JPH0525399A - トリフルオロメチル基含有ジスアゾ色素、該色素を含む液晶組成物および液晶素子 - Google Patents

トリフルオロメチル基含有ジスアゾ色素、該色素を含む液晶組成物および液晶素子

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JPH0525399A
JPH0525399A JP3181295A JP18129591A JPH0525399A JP H0525399 A JPH0525399 A JP H0525399A JP 3181295 A JP3181295 A JP 3181295A JP 18129591 A JP18129591 A JP 18129591A JP H0525399 A JPH0525399 A JP H0525399A
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JP
Japan
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liquid crystal
group
disazo
matter
crystal composition
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JP3181295A
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Masaharu Kaneko
雅晴 金子
Hisayo Hosogai
尚代 細貝
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Mitsubishi Kasei Corp
Original Assignee
Mitsubishi Kasei Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 下記一般式〔I〕で示される水溶性基を有し
ないトリフルオロメチル基含有ジスアゾ系色素、該色素
を含む液晶組成物並びに該液晶組成物を使用する液晶素
子。 【化1】 (式中、Rはアルキル基、アルコキシアルキル基、アル
コキシ基またはアルキル基、アルコキシアルキル基、ア
ルコキシ基で置換されたフェニル基もしくはシクロヘキ
シル基を示し、Xは 【化2】 を示し、Z1 〜Z9 は水素原子、ハロゲン原子、メチル
基、メトキシ基を示し、Z1 及びZ2 またはZ4 及びZ
5 又はZ7 及びZ8 は互いに連結して脂肪族環、芳香族
環または含窒素芳香環を形成してもよい。) 【効果】 本発明のジスアゾ色素は新規な黄色系の二色
性色素であって、液晶組成物として用いた場合に高い二
色性と着色力並びに良好な耐光性を示し有用である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は新規な黄色のアゾ系二色
性色素およびこれを含む液晶組成物ならびに液晶素子に
関する。
【0002】
【従来の技術】現在、液晶表示としてはツイストネマチ
ック(TN)型表示モード、スーパーツイスト(ST
N)モードなどの外に各種の表示モードが提案されてい
る。このうち液晶に色素を溶解して用いるゲストホスト
(GH)型表示方式が、広い視野角などの特徴のため
に、自動車などの表示パネルとして広く用いられてい
る。
【0003】このGHモードに用いられる二色性色素の
特性としては下記の項目 1)二色性 2)溶解性 3)耐光性 4)着色力 が優れていることが要求される。
【0004】他方、市場のニーズが大きいブラックの液
晶組成物を構成する上で必要な黄色系の二色性色素につ
いては、従来、アゾ系色素の外にアントラキノン系色
素、ペリレン系色素などが知られている。しかしながら
アゾ系色素は概して耐光性に問題があり、また耐光性の
良好なアントラキノン系色素は着色力が低く、ペリレン
系色素は二色性が充分では無いなど、上記の特性を兼ね
備えた二色性色素は稀であり、特に高い二色性と高い着
色力および実用レベルの耐光性を併せ持つ色素は少ない
ため、ブラックの液晶組成物を構成する上で大きな制約
となっていた。
【0005】また、ゲストホスト(GH)型表示方式は
ツイストネマチック(TN)型表示などの他の方式に比
べ、一般に閾値電圧が高いという難点を有している。こ
の問題点は使用するゲストホスト液晶組成物の誘電率異
方性を高めることにより軽減される。このためには、誘
電率異方性の大きい置換基を有する二色性色素が望まし
いが、公知のニトロ基やシアノ基を有する二色性色素は
耐光性や溶解性に大きな難点があり、誘電率異方性の大
きい置換基を有する実用性の高い黄色の二色性色素は殆
ど知られていなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の難点の
少ない、実用性にすぐれた黄色の二色性色素およびこれ
を含む液晶組成物および液晶素子を提供することを目的
とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、前記請
求項1に記載の一般式〔I〕で表される誘電率異方性の
大きいトリフルオロメチル基を分子軸方向の末端に有す
るジスアゾ系色素およびこれを含む液晶組成物および液
晶素子により達成される。本発明に用いるジスアゾ系二
色性色素は例えば、公知のジアゾ化カップリング反応に
より得られる下記のジスアゾ化合物
【0008】
【化3】
【0009】(式中、Z1 〜Z9 は前示一般式〔I〕に
於けると同一の意義をする。)に下記の化合物 Y−CH2 −X−R (式中、R、Xは前示一般式〔I〕に於けると同一の意
義を有し、Yはハロゲン原子を示す。)を反応させるこ
とにより得られる。
【0010】また、前示一般式におけるXで示される
【0011】
【化4】
【0012】は、トランス−4−置換体であることが必
要である。前示一般式〔I〕に於けるRとしてはメチ
ル、エチル、直鎖状または分枝状のプロピル、ブチル、
ヘキシル、オクチルなどのC1 〜C18のアルキル基、エ
トキシメチル、ブトキシメチル、エトキシエチル、ブト
キシエチルなどのC2 〜C18のアルコキシアルキル基、
メトキシ、エトキシ、直鎖状または分枝状のプロポキ
シ、ブトキシ、ヘプチルオキシなどのC1 〜C18のアル
コキシ基、ブチルフェニル、ヘキシルフェニルなどのア
ルキル置換フェニル基、エトキシメチルフェニル、ブト
キシエチルフェニルなどのアルコキシアルキル置換フェ
ニル基、プロポキシフェニル、ヘキシルオキシフェニル
などのアルコキシ置換フェニル基、ブチルシクロヘキシ
ル、オクチルシクロヘキシルなどのアルキル置換シクロ
ヘキシル基、ブトキシエチルシクロヘキシルなどのアル
コキシアルキル置換シクロヘキシル基、ペントキシシク
ロヘキシルなどのアルコキシ置換シクロヘキシル基が挙
げられる。このアルキル置換シクロヘキシル基アルコキ
シ置換シクロヘキシル基としては、トランス−4−置換
シクロヘキシル基であることが好ましい。
【0013】本発明の液晶組成物は前示一般式〔I〕で
示されるジスアゾ系二色性色素を、〔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(198
9);p154〜p192,p715〜p722〕記載
のネマチックあるいはスメクチック相を示すビフェニル
系、フェニルシクロヘキサン系、フェニルピリミジン
系、シクロヘキシルシクロヘキサン系などの各種の液晶
化合物または液晶組成物に公知の方法で混合することに
より容易に調製することができる。
【0014】また本発明の液晶組成物はコレステリルノ
ナノエートなどの、液晶相を示しても示さなくても良い
光学活性化合物を含有してもよく、あるいは紫外線吸収
剤、酸化防止剤などの各種の添加剤を含有しても良い。
このようにして得られた液晶組成物を、少なくとも一方
が透明な電極付基板間に挟持することにより、ゲストホ
スト効果を応用した素子〔松本正一、角田市良“液晶の
最新技術”工業調査会,34(1983);J.L.F
ergason,SID85Digest,68(19
85)等〕などを構成することができる。その一例とし
て図1及び図2に示されるような液晶素子が挙げられ
る。図1は本発明の素子に電界を印加していない場合の
状態、図2は電界を印加した場合の状態を表わす。
【0015】図中、2で示される透明基板としてはガラ
ス又はプラスチックが用いられ4は液晶物質の分子、5
は本発明のジスアゾ色素を示す。
【0016】
【発明の効果】本発明の高い二色性と高い着色力および
良好な耐光性をもつ黄色の二色性色素およびこれを含む
液晶組成物により、コントラストおよび耐久性に優れた
表示素子などの液晶素子を構成することができる。
【0017】
【実施例】次に、本発明を実施例により、具体的に説明
する。本発明はこれら実施例により何ら限定されない。 〔実施例1〕下記構造式で示されるトリフルオロメチル
含有アゾ系化合物
【0018】
【化5】
【0019】3.15gを酢酸10ml、プロピオン酸5
mlに溶解して、0〜5℃に冷却し、これに0〜5℃に冷
却した43%ニトロシル硫酸3.1gを撹拌下に加え
る。同温度で2時間攪拌した後、スルファミン酸0.1
gを加えてジアゾ液を調製する。
【0020】他方、フェノール1gを水100mlに溶解
させ酢酸ナトリウムを加えてpH8に調整したカップラ
ー液を準備し、これを0〜5℃に冷却して撹拌下にpH
をアンモニア水により8〜10に保ちながらジアゾ液を
徐々に加え、同温度で2時間反応させた。反応後、塩酸
を加えてpH6とし析出物を濾過、水洗、乾燥して得ら
れた下記構造式
【0021】
【化6】
【0022】のジスアゾ色素の粗結晶を得た。ジスアゾ
色素1.17gをN−メチルピロリドン15mlに溶解
し、これに4−ブチルオキシベンジルクロライド1.0
8g、炭酸ナトリウム0.8gを加えて70℃で3時間
反応させた後、室温に冷却しメタノールで希釈して析出
物を濾過、水洗、乾燥して得られた粗結晶をカラムクロ
マトにより精製し、クロロホルム、メタノール混合溶液
から析出させて、mp208℃の下記構造式
【0023】
【化7】
【0024】で示されるジスアゾ化合物を得た。このジ
スアゾ化合物を商品名ZLI−1565(E.MERC
K社製)として市販されているフェニルシクロヘキサン
系液晶混合物に1wt%の濃度で溶解させ黄色のゲストホ
スト液晶組成物を調製した。これをポリイミド系樹脂を
塗布、硬化、ラビング処理した透明電極付きガラス基板
を対向させ、液晶が平行配向となるように構成したギャ
ップ9μmのセルに封入した。
【0025】この黄色に着色したセルの配向方向に平行
な直線偏光に対する吸光度(A//)および配向方向に垂
直な直線偏光に対する吸光度(A⊥)を測定し、その吸
収ピーク(λmax:459nm)におけるオーダーパラ
メーター(S)を下記の式 S=(A//−A⊥)/(A//+2A⊥) から求めた結果、S=0.81であった。
【0026】〔実施例2〕実施例1において4−ブチル
オキシベンジルクロライドの代りに4−ペンチルオキシ
ベンジルクロライドを使用し、他は同様にして下記構造
【0027】
【化8】
【0028】で示されるジスアゾ化合物(mp:184
℃)を得た。これを実施例1と同様にしてオーダーパラ
メーターを測定した結果、S=0.80(λmax:4
59nm)であった。
【0029】〔実施例3〕実施例1において4−ブチル
オキシベンジルクロライドの代りに4−ヘプチルオキシ
ベンジルクロライドを使用し、他は同様にして下記構造
【0030】
【化9】
【0031】で示されるジスアゾ化合物(mp:150
℃)を得た。これを実施例1と同様にしてオーダーパラ
メーターを測定した結果、S=0.79(λmax:4
63nm)であった。
【0032】〔実施例4〕下記構造式で示されるトリフ
ルオロメチル基含有アゾ系化合物
【0033】
【化10】
【0034】5.3gを酢酸50ml,35%塩酸5.3
ml,水90mlに溶解させ、0〜5℃に冷却して亜硝酸ナ
トリウム1.45gを加え、同温度で2時間反応させ、
スルファミン酸0.15gを加えてジアゾ液を調製し
た。他方、1−ナフトール2.9gをメタノール60ml
に溶解させ5%苛性ソーダ水溶液を加えてpH9のカッ
プラー液を調製し、これを0〜5℃に冷却して撹拌下に
ジアゾ液とアンモニア水を交互に加えてpHを8〜10
に保ちながらジアゾ液をカップラー液に加えた後、同温
度で2時間反応させた。
【0035】反応後、塩酸を加えてpH6とし析出物を
濾過、水洗、乾燥して下記構造式
【0036】
【化11】
【0037】のジスアゾ色素の粗結晶を得た。ジスアゾ
色素1.58gをN−メチルピロリドン15mlに溶解
し、これに4−ペンチルオキシベンジルクロライド2.
53g、炭酸ナトリウム1gを加えて80℃で7時間反
応させた後、室温に冷却しメタノールで希釈して析出物
を濾過、水洗、乾燥して得られた粗結晶をカラムクロマ
トにより精製し、クロロホルム、メタノール混合溶液か
ら析出させて、mp135℃の下記構造式
【0038】
【化12】
【0039】で示されるジスアゾ化合物を得た。これを
実施例1と同様にしてオーダーパラメーターを測定した
結果、S=0.80(λmax:451nm)であった。
【0040】〔実施例5〕実施例4において4−ペンチ
ルオキシベンジルクロライドの代りに4−ヘプチルオキ
シベンジルクロライドを使用し、他は同様にして下記構
造式
【0041】
【化13】
【0042】で示されるジスアゾ化合物(mp:149
℃)を得た。これを実施例4と同様にしてオーダーパラ
メーターを測定した結果、S=0.80(λmax:4
52nm)であった。
【0043】〔実施例6〕上記の実施例1に準じた方法
により下記構造式
【0044】
【化14】
【0045】で示されるジスアゾ化合物(mp:164
℃)を合成し、これを実施例1と同様にしてオーダーパ
ラメーターを測定した結果、S=0.77(λmax:
428nm)であった。
【0046】実施例7 上記の実施例1に準じた方法により以下の表−1に示さ
れるジスアゾ化合物を合成し、フェニルシクロヘキサン
系液晶混合物:商品名ZLI−1565(E.MERC
K社製)中におけるオーダーパラメーター(S)と色相
を表−1に示す。
【0047】
【表1】
【0048】
【表2】
【0049】
【表3】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液晶素子の電圧無印加状態の略示的な
断面図
【図2】本発明の液晶素子の電圧印加状態の略示的な断
面図
【符号の説明】
1 観察者 2 透明基板 3 平行配向処理が施された透明電極 4 誘電異方性が正のネマチック液晶分子 5 二色性色素分子 6 入射偏光 7 入射偏光の偏光方向 8 偏光板 9 入射光

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式〔I〕 【化1】 (式中、Rはアルキル基、アルコキシアルキル基、アル
    コキシ基またはアルキル基、アルコキシアルキル基、ア
    ルコキシ基で置換されたフェニル基もしくはシクロヘキ
    シル基を示し、Xは 【化2】 を示し、Z1 〜Z9 は水素原子、ハロゲン原子、メチル
    基、メトキシ基を示し、Z1 及びZ2 またはZ4 及びZ
    5 またはZ7 及びZ8 は互に連結して脂肪族環、芳香族
    環または含窒素芳香環を形成してもよい。)で表される
    水溶性基を有しないトリフルオロメチル基含有ジスアゾ
    系色素。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のトリフルオロメチル基含
    有ジスアゾ系色素を含む液晶組成物。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の液晶組成物を用いた液晶
    素子。
JP3181295A 1991-07-22 1991-07-22 トリフルオロメチル基含有ジスアゾ色素、該色素を含む液晶組成物および液晶素子 Pending JPH0525399A (ja)

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