JP5079432B2 - 液晶組成物、液晶素子、反射型表示材料、調光材料および化合物 - Google Patents

Description

本発明は、液晶組成物、液晶素子、反射型表示材料、調光材料および化合物に関する。

液晶素子（液晶表示素子）については、既に多くの方式が提案されており、ゲスト−ホスト方式の液晶素子は、偏光板を用いないことから、反射型においては、明るい画像表示、透過型においては、透明時が明るい調光用など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、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よって、着色、消色を切り替える。

ゲストホスト方式については、各種文献（例えば、非特許文献１参照）に記載がある。ゲスト−ホスト方式の液晶素子に用いられる二色性色素には、適切な吸収特性、高いオーダーパラメーター、高いホスト液晶に対する溶解性、耐久性などが要求されている。

二色性色素として、二色比、溶解性、耐久性の観点から、特にアゾ系とアントラキノン系が広く研究されてきたが、アゾ系は、オーダーパラメーター、溶解性は良好なものの、耐光性が低いという欠点があった。

一方、アントラキノン色素は、耐光性は高いが、ホスト液晶に対する溶解性が低いという欠点があった。溶解性とオーダーパラメーターを両立させるべく、液晶性置換基をアントラキノン骨格に導入し、液晶との相溶性を上げるなど、多くの研究者により鋭意研究されてきた（例えば、特許文献１〜特許文献３参照）。しかしながら、それでもまだ溶解性は十分ではなかった。
特開昭５８−５７４８８号公報 特開平１−２５２６９１号公報 特開昭６２−２７７４７１号公報 B. Bahadur著、D. Demus, J. Goodby, G. W. Gray, H. W. Spiess, V. Vill編、Handbook of Liquid Crystals, Vol. 2A, Wiley-VCH社、1998年、第3.4章、第257〜302頁

本発明の第一の課題は、液晶に対する高い溶解性と、高いオーダーパラメーターと、高い耐光性とを両立できる液晶組成物、化合物を提供することである。
更に、本発明の第二の課題は、高いオーダーパラメーターと高い耐光性とを両立できるゲストホスト方式による液晶素子、反射型表示材料、調光材料を提供することである。

下記一般式（１）の化合物のように、３，４，５位に置換基を有するフェニル基を、アントラキノン骨格の二色性色素の２位の位置に直接結合させることで、アントラキノン母核から僅かに離れた位置が、立体的に嵩高くなる。これとともに、アントラキノン骨格に液晶性基を導入することにより、飛躍的に、オーダーパラメーターが向上するだけでなく、液晶に対する溶解性が向上することを見出した。さらに、この二色性色素を、液晶に高濃度で溶解させても、粘性の上昇が小さいという予期せぬ効果が得られた。
したがって、上記課題を解決するための手段は以下の通りである。

[１] 下記一般式（１）で表される化合物と、液晶と、を含むことを特徴とする液晶組成物である。

一般式（１）中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７のうち少なくとも一つが液晶性置換基であり、液晶性置換基以外のＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７は、各々独立に、水素原子または置換基を表す。Ｘ及びＹは、各々独立に、アルキル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、又はアルキルチオ基を表す。Ｚは、炭素数３以上のアルキル基、アシル基、又はアリール基を表す。Ａは、酸素原子、硫黄原子、又は窒素原子を表す。ｎは０又は１を表す。

［２］ 前記一般式（１）で表される化合物が、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］に記載の液晶組成物である。

一般式（２）中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７のうち少なくとも一つが液晶性置換基であり、液晶性置換基以外のＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７は、各々独立に、水素原子または置換基を表す。Ｘ及びＹは、各々独立に、アルキル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、又はアルキルチオ基を表す。Ｚは、炭素数３以上のアルキル基、アシル基、又はアリール基を表す。

［３］ 前記一般式（２）で表される化合物において、Ｘ及びＹが、各々独立にアルキル基又は塩素原子であることを特徴とする前記［２］に記載の液晶組成物である。

［４］ 前記一般式（２）で表される化合物において、Ｚが、炭素数３以上のアルキル基であることを特徴とする前記［２］又は［３］に記載の液晶組成物である。

［５］ 少なくとも一方が透明電極である一対の電極と、
前記一対の電極の間に、前記［１］〜［４］のいずれか１項に記載の液晶組成物を含有する液晶層と、
を有する液晶素子である。

［６］ 前記［５］に記載の液晶素子を有する反射型表示材料である。

［７］ 前記［５］に記載の液晶素子を有する調光材料である。

［８］ 下記一般式（１）で表される化合物である。

一般式（１）中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７のうち少なくとも一つが液晶性置換基であり、液晶性置換基以外のＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７は、各々独立に、水素原子または置換基を表す。Ｘ及びＹは、各々独立に、アルキル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、又はアルキルチオ基を表す。Ｚは、炭素数３以上のアルキル基、アシル基、又はアリール基を表す。Ａは、酸素原子、硫黄原子、又は窒素原子を表す。ｎは０又は１を表す。

［９］ 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［８］に記載の化合物である。

一般式（３）中、Ｒ^８及びＲ^９は、各々独立にアルキル基を表す。Ｒ^１０は、炭素数３以上のアルキル基を表す。Ｊは、液晶性置換基を表す。

［１０］ 下記一般式（４）で表される化合物であることを特徴とする前記［８］に記載の化合物である。

一般式（４）中、Ｒ^８及びＲ^９は、各々独立にアルキル基を表す。Ｒ^１０は、炭素数３以上のアルキル基を表す。Ｊは、液晶性置換基を表す。Ｇは、ヒドロキシ基又はアミノ基を表す。

本発明によれば、液晶に対する高い溶解性と、高いオーダーパラメーターと、高い耐光性とを両立できる液晶組成物、化合物を提供できる。
更に、本発明によれば、高いオーダーパラメーターと高い耐光性とを両立できるゲストホスト方式による液晶素子、反射型表示材料、調光材料を提供できる。

＜液晶組成物＞
本発明の液晶組成物は、下記一般式（１）で表される化合物（以下「本発明にかかる化合物」又は「本発明の二色性色素」と称する場合がある。）と、液晶と、を含む。

（二色性色素）
本発明の二色性色素は、アントラキノン骨格の二色性色素の２位の位置に、３，４，５位に置換基を有するフェニル基（以下「特定のフェニル基」と称する場合がある。）を有し、更に分子内に少なくとも１つの液晶性置換基を有する、下記一般式（１）で表される化合物である。

一般式（１）中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７のうち少なくとも一つが液晶性置換基であり、液晶性置換基以外のＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７は、各々独立に、水素原子または置換基を表す。Ｘ及びＹは、各々独立に、アルキル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、又はアルキルチオ基を表す。Ｚは、炭素数３以上のアルキル基、アシル基、又はアリール基を表す。Ａは、酸素原子、硫黄原子、又は窒素原子を表す。ｎは０又は１を表す。

一般式（１）において、アントラキノン骨格の二色性色素の２位の位置に特定のフェニル基を有し、且つ液晶性置換基が分子内に存在すると、アントラキノン骨格の見かけの分子長軸が長くなり、棒状性が高くなることで液晶中における揺らぎが小さくなり、オーダーパラメーターが上がったと考えられる。それと同時に、適切な位置に、立体的にかさ高い置換基が導入されることで、オーダーパラメーターを下げることなく、色素間の会合を抑制でき、溶解性が向上したと推測される。しかし、本発明はこのような推測によって限定されない。
また、アントラキノン骨格の二色性色素の利点である耐光性の高さも維持される。

一般式（１）で表される化合物は、好ましくは対称軸を有さない構造である。対称軸を有さないことにより、色素の結晶化速度が著しく遅くなることが予想され、これにより溶解性が向上すると思われる。

一般式（１）における液晶性置換基以外のＲ^１〜Ｒ^７の置換基としては、各々独立に、以下の記載の置換基群Ｒがあげられる。

−置換基群Ｒ−
ハロゲン原子、アルキル基（シクロアルキル基を含む）、アルケニル基（シクロアルケニル基を含む）、アルキニル基、アリール基、ヘテロ環基、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アミノ基（アニリノ基を含む）、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、アルキル及びアリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、スルファモイル基、スルホ基、アルキル及びアリールスルフィニル基、アルキル及びアリールスルホニル基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アリール及びヘテロ環アゾ基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、シリル基が挙げられる。

更に詳しくは、ハロゲン原子としては、例えば、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子があげられる。
アルキル基としては、好ましくは、炭素数１〜３０のアルキル基、例えばメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｔ−ブチル、ｎ−オクチル、エイコシル、２−クロロエチル、２−シアノエチル、２―エチルヘキシルが挙げられる。アルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよく、これらは置換基を有していても、無置換であってもよい。シクロアルキル基としては、好ましくは、炭素数３〜３０の置換又は無置換のシクロアルキル基、例えば、シクロヘキシル、シクロペンチル、４−ｎ−ドデシルシクロヘキシル、ビシクロ［１，２，２］ヘプタン−２−イル、ビシクロ［２，２，２］オクタン−３−イルが挙げられる。更に環構造が多いトリシクロ構造なども包含する。以下に説明する置換基の中のアルキル基（例えばアルキルチオ基のアルキル基）もこのような概念のアルキル基を表す。

アルケニル基としては、好ましくは炭素数２〜３０のアルケニル基、例えば、ビニル、アリル、プレニル、ゲラニル、オレイルが挙げられる。アルケニル基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよく、これらは置換基を有していても、無置換であってもよい。シクロアルケニル基としては、好ましくは、炭素数３〜３０の置換もしくは無置換のシクロアルケニル基（つまり、炭素数３〜３０のシクロアルケンの水素原子を一個取り去った一価の基）であり、例えば、２−シクロペンテン−１−イル、２−シクロヘキセン−１−イル、ビシクロ［２，２，１］ヘプト−２−エン−１−イル、ビシクロ［２，２，２］オクト−２−エン−４−イル）が挙げられる。これらは置換基を有していても、無置換であってもよい。
アルキニル基としては、好ましくは、炭素数２〜３０のアルキニル基、例えば、エチニル、プロパルギル、トリメチルシリルエチニル基が挙げられる。これらは置換基を有していても、無置換であってもよい。
アリール基としては、好ましくは炭素数６〜３０のアリール基、例えばフェニル、ｐ−トリル、ナフチル、ｐ−ニトロフェニル、ｐ−シアノフェニル、ｐ−フルオロフェニル、ｍ−クロロフェニル、ｏ−ヘキサデカノイルアミノフェニルが挙げられる。これらは置換基を有していても、無置換であってもよい。

ヘテロ環基としては、好ましくは５又は６員のヘテロ環化合物から一個の水素原子を取り除いた一価の基であり、芳香族性であっても非芳香族性であってもよい。更に好ましくは、炭素数３〜３０のヘテロ環基である。例えば、２−フリル、２−チエニル、２−ピリミジニル、２−ベンゾチアゾリル、キノリル、チアゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾイミダゾリルが挙げられる。これらは置換基を有していても、無置換であってもよい。
アルコキシ基としては、好ましくは、炭素数１〜３０のアルコキシ基、例えば、メトキシ、エトキシ、イソプロポキシ、ｔ−ブトキシ、ｎ−オクチルオキシ、２−メトキシエトキシが挙げられる。これらは置換基を有していても、無置換であってもよい。

アリールオキシ基としては、好ましくは、炭素数６〜３０のアリールオキシ基、例えば、フェノキシ、２−メチルフェノキシ、４−ｔ−ブチルフェノキシ、３−ニトロフェノキシ、２−テトラデカノイルアミノフェノキシが挙げられる。これらは置換基を有していても、無置換であってもよい。

ヘテロ環オキシ基としては、好ましくは、炭素数２〜３０のヘテロ環オキシ基、１−フェニルテトラゾールー５−オキシ、２−テトラヒドロピラニルオキシが挙げられる。これらは置換基を有していても、無置換であってもよい。

アシルオキシ基としては、好ましくはホルミルオキシ基、炭素数２〜３０のアルキルカルボニルオキシ基、炭素数６〜３０のアリールカルボニルオキシ基である。例えば、ホルミルオキシ、アセチルオキシ、ピバロイルオキシ、ステアロイルオキシ、ベンゾイルオキシ、ｐ−メトキシフェニルカルボニルオキシが挙げられる。これらは置換基を有していても、無置換であってもよい。

カルバモイルオキシ基としては、好ましくは、炭素数１〜３０のカルバモイルオキシ基、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルカルバモイルオキシ、Ｎ，Ｎ−ジエチルカルバモイルオキシ、モルホリノカルボニルオキシ、Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−オクチルアミノカルボニルオキシ、Ｎ−ｎ−オクチルカルバモイルオキシが挙げられる。これらは置換基を有していても、無置換であってもよい。

アミノ基としては、好ましくは、アミノ基、炭素数１〜３０のアルキルアミノ基、炭素数６〜３０のアニリノ基、例えば、アミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、アニリノ、Ｎ−メチル−アニリノ、ジフェニルアミノが挙げられる。これらは置換基を有していても、無置換であってもよい。

アシルアミノ基としては、好ましくは、ホルミルアミノ基、炭素数１〜３０のアルキルカルボニルアミノ基、炭素数６〜３０のアリールカルボニルアミノ基であり、例えば、ホルミルアミノ、アセチルアミノ、ピバロイルアミノ、ラウロイルアミノ、ベンゾイルアミノ、３，４，５−トリ−ｎ−オクチルオキシフェニルカルボニルアミノが挙げられる。これらは置換基を有していても、無置換であってもよい。

アミノカルボニルアミノ基としては、好ましくは、炭素数１〜３０のアミノカルボニルアミノ、例えば、カルバモイルアミノ、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノカルボニルアミノ、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノカルボニルアミノ、モルホリノカルボニルアミノが挙げられる。これらは置換基を有していても、無置換であってもよい。

アルコキシカルボニルアミノ基としては、好ましくは炭素数２〜３０のアルコキシカルボニルアミノ基、例えば、メトキシカルボニルアミノ、エトキシカルボニルアミノ、ｔ−ブトキシカルボニルアミノ、ｎ−オクタデシルオキシカルボニルアミノ、Ｎ−メチルーメトキシカルボニルアミノが挙げられる。これらは置換基を有していても、無置換であってもよい。

アリールオキシカルボニルアミノ基としては、好ましくは、炭素数７〜３０のアリールオキシカルボニルアミノ基、例えば、フェノキシカルボニルアミノ、ｐ−クロロフェノキシカルボニルアミノ、ｍ−（ｎ−オクチルオキシ）フェノキシカルボニルアミノが挙げられる。これらは置換基を有していても、無置換であってもよい。

アルキル及びアリールスルホニルアミノ基としては、好ましくは炭素数１〜３０のアルキルスルホニルアミノ基、炭素数６〜３０のアリールスルホニルアミノ基、例えば、メチルスルホニルアミノ、ブチルスルホニルアミノ、フェニルスルホニルアミノ、２，３，５−トリクロロフェニルスルホニルアミノ、ｐ−メチルフェニルスルホニルアミノが挙げられる。これらは置換基を有していても、無置換であってもよい。

アルキルチオ基としては、好ましくは、炭素数１〜３０のアルキルチオ基、例えばメチルチオ、エチルチオ、ｎ−ヘキサデシルチオが挙げられる。これらは置換基を有していても、無置換であってもよい。

アリールチオ基としては、好ましくは炭素数６〜３０のアリールチオ、例えば、フェニルチオ、ｐ−クロロフェニルチオ、ｍ−メトキシフェニルチオが挙げられる。これらは置換基を有していても、無置換であってもよい。

ヘテロ環チオ基としては、好ましくは炭素数２〜３０のヘテロ環チオ基、例えば、２−ベンゾチアゾリルチオ、１−フェニルテトラゾール−５−イルチオが挙げられる。これらは置換基を有していても、無置換であってもよい。
スルファモイル基としては、好ましくは炭素数０〜３０のスルファモイル基、例えば、Ｎ−エチルスルファモイル、Ｎ−（３−ドデシルオキシプロピル）スルファモイル、Ｎ，Ｎ−ジメチルスルファモイル、Ｎ−アセチルスルファモイル、Ｎ−ベンゾイルスルファモイル、Ｎ−（Ｎ’−フェニルカルバモイル）スルファモイルが挙げられる。これらは置換基を有していても、無置換であってもよい。

アルキル及びアリールスルフィニル基としては、好ましくは、炭素数１〜３０のアルキルスルフィニル基、６〜３０のアリールスルフィニル基、例えば、メチルスルフィニル、エチルスルフィニル、フェニルスルフィニル、ｐ−メチルフェニルスルフィニルが挙げられる。これらは置換基を有していても、無置換であってもよい。

アルキル及びアリールスルホニル基としては、好ましくは、炭素数１〜３０のアルキルスルホニル基、６〜３０のアリールスルホニル基であり、例えば、メチルスルホニル、エチルスルホニル、フェニルスルホニル、ｐ−メチルフェニルスルホニルが挙げられる。これらは置換基を有していても、無置換であってもよい。

アシル基としては、好ましくはホルミル基、炭素数２〜３０のアルキルカルボニル基、炭素数７〜３０のアリールカルボニル基、炭素数４〜３０の炭素原子でカルボニル基と結合しているヘテロ環カルボニル基であり、例えば、アセチル、ピバロイル、２−クロロアセチル、ステアロイル、ベンゾイル、ｐ−ｎ−オクチルオキシフェニルカルボニル、２―ピリジルカルボニル、２―フリルカルボニルが挙げられる。これらは置換基を有していても、無置換であってもよい。

アリールオキシカルボニル基としては、好ましくは、炭素数７〜３０のアリールオキシカルボニル基、例えば、フェノキシカルボニル、ｏ−クロロフェノキシカルボニル、ｍ−ニトロフェノキシカルボニル、ｐ−ｔ−ブチルフェノキシカルボニルが挙げられる。これらは置換基を有していても、無置換であってもよい。

アルコキシカルボニル基としては、好ましくは、炭素数２〜３０のアルコキシカルボニル基、例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、ｔ−ブトキシカルボニル、ｎ−オクタデシルオキシカルボニルが挙げられる。これらは置換基を有していても、無置換であってもよい。

アリール及びヘテロ環アゾ基としては、好ましくは炭素数６〜３０のアリールアゾ基、炭素数３〜３０のヘテロ環アゾ基であり、例えば、フェニルアゾ、ｐ−クロロフェニルアゾ、５−エチルチオ−１，３，４−チアジアゾール−２−イルアゾが挙げられる。これらは置換基を有していても、無置換であってもよい。

イミド基としては、好ましくは、Ｎ−スクシンイミド、Ｎ−フタルイミドが挙げられる。これらは置換基を有していても、無置換であってもよい。

ホスフィノ基としては、好ましくは、炭素数２〜３０のホスフィノ基、例えば、ジメチルホスフィノ、ジフェニルホスフィノ、メチルフェノキシホスフィノが挙げられる。これらは置換基を有していても、無置換であってもよい。

ホスフィニル基としては、好ましくは、炭素数２〜３０のホスフィニル基、例えば、ホスフィニル、ジオクチルオキシホスフィニル、ジエトキシホスフィニルが挙げられる。これらは置換基を有していても、無置換であってもよい。

ホスフィニルオキシ基としては、好ましくは、炭素数２〜３０のホスフィニルオキシ基、例えば、ジフェノキシホスフィニルオキシ、ジオクチルオキシホスフィニルオキシが挙げられる。これらは置換基を有していても、無置換であってもよい。

ホスフィニルアミノ基としては、好ましくは、炭素数２〜３０のホスフィニルアミノ基、例えば、ジメトキシホスフィニルアミノ、ジメチルアミノホスフィニルアミノが挙げられる。これらは置換基を有していても、無置換であってもよい。

シリル基としては、好ましくは、炭素数３〜３０の有機基（アルキル基及び／又はアリール基）を含むシリル基、例えば、トリメチルシリル、ｔ−ブチルジメチルシリル、フェニルジメチルシリルが挙げられる。これらは置換基を有していても、無置換であってもよい。

上記の置換基群Ｒの中で、水素原子を有するものは、これを取り去り更に上記の基で置換されていてもよい。そのような官能基の例としては、アルキルカルボニルアミノスルホニル基、アリールカルボニルアミノスルホニル基、アルキルスルホニルアミノカルボニル基、アリールスルホニルアミノカルボニル基が挙げられる。その例としては、メチルスルホニルアミノカルボニル、ｐ−メチルフェニルスルホニルアミノカルボニル、アセチルアミノスルホニル、ベンゾイルアミノスルホニル基が挙げられる。

一般式（１）中、液晶性置換基以外のＲ^１、Ｒ^３、Ｒ^４、及びＲ^７としては、好ましくは、水素原子、アミノ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシルアミノ基、カルボニルオキシ基、アルキルチオ基またはアリールチオ基が挙げられる。より好ましくは、水素原子、ヒドロキシル基、アミノ基、アリールアミノ基、アリールチオ基が挙げられる。

一般式（１）中、液晶性置換基以外のＲ^２としては、好ましくは、水素原子、ヒドロキシル基、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、アリールオキシ基、カルバモイル基、アシルアミノ基、カルボニルオキシ基、アルキルチオ基またはアリールチオ基が挙げられる。より好ましくは、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基が挙げられる。

一般式（１）中、液晶性置換基以外のＲ^５としては、好ましくは、水素原子、ハロゲン原子、アリール基、ヒドロキシル基、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、アリールオキシ基、アシルアミノ基、カルボニルオキシ基、アルキルチオ基またはアリールチオ基が挙げられる。より好ましくは、水素原子、ハロゲン原子、アリール基が挙げられる。

一般式（１）中、液晶性置換基以外のＲ^６としては、好ましくは、水素原子、ハロゲン原子、アリール基、ヒドロキシル基、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、アリールオキシ基、アシルアミノ基、カルボニルオキシ基、アルキルチオ基またはアリールチオ基が挙げられる。より好ましくは、水素原子、ハロゲン原子、アリール基が挙げられる。

一般式（１）において、液晶性置換基は１個以上有していればその個数は特に制限されないが、１〜４個であることが好ましく、１〜２個であることがより好ましい。
一般式（１）におけるＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７のうち、液晶性置換基は、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６又はＲ^７であることが好ましく、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５又はＲ^７であることがより好ましい。

一般式（１）中に２個の液晶性置換基を有する場合には、Ｒ^３とＲ^７、又はＲ^５とＲ^７、Ｒ^３とＲ^４、Ｒ^３とＲ^５、の組み合わせで液晶性置換基を有することが好ましい。
一般式（１）中に３個の液晶性置換基を有する場合には、Ｒ^３とＲ^５とＲ^７、又はＲ^３とＲ^４とＲ^７、の組み合わせで液晶性置換基を有することが好ましい。

一般式（１）におけるＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７のうち、液晶性ではない置換基は、Ｒ^１またはＲ^２であることが好ましく、Ｒ^２であることがより好ましい。

液晶性置換基とは、２つ以上の環状構造を有する置換基であり、ここで環状構造とは、アリーレン基、ヘテロアリーレン基または２価の環状脂肪族炭化水素基を意味する。

液晶性置換基とは、好ましくは、下記一般式（５）で表される置換基である。

一般式（５）中、＊は、前記一般式（１）中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７のいずれかの結合位置を表し、Ｄ^１及びＤ^２は各々独立にアリーレン基、ヘテロアリーレン基または２価の環状脂肪族炭化水素基を表し、Ｌ^１及びＬ^２は２価の連結基を表し、Ｔ^１は、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、アシルオキシ基、ハロゲン原子又はシアノ基を表す。ｅは１〜３の整数を表し、ｆは０〜３の整数を表し、ｍは１〜３の整数を表し、ｋは１〜２の整数を表し、ｇは０〜１の整数を表し、ｉは０〜２０の整数を表し、ｔは１〜４を表し、Ｄ^１とＤ^２で表される基の総数が２〜５の整数である。ｅ及びｋがそれぞれ２以上のとき、２以上のＤ^１及びＤ^２はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。ｍが２以上のとき、２以上の（（Ｌ^１）_ｆ−（Ｄ^１）_ｅ）は、それぞれ、同一でも異なっていてもよい。ｆが２以上のとき、２以上のＬ^１は異なる連結基を示す。（ｇ＋ｉ）×ｔは、０〜４０の整数である。ｔが２以上のとき、２以上の（（Ｌ^２）_ｇ−（ＣＨ_２）_ｉ）は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。

一般式（５）において、Ｄ^１及びＤ^２で表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、フェニレン基及びナフタレン基であり、例えば、１，４−フェニレン基、ナフタレン−２，６−ジイル基、テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基が挙げられる。

一般式（５）において、Ｄ^１及びＤ^２で表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２〜９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が含まれる。

一般式（５）において、Ｄ^１及びＤ^２で表される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３〜２０、より好ましくは炭素数４〜１２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、デカヒドロナフタレンジイル、スピロ［５．５］ウンデシレンであり、より好ましくはシクロヘキサン−１，４−ジイル基、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、３，９−スピロ［５．５］ウンデシレン基である。

一般式（５）において、Ｄ^１及びＤ^２の表すアリーレン基、ヘテロアリーレン基及び２価の環状脂肪族炭化水素基は、置換基を有していても、無置換であってもよい。また、式（５）中、ｅ、ｍ又はｋが、２以上の場合、複数のＤ^１、Ｄ^２は、各々独立に置換基を有していてもよく、同一の置換基を有していても、異なる置換基を有していても、或いは、無置換であってもよい。

Ｄ^１及びＤ^２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価の環状脂肪族炭化水素基の置換基として、好ましい置換基は、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基である。

一般式（５）中、Ｌ^１は２価の連結基を表す。好ましくは、アルカンジイル基、アルケニレン基、アルキニレン基、エーテル基、エステル基（−ＣＯＯ−，−ＯＣＯ−）、カルボニル基、アゾ基（−ＣＨ＝Ｎ−，−Ｎ＝ＣＨ−）、アゾキシ基、アルキレンオキシ基であり、より好ましくは、アルカンジイル基（例えば、エチレン基）、アルキニレン基（例えば、エチニレン基）、エステル基、アルキレンオキシ基（例えば、メチレンオキシ基）である。

一般式（５）中、Ｔ^１は、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、アシルオキシ基、ハロゲン原子又はシアノ基を表す。
Ｔ^１として好ましくは、炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数３〜２０、更に好ましくは炭素数３〜１０のアルキル基（例えば、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ヒドロキシメチル、トリフルオロメチル、ベンジル、カルボキシエチル、エトキシカルボニルメチル、アセチルアミノメチル、またここでは炭素数２〜１８、好ましくは炭素数３〜１０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）をあげることができる）；炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数３〜２０、更に好ましくは炭素数３〜１０のアルコキシ基（例えば、ｎ−プロピルオキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｎ−ペンチルオキシ基、ｎ−ヘキシロキシ基をあげることができる）；ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子）である。

一般式（５）中のＴ^１で表される上記アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基及びアシルオキシ基は、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。
Ｔ^１で表されるアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基及びアシルオキシ基の置換基としては、ハロゲン原子（特に塩素原子、フッ素原子）、シアノ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基又はアシル基であることが好ましい。

一般式（５）中、ｅは１〜３の整数を表し、好ましくは１又は２である。ｅが２又は３を表す場合、複数のＤ^１はそれぞれ同一であっても、異なっていてもよい。
一般式（５）中、ｍは１〜３の整数を表し、好ましくは１又は２である。ｍが２又は３を表す場合、複数のＤ^１はそれぞれ同一であっても、異なっていてもよく、複数のＬ^１はそれぞれ同一であっても、異なっていてもよい。
一般式（５）中、ｋは１又は２である。ｋが２の場合、複数のＤ^２はそれぞれ同一であっても、異なっていてもよい。
一般式（５）中、ｆは０〜３の整数を表し、好ましくは０〜２である。ｆが２以上の場合、複数のＬ^１はそれぞれ異なる連結基を表す。

一般式（５）中、Ｄ^１とＤ^２で表される基の総数、すなわちｅ×ｍ＋ｋが２〜５の整数であり、より好ましくは２〜４の整数であり、特に好ましくは２〜３の整数である。ｅ及びｋがそれぞれ２以上のとき、２以上のＤ^１及びＤ^２はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、ｍが２以上のとき、２以上の（Ｌ^１）_ｆ−（Ｄ^１）_ｅは、それぞれ、同一でも異なっていてもよい。

特に好ましいｅ、ｆ、ｍ、ｋの組み合わせを以下に記す。
（Ｉ）ｅ＝１、ｆ＝０、ｍ＝１、ｋ＝１
（ＩＩ）ｅ＝１、ｆ＝２、ｍ＝１、ｋ＝１
（ＩＩＩ）ｅ＝２、ｆ＝０、ｍ＝１、ｋ＝１
（ＩＶ）ｅ＝１、ｆ＝０、ｍ＝１、ｋ＝２
（Ｖ）ｅ＝１、ｆ＝２、ｍ＝１、ｋ＝２
（ＶＩ）ｅ＝１、ｆ＝１、ｍ＝１、ｋ＝１
（ＶＩＩ）ｅ＝２、ｆ＝２、ｍ＝１、ｋ＝１

一般式（５）中、Ｌ^２は２価の連結基を表す。好ましくは、エーテル基、チオエーテル基、エステル基（−ＣＯＯ−，−ＯＣＯ−）、カルボニル基である。

一般式（５）中、ｇは０又は１である。ｇが２以上のとき、２以上のＬ^２はそれぞれ異なる連結基を表す。
一般式（５）中、ｉは０〜２０の整数を表し、好ましくは０〜１１である。
一般式（５）中、ｔは１〜４を表し、好ましくは１〜３である。ｔが２以上の場合、複数の（（Ｌ^２）_ｇ−（ＣＨ_２）_ｉ）は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、ｉは同数であっても、異なる数であってもよい。
ここで、（ｇ＋ｉ）×ｔは、０〜４０の整数であり、０〜３０の整数であることが好ましく、０〜２０の整数であることがより好ましい。

一般式（１）中、ｎは、０又は１であり、好ましくは１である。

一般式（１）中、Ｘ及びＹは、各々独立に、アルキル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アルキルチオ基であり、好ましくは、アルキル基、塩素原子であり、より好ましくはアルキル基であり、更に好ましくは炭素数１〜２０のアルキル基であり、特に好ましくはメチル基である。

一般式（１）中、Ｚは、炭素数３以上のアルキル基、アシル基、アリール基である。Ｚで表されるアルキル基及びアリール基は、水素原子を取り去り更に上記の前記置換基群Ｒの置換基で置換されていてもよい。
一般式（１）におけるＺは、好ましくは炭素数３以上のアルキル基であり、立体障害による溶解性向上と、長軸方向の棒状性による高いオーダーパラメーターの観点からより好ましくは炭素数３〜４０のアルキル基である。

Ｚで表される炭素数３以上のアルキル基としては、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよい。一般式（１）におけるＺの好適な態様の一つとして、下記構造式（Ａ）で表されるアルキル基を挙げることができる。

構造式（Ａ）中、ｎは０〜４０の整数を表し、好ましくは０〜３０の整数であり、より好ましくは０〜２０の整数である。
ｍは、０〜５の整数を表し、好ましくは、０〜３の整数であり、より好ましくは１である。
Ｒ^Ａは、前記置換基群Ｒの置換基を表し、好ましくは、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アシル基であり、より好ましくは炭素数１〜３０のアルキル基であり、更に好ましくは炭素数１〜２０のアルキル基である。

更に構造式（Ａ）で表されるアルキル基として好ましくは、構造式（Ｂ）で表されるアルキル基である。

構造式（Ｂ）中、ｎは前記構造式（Ａ）におけるｎと同義であり、Ｒ^Ｂは、炭素数１〜３０のアルキル基を表し、好ましくは炭素数１〜２０のアルキル基である。

一般式（１）におけるＺで表されるアシル基としては、更にアルコキシ基、アルキル基基が連結していることが好ましい。
Ｚで表されるアシル基に連結するアルコキシ基としては、炭素数１〜２０のアルコキシ基が好ましく、具体的には、シクロヘキシルオキシ基、トランス−ｎ−ペンチルシクロヘキシルオキシ基、ｎ−オクチルオキシ基などである。
Ｚで表されるアシル基に連結するアルキル基としては、炭素数１〜２０のアルキル基が好ましく、具体的には、シクロヘキシル基、トランス−ｎ−ブチルシクロヘキシル基、ｎ−オクチル基などである。

Ｚで表されるアリール基としては、フェニル基が好ましく、該フェニル基は更にアルキル基、アルコキシ基基で置換されていることが好ましい。フェニル基に置換する置換位置は特に問わないが、２、３，であることが好ましい。
該フェニル基に置換するアルキル基としては、炭素数１〜３０のアルキル基が好ましく、具体的には、ｎ−ブチル基、ｎ−オクチル基、ｉ−ペンチル基、シクロヘキシル基などである。
該フェニル基に置換するアルコキシ基としては、炭素数１〜３０のアルコキシ基が好ましく、具体的には、ｎ−ブトキシ基、ｎ−オクチロキシ基、シクロヘキシルオキシ基などである。

一般式（１）中、Ａは、酸素原子、硫黄原子、窒素原子であり、好ましくは、酸素原子である。つまり、前記一般式（１）で表される化合物は、下記一般式（２）で表される化合物であることが好ましい。

一般式（２）中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７のうち少なくとも一つが液晶性置換基であり、液晶性置換基以外のＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７は、各々独立に、水素原子または置換基を表す。Ｘ及びＹは、各々独立に、アルキル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、又はアルキルチオ基を表す。Ｚは、炭素数３以上のアルキル基、アシル基、又はアリール基を表す。
Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７、Ｘ、Ｙ、及びＺは、前記一般式（１）におけるＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７、Ｘ、Ｙ、及びＺと、それぞれ同義である。

一般式（１）で表される化合物のうち、より好ましい態様として、下記一般式（３）及び一般式（４）で表される化合物を挙げることができる。

一般式（３）及び（４）におけるＲ^８及びＲ^９は、各々独立にアルキル基を表す。好ましくは炭素数１〜２０のアルキル基であり、より好ましくはメチル基である。
Ｒ^１０は、炭素数３以上のアルキル基を表す。好ましくは、一般式（１）におけるＺで説明した炭素数３以上のアルキル基が好ましく、好適な範囲も同義である。
Ｊは、液晶性置換基を表す。この液晶性置換基は、一般式（１）における液晶性置換基と同義である。
Ｇは、ヒドロキシ基又はアミノ基を表す。該アミノ基は、１級アミノ基、２級アミノ基、３級アミノ基のいずれであってもよいが、１級アミノ基であることが好ましい。

一般式（１）で表される化合物（一般式（２）〜（４）を含む）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。

前記一般式（１）で表される化合物は、公知の合成方法により合成できる。公知の合成方法は、例えば特開2003-192664、Galevskaya, T. P.; Moroz, A. A.; Myasnikova, R. N.; Shvartsberg, M. S. Zhurnal Organicheskoi Khimii, 1988, 24(2), 405.に記載があり、上記具体化合物（１）〜（３０）もこれらの文献を参考に合成できる。

本発明の液晶組成物に用いられる二色性色素は、単独で使用してもよいが、複数を混合したものであってもよい。複数の色素を混合する場合には、本発明にかかる色素同士を混合してもよいし、本発明にかかる色素と公知の二色性色素を混合してもよい。公知の二色性色素としては、例えば、A. V. Ivashchenko著、Diachronic Dyes for Liquid Crystal Display、CRC社、1994年に記載のものが挙げられる。黒色表示のためには可視域全体の光を吸収することが必要であり、複数の二色性色素を混合することが好ましい。

（液晶）
本発明の液晶組成物に用いられる液晶は、本発明の二色性色素と共存しうるものであれば特に制限はないが、たとえば、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。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１５４〜１９２頁ならびに第７１５〜７２２頁に詳しい。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。

本発明の液晶組成物に、液晶の物性を変化させる目的（例えば，液晶相の温度範囲）で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してもよい。そのような添加剤は、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１９９〜２０２頁に記載のＴＮ、ＳＴＮ用カイラル剤が挙げられる。

本発明の液晶組成物における液晶に対する二色性色素の比率は、いかなる割合であってもよいが、０．１質量％以上１５質量％以下が好ましく、３質量％以上８質量％以下がより好ましい。

液晶への二色性色素の溶解は、機械的攪拌、加熱、超音波、あるいはその組合せなどを利用することができる。

＜液晶素子＞
本発明の液晶素子は、少なくとも一方が透明電極である一対の電極の間に、前記液晶組成物を含有する液晶層を挟持させることにより構成することができる。

本発明の液晶素子に用いられる電極基板としては、通常ガラスあるいはプラスチック基板が用いられ、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、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（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。

プラスチック基板の厚みには、特に規定されないが３０μｍ以上７００μｍ以下が好ましく、より好ましくは４０μｍ以上２００μｍ以下、さらに好ましくは５０μｍ以上１５０μｍ以下である。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。

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。

基板については、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２１８〜２３１頁に詳しい。その基板上には、電極層が形成され、好ましくは透明電極である。その電極層としては、酸化インジウム、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化スズなどが用いられる。透明電極については、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２３２〜２３９頁に記載のものが用いられる。

本発明の液晶素子は液晶を配向させる目的で、液晶と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。

本発明の液晶素子は、スペーサーなどを介して基板同士を１〜５０μｍの間隔を設け、その空間に注入することができる。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。

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、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３８７〜４６０頁に記載のものが用いられる。

＜反射型表示材料、調光材料＞
本発明の液晶素子は、高い表示性能・調光性能を与えることができる為、反射型表示材料、調光、セキュリテイー、インテリア、広告、情報表示板として好適に利用することができる。

反射型表示材料として使用する場合には、一対の電極基板のうち少なくとも一方が透明電極であればよい。その一対の電極の間に上記液晶組成物を含む液晶層を設け、更に反射板を設ける。反射型表示材料では、観察者側から入射した光が反射板によって反射され、その反射光を観察者は観察することになる。
その他、反射型表示材料では、位相差板など公知の部材を適宜設けることができる。

調光材料として使用する場合には、一対の電極基板はいずれも透明である。調光材料では、観察者の反対側から入射した光を、調光材料を介して反対側から観察する。
調光材料は、屋外に曝されて使用されることがあるため、バリア膜、紫外線吸収層、反射防止層、ハードコート層、汚れ防止層、紫外線吸収層などを設けることが好ましい。

本発明の液晶素子を用いた液晶デイスプレイは、いかなる方式であってもよいが、例えば、日本学術振興会第１４２委員会編、液晶デバイスハンドブック、日刊工業新聞社、１９８９年、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）として（３）フォーカルコニック配向及び（４）ホメオトロピック配向、（５）Super Twisted Nematic（ＳＴＮ）との組合せ、（６）強誘電性液晶（ＦＬＣ）との組合せ、また、内田龍男監修、反射型カラーＬＣＤ総合技術、シーエムシー社、１９９９年、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。
さらに、本発明の液晶素子は特開平１０−６７９９０号、同１０−２３９７０２号、同１０−１３３２２３号、同１０−３３９８８１号、同１１−５２４１１号、同１１−６４８８０号、特開２０００−２２１５３８号などに記載されている積層型ＧＨモード、特開平１１−２４０９０号などに記載されているマイクロカプセルを利用したＧＨモードに用いることができる。さらに、特開平６−２３５９３１号、同６−２３５９４０号、同６−２６５８５９号、同７−５６１７４号、同９−１４６１２４号、同９−１９７３８８号、同１０−２０３４６号、同１０−３１２０７号、同１０−３１２１６号、同１０−３１２３１号、同１０−３１２３２号、同１０−３１２３３号、同１０−３１２３４号、同１０−８２９８６号、同１０−９０６７４号、同１０−１１１５１３号、同１０−１１１５２３号、同１０−１２３５０９号、同１０−１２３５１０号、同１０−２０６８５１号、同１０−２５３９９３号、同１０−２６８３００号、同１１−１４９２５２号、特開２０００−２８７４などに記載されている反射型液晶デイスプレイに用いることができる。また、特開平５−６１０２５号、同５−２６５０５３号、同６−３６９１号、同６−２３０６１号、同５−２０３９４０号、同６−２４２４２３号、同６−２８９３７６号、同８−２７８４９０号、同９−８１３１７４号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。

次に本発明をより詳細に説明するため、以下に実施例を示すが、本発明はそれらに限定されるものではない。

［実施例１］
＜化合物例（１）の合成＞
以下のスキームに従って、化合物例（１）を合成した。

（化合物１ａの合成）
氷冷下、１Ｍ ＬＡＨのＴＨＦ溶液（１００ｍｌ）に、ｔｒａｎｓ−４−ペンチルシクロヘキサンカルボン酸（１５．９ｇ）のＴＨＦ溶液（５０ｍｌ）を滴下し、滴下終了後、徐々に加熱し、還流下で９時間攪拌した。反応終了後、放冷した後、反応溶液を氷−１N−塩酸水に、攪拌しながらゆっくりと滴下した。これに酢酸エチルを加え、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥した、減圧にて濃縮した。これを減圧蒸留することで、化合物１ａ（１２．４ｇ）を得た。

（化合物１ｂの合成）
化合物１ａ（１２．０ｇ）を、脱水アセトニトリル（２３０ｍｌ）に溶かし、三臭化リン（１３．５ｍｌ）を加え、６０℃で２．５時間攪拌した。放冷後、氷に注ぎ、酢酸エチルを加えて抽出を行った。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧にて濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマト精製（展開溶媒：ノルマルヘキサン）することにより、化合物１ｂ（１２．９ｇ）を得た。

（化合物１ｃの合成）
化合物１ｂ（８．０ｇ）、４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニルホウ酸エステル（８．０ｇ）、炭酸カリウム（８．９ｇ）を脱水Ｎ−メチルピロリドンに加え、１２０℃に加熱した。１時間攪拌した後、放冷し、１N−塩酸水、酢酸エチルを加えた。有機層を１N−塩酸水で２度洗浄した後、硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧にて濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマト精製（展開溶媒：ノルマルヘキサン／酢酸エチル＝９／１）することにより、化合物１ｃ（６．９ｇ）を得た。

（化合物１ｄの合成）
酢酸（２００ｍｌ）に、１，５−ジヒドロキシアントラキノン（５．０ｇ）、ヨウ素（１６．９ｇ）、及びヨウ素酸（５．９ｇ）を加えて、１１０℃に加熱し、２時間撹拌した。反応液に水を加え、析出した結晶を濾取した後、メタノール、ノルマルヘキサンで洗浄することにより、化合物１ｄ（６．３ｇ）を得た。

（化合物１ｅの合成）
化合物１ｄ（２．０ｇ）及び化合物１ｃ（２．０ｇ）のトルエン（１００ｍｌ）／Ｈ_２Ｏ（５０ｍｌ）溶液に、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０．０９ｇ）と炭酸カリウム（３．４ｇ）を加え、加熱還流下で、１８時間撹拌した。放冷後、１Ｎ塩酸水／クロロホルムを加え、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧にて濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマト精製（展開溶媒：クロロホルム／ノルマルヘキサン＝７／３）することにより、化合物１ｅ（０．８ｇ）を得た。

（例示化合物（１）の合成）
化合物１ｅ（１００ｍｇ）及び４−（４−ｎ−プロピルシクロヘキシルメチレンオキシ）フェニルホウ酸（５６ｍｇ）のトルエン（５ｍｌ）／Ｈ_２Ｏ（２．５ｍｌ）溶液に、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（３．５ｍｇ）と炭酸カリウム（１２７ｍｇ）を加え、加熱還流下で、１８時間撹拌した。反応液に１Ｎ塩酸水／クロロホルムを加え、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧にて濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマト精製（展開溶媒：クロロホルム／ノルマルヘキサン＝６／４）することにより、例示化合物（１）（３４ｍｇ）を得た。化合物の同定は、^１Ｈ−ＮＭＲにより行った。

^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）
δ：０．９０（６Ｈ，ｔ），０．９４−１．４１（２２Ｈ，ｍ），１．６０−２．０４（１０Ｈ，ｍ），２．３６（６Ｈ，ｓ），３．６２（２Ｈ，ｄ），３．８３（２Ｈ，ｄ），７．０１（２Ｈ，ｄ），７．３３（２Ｈ，ｓ），７．６４（２Ｈ，ｄ），７．７２（１Ｈ，ｄ），７．７５（１Ｈ，ｄ），７．９１（１Ｈ，ｄ），７．９４（１Ｈ，ｄ），１３．５１（１Ｈ，ｓ），１３．５２（１Ｈ，ｓ）

＜化合物例（３）の合成＞
化合物例（１）と同様の合成法で、化合物例（３）を合成した。

（例示化合物（３））
^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）
δ：０．８７−１．６３（２３Ｈ，ｍ），１．７８−２．０１（６Ｈ，ｍ），１．３７（６Ｈ，ｓ），２．５０−２．６１（１Ｈ，ｍ），７．３４（２Ｈ，ｓ），７．３４（２Ｈ，ｄ），７．６２（２Ｈ，ｄ），７．７５（１Ｈ，ｄ），７．７７（１Ｈ，ｄ），７．９２（１Ｈ，ｄ），７．９５（１Ｈ，ｄ），１３．４９（１Ｈ，ｓ），１３．５０（１Ｈ，ｓ）

＜化合物例（１７）の合成＞
以下のスキームに従って、化合物例（１７）を合成した。

（化合物１７ａの合成）
酢酸（４０ｍｌ）に、１−ヒドロキシ−４−ニトロアントラキノン（１．０ｇ）、ヨウ素（２．８ｇ）、ヨウ素酸（１．３ｇ）を加えて１１０℃に加熱し、３時間撹拌した。さらに、ヨウ素（１．４ｇ）、ヨウ素酸（０．７ｇ）を追加し、１１０℃で３時間撹拌した。反応液に水を加え、析出した結晶を濾取した後、メタノール、ノルマルヘキサンで洗浄することによって、化合物１７ａ（１．４ｇ）を得た。

（化合物１７ｂの合成）
化合物１７ａ（５００ｍｇ）、トシルクロリド（３６０ｍｇ）、炭酸カリウム（５３０ｍｇ）を脱水Ｎ−メチルピロリドン（２０ｍｌ）に加え、８０℃に加熱した。２時間攪拌した後、さらにトシルクロリド（１２０ｍｇ）加え、１時間攪拌した。放冷後、１N−塩酸水、酢酸エチルを加え、有機層を１N−塩酸水で２度洗浄した後、硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧にて濃縮した。残渣を少量のクロロホルムに溶かし、メタノールを加えて再結晶させた。析出してきた結晶を吸引濾過することにより、化合物１７ｂ（４３０ｍｇ）を得た。

（化合物１７ｃの合成）
化合物１７ｂ（１００ｍｇ）を脱水Ｎ−メチルピロリドン（５ｍｌ）に溶かし、室温中で、７Ｎ−ＮＨ_３メタノール溶液（１ｍｌ）を加えた。徐々に加熱し、６０℃で１時間攪拌した。放冷後、１N−塩酸水、酢酸エチルを加え、有機層を１N−塩酸水で２度洗浄した後、硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧にて濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマト精製（展開溶媒：クロロホルム）することにより、化合物１７ｃ（２０ｍｇ）を得た。

（化合物１７ｄの合成）
化合物１７ｃ（２００ｍｇ）及び前記化合物１ｃ（２５０ｍｇ）のトルエン（２０ｍｌ）／Ｈ_２Ｏ（１０ｍｌ）溶液に、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（１２ｍｇ）と炭酸カリウム（４２３ｍｇ）を加え、加熱還流下で、１８時間撹拌した。放冷後、１N塩酸水／クロロホルムを加え、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧にて濃縮した。残渣を少量のクロロホルムに溶かし、メタノールを加えて再結晶させ、析出した結晶を、吸引濾過することにより、化合物１７ｄ（９０ｍｇ）を得た。

（例示化合物（１７）の合成）
化合物１７ｄ（１００ｍｇ）、及びペンチルシクロヘキシルビフェニルチオール（８０ｍｇ）、炭酸カリウム（７０ｍｇ）を脱水Ｎ−メチルピロリドン（７ｍｌ）に加え、１００℃に加熱し、１時間撹拌した。放冷後、１N塩酸水／クロロホルムを加え、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧にて濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマト精製（展開溶媒：クロロホルム／ノルマルヘキサン＝７／３）することにより、例示化合物（１７）（５０ｍｇ）を得た。化合物の同定は、^１Ｈ−ＮＭＲにより行った。

^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）
δ：０．８７−２．００（，ｍ），２．２２（６Ｈ，ｓ），２．４８−２．５９（１Ｈ，ｍ），３．５６（２Ｈ，ｄ），６．８７（２Ｈ，ｓ），６．９６（１Ｈ，ｓ），７．３０（２Ｈ，ｄ），７．５２（２Ｈ，ｄ），７．５９−７．６７（４Ｈ，ｍ），７．７６−７．８１（２Ｈ，ｍ），８．３２−８．４１（２Ｈ，ｍ）

＜化合物例（１９）の合成＞
以下のスキームに従って、化合物例（１９）を合成した。

（化合物１９ａの合成）
前記化合物１７ａ（２．０ｇ）及び前記化合物１ｃ（２．５ｇ）のトルエン（１００ｍｌ）／Ｈ_２Ｏ（５０ｍｌ）溶液に、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（１１７ｍｇ）と炭酸カリウム（４．２ｇ）を加え、加熱還流下で、１８時間撹拌した。放冷後、１Ｎ塩酸水／クロロホルムを加え、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧にて濃縮した。残渣を少量のクロロホルムに溶かし、メタノールを加えて再結晶させ、析出した結晶を、吸引濾過することにより化合物１９ａ（１．５ｇ）を得た。

（例示化合物（１９）の合成）
化合物１９ａ（２００ｍｇ）、及びペンチルシクロヘキシルビフェニルチオール（１６０ｍｇ）、炭酸カリウム（１５０ｍｇ）を脱水Ｎ−メチルピロリドン（１０ｍｌ）に加え、８０℃に加熱し、１時間撹拌した。放冷後、１N塩酸水／クロロホルムを加え、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧にて濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマト精製（展開溶媒：クロロホルム／ノルマルヘキサン＝７／３）することにより、例示化合物（１９）（１００ｍｇ）を得た。化合物の同定は、^１Ｈ−ＮＭＲにより行った。

^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）
δ：０．８７−１．５９（３２Ｈ，ｍ），１．６６−２．００（９Ｈ，ｍ），２．２０（６Ｈ，ｓ），２．４８−２．６０（１Ｈ，ｍ），７．０７（２Ｈ，ｓ），７．１９（１Ｈ，ｓ），７．３３（２Ｈ，ｄ），７．５３（２Ｈ，ｄ），７．７８−７．９１（２Ｈ，ｍ），８．３７（１Ｈ，ｄｄ），８．４３（１Ｈ，ｄｄ），１４．０８（１Ｈ，ｓ）

＜溶解度測定＞
本発明にかかる化合物１、３、１７、１９、Mol.Cryst.Liq.Cryst.Vol.91，1983年、第327〜340頁記載の比較用の色素Ａ−１、特開昭５８−５７４８８記載の比較用色素Ａ−２を個別にZLI-2806（Ｅ．Ｍｅｒｃｋ社製）液晶に飽和溶解させ、長期経時後、上澄み部分を液晶セル（ポリイミド配向膜＋ラビング処理＋パラレル配列付き、ガラス板０．７ｍｍ、セルギャップ８μｍ、エポキシ樹脂シール付き、E.H.C.社製）に注入し、評価セルを作製した。これとは別に、色素を完全に溶ける低濃度で溶かした、参照用セルをそれぞれ作製した。

それぞれのセルに対し、ラビング方向と平行な偏光及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‖及びＡ⊥）を（株）島津製作所製の紫外可視分光光度計（ＵＶ２４００ＰＣ）を用いて測定し、極大吸収波長におけるＡ‖及びＡ⊥から、下式１に従い、溶解度を求めた。測定結果を表１に示す。

式１： 溶解度（質量％）＝（参照用液晶組成物の重量濃度）・（評価用セルの（Ａ‖＋Ａ⊥））/（参照用セルの（Ａ‖＋Ａ⊥））

＜オーダーパラメーター測定＞
本発明にかかる化合物１、３、１７、１９、前記比較用色素Ａ−１、Ａ−２を、個別に商品名ＺＬＩ−２８０６（Ｅ．Ｍｅｒｃｋ社製）に溶解させ、液晶組成物を調製した。色素の含有量は、それぞれ、０．５質量％、０．５質量％、１．０質量％、１．０質量％、０．１質量％、及び０．５質量％とした。
得られた液晶組成物を、液晶セル（ポリイミド配向膜＋ラビング処理＋パラレル配列付き、ガラス板０．７ｍｍ、セルギャップ２５μｍ、エポキシ樹脂シール付き、Ｅ．Ｈ．Ｃ．社製）に注入し、評価セルを作製した。

このセルに、ラビング方向と平行な偏光及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‖及びＡ⊥）を（株）島津製作所製の紫外可視分光光度計（ＵＶ２４００ＰＣ）にて測定した。極大吸収波長におけるＡ‖及びＡ⊥から、オーダーパラメーターＳを下式２に従い求めた。測定結果を表１に示す。

式２： Ｓ ＝ （ Ａ‖−Ａ⊥）／（ Ａ‖＋２・Ａ⊥）

参考とした、下記文献記載のオーダーパラメーターを表２に示す。

表１、表２から明らかなように、本発明にかかる化合物１、３、１７、１９によって溶解度が飛躍的に向上し、且つ、液晶性置換基を１つ有する比較用化合物Ａ−２、Ａ−３、Ａ−４や、溶解性を改良した液晶性置換基を有さない比較用化合物Ａ−５よりも、はるかに高いオーダーパラメーターを示すことが分かった。

［実施例２］
＜液晶素子の作製＞
（液晶組成物の作製）
二色性色素（３）３．３ｍｇ、ホスト液晶として、商品名ＺLI-2806（E.Merck社製）１００ｍｇ、カイラル剤として、R-1011（E.Merck社製）（０．３６ｍｇ）の混合物を、１５０℃のホットプレート上で１時間加熱した。該液晶組成物を室温にまで、冷却させ、１晩放置させた。

（液晶素子の作製）
上記の液晶組成物を、ニッポ電機製の液晶セル（ＩＴＯ透明電極付き、日産化学製ポリイミド配向膜ＳＥ−１２１１（垂直配向）、ガラス板１．１ｍｍ、セルギャップ８μｍ、エポキシ樹脂シール付き）に注入し、液晶素子を作製した。

（電界駆動）
得られた液晶素子は、電圧無印加時に無色透明状態であった。信号発生器（テクトロニクス株式会社製）を用いて、電圧（２０Ｖ、１００Ｈｚ）を印加した場合には、液晶層は着色状態となった。
また、二色性色素の極大吸収波長における着色状態と無色透明状態におけるＵＶ／ｖｉｓ吸収スペクトル測定（島津製ＵＶ２４００）を行い、着色状態と無色透明状態の透過率を測定したところ、着色状態と透明状態における透過率の比（Ｔ（透明）／Ｔ（着色時））は６であり、本発明の液晶素子は高いコントラスト比を示し、調光材料や電子ペーパーに好適に用いられることが確認された。

（粘性の確認）
比較用の色素Ａ−１、Ａ−２、及び本発明にかかる化合物３、１７、１９を、ZLI-2806（E.Merck社製）液晶に加え、１５０℃のホットプレート上で加熱して、それぞれ液晶組成物中で８質量％となるように溶解させた。但し、Ａ−１、Ａ−２は完溶しなかった。
１日放置した後、サンプル瓶を傾けたところ、化合物３、１７、１９を含有する液晶組成物は、いずれも良好な流動性を示した。これに対して、Ａ−１、Ａ−２を含有する液晶組成物は全く流動性を示さなかった。

上記のことから、本発明にかかる化合物３、１７、１９は、ホスト液晶に対する相溶性が高く、色素添加による液晶組成物の増粘効果が小さいことが確認された。

Claims (10)

1. 下記一般式（１）で表される化合物と、液晶と、を含むことを特徴とする液晶組成物。
   

   

   
   〔一般式（１）中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７のうち少なくとも一つが液晶性置換基であり、液晶性置換基以外のＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７は、各々独立に、水素原子または置換基を表す。Ｘ及びＹは、各々独立に、アルキル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、又はアルキルチオ基を表す。Ｚは、炭素数３以上のアルキル基、アシル基、又はアリール基を表す。Ａは、酸素原子、硫黄原子、又は窒素原子を表す。ｎは０又は１を表す。〕
2. 前記一般式（１）で表される化合物が、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に記載の液晶組成物。
   

   

   
   〔一般式（２）中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７のうち少なくとも一つが液晶性置換基であり、液晶性置換基以外のＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７は、各々独立に、水素原子または置換基を表す。Ｘ及びＹは、各々独立に、アルキル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、又はアルキルチオ基を表す。Ｚは、炭素数３以上のアルキル基、アシル基、又はアリール基を表す。〕
3. 前記一般式（２）で表される化合物において、Ｘ及びＹが、各々独立にアルキル基又は塩素原子であることを特徴とする請求項２に記載の液晶組成物。
4. 前記一般式（２）で表される化合物において、Ｚが、炭素数３以上のアルキル基であることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の液晶組成物。
5. 少なくとも一方が透明電極である一対の電極と、
   前記一対の電極の間に、請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶組成物を含有する液晶層と、
   を有する液晶素子。
6. 請求項５に記載の液晶素子を有する反射型表示材料。
7. 請求項５に記載の液晶素子を有する調光材料。
8. 下記一般式（１）で表される化合物。
   

   

   
   〔一般式（１）中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７のうち少なくとも一つが液晶性置換基であり、液晶性置換基以外のＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７は、各々独立に、水素原子または置換基を表す。Ｘ及びＹは、各々独立に、アルキル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、又はアルキルチオ基を表す。Ｚは、炭素数３以上のアルキル基、アシル基、又はアリール基を表す。Ａは、酸素原子、硫黄原子、又は窒素原子を表す。ｎは０又は１を表す。〕
9. 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８に記載の化合物。
   

   

   
   〔一般式（３）中、Ｒ^８及びＲ^９は、各々独立にアルキル基を表す。Ｒ^１０は、炭素数３以上のアルキル基を表す。Ｊは、液晶性置換基を表す。〕
10. 下記一般式（４）で表される化合物であることを特徴とする請求項８に記載の化合物。
    

    

    
    〔一般式（４）中、Ｒ^８及びＲ^９は、各々独立にアルキル基を表す。Ｒ^１０は、炭素数３以上のアルキル基を表す。Ｊは、液晶性置換基を表す。Ｇは、ヒドロキシ基又はアミノ基を表す。〕