JP2638930B2 - 液晶組成物 - Google Patents

液晶組成物

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JP2638930B2 JP63133551A JP13355188A JP2638930B2 JP 2638930 B2 JP2638930 B2 JP 2638930B2 JP 63133551 A JP63133551 A JP 63133551A JP 13355188 A JP13355188 A JP 13355188A JP 2638930 B2 JP2638930 B2 JP 2638930B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、アゾ化合物を含有する液晶組成物に関す
る。
(従来の技術) 従来から、液晶に色素化合物を溶解してなる液晶組成
物を対向する2枚の電極間に介在させ、色素化合物と液
晶とのゲストホスト効果を利用してカラー表示を行うこ
とは知られている。
ところで、かかる液晶組成物に使用される好ましい色
素化合物としては、二色性比が高く、液晶に対する溶解
性も高い等の性質を有する色素化合物が有用である。
しかしながら、本発明者らの検討によれば、従来公知
のアゾ系化合物は、液晶組成物で使用される好ましい色
素化合物に特に必要なものとして要求される上記のよう
な性質に関して必ずしも満足できる程度のものではな
い。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は、上記の従来の問題点を解決しうるアゾ化合
物を含有する液晶組成物の提供を目的とする。
(問題点を解決するための手段) 本発明者らは、かかる目的を達成すべく更に検討を重
ねた結果、一般式〔I〕 〔式中、R1は、水素原子、アルコキシ基もしくはアリー
ル基で置換されていてもよいアルキル基、アルコキシ基
もしくはアリール基で置換されていてもよいアルコキシ
基、アルキル基で置換されていてもよいシクロヘキシル
基または−COOR3(R3はアルコキシ基で置換されていて
もよいアルキル基、アルキル基で置換されていてもよい
シクロヘキシル基またはアルコキシ基もしくはアルキル
基で置換されていてもよいアリール基を示す。)を示
す。R2および (R4及びR5はアルコキシ基又はアリール基で置換されて
いてもよいアルキル基を示し、互いに連結して環を形成
してもよい。)を示す。
はアルキル基、アルコキシ基もしくはハロゲン原子で置
換されていてもよい1,4フェニレン基、またはシクロヘ
キサン環もしくは含窒素複素環と縮環してもよい1,4フ
ェニレン基を示す。nは1又は2を示す。〕で表わされ
るアゾ系化合物が鮮明な色調を呈し、高い二色性比及び
液晶に対する良好な溶解性を示すので、かかる化合物を
使用すれば良好なカラー表示を行いうる液晶組成物が得
られる、との知見を得て本発明に到達した。すなわち、
本発明は、一般式〔I〕で表わされるアゾ系化合物を含
有することを特徴とする液晶組成物を要旨とするもので
ある。
本発明の一般式〔I〕で表わされるアゾ系化合物にお
いて置換基R1は直鎖又は分岐鎖状のアルキル基(好まし
くは炭素数1〜8のアルキル基);直鎖又は分岐鎖状の
アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜8のアルコキシ
基);アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜8のアルコ
キシ基)で置換されたアルキル基(好ましくは炭素数1
〜8のアルキル基)又はアルコキシ基(好ましくは炭素
数1〜8のアルコキシ基);炭素数1〜8のアルキル
基、炭素数1〜8のアルコキシ基もしくは塩素原子等の
ハロゲン原子で置換されていてもよいフェニル基等のア
リール基で置換されていてもよいアルキル基(好ましく
は炭素数1〜3のアルキル基)又はアルコキシ基(好ま
しくは炭素数1〜3のアルコキシ基);炭素数1〜8の
アルキル基で置換されていてもよいシクロヘキシル基;
−COOR3〔R3はアルコキシ基(好ましくは炭素数1〜8
のアルコキシ基)で置換されていてもよいアルキル基
(好ましくは炭素数1〜8のアルキル基)、アルキル基
(好ましくは炭素数1〜8のアルキル基)で置換されて
いてもよいシクロヘキシル基、アルキル基(好ましくは
炭素数1〜8のアルキル基)もしくはアルコキシ基(好
ましくは炭素数1〜8のアルコキシ基)で置換されてい
てもよいフェニル基またはナフチル基等のアリール基を
示す。〕等が挙げられる。
置換基R4およびR5はアルコキシ基又はアリール基で置
換されてもよいアルキル基を示すが、例えば炭素数1〜
8のアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基で置換さ
れた炭素数1〜3のアルキル基、 (R6は水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、アルコキ
シ基、又は塩素原子等のハロゲン原子を示す。)で置換
された炭素数1〜3のアルキル基等が挙げられる。ま
た、R4、R5は互いに連結して、ピペリジン環、ピロリジ
ン環、ピペラジン環、モルホリン環のような含窒素複素
環を形成してもよい。
で示される1,4−フェニレン基の置換基であるアルキル
基としては、炭素数1〜3のアルキル基が挙げられ、ア
ルコキシ基としては、炭素数1〜3のアルコキシ基が挙
げられ、ハロゲン原子としては、塩素原子等が挙げられ
る。
また、 と縮環する含窒素複素環の例としては、ピリジン環が挙
げられる。
前示、一般式〔I〕で示されるアゾ系化合物は、例え
ば特開昭58−38756の方法に準じて以下の如く製造され
る。即ち、 一般式〔II〕 式中、R1、n及び は前示一般式〔I〕におけると同一の意義を有する。)
で示されるモノアゾ化合物をジアゾ化し、下記一般式
〔III〕 (式中、R2及び は前示一般式〔I〕におけると同一の意義を有する。)
で示されるアニリン類とをカップリングさせることによ
って製造することが出来る。
また、本発明の液晶組成物は、前記一般式〔I〕で示
される化合物を液晶物質に対して0.01〜10wt%、好まし
くは0.05〜3wt%含有する。
本発明の液晶組成物で用いる液晶としては、様々の液
晶を使用できが、例えばネマチック液晶、スメクチック
液晶(スメクチックAあるいはスメックカイラルC等の
強誘電性液晶等)、コレステリック液晶あるいは高分子
液晶等が挙げられる。
例えば、ネマチック液晶としては、下記第1表の1〜
3に示される物質、あるいはこれ等の誘導体が挙げられ
る。
上記第1表中、Rはアルキル基又はアルコキシ基を、
R′はアルキル基を、X′はアルキル基、アルコキシ
基、ニトロ基、シアノ基又はハロゲン原子を表わす。
本発明の液晶組成物で用いるホスト液晶物質として
は、第1表に示した液晶又はそれらの混合物のいずれで
もよいが、例えばメルク社からZLI−1132という商品名
で販売されている液晶及びZLI−1565という商品名で販
売されている液晶、又はBritish Drug House社からE−
7という商品名で販売されている液晶が使用される。
また、このようなネマチック液晶に後述の旋光性物質
を加えることにより、コレストリック状態をとらせるこ
とができる。
本発明の液晶組成物に用いる旋光性物質としては、カ
イラルネマチック化合物、例えば2−メチルブチル基、
3−メチルブトキシ基、3−メチルペンチル基、3−メ
チルペントキシ基、4−メチルヘキシル基、4−メチル
ヘキトキシ基などの光学活性基をネマチック液晶に導入
した化合物がある。また、特開昭51−45546号に示す1
−メトンール、d−ボルネオール等のアルコール誘導
体、α−ショウノウ、3−メチルシクロヘキサン等のケ
トン誘導体、d−シトロネラ酸、1−ショウノウ酸等の
カルボン酸誘導体、d−シトロネラール等のアルデヒド
誘導体、d−リノネン等のアルケン誘導体、その他のア
ミン、アミド、ニトリル誘導体などの光学活性物質を使
用することができる。
本発明の液晶組成物を使用して液晶表示を行うための
素子としては、公知の液晶表示用素子を使用することが
できる。すなわち、一般に少くとも一方が透明な2枚の
ガラス基板上に任意のパターンの透明電極を設け、電極
面が対向するように適当なスペーサーを介して、2枚の
ガラス基板が平行になるように素子を構成したものが用
いられる。この場合、スペーサーにより素子のギャップ
が決められる。素子ギャップとしては1〜100μm、特
に2〜50μmが実用的見地から好ましい。
(実施例) 以下、本発明を実施例により更に具体的に説明する
が、本発明はかかる実施例により限定されるものではな
い。
なお、二色性を示すオーダー・パラメーターについて
簡単に説明すれば、色素化合物のオーダー・パラメータ
ー(S)は実験的には次式から求められる。
ここでA及びA⊥は、それぞれ液晶の配向方向に対
して平行および垂直に偏光した光に対する色素の吸光度
である。
オーダー・パラメーター(S)は、具体的にはゲスト
・ホスト型液晶素子の表示コントラストを示す値であ
り、この値が論理上1に近づく程、白ぬけ部分の残色度
が減少し、明るくコントラストの大きい鮮明な表示が可
能となる。
実施例1 下記構造式 で示されるアゾ系化合物(色素)を前述の混合液晶ZLI
−1565(メルク社商品名)に添加し、70℃以上に加熱し
て液晶が等方性液体になった状態でよくかきまぜた後、
放置冷却する工程を繰り返して行い、上記化合物(色
素)を溶解した。
このように調製した本発明の液晶組成物を、透明電極
を有し、液晶と接する面にポリアミド系樹脂を塗布硬化
後ラビングしてホモジニアス配向処理を施した上下2枚
のガラス基板からなる基板間ギャップ10μmの素子に封
入した。
上記配向処理を施した素子内では電圧無印加のとき上
記液晶は、ホモジニアス配向状態をとり、色素分子もホ
スト液晶に従って同様の配向をとるものであった。
このようにして作製したゲスト・ホスト素子の吸収ス
ペクトルの測定は、液晶分子の配向方向に対して平行に
偏光した光及び垂直に偏光した光の各々を用いて行い、
これら各偏光に対する色素の最大吸収波長を求めた。色
素の吸光度を求めるにあたっては、ホスト液晶及びガラ
ス基板による吸収と、素子の反射損失に関して補正を行
った。
また、各偏光に対するA及びA⊥を用い、前述の式 からオーダー・パラメーター(S)の値を算出した。
以上の結果を後記第2表のNo.1に示す。
尚、本実施例で用いたアゾ系化合物は、2−アミノ−
5−(4′−n−ブチル)フェニルアゾチエノチアゾー
ル5gをN−メチルピロリドン100ml、酢酸50ml、プロピ
オン酸50mlの混合溶媒中、0℃で、43%ニトロシル硫酸
5.2gにてジアゾ化し、次いでN−エチル−N−メチルア
ニリン2.2gと0℃でカップリング反応を行い得ることが
出来た。融点は239〜240℃を示した。
実施例2 下記構造式 で示されるアゾ系化合物を使用し、他は実施例1と同様
に処理し、最大吸収波長及びオーダー・パラメーター
(S)を測定した。後記第2表のNo.2に示す。
本発明で用いたアゾ系化合物は、実施例1のN−エチ
ル−N−メチルアニリンの代りに、N−(p−n−ペン
チルベンジル)−3−メチルアニリンを使用して製造し
た。融点は190〜191℃を示した。
実施例3〜31 実施例1に準じた方法により、下記第2表におけるN
o.3〜No.33に示す各構造式を有する本発明のアゾ系化合
物(色素)を製造し、単離した。得られた31種の各色素
化合物を用い、その他は実施例1と同様にして、最大吸
収波長(λmax)及びオーダー・パラメーター(S)の
測定及び算出を行った。
以上の結果を下記第2表のNo.3〜No.33にまとめて示
す。
(発明の効果) 本発明に使用するアゾ系化合物は、高い二色性比及び
液晶に対する溶解性もすぐれているので、この化合物を
含有する本発明液晶組成物は良好なカラー表示を行うこ
とが出来る。
特に本発明の液晶組成物はツイストネマチック型(T
N)表示方法、熱書き込み型(HW)表示方法、偏光フィ
ルムを用いる表示方法あるいは用いない方法等のゲスト
−ホスト型液晶表示に有用である。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式〔I〕 〔式中、R1は水素原子、アルコキシ基もしくはアリール
    基で置換されていてもよいアルキル基、アルコキシ基も
    しくはアリール基で置換されていてもよいアルコキシ
    基、アルキル基で置換されていてもよいシクロヘキシル
    基または−COOR3(R3はアルコキシ基で置換されていて
    もよいアルキル基、アルキル基で置換されていてもよい
    シクロヘキシル基またはアルコキシ基もしくはアルキル
    基で置換されていてもよいアリール基を示す。)を示
    し、R2および (R4及びR5はアルコキシ基又はアリール基で置換されて
    いてもよいアルキル基を示し、互いに連結して環を形成
    してもよい。)を示す。 はアルキル基、アルコキシ基もしくはハロゲン原子で置
    換されていてもよい1,4フェニレン基、またはシクロヘ
    キサン環もしくは含窒素複素環と縮環してもよい1,4−
    フェニレン基を示す。nは1又は2を示す。〕で表わさ
    れるアゾ系化合物を含有することを特徴とする液晶組成
    物。
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