液晶組成物、液晶素子および液晶表示装置
【課題】オーダーパラメーターが高く、二色比が高く、長波長領域に広い吸収域を有する液晶組成物、液晶素子および液晶表示装置を提供する。
【解決手段】
少なくとも１種の液晶性化合物と、少なくとも１種の下記一般式（１）で表される二色性スクアリリウム化合物とを含む液晶組成物であって、該二色性スクアリリウム化合物のアスペクト比が２．３以上である液晶組成物、この液晶組成物を用いた液晶素子および液晶表示装置である。
一般式（１）中、Ａ１及びＡ２はそれぞれ独立に、芳香族もしくは脂肪族の置換もしくは無置換の、縮環していてもよい炭化水素環基又は複素環基を表わす。
【解決手段】
少なくとも１種の液晶性化合物と、少なくとも１種の下記一般式（１）で表される二色性スクアリリウム化合物とを含む液晶組成物であって、該二色性スクアリリウム化合物のアスペクト比が２．３以上である液晶組成物、この液晶組成物を用いた液晶素子および液晶表示装置である。
一般式（１）中、Ａ１及びＡ２はそれぞれ独立に、芳香族もしくは脂肪族の置換もしくは無置換の、縮環していてもよい炭化水素環基又は複素環基を表わす。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゲスト−ホスト型液晶表示装置に好ましく用いられる液晶組成物、それを利用した液晶素子、および液晶表示装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子（液晶素子）は、すでに多くの方式が提案されており、中でもゲストホスト型液晶表示素子は、明るい表示が可能であって、反射型に適した液晶表示素子として期待されている。ゲストホスト型液晶表示素子は、液晶中に二色性色素を溶解させた液晶組成物をセル中に封入し、これに電場を与え、電場による液晶の動きに合わせて、二色性色素の配向を変化させ、セルの吸光状態を変化させることによって表示する方式である。
【０００３】
ゲストホスト型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、ホスト液晶に対する高い溶解性および耐久性などの性能が要求されるが、二色性色素は、十分に高いオーダーパラメーターを与えるものは少なく、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くという問題があった。
【０００４】
このような問題を解決するために、例えば、二色性色素として剛直な直線状の構造を有するアゾ色素および長波長領域（５５０〜８００ｎｍ）において吸収を示すアントラキノン色素の少なくともいずれかを使用することで、比較的高いオーダーパラメーターを与えるゲストホスト型液晶素子が提案されている（特許文献１〜３）。
しかしながら、これらの色素は、ホスト液晶、とりわけ近年多く使用されているフッ素系の液晶に対する溶解性が低く、液晶表示素子に用いた場合に十分に高い光学濃度を与えることができないという問題があった。
また、二色性アゾ色素は、一般にイエロー〜マゼンダの色調を示すため、長波長領域において十分な吸収を得られないという問題があった。アゾ色素の吸収の長波長化は、置換基や複素環の導入によって達成することができるが、この場合、直線状の構造とすることが困難となり高い二色比を得られないという問題もあった。同様に、アントラキノン色素も二色比が不十分であるという問題もあった。
【０００５】
このように、オーダーパラメーターが高く、二色比が高く、長波長領域に広い吸収域を有する液晶組成物、液晶セルおよび液晶表示装置の提供が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６２−６４８８６号公報
【特許文献２】特開平２−１７８３９０号公報
【特許文献３】特開平１０−２６０３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は前記諸問題に鑑みなされたものであって、オーダーパラメーターが高く、二色比が高く、長波長領域に広い吸収域を有する液晶組成物、液晶セルおよび液晶表示装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明者が鋭意検討した結果、アスペクト比が２．３以上の二色性スクアリリウム化合物を二色性色素として用いることで、従前では達成が困難であった、オーダーパラメーターが高く、二色比が高く、長波長領域に広い吸収域を有する液晶組成物、液晶素子および液晶表示装置を安定的に製造できるとの知見を得、本発明を完成するに至った。
即ち、前記課題を解決するための手段は、以下の通りである。
［１］ 少なくとも１種の液晶性化合物と、少なくとも１種の下記一般式（１）で表される二色性スクアリリウム化合物とを含む液晶組成物であって、該二色性スクアリリウム化合物のアスペクト比が２．３以上であることを特徴とする液晶組成物。
【化１】
（一般式（１）中、Ａ１及びＡ２はそれぞれ独立に、芳香族もしくは脂肪族の置換もしくは無置換の、縮環していてもよい炭化水素環基又は複素環基を表わす。）
［２］ 前記二色性スクアリリウム化合物が、５５０〜８００ｎｍの波長領域に少なくとも一つの極大吸収を有することを特徴とする［１］の液晶組成物。
［３］ 前記二色性スクアリリウム化合物の分子幅が、０．９ｎｍ以下であることを特徴とする［１］又は［２］の液晶組成物。
［４］ 下記一般式（Ｉ）、下記一般式（II）、下記一般式（III）、又は下記一般式（IV）で表わされるネマチック液晶性を示す二色性アゾ色素の少なくとも１種をさらに含むことを特徴とする［１］〜［３］のいずれかの液晶組成物。
【化２】
（一般式（Ｉ）中、Ｒ１１〜Ｒ１４はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し；Ｒ１５及びＲ１６はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基を表し；Ｌ１１は、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、又は−ＣＨ＝ＣＨ−を表し；Ａ１１は、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいナフチル基、又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表し；Ｂ１１は、置換基を有していてもよい、２価の芳香族炭化水素基又は２価の芳香族複素環基を表し；ｎは１〜５の整数を表し、ｎが２以上のとき複数のＢ１１は互いに同一でも異なっていてもよい。）
【化３】
（一般式（ＩＩ）中、Ｒ２１及びＲ２２はそれぞれ、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、又は−Ｌ２２−Ｙで表される置換基を表す。但し、少なくとも一方は、水素原子以外の基を表し；Ｌ２２は、アルキレン基を表すが、アルキレン基中に存在する１個のＣＨ２基又は隣接していない２個以上のＣＨ２基はそれぞれ−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＮＲＣＯＯ−、−ＯＣＯＮＲ−、−ＣＯ−、−Ｓ−、−ＳＯ２−、−ＮＲ−、−ＮＲＳＯ２−、又は−ＳＯ２ＮＲ−（Ｒは水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表す）に置換されていてもよく；Ｙは、水素原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、カルボキシル基、ハロゲン原子、又は重合性基を表し；Ｌ２１はそれぞれ独立に、アゾ基（−Ｎ＝Ｎ−）、カルボニルオキシ基（−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−）、オキシカルボニル基（−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−）、イミノ基（−Ｎ＝ＣＨ−）、及びビニレン基（−Ｃ＝Ｃ−）からなる群から選ばれる連結基を表し；Ｄｙｅはそれぞれ、下記一般式（ＩＩａ）で表されるアゾ色素残基を表す。）
【化４】
（一般式（ＩＩａ）中、＊はＬ２１との結合部を表し；Ｘ２１は、ヒドロキシ基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、無置換アミノ基、又はモノもしくはジアルキルアミノ基を表し；Ａｒ２１は、それぞれ置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基又は芳香族複素環基を表し；ｎは１〜３の整数を表し、ｎが２以上の時、２つのＡｒ２１は互いに同一でも異なっていてもよい。）
【化５】
（一般式（ＩＩＩ）中、Ｒ３１〜Ｒ３５は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し；Ｒ３６及びＲ３７は、それぞれ独立に水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基を表し；Ｑ３１は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、芳香族複素環基又はシクロヘキサン環基を表し；Ｌ３１は、２価の連結基を表し；Ａ３１は、酸素原子又は硫黄原子を表す。）
【化６】
（一般式（ＩＶ）中、Ｒ４１及びＲ４２はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、互いに結合して環を形成していてもよく；Ａｒ４は、置換されていてもよい２価の芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表し；Ｒ４３及びＲ４４はそれぞれ独立に、水素原子、又は置換されていてもよいアルキル基を表し、互いに結合して複素環を形成していてもよい。）
［５］ 前記一般式（１）中のＡ１もしくはＡ２の少なくともいずれかが、下記一般式（Ａ−１ａ）で表されることを特徴とする［１］〜［４］のいずれかの液晶組成物。
【化７】
（一般式（Ａ−１ａ）中、ＲａおよびＲｅは、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシル基又はメチル基を表し；Ｒｃ１およびＲｃ２それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜８の置換もしくは無置換のアルキル基を表わす。）
［６］ ［１］〜［５］のいずれか１項に記載の液晶組成物を液晶層に含むことを特徴とする液晶素子。
［７］ ゲスト−ホストモード液晶素子であることを特徴とする［６］の液晶素子。
［８］ ［６］〜［７］のいずれか１項に記載の液晶素子を有することを特徴とする液晶表示装置。
［９］ 前記液晶素子が、ゲスト−ホストモード液晶素子であることを特徴とする［８］の液晶表示装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、オーダーパラメーターが高く、二色比が高く、長波長領域に広い吸収域を有する液晶組成物、液晶素子および液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下において、本発明の液晶組成物、液晶素子および液晶表示装置について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
【００１１】
（液晶組成物）
本発明の液晶組成物は、下記一般式（１）で表される二色性スクアリリウム化合物と、液晶性化合物（ホスト液晶）とを含み、必要に応じてその他の成分を含む。
以下、本発明の液晶組成物の各成分について説明する。
【００１２】
二色性スクアリリウム化合物（二色性スクアリリウム色素ともいう。）は、アスペクト比が２．３以上であり、下記一般式（１）で表される。
【化８】
一般式（１）中、Ａ１及びＡ２はそれぞれ独立に、芳香族もしくは脂肪族の、置換もしくは無置換の、縮環していてもよい炭化水素環基又は複素環基を表わす。
【００１３】
一般式（１）で表される二色性スクアリリウム化合物は、ドナー（Ｄ）−アクセプター（Ａ）−ドナー（Ｄ）の分子内電荷移動型色素であるために長波長化し、５５０〜８００ｎｍの波長領域に極大吸収を示すことが好ましい。
極大吸収の波長は、より好ましくは６００〜８００ｎｍであり、特に好ましくは６５０〜８００ｎｍであり、最も好ましくは６５０〜７５０ｎｍである。
該吸収の遷移モーメントの方向は分子長軸に平行であるため、前記一般式（１）で表される化合物は、シアンの色調を示す二色性色素として好適に用いることができる。ここで分子長軸とは、化合物中で原子間距離が最大となる２つの原子を結ぶ軸をいう。
【００１４】
高いオーダーパラメーターＳを得るためには、前記一般式（１）で表される二色性スクアリリウム化合物は、剛直な直線状の構造である必要がある。具体的には、前記一般式（１）で表される二色性スクアリリウム化合物のアスペクト比は、２．３以上であり、好ましくは２．５以上であり、特に好ましくは２．６以上である。分子のアスペクト比を上記範囲とすることで、良好な一軸配向が達成され、二色比の高いゲスト−ホスト型液晶表示装置を得ることができる。
ここで、オーダーパラメーター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傾いているとき、Ｓ＝（３ｃｏｓ2θ−１）／２で定義される。
オーダーパラメーターＳが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、オーダーパラメーターＳが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にあることを示す。
前記アスペクト比は、分子軌道計算により分子長、分子幅を算出することにより前記アスペクト比を算出することができる。例えば、分子軌道計算ソフトＭＯＰＡＣ（Ｖｅｒｓｉｏｎ ６．０３）およびＭＯＳ−Ｆ（Ｖｅｒｓｉｏｎ ５．０Ａ）を用いて分子軌道計算を行い、分子長、分子幅を算出することにより前記アスペクト比を算出することができる。
【００１５】
また、前記一般式（１）で表される二色性スクアリリウム化合物の分子長は、好ましくは１．７ｎｍ（１７Å）以上であり、より好ましくは１．９ｎｍ（１９Å）以上であり、さらに好ましくは２．１ｎｍ（２１Å）以上である。
さらに、前記一般式（１）で表される二色性スクアリリウム化合物の分子幅は、好ましくは０．９ｎｍ（９Å）以下であり、より好ましくは０．８５ｎｍ（８．５Å）以下である。
ここで分子長とは、化合物中で最大の原子間距離に両端の２原子のファンデルワールス半径を加えた値である。アスペクト比とは分子長／分子幅であり、分子幅とは、分子長軸に垂直な面に各原子を投影したときの最大の原子間距離に両端の２原子のファンデルワールス半径を加えた値である。
【００１６】
前記一般式（１）中のＡ１およびＡ２がそれぞれ表す炭化水素環基は、３〜６員の単環又は縮合環の基が好ましい。前記炭化水素環基は、芳香族環であっても、非芳香族環であってもよい。前記炭化水素環を構成している炭素原子は、水素原子以外の原子で置換されていてもよい。例えば、炭化水素環を構成している１以上の炭素原子は、Ｃ＝Ｏ、Ｃ＝Ｓ又はＣ＝ＮＲ（Ｒは、水素原子又はＣ１−１０のアルキル基）であってもよい。また、炭化水素環を構成している１以上の炭素原子は、置換基を有していてもよい。置換基の具体例としては、後述する置換基群Ｇから選択することができる。前記炭化水素環基としては、以下の炭化水素環基が挙げられるが、本発明は、下記の具体例によってなんら限定されるものではない。
【００１７】
【化９】
【００１８】
式Ａ−１〜Ａ−５中、＊は、スクアリリウム骨格に結合する部位を示し、Ｒａ〜Ｒｇはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、可能であれば互いに結合して環構造を形成していてもよい。該置換基は、後述する置換基群Ｇから選択することができ、ホスト液晶への溶解性や波長調整のため、Ｒａ〜Ｒｇは、少なくとも一つは置換基であるのが好ましい。該置換基としては、アスペクト比の観点から分子幅を広げない置換基が好ましく、例えば、炭素数１〜４の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基、炭素数２〜４のアシル基、炭素数１〜４のアルキルスルホニル基、炭素数１〜４のアルキルスルフィニル基、炭素数２〜４のアルコキシカルボニル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、炭素数１〜４のアルキルチオ基（例、メチルチオ、エチルチオ等）、炭素数２〜４のアシルオキシ基、炭素数１〜４のスルホニルオキシ基、炭素数２〜４のカルバモイルオキシ基、無置換のアミノ基又は炭素数１〜８のアミノ基、炭素数１〜４のカルバモイル基、無置換のスルファモイル基、炭素数１〜４のスルファモイル基、ハロゲン原子（例、フッ素、塩素、臭素等）、水酸基、ニトロ基、シアノ基等を挙げることができる。
【００１９】
式Ａ−１としては、Ｒｃは、−Ｎ（Ｒｃ１）（Ｒｃ２）であり、Ｒｃ１及びＲｃ２はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜８の置換もしくは無置換のアルキル基を表わし、Ｒｂ及びＲｄは水素原子が好ましい。即ち、下記式Ａ−１ａで表される基が好ましい。
式Ａ−２としては、Ｒｅはヒドロキシ基が好ましい。即ち、下記式Ａ−２ａで表される基が好ましい。
式Ａ−３としては、Ｒｅはヒドロキシ基であり、Ｒｃ及びＲｄは水素原子が好ましい。即ち、下記式Ａ−３ａで表される基が好ましい。
式Ａ−４としては、Ｒｇがヒドロキシ基であり、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｅ及びＲｆは水素原子が好ましい。即ち、下記式Ａ−４ａで表される基が好ましい。
式Ａ−５としては、Ｒｇはヒドロキシ基が好ましい。即ち、下記式Ａ−５ａで表される基が好ましい。
【００２０】
【化１０】
【００２１】
式Ａ−１ａ中、Ｒｃ１及びＲｃ２は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜８の置換もしくは無置換のアルキル基を表わし；ＲａおよびＲｅは、前記式Ａ−１中と同義であるが、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシル基又はメチル基が好ましい。式Ａ−１ａ中、Ｒｃ１及びＲｃ２が、置換もしくは無置換のアルキル基である場合、互いに連結して、含窒素複素環基を形成することも、分子幅を広げることなく分子長を上げることができ、その結果としてアスペクト比を高くできるため、好ましい態様の一つである。また、Ｒｃ１及びＲｃ２の少なくとも一方が、式Ａ−１ａ中のベンゼン環の炭素原子と結合して、縮合環を形成していてもよい。例えば、以下の式Ａ−１ｂ及びＡ−１ｃであってもよい。
上記式Ａ−２ａ〜Ａ−５ａ中の記号は、前記式Ａ−２〜Ａ−５中のそれぞれと同義である。アルキル基の置換基の例としては、後述の置換基群Ｇが挙げられ、好ましい範囲も同様である。
【００２２】
【化１１】
【００２３】
式Ａ−１ｂおよび式Ａ−１ｃ中、＊は、スクアリリウム骨格に結合する部位を示し、Ｒｈは、水素原子又は置換基を表す。該置換基の例には、後述の置換基群Ｇが含まれる。Ｒｈは、ベンゼン環を１以上含む置換基が好ましい。
【００２４】
前記炭化水素環基としては、式Ａ−１、式Ａ−２、及び式Ａ−４で表される炭化水素環基が好ましい。より好ましくは、式Ａ−１ａ、式Ａ−２ａ及び式Ａ−４ａである。特に好ましくは、式Ａ−１及び式Ａ−２で表される炭化水素環基であり、より好ましくは式Ａ−１ａ及び式Ａ−２ａである。さらに好ましくは、式Ａ−１ａであり、中でも、Ｒａ及びＲｅが水素原子又は水酸基を表わす式Ａ−１ａで表される炭化水素環基である。
【００２５】
前記一般式（１）中のＡ１およびＡ２がそれぞれ表す複素環基は、５〜２０員の単環又は縮合環の基であるのが好ましい。前記複素環基は、窒素原子、硫黄原子、及び酸素原子の少なくとも１つを環構成原子として有する。また、前記環構成原子としては、１以上の炭素原子を含んでいてもよく、複素環を構成しているヘテロ原子又は炭素原子は、水素原子以外の原子で置換されていてもよい。例えば、複素環を構成している１以上の硫黄原子は、Ｓ＝Ｏ又はＳ（Ｏ）２であってもよく、また、例えば、複素環を構成している１以上の炭素原子は、Ｃ＝Ｏ、Ｃ＝Ｓ又はＣ＝ＮＲ（Ｒは、水素原子又はＣ１−１０のアルキル基）であってもよい。また、前記複素環基は、芳香族環であっても、非芳香族環であってもよい。前記複素環基を構成している１以上のヘテロ原子および炭素原子のいずれかは、置換基を有していてもよく、置換基の具体例については、後述する置換基群Ｇから選択することができる。前記複素環基としては、以下の複素環基が挙げられるが、下記の具体例に限定されるものではない。
【００２６】
【化１２】
【００２７】
【化１３】
【００２８】
前記式中、＊は、スクアリリウム骨格に結合する部位を示し、Ｒａ〜Ｒｆはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、可能であれば互いに結合して環構造を形成していてもよい。該置換基は、後述する置換基群Ｇから選択することができる。
前記式Ａ−６〜Ａ−４３中、Ｒｃは、ヒドロキシ基（ＯＨ）又はチオール基（ＳＨ）が好ましい。
【００２９】
前記複素環基としては、式Ａ−６、式Ａ−７、式Ａ−８、式Ａ−９、式Ａ−１０、式Ａ−１１、式Ａ−１４、式Ａ−２４、式Ａ−３４、式Ａ−３７及び式Ａ−３９で示される複素環である。特に好ましくは、式Ａ−６、式Ａ−７、式Ａ−８、式Ａ−９、式Ａ−１１、式Ａ−１４、式Ａ−３４及び式Ａ−３９で示される複素環基が好ましい。これらの式中、Ｒｃはヒドロキシ基（ＯＨ）又はチオール基（ＳＨ）がより好ましい。
【００３０】
前記一般式（１）中、Ａ１及びＡ２の少なくとも一方が、式Ａ−１がより好ましく、下記一般式（１’）で表されるように式Ａ−１ａが特に好ましい。
【化１４】
【００３１】
一般式（１’）で表されるスクアリリウム骨格は、分子長が１．１６ｎｍ（１１．６Å）、分子幅が０．７６ｎｍ（７．６Å）と、剛直で直線性の高い部分構造であるため、Ａ１によらず高いアスペクト比が期待でき、したがって、高い二色性が実現できる。
Ａ１は、特に好ましくは、分子幅を広げることなく波長調整可能な炭化水素環基又は複素環基であり、式Ａ−１ａ、式Ａ−２ａ、式Ａ−４ａ、式Ａ−６、式Ａ−７、式Ａ−８、式Ａ−９、式Ａ−１１、式Ａ−１４、式Ａ−３９であり、最も好ましくは、式Ａ−１ａ、式Ａ−２ａ、式Ａ−４ａ、式Ａ−７、式Ａ−８、式Ａ−１１、式Ａ−１４である。
【００３２】
前記炭化水素環基及び複素環基は、１以上の置換基を有していてもよく、該置換基の例としては、下記の置換基群Ｇが含まれる。
置換基群Ｇ：
炭素数１〜１８（好ましくは炭素数１〜８）の置換もしくは無置換の直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキル基（例、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔ−ブチル、シクロヘキシル、メトキシエチル、エトキシカルボニルエチル、シアノエチル、ジエチルアミノエチル、ヒドロキシエチル、クロロエチル、アセトキシエチル、トリフルオロメチル等）；炭素数７〜１８（好ましくは炭素数７〜１２）の置換もしくは無置換のアラルキル基（例、ベンジル、カルボキシベンジル等）；炭素数２〜１８（好ましくは炭素数２〜８）の置換もしくは無置換のアルケニル基（例、ビニル等）；炭素数２〜１８（好ましくは炭素数２〜８）の置換もしくは無置換のアルキニル基（例、エチニル等）；炭素数６〜１８（好ましくは炭素数６〜１０）の置換もしくは無置換のアリール基（例、フェニル、４−メチルフェニル、４−メトキシフェニル、４−カルボキシフェニル、３、５−ジカルボキシフェニル等）；
【００３３】
炭素数２〜１８（好ましくは炭素数２〜８）の置換もしくは無置換のアシル基（例、アセチル、プロピオニル、ブタノイル、クロロアセチル等）；炭素数１〜１８（好ましくは炭素数１〜８）の置換もしくは無置換のアルキルまたはアリールスルホニル基（例、メタンスルホニル、ｐ−トルエンスルホニル等）；炭素数１〜１８（好ましくは炭素数１〜８）のアルキルスルフィニル基（例、メタンスルフィニル、エタンスルフィニル、オクタンスルフィニル等）；炭素数２〜１８（好ましくは炭素数２〜８）のアルコキシカルボニル基（例、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル等）；炭素数７〜１８（好ましくは炭素数７〜１２）のアリールオキシカルボニル基（例、フェノキシカルボニル、４−メチルフェノキシカルボニル、４−メトキシフェニルカルボニル等）；炭素数１〜１８（好ましくは炭素数１〜８）の置換もしくは無置換のアルコキシ基（例えば、メトキシ、エトキシ、ｎ−ブトキシ、メトキシエトキシ等）；炭素数６〜１８（好ましくは炭素数６〜１０）の置換もしくは無置換のアリールオキシ基（例、フェノキシ、４−メトキシフェノキシ等）；炭素数１〜１８（好ましくは炭素数１〜８）のアルキルチオ基（例、メチルチオ、エチルチオ等）；炭素数６〜１０のアリールチオ基（例、フェニルチオ等）；
【００３４】
炭素数２〜１８（好ましくは炭素数２〜８）の置換もしくは無置換のアシルオキシ基（例、アセトキシ、エチルカルボニルオキシ、シクロヘキシルカルボニルキシ、ベンゾイルオキシ、クロロアセチルオキシ等）；炭素数１〜１８（好ましくは炭素数１〜８）の置換もしくは無置換のスルホニルオキシ基（例、メタンスルホニルオキシ等）；炭素数２〜１８（好ましくは炭素数２〜８）の置換もしくは無置換のカルバモイルオキシ基（例、メチルカルバモイルオキシ、ジエチルカルバモイルオキシ等）；無置換のアミノ基又は炭素数１〜１８（好ましくは炭素数１〜８）の置換アミノ基（例、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、アニリノ、メトキシフェニルアミノ、クロロフェニルアミノ、モルホリノ、ピペリジノ、ピロリジノ、ピリジルアミノ、メトキシカルボニルアミノ、ｎ−ブトキシカルボニルアミノ、フェノキシカルボニルアミノ、メチルカルバモイルアミノ、フェニルカルバモイルアミノ、エチルチオカルバモイルアミノ、メチルスルファモイルアミノ、フェニルスルファモイルアミノ、アセチルアミノ、エチルカルボニルアミノ、エチルチオカルボニルアミノ、シクロヘキシルカルボニルアミノ、ベンゾイルアミノ、クロロアセチルアミノ、メタンスルホニルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノ等）；
【００３５】
炭素数１〜１８（好ましくは炭素数１〜８）の置換もしくは無置換のカルバモイル基（例、無置換のカルバモイル、メチルカルバモイル、エチルカルバモイル、ｎ−ブチルカルバモイル、ｔ−ブチルカルバモイル、ジメチルカルバモイル、モルホリノカルバモイル、ピロリジノカルバモイル等）；無置換のスルファモイル基、炭素数１〜１８（好ましくは炭素数１〜８）の置換スルファモイル基（例、メチルスルファモイル、フェニルスルファモイル等）；ハロゲン原子（例、フッ素、塩素、臭素等）；水酸基；ニトロ基；シアノ基；カルボキシル基；ヘテロ環基（例、オキサゾール、ベンゾオキサゾール、チアゾール、ベンゾチアゾール、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、インドレニン、ピリジン、スルホラン、フラン、チオフェン、ピラゾール、ピロール、クロマン、クマリンなど）。
【００３６】
前記一般式（１）で表される二色性スクアリリウム化合物としては、以下の例示化合物が挙げられるが、本発明は下記の具体例によってなんら限定されるものではない。
【００３７】
【化１５】
【００３８】
【化１６】
【００３９】
【化１７】
【００４０】
【化１８】
【００４１】
一般式（１）で表される二色性スクアリリウム化合物の合成方法としては、例えば、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ， Ｐｅｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓ． １(２０００)， ５９９−６０３、Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ(２００２)，Ｎｏ３， ４１３−４１７等に記載の方法に準じて容易に合成することができる。
【００４２】
一般式（１）で表される二色性スクアリリウム化合物は単独で用いてもよいし、或いは二種以上の二色性スクアリリウム化合物を併用してもよい。また、前記一般式（１）で表される二色性スクアリリウム化合物とこれら以外の色素を併用してもよい。前記これら以外の色素としては、二色性色素が好ましく、前記これら以外の色素としては、例えば、アゾ系色素、シアニン系色素、アゾ金属錯体、フタロシアニン系色素、ピリリウム系色素、チオピリリウム系色素、アズレニウム系色素、ナフトキノン系色素、トリフェニルメタン系色素、トリアリルメタン系色素等が挙げられる。
【００４３】
前記アゾ色素としては、下記一般式（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、又は（ＩＶ）で表されるアゾ色素が挙げられる。前記一般式（１）で表される二色性スクアリリウム化合物と下記一般式（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、又は（ＩＶ）で表されるアゾ色素とを併用すると、前記一般式（１）で表される二色性スクアリリウム化合物の配向性が改善される。
【００４４】
【化１９】
【００４５】
一般式（Ｉ）中、Ｒ１１〜Ｒ１４はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し；Ｒ１５及びＲ１６はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基を表し；Ｌ１１は、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、又は−ＣＨ＝ＣＨ−を表し；Ａ１１は、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいナフチル基、又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表し；Ｂ１１は、置換基を有していてもよい２価の芳香族炭化水素基又は２価の芳香族複素環基を表し；ｎは１〜５の整数を表し、ｎが２以上のとき複数のＢ１１は互いに同一でも異なっていてもよい。
【００４６】
上記一般式（Ｉ）において、Ｒ１１〜Ｒ１４で表される置換基としては以下の基を挙げることができる。
アルキル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜８のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基、ｎ−ヘキサデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、特に好ましくは炭素数２〜８のアルケニル基であり、例えば、ビニル基、アリール基、２−ブテニル基、３−ペンテニル基などが挙げられる）、アルキニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、特に好ましくは炭素数２〜８のアルキニル基であり、例えば、プロパルギル基、３−ペンチニル基などが挙げられる）、アリール基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２のアリール基であり、例えば、フェニル基、２，６−ジエチルフェニル基、３，５−ジトリフルオロメチルフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基などが挙げられる）、置換もしくは無置換のアミノ基（好ましくは炭素数０〜２０、より好ましくは炭素数０〜１０、特に好ましくは炭素数０〜６のアミノ基であり、例えば、無置換アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、アニリノ基などが挙げられる）、
【００４７】
アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、特に好ましくは炭素数１〜６であり、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などが挙げられる）、オキシカルボニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１５、特に好ましくは２〜１０であり、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基などが挙げられる）、アシルオキシ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１０、特に好ましくは２〜６であり、例えば、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基などが挙げられる）、アシルアミノ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１０、特に好ましくは炭素数２〜６であり、例えばアセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基などが挙げられる）、アルコキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１０、特に好ましくは炭素数２〜６であり、例えば、メトキシカルボニルアミノ基などが挙げられる）、アリールオキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数７〜２０、より好ましくは炭素数７〜１６、特に好ましくは炭素数７〜１２であり、例えば、フェニルオキシカルボニルアミノ基などが挙げられる）、スルホニルアミノ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、特に好ましくは炭素数１〜６であり、例えば、メタンスルホニルアミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基などが挙げられる）、スルファモイル基（好ましくは炭素数０〜２０、より好ましくは炭素数０〜１０、特に好ましくは炭素数０〜６であり、例えば、スルファモイル基、メチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイル基、フェニルスルファモイル基などが挙げられる）、カルバモイル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、特に好ましくは炭素数１〜６であり、例えば、無置換のカルバモイル基、メチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基などが挙げられる）、
【００４８】
アルキルチオ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、特に好ましくは炭素数１〜６であり、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基などが挙げられる）、アリールチオ基（好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１６、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えば、フェニルチオ基などが挙げられる）、スルホニル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、特に好ましくは炭素数１〜６であり、例えば、メシル基、トシル基などが挙げられる）、スルフィニル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、特に好ましくは炭素数１〜６であり、例えば、メタンスルフィニル基、ベンゼンスルフィニル基などが挙げられる）、ウレイド基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、特に好ましくは炭素数１〜６であり、例えば、無置換のウレイド基、メチルウレイド基、フェニルウレイド基などが挙げられる）、リン酸アミド基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、特に好ましくは炭素数１〜６であり、例えば、ジエチルリン酸アミド基、フェニルリン酸アミド基などが挙げられる）、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子（例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基（−ＣＨ＝Ｎ−もしくは−Ｎ＝ＣＨ−）、アゾ基、ヘテロ環基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは１〜１２のヘテロ環基であり、例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を有するヘテロ環基であり、例えば、イミダゾリル基、ピリジル基、キノリル基、フリル基、ピペリジル基、モルホリノ基、ベンゾオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンズチアゾリル基などが挙げられる）、シリル基（好ましくは、炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、特に好ましくは、炭素数３〜２４のシリル基であり、例えば、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基などが挙げられる）が含まれる。
これらの置換基はさらにこれらの置換基によって置換されていてもよい。また、置換基が二つ以上有する場合は、同じでも異なってもよい。また、可能な場合には互いに結合して環を形成していてもよい。
【００４９】
Ｒ１１〜Ｒ１４で表される基としては、好ましくは水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子であり、より好ましくは水素原子、アルキル基、アルコキシ基であり、さらに好ましくは水素原子又はメチル基である。
【００５０】
Ｒ１５及びＲ１６で表される置換基を有していてもよいアルキル基としては、好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜８のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−オクチル基などが挙げられる。Ｒ１５及びＲ１６で表されるアルキル基の置換基としては、前記Ｒ１１〜Ｒ１４で表される置換基と同義である。Ｒ１５又はＲ１６がアルキル基を表す場合、Ｒ１２又はＲ１４と連結して環構造を形成してもよい。Ｒ１５及びＲ１６は、好ましくは水素原子、アルキル基であり、より好ましくは、水素原子、メチル基、又はエチル基である。
【００５１】
Ａ１１は、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいナフチル基、又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。
該フェニル基又は該ナフチル基が有していてもよい置換基としては、アゾ化合物の溶解性やネマチック液晶性を高めるために導入される基、色素としての色調を調節するために導入される電子供与性や電子吸引性を有する基、又は配向を固定化するために導入される重合性基を有する基が好ましく、具体的には、前記Ｒ１１〜Ｒ１４で表される置換基と同義である。好ましくは、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいオキシカルボニル基、置換基を有していてもよいアシルオキシ基、置換基を有していてもよいアシルアミノ基、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいアルコキシカルボニルアミノ基、置換基を有していてもよいスルホニルアミノ基、置換基を有していてもよいスルファモイル基、置換基を有していてもよいカルバモイル基、置換基を有していてもよいアルキルチオ基、置換基を有していてもよいスルホニル基、置換基を有していてもよいウレイド基、ニトロ基、ヒドロキシ基、シアノ基、イミノ基、アゾ基、ハロゲン原子であり、特に好ましくは、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいオキシカルボニル基、置換基を有していてもよいアシルオキシ基、ニトロ基、イミノ基、アゾ基である。これらの置換基のうち、炭素原子を有するものについては、炭素原子数の好ましい範囲は、Ｒ１１〜Ｒ１４で表される置換基についての炭素原子数の好ましい範囲と同様である。
【００５２】
該フェニル基又は該ナフチル基は、これら置換基を１〜５個有していてもよく、好ましくは１個有していることである。フェニル基についてより好ましくは、Ｌ１に対してパラ位に１個置換基を有していることである。
【００５３】
芳香族複素環基としては、単環又は二環性の複素環由来の基が好ましい。芳香族複素環基を構成する炭素以外の原子としては、窒素原子、硫黄原子及び酸素原子が挙げられる。芳香族複素環基が炭素以外の環を構成する原子を複数有する場合、これらは同一であっても異なっていてもよい。芳香族複素環基として具体的には、ピリジル基、キノリル基、チオフェニル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、チアジアゾリル基、キノロニル基、ナフタルイミドイル基、チエノチアゾリル基などが挙げられる。
【００５４】
芳香族複素環基としては、ピリジル基、キノリル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリ基、チアジアゾリル基、又はチエノチアゾリル基が好ましく、ピリジル基、ベンゾチアゾリル基、チアジアゾリル基、又はチエノチアゾリル基がより好ましく、ピリジル基、ベンゾチアゾリル基、又はチエノチアゾリル基がさらに好ましい。
【００５５】
Ａ１１は、特に好ましくは、置換基を有していてもよいフェニル基、ピリジル基、ベンゾチアゾリル基、又はチエノチアゾリル基である。
【００５６】
Ｂ１１は、置換基を有していてもよい２価の芳香族炭化水素基、又は２価の芳香族複素環基を表す。ｎは１〜４を表し、ｎが２以上のとき、複数のＢ１１は互いに同一でも異なっていてもよい。
【００５７】
該芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基が好ましい。該芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基としては、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、ヒドロキシ基、ニトロ基、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいアシルアミノ基、及びシアノ基が挙げられる。該芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基としては、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子が好ましく、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、ハロゲン原子がより好ましく、メチル基、又はハロゲン原子がさらに好ましい。
【００５８】
該芳香族複素環基としては、単環又は二環性の複素環由来の基が好ましい。芳香族複素環基を構成する炭素以外の原子としては、窒素原子、硫黄原子及び酸素原子が挙げられる。芳香族複素環基が炭素以外の環を構成する原子を複数有する場合、これらは同一であっても異なっていてもよい。芳香族複素環基として具体的には、ピリジル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾチアジアゾール基、フタルイミド基、チエノチアゾール基等が挙げられる。中でも、チエノチアゾール基が特に好ましい。
該芳香族複素環基が有していてもよい置換基としては、メチル基、及びエチル基等のアルキル基；メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基；無置換あるいはメチルアミノ基等のアミノ基；アセチルアミノ基、アシルアミノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、シアノ基、ハロゲン原子等が挙げられる。これらの置換基のうち、炭素原子を有するものについては、炭素原子数の好ましい範囲は、Ｒ１１〜Ｒ１４で表される置換基についての炭素原子数の好ましい範囲と同様である。
【００５９】
前記一般式（Ｉ）で表されるアゾ色素としては、以下のアゾ色素が挙げられるが、下記の具体例によってなんら限定されるものではない。
【００６０】
【化２０】
【００６１】
【化２１】
【００６２】
【化２２】
【００６３】
【化２３】
【００６４】
【化２４】
【００６５】
【化２５】
【００６６】
【化２６】
【００６７】
【化２７】
【００６８】
【化２８】
【００６９】
【化２９】
【００７０】
【化３０】
【００７１】
【化３１】
【００７２】
【化３２】
【００７３】
【化３３】
【００７４】
【化３４】
【００７５】
【化３５】
【００７６】
式中、Ｒ２１及びＲ２２はそれぞれ、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、又は−Ｌ２２−Ｙで表される置換基を表すが、但し、少なくとも一方は、水素原子以外の基を表す。Ｌ２２は、アルキレン基を表すが、アルキレン基中に存在する１個のＣＨ２基又は隣接していない２個以上のＣＨ２基はそれぞれ−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＮＲＣＯＯ−、−ＯＣＯＮＲ−、−ＣＯ−、−Ｓ−、−ＳＯ２−、−ＮＲ−、−ＮＲＳＯ２−、又は−ＳＯ２ＮＲ−（Ｒは水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表す）に置換されていてもよい。Ｙは、水素原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、カルボキシル基、ハロゲン原子、又は重合性基を表す。
【００７７】
中でも、Ｒ２１及びＲ２２の一方が、水素原子又はＣ１〜Ｃ４程度の短鎖の置換基であり、Ｒ２１及びＲ２２の他方が、Ｃ５〜Ｃ３０程度の長鎖の置換基であると、溶解性がより改善されるので好ましい。
【００７８】
Ｒ２１及びＲ２２がそれぞれ表すアルキル基としては、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基が挙げられる。上記短鎖のアルキル基の例としては、Ｃ１〜Ｃ９が好ましく、Ｃ１〜Ｃ４がより好ましい。一方、上記長鎖のアルキル基としては、Ｃ５〜Ｃ３０が好ましく、Ｃ１０〜Ｃ３０がより好ましく、Ｃ１０〜Ｃ２０がさらに好ましい。
【００７９】
Ｒ２１及びＲ２２がそれぞれ表すアルコキシ基としては、Ｃ１〜Ｃ３０のアルコキシ基が挙げられる。上記短鎖のアルコキシ基の例としては、Ｃ１〜Ｃ８が好ましく、Ｃ１〜Ｃ３がより好ましい。一方、上記長鎖のアルコキシ基としては、Ｃ５〜Ｃ３０が好ましく、Ｃ１０〜Ｃ３０がより好ましく、Ｃ１０〜Ｃ２０がさらに好ましい。
【００８０】
Ｒ２１及びＲ２２がそれぞれ表す−Ｌ２２−Ｙで表される置換基のうち、Ｌ２２が表すアルキレン基は、Ｃ５〜Ｃ３０が好ましく、Ｃ１０〜Ｃ３０がより好ましく、Ｃ１０〜Ｃ２０がさらに好ましい。前記アルキレン基中に存在する１個のＣＨ２基又は隣接していない２個以上のＣＨ２基はそれぞれ−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＮＲＣＯＯ−、−ＯＣＯＮＲ−、−ＣＯ−、−Ｓ−、−ＳＯ２−、−ＮＲ−、−ＮＲＳＯ２−、及び−ＳＯ２ＮＲ−（Ｒは水素原子、又は炭素数１〜４のアルキル基を表す）からなる２価基の群から選択された１以上によって置換されていてもよい。勿論、前記２価基の群から選択される２以上の基によって置換されていてもよい。また、Ｌ２２の末端であって、Ｙと結合するＣＨ２が、上記２価の基のいずれかで置換されていてもよい。また、Ｌ２２の先端であって、フェニル基と結合するＣＨ２が、上記２価の基のいずれかで置換されていてもよい。
【００８１】
特に、溶解性向上の観点では、Ｌ２２がアルキレンオキシ基である、又はアルキレンオキシ基を含んでいるのが好ましく、Ｌ２２が、−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｐ−（但し、ｐは３以上の数を表し、３〜１０であるのが好ましく、３〜６であるのがより好ましい）で表されるポリエチレンオキシ基であるか、又はポリエチレンオキシ基を含んでいるのがさらに好ましい。
以下に、−Ｌ２２−の例を示すが、以下の例に限定されるものではない。下記式中、ｑは１以上の数であり、１〜１０であるのが好ましく、２〜６であるのがより好ましい。また、ｒは５〜３０であり、好ましくは１０〜３０であり、より好ましくは１０〜２０である。
−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｐ−
−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｐ−Ｏ−（ＣＨ２）ｑ−
−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｐ−ＯＣ（＝Ｏ）−（ＣＨ２）ｑ−
−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｐ−ＯＣ（＝Ｏ）ＮＨ−（ＣＨ２）ｑ−
−Ｏ（ＣＨ２）ｒ−
−（ＣＨ２）ｒ−
【００８２】
Ｒ２１及びＲ２２がそれぞれ表す−Ｌ２２−Ｙで表される置換基のうち、Ｙは、水素原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基（好ましくはＣ１〜Ｃ１０、より好ましくはＣ１〜Ｃ５のアルコキシ基である）、カルボキシル基、ハロゲン原子、又は重合性基を表す。
Ｌ２２とＹとの組合せにより、−Ｌ２２−Ｙの末端は、例えばカルボキシル基やアミノ基、アンモニウム基などの分子間相互作用を強める置換基となり得るし、またスルホニルオキシ基、ハロゲン原子等の脱離基にもなり得る。
また、−Ｌ２２−Ｙの末端は、架橋性基、重合性基など、他分子と共有結合を形成する置換基であってもよく、例えば、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）ＣＨ＝ＣＨ２、及び−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ２等の重合性基であってもよい。
【００８３】
前記一般式（II）中、Ｌ２１はそれぞれ、アゾ基（−Ｎ＝Ｎ−）、カルボニルオキシ基（−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−）、オキシカルボニル基（−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−）、イミノ基（−Ｎ＝ＣＨ−）、及びビニレン基（−Ｃ＝Ｃ−）からなる群から選ばれる連結基を表す。中でも、ビニレン基が好ましい。
【００８４】
前記一般式（ＩＩ）中、Ｄｙｅはそれぞれ独立に、下記一般式（ＩＩａ）で表されるアゾ色素残基を表す。
【００８５】
【化３６】
【００８６】
一般式(ＩＩａ)中、＊はＬ２１との結合部を表し；Ｘ２１は、ヒドロキシ基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、無置換アミノ基、又はモノもしくはジアルキルアミノ基を表し；Ａｒ２１は、それぞれ置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基又は芳香族複素環基を表し；ｎは１〜３の整数を表し、ｎが２以上の時、２つのＡｒ２１は互いに同一でも異なっていてもよい。
【００８７】
Ｘ２１で表されるアルキル基は、好ましくはＣ１〜Ｃ１２、より好ましくは、Ｃ１〜Ｃ６のアルキル基である。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が含まれる。アルキル基は置換基を有していてもよく、該置換基の例には、ヒドロキシ基、カルボキシル基、及び重合性基が含まれる。重合性基の好ましい例は、上記Ｙが表す重合性基の好ましい例と同様である。
【００８８】
Ｘ２１で表されるアルコキシは、好ましくはＣ１〜Ｃ２０、より好ましくはＣ１〜Ｃ１０、さらに好ましくはＣ１〜Ｃ６のアルコキシ基である。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロピオキシ基、ブトキシ基、ペンタオキシ基、ヘキサオキシ基、ヘプタオキシ基、オクタオキシ基などが挙げられる。アルコキシ基は置換基を有していてもよく、該置換基の例には、ヒドロキシ基、カルボキシル基、及び重合性基が含まれる。重合性基の好ましい例は、上記Ｙが表す重合性基の好ましい例と同様である。
【００８９】
Ｘ２１で表される置換もしくは無置換のアミノ基は、好ましくはＣ０〜Ｃ２０、より好ましくはＣ０〜１０、さらに好ましくはＣ０〜Ｃ６のアミノ基である。具体的には、無置換アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、メチル・ヘキシルアミノ基、アニリノ基などが挙げられる。
【００９０】
中でも、Ｘ２１はアルコキシ基であるのが好ましい。
【００９１】
Ａｒ２１で表される芳香族炭化水素環基及び芳香族複素環基の例には、１，４−フェニレン基、１，４−ナフチレン基、ピリジン環基、ピリミジン環基、ピラジン環基、キノリン環基、チオフェン環基、チアゾール環基、チアジアゾール環基、チエノチアゾール環基などが含まれる。中でも、１，４−フェニレン基、１，４−ナフチレン基、チエノチアゾール環基が好ましく、１，４−フェニレン基が最も好ましい。
【００９２】
Ａｒ２１が有してもよい置換基としては、炭素数１〜１０のアルキル基、ヒドロキシ基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、シアノ基などが好ましく、炭素数１〜２のアルキル基、炭素数１〜２のアルコキシ基がより好ましい。
【００９３】
ｎは、１又は２であるのが好ましく、１がより好ましい。
【００９４】
一般式（ＩＩａ）で表されるアゾ色素としては、以下のアゾ色素が挙げられるが、下記の具体例によってなんら限定されるものではない。
【００９５】
【化３７】
【００９６】
【化３８】
【００９７】
【化３９】
【００９８】
【化４０】
【００９９】
一般式（ＩＩＩ）中、Ｒ３１〜Ｒ３５はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し；Ｒ３６及びＲ３７はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基を表し；Ｑ３１は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、芳香族複素環基又はシクロヘキサン環基を表し；Ｌ３１は２価の連結基を表し；Ａ３１は酸素原子又は硫黄原子を表す。
【０１００】
Ｒ３１〜Ｒ３５で表される置換基の例としては、前記式（Ｉ）中のＲ１１〜Ｒ１４がそれぞれ表す置換基の例と同様である。好ましくは水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子であり、特に好ましくは水素原子、アルキル基、アルコキシ基であり、最も好ましくは水素原子又はメチル基である。
【０１０１】
前記一般式（ＩＩＩ）において、Ｒ３６及びＲ３７で表される置換基を有していてもよいアルキル基としては、好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜８のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−オクチル基などが挙げられる。Ｒ３６及びＲ３７で表されるアルキル基の置換基としては、前記Ｒ３１〜Ｒ３５で表される置換基と同義である。Ｒ３６及びＲ３７がアルキル基を表す場合、互いに連結して環構造を形成してもよい。Ｒ３６又はＲ３７がアルキル基を表す場合、それぞれＲ３２又はＲ３４と連結して環構造を形成してもよい。
Ｒ３６及びＲ３７で表される基としては、特に好ましくは水素原子又はアルキル基であり、さらに好ましくは水素原子、メチル基又はエチル基である。
【０１０２】
前記一般式（ＩＩＩ）において、Ｑ３１は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０であり、例えば、フェニル基、ナフチル基などが挙げられる）、置換基を有していてもよい芳香族複素環基又は置換基を有していてもよいシクロヘキサン環基を表す。
Ｑ３１で表される基が有していてもよい置換基としては、アゾ化合物の溶解性やネマチック液晶性を高めるために導入される基、色素としての色調を調節するために導入される電子供与性や電子吸引性を有する基、又は配向を固定化するために導入される重合性基を有する基が好ましく、具体的には、前記Ｒ３１〜Ｒ３５で表される置換基と同義である。好ましくは、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいオキシカルボニル基、置換基を有していてもよいアシルオキシ基、置換基を有していてもよいアシルアミノ基、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいアルコキシカルボニルアミノ基、置換基を有していてもよいスルホニルアミノ基、置換基を有していてもよいスルファモイル基、置換基を有していてもよいカルバモイル基、置換基を有していてもよいアルキルチオ基、置換基を有していてもよいスルホニル基、置換基を有していてもよいウレイド基、ニトロ基、ヒドロキシ基、シアノ基、イミノ基、アゾ基、ハロゲン原子であり、特に好ましくは、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいオキシカルボニル基、置換基を有していてもよいアシルオキシ基、ニトロ基、イミノ基、アゾ基である。これらの置換基のうち、炭素原子を有するものについては、炭素原子数の好ましい範囲は、Ｒ３１〜Ｒ３５で表される置換基についての炭素原子数の好ましい範囲と同様である。
【０１０３】
該芳香族炭化水素基、該芳香族複素環基又は該シクロヘキサン環基は、これら置換基を１〜５個有していてもよく、好ましくは１個有していることである。Ｑ３１がフェニル基である場合は、Ｌ３１に対してパラ位に１個置換基を有しているのが好ましく、シクロヘキサン環基である場合は、Ｌ３１に対して４位にトランス配置となるように１個置換基を有しているのが好ましい。
【０１０４】
Ｑ３１で表される芳香族複素環基としては、単環又は二環性の複素環由来の基が好ましい。芳香族複素環基を構成する炭素以外の原子としては、窒素原子、硫黄原子及び酸素原子が挙げられる。芳香族複素環基が炭素以外の環を構成する原子を複数有する場合、これらは同一であっても異なっていてもよい。芳香族複素環基として具体的には、ピリジル基、キノリル基、チオフェニル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、チアジアゾリル基、キノロニル基、ナフタルイミドイル基、チエノチアゾリル基などが挙げられる。
芳香族複素環基としては、ピリジル基、キノリル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリ基、チアジアゾリル基、又はチエノチアゾリル基が好ましく、ピリジル基、ベンゾチアゾリル基、チアジアゾリル基、又はチエノチアゾリル基が特に好ましく、ピリジル基、ベンゾチアゾリル基、又はチエノチアゾリル基が最も好ましい。
【０１０５】
Ｑ３１で表される基としては、特に好ましくは置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基、ピリジル基、ベンゾチアゾリル基、チエノチアゾリル基又はシクロヘキサン環基であり、より好ましくは、フェニル基、ピリジル基、ベンゾチアゾリル基又はシクロヘキサン環基である。
【０１０６】
前記一般式（ＩＩＩ）において、Ｌ３１で表される連結基としては、単結合、アルキレン基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、特に好ましくは炭素数１〜６であり、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、シクロヘキサン−１，４−ジイル基などが挙げられる）、アルケニレン基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１０、特に好ましくは炭素数２〜６であり、例えば、エテニレン基などが挙げられる）、アルキニレン基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１０、特に好ましくは炭素数２〜６であり、例えば、エチニレン基などが挙げられる）、アルキレンオキシ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、特に好ましくは炭素数１〜６であり、例えば、メチレンオキシ基などが挙げられる）、アミド基、エーテル基、アシルオキシ基（−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−）、オキシカルボニル基（−ＯＣ（＝Ｏ）−）、イミノ基（−ＣＨ＝Ｎ−もしくは−Ｎ＝ＣＨ−）、スルホアミド基、スルホン酸エステル基、ウレイド基、スルホニル基、スルフィニル基、チオエーテル基、カルボニル基、−ＮＲ−基（ここで、Ｒは水素原子、アルキル基又はアリール基を表す）、アゾ基、アゾキシ基、又はこれらを２つ以上組合せて構成される炭素数０〜６０の２価の連結基が挙げられる。
【０１０７】
Ｌ３１で表される基としては、特に好ましくは単結合、アミド基、アシルオキシ基、オキシカルボニル基、イミノ基、アゾ基又はアゾキシ基であり、よりさらに好ましくはアゾ基、アシルオキシ基、オキシカルボニル基、又はイミノ基である。
【０１０８】
前記一般式（ＩＩＩ）において、Ａ３１は酸素原子又は硫黄原子を表し、好ましくは硫黄原子である。
【０１０９】
前記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物は、置換基として、重合性基を有していてもよい。重合性基を有していると、硬膜性が良化されるので好ましい。重合性基の例には、不飽和重合性基、エポキシ基、及びアジリジニル基が含まれ、不飽和重合性基が好ましく、エチレン性不飽和重合性基が特に好ましい。エチレン性不飽和重合性基の例には、アクリロイル基、及びメタクリロイル基が含まれる。
重合性基は分子末端に位置するのが好ましく、即ち、式（ＩＩＩ）中では、Ｒ３６及び／又はＲ３７の置換基として、並びにＱ１の置換基として、存在するのが好ましい。
【０１１０】
一般式（ＩＩＩ）で表されるアゾ色素としては、以下のアゾ色素が挙げられるが、下記の具体例によってなんら限定されるものではない。
【０１１１】
【化４１】
【０１１２】
【化４２】
【０１１３】
【化４３】
【０１１４】
【化４４】
【０１１５】
【化４５】
【０１１６】
【化４６】
【０１１７】
【化４７】
【０１１８】
【化４８】
【０１１９】
【化４９】
【０１２０】
一般式（ＩＶ）中、Ｒ４１及びＲ４２はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、互いに結合して環を形成していてもよく；Ａｒ４は、置換されていてもよい２価の芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表し；Ｒ４３及びＲ４４はそれぞれ、水素原子、又は置換されていてもよいアルキル基を表し、互いに結合して複素環を形成していてもよい。
【０１２１】
一般式（ＩＶ）において、Ｒ４１及びＲ４２がそれぞれ表す置換基の例としては、前記一般式（Ｉ）中のＲ１１〜Ｒ１４がそれぞれ表す置換基の例と同様である。Ｒ４１及びＲ４２としては、好ましくは水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、スルホ基であり、より好ましくは水素原子、アルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基であり、さらに好ましくは水素原子、アルキル基、シアノ基であり、よりさらに好ましくは水素原子、メチル基、シアノ基である。
【０１２２】
Ｒ４１とＲ４２は互いに連結して環を形成することも好ましい。特に芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を形成することが好ましい。芳香族複素環基としては、単環又は二環性の複素環由来の基が好ましい。芳香族複素環基を構成する炭素以外の原子としては、窒素原子、硫黄原子及び酸素原子が挙げられる。芳香族複素環基が炭素以外の環を構成する原子を複数有する場合、これらは同一であっても異なっていてもよい。芳香族複素環基として具体的には、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、キノリン環、チオフェン環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、チアジアゾール環、キノロン環、ナフタルイミド環、チエノチアゾール環などが挙げられる。
Ｒ４１とＲ４２が互いに連結して形成する環状基は、好ましくはベンゼン環、ナフタレン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環であり、より好ましくはベンゼン環又はピリジン環であり、もっとも好ましくはピリジン環である。
Ｒ４１とＲ４２は互いに連結して形成する環状基は置換基を有していてもよく、その範囲はＲ１、Ｒ２で表される基と同様であり、好ましい範囲も同様である。
【０１２３】
Ｒ４１及びＲ４２がそれぞれ表すアルキル基としては、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基が挙げられる。上記短鎖のアルキル基の例としては、Ｃ１〜Ｃ９が好ましく、Ｃ１〜Ｃ４がより好ましい。一方、上記長鎖のアルキル基としては、Ｃ５〜Ｃ３０が好ましく、Ｃ１０〜Ｃ３０がより好ましく、Ｃ１０〜Ｃ２０がさらに好ましい。
【０１２４】
Ｒ４３及びＲ４４で表されるアルキル基の範囲は前記Ｒ４１、Ｒ４２で表されるアルキル基と同様である。
【０１２５】
前記一般式（ＩＶ）で表されるアゾ色素としては、以下のアゾ色素が挙げられるが、下記の具体例によってなんら限定されるものではない。
【０１２６】
【化５０】
【０１２７】
【化５１】
【０１２８】
【化５２】
【０１２９】
【化５３】
【０１３０】
【化５４】
【０１３１】
【化５５】
【０１３２】
【化５６】
【０１３３】
【化５７】
【０１３４】
【化５８】
【０１３５】
【化５９】
【０１３６】
【化６０】
【０１３７】
【化６１】
【０１３８】
上記以外にも、前記二色性スクアリリウム化合物と併用可能な色素としては、例えば、「Ｄｉｃｈｒｏｉｃ Ｄｙｅｓ ｆｏｒ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ」（Ａ． Ｖ． Ｉｖａｓｈｃｈｅｎｋｏ著、ＣＲＣ社、１９９４年）に記載の色素を用いることができる。
【０１３９】
本発明の液晶組成物に用いられる二色性色素の色調については、特に制限はなく、用途に応じて、種々の色調の組成物として調製することができる。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には、可視域全体の光を吸収することが必要であり、上述したように複数の二色性色素を混合して用いるのが好ましい。混合する色素の割合について特に制限はなく、所望の組成物の色調と用いる色素の色調に応じて適宜選ばれる。
【０１４０】
前記一般式（１）で表される二色性スクアリリウム化合物の含有量としては、特に制限はないが、ホスト液晶の含有量に対して０．０５〜１５質量％であることが好ましく、０．１〜６質量％であることが特に好ましい。
また、一般式（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、又は（ＩＶ）で表される色素の占める割合は、各々０．１〜１０質量％であることが好ましく、０．２〜５質量％であることが特に好ましい。
【０１４１】
前記二色性スクアリリウム化合物は、ホスト液晶に対する溶解度が高く、かつ液晶組成物のオーダーパラメーターの向上に寄与する。特に、ＴＦＴ駆動に適しているフッ素系ホスト液晶に対する溶解度が高いという特徴を有している。
また、前記一般式（１）で表される二色性スクアリリウム化合物をゲストホスト型液晶表示素子の二色性色素として機能させた場合に、表示コントラストの向上に寄与する。
【０１４２】
液晶性化合物（ホスト液晶ともいう。）は、前記二色性スクアリリウム化合物と共存しうるものであれば特に制限はないが、例えば、ネマチック相あるいはスメクチック相を示す液晶化合物が利用できる。
その具体例としては、アゾメチン化合物、シアノビフェニル化合物、シアノフェニルエステル、フッ素置換フェニルエステル、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル、フッ素置換シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル、シアノフェニルシクロヘキサン、フッ素置換フェニルシクロヘキサン、シアノ置換フェニルピリミジン、フッ素置換フェニルピリミジン、アルコキシ置換フェニルピリミジン、フッ素置換アルコキシ置換フェニルピリミジン、フェニルジオキサン、トラン系化合物、フッ素置換トラン系化合物、アルケニルシクロヘキシルベンゾニトリルなどが挙げられる。
また、「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もできる。
本発明の液晶組成物としては、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、例えば、ＭＬＣ−６２６７，６２８４，６２８７，６２８８，６４０６，６４２２，６４２３，６４２５，６４３５，６４３７，７７００，７８００，９０００，９１００，９２００，９３００，１００００，１２２００，ＺＬＩ−４６９２（Ｍｅｒｃｋ（メルク社製）），ＬＩＸＯＮ ５０３６ＸＸ，５０３７ＸＸ，５０３９ＸＸ，５０４０ＸＸ，５０４１ＸＸ（Ｃｈｉｓｓｏ（チッソ社製）などが挙げられる。
【０１４３】
本発明の液晶組成物には、ホスト液晶の物性を所望の範囲に変化させることを目的として（例えば、液晶相の温度範囲を所望の範囲にすることを目的として）、液晶性を示さない化合物を添加してもよい。
また、カイラル化合物、紫外線吸収剤、酸化防止剤などの添加剤を含有させてもよい。そのような添加剤は、例えば、「液晶デバイスハンドブック」（日本学術振興会第１４２委員会編、日刊工業新聞社、１９８９年）の第１９９〜２０２頁に記載のＴＮ、ＳＴＮ用カイラル剤などが挙げられる。
【０１４４】
前記ホスト液晶の含有量としては、特に制限はないが、７５〜９９．９質量％が好ましく、８９〜９９．７質量％が特に好ましい。
【０１４５】
本発明の液晶組成物は、ホスト液晶へ二色性スクアリリウム化合物を溶解させることによって調製することができる。
前記溶解の方法としては、機械的攪拌、加熱、超音波、あるいはその組合せなどを利用して行うことができる。
【０１４６】
（液晶素子、液晶表示装置）
本発明の液晶素子（液晶セル）は、一対の電極基板間と、一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。また、本発明の液晶表示装置は、本発明の液晶素子を有することを特徴とする。
【０１４７】
前記電極基板は、通常ガラスあるいはプラスチックからなる基板上に、電極層を形成したものを用いることができる。
プラスチック基板としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられる。
基板については、例えば、「液晶デバイスハンドブック」（日本学術振興会第１４２委員会編、日刊工業新聞社、１９８９年）の第２１８〜２３１頁に記載のものを用いることができる。
基板上に形成される電極層は、好ましくは透明電極層である。例えば、酸化インジウム、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化スズ等から形成することができる。
透明電極については、例えば、「液晶デバイスハンドブック」（日本学術振興会第１４２委員会編、日刊工業新聞社、１９８９年）の第２３２〜２３９頁に記載のものが用いられる。
【０１４８】
前記液晶層と接する基板表面には、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などが挙げられる。
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頁に記載のものが用いられる。
【０１４９】
本発明の液晶素子は、例えば、一対の基板をスペーサーなどを介して、１〜５０μｍ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。
【０１５０】
本発明の液晶素子は、単純マトリックス駆動方式あるいは薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などを用いたアクテイブマトリックス駆動方式を用いて駆動することができる。
駆動方式については、例えば、「液晶デバイスハンドブック」（日本学術振興会第１４２委員会編、日刊工業新聞社、１９８９年）の第３８７〜４６０頁に詳細が記載されていて、本発明の液晶素子の駆動方法として利用できる。
【０１５１】
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頁に記載のゲストホスト方式に記載されている（１）ホモジニアス配向、（２）ホメオトロピック配向、Ｗｈｉｔｅ−Ｔａｙｌｏｒ型（相転移型）として（３）フォーカルコニック配向および（４）ホメオトロピック配向、（５）Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ（ＳＴＮ）方式との組合せ、（６）強誘電性液晶（ＦＬＣ）との組合せ、また、「反射型カラーＬＣＤ総合技術」（内田龍男監修、シーエムシー社、１９９９年）の第２−１章（ＧＨモード反射型カラーＬＣＤ）、第１５〜１６頁に記載されている、（１）Ｈｅｉｌｍｅｉｅｒ型ＧＨモード、（２）１／４波長板型ＧＨモード、（３）２層型ＧＨモード、（４）相転移型ＧＨモード、（５）高分子分散液晶（ＰＤＬＣ）型ＧＨモードなどが挙げられる。
【０１５２】
さらに、本発明の液晶素子は、特開平１０−６７９９０号、同１０−２３９７０２号、同１０−１３３２２６号、同１０−３３９８８１号、同１１−５２４１１号、同１１−６４８８０号、特開２０００−２２１５３８号などの各公報に記載されている積層型ＧＨモード、特開平１１−２４０９０号公報などに記載されているマイクロカプセルを利用したＧＨモードの液晶ディスプレイに用いることができる。
さらに、特開平６−２３５９３１号、同６−２３５９４０号、同６−２６５８５９号、同７−５６１７４号、同９−１４６１２４号、同９−１９７３８８号、同１０−２３３４６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号など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号などの各公報に記載されている高分子分散液晶型ＧＨモードに用いることができる。
その他、本発明の液晶素子は、空間変調素子、光または熱書き込み型液晶ディスプレイなどにも適用することができる。
【実施例】
【０１５３】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。
以下の実施例に示す材料、試薬、物質量とその割合、操作等は本発明の主旨から逸脱しない限り適宜変更することができる。従って本発明の範囲は、以下の具体例に制限されるものではない。
なお、分子長、分子幅、及びアスペクト比は、特に断りがない限りＭＯＰＡＣ（Ｖｅｒｓｉｏｎ ６．０３）およびＭＯＳ−Ｆ（Ｖｅｒｓｉｏｎ ５．０Ａ）による分子軌道計算より算出した。
【０１５４】
（実施例１）
下記構造式で表される二色性スクアリリウム化合物ＶＩ−２（極大吸収波長（クロロホルム溶液）：６４４ｎｍ、分子長：２．１０ｎｍ（２１．０Å）、分子幅：０．８７０ｎｍ（８．７０Å）、アスペクト比：２．４０）０．０８質量％を市販のフッ素系液晶（商品名「ＺＬＩ−２８０６」、Ｅ． Ｍｅｒｃｋ社製）９９．９２重量％と混合し、８０℃に加熱撹拌溶解させた後、濾過して液晶組成物を得た。
【０１５５】
【化６２】
【０１５６】
得られた液晶組成物を市販の液晶セル用基板（Ｅ．Ｈ．Ｃ．社製）に注入し、液晶セルＨＳ１を作製した。用いた市販の液晶セル用基板は、ＩＴＯ透明電極層およびポリイミド配向膜（ラビング処理によりパラレル配向処理付き）が形成されたガラス板（厚さ０．７ｍｍ）であり、セルギャップ１０μｍ、エポキシ樹脂シール付きであった。
作製した液晶セルに、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、吸収スペクトル（Ａ‖およびＡ⊥）をＵＶ３１００（島津製作所製、可視吸収スペクトル計）にて測定した。
極大吸収波長におけるＡ‖およびＡ⊥から、オーダーパラメーターＳを下式１に従い求めた。
求めたオーダーパラメーターＳ、λｍａｘ（ｎｍ）を表１に示す。
Ｓ ＝ （Ａ‖−Ａ⊥）／（Ａ‖＋２・Ａ⊥） 式１
【０１５７】
（実施例２）
実施例１において、二色性スクアリリウム化合物ＶＩ−２を下記構造式で表される二色性スクアリリウム化合物ＶＩ−４（極大吸収波長（クロロホルム溶液）：６３３ｎｍ、分子長：２．５３ｎｍ（２５．３Å）、分子幅：０．８７０ｎｍ（８．７０Å）、アスペクト比：２．９０）に変更した以外は実施例１と同一の方法にて、液晶セルＨＳ２を作製した。実施例１と同様に、オーダーパラメーターＳおよびλｍａｘ（ｎｍ）を求めた。
【０１５８】
【化６３】
【０１５９】
（実施例３）
実施例１において、二色性スクアリリウム化合物ＶＩ−２を下記構造式で表される二色性スクアリリウム化合物ＶＩ−５（極大吸収波長（クロロホルム溶液）：６３６ｎｍ、分子長：２．１４ｎｍ（２１．４Å）、分子幅：０．８０１ｎｍ（８．０１Å）、アスペクト比：２．６７）に変更した以外は実施例１と同一の方法にて、液晶セルＨＳ３を作製した。実施例１と同様に、オーダーパラメーターＳおよびλｍａｘ（ｎｍ）を求めた。
【０１６０】
【化６４】
【０１６１】
（実施例４）
実施例１において、二色性スクアリリウム化合物ＶＩ−２を下記構造式で表される二色性スクアリリウム化合物ＶＩ−２５（極大吸収波長（クロロホルム溶液）：６３０ｎｍ、分子長：１．９９ｎｍ（１９．９Å）、分子幅：０．８０４ｎｍ（８．０４Å）、アスペクト比：２．４８）に変更した以外は実施例１と同一の方法にて、液晶セルＨＳ４を作製した。実施例１と同様に、オーダーパラメーターＳおよびλｍａｘ（ｎｍ）を求めた。
【０１６２】
【化６５】
【０１６３】
（比較例１）
実施例１において、二色性スクアリリウム化合物ＶＩ−２を下記構造式で表されるシアンアゾ色素Ａ３−１に変更した以外は実施例１と同一の方法にて、液晶セルＨＴ１を作製した。実施例１と同様に、オーダーパラメーターＳおよびλｍａｘ（ｎｍ）を求めた。
【０１６４】
【化６６】
【０１６５】
（比較例２）
実施例１において、二色性スクアリリウム化合物ＶＩ−２を下記構造式で表される特開平５−２７２７０号公報の実施例３に記載のスクアリリウム化合物（分子長：２．２４ｎｍ（２２．４Å）、分子幅：１．００３ｎｍ（１０．０３Å）、アスペクト比：２．２４）に変更した以外は実施例１と同一の方法にて、液晶セルＨＴ２を作製した。実施例１と同様に、オーダーパラメーターＳおよびλｍａｘ（ｎｍ）を求めた。
【０１６６】
【化６７】
【０１６７】
【表１】
【０１６８】
表１から、実施例１〜４のアスペクト比が２．３以上である二色性スクアリリウム化合物を含む液晶組成物を用いた液晶セルは高いオーダーパラメーターＳを有しており、且つ可視光域の長波長領域（アゾ系シアン色素Ａ３−１より長波長域）に吸収域を有するシアン色素として適する二色性色素であることが理解できる。
一方、スクアリリウム骨格を有する色素であっても、分子幅が１ｎｍ（１０Å）以上と大きく、そのためアスペクト比が２．３未満である比較例２は、オーダーパラメーターＳが実施例１〜４と比較して顕著に低いことが理解できる。
【０１６９】
（実施例５）
下記構造式で表されるイエローアゾ色素Ａ２−３ ０．８質量％、下記構造式で表されるマゼンタアゾ色素Ａ−４６ ０．８質量％、下記構造式で表されるシアンアゾ色素Ａ３−１ ０．８質量％、及び前記構造式で表される二色性スクアリリウム化合物ＶＩ−４ ０．２質量％を市販のフッ素系液晶（商品名「ＺＬＩ−２８０６」、Ｅ． Ｍｅｒｃｋ社製）９７．６質量％と混合し、８０℃に加熱撹拌溶解させた後、濾過して液晶組成物を得た。
得られた液晶組成物を市販の液晶セル用基板（Ｅ．Ｈ．Ｃ．社製）に注入し、液晶セルＨＳ５を作製した。用いた市販の液晶セル用基板は、ＩＴＯ透明電極層およびポリイミド配向膜（ラビング処理によりパラレル配向処理付き）が形成されたガラス板（厚さ０．７ｍｍ）であり、セルギャップ１０μｍ、エポキシ樹脂シール付きであった。
作製した液晶セルに、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、吸収スペクトル（Ａ‖およびＡ⊥）をＵＶ３１００（島津製作所製、可視吸収スペクトル計）にて測定した。
測定波長４５０ｎｍ，５５０ｎｍ，６５０ｎｍにおけるＡ‖およびＡ⊥から、各測定波長でのオーダーパラメーターＳを前記式１に従い求めた。求めたオーダーパラメーターＳ及び各波長での吸光度を表２に示す。
【０１７０】
【化６８】
【０１７１】
【化６９】
【０１７２】
【化７０】
【０１７３】
（実施例６）
実施例５において、イエローアゾ色素Ａ２−３を下記構造式で表されるイエローアゾ色素Ｃ−２６に変更し、マゼンタアゾ色素Ａ−４６を下記構造式で表されるマゼンタアゾ色素Ａ−１６に変更し、シアンアゾ色素Ａ３−１を添加しなかった以外は、実施例５と同一の方法にて液晶セルＨＳ６を作製した。実施例５と同様に、オーダーパラメーターＳおよび各波長での吸光度を求めた。求めたオーダーパラメーターＳ及び各波長での吸光度を表２に示す。
【０１７４】
【化７１】
【０１７５】
【化７２】
【０１７６】
（実施例７）
実施例６において、イエローアゾ色素Ｃ−２６を下記構造式で表されるイエローアゾ色素Ｃ−２２に変更し、マゼンタアゾ色素Ａ−１６を下記構造式で表されるマゼンタアゾ色素Ｂ−４に変更した以外は、実施例６と同一の方法にて液晶セルＨＳ７を作製した。実施例５と同様に、オーダーパラメーターＳおよび各波長での吸光度を求めた。求めたオーダーパラメーターＳ及び各波長での吸光度を表２に示す。
【０１７７】
【化７３】
【０１７８】
【化７４】
【０１７９】
（実施例８）
実施例７において、さらに上記構造式で表されるシアンアゾ色素Ａ３−１ ０．８質量％を添加した以外は、実施例７と同一の方法にて液晶セルＨＳ８を作製した。実施例５と同様に、オーダーパラメーターＳおよび各波長での吸光度を求めた。求めたオーダーパラメーターＳ及び各波長での吸光度を表２に示す。
【０１８０】
（実施例９）
実施例８において、シアンアゾ色素Ａ３−１を下記構造式で表されるシアンアゾ色素Ａ４−１２０に変更した以外は、実施例８と同一の方法にて液晶セルＨＳ９を作製した。実施例５と同様に、オーダーパラメーターＳおよび各波長での吸光度を求めた。求めたオーダーパラメーターＳ及び各波長での吸光度を表２に示す。
【０１８１】
【化７５】
【０１８２】
（比較例３）
実施例５において、二色性スクアリリウム化合物ＶＩ−４を添加しない以外は実施例４と同一の方法にて液晶セルＨＴ３を作製した。実施例５と同様に、オーダーパラメーターＳおよび各波長での吸光度を求めた。求めたオーダーパラメーターＳ及び各波長での吸光度を表２に示す。
【０１８３】
【表２】
【０１８４】
表２の結果から明らかなように、本発明の二色性スクアリリウム化合物を含む液晶組成物を用いた液晶セルは広い波長領域において高いオーダーパラメーターＳを有しており、かつ長波長領域に及ぶ広い吸収域を有することがわかる。
【産業上の利用可能性】
【０１８５】
本発明の液晶組成物は、液晶素子の作製に広く用いることができ、特にゲストホスト方式液晶表示素子の作製に用いるのが好ましい。本発明の液晶組成物を用いて作製されたゲストホスト方式液晶表示素子は、高いオーダーパラメーター、二色比が高く、長波長領域に広い吸収域を与え、視認性にも優れる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゲスト−ホスト型液晶表示装置に好ましく用いられる液晶組成物、それを利用した液晶素子、および液晶表示装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子（液晶素子）は、すでに多くの方式が提案されており、中でもゲストホスト型液晶表示素子は、明るい表示が可能であって、反射型に適した液晶表示素子として期待されている。ゲストホスト型液晶表示素子は、液晶中に二色性色素を溶解させた液晶組成物をセル中に封入し、これに電場を与え、電場による液晶の動きに合わせて、二色性色素の配向を変化させ、セルの吸光状態を変化させることによって表示する方式である。
【０００３】
ゲストホスト型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、ホスト液晶に対する高い溶解性および耐久性などの性能が要求されるが、二色性色素は、十分に高いオーダーパラメーターを与えるものは少なく、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くという問題があった。
【０００４】
このような問題を解決するために、例えば、二色性色素として剛直な直線状の構造を有するアゾ色素および長波長領域（５５０〜８００ｎｍ）において吸収を示すアントラキノン色素の少なくともいずれかを使用することで、比較的高いオーダーパラメーターを与えるゲストホスト型液晶素子が提案されている（特許文献１〜３）。
しかしながら、これらの色素は、ホスト液晶、とりわけ近年多く使用されているフッ素系の液晶に対する溶解性が低く、液晶表示素子に用いた場合に十分に高い光学濃度を与えることができないという問題があった。
また、二色性アゾ色素は、一般にイエロー〜マゼンダの色調を示すため、長波長領域において十分な吸収を得られないという問題があった。アゾ色素の吸収の長波長化は、置換基や複素環の導入によって達成することができるが、この場合、直線状の構造とすることが困難となり高い二色比を得られないという問題もあった。同様に、アントラキノン色素も二色比が不十分であるという問題もあった。
【０００５】
このように、オーダーパラメーターが高く、二色比が高く、長波長領域に広い吸収域を有する液晶組成物、液晶セルおよび液晶表示装置の提供が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６２−６４８８６号公報
【特許文献２】特開平２−１７８３９０号公報
【特許文献３】特開平１０−２６０３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は前記諸問題に鑑みなされたものであって、オーダーパラメーターが高く、二色比が高く、長波長領域に広い吸収域を有する液晶組成物、液晶セルおよび液晶表示装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明者が鋭意検討した結果、アスペクト比が２．３以上の二色性スクアリリウム化合物を二色性色素として用いることで、従前では達成が困難であった、オーダーパラメーターが高く、二色比が高く、長波長領域に広い吸収域を有する液晶組成物、液晶素子および液晶表示装置を安定的に製造できるとの知見を得、本発明を完成するに至った。
即ち、前記課題を解決するための手段は、以下の通りである。
［１］ 少なくとも１種の液晶性化合物と、少なくとも１種の下記一般式（１）で表される二色性スクアリリウム化合物とを含む液晶組成物であって、該二色性スクアリリウム化合物のアスペクト比が２．３以上であることを特徴とする液晶組成物。
【化１】
（一般式（１）中、Ａ１及びＡ２はそれぞれ独立に、芳香族もしくは脂肪族の置換もしくは無置換の、縮環していてもよい炭化水素環基又は複素環基を表わす。）
［２］ 前記二色性スクアリリウム化合物が、５５０〜８００ｎｍの波長領域に少なくとも一つの極大吸収を有することを特徴とする［１］の液晶組成物。
［３］ 前記二色性スクアリリウム化合物の分子幅が、０．９ｎｍ以下であることを特徴とする［１］又は［２］の液晶組成物。
［４］ 下記一般式（Ｉ）、下記一般式（II）、下記一般式（III）、又は下記一般式（IV）で表わされるネマチック液晶性を示す二色性アゾ色素の少なくとも１種をさらに含むことを特徴とする［１］〜［３］のいずれかの液晶組成物。
【化２】
（一般式（Ｉ）中、Ｒ１１〜Ｒ１４はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し；Ｒ１５及びＲ１６はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基を表し；Ｌ１１は、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、又は−ＣＨ＝ＣＨ−を表し；Ａ１１は、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいナフチル基、又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表し；Ｂ１１は、置換基を有していてもよい、２価の芳香族炭化水素基又は２価の芳香族複素環基を表し；ｎは１〜５の整数を表し、ｎが２以上のとき複数のＢ１１は互いに同一でも異なっていてもよい。）
【化３】
（一般式（ＩＩ）中、Ｒ２１及びＲ２２はそれぞれ、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、又は−Ｌ２２−Ｙで表される置換基を表す。但し、少なくとも一方は、水素原子以外の基を表し；Ｌ２２は、アルキレン基を表すが、アルキレン基中に存在する１個のＣＨ２基又は隣接していない２個以上のＣＨ２基はそれぞれ−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＮＲＣＯＯ−、−ＯＣＯＮＲ−、−ＣＯ−、−Ｓ−、−ＳＯ２−、−ＮＲ−、−ＮＲＳＯ２−、又は−ＳＯ２ＮＲ−（Ｒは水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表す）に置換されていてもよく；Ｙは、水素原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、カルボキシル基、ハロゲン原子、又は重合性基を表し；Ｌ２１はそれぞれ独立に、アゾ基（−Ｎ＝Ｎ−）、カルボニルオキシ基（−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−）、オキシカルボニル基（−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−）、イミノ基（−Ｎ＝ＣＨ−）、及びビニレン基（−Ｃ＝Ｃ−）からなる群から選ばれる連結基を表し；Ｄｙｅはそれぞれ、下記一般式（ＩＩａ）で表されるアゾ色素残基を表す。）
【化４】
（一般式（ＩＩａ）中、＊はＬ２１との結合部を表し；Ｘ２１は、ヒドロキシ基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、無置換アミノ基、又はモノもしくはジアルキルアミノ基を表し；Ａｒ２１は、それぞれ置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基又は芳香族複素環基を表し；ｎは１〜３の整数を表し、ｎが２以上の時、２つのＡｒ２１は互いに同一でも異なっていてもよい。）
【化５】
（一般式（ＩＩＩ）中、Ｒ３１〜Ｒ３５は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し；Ｒ３６及びＲ３７は、それぞれ独立に水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基を表し；Ｑ３１は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、芳香族複素環基又はシクロヘキサン環基を表し；Ｌ３１は、２価の連結基を表し；Ａ３１は、酸素原子又は硫黄原子を表す。）
【化６】
（一般式（ＩＶ）中、Ｒ４１及びＲ４２はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、互いに結合して環を形成していてもよく；Ａｒ４は、置換されていてもよい２価の芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表し；Ｒ４３及びＲ４４はそれぞれ独立に、水素原子、又は置換されていてもよいアルキル基を表し、互いに結合して複素環を形成していてもよい。）
［５］ 前記一般式（１）中のＡ１もしくはＡ２の少なくともいずれかが、下記一般式（Ａ−１ａ）で表されることを特徴とする［１］〜［４］のいずれかの液晶組成物。
【化７】
（一般式（Ａ−１ａ）中、ＲａおよびＲｅは、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシル基又はメチル基を表し；Ｒｃ１およびＲｃ２それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜８の置換もしくは無置換のアルキル基を表わす。）
［６］ ［１］〜［５］のいずれか１項に記載の液晶組成物を液晶層に含むことを特徴とする液晶素子。
［７］ ゲスト−ホストモード液晶素子であることを特徴とする［６］の液晶素子。
［８］ ［６］〜［７］のいずれか１項に記載の液晶素子を有することを特徴とする液晶表示装置。
［９］ 前記液晶素子が、ゲスト−ホストモード液晶素子であることを特徴とする［８］の液晶表示装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、オーダーパラメーターが高く、二色比が高く、長波長領域に広い吸収域を有する液晶組成物、液晶素子および液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下において、本発明の液晶組成物、液晶素子および液晶表示装置について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
【００１１】
（液晶組成物）
本発明の液晶組成物は、下記一般式（１）で表される二色性スクアリリウム化合物と、液晶性化合物（ホスト液晶）とを含み、必要に応じてその他の成分を含む。
以下、本発明の液晶組成物の各成分について説明する。
【００１２】
二色性スクアリリウム化合物（二色性スクアリリウム色素ともいう。）は、アスペクト比が２．３以上であり、下記一般式（１）で表される。
【化８】
一般式（１）中、Ａ１及びＡ２はそれぞれ独立に、芳香族もしくは脂肪族の、置換もしくは無置換の、縮環していてもよい炭化水素環基又は複素環基を表わす。
【００１３】
一般式（１）で表される二色性スクアリリウム化合物は、ドナー（Ｄ）−アクセプター（Ａ）−ドナー（Ｄ）の分子内電荷移動型色素であるために長波長化し、５５０〜８００ｎｍの波長領域に極大吸収を示すことが好ましい。
極大吸収の波長は、より好ましくは６００〜８００ｎｍであり、特に好ましくは６５０〜８００ｎｍであり、最も好ましくは６５０〜７５０ｎｍである。
該吸収の遷移モーメントの方向は分子長軸に平行であるため、前記一般式（１）で表される化合物は、シアンの色調を示す二色性色素として好適に用いることができる。ここで分子長軸とは、化合物中で原子間距離が最大となる２つの原子を結ぶ軸をいう。
【００１４】
高いオーダーパラメーターＳを得るためには、前記一般式（１）で表される二色性スクアリリウム化合物は、剛直な直線状の構造である必要がある。具体的には、前記一般式（１）で表される二色性スクアリリウム化合物のアスペクト比は、２．３以上であり、好ましくは２．５以上であり、特に好ましくは２．６以上である。分子のアスペクト比を上記範囲とすることで、良好な一軸配向が達成され、二色比の高いゲスト−ホスト型液晶表示装置を得ることができる。
ここで、オーダーパラメーター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傾いているとき、Ｓ＝（３ｃｏｓ2θ−１）／２で定義される。
オーダーパラメーターＳが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、オーダーパラメーターＳが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にあることを示す。
前記アスペクト比は、分子軌道計算により分子長、分子幅を算出することにより前記アスペクト比を算出することができる。例えば、分子軌道計算ソフトＭＯＰＡＣ（Ｖｅｒｓｉｏｎ ６．０３）およびＭＯＳ−Ｆ（Ｖｅｒｓｉｏｎ ５．０Ａ）を用いて分子軌道計算を行い、分子長、分子幅を算出することにより前記アスペクト比を算出することができる。
【００１５】
また、前記一般式（１）で表される二色性スクアリリウム化合物の分子長は、好ましくは１．７ｎｍ（１７Å）以上であり、より好ましくは１．９ｎｍ（１９Å）以上であり、さらに好ましくは２．１ｎｍ（２１Å）以上である。
さらに、前記一般式（１）で表される二色性スクアリリウム化合物の分子幅は、好ましくは０．９ｎｍ（９Å）以下であり、より好ましくは０．８５ｎｍ（８．５Å）以下である。
ここで分子長とは、化合物中で最大の原子間距離に両端の２原子のファンデルワールス半径を加えた値である。アスペクト比とは分子長／分子幅であり、分子幅とは、分子長軸に垂直な面に各原子を投影したときの最大の原子間距離に両端の２原子のファンデルワールス半径を加えた値である。
【００１６】
前記一般式（１）中のＡ１およびＡ２がそれぞれ表す炭化水素環基は、３〜６員の単環又は縮合環の基が好ましい。前記炭化水素環基は、芳香族環であっても、非芳香族環であってもよい。前記炭化水素環を構成している炭素原子は、水素原子以外の原子で置換されていてもよい。例えば、炭化水素環を構成している１以上の炭素原子は、Ｃ＝Ｏ、Ｃ＝Ｓ又はＣ＝ＮＲ（Ｒは、水素原子又はＣ１−１０のアルキル基）であってもよい。また、炭化水素環を構成している１以上の炭素原子は、置換基を有していてもよい。置換基の具体例としては、後述する置換基群Ｇから選択することができる。前記炭化水素環基としては、以下の炭化水素環基が挙げられるが、本発明は、下記の具体例によってなんら限定されるものではない。
【００１７】
【化９】
【００１８】
式Ａ−１〜Ａ−５中、＊は、スクアリリウム骨格に結合する部位を示し、Ｒａ〜Ｒｇはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、可能であれば互いに結合して環構造を形成していてもよい。該置換基は、後述する置換基群Ｇから選択することができ、ホスト液晶への溶解性や波長調整のため、Ｒａ〜Ｒｇは、少なくとも一つは置換基であるのが好ましい。該置換基としては、アスペクト比の観点から分子幅を広げない置換基が好ましく、例えば、炭素数１〜４の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基、炭素数２〜４のアシル基、炭素数１〜４のアルキルスルホニル基、炭素数１〜４のアルキルスルフィニル基、炭素数２〜４のアルコキシカルボニル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、炭素数１〜４のアルキルチオ基（例、メチルチオ、エチルチオ等）、炭素数２〜４のアシルオキシ基、炭素数１〜４のスルホニルオキシ基、炭素数２〜４のカルバモイルオキシ基、無置換のアミノ基又は炭素数１〜８のアミノ基、炭素数１〜４のカルバモイル基、無置換のスルファモイル基、炭素数１〜４のスルファモイル基、ハロゲン原子（例、フッ素、塩素、臭素等）、水酸基、ニトロ基、シアノ基等を挙げることができる。
【００１９】
式Ａ−１としては、Ｒｃは、−Ｎ（Ｒｃ１）（Ｒｃ２）であり、Ｒｃ１及びＲｃ２はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜８の置換もしくは無置換のアルキル基を表わし、Ｒｂ及びＲｄは水素原子が好ましい。即ち、下記式Ａ−１ａで表される基が好ましい。
式Ａ−２としては、Ｒｅはヒドロキシ基が好ましい。即ち、下記式Ａ−２ａで表される基が好ましい。
式Ａ−３としては、Ｒｅはヒドロキシ基であり、Ｒｃ及びＲｄは水素原子が好ましい。即ち、下記式Ａ−３ａで表される基が好ましい。
式Ａ−４としては、Ｒｇがヒドロキシ基であり、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｅ及びＲｆは水素原子が好ましい。即ち、下記式Ａ−４ａで表される基が好ましい。
式Ａ−５としては、Ｒｇはヒドロキシ基が好ましい。即ち、下記式Ａ−５ａで表される基が好ましい。
【００２０】
【化１０】
【００２１】
式Ａ−１ａ中、Ｒｃ１及びＲｃ２は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜８の置換もしくは無置換のアルキル基を表わし；ＲａおよびＲｅは、前記式Ａ−１中と同義であるが、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシル基又はメチル基が好ましい。式Ａ−１ａ中、Ｒｃ１及びＲｃ２が、置換もしくは無置換のアルキル基である場合、互いに連結して、含窒素複素環基を形成することも、分子幅を広げることなく分子長を上げることができ、その結果としてアスペクト比を高くできるため、好ましい態様の一つである。また、Ｒｃ１及びＲｃ２の少なくとも一方が、式Ａ−１ａ中のベンゼン環の炭素原子と結合して、縮合環を形成していてもよい。例えば、以下の式Ａ−１ｂ及びＡ−１ｃであってもよい。
上記式Ａ−２ａ〜Ａ−５ａ中の記号は、前記式Ａ−２〜Ａ−５中のそれぞれと同義である。アルキル基の置換基の例としては、後述の置換基群Ｇが挙げられ、好ましい範囲も同様である。
【００２２】
【化１１】
【００２３】
式Ａ−１ｂおよび式Ａ−１ｃ中、＊は、スクアリリウム骨格に結合する部位を示し、Ｒｈは、水素原子又は置換基を表す。該置換基の例には、後述の置換基群Ｇが含まれる。Ｒｈは、ベンゼン環を１以上含む置換基が好ましい。
【００２４】
前記炭化水素環基としては、式Ａ−１、式Ａ−２、及び式Ａ−４で表される炭化水素環基が好ましい。より好ましくは、式Ａ−１ａ、式Ａ−２ａ及び式Ａ−４ａである。特に好ましくは、式Ａ−１及び式Ａ−２で表される炭化水素環基であり、より好ましくは式Ａ−１ａ及び式Ａ−２ａである。さらに好ましくは、式Ａ−１ａであり、中でも、Ｒａ及びＲｅが水素原子又は水酸基を表わす式Ａ−１ａで表される炭化水素環基である。
【００２５】
前記一般式（１）中のＡ１およびＡ２がそれぞれ表す複素環基は、５〜２０員の単環又は縮合環の基であるのが好ましい。前記複素環基は、窒素原子、硫黄原子、及び酸素原子の少なくとも１つを環構成原子として有する。また、前記環構成原子としては、１以上の炭素原子を含んでいてもよく、複素環を構成しているヘテロ原子又は炭素原子は、水素原子以外の原子で置換されていてもよい。例えば、複素環を構成している１以上の硫黄原子は、Ｓ＝Ｏ又はＳ（Ｏ）２であってもよく、また、例えば、複素環を構成している１以上の炭素原子は、Ｃ＝Ｏ、Ｃ＝Ｓ又はＣ＝ＮＲ（Ｒは、水素原子又はＣ１−１０のアルキル基）であってもよい。また、前記複素環基は、芳香族環であっても、非芳香族環であってもよい。前記複素環基を構成している１以上のヘテロ原子および炭素原子のいずれかは、置換基を有していてもよく、置換基の具体例については、後述する置換基群Ｇから選択することができる。前記複素環基としては、以下の複素環基が挙げられるが、下記の具体例に限定されるものではない。
【００２６】
【化１２】
【００２７】
【化１３】
【００２８】
前記式中、＊は、スクアリリウム骨格に結合する部位を示し、Ｒａ〜Ｒｆはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、可能であれば互いに結合して環構造を形成していてもよい。該置換基は、後述する置換基群Ｇから選択することができる。
前記式Ａ−６〜Ａ−４３中、Ｒｃは、ヒドロキシ基（ＯＨ）又はチオール基（ＳＨ）が好ましい。
【００２９】
前記複素環基としては、式Ａ−６、式Ａ−７、式Ａ−８、式Ａ−９、式Ａ−１０、式Ａ−１１、式Ａ−１４、式Ａ−２４、式Ａ−３４、式Ａ−３７及び式Ａ−３９で示される複素環である。特に好ましくは、式Ａ−６、式Ａ−７、式Ａ−８、式Ａ−９、式Ａ−１１、式Ａ−１４、式Ａ−３４及び式Ａ−３９で示される複素環基が好ましい。これらの式中、Ｒｃはヒドロキシ基（ＯＨ）又はチオール基（ＳＨ）がより好ましい。
【００３０】
前記一般式（１）中、Ａ１及びＡ２の少なくとも一方が、式Ａ−１がより好ましく、下記一般式（１’）で表されるように式Ａ−１ａが特に好ましい。
【化１４】
【００３１】
一般式（１’）で表されるスクアリリウム骨格は、分子長が１．１６ｎｍ（１１．６Å）、分子幅が０．７６ｎｍ（７．６Å）と、剛直で直線性の高い部分構造であるため、Ａ１によらず高いアスペクト比が期待でき、したがって、高い二色性が実現できる。
Ａ１は、特に好ましくは、分子幅を広げることなく波長調整可能な炭化水素環基又は複素環基であり、式Ａ−１ａ、式Ａ−２ａ、式Ａ−４ａ、式Ａ−６、式Ａ−７、式Ａ−８、式Ａ−９、式Ａ−１１、式Ａ−１４、式Ａ−３９であり、最も好ましくは、式Ａ−１ａ、式Ａ−２ａ、式Ａ−４ａ、式Ａ−７、式Ａ−８、式Ａ−１１、式Ａ−１４である。
【００３２】
前記炭化水素環基及び複素環基は、１以上の置換基を有していてもよく、該置換基の例としては、下記の置換基群Ｇが含まれる。
置換基群Ｇ：
炭素数１〜１８（好ましくは炭素数１〜８）の置換もしくは無置換の直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキル基（例、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔ−ブチル、シクロヘキシル、メトキシエチル、エトキシカルボニルエチル、シアノエチル、ジエチルアミノエチル、ヒドロキシエチル、クロロエチル、アセトキシエチル、トリフルオロメチル等）；炭素数７〜１８（好ましくは炭素数７〜１２）の置換もしくは無置換のアラルキル基（例、ベンジル、カルボキシベンジル等）；炭素数２〜１８（好ましくは炭素数２〜８）の置換もしくは無置換のアルケニル基（例、ビニル等）；炭素数２〜１８（好ましくは炭素数２〜８）の置換もしくは無置換のアルキニル基（例、エチニル等）；炭素数６〜１８（好ましくは炭素数６〜１０）の置換もしくは無置換のアリール基（例、フェニル、４−メチルフェニル、４−メトキシフェニル、４−カルボキシフェニル、３、５−ジカルボキシフェニル等）；
【００３３】
炭素数２〜１８（好ましくは炭素数２〜８）の置換もしくは無置換のアシル基（例、アセチル、プロピオニル、ブタノイル、クロロアセチル等）；炭素数１〜１８（好ましくは炭素数１〜８）の置換もしくは無置換のアルキルまたはアリールスルホニル基（例、メタンスルホニル、ｐ−トルエンスルホニル等）；炭素数１〜１８（好ましくは炭素数１〜８）のアルキルスルフィニル基（例、メタンスルフィニル、エタンスルフィニル、オクタンスルフィニル等）；炭素数２〜１８（好ましくは炭素数２〜８）のアルコキシカルボニル基（例、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル等）；炭素数７〜１８（好ましくは炭素数７〜１２）のアリールオキシカルボニル基（例、フェノキシカルボニル、４−メチルフェノキシカルボニル、４−メトキシフェニルカルボニル等）；炭素数１〜１８（好ましくは炭素数１〜８）の置換もしくは無置換のアルコキシ基（例えば、メトキシ、エトキシ、ｎ−ブトキシ、メトキシエトキシ等）；炭素数６〜１８（好ましくは炭素数６〜１０）の置換もしくは無置換のアリールオキシ基（例、フェノキシ、４−メトキシフェノキシ等）；炭素数１〜１８（好ましくは炭素数１〜８）のアルキルチオ基（例、メチルチオ、エチルチオ等）；炭素数６〜１０のアリールチオ基（例、フェニルチオ等）；
【００３４】
炭素数２〜１８（好ましくは炭素数２〜８）の置換もしくは無置換のアシルオキシ基（例、アセトキシ、エチルカルボニルオキシ、シクロヘキシルカルボニルキシ、ベンゾイルオキシ、クロロアセチルオキシ等）；炭素数１〜１８（好ましくは炭素数１〜８）の置換もしくは無置換のスルホニルオキシ基（例、メタンスルホニルオキシ等）；炭素数２〜１８（好ましくは炭素数２〜８）の置換もしくは無置換のカルバモイルオキシ基（例、メチルカルバモイルオキシ、ジエチルカルバモイルオキシ等）；無置換のアミノ基又は炭素数１〜１８（好ましくは炭素数１〜８）の置換アミノ基（例、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、アニリノ、メトキシフェニルアミノ、クロロフェニルアミノ、モルホリノ、ピペリジノ、ピロリジノ、ピリジルアミノ、メトキシカルボニルアミノ、ｎ−ブトキシカルボニルアミノ、フェノキシカルボニルアミノ、メチルカルバモイルアミノ、フェニルカルバモイルアミノ、エチルチオカルバモイルアミノ、メチルスルファモイルアミノ、フェニルスルファモイルアミノ、アセチルアミノ、エチルカルボニルアミノ、エチルチオカルボニルアミノ、シクロヘキシルカルボニルアミノ、ベンゾイルアミノ、クロロアセチルアミノ、メタンスルホニルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノ等）；
【００３５】
炭素数１〜１８（好ましくは炭素数１〜８）の置換もしくは無置換のカルバモイル基（例、無置換のカルバモイル、メチルカルバモイル、エチルカルバモイル、ｎ−ブチルカルバモイル、ｔ−ブチルカルバモイル、ジメチルカルバモイル、モルホリノカルバモイル、ピロリジノカルバモイル等）；無置換のスルファモイル基、炭素数１〜１８（好ましくは炭素数１〜８）の置換スルファモイル基（例、メチルスルファモイル、フェニルスルファモイル等）；ハロゲン原子（例、フッ素、塩素、臭素等）；水酸基；ニトロ基；シアノ基；カルボキシル基；ヘテロ環基（例、オキサゾール、ベンゾオキサゾール、チアゾール、ベンゾチアゾール、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、インドレニン、ピリジン、スルホラン、フラン、チオフェン、ピラゾール、ピロール、クロマン、クマリンなど）。
【００３６】
前記一般式（１）で表される二色性スクアリリウム化合物としては、以下の例示化合物が挙げられるが、本発明は下記の具体例によってなんら限定されるものではない。
【００３７】
【化１５】
【００３８】
【化１６】
【００３９】
【化１７】
【００４０】
【化１８】
【００４１】
一般式（１）で表される二色性スクアリリウム化合物の合成方法としては、例えば、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ， Ｐｅｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓ． １(２０００)， ５９９−６０３、Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ(２００２)，Ｎｏ３， ４１３−４１７等に記載の方法に準じて容易に合成することができる。
【００４２】
一般式（１）で表される二色性スクアリリウム化合物は単独で用いてもよいし、或いは二種以上の二色性スクアリリウム化合物を併用してもよい。また、前記一般式（１）で表される二色性スクアリリウム化合物とこれら以外の色素を併用してもよい。前記これら以外の色素としては、二色性色素が好ましく、前記これら以外の色素としては、例えば、アゾ系色素、シアニン系色素、アゾ金属錯体、フタロシアニン系色素、ピリリウム系色素、チオピリリウム系色素、アズレニウム系色素、ナフトキノン系色素、トリフェニルメタン系色素、トリアリルメタン系色素等が挙げられる。
【００４３】
前記アゾ色素としては、下記一般式（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、又は（ＩＶ）で表されるアゾ色素が挙げられる。前記一般式（１）で表される二色性スクアリリウム化合物と下記一般式（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、又は（ＩＶ）で表されるアゾ色素とを併用すると、前記一般式（１）で表される二色性スクアリリウム化合物の配向性が改善される。
【００４４】
【化１９】
【００４５】
一般式（Ｉ）中、Ｒ１１〜Ｒ１４はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し；Ｒ１５及びＲ１６はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基を表し；Ｌ１１は、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、又は−ＣＨ＝ＣＨ−を表し；Ａ１１は、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいナフチル基、又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表し；Ｂ１１は、置換基を有していてもよい２価の芳香族炭化水素基又は２価の芳香族複素環基を表し；ｎは１〜５の整数を表し、ｎが２以上のとき複数のＢ１１は互いに同一でも異なっていてもよい。
【００４６】
上記一般式（Ｉ）において、Ｒ１１〜Ｒ１４で表される置換基としては以下の基を挙げることができる。
アルキル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜８のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基、ｎ−ヘキサデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、特に好ましくは炭素数２〜８のアルケニル基であり、例えば、ビニル基、アリール基、２−ブテニル基、３−ペンテニル基などが挙げられる）、アルキニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、特に好ましくは炭素数２〜８のアルキニル基であり、例えば、プロパルギル基、３−ペンチニル基などが挙げられる）、アリール基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２のアリール基であり、例えば、フェニル基、２，６−ジエチルフェニル基、３，５−ジトリフルオロメチルフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基などが挙げられる）、置換もしくは無置換のアミノ基（好ましくは炭素数０〜２０、より好ましくは炭素数０〜１０、特に好ましくは炭素数０〜６のアミノ基であり、例えば、無置換アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、アニリノ基などが挙げられる）、
【００４７】
アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、特に好ましくは炭素数１〜６であり、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などが挙げられる）、オキシカルボニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１５、特に好ましくは２〜１０であり、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基などが挙げられる）、アシルオキシ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１０、特に好ましくは２〜６であり、例えば、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基などが挙げられる）、アシルアミノ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１０、特に好ましくは炭素数２〜６であり、例えばアセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基などが挙げられる）、アルコキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１０、特に好ましくは炭素数２〜６であり、例えば、メトキシカルボニルアミノ基などが挙げられる）、アリールオキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数７〜２０、より好ましくは炭素数７〜１６、特に好ましくは炭素数７〜１２であり、例えば、フェニルオキシカルボニルアミノ基などが挙げられる）、スルホニルアミノ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、特に好ましくは炭素数１〜６であり、例えば、メタンスルホニルアミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基などが挙げられる）、スルファモイル基（好ましくは炭素数０〜２０、より好ましくは炭素数０〜１０、特に好ましくは炭素数０〜６であり、例えば、スルファモイル基、メチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイル基、フェニルスルファモイル基などが挙げられる）、カルバモイル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、特に好ましくは炭素数１〜６であり、例えば、無置換のカルバモイル基、メチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基などが挙げられる）、
【００４８】
アルキルチオ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、特に好ましくは炭素数１〜６であり、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基などが挙げられる）、アリールチオ基（好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１６、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えば、フェニルチオ基などが挙げられる）、スルホニル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、特に好ましくは炭素数１〜６であり、例えば、メシル基、トシル基などが挙げられる）、スルフィニル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、特に好ましくは炭素数１〜６であり、例えば、メタンスルフィニル基、ベンゼンスルフィニル基などが挙げられる）、ウレイド基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、特に好ましくは炭素数１〜６であり、例えば、無置換のウレイド基、メチルウレイド基、フェニルウレイド基などが挙げられる）、リン酸アミド基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、特に好ましくは炭素数１〜６であり、例えば、ジエチルリン酸アミド基、フェニルリン酸アミド基などが挙げられる）、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子（例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基（−ＣＨ＝Ｎ−もしくは−Ｎ＝ＣＨ−）、アゾ基、ヘテロ環基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは１〜１２のヘテロ環基であり、例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を有するヘテロ環基であり、例えば、イミダゾリル基、ピリジル基、キノリル基、フリル基、ピペリジル基、モルホリノ基、ベンゾオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンズチアゾリル基などが挙げられる）、シリル基（好ましくは、炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、特に好ましくは、炭素数３〜２４のシリル基であり、例えば、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基などが挙げられる）が含まれる。
これらの置換基はさらにこれらの置換基によって置換されていてもよい。また、置換基が二つ以上有する場合は、同じでも異なってもよい。また、可能な場合には互いに結合して環を形成していてもよい。
【００４９】
Ｒ１１〜Ｒ１４で表される基としては、好ましくは水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子であり、より好ましくは水素原子、アルキル基、アルコキシ基であり、さらに好ましくは水素原子又はメチル基である。
【００５０】
Ｒ１５及びＲ１６で表される置換基を有していてもよいアルキル基としては、好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜８のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−オクチル基などが挙げられる。Ｒ１５及びＲ１６で表されるアルキル基の置換基としては、前記Ｒ１１〜Ｒ１４で表される置換基と同義である。Ｒ１５又はＲ１６がアルキル基を表す場合、Ｒ１２又はＲ１４と連結して環構造を形成してもよい。Ｒ１５及びＲ１６は、好ましくは水素原子、アルキル基であり、より好ましくは、水素原子、メチル基、又はエチル基である。
【００５１】
Ａ１１は、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいナフチル基、又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。
該フェニル基又は該ナフチル基が有していてもよい置換基としては、アゾ化合物の溶解性やネマチック液晶性を高めるために導入される基、色素としての色調を調節するために導入される電子供与性や電子吸引性を有する基、又は配向を固定化するために導入される重合性基を有する基が好ましく、具体的には、前記Ｒ１１〜Ｒ１４で表される置換基と同義である。好ましくは、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいオキシカルボニル基、置換基を有していてもよいアシルオキシ基、置換基を有していてもよいアシルアミノ基、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいアルコキシカルボニルアミノ基、置換基を有していてもよいスルホニルアミノ基、置換基を有していてもよいスルファモイル基、置換基を有していてもよいカルバモイル基、置換基を有していてもよいアルキルチオ基、置換基を有していてもよいスルホニル基、置換基を有していてもよいウレイド基、ニトロ基、ヒドロキシ基、シアノ基、イミノ基、アゾ基、ハロゲン原子であり、特に好ましくは、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいオキシカルボニル基、置換基を有していてもよいアシルオキシ基、ニトロ基、イミノ基、アゾ基である。これらの置換基のうち、炭素原子を有するものについては、炭素原子数の好ましい範囲は、Ｒ１１〜Ｒ１４で表される置換基についての炭素原子数の好ましい範囲と同様である。
【００５２】
該フェニル基又は該ナフチル基は、これら置換基を１〜５個有していてもよく、好ましくは１個有していることである。フェニル基についてより好ましくは、Ｌ１に対してパラ位に１個置換基を有していることである。
【００５３】
芳香族複素環基としては、単環又は二環性の複素環由来の基が好ましい。芳香族複素環基を構成する炭素以外の原子としては、窒素原子、硫黄原子及び酸素原子が挙げられる。芳香族複素環基が炭素以外の環を構成する原子を複数有する場合、これらは同一であっても異なっていてもよい。芳香族複素環基として具体的には、ピリジル基、キノリル基、チオフェニル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、チアジアゾリル基、キノロニル基、ナフタルイミドイル基、チエノチアゾリル基などが挙げられる。
【００５４】
芳香族複素環基としては、ピリジル基、キノリル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリ基、チアジアゾリル基、又はチエノチアゾリル基が好ましく、ピリジル基、ベンゾチアゾリル基、チアジアゾリル基、又はチエノチアゾリル基がより好ましく、ピリジル基、ベンゾチアゾリル基、又はチエノチアゾリル基がさらに好ましい。
【００５５】
Ａ１１は、特に好ましくは、置換基を有していてもよいフェニル基、ピリジル基、ベンゾチアゾリル基、又はチエノチアゾリル基である。
【００５６】
Ｂ１１は、置換基を有していてもよい２価の芳香族炭化水素基、又は２価の芳香族複素環基を表す。ｎは１〜４を表し、ｎが２以上のとき、複数のＢ１１は互いに同一でも異なっていてもよい。
【００５７】
該芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基が好ましい。該芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基としては、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、ヒドロキシ基、ニトロ基、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいアシルアミノ基、及びシアノ基が挙げられる。該芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基としては、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子が好ましく、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、ハロゲン原子がより好ましく、メチル基、又はハロゲン原子がさらに好ましい。
【００５８】
該芳香族複素環基としては、単環又は二環性の複素環由来の基が好ましい。芳香族複素環基を構成する炭素以外の原子としては、窒素原子、硫黄原子及び酸素原子が挙げられる。芳香族複素環基が炭素以外の環を構成する原子を複数有する場合、これらは同一であっても異なっていてもよい。芳香族複素環基として具体的には、ピリジル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾチアジアゾール基、フタルイミド基、チエノチアゾール基等が挙げられる。中でも、チエノチアゾール基が特に好ましい。
該芳香族複素環基が有していてもよい置換基としては、メチル基、及びエチル基等のアルキル基；メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基；無置換あるいはメチルアミノ基等のアミノ基；アセチルアミノ基、アシルアミノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、シアノ基、ハロゲン原子等が挙げられる。これらの置換基のうち、炭素原子を有するものについては、炭素原子数の好ましい範囲は、Ｒ１１〜Ｒ１４で表される置換基についての炭素原子数の好ましい範囲と同様である。
【００５９】
前記一般式（Ｉ）で表されるアゾ色素としては、以下のアゾ色素が挙げられるが、下記の具体例によってなんら限定されるものではない。
【００６０】
【化２０】
【００６１】
【化２１】
【００６２】
【化２２】
【００６３】
【化２３】
【００６４】
【化２４】
【００６５】
【化２５】
【００６６】
【化２６】
【００６７】
【化２７】
【００６８】
【化２８】
【００６９】
【化２９】
【００７０】
【化３０】
【００７１】
【化３１】
【００７２】
【化３２】
【００７３】
【化３３】
【００７４】
【化３４】
【００７５】
【化３５】
【００７６】
式中、Ｒ２１及びＲ２２はそれぞれ、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、又は−Ｌ２２−Ｙで表される置換基を表すが、但し、少なくとも一方は、水素原子以外の基を表す。Ｌ２２は、アルキレン基を表すが、アルキレン基中に存在する１個のＣＨ２基又は隣接していない２個以上のＣＨ２基はそれぞれ−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＮＲＣＯＯ−、−ＯＣＯＮＲ−、−ＣＯ−、−Ｓ−、−ＳＯ２−、−ＮＲ−、−ＮＲＳＯ２−、又は−ＳＯ２ＮＲ−（Ｒは水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表す）に置換されていてもよい。Ｙは、水素原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、カルボキシル基、ハロゲン原子、又は重合性基を表す。
【００７７】
中でも、Ｒ２１及びＲ２２の一方が、水素原子又はＣ１〜Ｃ４程度の短鎖の置換基であり、Ｒ２１及びＲ２２の他方が、Ｃ５〜Ｃ３０程度の長鎖の置換基であると、溶解性がより改善されるので好ましい。
【００７８】
Ｒ２１及びＲ２２がそれぞれ表すアルキル基としては、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基が挙げられる。上記短鎖のアルキル基の例としては、Ｃ１〜Ｃ９が好ましく、Ｃ１〜Ｃ４がより好ましい。一方、上記長鎖のアルキル基としては、Ｃ５〜Ｃ３０が好ましく、Ｃ１０〜Ｃ３０がより好ましく、Ｃ１０〜Ｃ２０がさらに好ましい。
【００７９】
Ｒ２１及びＲ２２がそれぞれ表すアルコキシ基としては、Ｃ１〜Ｃ３０のアルコキシ基が挙げられる。上記短鎖のアルコキシ基の例としては、Ｃ１〜Ｃ８が好ましく、Ｃ１〜Ｃ３がより好ましい。一方、上記長鎖のアルコキシ基としては、Ｃ５〜Ｃ３０が好ましく、Ｃ１０〜Ｃ３０がより好ましく、Ｃ１０〜Ｃ２０がさらに好ましい。
【００８０】
Ｒ２１及びＲ２２がそれぞれ表す−Ｌ２２−Ｙで表される置換基のうち、Ｌ２２が表すアルキレン基は、Ｃ５〜Ｃ３０が好ましく、Ｃ１０〜Ｃ３０がより好ましく、Ｃ１０〜Ｃ２０がさらに好ましい。前記アルキレン基中に存在する１個のＣＨ２基又は隣接していない２個以上のＣＨ２基はそれぞれ−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＮＲＣＯＯ−、−ＯＣＯＮＲ−、−ＣＯ−、−Ｓ−、−ＳＯ２−、−ＮＲ−、−ＮＲＳＯ２−、及び−ＳＯ２ＮＲ−（Ｒは水素原子、又は炭素数１〜４のアルキル基を表す）からなる２価基の群から選択された１以上によって置換されていてもよい。勿論、前記２価基の群から選択される２以上の基によって置換されていてもよい。また、Ｌ２２の末端であって、Ｙと結合するＣＨ２が、上記２価の基のいずれかで置換されていてもよい。また、Ｌ２２の先端であって、フェニル基と結合するＣＨ２が、上記２価の基のいずれかで置換されていてもよい。
【００８１】
特に、溶解性向上の観点では、Ｌ２２がアルキレンオキシ基である、又はアルキレンオキシ基を含んでいるのが好ましく、Ｌ２２が、−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｐ−（但し、ｐは３以上の数を表し、３〜１０であるのが好ましく、３〜６であるのがより好ましい）で表されるポリエチレンオキシ基であるか、又はポリエチレンオキシ基を含んでいるのがさらに好ましい。
以下に、−Ｌ２２−の例を示すが、以下の例に限定されるものではない。下記式中、ｑは１以上の数であり、１〜１０であるのが好ましく、２〜６であるのがより好ましい。また、ｒは５〜３０であり、好ましくは１０〜３０であり、より好ましくは１０〜２０である。
−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｐ−
−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｐ−Ｏ−（ＣＨ２）ｑ−
−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｐ−ＯＣ（＝Ｏ）−（ＣＨ２）ｑ−
−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｐ−ＯＣ（＝Ｏ）ＮＨ−（ＣＨ２）ｑ−
−Ｏ（ＣＨ２）ｒ−
−（ＣＨ２）ｒ−
【００８２】
Ｒ２１及びＲ２２がそれぞれ表す−Ｌ２２−Ｙで表される置換基のうち、Ｙは、水素原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基（好ましくはＣ１〜Ｃ１０、より好ましくはＣ１〜Ｃ５のアルコキシ基である）、カルボキシル基、ハロゲン原子、又は重合性基を表す。
Ｌ２２とＹとの組合せにより、−Ｌ２２−Ｙの末端は、例えばカルボキシル基やアミノ基、アンモニウム基などの分子間相互作用を強める置換基となり得るし、またスルホニルオキシ基、ハロゲン原子等の脱離基にもなり得る。
また、−Ｌ２２−Ｙの末端は、架橋性基、重合性基など、他分子と共有結合を形成する置換基であってもよく、例えば、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）ＣＨ＝ＣＨ２、及び−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ２等の重合性基であってもよい。
【００８３】
前記一般式（II）中、Ｌ２１はそれぞれ、アゾ基（−Ｎ＝Ｎ−）、カルボニルオキシ基（−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−）、オキシカルボニル基（−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−）、イミノ基（−Ｎ＝ＣＨ−）、及びビニレン基（−Ｃ＝Ｃ−）からなる群から選ばれる連結基を表す。中でも、ビニレン基が好ましい。
【００８４】
前記一般式（ＩＩ）中、Ｄｙｅはそれぞれ独立に、下記一般式（ＩＩａ）で表されるアゾ色素残基を表す。
【００８５】
【化３６】
【００８６】
一般式(ＩＩａ)中、＊はＬ２１との結合部を表し；Ｘ２１は、ヒドロキシ基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、無置換アミノ基、又はモノもしくはジアルキルアミノ基を表し；Ａｒ２１は、それぞれ置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基又は芳香族複素環基を表し；ｎは１〜３の整数を表し、ｎが２以上の時、２つのＡｒ２１は互いに同一でも異なっていてもよい。
【００８７】
Ｘ２１で表されるアルキル基は、好ましくはＣ１〜Ｃ１２、より好ましくは、Ｃ１〜Ｃ６のアルキル基である。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が含まれる。アルキル基は置換基を有していてもよく、該置換基の例には、ヒドロキシ基、カルボキシル基、及び重合性基が含まれる。重合性基の好ましい例は、上記Ｙが表す重合性基の好ましい例と同様である。
【００８８】
Ｘ２１で表されるアルコキシは、好ましくはＣ１〜Ｃ２０、より好ましくはＣ１〜Ｃ１０、さらに好ましくはＣ１〜Ｃ６のアルコキシ基である。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロピオキシ基、ブトキシ基、ペンタオキシ基、ヘキサオキシ基、ヘプタオキシ基、オクタオキシ基などが挙げられる。アルコキシ基は置換基を有していてもよく、該置換基の例には、ヒドロキシ基、カルボキシル基、及び重合性基が含まれる。重合性基の好ましい例は、上記Ｙが表す重合性基の好ましい例と同様である。
【００８９】
Ｘ２１で表される置換もしくは無置換のアミノ基は、好ましくはＣ０〜Ｃ２０、より好ましくはＣ０〜１０、さらに好ましくはＣ０〜Ｃ６のアミノ基である。具体的には、無置換アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、メチル・ヘキシルアミノ基、アニリノ基などが挙げられる。
【００９０】
中でも、Ｘ２１はアルコキシ基であるのが好ましい。
【００９１】
Ａｒ２１で表される芳香族炭化水素環基及び芳香族複素環基の例には、１，４−フェニレン基、１，４−ナフチレン基、ピリジン環基、ピリミジン環基、ピラジン環基、キノリン環基、チオフェン環基、チアゾール環基、チアジアゾール環基、チエノチアゾール環基などが含まれる。中でも、１，４−フェニレン基、１，４−ナフチレン基、チエノチアゾール環基が好ましく、１，４−フェニレン基が最も好ましい。
【００９２】
Ａｒ２１が有してもよい置換基としては、炭素数１〜１０のアルキル基、ヒドロキシ基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、シアノ基などが好ましく、炭素数１〜２のアルキル基、炭素数１〜２のアルコキシ基がより好ましい。
【００９３】
ｎは、１又は２であるのが好ましく、１がより好ましい。
【００９４】
一般式（ＩＩａ）で表されるアゾ色素としては、以下のアゾ色素が挙げられるが、下記の具体例によってなんら限定されるものではない。
【００９５】
【化３７】
【００９６】
【化３８】
【００９７】
【化３９】
【００９８】
【化４０】
【００９９】
一般式（ＩＩＩ）中、Ｒ３１〜Ｒ３５はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し；Ｒ３６及びＲ３７はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基を表し；Ｑ３１は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、芳香族複素環基又はシクロヘキサン環基を表し；Ｌ３１は２価の連結基を表し；Ａ３１は酸素原子又は硫黄原子を表す。
【０１００】
Ｒ３１〜Ｒ３５で表される置換基の例としては、前記式（Ｉ）中のＲ１１〜Ｒ１４がそれぞれ表す置換基の例と同様である。好ましくは水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子であり、特に好ましくは水素原子、アルキル基、アルコキシ基であり、最も好ましくは水素原子又はメチル基である。
【０１０１】
前記一般式（ＩＩＩ）において、Ｒ３６及びＲ３７で表される置換基を有していてもよいアルキル基としては、好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜８のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−オクチル基などが挙げられる。Ｒ３６及びＲ３７で表されるアルキル基の置換基としては、前記Ｒ３１〜Ｒ３５で表される置換基と同義である。Ｒ３６及びＲ３７がアルキル基を表す場合、互いに連結して環構造を形成してもよい。Ｒ３６又はＲ３７がアルキル基を表す場合、それぞれＲ３２又はＲ３４と連結して環構造を形成してもよい。
Ｒ３６及びＲ３７で表される基としては、特に好ましくは水素原子又はアルキル基であり、さらに好ましくは水素原子、メチル基又はエチル基である。
【０１０２】
前記一般式（ＩＩＩ）において、Ｑ３１は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０であり、例えば、フェニル基、ナフチル基などが挙げられる）、置換基を有していてもよい芳香族複素環基又は置換基を有していてもよいシクロヘキサン環基を表す。
Ｑ３１で表される基が有していてもよい置換基としては、アゾ化合物の溶解性やネマチック液晶性を高めるために導入される基、色素としての色調を調節するために導入される電子供与性や電子吸引性を有する基、又は配向を固定化するために導入される重合性基を有する基が好ましく、具体的には、前記Ｒ３１〜Ｒ３５で表される置換基と同義である。好ましくは、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいオキシカルボニル基、置換基を有していてもよいアシルオキシ基、置換基を有していてもよいアシルアミノ基、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいアルコキシカルボニルアミノ基、置換基を有していてもよいスルホニルアミノ基、置換基を有していてもよいスルファモイル基、置換基を有していてもよいカルバモイル基、置換基を有していてもよいアルキルチオ基、置換基を有していてもよいスルホニル基、置換基を有していてもよいウレイド基、ニトロ基、ヒドロキシ基、シアノ基、イミノ基、アゾ基、ハロゲン原子であり、特に好ましくは、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいオキシカルボニル基、置換基を有していてもよいアシルオキシ基、ニトロ基、イミノ基、アゾ基である。これらの置換基のうち、炭素原子を有するものについては、炭素原子数の好ましい範囲は、Ｒ３１〜Ｒ３５で表される置換基についての炭素原子数の好ましい範囲と同様である。
【０１０３】
該芳香族炭化水素基、該芳香族複素環基又は該シクロヘキサン環基は、これら置換基を１〜５個有していてもよく、好ましくは１個有していることである。Ｑ３１がフェニル基である場合は、Ｌ３１に対してパラ位に１個置換基を有しているのが好ましく、シクロヘキサン環基である場合は、Ｌ３１に対して４位にトランス配置となるように１個置換基を有しているのが好ましい。
【０１０４】
Ｑ３１で表される芳香族複素環基としては、単環又は二環性の複素環由来の基が好ましい。芳香族複素環基を構成する炭素以外の原子としては、窒素原子、硫黄原子及び酸素原子が挙げられる。芳香族複素環基が炭素以外の環を構成する原子を複数有する場合、これらは同一であっても異なっていてもよい。芳香族複素環基として具体的には、ピリジル基、キノリル基、チオフェニル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、チアジアゾリル基、キノロニル基、ナフタルイミドイル基、チエノチアゾリル基などが挙げられる。
芳香族複素環基としては、ピリジル基、キノリル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリ基、チアジアゾリル基、又はチエノチアゾリル基が好ましく、ピリジル基、ベンゾチアゾリル基、チアジアゾリル基、又はチエノチアゾリル基が特に好ましく、ピリジル基、ベンゾチアゾリル基、又はチエノチアゾリル基が最も好ましい。
【０１０５】
Ｑ３１で表される基としては、特に好ましくは置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基、ピリジル基、ベンゾチアゾリル基、チエノチアゾリル基又はシクロヘキサン環基であり、より好ましくは、フェニル基、ピリジル基、ベンゾチアゾリル基又はシクロヘキサン環基である。
【０１０６】
前記一般式（ＩＩＩ）において、Ｌ３１で表される連結基としては、単結合、アルキレン基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、特に好ましくは炭素数１〜６であり、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、シクロヘキサン−１，４−ジイル基などが挙げられる）、アルケニレン基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１０、特に好ましくは炭素数２〜６であり、例えば、エテニレン基などが挙げられる）、アルキニレン基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１０、特に好ましくは炭素数２〜６であり、例えば、エチニレン基などが挙げられる）、アルキレンオキシ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、特に好ましくは炭素数１〜６であり、例えば、メチレンオキシ基などが挙げられる）、アミド基、エーテル基、アシルオキシ基（−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−）、オキシカルボニル基（−ＯＣ（＝Ｏ）−）、イミノ基（−ＣＨ＝Ｎ−もしくは−Ｎ＝ＣＨ−）、スルホアミド基、スルホン酸エステル基、ウレイド基、スルホニル基、スルフィニル基、チオエーテル基、カルボニル基、−ＮＲ−基（ここで、Ｒは水素原子、アルキル基又はアリール基を表す）、アゾ基、アゾキシ基、又はこれらを２つ以上組合せて構成される炭素数０〜６０の２価の連結基が挙げられる。
【０１０７】
Ｌ３１で表される基としては、特に好ましくは単結合、アミド基、アシルオキシ基、オキシカルボニル基、イミノ基、アゾ基又はアゾキシ基であり、よりさらに好ましくはアゾ基、アシルオキシ基、オキシカルボニル基、又はイミノ基である。
【０１０８】
前記一般式（ＩＩＩ）において、Ａ３１は酸素原子又は硫黄原子を表し、好ましくは硫黄原子である。
【０１０９】
前記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物は、置換基として、重合性基を有していてもよい。重合性基を有していると、硬膜性が良化されるので好ましい。重合性基の例には、不飽和重合性基、エポキシ基、及びアジリジニル基が含まれ、不飽和重合性基が好ましく、エチレン性不飽和重合性基が特に好ましい。エチレン性不飽和重合性基の例には、アクリロイル基、及びメタクリロイル基が含まれる。
重合性基は分子末端に位置するのが好ましく、即ち、式（ＩＩＩ）中では、Ｒ３６及び／又はＲ３７の置換基として、並びにＱ１の置換基として、存在するのが好ましい。
【０１１０】
一般式（ＩＩＩ）で表されるアゾ色素としては、以下のアゾ色素が挙げられるが、下記の具体例によってなんら限定されるものではない。
【０１１１】
【化４１】
【０１１２】
【化４２】
【０１１３】
【化４３】
【０１１４】
【化４４】
【０１１５】
【化４５】
【０１１６】
【化４６】
【０１１７】
【化４７】
【０１１８】
【化４８】
【０１１９】
【化４９】
【０１２０】
一般式（ＩＶ）中、Ｒ４１及びＲ４２はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、互いに結合して環を形成していてもよく；Ａｒ４は、置換されていてもよい２価の芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表し；Ｒ４３及びＲ４４はそれぞれ、水素原子、又は置換されていてもよいアルキル基を表し、互いに結合して複素環を形成していてもよい。
【０１２１】
一般式（ＩＶ）において、Ｒ４１及びＲ４２がそれぞれ表す置換基の例としては、前記一般式（Ｉ）中のＲ１１〜Ｒ１４がそれぞれ表す置換基の例と同様である。Ｒ４１及びＲ４２としては、好ましくは水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、スルホ基であり、より好ましくは水素原子、アルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基であり、さらに好ましくは水素原子、アルキル基、シアノ基であり、よりさらに好ましくは水素原子、メチル基、シアノ基である。
【０１２２】
Ｒ４１とＲ４２は互いに連結して環を形成することも好ましい。特に芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を形成することが好ましい。芳香族複素環基としては、単環又は二環性の複素環由来の基が好ましい。芳香族複素環基を構成する炭素以外の原子としては、窒素原子、硫黄原子及び酸素原子が挙げられる。芳香族複素環基が炭素以外の環を構成する原子を複数有する場合、これらは同一であっても異なっていてもよい。芳香族複素環基として具体的には、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、キノリン環、チオフェン環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、チアジアゾール環、キノロン環、ナフタルイミド環、チエノチアゾール環などが挙げられる。
Ｒ４１とＲ４２が互いに連結して形成する環状基は、好ましくはベンゼン環、ナフタレン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環であり、より好ましくはベンゼン環又はピリジン環であり、もっとも好ましくはピリジン環である。
Ｒ４１とＲ４２は互いに連結して形成する環状基は置換基を有していてもよく、その範囲はＲ１、Ｒ２で表される基と同様であり、好ましい範囲も同様である。
【０１２３】
Ｒ４１及びＲ４２がそれぞれ表すアルキル基としては、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基が挙げられる。上記短鎖のアルキル基の例としては、Ｃ１〜Ｃ９が好ましく、Ｃ１〜Ｃ４がより好ましい。一方、上記長鎖のアルキル基としては、Ｃ５〜Ｃ３０が好ましく、Ｃ１０〜Ｃ３０がより好ましく、Ｃ１０〜Ｃ２０がさらに好ましい。
【０１２４】
Ｒ４３及びＲ４４で表されるアルキル基の範囲は前記Ｒ４１、Ｒ４２で表されるアルキル基と同様である。
【０１２５】
前記一般式（ＩＶ）で表されるアゾ色素としては、以下のアゾ色素が挙げられるが、下記の具体例によってなんら限定されるものではない。
【０１２６】
【化５０】
【０１２７】
【化５１】
【０１２８】
【化５２】
【０１２９】
【化５３】
【０１３０】
【化５４】
【０１３１】
【化５５】
【０１３２】
【化５６】
【０１３３】
【化５７】
【０１３４】
【化５８】
【０１３５】
【化５９】
【０１３６】
【化６０】
【０１３７】
【化６１】
【０１３８】
上記以外にも、前記二色性スクアリリウム化合物と併用可能な色素としては、例えば、「Ｄｉｃｈｒｏｉｃ Ｄｙｅｓ ｆｏｒ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ」（Ａ． Ｖ． Ｉｖａｓｈｃｈｅｎｋｏ著、ＣＲＣ社、１９９４年）に記載の色素を用いることができる。
【０１３９】
本発明の液晶組成物に用いられる二色性色素の色調については、特に制限はなく、用途に応じて、種々の色調の組成物として調製することができる。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には、可視域全体の光を吸収することが必要であり、上述したように複数の二色性色素を混合して用いるのが好ましい。混合する色素の割合について特に制限はなく、所望の組成物の色調と用いる色素の色調に応じて適宜選ばれる。
【０１４０】
前記一般式（１）で表される二色性スクアリリウム化合物の含有量としては、特に制限はないが、ホスト液晶の含有量に対して０．０５〜１５質量％であることが好ましく、０．１〜６質量％であることが特に好ましい。
また、一般式（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、又は（ＩＶ）で表される色素の占める割合は、各々０．１〜１０質量％であることが好ましく、０．２〜５質量％であることが特に好ましい。
【０１４１】
前記二色性スクアリリウム化合物は、ホスト液晶に対する溶解度が高く、かつ液晶組成物のオーダーパラメーターの向上に寄与する。特に、ＴＦＴ駆動に適しているフッ素系ホスト液晶に対する溶解度が高いという特徴を有している。
また、前記一般式（１）で表される二色性スクアリリウム化合物をゲストホスト型液晶表示素子の二色性色素として機能させた場合に、表示コントラストの向上に寄与する。
【０１４２】
液晶性化合物（ホスト液晶ともいう。）は、前記二色性スクアリリウム化合物と共存しうるものであれば特に制限はないが、例えば、ネマチック相あるいはスメクチック相を示す液晶化合物が利用できる。
その具体例としては、アゾメチン化合物、シアノビフェニル化合物、シアノフェニルエステル、フッ素置換フェニルエステル、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル、フッ素置換シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル、シアノフェニルシクロヘキサン、フッ素置換フェニルシクロヘキサン、シアノ置換フェニルピリミジン、フッ素置換フェニルピリミジン、アルコキシ置換フェニルピリミジン、フッ素置換アルコキシ置換フェニルピリミジン、フェニルジオキサン、トラン系化合物、フッ素置換トラン系化合物、アルケニルシクロヘキシルベンゾニトリルなどが挙げられる。
また、「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もできる。
本発明の液晶組成物としては、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、例えば、ＭＬＣ−６２６７，６２８４，６２８７，６２８８，６４０６，６４２２，６４２３，６４２５，６４３５，６４３７，７７００，７８００，９０００，９１００，９２００，９３００，１００００，１２２００，ＺＬＩ−４６９２（Ｍｅｒｃｋ（メルク社製）），ＬＩＸＯＮ ５０３６ＸＸ，５０３７ＸＸ，５０３９ＸＸ，５０４０ＸＸ，５０４１ＸＸ（Ｃｈｉｓｓｏ（チッソ社製）などが挙げられる。
【０１４３】
本発明の液晶組成物には、ホスト液晶の物性を所望の範囲に変化させることを目的として（例えば、液晶相の温度範囲を所望の範囲にすることを目的として）、液晶性を示さない化合物を添加してもよい。
また、カイラル化合物、紫外線吸収剤、酸化防止剤などの添加剤を含有させてもよい。そのような添加剤は、例えば、「液晶デバイスハンドブック」（日本学術振興会第１４２委員会編、日刊工業新聞社、１９８９年）の第１９９〜２０２頁に記載のＴＮ、ＳＴＮ用カイラル剤などが挙げられる。
【０１４４】
前記ホスト液晶の含有量としては、特に制限はないが、７５〜９９．９質量％が好ましく、８９〜９９．７質量％が特に好ましい。
【０１４５】
本発明の液晶組成物は、ホスト液晶へ二色性スクアリリウム化合物を溶解させることによって調製することができる。
前記溶解の方法としては、機械的攪拌、加熱、超音波、あるいはその組合せなどを利用して行うことができる。
【０１４６】
（液晶素子、液晶表示装置）
本発明の液晶素子（液晶セル）は、一対の電極基板間と、一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。また、本発明の液晶表示装置は、本発明の液晶素子を有することを特徴とする。
【０１４７】
前記電極基板は、通常ガラスあるいはプラスチックからなる基板上に、電極層を形成したものを用いることができる。
プラスチック基板としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられる。
基板については、例えば、「液晶デバイスハンドブック」（日本学術振興会第１４２委員会編、日刊工業新聞社、１９８９年）の第２１８〜２３１頁に記載のものを用いることができる。
基板上に形成される電極層は、好ましくは透明電極層である。例えば、酸化インジウム、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化スズ等から形成することができる。
透明電極については、例えば、「液晶デバイスハンドブック」（日本学術振興会第１４２委員会編、日刊工業新聞社、１９８９年）の第２３２〜２３９頁に記載のものが用いられる。
【０１４８】
前記液晶層と接する基板表面には、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などが挙げられる。
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頁に記載のものが用いられる。
【０１４９】
本発明の液晶素子は、例えば、一対の基板をスペーサーなどを介して、１〜５０μｍ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。
【０１５０】
本発明の液晶素子は、単純マトリックス駆動方式あるいは薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などを用いたアクテイブマトリックス駆動方式を用いて駆動することができる。
駆動方式については、例えば、「液晶デバイスハンドブック」（日本学術振興会第１４２委員会編、日刊工業新聞社、１９８９年）の第３８７〜４６０頁に詳細が記載されていて、本発明の液晶素子の駆動方法として利用できる。
【０１５１】
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頁に記載のゲストホスト方式に記載されている（１）ホモジニアス配向、（２）ホメオトロピック配向、Ｗｈｉｔｅ−Ｔａｙｌｏｒ型（相転移型）として（３）フォーカルコニック配向および（４）ホメオトロピック配向、（５）Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ（ＳＴＮ）方式との組合せ、（６）強誘電性液晶（ＦＬＣ）との組合せ、また、「反射型カラーＬＣＤ総合技術」（内田龍男監修、シーエムシー社、１９９９年）の第２−１章（ＧＨモード反射型カラーＬＣＤ）、第１５〜１６頁に記載されている、（１）Ｈｅｉｌｍｅｉｅｒ型ＧＨモード、（２）１／４波長板型ＧＨモード、（３）２層型ＧＨモード、（４）相転移型ＧＨモード、（５）高分子分散液晶（ＰＤＬＣ）型ＧＨモードなどが挙げられる。
【０１５２】
さらに、本発明の液晶素子は、特開平１０−６７９９０号、同１０−２３９７０２号、同１０−１３３２２６号、同１０−３３９８８１号、同１１−５２４１１号、同１１−６４８８０号、特開２０００−２２１５３８号などの各公報に記載されている積層型ＧＨモード、特開平１１−２４０９０号公報などに記載されているマイクロカプセルを利用したＧＨモードの液晶ディスプレイに用いることができる。
さらに、特開平６−２３５９３１号、同６−２３５９４０号、同６−２６５８５９号、同７−５６１７４号、同９−１４６１２４号、同９−１９７３８８号、同１０−２３３４６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号など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号などの各公報に記載されている高分子分散液晶型ＧＨモードに用いることができる。
その他、本発明の液晶素子は、空間変調素子、光または熱書き込み型液晶ディスプレイなどにも適用することができる。
【実施例】
【０１５３】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。
以下の実施例に示す材料、試薬、物質量とその割合、操作等は本発明の主旨から逸脱しない限り適宜変更することができる。従って本発明の範囲は、以下の具体例に制限されるものではない。
なお、分子長、分子幅、及びアスペクト比は、特に断りがない限りＭＯＰＡＣ（Ｖｅｒｓｉｏｎ ６．０３）およびＭＯＳ−Ｆ（Ｖｅｒｓｉｏｎ ５．０Ａ）による分子軌道計算より算出した。
【０１５４】
（実施例１）
下記構造式で表される二色性スクアリリウム化合物ＶＩ−２（極大吸収波長（クロロホルム溶液）：６４４ｎｍ、分子長：２．１０ｎｍ（２１．０Å）、分子幅：０．８７０ｎｍ（８．７０Å）、アスペクト比：２．４０）０．０８質量％を市販のフッ素系液晶（商品名「ＺＬＩ−２８０６」、Ｅ． Ｍｅｒｃｋ社製）９９．９２重量％と混合し、８０℃に加熱撹拌溶解させた後、濾過して液晶組成物を得た。
【０１５５】
【化６２】
【０１５６】
得られた液晶組成物を市販の液晶セル用基板（Ｅ．Ｈ．Ｃ．社製）に注入し、液晶セルＨＳ１を作製した。用いた市販の液晶セル用基板は、ＩＴＯ透明電極層およびポリイミド配向膜（ラビング処理によりパラレル配向処理付き）が形成されたガラス板（厚さ０．７ｍｍ）であり、セルギャップ１０μｍ、エポキシ樹脂シール付きであった。
作製した液晶セルに、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、吸収スペクトル（Ａ‖およびＡ⊥）をＵＶ３１００（島津製作所製、可視吸収スペクトル計）にて測定した。
極大吸収波長におけるＡ‖およびＡ⊥から、オーダーパラメーターＳを下式１に従い求めた。
求めたオーダーパラメーターＳ、λｍａｘ（ｎｍ）を表１に示す。
Ｓ ＝ （Ａ‖−Ａ⊥）／（Ａ‖＋２・Ａ⊥） 式１
【０１５７】
（実施例２）
実施例１において、二色性スクアリリウム化合物ＶＩ−２を下記構造式で表される二色性スクアリリウム化合物ＶＩ−４（極大吸収波長（クロロホルム溶液）：６３３ｎｍ、分子長：２．５３ｎｍ（２５．３Å）、分子幅：０．８７０ｎｍ（８．７０Å）、アスペクト比：２．９０）に変更した以外は実施例１と同一の方法にて、液晶セルＨＳ２を作製した。実施例１と同様に、オーダーパラメーターＳおよびλｍａｘ（ｎｍ）を求めた。
【０１５８】
【化６３】
【０１５９】
（実施例３）
実施例１において、二色性スクアリリウム化合物ＶＩ−２を下記構造式で表される二色性スクアリリウム化合物ＶＩ−５（極大吸収波長（クロロホルム溶液）：６３６ｎｍ、分子長：２．１４ｎｍ（２１．４Å）、分子幅：０．８０１ｎｍ（８．０１Å）、アスペクト比：２．６７）に変更した以外は実施例１と同一の方法にて、液晶セルＨＳ３を作製した。実施例１と同様に、オーダーパラメーターＳおよびλｍａｘ（ｎｍ）を求めた。
【０１６０】
【化６４】
【０１６１】
（実施例４）
実施例１において、二色性スクアリリウム化合物ＶＩ−２を下記構造式で表される二色性スクアリリウム化合物ＶＩ−２５（極大吸収波長（クロロホルム溶液）：６３０ｎｍ、分子長：１．９９ｎｍ（１９．９Å）、分子幅：０．８０４ｎｍ（８．０４Å）、アスペクト比：２．４８）に変更した以外は実施例１と同一の方法にて、液晶セルＨＳ４を作製した。実施例１と同様に、オーダーパラメーターＳおよびλｍａｘ（ｎｍ）を求めた。
【０１６２】
【化６５】
【０１６３】
（比較例１）
実施例１において、二色性スクアリリウム化合物ＶＩ−２を下記構造式で表されるシアンアゾ色素Ａ３−１に変更した以外は実施例１と同一の方法にて、液晶セルＨＴ１を作製した。実施例１と同様に、オーダーパラメーターＳおよびλｍａｘ（ｎｍ）を求めた。
【０１６４】
【化６６】
【０１６５】
（比較例２）
実施例１において、二色性スクアリリウム化合物ＶＩ−２を下記構造式で表される特開平５−２７２７０号公報の実施例３に記載のスクアリリウム化合物（分子長：２．２４ｎｍ（２２．４Å）、分子幅：１．００３ｎｍ（１０．０３Å）、アスペクト比：２．２４）に変更した以外は実施例１と同一の方法にて、液晶セルＨＴ２を作製した。実施例１と同様に、オーダーパラメーターＳおよびλｍａｘ（ｎｍ）を求めた。
【０１６６】
【化６７】
【０１６７】
【表１】
【０１６８】
表１から、実施例１〜４のアスペクト比が２．３以上である二色性スクアリリウム化合物を含む液晶組成物を用いた液晶セルは高いオーダーパラメーターＳを有しており、且つ可視光域の長波長領域（アゾ系シアン色素Ａ３−１より長波長域）に吸収域を有するシアン色素として適する二色性色素であることが理解できる。
一方、スクアリリウム骨格を有する色素であっても、分子幅が１ｎｍ（１０Å）以上と大きく、そのためアスペクト比が２．３未満である比較例２は、オーダーパラメーターＳが実施例１〜４と比較して顕著に低いことが理解できる。
【０１６９】
（実施例５）
下記構造式で表されるイエローアゾ色素Ａ２−３ ０．８質量％、下記構造式で表されるマゼンタアゾ色素Ａ−４６ ０．８質量％、下記構造式で表されるシアンアゾ色素Ａ３−１ ０．８質量％、及び前記構造式で表される二色性スクアリリウム化合物ＶＩ−４ ０．２質量％を市販のフッ素系液晶（商品名「ＺＬＩ−２８０６」、Ｅ． Ｍｅｒｃｋ社製）９７．６質量％と混合し、８０℃に加熱撹拌溶解させた後、濾過して液晶組成物を得た。
得られた液晶組成物を市販の液晶セル用基板（Ｅ．Ｈ．Ｃ．社製）に注入し、液晶セルＨＳ５を作製した。用いた市販の液晶セル用基板は、ＩＴＯ透明電極層およびポリイミド配向膜（ラビング処理によりパラレル配向処理付き）が形成されたガラス板（厚さ０．７ｍｍ）であり、セルギャップ１０μｍ、エポキシ樹脂シール付きであった。
作製した液晶セルに、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、吸収スペクトル（Ａ‖およびＡ⊥）をＵＶ３１００（島津製作所製、可視吸収スペクトル計）にて測定した。
測定波長４５０ｎｍ，５５０ｎｍ，６５０ｎｍにおけるＡ‖およびＡ⊥から、各測定波長でのオーダーパラメーターＳを前記式１に従い求めた。求めたオーダーパラメーターＳ及び各波長での吸光度を表２に示す。
【０１７０】
【化６８】
【０１７１】
【化６９】
【０１７２】
【化７０】
【０１７３】
（実施例６）
実施例５において、イエローアゾ色素Ａ２−３を下記構造式で表されるイエローアゾ色素Ｃ−２６に変更し、マゼンタアゾ色素Ａ−４６を下記構造式で表されるマゼンタアゾ色素Ａ−１６に変更し、シアンアゾ色素Ａ３−１を添加しなかった以外は、実施例５と同一の方法にて液晶セルＨＳ６を作製した。実施例５と同様に、オーダーパラメーターＳおよび各波長での吸光度を求めた。求めたオーダーパラメーターＳ及び各波長での吸光度を表２に示す。
【０１７４】
【化７１】
【０１７５】
【化７２】
【０１７６】
（実施例７）
実施例６において、イエローアゾ色素Ｃ−２６を下記構造式で表されるイエローアゾ色素Ｃ−２２に変更し、マゼンタアゾ色素Ａ−１６を下記構造式で表されるマゼンタアゾ色素Ｂ−４に変更した以外は、実施例６と同一の方法にて液晶セルＨＳ７を作製した。実施例５と同様に、オーダーパラメーターＳおよび各波長での吸光度を求めた。求めたオーダーパラメーターＳ及び各波長での吸光度を表２に示す。
【０１７７】
【化７３】
【０１７８】
【化７４】
【０１７９】
（実施例８）
実施例７において、さらに上記構造式で表されるシアンアゾ色素Ａ３−１ ０．８質量％を添加した以外は、実施例７と同一の方法にて液晶セルＨＳ８を作製した。実施例５と同様に、オーダーパラメーターＳおよび各波長での吸光度を求めた。求めたオーダーパラメーターＳ及び各波長での吸光度を表２に示す。
【０１８０】
（実施例９）
実施例８において、シアンアゾ色素Ａ３−１を下記構造式で表されるシアンアゾ色素Ａ４−１２０に変更した以外は、実施例８と同一の方法にて液晶セルＨＳ９を作製した。実施例５と同様に、オーダーパラメーターＳおよび各波長での吸光度を求めた。求めたオーダーパラメーターＳ及び各波長での吸光度を表２に示す。
【０１８１】
【化７５】
【０１８２】
（比較例３）
実施例５において、二色性スクアリリウム化合物ＶＩ−４を添加しない以外は実施例４と同一の方法にて液晶セルＨＴ３を作製した。実施例５と同様に、オーダーパラメーターＳおよび各波長での吸光度を求めた。求めたオーダーパラメーターＳ及び各波長での吸光度を表２に示す。
【０１８３】
【表２】
【０１８４】
表２の結果から明らかなように、本発明の二色性スクアリリウム化合物を含む液晶組成物を用いた液晶セルは広い波長領域において高いオーダーパラメーターＳを有しており、かつ長波長領域に及ぶ広い吸収域を有することがわかる。
【産業上の利用可能性】
【０１８５】
本発明の液晶組成物は、液晶素子の作製に広く用いることができ、特にゲストホスト方式液晶表示素子の作製に用いるのが好ましい。本発明の液晶組成物を用いて作製されたゲストホスト方式液晶表示素子は、高いオーダーパラメーター、二色比が高く、長波長領域に広い吸収域を与え、視認性にも優れる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１種の液晶性化合物と、少なくとも１種の下記一般式（１）で表される二色性スクアリリウム化合物とを含む液晶組成物であって、該二色性スクアリリウム化合物のアスペクト比が２．３以上であることを特徴とする液晶組成物。
【化１】
（一般式（１）中、Ａ１及びＡ２はそれぞれ独立に、芳香族もしくは脂肪族の置換もしくは無置換の、縮環していてもよい炭化水素環基又は複素環基を表わす。）
【請求項２】
前記二色性スクアリリウム化合物が、５５０〜８００ｎｍの波長領域に少なくとも一つの極大吸収を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶組成物。
【請求項３】
前記二色性スクアリリウム化合物の分子幅が、０．９ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶組成物。
【請求項４】
下記一般式（Ｉ）、下記一般式（II）、下記一般式（III）、又は下記一般式（IV）で表わされるネマチック液晶性を示す二色性アゾ色素の少なくとも１種をさらに含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【化２】
（一般式（Ｉ）中、Ｒ１１〜Ｒ１４はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し；Ｒ１５及びＲ１６はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基を表し；Ｌ１１は、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、又は−ＣＨ＝ＣＨ−を表し；Ａ１１は、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいナフチル基、又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表し；Ｂ１１は、置換基を有していてもよい、２価の芳香族炭化水素基又は２価の芳香族複素環基を表し；ｎは１〜５の整数を表し、ｎが２以上のとき複数のＢ１１は互いに同一でも異なっていてもよい。）
【化３】
（一般式（ＩＩ）中、Ｒ２１及びＲ２２はそれぞれ、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、又は−Ｌ２２−Ｙで表される置換基を表す。但し、少なくとも一方は、水素原子以外の基を表し；Ｌ２２は、アルキレン基を表すが、アルキレン基中に存在する１個のＣＨ２基又は隣接していない２個以上のＣＨ２基はそれぞれ−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＮＲＣＯＯ−、−ＯＣＯＮＲ−、−ＣＯ−、−Ｓ−、−ＳＯ２−、−ＮＲ−、−ＮＲＳＯ２−、又は−ＳＯ２ＮＲ−（Ｒは水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表す）に置換されていてもよく；Ｙは、水素原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、カルボキシル基、ハロゲン原子、又は重合性基を表し；Ｌ２１はそれぞれ独立に、アゾ基（−Ｎ＝Ｎ−）、カルボニルオキシ基（−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−）、オキシカルボニル基（−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−）、イミノ基（−Ｎ＝ＣＨ−）、及びビニレン基（−Ｃ＝Ｃ−）からなる群から選ばれる連結基を表し；Ｄｙｅはそれぞれ、下記一般式（ＩＩａ）で表されるアゾ色素残基を表す。）
【化４】
（一般式（ＩＩａ）中、＊はＬ２１との結合部を表し；Ｘ２１は、ヒドロキシ基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、無置換アミノ基、又はモノもしくはジアルキルアミノ基を表し；Ａｒ２１は、それぞれ置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基又は芳香族複素環基を表し；ｎは１〜３の整数を表し、ｎが２以上の時、２つのＡｒ２１は互いに同一でも異なっていてもよい。）
【化５】
（一般式（ＩＩＩ）中、Ｒ３１〜Ｒ３５は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し；Ｒ３６及びＲ３７は、それぞれ独立に水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基を表し；Ｑ３１は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、芳香族複素環基又はシクロヘキサン環基を表し；Ｌ３１は、２価の連結基を表し；Ａ３１は、酸素原子又は硫黄原子を表す。）
【化６】
（一般式（ＩＶ）中、Ｒ４１及びＲ４２はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、互いに結合して環を形成していてもよく；Ａｒ４は、置換されていてもよい２価の芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表し；Ｒ４３及びＲ４４はそれぞれ独立に、水素原子、又は置換されていてもよいアルキル基を表し、互いに結合して複素環を形成していてもよい。）
【請求項５】
前記一般式（１）中のＡ１もしくはＡ２の少なくともいずれかが、下記一般式（Ａ−１ａ）で表されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【化７】
（一般式（Ａ−１ａ）中、ＲａおよびＲｅは、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシル基又はメチル基を表し；Ｒｃ１およびＲｃ２それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜８の置換もしくは無置換のアルキル基を表わす。）
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶組成物を液晶層に含むことを特徴とする液晶素子。
【請求項７】
ゲスト−ホストモード液晶素子であることを特徴とする請求項６に記載の液晶素子。
【請求項８】
請求項６〜７のいずれか１項に記載の液晶素子を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
前記液晶素子が、ゲスト−ホストモード液晶素子であることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１】
少なくとも１種の液晶性化合物と、少なくとも１種の下記一般式（１）で表される二色性スクアリリウム化合物とを含む液晶組成物であって、該二色性スクアリリウム化合物のアスペクト比が２．３以上であることを特徴とする液晶組成物。
【化１】
（一般式（１）中、Ａ１及びＡ２はそれぞれ独立に、芳香族もしくは脂肪族の置換もしくは無置換の、縮環していてもよい炭化水素環基又は複素環基を表わす。）
【請求項２】
前記二色性スクアリリウム化合物が、５５０〜８００ｎｍの波長領域に少なくとも一つの極大吸収を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶組成物。
【請求項３】
前記二色性スクアリリウム化合物の分子幅が、０．９ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶組成物。
【請求項４】
下記一般式（Ｉ）、下記一般式（II）、下記一般式（III）、又は下記一般式（IV）で表わされるネマチック液晶性を示す二色性アゾ色素の少なくとも１種をさらに含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【化２】
（一般式（Ｉ）中、Ｒ１１〜Ｒ１４はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し；Ｒ１５及びＲ１６はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基を表し；Ｌ１１は、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、又は−ＣＨ＝ＣＨ−を表し；Ａ１１は、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいナフチル基、又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表し；Ｂ１１は、置換基を有していてもよい、２価の芳香族炭化水素基又は２価の芳香族複素環基を表し；ｎは１〜５の整数を表し、ｎが２以上のとき複数のＢ１１は互いに同一でも異なっていてもよい。）
【化３】
（一般式（ＩＩ）中、Ｒ２１及びＲ２２はそれぞれ、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、又は−Ｌ２２−Ｙで表される置換基を表す。但し、少なくとも一方は、水素原子以外の基を表し；Ｌ２２は、アルキレン基を表すが、アルキレン基中に存在する１個のＣＨ２基又は隣接していない２個以上のＣＨ２基はそれぞれ−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＮＲＣＯＯ−、−ＯＣＯＮＲ−、−ＣＯ−、−Ｓ−、−ＳＯ２−、−ＮＲ−、−ＮＲＳＯ２−、又は−ＳＯ２ＮＲ−（Ｒは水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表す）に置換されていてもよく；Ｙは、水素原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、カルボキシル基、ハロゲン原子、又は重合性基を表し；Ｌ２１はそれぞれ独立に、アゾ基（−Ｎ＝Ｎ−）、カルボニルオキシ基（−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−）、オキシカルボニル基（−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−）、イミノ基（−Ｎ＝ＣＨ−）、及びビニレン基（−Ｃ＝Ｃ−）からなる群から選ばれる連結基を表し；Ｄｙｅはそれぞれ、下記一般式（ＩＩａ）で表されるアゾ色素残基を表す。）
【化４】
（一般式（ＩＩａ）中、＊はＬ２１との結合部を表し；Ｘ２１は、ヒドロキシ基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、無置換アミノ基、又はモノもしくはジアルキルアミノ基を表し；Ａｒ２１は、それぞれ置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基又は芳香族複素環基を表し；ｎは１〜３の整数を表し、ｎが２以上の時、２つのＡｒ２１は互いに同一でも異なっていてもよい。）
【化５】
（一般式（ＩＩＩ）中、Ｒ３１〜Ｒ３５は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し；Ｒ３６及びＲ３７は、それぞれ独立に水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基を表し；Ｑ３１は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、芳香族複素環基又はシクロヘキサン環基を表し；Ｌ３１は、２価の連結基を表し；Ａ３１は、酸素原子又は硫黄原子を表す。）
【化６】
（一般式（ＩＶ）中、Ｒ４１及びＲ４２はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、互いに結合して環を形成していてもよく；Ａｒ４は、置換されていてもよい２価の芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表し；Ｒ４３及びＲ４４はそれぞれ独立に、水素原子、又は置換されていてもよいアルキル基を表し、互いに結合して複素環を形成していてもよい。）
【請求項５】
前記一般式（１）中のＡ１もしくはＡ２の少なくともいずれかが、下記一般式（Ａ−１ａ）で表されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【化７】
（一般式（Ａ−１ａ）中、ＲａおよびＲｅは、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシル基又はメチル基を表し；Ｒｃ１およびＲｃ２それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜８の置換もしくは無置換のアルキル基を表わす。）
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶組成物を液晶層に含むことを特徴とする液晶素子。
【請求項７】
ゲスト−ホストモード液晶素子であることを特徴とする請求項６に記載の液晶素子。
【請求項８】
請求項６〜７のいずれか１項に記載の液晶素子を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
前記液晶素子が、ゲスト−ホストモード液晶素子であることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
【公開番号】特開２０１２−５７０４６（Ｐ２０１２−５７０４６Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０１２６９（Ｐ２０１０−２０１２６９）
【出願日】平成２２年９月８日（２０１０．９．８）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月８日（２０１０．９．８）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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