素子を作製して、二色比を求めた結果を、表−１に示した。
【００９８】
［比較例１］特開２００８−１７９６７０号公報の請求項内の組成
下記配合の二色性色素組成物５をフッ素系化合物を主成分とするＮｎ型液晶混合物で、ＮＩ点が９０℃でΔεが−４．２のもの１００ｇに溶解させて液晶組成物５を調製した。＜色素組成物５配合＞
色素９ ０．０９５８ｇ
色素３（（ＩＩ）群） ０．１２７７ｇ
色素１０ ０．１０６４ｇ
色素１１ ０．１２７７ｇ
色素８（（ＶＩＩ）群） ０．１７０２ｇ
この液晶組成物５を用いて上記の方法により素子を作製して、二色比を求めた結果を、表−１に示した。
【００９９】
【表３】
【０１００】
表−１より、実施例１〜４の色素組成物が４５０ｎｍ〜６００ｎｍの波長全域にわたって高い二色比を示すことが分かった。中でも実施例２〜４は、全波長域にわたって二色比１４．５以上を示した。
一方、比較例１の色素組成物は、４５０ｎｍ〜６００ｎｍ波長域、中でも５００ｎｍ〜６００ｎｍ波長域における二色比が、実施例１〜４に比べて明らかに低いことが分かった。
【０１０１】
［実施例５］
実施例１の二色性色素組成物１と同じ配合比で調製した二色性色素組成物６を用いた以外実施例１と同様にして液晶組成物６を調製した。
この液晶組成物６を用いて上記の方法により素子を３素子作製して、二色比を計３回測定し、そのうちの値が近いものの２つの値の平均値を表−２に示した。
【０１０２】
［実施例６］
二色性色素組成物１に代えて下記配合の二色性色素組成物７を用いた以外実施例１と同様にして液晶組成物７を調製した
＜色素組成物７配合＞
色素１（（Ｉ）群） ０．２０４ｇ
色素２（（ＶI）群） ０．０３７ｇ
色素３（（ＩＩ）群） ０．１９９ｇ
色素４（（ＩＩＩ）群） ０．１６ｇ
色素６（（ＩＶ）群） ０．１９ｇ
色素７（（ＩＶ）群） ０．１５ｇ
色素１２（（Ｖ）群） ０．２ｇ
この液晶組成物７を用いて上記の方法により素子を３素子作製して、二色比を計３回測定し、そのうちの値が近いものの２つの値の平均値を表−２に示した。
【０１０３】
［比較例２］
比較例１の二色性色素組成物５と同じ配合比で調製した二色性色素組成物８を用いた以
外実施例１と同様にして液晶組成物８を調製した
この液晶組成物８を用いて上記の方法により素子を３素子作製して、二色比を計３回測定し、そのうちの値が近いものの２つの値の平均値を表−２に示した。
【０１０４】
【表４】
【０１０５】
表―２より、実施例５，６の色素組成物が４００ｎｍ〜６５０ｎｍの波長域にわたって高い二色比を示すことが分かった。中でも、特に重要な可視光波長域５００nm〜６５０nmにおいて、高い二色比１５.５以上を示した。また、実施例６は７００nmでも高い二色比
を示しており、４００ｎｍ〜７００ｎｍの可視光波長全域にわたって高い二色比を示している。
一方、比較例２の色素組成物は、５５０nm〜６５０nmでの二色比が、実施例５，６に比べて明らかに低いことが分かった。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明の二色性色素組成物およびゲストホスト型液晶組成物は、液晶組成物を電極間に挟持してなる液晶素子、例えば表示素子や調光素子に好適に用いることができる。二色比が高くゲストホスト型表示素子としたときのコントラストが高いことから、中でもバックライトを用いない反射型表示素子に特に好適に用いることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記（Ｉ）群〜（ＩＶ）群で示される二色性色素を各々の群から少なくとも１種ずつ含むことを特徴とする二色性色素組成物。
【化１】
（式［Ｉ］〜［ＩＶ］において、Ｘ１−Ｘ８は、それぞれ独立に下記式［ａ］で表される基を示す。 また、アゾ基で連結されるベンゼン環および／またはナフタレン環は更に置換基を有していてもよい。
【化２】
（式［ａ］において、Ｒは炭素数１〜１２のアルキル基または炭素数１〜１２のアルコキシ基であり、
環Ａおよび環Ｂは各々独立に置換基を有していてもよい１，４−フェニレン基または置換基を有していてもよいシクロヘキサン−１，４−ジイル基であり、
Ｌは環状構造を含まない２価の連結基であり、ｐは０、１または２であり、ｑおよびｒは各々独立に０または１である。ｐが２であるとき、２つの環Ａは同一であっても異なっていてもよい。なお、式［ａ］に含まれる１，４−フェニレン基とシクロヘキサン−１，４−ジイル基の合計数が１または２であって、かつｑ＝０であるとき、１，４−フェニレン基とシクロヘキサン−１，４−ジイル基とはいずれも環Ａとみなす。）
【請求項２】
ｐは１または２であることを特徴とする請求項１に記載の二色性色素組成物。
【請求項３】
式［ａ］において、Ｒが連結する環Ａが、シクロヘキサン−１，４−ジイル基であることを特徴とする請求項１又は２に記載の二色性色素組成物。
【請求項４】
式［ａ］において、Ｒが炭素数２以上８以下の直鎖状アルキル基であることを特徴とする請求項１又乃至３の何れか1項に記載の二色性色素組成物。
【請求項５】
さらに下記（Ｖ）群で示される色素を少なくとも１種含むことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の二色性色素組成物。
【化３】
（式［Ｖ］において、Ｘ９−Ｘ１０は、それぞれ独立に下記式［ａ］で表される基を示し、Ａは水素結合性置換基換基を示す。
また、アゾ基で連結されるベンゼン環および／またはナフタレン環は更に置換基を有していてもよい。
【化４】
（式［ａ］において、Ｒは炭素数１〜１２のアルキル基または炭素数１〜１２のアルコキシ基であり、環Ａおよび環Ｂは各々独立に置換基を有していてもよい１，４−フェニレン基または置換基を有していてもよいシクロヘキサン−１，４−ジイル基であり、Ｌは環状構造を含まない２価の連結基であり、ｐは０、１または２であり、ｑおよびｒは各々独立に０または１である。ｐが２であるとき、２つの環Ａは同一であっても異なっていてもよい。なお、式［ａ］に含まれる１，４−フェニレン基とシクロヘキサン−１，４−ジイル基の合計数が１または２であって、かつｑ＝０であるとき、１，４−フェニレン基とシクロヘキサン−１，４−ジイル基とはいずれも環Ａとみなす。））
【請求項６】
請求項１〜５項の何れか１項に記載の二色性色素組成物とホスト液晶を含むことを特徴とするゲストホスト型液晶組成物。
【請求項７】
ホスト液晶がフッ素系液晶であることを特徴とする請求項６に記載の液晶組成物。
【請求項８】
請求項６または７に記載のゲストホスト型液晶組成物を、少なくとも一方が透明な１対の電極基板間に挟持してなることを特徴とする液晶素子。
【請求項１】
下記（Ｉ）群〜（ＩＶ）群で示される二色性色素を各々の群から少なくとも１種ずつ含むことを特徴とする二色性色素組成物。
【化１】
（式［Ｉ］〜［ＩＶ］において、Ｘ１−Ｘ８は、それぞれ独立に下記式［ａ］で表される基を示す。 また、アゾ基で連結されるベンゼン環および／またはナフタレン環は更に置換基を有していてもよい。
【化２】
（式［ａ］において、Ｒは炭素数１〜１２のアルキル基または炭素数１〜１２のアルコキシ基であり、
環Ａおよび環Ｂは各々独立に置換基を有していてもよい１，４−フェニレン基または置換基を有していてもよいシクロヘキサン−１，４−ジイル基であり、
Ｌは環状構造を含まない２価の連結基であり、ｐは０、１または２であり、ｑおよびｒは各々独立に０または１である。ｐが２であるとき、２つの環Ａは同一であっても異なっていてもよい。なお、式［ａ］に含まれる１，４−フェニレン基とシクロヘキサン−１，４−ジイル基の合計数が１または２であって、かつｑ＝０であるとき、１，４−フェニレン基とシクロヘキサン−１，４−ジイル基とはいずれも環Ａとみなす。）
【請求項２】
ｐは１または２であることを特徴とする請求項１に記載の二色性色素組成物。
【請求項３】
式［ａ］において、Ｒが連結する環Ａが、シクロヘキサン−１，４−ジイル基であることを特徴とする請求項１又は２に記載の二色性色素組成物。
【請求項４】
式［ａ］において、Ｒが炭素数２以上８以下の直鎖状アルキル基であることを特徴とする請求項１又乃至３の何れか1項に記載の二色性色素組成物。
【請求項５】
さらに下記（Ｖ）群で示される色素を少なくとも１種含むことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の二色性色素組成物。
【化３】
（式［Ｖ］において、Ｘ９−Ｘ１０は、それぞれ独立に下記式［ａ］で表される基を示し、Ａは水素結合性置換基換基を示す。
また、アゾ基で連結されるベンゼン環および／またはナフタレン環は更に置換基を有していてもよい。
【化４】
（式［ａ］において、Ｒは炭素数１〜１２のアルキル基または炭素数１〜１２のアルコキシ基であり、環Ａおよび環Ｂは各々独立に置換基を有していてもよい１，４−フェニレン基または置換基を有していてもよいシクロヘキサン−１，４−ジイル基であり、Ｌは環状構造を含まない２価の連結基であり、ｐは０、１または２であり、ｑおよびｒは各々独立に０または１である。ｐが２であるとき、２つの環Ａは同一であっても異なっていてもよい。なお、式［ａ］に含まれる１，４−フェニレン基とシクロヘキサン−１，４−ジイル基の合計数が１または２であって、かつｑ＝０であるとき、１，４−フェニレン基とシクロヘキサン−１，４−ジイル基とはいずれも環Ａとみなす。））
【請求項６】
請求項１〜５項の何れか１項に記載の二色性色素組成物とホスト液晶を含むことを特徴とするゲストホスト型液晶組成物。
【請求項７】
ホスト液晶がフッ素系液晶であることを特徴とする請求項６に記載の液晶組成物。
【請求項８】
請求項６または７に記載のゲストホスト型液晶組成物を、少なくとも一方が透明な１対の電極基板間に挟持してなることを特徴とする液晶素子。
【公開番号】特開２０１２−３１３８４（Ｐ２０１２−３１３８４Ａ）
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８０５６６（Ｐ２０１１−８０５６６）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００５９６８）三菱化学株式会社 (4,356)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００５９６８）三菱化学株式会社 (4,356)
【Ｆターム（参考）】
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