JPH01198684A - 液晶組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、アゾ系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、分子吸光係数が大き
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課題） 本発明は、上記の従来の問題点を解決しうるアゾ系化合
物を含有する液晶組成物の提供を目的とする。

（課題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ＣＩ） ・・・・・・・・・（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−ＣＤＯＲ３（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はルコキン基また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。）を示し、ＺｌおよびＺ２は水素原子
、ハロゲン原子、アルキル基またはアルコキシ基を示し
、ＺｌとＺ２は互いに連結して炭化水素環もしくは窒素
原子を介して含窒素複素環を形成してもよい。ｎはｌ又
はコを示す。〕で表わされるアゾ系化合物が鮮明な色調
を呈し、高い二色性比を示し、分子吸光係数が大きく液
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、前記一般式〔■〕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Ｏ 本発明の一般式〔Ｉ〕で表わされるアゾ系化合物におい
てＲ’は水素原子、直鎖又は分岐鎖状のアルキル基（好
ましくは炭素数ｌ−ざのアルキル基）；直鎖又は分岐鎖
状のアルコキシ基（好ましくは炭素数ｌ−どのアルコキ
シ基）；アルコキシ基（好ましくは炭素数ｌ−♂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
／＝Ｉのアルキル基）又はアルコキシ基（好ましくは炭
素数／　−、Ｓ’のアルコキシ基）；炭素数ｌ〜ｇのア
ルキル基、炭素数ｌ〜♂のアルコキシ基もしくは塩素原
子等のノ・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−〜３のアルキル基）又はアルコキシ基（好
ましくは炭素数ｌ〜３のアルコキシ基）；炭素数／〜♂
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
ニーｃｏｏＲ３ＣＲ３はアルコキシ基（好ましくは炭素
数ｌ−♂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／−４のアルキル基）、アル
キル基（好ましくは炭素数／〜ｒ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／−Ｊ’のアルキル基）またはアルコキシ
基（好ましくは炭素数ｌ−♂のアれる。

例えば炭素数／−ｆのアルキル基、炭素数ｌ〜７〜ｇ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ｌ〜３のアルキル基
等が挙げられる。また、Ｒ’、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。

置換基ｚｌおよびＺｌのアルキル基としては、炭素数ｌ
〜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ｌ〜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、ＺｌとＺｌが互いに連
結して形成する環としては、ベンゼン環、シクロヘキサ
ン環等の炭化水素環または窒素原子を介したピリジン環
等の含窒素複素環が挙げられる。

曲水、一般式〔■〕で示されるアゾ系化合物は、例えば
特開昭ｊ♂−３♂７！乙の方法に準じて以下の如く製造
される。即ち、 一般式〔■〕 ・・・・・・・・・（ｎ） （式中、Ｒ１％　Ｚ’　％　Ｚｌおよびｎは曲水一般式
〔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（式中、Ｒ２％
　ＺｌおよびＺｌは曲水一般式〔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。

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ＩＩＩるか、ＩＡ４例えばネはチック液晶、ス
メクチック液晶（スメクチックＡあるいはスメクチック
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／〜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
。

第１表のｌ 第１表の２ 第１表の３ 第１表のび 上記第１表中、Ｒはアルキル基又はアルコキシ基を　Ｒ
１はアルキル基を　Ｘ’　　はアルキル基、アルコキシ
基、ニトロ基、シアン基又ハ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−／／３２という商品
名で販売されている液晶及びＺＬＩ−ｌｓｒｓという商
品名で販売されている液晶、又はＢｒ１ｔｉｓｂ　Ｄｒ
ｕｇ　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、コレステ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、μｍメチルヘキシル基、クーメチルへ
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！／−４Ｌｊｊｆグー４
Ｌｊｊｆ弘メントール、ｄ−ボルネオール等のアルコー
ル誘導体、ｄ−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、ｌ−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、ｄｌＪ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、だめの
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７〜１００８ｍ１
特に２〜３０μｍ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ｍ−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
６）は実験的には次式から求められる。

ここでＡ／及びＡ土は、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８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
値が理論上／に近づく程、白ぬけ部分の残色塵が減少し
、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ＺＬ
Ｉ　−／！ｒ６３（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。

このようにして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１０ｔｔｍの素
子に封入した０ 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Ａ７及びＡ土を用い、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Ａ／に示す。

尚、本実施例で用いたアノ゛系化合物は、コーアミノー
ｊ−〔ψ″−（≠’−ｎ−インチル）フェニルアゾ〕フ
ェニルアゾチェノチアゾール弘、弘２をリン酸２００ｍ
１．酢酸弘Ｏｒｕｌ混合溶媒中、ＯｏＣで、弘３係ニト
ロシル硫酸３．ｊ？にてジアソ化シ、次いでＮ−（ｐ−
’ｎ−ペンチルベンジル）−３−メチルアニリン２＆、
ｊ９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ｌり♂〜ｌタタ℃であった。またクロロホルム
中で分子吸光係数を測定した所６３０　ｘ　ｔ　Ｏ’で
あった。このことから本発明の化合物は着色力が非常に
大きく、液晶組成物を調整する場合少い添加量で良いこ
とが判明した。

実施例２ で示されるアゾ系化合物を使用し、他は実施例／と同様
に処理し、最大級波長及びオーダー・パラメーター（＄
を測定した。後記第２表のＡ２に示す。

本実施例で用いたアゾ系化合物は、実施例１の２−アミ
ノ−ｊ（Ｊｌ−（弘１−〇−ペンチル）フェニルアゾ〕
フェニルアゾチェノチアゾールの代りに、２−アミノ−
５−（μ′−フェニルアゾ）フェニルアゾチェノチアゾ
ールを使用して製造した。融点は２／３〜２１μ℃を示
した。

本化合物はクロロホルム中で分子吸光係数を測定した所
７．４　Ｘ　１０’であり、大きな着色力を有すること
が判かった。

実施例３〜２よ 実施例１に準じた方法により、下記第２表における蔦３
〜４３／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λり種の各色素
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φ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表の屋３〜＆３／にまとめて示す
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式〔Ｉ〕 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・・・・
   〔Ｉ〕 〔式中、Ｒ＾１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−ＣＯＯＲ＾３（Ｒ＾３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、Ｒ＾２は▲数式、化学式、表等がありま
   す▼または▲数式、化学式、表等があります▼（Ｒ＾４
   およびＲ＾５はアルコキシ基また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、また互いに連結して
   環を形成してもよい。）を示し、Ｚ＾１およびＺ＾２は
   、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基またはアルコキ
   シ基を示し、Ｚ＾１とＺ＾２は互いに連結して炭化水素
   環もしくは窒素原子を介して含窒素複素環を形成しても
   よい。 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。