JP4315609B2 - 液晶組成物、それを用いた液晶素子およびアゾ化合物 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は新規な液晶素子、特にゲストホスト方式の液晶素子に関し、さらに、ゲストホスト方式の液晶素子に利用可能な液晶組成物および新規なアゾ化合物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶素子として多くの方式が提案されている（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）。例えば、ゲストホスト方式の液晶素子では、液晶中に２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、２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は、明るい表示が可能である点で、反射型液晶素子として期待されている。ここで、ゲストホスト方式については、例えば、「Handbook of Liquid Crystals」（B. Bahadur著、D. Demus, J. Goodby, G. W. Gray, H. W. Spiess, V. Vill編、Vol. 2A、 Wiley-VCH社、1998年）の第３．４章、第２５７〜３０２頁に詳細な記載がある。また、液晶素子に利用される２色性色素に関しては、「Dichroic Dyes for Liquid Crystal Display」（A. V. Ivashchenko著、CRC社、1994年）に詳細な記載がある。
【０００３】
ところで、液晶素子に用いられる２色性色素には、適切な吸収特性、高いオーダーパラメータ、ホスト液晶に対する高い溶解性および耐久性等の性能が要求される。ここで、オーダーパラメータＳは、熱的に揺らぎを受ける分子の分子長軸が、ダイレクターに対して時間平均でずれ角θ傾いているとしたときに、Ｓ＝（３ｃｏｓ2θ−１）／２ で定義される。Ｓ＝０．０の場合、分子は全く秩序がない状態であることを示し、Ｓ＝１．０の場合、分子は分子長軸がダイレクターの方向に一致して配列している状態であることを示す。従来の２色性色素は、充分に高いオーダーパラメータを与えるものではなく、その結果、ゲストホスト方式の液晶表示素子における表示コントラストの低下を招いていた。従って、より高いオーダーパラメータを与える２色性色素の開発が望まれている。
【０００４】
一方、複数の発色団を有する色素の開発が種々行われている。例えば、ＥＰ第９８，５２２号、ＥＰ第８０，１５３号公報には、２つのアゾ発色団を共有結合にて連結した色素化合物が開示されている。しかし、開示されている色素化合物は、いずれもエステル結合、アミド結合あるいはエーテル結合により複数の発色団が連結された化合物であり、２つのアゾ発色団を特定の配向に固定化することを意図するものではなく、従って、色素のオーダーパラメータの向上には至っていない。一方、Bull. Chem. Soc. Jpn., T.Katohら, 第70巻, 第2287頁, 1997年には、ナフタレン１，８位に結合した２の発色団を有する色素が開示されているが、液晶組成物への適用およびオーダーパラメータについての言及はない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記諸問題に鑑みなされたものであって、高い２色比を示し、表示素子に利用した場合に、表示のコントラストを向上し得る液晶組成物および液晶素子を提供することを課題とする。また、本発明は、２色性色素として有用な新規なアゾ化合物、特に、高いオーダーパラメータを与える新規なアゾ化合物を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の液晶組成物は、複数の発色団を有し、前記複数の発色団のうち少なくとも２つの発色団が、該発色団の共役平面が互いに並列に配向可能に連結された化合物を含有することを特徴とする。前記２つの発色団はアゾ色素の発色団であることが好ましい。
【０００７】
また、前記課題を解決するため、本発明の液晶組成物は、下記一般式（１ａ）および（１ａ）’のいずれかで表される化合物を含有することを特徴とする。
【０００８】
【化１７】
【０００９】
式中、Ｄa1およびＤa2は各々独立して発色団を含む置換基を表し、Ｒa1〜Ｒa6は各々独立して水素原子または置換基を表し、Ｒa1〜Ｒa6のうち隣接する炭素原子に結合している２つが互いに結合して、環を形成していてもよい。
【００１０】
【化１８】
【００１１】
式中、Ｄa1’およびＤa2’は各々独立して発色団を含む置換基を表し、Ｒa1’〜Ｒa6 ’は各々独立して水素原子または置換基を表し、Ｒa1’〜Ｒa6 ’のうち隣接する炭素原子に結合している２つが互いに結合して、環を形成していてもよい。ＸおよびＹはそれぞれ独立して酸素原子、硫黄原子、＞ＮＲ1、置換もしくは無置換の炭素原子を表し、Ｒ1はアルキル基または水素原子を表す。
【００１２】
また、前記課題を解決するため、本発明の液晶組成物は、樹状高分子（デンドリマー）様の構造を有するデンドリマー残基によって３個以上の発色団が連結されてなる化合物を含有することを特徴とする。前記化合物は、下記一般式（１ｂ）で表される化合物であるのが好ましい。
【００１３】
【化１９】
【００１４】
式中、Ｘbは樹状高分子（デンドリマー）様の構造を有するデンドリマー残基を表し、Ｄbは発色団を表し、Ｌbは連結基を表し、ｎb1は０または１を表す。ｎbは３〜２５６のいずれかの整数を表し、分子内に３個以上存在するＤb、Ｌbおよびｎb1は互いに同一であっても異なっていてもよい。
【００１５】
また、前記課題を解決するため、本発明の液晶組成物は、発色団と直接または連結基を介して結合している原子を３個以上含む環状の基によって３個以上の発色団が連結されてなる化合物を含有することを特徴とする。前記化合物は、下記一般式（１ｃ）で表される化合物であるのが好ましい。
【００１６】
【化２０】
【００１７】
式中、Ｘcはｎc1個の−（Ｌc）nc−Ｄcと結合可能な環状の基を表し、Ｄcは発色団を表し、Ｌcは連結基を表し、ｎcは０または１を表す。ｎc1は３〜２５６の整数を表し、分子内に３個以上存在するＤc、Ｌcおよびｎcは互いに同一であっても異なっていてもよい。）
【００１８】
前記課題を解決するため、本発明の液晶素子は、本発明の液晶組成物を含有する層を備えたことを特徴とする。
【００１９】
前記課題を解決するため、本発明のアゾ化合物は、下記一般式（３ａ）で表されることを特徴とする。
【００２０】
【化２１】
【００２１】
式中、Ｒa1〜Ｒa16は、各々独立して水素原子または置換基を表し、Ｒa1〜Ｒa16のうち隣接する炭素結合に結合している２つが互いに結合して、環を形成していてもよい。Ｌa1’およびＬa2’は各々独立して置換または無置換のアルキニレン基を表す。但し、Ｒa7〜Ｒa11から選ばれる少なくとも１つ、およびＲa12〜Ｒa16から選ばれる少なくとも１つは、各々独立して下記式で表される置換基を表す。
【００２２】
【化２２】
【００２３】
式中、Ｒa17〜Ｒa21は各々独立して水素原子または置換基を表し、Ｒa17〜Ｒa 21のうち隣接する炭素原子に結合している２つが互いに結合して環を形成していてもよい。
【００２４】
また、前記課題を解決するため、本発明のアゾ化合物は下記一般式（２ｃ）’’で表されることを特徴とする。
【００２５】
【化２３】
【００２６】
式中、ｎc2は３〜８のいずれかの整数を表し、括弧内の単位がｎc2個繰り返されて環を形成する。Ｒc1、Ｒc3およびＲc4は各々独立して置換基を表し、Ｌc1は連結基を表し、ｎcは０または１を表す。Ａｒc1およびＡｒc2はそれぞれ独立して置換もしくは無置換の、アリール基またはヘテロアリール基を表す。分子内に３個以上存在するＬc1、ｎc、Ｒc1、Ｒc3、Ｒc4、Ａｒc1およびＡｒc2は互いに同一であっても異なっていてもよい。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。なお、本明細書において「〜」はその前後に記載される数値をそれぞれ最小値および最大値として含む範囲を示す。
【００２８】
本発明の液晶組成物は、液晶と、複数の発色団を有し、前記複数の発色団のうち少なくとも２つの発色団が、該発色団の共役平面が互いに並列に配向可能に連結された化合物とを含有することを特徴とする。前記化合物は、２色性色素としての機能を有する（以下、「２色性色素」という）。この様な構造を有する化合物は、高いオーダーパラメータを与え、液晶組成物の２色比の向上に寄与する。
【００２９】
ここで、「２つの発色団の共役平面が互いに並列」とは、一方の発色団の共役平面の法線ベクトルに沿って前記化合物をニューマン投影させた場合、互いの共役平面のなす角度をαとした場合、αが０°〜３０°である配置をいう。「配向可能に連結された」とは、その共役平面が互いに並列となる配置で発色団が完全に固定されている構造の化合物のみならず、液晶とともに配向した際に、発色団の共役平面が互いに並列となって配向可能に発色団が連結された化合物も含むことを意味する。
【００３０】
前記２色性色素の一例として、図１に示す化合物を挙げることができる。図１中、ＡおよびＢは各々発色団の共役平面を表し、Ｌは連結基を表す。但し、図１は化合物をあくまでも模式的に示したものであり、化合物の構造を厳密に示すものではなく、これをもって本発明を限定すると解釈されるものではない。
【００３１】
発色団の互いの共役平面ＡおよびＢがなす角度αは、０°〜３０°であるのが好ましく、０°〜２０°であるのが好ましく、０°〜１５°であるのがより好ましい。角度αは、化合物をＸ線結晶構造解析することにより、直接的に測定することができる。また、角度αは見積もることもでき、その方法としては、化合物の最適化構造を分子軌道計算（例えば、ＭＯＰＡＣ、ＰＭ３法等）により求め、互いの発色団の共役平面がなす角度を測定する方法が挙げられる。この方法によれば、複数の発色団を有する化合物において、前記発色団が並列となっているかどうかを判別することができる。
【００３２】
Ｌは、発色団の共役平面が互いに並列に配向可能に発色団を連結し得る構造ならば、いかなるものであってもよいが、好ましくは、図１に示す様に、２の共役平面ＡおよびＢと連結基Ｌとが、コの字を形成する様に、２つの発色団を連結する連結基であるのが好ましい。即ち、連結基中の連結に関与する共有結合が、互いに並列となっているのが好ましい。そのような形態の連結基としては、例えば、ナフタレン環１，８位、アントラセン環１，８位、アントラセン環１，９位、アントラキノン環１，８位、キサンテン環１，８位等の環構造のペリ位で双方の発色団を連結する形態、シクロファン２，２’位で双方の発色団を連結する形態等が挙げられる。好ましくは、ナフタレン環１，８位、アントラセン環１，８位であり、特に好ましくはナフタレン環１，８位である。またその他、Ｌとしては、樹状高分子（デンドリマー）様の構造を有するデンドリマー残基、およびカリックスアレーン、ケンプ酸等に含まれる環状の基等が好ましく挙げられる。
【００３３】
前記２色性色素は複数の発色団を有する。前記発色団はいかなるものであってもよいが、例えば、アゾ色素、アントラキノン色素、ペリレン色素、メロシアニン色素、アゾメチン色素、フタロペリレン色素、インジゴ色素、アズレン色素、ジオキサジン色素、ポリチオフェン色素等の発色団が挙げられ、具体的には、「Dichroic Dyes for Liquid Crystal Display」（A. V. Ivashchenko著、CRC社、1994年）に記載のものが挙げられる。
【００３４】
好ましくはアゾ色素、アントラキノン色素、ペリレン色素の発色団であり、特に好ましくはアゾ色素、アントラキノン色素の発色団である。また、共役平面が互いに並列に連結された発色団については、同一種の色素の発色団であるのが好ましく、双方がアゾ色素の発色団であるのがより好ましい。
【００３５】
前記発色団がアゾ色素の発色団である場合、その種類については特に制限されず、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等いずれの発色団であってもよい。好ましくはモノアゾ色素、ビスアゾ色素、トリスアゾ色素の発色団である。環構造を含むアゾ色素の発色団が好ましく、例えば、芳香族基（ベンゼン環、ナフタレン環等）および／または複素環（キノリン環、ピリジン環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリミジン環等）を有するアゾ色素の発色団が好ましい。
【００３６】
前記発色団がアントラキノン色素の発色団である場合、酸素原子、硫黄原子および窒素原子の少なくとも１種を含む置換基を有するアントラキノン色素の発色団が好ましく、例えば、アルコキシ、アリーロキシ、アルキルチオ、アリールチオ、アルキルアミノ、アリールアミノ基を置換基として有するアントラキノン色素の発色団が好ましい。前記置換基のアントラキノン環上への置換数については特に制限はないが、ジ置換、トリ置換、テトラキス置換が好ましく、ジ置換、トリ置換が特に好ましい。該置換基のアントラキノン環上への置換位置についても特に制限はないが、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、１，４，５，８位テトラ置換、１，２，５，６位テトラ置換構造である。
【００３７】
本発明の液晶組成物には、前記２色性色素として、下記一般式（１ａ）および（１ａ）’のいずれかで表される化合物を用いることができる。下記一般式（１ａ）および（１ａ）’でそれぞれ表される化合物は、高いオーダーパラメータを示し、２色性色素として有用である。
【００３８】
【化２４】
【００３９】
前記一般式（１ａ）および（１ａ）’において、Ｒa1〜Ｒa6およびＲa1’〜Ｒa6’は各々独立して水素原子または置換基を表す。前記置換基としては、以下の置換基群Ｗaが挙げられる。
置換基群Ｗa：
炭素数１〜４０、好ましくは炭素数１〜１２、更に好ましくは炭素数１〜８のアゾ基（例えば、フェニルアゾ基、１−ナフチルアゾ基、２−ナフチルアゾ基、４−ブチルフェニルアゾ基、４−プロピルフェニルアゾ基、４−ブトキシー２−メチルフェニルアゾ基、４−トリフルオロメチルフェニルアゾ基、２−チアゾリルアゾ基、４−キノリルアゾ基）；炭素数１〜４０、好ましくは炭素数１〜１２、更に好ましくは炭素数１〜８のアゾキシ基（例えばフェニルアゾキシ基、１−ナフチルアゾキシ基、２−ナフチルアゾキシ基、４−ブチルフェニルアゾキシ基、４−プロピルフェニルアゾキシ基、４−ブトキシー２−メチルフェニルアゾキシ基、４−トリフルオロメチルフェニルアゾキシ基、２−チアゾリルアゾキシ基、４−キノリルアゾキシ基）；炭素数６〜４０、好ましくは炭素数６〜３０、更に好ましくは炭素数６〜２０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、９，１０−ジオキソアントラセニル−１−チオ基、４−フェニルチオ−９，１０−ジオキソアントラセニル−１−チオ基）；ハロゲン原子（例えば、塩素、臭素、沃素、フッ素）；メルカプト基；シアノ基；カルボキシル基；リン酸基；スルホ基；ヒドロキシ基；炭素数１〜１０、好ましくは炭素数２〜８、更に好ましくは炭素数２〜５のカルバモイル基（例えばメチルカルバモイル基、エチルカルバモイル基、モルホリノカロボニル基）；
【００４０】
炭素数０〜１０、好ましくは炭素数２〜８、更に好ましくは炭素数２〜５のスルファモイル基（例えば、メチルスルファモイル基、エチルスルファモイル基、ピペリジノスルホニル基）；ニトロ基；炭素数１〜４０、好ましくは炭素数１〜１２、更に好ましくは炭素数１〜８のアルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、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）；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜８のアルコキシ基（例えばメトキシ基、エトキシ基、２−メトキシエトキシ基、２−フェニルエトキシ基）；炭素数６〜２０、好ましくは炭素数６〜１２、更に好ましくは炭素数６〜１０のアリールオキシ基（例えばフェノキシ基、ｐ−メチルフェノキシ基、ｐ−クロロフェノキシ基、ナフトキシ基）；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数２〜１２、更に好ましくは炭素数２〜８のアシル基（例えば、アセチル基、ベンゾイル基、トリクロロアセチル基）；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数２〜１２、更に好ましくは炭素数２〜８のアシルオキシ基（例えばアセチルオキシ基、ベンゾイルオキシ基）；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数２〜１２、更に好ましくは炭素数２〜８のアシルアミノ基（例えば、アセチルアミノ基）；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜８のスルホニル基（例えば、メタンスルホニル基、エタンスルホニル基、ベンゼンスルホニル基）；
【００４１】
炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜８のスルフィニル基（例えば、メタンスルフィニル基、エタンスルフィニル基、ベンゼンスルフィニル基）；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜８のスルホニルアミノ基（例えば、メタンスルホニルアミノ基、エタンスルホニルアミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基）；アミノ基；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１２、更に好ましくは炭素数１〜８の置換アミノ基（例えば、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ベンジルアミノ基、アニリノ基、ジフェニルアミノ基）；炭素数０〜１５、好ましくは炭素数３〜１０、更に好ましくは炭素数３〜６のアンモニウム基（例えば、トリメチルアンモニウム基、トリエチルアンモニウム基）；炭素数０〜１５、好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜６のヒドラジノ基（例えば、トリメチルヒドラジノ基）、炭素数１〜１５、好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜６のウレイド基（例えばウレイド基、Ｎ，Ｎ−ジメチルウレイド基）；炭素数１〜１５、好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜６のイミド基（例えば、スクシンイミド基）；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１２、更に好ましくは炭素数１〜８のアルキルチオ基（例えばメチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基）；炭素数２〜から２０、好ましくは炭素数２〜１２、更に好ましくは炭素数２〜８のアルコキシカルボニル基（例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、２−ベンジルオキシカルボニル基）；炭素数６〜２０、好ましくは炭素数６〜１２、更に好ましくは炭素数６〜１０のアリーロキシカルボニル基（例えば、フェノキシカルボニル基）；
【００４２】
炭素数１〜１８、好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜５のアルキル基（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、更に好ましくは炭素数１〜５の置換アルキル基（例えば、ヒドロキシメチル基、トリフルオロメチル基、ベンジル基、カルボキシエチル基、エトキシカルボニルメチル基、アセチルアミノメチル基）；炭素数２〜１８、好ましくは炭素数３〜１０、更に好ましくは炭素数３〜５の置換または無置換のアルケニル基（例えば、ビニル基、フェニルエテニル基）；炭素数２〜１８、好ましくは炭素数３〜１０、更に好ましくは炭素数３〜５の置換または無置換のアルキニル基（例えば、エチニル基、フェニルエテニル基）；炭素数２〜１８、好ましくは炭素数３〜１０、更に好ましくは炭素数３〜５の置換または無置換の環状脂肪族炭化水素基（例えば、１−シクロヘキセニル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基）；炭素数６〜４０、好ましくは炭素数６〜２５、更に好ましくは炭素数６〜１５の置換また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、ペリレニル基）；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数２〜１０、更に好ましくは炭素数４〜６の置換または無置換のヘテロ環基（例えば、ピリジル基、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）；が挙げられる。これらの置換基は、さらにこれらの置換基の１種以上によって置換されていてもよい。
【００４３】
また、Ｒa1〜Ｒa6およびＲa1’〜Ｒa6’のうち隣接する炭素原子に結合している２つは、互いに結合して環を形成していてもよい。形成される環としては、ベンゼン環およびナフタレン環等が挙げられる。
【００４４】
Ｒa1〜Ｒa6およびＲa1’〜Ｒa6’はそれぞれ、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基またはアルコキシ基であるのが好ましく、水素原子、フッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基、フェニル基またはトリフルオロメトキシ基であるのが特に好ましい。
【００４５】
前記一般式（１ａ）および（１ａ）’において、Ｄa1、Ｄa2、Ｄa1’およびＤa2’は各々独立して発色団を含む置換基を表す。Ｄa1、Ｄa2、Ｄa1’およびＤa2’がそれぞれ表す置換基が含む発色団の種類については特に制限はなく、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、ジオキサジン色素およびポリチオフェン色素等から選ばれる、いずれの色素の発色団を含んでいてもよい。各色素の具体例については、「Dichroic Dyes for Liquid Crystal Display」（A. V. Ivashchenko著、CRC社、1994年）に記載のものが挙げられる。Ｄa1、Ｄa2、Ｄa1’およびＤa2’としては、アゾ色素、アントラキノン色素、ペリレン色素の発色団を含む置換基であるのが好ましく、アゾ色素またはアントラキノン色素の発色団を含む置換基であるのが好ましく、アゾ色素の発色団を含む置換基であるのが特に好ましい。
【００４６】
前記一般式（１ａ）’中、ＸおよびＹはそれぞれ独立して酸素原子、硫黄原子、＞ＮＲ1または置換もしくは無置換の炭素原子を表す。ＸおよびＹによってそれぞれ表される置換もしくは無置換の炭素原子としては、＞ＣＲ2Ｒ3および＞Ｃ＝Ｏが挙げられる。ここで、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は各々独立してアルキル基（メチル基、エチル基等）または水素原子を表す。Ｘが酸素原子で、Ｙが置換もしくは無置換の炭素原子であるのが好ましい。
【００４７】
前記一般式（１ａ）で表される化合物の中でも、下記一般式（２ａ）で表される化合物が好ましい。
【００４８】
【化２５】
【００４９】
前記一般式（２ａ）において、Ｒa1〜Ｒa6については、前記一般式（１ａ）中の各々と同義であり、具体例についても同様である。前記一般式（２ａ）において、Ｒa7〜Ｒa16はそれぞれ独立して水素原子または置換基を表す。Ｒa7〜Ｒa16がそれぞれ表す置換基の具体例については、前記置換基群Ｗaとして例示したものと同様であり、好ましい例も同様である。但し、Ｒa7〜Ｒa11から選ばれる少なくとも１つ、およびＲa12〜Ｒa16から選ばれる少なくとも１つは、それぞれ独立してアゾ基を含む置換基を表す。アゾ基を含む置換基としては、炭素数１〜４０、好ましくは炭素数１〜１２、更に好ましくは炭素数１〜８のアゾ基（例えば、フェニルアゾ基、１−ナフチルアゾ基、２−ナフチルアゾ基、４−ブチルフェニルアゾ基、４−プロピルフェニルアゾ基、４−ブトキシー２−メチルフェニルアゾ基、４−トリフルオロメチルフェニルアゾ基、２−チアゾリルアゾ基、４−キノリルアゾ基）が挙げられる。中でも、Ｒa9およびＲa14がそれぞれアゾ基を含む置換基であるのが好ましい。
【００５０】
Ｒa7〜Ｒa11から選ばれる少なくとも１つ、およびＲa12〜Ｒa16から選ばれる少なくとも１つは、各々独立して下記式で表される置換基を表すのが好ましい。特に、Ｒa9およびＲa14が下記式で表される置換基であるのが好ましい。Ｒa7〜Ｒa11から選ばれる少なくとも１つ、およびＲa12〜Ｒa16から選ばれる少なくとも１つが表す下記一般式（Ｄ）で表される置換基は、同一であっても異なっていてもよい。中でも同一であるのが好ましい。
【００５１】
【化２６】
【００５２】
前記一般式（Ｄ）中、Ａｒ1は置換もしくは無置換の、アリール基またはヘテロアリール基を表す。前記アリール基には、単環構造のものおよび縮環構造のものの双方が含まれる。炭素数２〜２０のアリール基が好ましく、具体的には、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環を含むアリール基が好ましい。前記ヘテロアリール基には、単環構造のものおよび縮環構造のものの双方が含まれる。前記へテロアリール基としては、炭素数２〜２０のヘテロアリール基が好ましく、ピリジン環、キノリン環、イソキノリン環、ピリミジン環、ピラジン環、チオフェン環、フラン環、オキサゾール環、チアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、トリアゾール環を含む基、またはこれらのヘテロ芳香環を２種以上あるいはこれらヘテロ芳香環の１種以上と前述のアリール基の芳香環とが縮合して形成される縮環を含む基が挙げられる。
【００５３】
Ａｒ1は置換されていてもよく、該置換基としては前述の置換基群Ｗaが挙げられる。該置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基が好ましく、フッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基、フェニル基、トリフルオロメトキシ基がより好ましい。また、Ａｒ1は−Ｎ＝Ｎ−Ａｒ’基、−Ｎ＝Ｎ−Ａｒ’’−Ｎ＝Ｎ−Ａｒ’基などで置換されてポリアゾ色素の構造をとることも好ましい。ここで、Ａｒ’およびＡｒ’’については、Ａｒ1と同義であり、具体例、置換基の例ともＡｒと同様である。
【００５４】
前記一般式（Ｄ）中、Ａｒ1は置換もしくは無置換のアリール基であるのが好ましく、即ち、前記一般式（Ｄ）は下記式で表される基であるのが好ましい。
【００５５】
【化２７】
【００５６】
式中、Ｒa17〜Ｒa21は各々独立して水素原子または置換基を表す。Ｒa17〜Ｒa21がそれぞれ表す置換基の具体例については、前記置換基群Ｗaとして例示したものと同様であり、好ましい例も同様である。前述した様に、−Ｎ＝Ｎ−Ａｒ’基、−Ｎ＝Ｎ−Ａｒ’’−Ｎ＝Ｎ−Ａｒ’基などで置換されていてもよい。Ｒa17〜Ｒa21のうち隣接する炭素原子に結合している２つが互いに結合して環を形成していてもよく、形成される環としては、ベンゼン環およびナフタレン環が挙げられる。
【００５７】
前記一般式（２ａ）において、Ｌa1およびＬa2はそれぞれ連結基を表す。ｎa1およびｎa2はそれぞれ０または１を表し、ｎa1＝０およびｎa2＝０のとき、アゾ基で置換されたベンゼン環は単結合によりナフタレン環に結合する。Ｌa1およびＬa2がそれぞれ表す連結基は、炭素原子、窒素原子、硫黄原子および酸素原子から選ばれる少なくとも１種の原子、または少なくとも１種の原子を含む原子団からなる。前記連結基は、発色団の共役平面を互いに並列に配向した配置に配向可能に連結するのが好ましい。その様な観点からは、直線的で、且つ剛直な基であるのが好ましいが、ある程度の自由度を有していてもよい。剛直な連結基としては、炭素数６〜３０のアリーレン基（例えば、ｐ−フェニレン基、ｏ−フェニレン基、ｍ−フェニレン基、１，４−ナフチレン基、１，３−ナフチレン基、４，４’−ビフェニレン基、４，４’−２，２’−ジメチルビフェニレン基、４，４’−２，２’−ジメトキシビフェニレン基、４，４’−２，２’−ジクロロビフェニレン基）、炭素数２〜２０のアルケニレン基（例えば、エテニレン基）、炭素数２〜２０のアルキニレン基（例えば、エチニレン基、ブタンジイニレン基、フェニルエチニレン基、２−ピリジルエチニレン基、１，４−ビスエチニレンフェニル基等）、複素環２価基（例えば、２，６−ピリジニレン基）等が挙げられる。ある程度の自由度を有する連結基としては、炭素数１〜２０のアルキレン基（例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、１，４−シクロヘキシレン基）、アミド基、エステル基、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、エーテル基、カルボニル基、−ＮＲ−（ここで、Ｒは水素原子、アルキル基またはアリール基を表す）、およびこれらを２以上組み合わせて構成される炭素数１〜６０の連結基が挙げられる。
【００５８】
なお、Ｌa1およびＬa2はさらに置換基により置換されていてもよく、該置換基としては、前記置換基群Ｗaとして例示した置換基が挙げられる。
【００５９】
前記一般式（２ａ）で表される化合物は、ｎa1およびｎa2が０である、またはｎa1およびｎa2が１であり且つＬa1およびＬa2がアリーレン基もしくはアルキニレン基であるのが好ましく、ｎa1およびｎa2が０である、またはｎa1およびｎa2が１であり且つＬa1およびＬa2がアルキニレン基であるのがより好ましく、ｎa1およびｎa2が１であり且つＬa1およびＬa2がアルキニレン基であるのが特に好ましく、下記一般式（３ａ）で表される化合物が最も好ましい。
【００６０】
【化２８】
【００６１】
前記一般式（３ａ）において、Ｒa1〜Ｒa16は、各々独立して水素原子または置換基を表し、Ｒa1〜Ｒa16のうち隣接する炭素結合に結合している２つが互いに結合して、環を形成していてもよい。但し、Ｒa7〜Ｒa11から選ばれる少なくとも１つ、およびＲa12〜Ｒa16から選ばれる少なくとも１つは、各々独立して下記式で表される置換基を表す。
【００６２】
【化２９】
【００６３】
式中、Ｒa17〜Ｒa21は各々独立して水素原子または置換基を表し、Ｒa17〜Ｒa21のうち隣接する炭素原子に結合している２つが互いに結合して環を形成していてもよい。
【００６４】
一般式（３ａ）中、Ｒa1〜Ｒa21については、前記一般式（１ａ）および（２ａ）中の各々と同義であり、好ましい例も同様である。
前記一般式（３ａ）中、Ｌa1’およびＬa2’は各々独立してアルキニレン基を表す。前記アルキニレン基には、置換または無置換のアルキニレン基が含まれる。前記置換基としては、前述の置換基群Ｗaとして例示した置換基が挙げられ、具体的にはフェニレン基、ピリジル基、ナフチレン基、１，４−シクロヘキシル基等が挙げられる。Ｌa1’およびＬa2’は、炭素数２〜２０の置換または無置換のアルキニレン基であるのが好ましく、具体的には、エチニレン基、ブタンジイニレン基、フェニルエチニレン基、２−ピリジルエチニレン基、１，４−ビスエチニレンフェニル基等が挙げられる。
【００６５】
以下に、前記一般式（１ａ）で表される化合物の具体例を示すが、本発明は以下の具体例によってなんら制限されるものではない。
【００６６】
【化３０】
【００６７】
【化３１】
【００６８】
【化３２】
【００６９】
【化３３】
【００７０】
【化３４】
【００７１】
【化３５】
【００７２】
【化３６】
【００７３】
前記一般式（１ａ）〜（３ａ）で表される化合物は、種々の文献に記載の方法に準じて、合成することができる。例えば、アゾ色素ならびにアントラキノン色素の合成については、「Dichroic Dyes for Liquid Crystal Display」（A. V. Ivashchenko著、CRC社、、1994年）および「総説合成染料」（堀口博著、三共出版、１９６８年）を参考にして種々合成することができる。これらの色素を連結基で連結する方法としては、例えば、連結基として、ナフタレン１、８位を利用する場合は、J. Org. Chem. Vol.37, H. O. Houseら, 1003, 1972年に記載の方法に準じて行うことができる。特に、ナフタレン１，８位へ、芳香族基あるいは複素環基を導入する場合は、一般的な有機金属錯体を用いるカップリング反応が適している。
【００７４】
本発明の液晶組成物には、前記２色性色素として、樹状高分子（デンドリマー）様の構造を有するデンドリマー残基によって３個以上の発色団が連結されてなる化合物を用いることができる。前記デンドリマー残基を有する化合物は、高いオーダーパラメータを示し、２色性色素として有用である。樹状高分子は高度に分岐した枝状の側鎖を持つ高分子であり、例えば、高分子学会編、「高分子」（１９９８年、８０３−８２９頁）、「デンドリマーの科学と機能」(岡田鉦彦著、(株)アイピーシー、２０００年発行)等に詳しく解説されている。前記化合物は、前記デンドリマー残基の末端部分に発色団が結合していることが好ましい。デンドリマー残基の全ての樹状側鎖末端に、発色団が結合しているのがより好ましいが、合成上の理由、物性面での理由あるいはその他の理由により、必ずしも全ての側鎖末端に発色団が結合していなくとも、本発明に有用である。前記デンドリマー残基の樹状側鎖末端の１０％以上に発色団が結合しているのが好ましく、５０％以上に発色団が結合しているのがより好ましい。
【００７５】
前記デンドリマー残基を有する化合物は、３個以上の発色団を有する。前記発色団はいかなるものであってもよいが、例えば、アゾ色素、アントラキノン色素、ペリレン色素、メロシアニン色素、アゾメチン色素、フタロペリレン色素、インジゴ色素、アズレン色素、ジオキサジン色素、ポリチオフェン色素等の発色団が挙げられ、具体的には、「Dichroic Dyes for Liquid Crystal Display」（A. V. Ivashchenko著、CRC社、1994年）に記載のものが挙げられる。
好ましくはアゾ色素、アントラキノン色素、ペリレン色素の発色団であり、特に好ましくはアゾ色素、アントラキノン色素の発色団である。
【００７６】
前記発色団がアゾ色素の発色団である場合、その種類については特に制限されず、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等いずれの発色団であってもよい。好ましくはモノアゾ色素、ビスアゾ色素、トリスアゾ色素の発色団である。環構造を含むアゾ色素の発色団が好ましく、例えば、芳香族基（ベンゼン環、ナフタレン環等）および／または複素環（キノリン環、ピリジン環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリミジン環等）を有するアゾ色素の発色団が好ましい。
【００７７】
前記発色団がアントラキノン色素の発色団である場合、酸素原子、硫黄原子および窒素原子の少なくとも１種を含む置換基を有するアントラキノン色素の発色団が好ましく、例えば、アルコキシ、アリーロキシ、アルキルチオ、アリールチオ、アルキルアミノ、アリールアミノ基を置換基として有するアントラキノン色素の発色団が好ましい。前記置換基のアントラキノン環上への置換数については特に制限はないが、ジ置換、トリ置換、テトラキス置換が好ましく、ジ置換、トリ置換が特に好ましい。該置換基のアントラキノン環上への置換位置についても特に制限はないが、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、１，４，５，８位テトラ置換、１，２，５，６位テトラ置換構造である。
【００７８】
前記デンドリマー残基を有する化合物は、下記一般式（１ｂ）で表すことができる。
【００７９】
【化３７】
【００８０】
前記一般式（１ｂ）において、Ｘbは樹状高分子（デンドリマー）様の構造を有するデンドリマー残基を表し、ｎbは３〜２５６のいずれかの整数を表し、Ｄbは発色団を表し、Ｌbは連結基を表し、ｎb1は０または１を表す。ｎbは３〜１００が好ましく、３〜５０が好ましい。なお、分子内に３個以上存在するＤb、Ｌbおよびｎb1は互いに同一であっても異なっていてもよい。
【００８１】
Ｘbで表されるデンドリマー残基は、３〜２５６個の発色団と直接またはＬbを介して結合可能な樹状側鎖末端を有するデンドリマー残基である。Ｘbは、下記のいずれかの基を含む部分構造によって、側鎖が分岐したデンドリマー残基であるのが好ましい。
【００８２】
【化３８】
【００８３】
前記一般式（１ｂ）において、Ｌbは連結基を表す。ｎb1は０または１を表し、ｎb1＝０のとき、発色団Ｄbは、単結合によりデンドリマー残基に結合する。Ｌbが表す連結基は、炭素原子、窒素原子、硫黄原子および酸素原子から選ばれる少なくとも１種の原子、または少なくとも１種の原子を含む原子団からなる。具体的には、炭素数１〜２０のアルキレン基（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、１，４−シクロヘキシレン基）、炭素数６〜３０のアリーレン基（例えば、ｐ−フェニレン基、o-フェニレン基、ｍ−フェニレン基、１，４−ナフチレン基、１，３−ナフチレン基、４，４’−ビフェニレン基、４，４’−２，２’−ジメチルビフェニレン基、４，４’−２，２’−ジメトキシビフェニレン基、４，４’−２，２’−ジクロロビフェニレン基）、炭素数２〜２０のアルケニレン基（例えば、エテニレン基）、炭素数２〜２０のアルキニレン基（例えば、エチニレン基）、アミド基、エステル基、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、エーテル基、カルボニル基、−ＮＲ−（ここで、Ｒは水素原子またはアルキル基、アリール基）、複素環２価基（たとえば、２，６−ピリジニレン基）を１つまたはそれ以上組み合わせて構成される炭素数１以上６０以下の連結基が挙げられる。
【００８４】
なお、Ｌbはさらに置換基により置換されていてもよく、該置換基としては、後述する置換基群Ｗbとして例示した置換基が挙げられる。
【００８５】
前記一般式（１ｂ）において、ｎb1は０である、またはｎb1が１であり且つＬb1はアルキレン基、アリーレン基、−ＮＲ−、エーテル基（−Ｏ−）およびカルボニル基（−Ｃ（＝Ｏ）−）の少なくとも１種を含む連結基であるのが好ましい。より好ましくは、ｎb1は０である、またはｎb1が１であり且つＬb1がアルキレン基、あるいはアルキレン基と、−ＮＲ−、エーテル基（−Ｏ−）および／もしくはカルボニル基（−Ｃ（＝Ｏ）−）とを含む連結基であるのがより好ましい。
【００８６】
前記一般式（１ｂ）において、発色団Ｄbについては、前述の通りであり、特に好ましくはアゾ色素の発色団である。アゾ色素の発色団を含む化合物としては、下記一般式（２ｂ）で表される化合物が挙げられる。
【００８７】
【化３９】
【００８８】
前記一般式（２ｂ）において、Ｘbは樹状高分子（デンドリマー）様の繰り返し構造を有するデンドリマー残基を表し、Ａｒb1およびＡｒb2は各々独立して置換されてもよいアリール基またはヘテロアリール基を表し、Ｌbは連結基を表し、ｎb1は０または１を表す。ｎb’は３〜１２８のいずれかの整数を表し、分子中に３個以上存在するＡｒb1、Ａｒb2、Ｌbおよびｎb1は各々同一であっても異なっていてもよい。Ｘb、Ｌb、ｎb1については、前記一般式（１ｂ）中の各基と同義であり、好ましい範囲も同様である。ｎb’は３〜１００であるのが好ましく、３〜５０であるのがより好ましい。
【００８９】
前記一般式（２ｂ）において、Ａｒb1およびＡｒb2がそれぞれ表すアリール基には、単環構造のものおよび縮環構造のものの双方が含まれる。前記アリール基としては、炭素数２〜２０のアリール基が好ましく、具体的には、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環を含むアリール基が好ましい。Ａｒb1およびＡｒb2がそれぞれ表すヘテロアリール基には、単環構造のものおよび縮環構造のものの双方が含まれる。前記へテロアリール基としては、炭素数２〜２０のヘテロアリール基が好ましく、ピリジン環、キノリン環、イソキノリン環、ピリミジン環、ピラジン環、チオフェン環、フラン環、オキサゾール環、チアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、トリアゾール環を含む基、またはこれらのヘテロ芳香環を２種以上あるいはこれらヘテロ芳香環の１種以上と前述のアリール基の芳香環とが縮合して形成される縮環を含む基が挙げられる。
【００９０】
Ａｒb1およびＡｒb2は置換されていてもよく、該置換基としては以下の置換基群Ｗbが挙げられる。
置換基群Ｗb：
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、モルホリノカロボニル基）；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１〜４０、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（例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基）；炭素数２〜１８、好ましくは炭素数３〜１０、更に好ましくは炭素数３〜５の置換または無置換のアルケニル基（例えば、ビニル基、フェニルエテニル基）；炭素数２〜１８、好ましくは炭素数３〜１０、更に好ましくは炭素数３〜５の置換または無置換のアルキニル基（例えば、エチニル基、フェニルエテニル基）；炭素数２〜１８、好ましくは炭素数３〜１０、更に好ましくは炭素数３〜５の置換または無置換の環状脂肪族炭化水素基（例えば、１−シクロヘキセニル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、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）；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）；
【００９１】
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１〜１０、さらに好ましくは炭素数１〜８のスルホニルアミノ基（例えばメタンスルホニルアミノ基、エタンスルホニルアミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基）；アミノ基；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１２、さらに好ましくは炭素数１〜８の置換アミノ基（例えばメチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ベンジルアミノ基、アニリノ基、ジフェニルアミノ基）；炭素数０〜１５、好ましくは炭素数３〜１０、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６〜２０、好ましくは炭素数６〜１２、さらに好ましくは炭素数６〜１０のアリールチオ基（例えばフェニルチオ基、ｐ−メチルフェニルチオ基、ｐ−クロロフェニルチオ基、２−ピリジルチオ基、ナフチルチオ基）；
【００９２】
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）；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の置換また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）；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の置換または無置換のヘテロ環基（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）；炭素数１〜４０、好ましくは炭素数１〜１２、更に好ましくは炭素数１〜８のアゾ基（例えば、フェニルアゾ基、１−ナフチルアゾ基、２−ナフチルアゾ基、４−ブチルフェニルアゾ基、４−プロピルフェニルアゾ基、４−ブトキシー２−メチルフェニルアゾ基、４−トリフルオロメチルフェニルアゾ基、２−チアゾリルアゾ基、４−キノリルアゾ基）；が挙げられる。これらの置換基は、さらにこれらの置換基の１種以上によって置換されていてもよい。
【００９３】
置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基が好ましく、フッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基、フェニル基、トリフルオロメトキシ基がより好ましい。また、Ａｒb1およびＡｒb2はそれぞれ、−Ｎ＝Ｎ−Ａｒb3基、−Ｎ＝Ｎ−Ａｒb4−Ｎ＝Ｎ−Ａｒb5基などで置換されてポリアゾ色素の構造をとることも好ましい。ここで、Ａｒb3、Ａｒb4およびＡｒb5は、Ａｒb1およびＡｒb2とそれぞれ同義であり、具体例、置換基の例ともＡｒb1およびＡｒb2と同様である。
【００９４】
以下に、前記一般式（１ｂ）で表される化合物の具体例を示すが、本発明は以下の具体例によってなんら制限されるものではない。
【００９５】
【化４０】
【００９６】
【化４１】
【００９７】
【化４２】
【００９８】
前記一般式（１ｂ）および（２ｂ）で表される化合物は、種々の文献に記載の方法に準じて、合成することができる。例えば、アゾ色素ならびにアントラキノン色素の合成については、「Dichroic Dyes for Liquid Crystal Display」（A. V. Ivashchenko著、CRC社、、1994年）、「総説合成染料」（堀口博著、三共出版、１９６８年）およびこれらに引用されている文献を参考にして種々合成することができる。前記デンドリマー残基の合成およびデンドリマー残基への発色団の導入については、「高分子」（高分子学会編、１９９８年、８０３−８２９頁）、「デンドリマーの科学と機能」（岡田鉦彦著、（株）アイピーシー、２０００年発行）およびこれらに引用されている文献等を参考にして行うことができる。
【００９９】
本発明の液晶組成物には、前記２色性色素として、発色団と直接または連結基を介して結合している原子を３個以上含む環状の基によって３個以上の発色団が連結されてなる化合物（以下、「環状の基を有する化合物」という場合がある）を用いることができる。該化合物は、高いオーダーパラメータを示し、２色性色素として有用である。前記環状の基の例には、カリックスアレーン、シクロアルカン、シクロアルケン、シクロアルキン、シクロファン、環状エーテル、環状チオエーテル、ラクトン、ラクタムおよびラクチドの環構造を有する環状の基が含まれる。なお、本明細書において「シクロファン」および「カリックスアレーン」には、ベンゼン環が炭素鎖によって連結されてなる環状化合物以外に、ベンゼン環、縮合芳香環、ヘテロ芳香環および縮合ヘテロ芳香環のいずれか１種が、または２種以上が炭素鎖によって連結されてなる環状化合物が含まれる。これらの環状化合物については、日本化学会編「化学総説No.31 超分子をめざす化学」(学会出版センター、1997年発行)に詳しく解説されている。また、カリックスアレーンについては、David C. Gutsche著「Calixarenes」(Royal Society of Chemistry、1989年発行)に詳しく解説されている。
【０１００】
前記環状化合物の具体例としては、カリックスアレーン、クラウンエーテル、シクロデキストリン、ケンプ酸(Kemp’s Acid)、シクロファン、カリックスレゾルカレン等が挙げられ、これらの化合物の環を構成している原子に直接または連結基を介して、３個以上の発色団を結合させることによって、前記環状の基を有する化合物を合成することができる。中でも、カリックスアレーン、ケンプ酸、シクロファン、カリックスレゾルカレンを用いるのが好ましく、特に、カリックスアレーン、ケンプ酸を用いるのが好ましい。環構造は、発色団に直接または連結基を介して結合している原子と、発色団に結合していない原子とからなる繰り返し単位から構成されているのが好ましい。前記環構造が、この様な繰り返し単位から構成されている場合、全ての繰り返し単位に発色団が結合していることが好ましいが、必ずしも全ての環構成原子に発色団が結合していなくとも、本発明に有用である。繰り返し単位の１０％以上に直接または連結基を介して発色団が結合していることが好ましく、繰り返し単位の５０％以上に直接または連結基を介して発色団が結合していることがより好ましい。
【０１０１】
前記発色団を含む置換基は、環状の基に対してエクアトリアル（擬似エクアトリアル）およびアキシアル（擬似アキシアルを含む）のいずれの角度で結合していてもよいが、中でも、アキシアルの角度で結合しているのが好ましく、前記発色団を含む置換基の全てが、アキシアルの角度で結合しているのがより好ましい。
【０１０２】
前記環状の基を有する化合物は、３個以上の発色団を有する。前記発色団はいかなるものであってもよいが、例えば、アゾ色素、アントラキノン色素、ペリレン色素、メロシアニン色素、アゾメチン色素、フタロペリレン色素、インジゴ色素、アズレン色素、ジオキサジン色素、ポリチオフェン色素等の発色団が挙げられ、具体的には、「Dichroic Dyes for Liquid Crystal Display」（A. V. Ivashchenko著、CRC社、1994年）に記載のものが挙げられる。
好ましくはアゾ色素、アントラキノン色素、ペリレン色素の発色団であり、特に好ましくはアゾ色素、アントラキノン色素の発色団である。
【０１０３】
前記発色団がアゾ色素の発色団である場合、その種類については特に制限されず、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等いずれの発色団であってもよい。好ましくはモノアゾ色素、ビスアゾ色素、トリスアゾ色素の発色団である。環構造を含むアゾ色素の発色団が好ましく、例えば、芳香族基（ベンゼン環、ナフタレン環等）および／または複素環（キノリン環、ピリジン環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリミジン環等）を有するアゾ色素の発色団が好ましい。
【０１０４】
前記発色団がアントラキノン色素の発色団である場合、酸素原子、硫黄原子および窒素原子の少なくとも１種を含む置換基を有するアントラキノン色素の発色団が好ましく、例えば、アルコキシ、アリーロキシ、アルキルチオ、アリールチオ、アルキルアミノ、アリールアミノ基を置換基として有するアントラキノン色素の発色団が好ましい。前記置換基のアントラキノン環上への置換数については特に制限はないが、ジ置換、トリ置換、テトラキス置換が好ましく、ジ置換、トリ置換が特に好ましい。該置換基のアントラキノン環上への置換位置についても特に制限はないが、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、１，４，５，８位テトラ置換、１，２，５，６位テトラ置換構造である。
【０１０５】
前記環状の基を有する化合物は、下記一般式（１ｃ）で表すことができる。
【０１０６】
【化４３】
【０１０７】
前記一般式（１ｃ）において、Ｘcはｎc1個の−（Ｌc）nc−Ｄcと結合可能な環状の基を表し、Ｄcは発色団を表し、Ｌcは連結基を表し、ｎcは０または１を表す。ｎc1は３〜２５６の整数を表し、分子内に３個以上存在するＤc、Ｌcおよびｎcは互いに同一であっても異なっていてもよい。
【０１０８】
Ｘcで表される環状の基については、前述の通りであり、カリックスアレーン、シクロアルカン、シクロアルケン、シクロアルキン、シクロファン、環状エーテル、環状チオエーテル、ラクトン、ラクタムおよびラクチドのいずれかの環構造を有する基が好ましく、カリックスアレーン、シクロアルカンまたはシクロファンの環構造を有する基がより好ましい。Ｄcで表される発色団については、前述の通りであり、特に、アゾ色素またはアントラキノン色素の発色団であるのが好ましい。
【０１０９】
前記一般式（１ｃ）において、Ｌcは連結基を表す。ｎcは０または１を表し、ｎc＝０のとき、発色団Ｄcは、単結合により環状の基に結合する。Ｌcが表す連結基は、炭素原子、窒素原子、硫黄原子および酸素原子から選ばれる少なくとも１種の原子、または少なくとも１種の原子を含む原子団からなる。具体的には、炭素数１〜２０のアルキレン基（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、１，４−シクロヘキシレン基）、炭素数６〜３０のアリーレン基（例えば、ｐ−フェニレン基、ｏ−フェニレン基、ｍ−フェニレン基、１，４−ナフチレン基、１，３−ナフチレン基、４，４’−ビフェニレン基、４，４’−２，２’−ジメチルビフェニレン基、４，４’−２，２’−ジメトキシビフェニレン基、４，４’−２，２’−ジクロロビフェニレン基）、炭素数２〜２０のアルケニレン基（例えば、エテニレン基）、炭素数２〜２０のアルキニレン基（例えば、エチニレン基）、アミド基、エステル基、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、エーテル基、カルボニル基、−ＮＲ−（ここで、Ｒは水素原子またはアルキル基、アリール基）、複素環２価基（たとえば、２，６−ピリジニレン基）を１つまたはそれ以上組み合わせて構成される炭素数１以上６０以下の連結基が挙げられる。
なお、Ｌcはさらに置換基により置換されていてもよく、該置換基としては、前述した置換基群Ｗbとして例示した置換基が挙げられる。
【０１１０】
ｎcは０である、またはｎcが１であり且つＬcがアルキレン基、アリーレン基、置換もしくは無置換のアミノ基（−ＮＲ−：Ｒは水素原子またはアルキル基を表す）、エーテル基（−Ｏ−）およびカルボニル基（−Ｃ（＝Ｏ）−）の少なくとも１種を含む連結基であるのが好ましい。より好ましくは、ｎcは０である、またはｎcが１であり且つＬcがアルキレン基、あるいはアルキレン基と−ＮＲ−、エーテル基（−Ｏ−）および／もしくはカルボニル基（−Ｃ（＝Ｏ）−）とを含む連結基であるのがより好ましい。
【０１１１】
前記一般式（１ｃ）で表される化合物としては、下記一般式（２ｃ）で表される化合物が好ましい。
【０１１２】
【化４４】
【０１１３】
前記一般式（２ｃ）において、ｎc2は３〜８のいずれかの整数を表し、括弧内の単位はｎc2個繰り返されて環を形成する。ｎc2は３〜６であるのが好ましい。Ｒc1〜Ｒc4は各々独立して水素原子または置換基を表すが、Ｒc1〜Ｒc4のうち少なくとも１つは発色団Ｄcを含む置換基である。分子内に３個以上存在するＲc1〜Ｒc4およびＤcは互いに同一であっても異なっていてもよい。
【０１１４】
Ｒc1〜Ｒc4がそれぞれ表す置換基としては、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、モルホリノカロボニル基）；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１〜４０、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（例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチ基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基）；炭素数１〜１８、好ましくは炭素数１〜１０、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）；炭素数２〜１８、好ましくは炭素数３〜１０、更に好ましくは炭素数３〜５の置換または無置換のアルケニル基（例えば、ビニル基、フェニルエテニル基）；炭素数２〜１８、好ましくは炭素数３〜１０、更に好ましくは炭素数３〜５の置換または無置換のアルキニル基（例えば、エチニル基、フェニルエテニル基）；炭素数２〜１８、好ましくは炭素数３〜１０、更に好ましくは炭素数３〜５の置換または無置換の環状脂肪族炭化水素基（例えば、１−シクロヘキセニル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、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）：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）；
【０１１５】
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１〜１０、さらに好ましくは炭素数１〜８のスルホニルアミノ基（例えばメタンスルホニルアミノ基、エタンスルホニルアミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基）；アミノ基；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１２、さらに好ましくは炭素数１〜８の置換アミノ基（例えばメチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ベンジルアミノ基、アニリノ基、ジフェニルアミノ基）；炭素数０〜１５、好ましくは炭素数３〜１０、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６〜２０、好ましくは炭素数６〜１２、さらに好ましくは炭素数６〜１０のアリールチオ基（例えばフェニルチオ基、ｐ−メチルフェニルチオ基、ｐ−クロロフェニルチオ基、２−ピリジルチオ基、ナフチルチオ基）；炭素数２〜２０、好ましくは炭素数２〜１２、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の置換また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）；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の置換または無置換のヘテロ環基（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）；炭素数１〜４０、好ましくは炭素数１〜１２、更に好ましくは炭素数１〜８のアゾ基（例えば、フェニルアゾ基、１−ナフチルアゾ基、２−ナフチルアゾ基、４−ブチルフェニルアゾ基、４−プロピルフェニルアゾ基、４−ブトキシー２−メチルフェニルアゾ基、４−トリフルオロメチルフェニルアゾ基、２−チアゾリルアゾ基、４−キノリルアゾ基）；が挙げられる。これらの置換基は、さらにこれらの置換基の１種以上によって置換されていてもよい。また、ベンゼン環やナフタレン環が縮合した構造もとることができる。
【０１１６】
Ｒc1〜Ｒc4は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基であるのが好ましく、水素原子、フッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基、フェニル基、トリフルオロメトキシ基であるのがより好ましい。
【０１１７】
但し、Ｒc1〜Ｒc4のうち少なくとも１つは、発色団Ｄcを含む置換基である。Ｒc1およびＲc2の少なくとも一方が発色団Ｄcを含む置換基であり、且つＲc3およびＲc4がそれぞれ水素原子または発色団Ｄcを含む置換基以外の置換基であるのが好ましく、Ｒc1およびＲc2のどちらか一方が発色団Ｄcを含む置換基で他方が発色団Ｄcを含む置換基以外の置換基であり、且つＲc3およびＲc4の双方が水素原子であるのが好ましい。発色団Ｄcを含む置換基としては、アゾ色素、アントラキノン色素の発色団を含む置換基が好ましい。発色団Ｄcとしては、下記一般式（Ｄ）で表されるアゾ基を含む発色団が好ましく、下記一般式（Ｄ）’で表されるアゾ基を含む発色団がより好ましい。
【０１１８】
【化４５】
【０１１９】
【化４６】
【０１２０】
前記一般式（Ｄ）および（Ｄ）’中、Ａｒ1およびＡｒ2は各々独立して置換されていてもよいアリール基またはヘテロアリール基を表す。前記アリール基には、単環構造のものおよび縮環構造のものの双方が含まれる。炭素数２〜２０のアリール基が好ましく、具体的には、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環を含むアリール基が好ましい。前記ヘテロアリール基には、単環構造のものおよび縮環構造のものの双方が含まれる。前記へテロアリール基としては、炭素数２〜２０のヘテロアリール基が好ましく、ピリジン環、キノリン環、イソキノリン環、ピリミジン環、ピラジン環、チオフェン環、フラン環、オキサゾール環、チアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、トリアゾール環を含む基、またはこれらのヘテロ芳香環を２種以上あるいはこれらヘテロ芳香環の１種以上と前述のアリール基の芳香環とが縮合して形成される縮環を含む基が挙げられる。
【０１２１】
Ａｒ1およびＡｒ2はそれぞれ置換されていてもよく、該置換基としては前述の置換基群Ｗbが挙げられる。該置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基が好ましく、フッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基、フェニル基、トリフルオロメトキシ基がより好ましい。また、Ａｒ1およびＡｒ2はそれぞれ−Ｎ＝Ｎ−Ａｒ’基、−Ｎ＝Ｎ−Ａｒ’’−Ｎ＝Ｎ−Ａｒ’基などで置換されてポリアゾ色素の構造をとることも好ましい。ここで、Ａｒ’およびＡｒ’’はＡｒ1およびＡｒ2と同義であり、具体例、置換基の例もＡｒ1およびＡｒ2と同様である。
【０１２２】
Ｒc1〜Ｒc4は発色団そのものでもよく、また発色団と連結基とからなる置換基であってもよい。該置換基としては、前記一般式（１ｃ）中のＬcで表される連結基が挙げられ、その具体例および好ましい範囲についても同様である。
【０１２３】
前記一般式（２ｃ）で表される化合物の中でも、下記一般式（２ｃ）’で表される化合物は、ケンプ酸を用いることによって容易に合成できるので好ましい。
【０１２４】
【化４７】
【０１２５】
前記一般式（２ｃ）’において、ｎc2は３〜８のいずれかの整数を表し、括弧内の単位がｎc2個繰り返されて環を形成する。Ｌc1は連結基を表し、ｎcは０または１を表す。Ｒc1、Ｒc3およびＲc4は各々独立して水素原子または置換基を表し、Ｄcは発色団を表す。分子内に３個以上存在するＬc1、Ｒc1、Ｒc3、Ｒc4およびＤcは互いに同一であっても異なっていてもよい。
【０１２６】
前記一般式（２ｃ）’において、ｎc2、Ｒc1、Ｒc3およびＲc4については、前述の一般式（２ｃ）と中の各基とそれぞれ同義であり、具体例および好ましい範囲についても同様である。
【０１２７】
前記一般式（２ｃ）’において、Ｌc1は連結基を表し、ｎcは０または１を表す。ｎc＝０の場合、発色団Ｄcは単結合により直接カルボニル基に結合する。Ｌc1で表される連結基は、炭素原子、窒素原子、硫黄原子および酸素原子から選ばれる少なくとも１種の原子、または少なくとも１種の原子を含む原子団からなる。具体的には、炭素数１〜２０のアルキレン基（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、１，４−シクロヘキシレン基）、炭素数６〜３０のアリーレン基（例えば、ｐ−フェニレン基、ｏ−フェニレン基、ｍ−フェニレン基、１，４−ナフチレン基、１，３−ナフチレン基、４，４’−ビフェニレン基、４，４’−２，２’−ジメチルビフェニレン基、４，４’−２，２’−ジメトキシビフェニレン基、４，４’−２，２’−ジクロロビフェニレン基）、炭素数２〜２０のアルケニレン基（例えば、エテニレン基）、炭素数２〜２０のアルキニレン基（例えば、エチニレン基）、アミド基、エステル基、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、エーテル基、カルボニル基、−ＮＲ−（ここで、Ｒは水素原子またはアルキル基、アリール基）、複素環２価基（たとえば、２，６−ピリジニレン基）を１つまたはそれ以上組み合わせて構成される炭素数１以上６０以下の連結基が挙げられる。
なお、Ｌc1はさらに置換基により置換されていてもよく、該置換基としては、前述した置換基群Ｗbとして例示した置換基、および該置換基から水素原子を除いた置換基が挙げられる。
【０１２８】
ｎc1は０である、即ち、発色団Ｄcが直接カルボニル基に結合するのが好ましい。また、ｎc1が１である場合は、Ｌc1はアルキレン基、アリーレン基、−ＮＲ−およびエーテル基（−Ｏ−）の少なくとも１種を含む連結基であるのが好ましい。より好ましくは、ｎc1は０である、またはｎc1が１であり且つＬc1がアルキレン基、あるいはアルキレン基とエーテル基（−Ｏ−）および／もしくは−ＮＲ−とを含む連結基であるのがより好ましい。
【０１２９】
前記一般式（２ｃ）’において、Ｄcで表される発色団については、前述の定義の通りである。アゾ色素またはアントラキンノン色素の発色団が好ましく、アゾの色素の発色団がより好ましい。特に、発色団Ｄcは、前述の一般式（Ｄ）で表されるアゾ基を含む発色団であるのが好ましく、前述の一般式（Ｄ）’で表されるアゾ基を含む発色団であるのがより好ましい。
【０１３０】
即ち、前記一般式（２ｃ）’で表される化合物の中でも、下記一般式（２ｃ）’’で表される化合物が特に好ましい。
【０１３１】
【化４８】
【０１３２】
前記一般式（２ｃ）’’中、ｎc2は３〜８のいずれかの整数を表し、括弧内の単位がｎc2個繰り返されて環を形成する。Ｒc1、Ｒc3およびＲc4は各々独立して置換基を表し、Ｌc1は連結基を表し、ｎcは０または１を表す。Ａｒc1およびＡｒc2はそれぞれ独立して置換もしくは無置換の、アリール基またはヘテロアリール基を表す。分子内に３個以上存在するＲc1、Ｒc3、Ｒc4、Ｌc1、ｎc、Ａｒc1およびＡｒc2は互いに同一であっても異なっていてもよい。前記一般式（２ｃ）’’において、ｎc、Ｒc1、Ｒc3、Ｒc4、Ｌc1、Ａｒc1およびＡｒc2についてはそれぞれ、前述の一般式（２ｃ）中の各基の定義の通りであり、具体例および好ましい範囲についても同様である。
【０１３３】
また、前記一般式（１ｃ）で表される化合物としては、下記一般式（３ｃ）で表される化合物も好ましい。
【０１３４】
【化４９】
【０１３５】
前記一般式（３ｃ）中、ｎc3は３〜１０のいずれかの整数を表し、括弧内の単位がｎc3個繰り返されて環を形成する。ｎc3は３〜８であるのが好ましく、３〜６であるのがより好ましい。Ｒc5〜Ｒc10は各々独立して水素原子または置換基を表すが、Ｒc5〜Ｒc10のうち少なくとも１つは発色団Ｄcを含む置換基を表す。分子内に３個以上存在するＲc5〜Ｒc10およびＤcは互いに同一であっても異なっていてもよい。
【０１３６】
Ｒc5〜Ｒc10は各々独立して水素原子または置換基を表すが、Ｒc5〜Ｒc10のうち少なくとも１つは発色団Ｄcを含む置換基を表す。中でも、Ｒc5および／またはＲc7が発色団Ｄcを含む置換基であるのが好ましい。Ｒc5〜Ｒc10がそれぞれ表す置換基としては、前記一般式（２ｃ）中のＲc1〜Ｒc4がそれぞれ表す置換基と同義であり、その具体例および好ましい範囲についても同様である。Ｒc1〜Ｒc4がそれぞれ表す発色団を含む置換基としては、前述の一般式（Ｄ）で表されるアゾ基を含む置換基であるのが好ましく、前述の一般式（Ｄ）’で表されるアゾ基を含む置換基であるのがより好ましい。Ｒc5〜Ｒc10は発色団そのものでもよく、また発色団と連結基とからなる置換基であってもよい。該置換基としては、前記一般式（１ｃ）中のＬcで表される連結基が挙げられ、その具体例および好ましい範囲についても同様である。
【０１３７】
前記一般式（３ｃ）で表される化合物の中でも、下記一般式（３ｃ）’で表される化合物は、カリックスアレーンを用いることによって容易に合成できるので好ましい。
【０１３８】
【化５０】
【０１３９】
前記一般式（３ｃ）’中、ｎc3は３〜１０のいずかの整数を表し、括弧内の単位がｎc3個繰り返されて環を形成する。ｎc3は３〜８であるのが好ましく、３〜６であるのがより好ましい。Ｒc5’およびＲc6〜Ｒc9は各々独立して水素原子または置換基を表すが、Ｒc5’およびＲc6〜Ｒc8のうち少なくとも１つは発色団Ｄcを含む置換基を表す。分子内に３個以上存在するＲc5’、Ｒc6〜Ｒc9およびＤcは互いに同一であっても異なっていてもよい。
【０１４０】
前記一般式（３ｃ）’において、Ｒc5’およびＲc6〜Ｒc9がそれぞれ表す置換基としては、前記一般式（３ｃ）中のＲc5〜Ｒc10がそれぞれ表す置換基として例示したものと同様のものが挙げられ、好ましい範囲も同様である。Ｒc5’およびＲc6〜Ｒc8のうち少なくとも１つは発色団Ｄcを含む置換基を表すが、Ｒc5’またはＲc7が発色団Ｄcを含む置換基を表すのが好ましい。前記発色団Ｄcとしては、アゾ色素またはアントラキノン色素の発色団が好ましく、アゾ色素の発色団がより好ましい。特に、発色団Ｄcは、前述の一般式（Ｄ）または一般式（Ｄ）’で表されるアゾ基を含む置換基であるのが好ましい。Ｒc5’およびＲc6〜Ｒc8は発色団Ｄcそのもの（好ましくは、一般式（Ｄ）または一般式（Ｄ）’で表される基そのもの）でもあってもよいし、発色団Ｄc（好ましくは、一般式（Ｄ）または一般式（Ｄ）’で表される基そのもの）と連結基とからなる置換基であってもよい。該連結基としては、前記一般式（１ｃ）中の連結基Ｌcで例示したものと同様のものが挙げられ、好ましい範囲も同様である。
【０１４１】
以下、前記一般式（１ｃ）、（２ｃ）および（３ｃ）で表される化合物の具体例を示すが、本発明は以下の具体例によってなんら制限されるものではない。
【０１４２】
【化５１】
【０１４３】
【化５２】
【０１４４】
【化５３】
【０１４５】
前記一般式（１ｃ）、（２ｃ）および（３ｃ）で表される化合物は、種々の文献に記載の方法に準じて、合成することができる。例えば、アゾ色素ならびにアントラキノン色素の合成については、「Dichroic Dyes for Liquid Crystal Display」（A. V. Ivashchenko著、CRC社、、1994年）、「総説合成染料」（堀口博著、三共出版、１９６８年）およびこれらに引用されている文献を参考にして種々合成することができる。環状化合物の合成および該環状化合物への発色団の導入については、「化学総説No.31 超分子をめざす化学」（日本化学会編、学会出版センター、１９９７年発行)、「Calixarenes」(David C. Gutsche著、Royal Society of Chemistry、１９８９年発行)およびこれらに引用されている文献等を参考に行うことができる。
【０１４６】
本発明の液晶組成物において、本発明の化合物（本発明において２色性色素として用いられる前述の化合物を「本発明の化合物」という）は、１種を単独で使用してもよいが、複数種を混合して用いてもよい。複数種の色素を混合する場合には、本発明の化合物を２種以上混合して用いてもよいし、本発明の化合物と公知の２色性色素とを混合して用いてもよい。併用可能な２色性色素としては、例えば、「Dichroic Dyes for Liquid Crystal Display」（A. V. Ivashchenko著、CRC社、1994年）に記載のものを用いることができる。例えば、本発明の液晶組成物を、黒色表示のために用いる場合は、可視域全体の光を吸収することが必要であり、複数の２色性色素を混合して用いるのが好ましい。
【０１４７】
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等が挙げられる。「液晶デバイスハンドブック」（日本学術振興会第１４２委員会編、日刊工業新聞社、１９８９年）の第１５４〜１９２頁および第７１５〜７２２頁に記載の液晶化合物を用いることができる。ＴＦＴ駆動に適したフッ素置換されたホスト液晶を使用することもできる。
【０１４８】
本発明の液晶組成物には、ホスト液晶の物性を所望の範囲とす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と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、酸化防止剤等の化合物を含有させてもよい。そのような添加剤は、例えば、「液晶デバイスハンドブック」（日本学術振興会第１４２委員会編、日刊工業新聞社、１９８９年）の第１９９〜２０２頁に記載のＴＮおよびＳＴＮ用カイラル剤が挙げられる。
【０１４９】
本発明の液晶組成物において、ホスト液晶および本発明の化合物の含有量については特に制限はないが、本発明の化合物の含有量はホスト液晶の含有量に対して０．１〜１５質量％であるのが好ましく、０．５〜６質量％であるのが特に好ましい。
【０１５０】
本発明の液晶組成物は、ホスト液晶へ本発明の化合物を溶解することによって調製することができる。溶解は、機械的攪拌、加熱、超音波あるいはその組合せ等を利用して行うことができる。
【０１５１】
本発明の液晶素子は、本発明の液晶組成物を含有する液晶層を備えた液晶素子である。本発明の液晶素子は、例えば、１対の電極基板と、１対の電極基板に挟持される本発明の液晶組成物を含有する液晶層とから構成することができる。前記電極基板は、通常ガラスあるいはプラスチックからなる基板上に、電極層を形成したものを用いることができる。プラスチック基板としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。基板については、例えば、「液晶デバイスハンドブック」（日本学術振興会第１４２委員会編、日刊工業新聞社、１９８９年）の第２１８〜２３１頁に記載のものを用いることができる。基板上に形成される電極層は、好ましくは透明電極層である。例えば、酸化インジウム、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化スズ等から形成することができる。透明電極については、例えば、「液晶デバイスハンドブック」（日本学術振興会第１４２委員会編、日刊工業新聞社、１９８９年）の第２３２〜２３９頁に記載のものが用いられる。
【０１５２】
前記基板が、液晶層と接する表面には、配向処理を施した層（配向膜）を形成することが好ましい。前記配向処理としては、例えば、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等が挙げられる。配向膜については、例えば、「液晶デバイスハンドブック」（日本学術振興会第１４２委員会編、日刊工業新聞社、１９８９年）の第２４０〜２５６頁に記載のものを用いることができる。
【０１５３】
本発明の液晶素子は、例えば、１対の基板をスペーサー等を介して、１〜５０μｍの間隔で対向させ、基板間に形成された空間に本発明の液晶組成物を注入することにより作製することができる。前記スペーサーについては、例えば、「液晶デバイスハンドブック」（日本学術振興会第１４２委員会編、日刊工業新聞社、１９８９年）の第２５７〜２６２頁に記載のものを用いることができる。
【０１５４】
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）等を利用したアクテイブマトリックス駆動方式により駆動することができる。駆動方式については、例えば、「液晶デバイスハンドブック」（日本学術振興会第１４２委員会編、日刊工業新聞社、１９８９年）の第３８７〜４６０頁に詳細が記載され、本発明の液晶素子の駆動方式として利用できる。
【０１５５】
本発明の液晶素子は、液晶ディスプレイに利用することができる。特にその方式については制限されないが、例えば、「液晶デバイスハンドブック」（日本学術振興会第１４２委員会編、日刊工業新聞社、１９８９年）の第３０９頁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および▲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、「反射型カラーＬＣＤ総合技術」（内田龍男監修、シーエムシー社、１９９９年）の第２−１章（ＧＨモード反射型カラーＬＣＤ）、第１５〜１６頁に記載されている、▲１▼Ｈｅｉｌｍｅｉｅｒ型ＧＨモード、▲２▼１／４波長板型ＧＨモード、▲３▼２層型ＧＨモード、▲４▼相転移型ＧＨモード、▲５▼高分子分散液晶（ＰＤＬＣ）型ＧＨモード等が挙げられる。
【０１５６】
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号等の各公報に記載されている積層型ＧＨモード、特開平１１−２４０９０号公報等に記載されているマイクロカプセルを利用したＧＨモードの液晶ディスプレイに用いることができる。さらに、特開平６−２３５９３１号、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等の各公報に記載されている反射型液晶ディスプレイに用いることができる。また、特開平５−６１０２５号、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号等の各公報に記載されている高分子分散液晶型ＧＨモードの液晶ディスプレイに用いることができる。
【０１５７】
その他、本発明の液晶素子は、空間光変調素子、光または熱書き込み型液晶ディスプレイ等に適用することができる。
【０１５８】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、割合、操作等は、本発明の主旨から逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例に制限されるものではない。
＜実施例１：例示化合物ａ−５の合成＞
【０１５９】
【化５４】
【０１６０】
窒素雰囲気下、原料（Ｍ−１）０．１８ｇ、原料（Ｍ−２）０．３０ｇ、酢酸パラジウム（II）２０ｍｇ、トリフェニルホスフィン５０ｍｇ、およびヨウ化銅５０ｍｇをトリエチルアミン １０ｍｌ中、外温８０℃に設定したオイルバス中で、６時間攪拌下反応させた。反応液を冷却後、水を加えクロロホルムで有機物を抽出、乾燥させた。減圧下、有機溶媒を留去後、シルカゲルクロマトグラフィーにて精製し（溶離液はクロロホルムとメタノールの混合溶媒）、目的化合物（例示化合物ａ−５）０．１２ｇを淡黄色結晶として得た。得られた化合物の性質を以下に示す。
融点＝２２６〜２３６℃（分解）
吸収極大 ３８０ｎｍ（溶媒：ジメチルホルムアミド）
吸光係数 ６．５×１０4
【０１６１】
＜実施例２：例示化合物ｃ−１の合成＞
【０１６２】
【化５５】
【０１６３】
窒素雰囲気下、原料（１）の０．５０ｇと、ケンプ酸の７８ｍｇとをジメチルホルムアミド １２ｍＬ中に溶解させ、室温下、ヒドロキシベンゾトリアゾール（ＨＯＢｔ）の０．２３ｇおよびトリエチルアミンの０．１５ｇを添加し、１０分間攪拌した。その後、室温下、１−エチルー３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩（ＷＳＣ）の０．３５ｇを添加し、室温下、１日攪拌した。反応液に、水を添加した後、有機物を酢酸エチルエステルにて抽出し、乾燥後、溶媒を減圧下、留去し、残さをシリカゲルクロマトグラフィー（溶離液はクロロホルムとメタノールの１０：１混合溶媒）にて精製し、目的化合物（例示化合物ｃ−１）を０．１８ｇ、黄色粉体として得た。得られた化合物の性質を以下に示す。
吸収極大 ３５３ｎｍ（溶媒：ジメチルホルムアミド）
吸光係数 ８．２２×１０4
プロトンＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：δ０．９５（ｔ，９Ｈ）、１．１（ｄ，３Ｈ）、１．２（ｓ，９Ｈ）、１．３−１．３５（ｍ，６Ｈ）、１．５−１．７（ｍ，１２Ｈ）、１．８−１．９（ｍ，６Ｈ）、２．６（ｔ，６Ｈ）、２．９（ｄ，３Ｈ）、３．１（ｍ，６Ｈ）、３．９（ｔ，６Ｈ）、６．９（ｄ，６Ｈ）、７．２（ｄ，６Ｈ）、７．４５（ｍ，３Ｈ）、７．８（ｄ，６Ｈ）、７．９（ｄ，６Ｈ）
【０１６４】
＜実施例３＞
表１に示した化合物の１．０ｍｇを各々用いて、液晶（商品名ＺＬＩ−１１３２；Ｅ．Ｍｅｒｃｋ社製）１００ｍｇに溶解させ、液晶組成物を調製した。この液晶組成物を、市販の液晶セル用基板に注入し、ゲストホスト液晶素子１および比較用液晶素子１を作製した。用いた液晶セル用基板は、Ｅ．Ｈ．Ｃ．社製のもので、ＩＴＯ透明電極層、およびポリイミド配向膜（ラビング処理によるパラレル配列付き）が形成されたガラス板（厚さ０．７ｍｍ）であり、セルギャップ８μｍ、エポキシ樹脂シール付きのものであった。
【０１６５】
作製した液晶素子１および比較用液晶素子１のそれぞれに、ラビング方向と平行な偏光および垂直な偏光を各々照射し、それぞれの吸収スペクトル（Ａ‖およびＡ⊥）をＳｈｉｍａｄｚｕ ＵＶ３１００にて測定した。極大吸収波長におけるＡ‖およびＡ⊥から、オーダーパラメータＳを下式１に従い求めた。求めたオーダーパラメータＳを、用いた化合物の極大吸収波長（λmax）とともに表１に示す。
式１
Ｓ＝（Ａ‖−Ａ⊥）／（Ａ‖＋２×Ａ⊥）
【０１６６】
【表１】
【０１６７】
【化５６】
【０１６８】
表１に示す結果から、従来公知のモノ型アゾ色素（比較色素Ｍ−２）と比較して、本発明の化合物である例示化合物ａ−５はより高いオーダーパラメータを与えることがわかった。
【０１６９】
＜実施例４＞
例示化合物ａ−１１を用い、市販のフッ素系液晶（商品名ＺＬＩ−４７９２；Ｅ．Ｍｅｒｃｋ社製）に溶解させ、実施例１と同様の操作によりオーダーパラメータＳを測定したところ、Ｓ＝０．７０であった。
この結果より、前記一般式（１ａ）で表される化合物の例示化合物ａ−１１は、フッ素系ホスト液晶を用いても高いオーダーパラメータを与えることがわかった。
【０１７０】
＜実施例５＞
表２に示した化合物の０．２ｍｇを各々用いて、液晶（商品名ＺＬＩ−１１３２；Ｅ．Ｍｅｒｃｋ社製）１００ｍｇに溶解させ、液晶組成物を調製した。この液晶組成物を、市販の液晶セル用基板に注入し、ゲストホスト液晶素子２〜１０および比較用液晶素子２を作製した。用いた液晶セル用基板は、Ｅ．Ｈ．Ｃ．社製のもので、ＩＴＯ透明電極層、およびポリイミド配向膜（ラビング処理によるパラレル配列付き）が形成されたガラス板（厚さ０．７ｍｍ）であり、セルギャップ８μｍ、エポキシ樹脂シール付きのものであった。
【０１７１】
作製した液晶素子２〜１０および比較用液晶素子２のそれぞれに、ラビング方向と平行な偏光および垂直な偏光を各々照射し、それぞれの吸収スペクトル（Ａ‖およびＡ⊥）をＳｈｉｍａｄｚｕ ＵＶ３１００にて測定した。極大吸収波長におけるＡ‖およびＡ⊥から、オーダーパラメータＳを下式１に従い求めた。求めたオーダーパラメータＳを用いた化合物の極大吸収波長（λmax）とともに表２に示す。
式１
Ｓ＝（Ａ‖−Ａ⊥）／（Ａ‖＋２×Ａ⊥）
【０１７２】
【表２】
【０１７３】
【化５７】
【０１７４】
表２に示す結果から、従来公知のモノ型アゾ色素（比較色素１）と比較して、本発明の化合物はより高いオーダーパラメータを与えることがわかった。
【０１７５】
【発明の効果】
本発明によれば、高い２色性比を示し、表示素子に利用した場合に、表示のコントラストを向上し得る液晶組成物および液晶素子を提供することができる。また、本発明によれば、２色性色素として有用な新規な色素、特に、高いオーダーパラメータを与える新規な色素を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に用いられる２色性色素の構造を模式的に示す概念図である。
【符号の説明】
Ａ 発色団の共役平面
Ｂ 発色団の共役平面
Ｌ 連結基
【発明の属する技術分野】
本発明は新規な液晶素子、特にゲストホスト方式の液晶素子に関し、さらに、ゲストホスト方式の液晶素子に利用可能な液晶組成物および新規なアゾ化合物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶素子として多くの方式が提案されている（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）。例えば、ゲストホスト方式の液晶素子では、液晶中に２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、２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は、明るい表示が可能である点で、反射型液晶素子として期待されている。ここで、ゲストホスト方式については、例えば、「Handbook of Liquid Crystals」（B. Bahadur著、D. Demus, J. Goodby, G. W. Gray, H. W. Spiess, V. Vill編、Vol. 2A、 Wiley-VCH社、1998年）の第３．４章、第２５７〜３０２頁に詳細な記載がある。また、液晶素子に利用される２色性色素に関しては、「Dichroic Dyes for Liquid Crystal Display」（A. V. Ivashchenko著、CRC社、1994年）に詳細な記載がある。
【０００３】
ところで、液晶素子に用いられる２色性色素には、適切な吸収特性、高いオーダーパラメータ、ホスト液晶に対する高い溶解性および耐久性等の性能が要求される。ここで、オーダーパラメータＳは、熱的に揺らぎを受ける分子の分子長軸が、ダイレクターに対して時間平均でずれ角θ傾いているとしたときに、Ｓ＝（３ｃｏｓ2θ−１）／２ で定義される。Ｓ＝０．０の場合、分子は全く秩序がない状態であることを示し、Ｓ＝１．０の場合、分子は分子長軸がダイレクターの方向に一致して配列している状態であることを示す。従来の２色性色素は、充分に高いオーダーパラメータを与えるものではなく、その結果、ゲストホスト方式の液晶表示素子における表示コントラストの低下を招いていた。従って、より高いオーダーパラメータを与える２色性色素の開発が望まれている。
【０００４】
一方、複数の発色団を有する色素の開発が種々行われている。例えば、ＥＰ第９８，５２２号、ＥＰ第８０，１５３号公報には、２つのアゾ発色団を共有結合にて連結した色素化合物が開示されている。しかし、開示されている色素化合物は、いずれもエステル結合、アミド結合あるいはエーテル結合により複数の発色団が連結された化合物であり、２つのアゾ発色団を特定の配向に固定化することを意図するものではなく、従って、色素のオーダーパラメータの向上には至っていない。一方、Bull. Chem. Soc. Jpn., T.Katohら, 第70巻, 第2287頁, 1997年には、ナフタレン１，８位に結合した２の発色団を有する色素が開示されているが、液晶組成物への適用およびオーダーパラメータについての言及はない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記諸問題に鑑みなされたものであって、高い２色比を示し、表示素子に利用した場合に、表示のコントラストを向上し得る液晶組成物および液晶素子を提供することを課題とする。また、本発明は、２色性色素として有用な新規なアゾ化合物、特に、高いオーダーパラメータを与える新規なアゾ化合物を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の液晶組成物は、複数の発色団を有し、前記複数の発色団のうち少なくとも２つの発色団が、該発色団の共役平面が互いに並列に配向可能に連結された化合物を含有することを特徴とする。前記２つの発色団はアゾ色素の発色団であることが好ましい。
【０００７】
また、前記課題を解決するため、本発明の液晶組成物は、下記一般式（１ａ）および（１ａ）’のいずれかで表される化合物を含有することを特徴とする。
【０００８】
【化１７】
式中、Ｄa1およびＤa2は各々独立して発色団を含む置換基を表し、Ｒa1〜Ｒa6は各々独立して水素原子または置換基を表し、Ｒa1〜Ｒa6のうち隣接する炭素原子に結合している２つが互いに結合して、環を形成していてもよい。
【００１０】
【化１８】
式中、Ｄa1’およびＤa2’は各々独立して発色団を含む置換基を表し、Ｒa1’〜Ｒa6 ’は各々独立して水素原子または置換基を表し、Ｒa1’〜Ｒa6 ’のうち隣接する炭素原子に結合している２つが互いに結合して、環を形成していてもよい。ＸおよびＹはそれぞれ独立して酸素原子、硫黄原子、＞ＮＲ1、置換もしくは無置換の炭素原子を表し、Ｒ1はアルキル基または水素原子を表す。
【００１２】
また、前記課題を解決するため、本発明の液晶組成物は、樹状高分子（デンドリマー）様の構造を有するデンドリマー残基によって３個以上の発色団が連結されてなる化合物を含有することを特徴とする。前記化合物は、下記一般式（１ｂ）で表される化合物であるのが好ましい。
【００１３】
【化１９】
式中、Ｘbは樹状高分子（デンドリマー）様の構造を有するデンドリマー残基を表し、Ｄbは発色団を表し、Ｌbは連結基を表し、ｎb1は０または１を表す。ｎbは３〜２５６のいずれかの整数を表し、分子内に３個以上存在するＤb、Ｌbおよびｎb1は互いに同一であっても異なっていてもよい。
【００１５】
また、前記課題を解決するため、本発明の液晶組成物は、発色団と直接または連結基を介して結合している原子を３個以上含む環状の基によって３個以上の発色団が連結されてなる化合物を含有することを特徴とする。前記化合物は、下記一般式（１ｃ）で表される化合物であるのが好ましい。
【００１６】
【化２０】
式中、Ｘcはｎc1個の−（Ｌc）nc−Ｄcと結合可能な環状の基を表し、Ｄcは発色団を表し、Ｌcは連結基を表し、ｎcは０または１を表す。ｎc1は３〜２５６の整数を表し、分子内に３個以上存在するＤc、Ｌcおよびｎcは互いに同一であっても異なっていてもよい。）
【００１８】
前記課題を解決するため、本発明の液晶素子は、本発明の液晶組成物を含有する層を備えたことを特徴とする。
【００１９】
前記課題を解決するため、本発明のアゾ化合物は、下記一般式（３ａ）で表されることを特徴とする。
【００２０】
【化２１】
式中、Ｒa1〜Ｒa16は、各々独立して水素原子または置換基を表し、Ｒa1〜Ｒa16のうち隣接する炭素結合に結合している２つが互いに結合して、環を形成していてもよい。Ｌa1’およびＬa2’は各々独立して置換または無置換のアルキニレン基を表す。但し、Ｒa7〜Ｒa11から選ばれる少なくとも１つ、およびＲa12〜Ｒa16から選ばれる少なくとも１つは、各々独立して下記式で表される置換基を表す。
【００２２】
【化２２】
式中、Ｒa17〜Ｒa21は各々独立して水素原子または置換基を表し、Ｒa17〜Ｒa 21のうち隣接する炭素原子に結合している２つが互いに結合して環を形成していてもよい。
【００２４】
また、前記課題を解決するため、本発明のアゾ化合物は下記一般式（２ｃ）’’で表されることを特徴とする。
【００２５】
【化２３】
式中、ｎc2は３〜８のいずれかの整数を表し、括弧内の単位がｎc2個繰り返されて環を形成する。Ｒc1、Ｒc3およびＲc4は各々独立して置換基を表し、Ｌc1は連結基を表し、ｎcは０または１を表す。Ａｒc1およびＡｒc2はそれぞれ独立して置換もしくは無置換の、アリール基またはヘテロアリール基を表す。分子内に３個以上存在するＬc1、ｎc、Ｒc1、Ｒc3、Ｒc4、Ａｒc1およびＡｒc2は互いに同一であっても異なっていてもよい。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。なお、本明細書において「〜」はその前後に記載される数値をそれぞれ最小値および最大値として含む範囲を示す。
【００２８】
本発明の液晶組成物は、液晶と、複数の発色団を有し、前記複数の発色団のうち少なくとも２つの発色団が、該発色団の共役平面が互いに並列に配向可能に連結された化合物とを含有することを特徴とする。前記化合物は、２色性色素としての機能を有する（以下、「２色性色素」という）。この様な構造を有する化合物は、高いオーダーパラメータを与え、液晶組成物の２色比の向上に寄与する。
【００２９】
ここで、「２つの発色団の共役平面が互いに並列」とは、一方の発色団の共役平面の法線ベクトルに沿って前記化合物をニューマン投影させた場合、互いの共役平面のなす角度をαとした場合、αが０°〜３０°である配置をいう。「配向可能に連結された」とは、その共役平面が互いに並列となる配置で発色団が完全に固定されている構造の化合物のみならず、液晶とともに配向した際に、発色団の共役平面が互いに並列となって配向可能に発色団が連結された化合物も含むことを意味する。
【００３０】
前記２色性色素の一例として、図１に示す化合物を挙げることができる。図１中、ＡおよびＢは各々発色団の共役平面を表し、Ｌは連結基を表す。但し、図１は化合物をあくまでも模式的に示したものであり、化合物の構造を厳密に示すものではなく、これをもって本発明を限定すると解釈されるものではない。
【００３１】
発色団の互いの共役平面ＡおよびＢがなす角度αは、０°〜３０°であるのが好ましく、０°〜２０°であるのが好ましく、０°〜１５°であるのがより好ましい。角度αは、化合物をＸ線結晶構造解析することにより、直接的に測定することができる。また、角度αは見積もることもでき、その方法としては、化合物の最適化構造を分子軌道計算（例えば、ＭＯＰＡＣ、ＰＭ３法等）により求め、互いの発色団の共役平面がなす角度を測定する方法が挙げられる。この方法によれば、複数の発色団を有する化合物において、前記発色団が並列となっているかどうかを判別することができる。
【００３２】
Ｌは、発色団の共役平面が互いに並列に配向可能に発色団を連結し得る構造ならば、いかなるものであってもよいが、好ましくは、図１に示す様に、２の共役平面ＡおよびＢと連結基Ｌとが、コの字を形成する様に、２つの発色団を連結する連結基であるのが好ましい。即ち、連結基中の連結に関与する共有結合が、互いに並列となっているのが好ましい。そのような形態の連結基としては、例えば、ナフタレン環１，８位、アントラセン環１，８位、アントラセン環１，９位、アントラキノン環１，８位、キサンテン環１，８位等の環構造のペリ位で双方の発色団を連結する形態、シクロファン２，２’位で双方の発色団を連結する形態等が挙げられる。好ましくは、ナフタレン環１，８位、アントラセン環１，８位であり、特に好ましくはナフタレン環１，８位である。またその他、Ｌとしては、樹状高分子（デンドリマー）様の構造を有するデンドリマー残基、およびカリックスアレーン、ケンプ酸等に含まれる環状の基等が好ましく挙げられる。
【００３３】
前記２色性色素は複数の発色団を有する。前記発色団はいかなるものであってもよいが、例えば、アゾ色素、アントラキノン色素、ペリレン色素、メロシアニン色素、アゾメチン色素、フタロペリレン色素、インジゴ色素、アズレン色素、ジオキサジン色素、ポリチオフェン色素等の発色団が挙げられ、具体的には、「Dichroic Dyes for Liquid Crystal Display」（A. V. Ivashchenko著、CRC社、1994年）に記載のものが挙げられる。
【００３４】
好ましくはアゾ色素、アントラキノン色素、ペリレン色素の発色団であり、特に好ましくはアゾ色素、アントラキノン色素の発色団である。また、共役平面が互いに並列に連結された発色団については、同一種の色素の発色団であるのが好ましく、双方がアゾ色素の発色団であるのがより好ましい。
【００３５】
前記発色団がアゾ色素の発色団である場合、その種類については特に制限されず、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等いずれの発色団であってもよい。好ましくはモノアゾ色素、ビスアゾ色素、トリスアゾ色素の発色団である。環構造を含むアゾ色素の発色団が好ましく、例えば、芳香族基（ベンゼン環、ナフタレン環等）および／または複素環（キノリン環、ピリジン環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリミジン環等）を有するアゾ色素の発色団が好ましい。
【００３６】
前記発色団がアントラキノン色素の発色団である場合、酸素原子、硫黄原子および窒素原子の少なくとも１種を含む置換基を有するアントラキノン色素の発色団が好ましく、例えば、アルコキシ、アリーロキシ、アルキルチオ、アリールチオ、アルキルアミノ、アリールアミノ基を置換基として有するアントラキノン色素の発色団が好ましい。前記置換基のアントラキノン環上への置換数については特に制限はないが、ジ置換、トリ置換、テトラキス置換が好ましく、ジ置換、トリ置換が特に好ましい。該置換基のアントラキノン環上への置換位置についても特に制限はないが、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、１，４，５，８位テトラ置換、１，２，５，６位テトラ置換構造である。
【００３７】
本発明の液晶組成物には、前記２色性色素として、下記一般式（１ａ）および（１ａ）’のいずれかで表される化合物を用いることができる。下記一般式（１ａ）および（１ａ）’でそれぞれ表される化合物は、高いオーダーパラメータを示し、２色性色素として有用である。
【００３８】
【化２４】
前記一般式（１ａ）および（１ａ）’において、Ｒa1〜Ｒa6およびＲa1’〜Ｒa6’は各々独立して水素原子または置換基を表す。前記置換基としては、以下の置換基群Ｗaが挙げられる。
置換基群Ｗa：
炭素数１〜４０、好ましくは炭素数１〜１２、更に好ましくは炭素数１〜８のアゾ基（例えば、フェニルアゾ基、１−ナフチルアゾ基、２−ナフチルアゾ基、４−ブチルフェニルアゾ基、４−プロピルフェニルアゾ基、４−ブトキシー２−メチルフェニルアゾ基、４−トリフルオロメチルフェニルアゾ基、２−チアゾリルアゾ基、４−キノリルアゾ基）；炭素数１〜４０、好ましくは炭素数１〜１２、更に好ましくは炭素数１〜８のアゾキシ基（例えばフェニルアゾキシ基、１−ナフチルアゾキシ基、２−ナフチルアゾキシ基、４−ブチルフェニルアゾキシ基、４−プロピルフェニルアゾキシ基、４−ブトキシー２−メチルフェニルアゾキシ基、４−トリフルオロメチルフェニルアゾキシ基、２−チアゾリルアゾキシ基、４−キノリルアゾキシ基）；炭素数６〜４０、好ましくは炭素数６〜３０、更に好ましくは炭素数６〜２０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、９，１０−ジオキソアントラセニル−１−チオ基、４−フェニルチオ−９，１０−ジオキソアントラセニル−１−チオ基）；ハロゲン原子（例えば、塩素、臭素、沃素、フッ素）；メルカプト基；シアノ基；カルボキシル基；リン酸基；スルホ基；ヒドロキシ基；炭素数１〜１０、好ましくは炭素数２〜８、更に好ましくは炭素数２〜５のカルバモイル基（例えばメチルカルバモイル基、エチルカルバモイル基、モルホリノカロボニル基）；
【００４０】
炭素数０〜１０、好ましくは炭素数２〜８、更に好ましくは炭素数２〜５のスルファモイル基（例えば、メチルスルファモイル基、エチルスルファモイル基、ピペリジノスルホニル基）；ニトロ基；炭素数１〜４０、好ましくは炭素数１〜１２、更に好ましくは炭素数１〜８のアルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、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）；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜８のアルコキシ基（例えばメトキシ基、エトキシ基、２−メトキシエトキシ基、２−フェニルエトキシ基）；炭素数６〜２０、好ましくは炭素数６〜１２、更に好ましくは炭素数６〜１０のアリールオキシ基（例えばフェノキシ基、ｐ−メチルフェノキシ基、ｐ−クロロフェノキシ基、ナフトキシ基）；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数２〜１２、更に好ましくは炭素数２〜８のアシル基（例えば、アセチル基、ベンゾイル基、トリクロロアセチル基）；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数２〜１２、更に好ましくは炭素数２〜８のアシルオキシ基（例えばアセチルオキシ基、ベンゾイルオキシ基）；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数２〜１２、更に好ましくは炭素数２〜８のアシルアミノ基（例えば、アセチルアミノ基）；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜８のスルホニル基（例えば、メタンスルホニル基、エタンスルホニル基、ベンゼンスルホニル基）；
【００４１】
炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜８のスルフィニル基（例えば、メタンスルフィニル基、エタンスルフィニル基、ベンゼンスルフィニル基）；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜８のスルホニルアミノ基（例えば、メタンスルホニルアミノ基、エタンスルホニルアミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基）；アミノ基；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１２、更に好ましくは炭素数１〜８の置換アミノ基（例えば、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ベンジルアミノ基、アニリノ基、ジフェニルアミノ基）；炭素数０〜１５、好ましくは炭素数３〜１０、更に好ましくは炭素数３〜６のアンモニウム基（例えば、トリメチルアンモニウム基、トリエチルアンモニウム基）；炭素数０〜１５、好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜６のヒドラジノ基（例えば、トリメチルヒドラジノ基）、炭素数１〜１５、好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜６のウレイド基（例えばウレイド基、Ｎ，Ｎ−ジメチルウレイド基）；炭素数１〜１５、好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜６のイミド基（例えば、スクシンイミド基）；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１２、更に好ましくは炭素数１〜８のアルキルチオ基（例えばメチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基）；炭素数２〜から２０、好ましくは炭素数２〜１２、更に好ましくは炭素数２〜８のアルコキシカルボニル基（例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、２−ベンジルオキシカルボニル基）；炭素数６〜２０、好ましくは炭素数６〜１２、更に好ましくは炭素数６〜１０のアリーロキシカルボニル基（例えば、フェノキシカルボニル基）；
【００４２】
炭素数１〜１８、好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜５のアルキル基（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、更に好ましくは炭素数１〜５の置換アルキル基（例えば、ヒドロキシメチル基、トリフルオロメチル基、ベンジル基、カルボキシエチル基、エトキシカルボニルメチル基、アセチルアミノメチル基）；炭素数２〜１８、好ましくは炭素数３〜１０、更に好ましくは炭素数３〜５の置換または無置換のアルケニル基（例えば、ビニル基、フェニルエテニル基）；炭素数２〜１８、好ましくは炭素数３〜１０、更に好ましくは炭素数３〜５の置換または無置換のアルキニル基（例えば、エチニル基、フェニルエテニル基）；炭素数２〜１８、好ましくは炭素数３〜１０、更に好ましくは炭素数３〜５の置換または無置換の環状脂肪族炭化水素基（例えば、１−シクロヘキセニル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基）；炭素数６〜４０、好ましくは炭素数６〜２５、更に好ましくは炭素数６〜１５の置換また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、ペリレニル基）；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数２〜１０、更に好ましくは炭素数４〜６の置換または無置換のヘテロ環基（例えば、ピリジル基、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）；が挙げられる。これらの置換基は、さらにこれらの置換基の１種以上によって置換されていてもよい。
【００４３】
また、Ｒa1〜Ｒa6およびＲa1’〜Ｒa6’のうち隣接する炭素原子に結合している２つは、互いに結合して環を形成していてもよい。形成される環としては、ベンゼン環およびナフタレン環等が挙げられる。
【００４４】
Ｒa1〜Ｒa6およびＲa1’〜Ｒa6’はそれぞれ、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基またはアルコキシ基であるのが好ましく、水素原子、フッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基、フェニル基またはトリフルオロメトキシ基であるのが特に好ましい。
【００４５】
前記一般式（１ａ）および（１ａ）’において、Ｄa1、Ｄa2、Ｄa1’およびＤa2’は各々独立して発色団を含む置換基を表す。Ｄa1、Ｄa2、Ｄa1’およびＤa2’がそれぞれ表す置換基が含む発色団の種類については特に制限はなく、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、ジオキサジン色素およびポリチオフェン色素等から選ばれる、いずれの色素の発色団を含んでいてもよい。各色素の具体例については、「Dichroic Dyes for Liquid Crystal Display」（A. V. Ivashchenko著、CRC社、1994年）に記載のものが挙げられる。Ｄa1、Ｄa2、Ｄa1’およびＤa2’としては、アゾ色素、アントラキノン色素、ペリレン色素の発色団を含む置換基であるのが好ましく、アゾ色素またはアントラキノン色素の発色団を含む置換基であるのが好ましく、アゾ色素の発色団を含む置換基であるのが特に好ましい。
【００４６】
前記一般式（１ａ）’中、ＸおよびＹはそれぞれ独立して酸素原子、硫黄原子、＞ＮＲ1または置換もしくは無置換の炭素原子を表す。ＸおよびＹによってそれぞれ表される置換もしくは無置換の炭素原子としては、＞ＣＲ2Ｒ3および＞Ｃ＝Ｏが挙げられる。ここで、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は各々独立してアルキル基（メチル基、エチル基等）または水素原子を表す。Ｘが酸素原子で、Ｙが置換もしくは無置換の炭素原子であるのが好ましい。
【００４７】
前記一般式（１ａ）で表される化合物の中でも、下記一般式（２ａ）で表される化合物が好ましい。
【００４８】
【化２５】
前記一般式（２ａ）において、Ｒa1〜Ｒa6については、前記一般式（１ａ）中の各々と同義であり、具体例についても同様である。前記一般式（２ａ）において、Ｒa7〜Ｒa16はそれぞれ独立して水素原子または置換基を表す。Ｒa7〜Ｒa16がそれぞれ表す置換基の具体例については、前記置換基群Ｗaとして例示したものと同様であり、好ましい例も同様である。但し、Ｒa7〜Ｒa11から選ばれる少なくとも１つ、およびＲa12〜Ｒa16から選ばれる少なくとも１つは、それぞれ独立してアゾ基を含む置換基を表す。アゾ基を含む置換基としては、炭素数１〜４０、好ましくは炭素数１〜１２、更に好ましくは炭素数１〜８のアゾ基（例えば、フェニルアゾ基、１−ナフチルアゾ基、２−ナフチルアゾ基、４−ブチルフェニルアゾ基、４−プロピルフェニルアゾ基、４−ブトキシー２−メチルフェニルアゾ基、４−トリフルオロメチルフェニルアゾ基、２−チアゾリルアゾ基、４−キノリルアゾ基）が挙げられる。中でも、Ｒa9およびＲa14がそれぞれアゾ基を含む置換基であるのが好ましい。
【００５０】
Ｒa7〜Ｒa11から選ばれる少なくとも１つ、およびＲa12〜Ｒa16から選ばれる少なくとも１つは、各々独立して下記式で表される置換基を表すのが好ましい。特に、Ｒa9およびＲa14が下記式で表される置換基であるのが好ましい。Ｒa7〜Ｒa11から選ばれる少なくとも１つ、およびＲa12〜Ｒa16から選ばれる少なくとも１つが表す下記一般式（Ｄ）で表される置換基は、同一であっても異なっていてもよい。中でも同一であるのが好ましい。
【００５１】
【化２６】
前記一般式（Ｄ）中、Ａｒ1は置換もしくは無置換の、アリール基またはヘテロアリール基を表す。前記アリール基には、単環構造のものおよび縮環構造のものの双方が含まれる。炭素数２〜２０のアリール基が好ましく、具体的には、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環を含むアリール基が好ましい。前記ヘテロアリール基には、単環構造のものおよび縮環構造のものの双方が含まれる。前記へテロアリール基としては、炭素数２〜２０のヘテロアリール基が好ましく、ピリジン環、キノリン環、イソキノリン環、ピリミジン環、ピラジン環、チオフェン環、フラン環、オキサゾール環、チアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、トリアゾール環を含む基、またはこれらのヘテロ芳香環を２種以上あるいはこれらヘテロ芳香環の１種以上と前述のアリール基の芳香環とが縮合して形成される縮環を含む基が挙げられる。
【００５３】
Ａｒ1は置換されていてもよく、該置換基としては前述の置換基群Ｗaが挙げられる。該置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基が好ましく、フッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基、フェニル基、トリフルオロメトキシ基がより好ましい。また、Ａｒ1は−Ｎ＝Ｎ−Ａｒ’基、−Ｎ＝Ｎ−Ａｒ’’−Ｎ＝Ｎ−Ａｒ’基などで置換されてポリアゾ色素の構造をとることも好ましい。ここで、Ａｒ’およびＡｒ’’については、Ａｒ1と同義であり、具体例、置換基の例ともＡｒと同様である。
【００５４】
前記一般式（Ｄ）中、Ａｒ1は置換もしくは無置換のアリール基であるのが好ましく、即ち、前記一般式（Ｄ）は下記式で表される基であるのが好ましい。
【００５５】
【化２７】
式中、Ｒa17〜Ｒa21は各々独立して水素原子または置換基を表す。Ｒa17〜Ｒa21がそれぞれ表す置換基の具体例については、前記置換基群Ｗaとして例示したものと同様であり、好ましい例も同様である。前述した様に、−Ｎ＝Ｎ−Ａｒ’基、−Ｎ＝Ｎ−Ａｒ’’−Ｎ＝Ｎ−Ａｒ’基などで置換されていてもよい。Ｒa17〜Ｒa21のうち隣接する炭素原子に結合している２つが互いに結合して環を形成していてもよく、形成される環としては、ベンゼン環およびナフタレン環が挙げられる。
【００５７】
前記一般式（２ａ）において、Ｌa1およびＬa2はそれぞれ連結基を表す。ｎa1およびｎa2はそれぞれ０または１を表し、ｎa1＝０およびｎa2＝０のとき、アゾ基で置換されたベンゼン環は単結合によりナフタレン環に結合する。Ｌa1およびＬa2がそれぞれ表す連結基は、炭素原子、窒素原子、硫黄原子および酸素原子から選ばれる少なくとも１種の原子、または少なくとも１種の原子を含む原子団からなる。前記連結基は、発色団の共役平面を互いに並列に配向した配置に配向可能に連結するのが好ましい。その様な観点からは、直線的で、且つ剛直な基であるのが好ましいが、ある程度の自由度を有していてもよい。剛直な連結基としては、炭素数６〜３０のアリーレン基（例えば、ｐ−フェニレン基、ｏ−フェニレン基、ｍ−フェニレン基、１，４−ナフチレン基、１，３−ナフチレン基、４，４’−ビフェニレン基、４，４’−２，２’−ジメチルビフェニレン基、４，４’−２，２’−ジメトキシビフェニレン基、４，４’−２，２’−ジクロロビフェニレン基）、炭素数２〜２０のアルケニレン基（例えば、エテニレン基）、炭素数２〜２０のアルキニレン基（例えば、エチニレン基、ブタンジイニレン基、フェニルエチニレン基、２−ピリジルエチニレン基、１，４−ビスエチニレンフェニル基等）、複素環２価基（例えば、２，６−ピリジニレン基）等が挙げられる。ある程度の自由度を有する連結基としては、炭素数１〜２０のアルキレン基（例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、１，４−シクロヘキシレン基）、アミド基、エステル基、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、エーテル基、カルボニル基、−ＮＲ−（ここで、Ｒは水素原子、アルキル基またはアリール基を表す）、およびこれらを２以上組み合わせて構成される炭素数１〜６０の連結基が挙げられる。
【００５８】
なお、Ｌa1およびＬa2はさらに置換基により置換されていてもよく、該置換基としては、前記置換基群Ｗaとして例示した置換基が挙げられる。
【００５９】
前記一般式（２ａ）で表される化合物は、ｎa1およびｎa2が０である、またはｎa1およびｎa2が１であり且つＬa1およびＬa2がアリーレン基もしくはアルキニレン基であるのが好ましく、ｎa1およびｎa2が０である、またはｎa1およびｎa2が１であり且つＬa1およびＬa2がアルキニレン基であるのがより好ましく、ｎa1およびｎa2が１であり且つＬa1およびＬa2がアルキニレン基であるのが特に好ましく、下記一般式（３ａ）で表される化合物が最も好ましい。
【００６０】
【化２８】
前記一般式（３ａ）において、Ｒa1〜Ｒa16は、各々独立して水素原子または置換基を表し、Ｒa1〜Ｒa16のうち隣接する炭素結合に結合している２つが互いに結合して、環を形成していてもよい。但し、Ｒa7〜Ｒa11から選ばれる少なくとも１つ、およびＲa12〜Ｒa16から選ばれる少なくとも１つは、各々独立して下記式で表される置換基を表す。
【００６２】
【化２９】
式中、Ｒa17〜Ｒa21は各々独立して水素原子または置換基を表し、Ｒa17〜Ｒa21のうち隣接する炭素原子に結合している２つが互いに結合して環を形成していてもよい。
【００６４】
一般式（３ａ）中、Ｒa1〜Ｒa21については、前記一般式（１ａ）および（２ａ）中の各々と同義であり、好ましい例も同様である。
前記一般式（３ａ）中、Ｌa1’およびＬa2’は各々独立してアルキニレン基を表す。前記アルキニレン基には、置換または無置換のアルキニレン基が含まれる。前記置換基としては、前述の置換基群Ｗaとして例示した置換基が挙げられ、具体的にはフェニレン基、ピリジル基、ナフチレン基、１，４−シクロヘキシル基等が挙げられる。Ｌa1’およびＬa2’は、炭素数２〜２０の置換または無置換のアルキニレン基であるのが好ましく、具体的には、エチニレン基、ブタンジイニレン基、フェニルエチニレン基、２−ピリジルエチニレン基、１，４−ビスエチニレンフェニル基等が挙げられる。
【００６５】
以下に、前記一般式（１ａ）で表される化合物の具体例を示すが、本発明は以下の具体例によってなんら制限されるものではない。
【００６６】
【化３０】
【化３１】
【化３２】
【化３３】
【化３４】
【化３５】
【化３６】
前記一般式（１ａ）〜（３ａ）で表される化合物は、種々の文献に記載の方法に準じて、合成することができる。例えば、アゾ色素ならびにアントラキノン色素の合成については、「Dichroic Dyes for Liquid Crystal Display」（A. V. Ivashchenko著、CRC社、、1994年）および「総説合成染料」（堀口博著、三共出版、１９６８年）を参考にして種々合成することができる。これらの色素を連結基で連結する方法としては、例えば、連結基として、ナフタレン１、８位を利用する場合は、J. Org. Chem. Vol.37, H. O. Houseら, 1003, 1972年に記載の方法に準じて行うことができる。特に、ナフタレン１，８位へ、芳香族基あるいは複素環基を導入する場合は、一般的な有機金属錯体を用いるカップリング反応が適している。
【００７４】
本発明の液晶組成物には、前記２色性色素として、樹状高分子（デンドリマー）様の構造を有するデンドリマー残基によって３個以上の発色団が連結されてなる化合物を用いることができる。前記デンドリマー残基を有する化合物は、高いオーダーパラメータを示し、２色性色素として有用である。樹状高分子は高度に分岐した枝状の側鎖を持つ高分子であり、例えば、高分子学会編、「高分子」（１９９８年、８０３−８２９頁）、「デンドリマーの科学と機能」(岡田鉦彦著、(株)アイピーシー、２０００年発行)等に詳しく解説されている。前記化合物は、前記デンドリマー残基の末端部分に発色団が結合していることが好ましい。デンドリマー残基の全ての樹状側鎖末端に、発色団が結合しているのがより好ましいが、合成上の理由、物性面での理由あるいはその他の理由により、必ずしも全ての側鎖末端に発色団が結合していなくとも、本発明に有用である。前記デンドリマー残基の樹状側鎖末端の１０％以上に発色団が結合しているのが好ましく、５０％以上に発色団が結合しているのがより好ましい。
【００７５】
前記デンドリマー残基を有する化合物は、３個以上の発色団を有する。前記発色団はいかなるものであってもよいが、例えば、アゾ色素、アントラキノン色素、ペリレン色素、メロシアニン色素、アゾメチン色素、フタロペリレン色素、インジゴ色素、アズレン色素、ジオキサジン色素、ポリチオフェン色素等の発色団が挙げられ、具体的には、「Dichroic Dyes for Liquid Crystal Display」（A. V. Ivashchenko著、CRC社、1994年）に記載のものが挙げられる。
好ましくはアゾ色素、アントラキノン色素、ペリレン色素の発色団であり、特に好ましくはアゾ色素、アントラキノン色素の発色団である。
【００７６】
前記発色団がアゾ色素の発色団である場合、その種類については特に制限されず、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等いずれの発色団であってもよい。好ましくはモノアゾ色素、ビスアゾ色素、トリスアゾ色素の発色団である。環構造を含むアゾ色素の発色団が好ましく、例えば、芳香族基（ベンゼン環、ナフタレン環等）および／または複素環（キノリン環、ピリジン環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリミジン環等）を有するアゾ色素の発色団が好ましい。
【００７７】
前記発色団がアントラキノン色素の発色団である場合、酸素原子、硫黄原子および窒素原子の少なくとも１種を含む置換基を有するアントラキノン色素の発色団が好ましく、例えば、アルコキシ、アリーロキシ、アルキルチオ、アリールチオ、アルキルアミノ、アリールアミノ基を置換基として有するアントラキノン色素の発色団が好ましい。前記置換基のアントラキノン環上への置換数については特に制限はないが、ジ置換、トリ置換、テトラキス置換が好ましく、ジ置換、トリ置換が特に好ましい。該置換基のアントラキノン環上への置換位置についても特に制限はないが、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、１，４，５，８位テトラ置換、１，２，５，６位テトラ置換構造である。
【００７８】
前記デンドリマー残基を有する化合物は、下記一般式（１ｂ）で表すことができる。
【００７９】
【化３７】
前記一般式（１ｂ）において、Ｘbは樹状高分子（デンドリマー）様の構造を有するデンドリマー残基を表し、ｎbは３〜２５６のいずれかの整数を表し、Ｄbは発色団を表し、Ｌbは連結基を表し、ｎb1は０または１を表す。ｎbは３〜１００が好ましく、３〜５０が好ましい。なお、分子内に３個以上存在するＤb、Ｌbおよびｎb1は互いに同一であっても異なっていてもよい。
【００８１】
Ｘbで表されるデンドリマー残基は、３〜２５６個の発色団と直接またはＬbを介して結合可能な樹状側鎖末端を有するデンドリマー残基である。Ｘbは、下記のいずれかの基を含む部分構造によって、側鎖が分岐したデンドリマー残基であるのが好ましい。
【００８２】
【化３８】
前記一般式（１ｂ）において、Ｌbは連結基を表す。ｎb1は０または１を表し、ｎb1＝０のとき、発色団Ｄbは、単結合によりデンドリマー残基に結合する。Ｌbが表す連結基は、炭素原子、窒素原子、硫黄原子および酸素原子から選ばれる少なくとも１種の原子、または少なくとも１種の原子を含む原子団からなる。具体的には、炭素数１〜２０のアルキレン基（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、１，４−シクロヘキシレン基）、炭素数６〜３０のアリーレン基（例えば、ｐ−フェニレン基、o-フェニレン基、ｍ−フェニレン基、１，４−ナフチレン基、１，３−ナフチレン基、４，４’−ビフェニレン基、４，４’−２，２’−ジメチルビフェニレン基、４，４’−２，２’−ジメトキシビフェニレン基、４，４’−２，２’−ジクロロビフェニレン基）、炭素数２〜２０のアルケニレン基（例えば、エテニレン基）、炭素数２〜２０のアルキニレン基（例えば、エチニレン基）、アミド基、エステル基、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、エーテル基、カルボニル基、−ＮＲ−（ここで、Ｒは水素原子またはアルキル基、アリール基）、複素環２価基（たとえば、２，６−ピリジニレン基）を１つまたはそれ以上組み合わせて構成される炭素数１以上６０以下の連結基が挙げられる。
【００８４】
なお、Ｌbはさらに置換基により置換されていてもよく、該置換基としては、後述する置換基群Ｗbとして例示した置換基が挙げられる。
【００８５】
前記一般式（１ｂ）において、ｎb1は０である、またはｎb1が１であり且つＬb1はアルキレン基、アリーレン基、−ＮＲ−、エーテル基（−Ｏ−）およびカルボニル基（−Ｃ（＝Ｏ）−）の少なくとも１種を含む連結基であるのが好ましい。より好ましくは、ｎb1は０である、またはｎb1が１であり且つＬb1がアルキレン基、あるいはアルキレン基と、−ＮＲ−、エーテル基（−Ｏ−）および／もしくはカルボニル基（−Ｃ（＝Ｏ）−）とを含む連結基であるのがより好ましい。
【００８６】
前記一般式（１ｂ）において、発色団Ｄbについては、前述の通りであり、特に好ましくはアゾ色素の発色団である。アゾ色素の発色団を含む化合物としては、下記一般式（２ｂ）で表される化合物が挙げられる。
【００８７】
【化３９】
前記一般式（２ｂ）において、Ｘbは樹状高分子（デンドリマー）様の繰り返し構造を有するデンドリマー残基を表し、Ａｒb1およびＡｒb2は各々独立して置換されてもよいアリール基またはヘテロアリール基を表し、Ｌbは連結基を表し、ｎb1は０または１を表す。ｎb’は３〜１２８のいずれかの整数を表し、分子中に３個以上存在するＡｒb1、Ａｒb2、Ｌbおよびｎb1は各々同一であっても異なっていてもよい。Ｘb、Ｌb、ｎb1については、前記一般式（１ｂ）中の各基と同義であり、好ましい範囲も同様である。ｎb’は３〜１００であるのが好ましく、３〜５０であるのがより好ましい。
【００８９】
前記一般式（２ｂ）において、Ａｒb1およびＡｒb2がそれぞれ表すアリール基には、単環構造のものおよび縮環構造のものの双方が含まれる。前記アリール基としては、炭素数２〜２０のアリール基が好ましく、具体的には、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環を含むアリール基が好ましい。Ａｒb1およびＡｒb2がそれぞれ表すヘテロアリール基には、単環構造のものおよび縮環構造のものの双方が含まれる。前記へテロアリール基としては、炭素数２〜２０のヘテロアリール基が好ましく、ピリジン環、キノリン環、イソキノリン環、ピリミジン環、ピラジン環、チオフェン環、フラン環、オキサゾール環、チアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、トリアゾール環を含む基、またはこれらのヘテロ芳香環を２種以上あるいはこれらヘテロ芳香環の１種以上と前述のアリール基の芳香環とが縮合して形成される縮環を含む基が挙げられる。
【００９０】
Ａｒb1およびＡｒb2は置換されていてもよく、該置換基としては以下の置換基群Ｗbが挙げられる。
置換基群Ｗb：
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、モルホリノカロボニル基）；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１〜４０、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（例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基）；炭素数２〜１８、好ましくは炭素数３〜１０、更に好ましくは炭素数３〜５の置換または無置換のアルケニル基（例えば、ビニル基、フェニルエテニル基）；炭素数２〜１８、好ましくは炭素数３〜１０、更に好ましくは炭素数３〜５の置換または無置換のアルキニル基（例えば、エチニル基、フェニルエテニル基）；炭素数２〜１８、好ましくは炭素数３〜１０、更に好ましくは炭素数３〜５の置換または無置換の環状脂肪族炭化水素基（例えば、１−シクロヘキセニル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、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）；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）；
【００９１】
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１〜１０、さらに好ましくは炭素数１〜８のスルホニルアミノ基（例えばメタンスルホニルアミノ基、エタンスルホニルアミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基）；アミノ基；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１２、さらに好ましくは炭素数１〜８の置換アミノ基（例えばメチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ベンジルアミノ基、アニリノ基、ジフェニルアミノ基）；炭素数０〜１５、好ましくは炭素数３〜１０、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６〜２０、好ましくは炭素数６〜１２、さらに好ましくは炭素数６〜１０のアリールチオ基（例えばフェニルチオ基、ｐ−メチルフェニルチオ基、ｐ−クロロフェニルチオ基、２−ピリジルチオ基、ナフチルチオ基）；
【００９２】
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）；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の置換また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）；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の置換または無置換のヘテロ環基（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）；炭素数１〜４０、好ましくは炭素数１〜１２、更に好ましくは炭素数１〜８のアゾ基（例えば、フェニルアゾ基、１−ナフチルアゾ基、２−ナフチルアゾ基、４−ブチルフェニルアゾ基、４−プロピルフェニルアゾ基、４−ブトキシー２−メチルフェニルアゾ基、４−トリフルオロメチルフェニルアゾ基、２−チアゾリルアゾ基、４−キノリルアゾ基）；が挙げられる。これらの置換基は、さらにこれらの置換基の１種以上によって置換されていてもよい。
【００９３】
置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基が好ましく、フッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基、フェニル基、トリフルオロメトキシ基がより好ましい。また、Ａｒb1およびＡｒb2はそれぞれ、−Ｎ＝Ｎ−Ａｒb3基、−Ｎ＝Ｎ−Ａｒb4−Ｎ＝Ｎ−Ａｒb5基などで置換されてポリアゾ色素の構造をとることも好ましい。ここで、Ａｒb3、Ａｒb4およびＡｒb5は、Ａｒb1およびＡｒb2とそれぞれ同義であり、具体例、置換基の例ともＡｒb1およびＡｒb2と同様である。
【００９４】
以下に、前記一般式（１ｂ）で表される化合物の具体例を示すが、本発明は以下の具体例によってなんら制限されるものではない。
【００９５】
【化４０】
【化４１】
【化４２】
前記一般式（１ｂ）および（２ｂ）で表される化合物は、種々の文献に記載の方法に準じて、合成することができる。例えば、アゾ色素ならびにアントラキノン色素の合成については、「Dichroic Dyes for Liquid Crystal Display」（A. V. Ivashchenko著、CRC社、、1994年）、「総説合成染料」（堀口博著、三共出版、１９６８年）およびこれらに引用されている文献を参考にして種々合成することができる。前記デンドリマー残基の合成およびデンドリマー残基への発色団の導入については、「高分子」（高分子学会編、１９９８年、８０３−８２９頁）、「デンドリマーの科学と機能」（岡田鉦彦著、（株）アイピーシー、２０００年発行）およびこれらに引用されている文献等を参考にして行うことができる。
【００９９】
本発明の液晶組成物には、前記２色性色素として、発色団と直接または連結基を介して結合している原子を３個以上含む環状の基によって３個以上の発色団が連結されてなる化合物（以下、「環状の基を有する化合物」という場合がある）を用いることができる。該化合物は、高いオーダーパラメータを示し、２色性色素として有用である。前記環状の基の例には、カリックスアレーン、シクロアルカン、シクロアルケン、シクロアルキン、シクロファン、環状エーテル、環状チオエーテル、ラクトン、ラクタムおよびラクチドの環構造を有する環状の基が含まれる。なお、本明細書において「シクロファン」および「カリックスアレーン」には、ベンゼン環が炭素鎖によって連結されてなる環状化合物以外に、ベンゼン環、縮合芳香環、ヘテロ芳香環および縮合ヘテロ芳香環のいずれか１種が、または２種以上が炭素鎖によって連結されてなる環状化合物が含まれる。これらの環状化合物については、日本化学会編「化学総説No.31 超分子をめざす化学」(学会出版センター、1997年発行)に詳しく解説されている。また、カリックスアレーンについては、David C. Gutsche著「Calixarenes」(Royal Society of Chemistry、1989年発行)に詳しく解説されている。
【０１００】
前記環状化合物の具体例としては、カリックスアレーン、クラウンエーテル、シクロデキストリン、ケンプ酸(Kemp’s Acid)、シクロファン、カリックスレゾルカレン等が挙げられ、これらの化合物の環を構成している原子に直接または連結基を介して、３個以上の発色団を結合させることによって、前記環状の基を有する化合物を合成することができる。中でも、カリックスアレーン、ケンプ酸、シクロファン、カリックスレゾルカレンを用いるのが好ましく、特に、カリックスアレーン、ケンプ酸を用いるのが好ましい。環構造は、発色団に直接または連結基を介して結合している原子と、発色団に結合していない原子とからなる繰り返し単位から構成されているのが好ましい。前記環構造が、この様な繰り返し単位から構成されている場合、全ての繰り返し単位に発色団が結合していることが好ましいが、必ずしも全ての環構成原子に発色団が結合していなくとも、本発明に有用である。繰り返し単位の１０％以上に直接または連結基を介して発色団が結合していることが好ましく、繰り返し単位の５０％以上に直接または連結基を介して発色団が結合していることがより好ましい。
【０１０１】
前記発色団を含む置換基は、環状の基に対してエクアトリアル（擬似エクアトリアル）およびアキシアル（擬似アキシアルを含む）のいずれの角度で結合していてもよいが、中でも、アキシアルの角度で結合しているのが好ましく、前記発色団を含む置換基の全てが、アキシアルの角度で結合しているのがより好ましい。
【０１０２】
前記環状の基を有する化合物は、３個以上の発色団を有する。前記発色団はいかなるものであってもよいが、例えば、アゾ色素、アントラキノン色素、ペリレン色素、メロシアニン色素、アゾメチン色素、フタロペリレン色素、インジゴ色素、アズレン色素、ジオキサジン色素、ポリチオフェン色素等の発色団が挙げられ、具体的には、「Dichroic Dyes for Liquid Crystal Display」（A. V. Ivashchenko著、CRC社、1994年）に記載のものが挙げられる。
好ましくはアゾ色素、アントラキノン色素、ペリレン色素の発色団であり、特に好ましくはアゾ色素、アントラキノン色素の発色団である。
【０１０３】
前記発色団がアゾ色素の発色団である場合、その種類については特に制限されず、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等いずれの発色団であってもよい。好ましくはモノアゾ色素、ビスアゾ色素、トリスアゾ色素の発色団である。環構造を含むアゾ色素の発色団が好ましく、例えば、芳香族基（ベンゼン環、ナフタレン環等）および／または複素環（キノリン環、ピリジン環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリミジン環等）を有するアゾ色素の発色団が好ましい。
【０１０４】
前記発色団がアントラキノン色素の発色団である場合、酸素原子、硫黄原子および窒素原子の少なくとも１種を含む置換基を有するアントラキノン色素の発色団が好ましく、例えば、アルコキシ、アリーロキシ、アルキルチオ、アリールチオ、アルキルアミノ、アリールアミノ基を置換基として有するアントラキノン色素の発色団が好ましい。前記置換基のアントラキノン環上への置換数については特に制限はないが、ジ置換、トリ置換、テトラキス置換が好ましく、ジ置換、トリ置換が特に好ましい。該置換基のアントラキノン環上への置換位置についても特に制限はないが、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、１，４，５，８位テトラ置換、１，２，５，６位テトラ置換構造である。
【０１０５】
前記環状の基を有する化合物は、下記一般式（１ｃ）で表すことができる。
【０１０６】
【化４３】
前記一般式（１ｃ）において、Ｘcはｎc1個の−（Ｌc）nc−Ｄcと結合可能な環状の基を表し、Ｄcは発色団を表し、Ｌcは連結基を表し、ｎcは０または１を表す。ｎc1は３〜２５６の整数を表し、分子内に３個以上存在するＤc、Ｌcおよびｎcは互いに同一であっても異なっていてもよい。
【０１０８】
Ｘcで表される環状の基については、前述の通りであり、カリックスアレーン、シクロアルカン、シクロアルケン、シクロアルキン、シクロファン、環状エーテル、環状チオエーテル、ラクトン、ラクタムおよびラクチドのいずれかの環構造を有する基が好ましく、カリックスアレーン、シクロアルカンまたはシクロファンの環構造を有する基がより好ましい。Ｄcで表される発色団については、前述の通りであり、特に、アゾ色素またはアントラキノン色素の発色団であるのが好ましい。
【０１０９】
前記一般式（１ｃ）において、Ｌcは連結基を表す。ｎcは０または１を表し、ｎc＝０のとき、発色団Ｄcは、単結合により環状の基に結合する。Ｌcが表す連結基は、炭素原子、窒素原子、硫黄原子および酸素原子から選ばれる少なくとも１種の原子、または少なくとも１種の原子を含む原子団からなる。具体的には、炭素数１〜２０のアルキレン基（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、１，４−シクロヘキシレン基）、炭素数６〜３０のアリーレン基（例えば、ｐ−フェニレン基、ｏ−フェニレン基、ｍ−フェニレン基、１，４−ナフチレン基、１，３−ナフチレン基、４，４’−ビフェニレン基、４，４’−２，２’−ジメチルビフェニレン基、４，４’−２，２’−ジメトキシビフェニレン基、４，４’−２，２’−ジクロロビフェニレン基）、炭素数２〜２０のアルケニレン基（例えば、エテニレン基）、炭素数２〜２０のアルキニレン基（例えば、エチニレン基）、アミド基、エステル基、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、エーテル基、カルボニル基、−ＮＲ−（ここで、Ｒは水素原子またはアルキル基、アリール基）、複素環２価基（たとえば、２，６−ピリジニレン基）を１つまたはそれ以上組み合わせて構成される炭素数１以上６０以下の連結基が挙げられる。
なお、Ｌcはさらに置換基により置換されていてもよく、該置換基としては、前述した置換基群Ｗbとして例示した置換基が挙げられる。
【０１１０】
ｎcは０である、またはｎcが１であり且つＬcがアルキレン基、アリーレン基、置換もしくは無置換のアミノ基（−ＮＲ−：Ｒは水素原子またはアルキル基を表す）、エーテル基（−Ｏ−）およびカルボニル基（−Ｃ（＝Ｏ）−）の少なくとも１種を含む連結基であるのが好ましい。より好ましくは、ｎcは０である、またはｎcが１であり且つＬcがアルキレン基、あるいはアルキレン基と−ＮＲ−、エーテル基（−Ｏ−）および／もしくはカルボニル基（−Ｃ（＝Ｏ）−）とを含む連結基であるのがより好ましい。
【０１１１】
前記一般式（１ｃ）で表される化合物としては、下記一般式（２ｃ）で表される化合物が好ましい。
【０１１２】
【化４４】
前記一般式（２ｃ）において、ｎc2は３〜８のいずれかの整数を表し、括弧内の単位はｎc2個繰り返されて環を形成する。ｎc2は３〜６であるのが好ましい。Ｒc1〜Ｒc4は各々独立して水素原子または置換基を表すが、Ｒc1〜Ｒc4のうち少なくとも１つは発色団Ｄcを含む置換基である。分子内に３個以上存在するＲc1〜Ｒc4およびＤcは互いに同一であっても異なっていてもよい。
【０１１４】
Ｒc1〜Ｒc4がそれぞれ表す置換基としては、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、モルホリノカロボニル基）；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１〜４０、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（例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチ基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基）；炭素数１〜１８、好ましくは炭素数１〜１０、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）；炭素数２〜１８、好ましくは炭素数３〜１０、更に好ましくは炭素数３〜５の置換または無置換のアルケニル基（例えば、ビニル基、フェニルエテニル基）；炭素数２〜１８、好ましくは炭素数３〜１０、更に好ましくは炭素数３〜５の置換または無置換のアルキニル基（例えば、エチニル基、フェニルエテニル基）；炭素数２〜１８、好ましくは炭素数３〜１０、更に好ましくは炭素数３〜５の置換または無置換の環状脂肪族炭化水素基（例えば、１−シクロヘキセニル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、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）：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）；
【０１１５】
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１〜１０、さらに好ましくは炭素数１〜８のスルホニルアミノ基（例えばメタンスルホニルアミノ基、エタンスルホニルアミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基）；アミノ基；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１２、さらに好ましくは炭素数１〜８の置換アミノ基（例えばメチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ベンジルアミノ基、アニリノ基、ジフェニルアミノ基）；炭素数０〜１５、好ましくは炭素数３〜１０、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６〜２０、好ましくは炭素数６〜１２、さらに好ましくは炭素数６〜１０のアリールチオ基（例えばフェニルチオ基、ｐ−メチルフェニルチオ基、ｐ−クロロフェニルチオ基、２−ピリジルチオ基、ナフチルチオ基）；炭素数２〜２０、好ましくは炭素数２〜１２、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の置換また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）；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の置換または無置換のヘテロ環基（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）；炭素数１〜４０、好ましくは炭素数１〜１２、更に好ましくは炭素数１〜８のアゾ基（例えば、フェニルアゾ基、１−ナフチルアゾ基、２−ナフチルアゾ基、４−ブチルフェニルアゾ基、４−プロピルフェニルアゾ基、４−ブトキシー２−メチルフェニルアゾ基、４−トリフルオロメチルフェニルアゾ基、２−チアゾリルアゾ基、４−キノリルアゾ基）；が挙げられる。これらの置換基は、さらにこれらの置換基の１種以上によって置換されていてもよい。また、ベンゼン環やナフタレン環が縮合した構造もとることができる。
【０１１６】
Ｒc1〜Ｒc4は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基であるのが好ましく、水素原子、フッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基、フェニル基、トリフルオロメトキシ基であるのがより好ましい。
【０１１７】
但し、Ｒc1〜Ｒc4のうち少なくとも１つは、発色団Ｄcを含む置換基である。Ｒc1およびＲc2の少なくとも一方が発色団Ｄcを含む置換基であり、且つＲc3およびＲc4がそれぞれ水素原子または発色団Ｄcを含む置換基以外の置換基であるのが好ましく、Ｒc1およびＲc2のどちらか一方が発色団Ｄcを含む置換基で他方が発色団Ｄcを含む置換基以外の置換基であり、且つＲc3およびＲc4の双方が水素原子であるのが好ましい。発色団Ｄcを含む置換基としては、アゾ色素、アントラキノン色素の発色団を含む置換基が好ましい。発色団Ｄcとしては、下記一般式（Ｄ）で表されるアゾ基を含む発色団が好ましく、下記一般式（Ｄ）’で表されるアゾ基を含む発色団がより好ましい。
【０１１８】
【化４５】
【化４６】
前記一般式（Ｄ）および（Ｄ）’中、Ａｒ1およびＡｒ2は各々独立して置換されていてもよいアリール基またはヘテロアリール基を表す。前記アリール基には、単環構造のものおよび縮環構造のものの双方が含まれる。炭素数２〜２０のアリール基が好ましく、具体的には、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環を含むアリール基が好ましい。前記ヘテロアリール基には、単環構造のものおよび縮環構造のものの双方が含まれる。前記へテロアリール基としては、炭素数２〜２０のヘテロアリール基が好ましく、ピリジン環、キノリン環、イソキノリン環、ピリミジン環、ピラジン環、チオフェン環、フラン環、オキサゾール環、チアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、トリアゾール環を含む基、またはこれらのヘテロ芳香環を２種以上あるいはこれらヘテロ芳香環の１種以上と前述のアリール基の芳香環とが縮合して形成される縮環を含む基が挙げられる。
【０１２１】
Ａｒ1およびＡｒ2はそれぞれ置換されていてもよく、該置換基としては前述の置換基群Ｗbが挙げられる。該置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基が好ましく、フッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基、フェニル基、トリフルオロメトキシ基がより好ましい。また、Ａｒ1およびＡｒ2はそれぞれ−Ｎ＝Ｎ−Ａｒ’基、−Ｎ＝Ｎ−Ａｒ’’−Ｎ＝Ｎ−Ａｒ’基などで置換されてポリアゾ色素の構造をとることも好ましい。ここで、Ａｒ’およびＡｒ’’はＡｒ1およびＡｒ2と同義であり、具体例、置換基の例もＡｒ1およびＡｒ2と同様である。
【０１２２】
Ｒc1〜Ｒc4は発色団そのものでもよく、また発色団と連結基とからなる置換基であってもよい。該置換基としては、前記一般式（１ｃ）中のＬcで表される連結基が挙げられ、その具体例および好ましい範囲についても同様である。
【０１２３】
前記一般式（２ｃ）で表される化合物の中でも、下記一般式（２ｃ）’で表される化合物は、ケンプ酸を用いることによって容易に合成できるので好ましい。
【０１２４】
【化４７】
前記一般式（２ｃ）’において、ｎc2は３〜８のいずれかの整数を表し、括弧内の単位がｎc2個繰り返されて環を形成する。Ｌc1は連結基を表し、ｎcは０または１を表す。Ｒc1、Ｒc3およびＲc4は各々独立して水素原子または置換基を表し、Ｄcは発色団を表す。分子内に３個以上存在するＬc1、Ｒc1、Ｒc3、Ｒc4およびＤcは互いに同一であっても異なっていてもよい。
【０１２６】
前記一般式（２ｃ）’において、ｎc2、Ｒc1、Ｒc3およびＲc4については、前述の一般式（２ｃ）と中の各基とそれぞれ同義であり、具体例および好ましい範囲についても同様である。
【０１２７】
前記一般式（２ｃ）’において、Ｌc1は連結基を表し、ｎcは０または１を表す。ｎc＝０の場合、発色団Ｄcは単結合により直接カルボニル基に結合する。Ｌc1で表される連結基は、炭素原子、窒素原子、硫黄原子および酸素原子から選ばれる少なくとも１種の原子、または少なくとも１種の原子を含む原子団からなる。具体的には、炭素数１〜２０のアルキレン基（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、１，４−シクロヘキシレン基）、炭素数６〜３０のアリーレン基（例えば、ｐ−フェニレン基、ｏ−フェニレン基、ｍ−フェニレン基、１，４−ナフチレン基、１，３−ナフチレン基、４，４’−ビフェニレン基、４，４’−２，２’−ジメチルビフェニレン基、４，４’−２，２’−ジメトキシビフェニレン基、４，４’−２，２’−ジクロロビフェニレン基）、炭素数２〜２０のアルケニレン基（例えば、エテニレン基）、炭素数２〜２０のアルキニレン基（例えば、エチニレン基）、アミド基、エステル基、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、エーテル基、カルボニル基、−ＮＲ−（ここで、Ｒは水素原子またはアルキル基、アリール基）、複素環２価基（たとえば、２，６−ピリジニレン基）を１つまたはそれ以上組み合わせて構成される炭素数１以上６０以下の連結基が挙げられる。
なお、Ｌc1はさらに置換基により置換されていてもよく、該置換基としては、前述した置換基群Ｗbとして例示した置換基、および該置換基から水素原子を除いた置換基が挙げられる。
【０１２８】
ｎc1は０である、即ち、発色団Ｄcが直接カルボニル基に結合するのが好ましい。また、ｎc1が１である場合は、Ｌc1はアルキレン基、アリーレン基、−ＮＲ−およびエーテル基（−Ｏ−）の少なくとも１種を含む連結基であるのが好ましい。より好ましくは、ｎc1は０である、またはｎc1が１であり且つＬc1がアルキレン基、あるいはアルキレン基とエーテル基（−Ｏ−）および／もしくは−ＮＲ−とを含む連結基であるのがより好ましい。
【０１２９】
前記一般式（２ｃ）’において、Ｄcで表される発色団については、前述の定義の通りである。アゾ色素またはアントラキンノン色素の発色団が好ましく、アゾの色素の発色団がより好ましい。特に、発色団Ｄcは、前述の一般式（Ｄ）で表されるアゾ基を含む発色団であるのが好ましく、前述の一般式（Ｄ）’で表されるアゾ基を含む発色団であるのがより好ましい。
【０１３０】
即ち、前記一般式（２ｃ）’で表される化合物の中でも、下記一般式（２ｃ）’’で表される化合物が特に好ましい。
【０１３１】
【化４８】
前記一般式（２ｃ）’’中、ｎc2は３〜８のいずれかの整数を表し、括弧内の単位がｎc2個繰り返されて環を形成する。Ｒc1、Ｒc3およびＲc4は各々独立して置換基を表し、Ｌc1は連結基を表し、ｎcは０または１を表す。Ａｒc1およびＡｒc2はそれぞれ独立して置換もしくは無置換の、アリール基またはヘテロアリール基を表す。分子内に３個以上存在するＲc1、Ｒc3、Ｒc4、Ｌc1、ｎc、Ａｒc1およびＡｒc2は互いに同一であっても異なっていてもよい。前記一般式（２ｃ）’’において、ｎc、Ｒc1、Ｒc3、Ｒc4、Ｌc1、Ａｒc1およびＡｒc2についてはそれぞれ、前述の一般式（２ｃ）中の各基の定義の通りであり、具体例および好ましい範囲についても同様である。
【０１３３】
また、前記一般式（１ｃ）で表される化合物としては、下記一般式（３ｃ）で表される化合物も好ましい。
【０１３４】
【化４９】
前記一般式（３ｃ）中、ｎc3は３〜１０のいずれかの整数を表し、括弧内の単位がｎc3個繰り返されて環を形成する。ｎc3は３〜８であるのが好ましく、３〜６であるのがより好ましい。Ｒc5〜Ｒc10は各々独立して水素原子または置換基を表すが、Ｒc5〜Ｒc10のうち少なくとも１つは発色団Ｄcを含む置換基を表す。分子内に３個以上存在するＲc5〜Ｒc10およびＤcは互いに同一であっても異なっていてもよい。
【０１３６】
Ｒc5〜Ｒc10は各々独立して水素原子または置換基を表すが、Ｒc5〜Ｒc10のうち少なくとも１つは発色団Ｄcを含む置換基を表す。中でも、Ｒc5および／またはＲc7が発色団Ｄcを含む置換基であるのが好ましい。Ｒc5〜Ｒc10がそれぞれ表す置換基としては、前記一般式（２ｃ）中のＲc1〜Ｒc4がそれぞれ表す置換基と同義であり、その具体例および好ましい範囲についても同様である。Ｒc1〜Ｒc4がそれぞれ表す発色団を含む置換基としては、前述の一般式（Ｄ）で表されるアゾ基を含む置換基であるのが好ましく、前述の一般式（Ｄ）’で表されるアゾ基を含む置換基であるのがより好ましい。Ｒc5〜Ｒc10は発色団そのものでもよく、また発色団と連結基とからなる置換基であってもよい。該置換基としては、前記一般式（１ｃ）中のＬcで表される連結基が挙げられ、その具体例および好ましい範囲についても同様である。
【０１３７】
前記一般式（３ｃ）で表される化合物の中でも、下記一般式（３ｃ）’で表される化合物は、カリックスアレーンを用いることによって容易に合成できるので好ましい。
【０１３８】
【化５０】
前記一般式（３ｃ）’中、ｎc3は３〜１０のいずかの整数を表し、括弧内の単位がｎc3個繰り返されて環を形成する。ｎc3は３〜８であるのが好ましく、３〜６であるのがより好ましい。Ｒc5’およびＲc6〜Ｒc9は各々独立して水素原子または置換基を表すが、Ｒc5’およびＲc6〜Ｒc8のうち少なくとも１つは発色団Ｄcを含む置換基を表す。分子内に３個以上存在するＲc5’、Ｒc6〜Ｒc9およびＤcは互いに同一であっても異なっていてもよい。
【０１４０】
前記一般式（３ｃ）’において、Ｒc5’およびＲc6〜Ｒc9がそれぞれ表す置換基としては、前記一般式（３ｃ）中のＲc5〜Ｒc10がそれぞれ表す置換基として例示したものと同様のものが挙げられ、好ましい範囲も同様である。Ｒc5’およびＲc6〜Ｒc8のうち少なくとも１つは発色団Ｄcを含む置換基を表すが、Ｒc5’またはＲc7が発色団Ｄcを含む置換基を表すのが好ましい。前記発色団Ｄcとしては、アゾ色素またはアントラキノン色素の発色団が好ましく、アゾ色素の発色団がより好ましい。特に、発色団Ｄcは、前述の一般式（Ｄ）または一般式（Ｄ）’で表されるアゾ基を含む置換基であるのが好ましい。Ｒc5’およびＲc6〜Ｒc8は発色団Ｄcそのもの（好ましくは、一般式（Ｄ）または一般式（Ｄ）’で表される基そのもの）でもあってもよいし、発色団Ｄc（好ましくは、一般式（Ｄ）または一般式（Ｄ）’で表される基そのもの）と連結基とからなる置換基であってもよい。該連結基としては、前記一般式（１ｃ）中の連結基Ｌcで例示したものと同様のものが挙げられ、好ましい範囲も同様である。
【０１４１】
以下、前記一般式（１ｃ）、（２ｃ）および（３ｃ）で表される化合物の具体例を示すが、本発明は以下の具体例によってなんら制限されるものではない。
【０１４２】
【化５１】
【化５２】
【化５３】
前記一般式（１ｃ）、（２ｃ）および（３ｃ）で表される化合物は、種々の文献に記載の方法に準じて、合成することができる。例えば、アゾ色素ならびにアントラキノン色素の合成については、「Dichroic Dyes for Liquid Crystal Display」（A. V. Ivashchenko著、CRC社、、1994年）、「総説合成染料」（堀口博著、三共出版、１９６８年）およびこれらに引用されている文献を参考にして種々合成することができる。環状化合物の合成および該環状化合物への発色団の導入については、「化学総説No.31 超分子をめざす化学」（日本化学会編、学会出版センター、１９９７年発行)、「Calixarenes」(David C. Gutsche著、Royal Society of Chemistry、１９８９年発行)およびこれらに引用されている文献等を参考に行うことができる。
【０１４６】
本発明の液晶組成物において、本発明の化合物（本発明において２色性色素として用いられる前述の化合物を「本発明の化合物」という）は、１種を単独で使用してもよいが、複数種を混合して用いてもよい。複数種の色素を混合する場合には、本発明の化合物を２種以上混合して用いてもよいし、本発明の化合物と公知の２色性色素とを混合して用いてもよい。併用可能な２色性色素としては、例えば、「Dichroic Dyes for Liquid Crystal Display」（A. V. Ivashchenko著、CRC社、1994年）に記載のものを用いることができる。例えば、本発明の液晶組成物を、黒色表示のために用いる場合は、可視域全体の光を吸収することが必要であり、複数の２色性色素を混合して用いるのが好ましい。
【０１４７】
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等が挙げられる。「液晶デバイスハンドブック」（日本学術振興会第１４２委員会編、日刊工業新聞社、１９８９年）の第１５４〜１９２頁および第７１５〜７２２頁に記載の液晶化合物を用いることができる。ＴＦＴ駆動に適したフッ素置換されたホスト液晶を使用することもできる。
【０１４８】
本発明の液晶組成物には、ホスト液晶の物性を所望の範囲とす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と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、酸化防止剤等の化合物を含有させてもよい。そのような添加剤は、例えば、「液晶デバイスハンドブック」（日本学術振興会第１４２委員会編、日刊工業新聞社、１９８９年）の第１９９〜２０２頁に記載のＴＮおよびＳＴＮ用カイラル剤が挙げられる。
【０１４９】
本発明の液晶組成物において、ホスト液晶および本発明の化合物の含有量については特に制限はないが、本発明の化合物の含有量はホスト液晶の含有量に対して０．１〜１５質量％であるのが好ましく、０．５〜６質量％であるのが特に好ましい。
【０１５０】
本発明の液晶組成物は、ホスト液晶へ本発明の化合物を溶解することによって調製することができる。溶解は、機械的攪拌、加熱、超音波あるいはその組合せ等を利用して行うことができる。
【０１５１】
本発明の液晶素子は、本発明の液晶組成物を含有する液晶層を備えた液晶素子である。本発明の液晶素子は、例えば、１対の電極基板と、１対の電極基板に挟持される本発明の液晶組成物を含有する液晶層とから構成することができる。前記電極基板は、通常ガラスあるいはプラスチックからなる基板上に、電極層を形成したものを用いることができる。プラスチック基板としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。基板については、例えば、「液晶デバイスハンドブック」（日本学術振興会第１４２委員会編、日刊工業新聞社、１９８９年）の第２１８〜２３１頁に記載のものを用いることができる。基板上に形成される電極層は、好ましくは透明電極層である。例えば、酸化インジウム、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化スズ等から形成することができる。透明電極については、例えば、「液晶デバイスハンドブック」（日本学術振興会第１４２委員会編、日刊工業新聞社、１９８９年）の第２３２〜２３９頁に記載のものが用いられる。
【０１５２】
前記基板が、液晶層と接する表面には、配向処理を施した層（配向膜）を形成することが好ましい。前記配向処理としては、例えば、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等が挙げられる。配向膜については、例えば、「液晶デバイスハンドブック」（日本学術振興会第１４２委員会編、日刊工業新聞社、１９８９年）の第２４０〜２５６頁に記載のものを用いることができる。
【０１５３】
本発明の液晶素子は、例えば、１対の基板をスペーサー等を介して、１〜５０μｍの間隔で対向させ、基板間に形成された空間に本発明の液晶組成物を注入することにより作製することができる。前記スペーサーについては、例えば、「液晶デバイスハンドブック」（日本学術振興会第１４２委員会編、日刊工業新聞社、１９８９年）の第２５７〜２６２頁に記載のものを用いることができる。
【０１５４】
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）等を利用したアクテイブマトリックス駆動方式により駆動することができる。駆動方式については、例えば、「液晶デバイスハンドブック」（日本学術振興会第１４２委員会編、日刊工業新聞社、１９８９年）の第３８７〜４６０頁に詳細が記載され、本発明の液晶素子の駆動方式として利用できる。
【０１５５】
本発明の液晶素子は、液晶ディスプレイに利用することができる。特にその方式については制限されないが、例えば、「液晶デバイスハンドブック」（日本学術振興会第１４２委員会編、日刊工業新聞社、１９８９年）の第３０９頁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および▲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、「反射型カラーＬＣＤ総合技術」（内田龍男監修、シーエムシー社、１９９９年）の第２−１章（ＧＨモード反射型カラーＬＣＤ）、第１５〜１６頁に記載されている、▲１▼Ｈｅｉｌｍｅｉｅｒ型ＧＨモード、▲２▼１／４波長板型ＧＨモード、▲３▼２層型ＧＨモード、▲４▼相転移型ＧＨモード、▲５▼高分子分散液晶（ＰＤＬＣ）型ＧＨモード等が挙げられる。
【０１５６】
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号等の各公報に記載されている積層型ＧＨモード、特開平１１−２４０９０号公報等に記載されているマイクロカプセルを利用したＧＨモードの液晶ディスプレイに用いることができる。さらに、特開平６−２３５９３１号、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等の各公報に記載されている反射型液晶ディスプレイに用いることができる。また、特開平５−６１０２５号、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号等の各公報に記載されている高分子分散液晶型ＧＨモードの液晶ディスプレイに用いることができる。
【０１５７】
その他、本発明の液晶素子は、空間光変調素子、光または熱書き込み型液晶ディスプレイ等に適用することができる。
【０１５８】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、割合、操作等は、本発明の主旨から逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例に制限されるものではない。
＜実施例１：例示化合物ａ−５の合成＞
【０１５９】
【化５４】
窒素雰囲気下、原料（Ｍ−１）０．１８ｇ、原料（Ｍ−２）０．３０ｇ、酢酸パラジウム（II）２０ｍｇ、トリフェニルホスフィン５０ｍｇ、およびヨウ化銅５０ｍｇをトリエチルアミン １０ｍｌ中、外温８０℃に設定したオイルバス中で、６時間攪拌下反応させた。反応液を冷却後、水を加えクロロホルムで有機物を抽出、乾燥させた。減圧下、有機溶媒を留去後、シルカゲルクロマトグラフィーにて精製し（溶離液はクロロホルムとメタノールの混合溶媒）、目的化合物（例示化合物ａ−５）０．１２ｇを淡黄色結晶として得た。得られた化合物の性質を以下に示す。
融点＝２２６〜２３６℃（分解）
吸収極大 ３８０ｎｍ（溶媒：ジメチルホルムアミド）
吸光係数 ６．５×１０4
【０１６１】
＜実施例２：例示化合物ｃ−１の合成＞
【０１６２】
【化５５】
窒素雰囲気下、原料（１）の０．５０ｇと、ケンプ酸の７８ｍｇとをジメチルホルムアミド １２ｍＬ中に溶解させ、室温下、ヒドロキシベンゾトリアゾール（ＨＯＢｔ）の０．２３ｇおよびトリエチルアミンの０．１５ｇを添加し、１０分間攪拌した。その後、室温下、１−エチルー３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩（ＷＳＣ）の０．３５ｇを添加し、室温下、１日攪拌した。反応液に、水を添加した後、有機物を酢酸エチルエステルにて抽出し、乾燥後、溶媒を減圧下、留去し、残さをシリカゲルクロマトグラフィー（溶離液はクロロホルムとメタノールの１０：１混合溶媒）にて精製し、目的化合物（例示化合物ｃ−１）を０．１８ｇ、黄色粉体として得た。得られた化合物の性質を以下に示す。
吸収極大 ３５３ｎｍ（溶媒：ジメチルホルムアミド）
吸光係数 ８．２２×１０4
プロトンＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：δ０．９５（ｔ，９Ｈ）、１．１（ｄ，３Ｈ）、１．２（ｓ，９Ｈ）、１．３−１．３５（ｍ，６Ｈ）、１．５−１．７（ｍ，１２Ｈ）、１．８−１．９（ｍ，６Ｈ）、２．６（ｔ，６Ｈ）、２．９（ｄ，３Ｈ）、３．１（ｍ，６Ｈ）、３．９（ｔ，６Ｈ）、６．９（ｄ，６Ｈ）、７．２（ｄ，６Ｈ）、７．４５（ｍ，３Ｈ）、７．８（ｄ，６Ｈ）、７．９（ｄ，６Ｈ）
【０１６４】
＜実施例３＞
表１に示した化合物の１．０ｍｇを各々用いて、液晶（商品名ＺＬＩ−１１３２；Ｅ．Ｍｅｒｃｋ社製）１００ｍｇに溶解させ、液晶組成物を調製した。この液晶組成物を、市販の液晶セル用基板に注入し、ゲストホスト液晶素子１および比較用液晶素子１を作製した。用いた液晶セル用基板は、Ｅ．Ｈ．Ｃ．社製のもので、ＩＴＯ透明電極層、およびポリイミド配向膜（ラビング処理によるパラレル配列付き）が形成されたガラス板（厚さ０．７ｍｍ）であり、セルギャップ８μｍ、エポキシ樹脂シール付きのものであった。
【０１６５】
作製した液晶素子１および比較用液晶素子１のそれぞれに、ラビング方向と平行な偏光および垂直な偏光を各々照射し、それぞれの吸収スペクトル（Ａ‖およびＡ⊥）をＳｈｉｍａｄｚｕ ＵＶ３１００にて測定した。極大吸収波長におけるＡ‖およびＡ⊥から、オーダーパラメータＳを下式１に従い求めた。求めたオーダーパラメータＳを、用いた化合物の極大吸収波長（λmax）とともに表１に示す。
式１
Ｓ＝（Ａ‖−Ａ⊥）／（Ａ‖＋２×Ａ⊥）
【０１６６】
【表１】
【化５６】
表１に示す結果から、従来公知のモノ型アゾ色素（比較色素Ｍ−２）と比較して、本発明の化合物である例示化合物ａ−５はより高いオーダーパラメータを与えることがわかった。
【０１６９】
＜実施例４＞
例示化合物ａ−１１を用い、市販のフッ素系液晶（商品名ＺＬＩ−４７９２；Ｅ．Ｍｅｒｃｋ社製）に溶解させ、実施例１と同様の操作によりオーダーパラメータＳを測定したところ、Ｓ＝０．７０であった。
この結果より、前記一般式（１ａ）で表される化合物の例示化合物ａ−１１は、フッ素系ホスト液晶を用いても高いオーダーパラメータを与えることがわかった。
【０１７０】
＜実施例５＞
表２に示した化合物の０．２ｍｇを各々用いて、液晶（商品名ＺＬＩ−１１３２；Ｅ．Ｍｅｒｃｋ社製）１００ｍｇに溶解させ、液晶組成物を調製した。この液晶組成物を、市販の液晶セル用基板に注入し、ゲストホスト液晶素子２〜１０および比較用液晶素子２を作製した。用いた液晶セル用基板は、Ｅ．Ｈ．Ｃ．社製のもので、ＩＴＯ透明電極層、およびポリイミド配向膜（ラビング処理によるパラレル配列付き）が形成されたガラス板（厚さ０．７ｍｍ）であり、セルギャップ８μｍ、エポキシ樹脂シール付きのものであった。
【０１７１】
作製した液晶素子２〜１０および比較用液晶素子２のそれぞれに、ラビング方向と平行な偏光および垂直な偏光を各々照射し、それぞれの吸収スペクトル（Ａ‖およびＡ⊥）をＳｈｉｍａｄｚｕ ＵＶ３１００にて測定した。極大吸収波長におけるＡ‖およびＡ⊥から、オーダーパラメータＳを下式１に従い求めた。求めたオーダーパラメータＳを用いた化合物の極大吸収波長（λmax）とともに表２に示す。
式１
Ｓ＝（Ａ‖−Ａ⊥）／（Ａ‖＋２×Ａ⊥）
【０１７２】
【表２】
【化５７】
表２に示す結果から、従来公知のモノ型アゾ色素（比較色素１）と比較して、本発明の化合物はより高いオーダーパラメータを与えることがわかった。
【０１７５】
【発明の効果】
本発明によれば、高い２色性比を示し、表示素子に利用した場合に、表示のコントラストを向上し得る液晶組成物および液晶素子を提供することができる。また、本発明によれば、２色性色素として有用な新規な色素、特に、高いオーダーパラメータを与える新規な色素を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に用いられる２色性色素の構造を模式的に示す概念図である。
【符号の説明】
Ａ 発色団の共役平面
Ｂ 発色団の共役平面
Ｌ 連結基
Claims (3)
- 下記一般式（２ａ）で表される化合物を含有することを特徴とする液晶組成物。
- 前記一般式（２ａ）において、Ｒa7〜Ｒa11から選ばれる少なくとも１つ、およびＲa12〜Ｒa16から選ばれる少なくとも１つは、各々独立して下記一般式（Ｄ）で表されるアゾ基であることを特徴とする請求項１に記載の液晶組成物。
- 下記一般式（３ａ）で表されるアゾ化合物。
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