JPH0613704B2 - アゾ系多色性色素を含む液晶組成物 - Google Patents

アゾ系多色性色素を含む液晶組成物

Info

Publication number
JPH0613704B2
JPH0613704B2 JP57184860A JP18486082A JPH0613704B2 JP H0613704 B2 JPH0613704 B2 JP H0613704B2 JP 57184860 A JP57184860 A JP 57184860A JP 18486082 A JP18486082 A JP 18486082A JP H0613704 B2 JPH0613704 B2 JP H0613704B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
group
dye
crystal composition
polychromatic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP57184860A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5974162A (ja
Inventor
周治 今関
昭夫 向尾
雅晴 金子
淳子 岩波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Kasei Corp
Original Assignee
Mitsubishi Kasei Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Kasei Corp filed Critical Mitsubishi Kasei Corp
Priority to JP57184860A priority Critical patent/JPH0613704B2/ja
Publication of JPS5974162A publication Critical patent/JPS5974162A/ja
Publication of JPH0613704B2 publication Critical patent/JPH0613704B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアゾ系多色性色素を含む液晶組成物に関する。
多色性色素は、色素分子の方向により光の吸収強度が異
なる性質を示す色素である。すなわちこの色素は、吸収
遷移モーメントの方向が光の電気ベクトルに対し平行に
なったときに最も吸収強度が大となり、垂直になったと
きに最も吸収強度が小となる。
前記の液晶表示素子において、液晶分子が電界印加によ
りその配列方向が変わることを利用して色素分子の配向
を変えることができる。これにより電圧印加で液晶表示
素子の色を変化させることができる。液晶化合物をホス
ト、色素をゲストとみなして、この色変化をゲスト・ホ
スト効果と呼んでいる。
多色性色素の内、特に平行二色性を有する色素は、可視
光の吸収遷移モーメントの方向が分子の長軸方向と殆ん
ど平行であり、ゲスト分子としてホストである液晶中に
溶解したとき色素分子長軸が液晶分子軸の配列方向と同
方向に配列する性質を有する。
例えば、液晶組成物が平行二色性の多色性色素と誘電異
方性が正のネマチック液晶化合物とから成り、ホモジニ
アス配向処理を施した液晶表示素子において、色素分子
の長軸は液晶分子と同じく電極面に平行かつ一定方向に
配列するホモジニアス配向を形成する。このような配列
状態にある液晶層中を、電極面に垂直な方法に進行し液
晶分子の配向方向と同方向に偏光させた白色光が伝播す
ると、その電気ベクトルは色素分子と平行になり、特定
の波長領域が特に強く吸収され、結果として該液晶層は
強い着色状態をとる。次に該液相層に電界を印加する
と、ホスト液晶の誘電異方性が正であるので色素分子の
長軸はホメオトロビック配向を形成する。すると該色素
分子の長軸は入射白色光の電気ベクトルに垂直となり、
よって該入射光は該色素分子によって殆んど吸収され
ず、結果としては該液晶層は弱い着色状態となる。
ゲスト・ホスト効果は上記の如きネマチック液晶化合物
を利用したものに限らず、例えばスメクチック液晶化合
物を利用したものや、コレステリック−ネマチックの相
転移を利用したものでも当然得られる。該相転移利用の
場合には、ホモジニアス配向処理を施した素子において
コレステリック液晶の各分子はらせん状の分子配列をと
る。該液晶層中を電極面に垂直に白色光が伝播すると色
素分子は様々な方向に向いている為に全ての偏光成分の
特定の波長領域が色素素子によって特に強く吸収され
る。結果として該液晶層は強い着色状態となる。次に該
液晶層に電圧を印加するとコレステリック液晶の誘電異
方性が正の場合にはらせん状の分子配列が解けて色素分
子の長軸は液晶分子と同じくホメオトロピック配向を形
成する。その結果該液晶層は弱い着色状態となる。
上記の如き多色性色素には(1)ホスト液晶中での高いオ
ーダー・パラメータ(記号Sで表わす。)、(2)ホスト
液晶に対する充分な溶解度、(3)光・熱・電気に対する
高い安定性、並びに(4)目的に応じた任意の色相が要求
される。特に素子のコントラストを高める為には少なく
とも上記(1)、(2)が要求される。
オーダー・パラメータSは式(I)で定義され、実験的
には式(II)で求める。式中、cos2θの項は時間平均さ
れており、θは色素分子の吸収軸と液晶分子の配向方向
とのなす角度であり、A//、A⊥はそれぞれ液晶分子の
配向方向に対して平行及び垂直に偏光した光に対する色
素分子の吸光度である。
平行二色性の多色性色素では、S値が理論上の最大値で
ある1に近づく程、弱い着色状態における残色度が減少
し、明るくコントラストが大きい鮮明な表示が可能とな
る。
本発明の目的は、前記の(1),(2)及び(3)の要求を満た
す新規な平行二色性の多色性色素コントラストの大きい
鮮明な表示を行い得る液晶組成物を提供するにある。
多色性色素の分子構造と諸特性との関係についてはまだ
充分究明されておらず、希望する色相において上記の要
求性能をすべて満足する多色性色素を選択することは困
難な作業であり、公知の材料から類推、選択することは
容易ではない。
本発明者等は、鋭意検討の結果アゾ系の色素母体にトリ
フルオロメチル基を導入することによってオーダー・パ
ラメーターSおよび安定性の良好な多色性色素が得られ
ることを見いだし本発明を完成した。
すなわち、繊維・樹脂等の高分子物質およびガソリン、
アルコール類、潤滑油等の通常の低分子物質の着色に用
いられる色素と、液晶表示に用いられる色素との最も大
きな相違は多色性にあり、前記のように平行二色性の色
素の場合にはS値が大きい事が要求される。一般に、置
換基の種類、位置はS値に大きな影響を与えるため、こ
れらの選択は重要意義を有する。本発明者等はトリフル
オロメチル基を特定の位置に有するアゾ系色素が、S値
を含めて良好な性能を有することを確認して、本発明を
完成した。
即ち、本発明の要旨は、一般式〔I〕 (式中、Rはアルコキシ基、シクロアルキル基、アリ
ール基で置換されたアルキル基を示し、Z〜Z12は水
素原子又はメチル基を示し、Z〜Z12のうち同一環上
の2個がそれぞれ互いに連結して芳香環または含窒素芳
香族を形成してもよく、m,nはそれぞれ0又は1を示
す。)で表わされるアゾ系多色性色素を含む液晶組成物
に存する。
以下、本発明を説明するに、本発明の前記一般式〔I〕
で表わされる色素はオーダー・パラメーター及び安定性
の良好な色素である。
前記一般式〔I〕に於けるRの具体例としては、メト
キシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、オクトキシ基など
のアルコール基で置換されたアルキル基;シクロヘキシ
ル基、プロピルシクロヘキシル基、ブチルシクロヘキシ
ル基、ペンチルシクロヘキシル基などの置換もしくは非
置換のシクロアルキル基で置換されたアルキル基;フェ
ニル基、プロピルフェニル基、ブチルフェニル基、ヘプ
チルフェニル基、ブトキシフェニル基、ペンチルオキシ
フェニル基、ヘキシルオキシフェニル基、ヘプチルオキ
シフェニル基、プトキシメチルフェニル基などの置換も
しくは非置換のフェニル基等のアリール基で置換された
アルキル基が挙げられる。
〜Z12の具体例としては水素原子又はメチル基を表
すが、このうち同一環上の2個、すなわちZ1とZ2、Z
とZ、ZとZ、Z10とZ11とは互いに連結して
炭素芳香環または含窒素芳香環、例えばナフタレンのベ
ンゼン環部分や、キノリンのピリジン環部分を形成して
もよい。
前記一般式〔I〕で示される色素は、例えば、 下記の式〔II〕 で示される化合物と下記の式〔III〕及び〔IV〕 (式〔II〕,〔III〕,〔IV〕におけるR,R,Z
〜Z12およびmは、式〔I〕におけると同一の意義を
有する。但し、前記式〔I〕においてnが0の場合は
〔III〕は用いない。)で示される化合物を公知の方法
によりジアゾ化、カップリング反応させたり、その反応
をくり返すことによって製造される。
本発明で用いるネマチック液晶としては、動作温度範囲
でネマチック状態を示すものであれば、かなり広い範囲
で選択することができる。またこのようなネマチック液
晶に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。ネマチック液晶の例として
は第1表に示される物質、あるいはこれらの誘導体があ
げられる。
上記表中、R′はアルキル基またはアルコキシ基を、X
はニトロ基、シアノ基、またはハロゲン原子を表わす。
第1表の液晶はいずれも誘電異方性が正であるが、誘電
異方性が負の公知のエステル系、アゾキシ系、アゾ系、
シッフ系、ピリミジン系、ジエステル系あるいはビフェ
ニルエステル系の液晶も、誘電異方性が正の液晶と混合
して、全体として正の液晶にして用いることができる。
また、誘電異方性が負の液晶でも、適当な素子構成およ
び駆動法を用いればそのまま使用できることは勿論であ
る。
本発明で用いるホスト液晶物質は第1表に示した液晶化
合物またはそれらの混合物のいずれでもよいが、次の4
種類の液晶化合物 の混合物として、メルク社からZLI−1132という
商品各で販売されている液晶物質および、次の4種類の
液晶化合物 の混合物として、British Drug Hous
e社からE−7という商品名で販売されている液晶物質
が本発明においては特に有用であることがわかった。
本発明の液晶組成物に添加す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化合物
に導入した化合物がある。また特開昭51−45546
号公報に示すl−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、d−リノネン等のアルケン誘導
体、その他のアミン、アミド、ニトリル誘導体等の光学
活性物質は勿論使用できる。
本発明に使用する素子としては公知の液晶表示用素子を
使用できる。すなわち、一般に少な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3〜1
00μm、特に5〜50μmが実用的見地から好まし
い。
以下に、本発明の液晶組成物に使用される平行二色性の
多色性色素の例およびこれらの色素を用いた液晶組成物
について実施例により具体的に説明する。
実施例−1 本発明で用いる多色性色素の合成例を示し、次いで第2
表にオーダー・パラメーター(S)及び最大吸収波長(λ
max)を示す。
合成例−1 4−(4′−トリフロロメチルフェニル)アゾアニリン
2.65gを酢酸40mlに溶解し、濃塩酸2.2ml、水
50mlを加える。この溶液を0〜5℃に冷却し、亜硝酸
ナトリウム0.72gの水溶液を滴下する。この溶液を
冷却温度0〜5℃で約2〜3時間撹拌した後、過剰の亜
硝酸をスルフアミンの添加により破壊してジアゾニウム
塩の水溶液を調製する。
下記構造式 で示される化合物3.72gをN.M.P50mlに溶解
し、0〜5℃に冷却する。この溶液に上記のジアゾニウ
ム塩の水溶液を撹拌下で滴下し、この反応混合物を10
℃以下で約1時間撹拌する。この混合物を炭酸ナトリウ
ムで中和し、析出物をカラムクロマトグラフィーにより
精製して後記の第2表No.19の色素を得た。本色素は
164.4℃〜165.0℃の融点を示した。
合成例−2 4−(4′−トリフロロメチルフェニル)アゾナフチル
アミン1.58gを酢酸60mlに溶解し、濃塩酸1.1
ml、水50mlを加える。この溶液を0〜5℃に冷却し、
亜硝酸ナトリウム0.36gの水溶液を滴下する。この
溶液を冷却温度0〜5℃で約2〜3時間撹拌した後過剰
の亜硝酸スルフアミンの添加により破壊してジアゾニウ
ム塩の水溶液を調製する。
下記構造式 で示される化合物1.37gをN.M.P50mlに溶解
し、0〜5℃に冷却する。この溶液に上記のジアゾニウ
ム塩の水溶液を撹拌下で滴下し、この反応混合物を10
℃以下で約1時間撹拌する。この混合物を炭酸ナトリウ
ムで中和し、析出物をカラムクロマトグラフィーにより
精製して、後記の第2表No.12の色素を得た。本色素
は168.6℃〜169.0℃の融点を示した。
上記合成例1,2に準じて合成した本発明のアゾ系多色
性色素を第2表に示した。
第2表に記載した各色素の特性は次のようにして調べ
た。すなわち、前述のフェニルシクロヘキサン系混合液
晶ZLI−1132に、多色性色素として、第2表に示
す色素のいずれかを添加し、70℃以上に加熱し、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
却する工程を繰返し行い、色素を溶解した。
このように調製した上記液晶組成物を、透明電極を有
し、液晶と接する面を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10〜100μm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印
加のとき上記液晶組成物は、第1図に示すようなホモジ
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。
第1図の液晶表示素子の構造は、本実施例の液晶組成物
を封入した他は一般的なものである。すなわち該素子は
上下の透明ガラス基板1と、該各基板の内側に形成され
た各透明電極2と、該各基板間に挾持された液晶分子3
及び多色性色素分子4で成る本実施例の液晶組成物とか
ら成る。入射自然光5は偏光板6を通って入射光偏光方
向7に偏光され、入射白色偏光8となって該素子に到達
する。尚、9は観察者である。
本実施例の液晶組成物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
素の吸光度A//及びA⊥と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。このようにして求めた上記各偏光に対する色素の吸
光度の値A//及びA⊥の値を用いて、前述の式(II)か
らS値を算出した。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明の実施例素子の電圧無印加状
態の略示的断面図、第3図は本発明の実施例素子の電圧
印加状態の略示的断面図である。 3……液晶分子、4……多色性色素分子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 雅晴 神奈川県横浜市緑区鴨志田町1000番地 三 菱化成工業株式会社総合研究所内 (72)発明者 岩波 淳子 神奈川県横浜市緑区鴨志田町1000番地 三 菱化成工業株式会社総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭52−2885(JP,A) 特開 昭54−29333(JP,A) 特公 昭42−22404(JP,B1)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式〔I〕 (式中、Rはアルコキシ基、シクロアルキル基、アリ
    ール基で置換されたアルキル基を示し、Z〜Z12は水
    素原子またはメチル基を示し、Z〜Z12のうち、同一
    環上の2個がそれぞれ互いに連結して芳香環または含窒
    素芳香環を形成してもよく、m,nはそれぞれ0又は1
    を示す。)で表わされるアゾ系多色性色素を含む液晶組
    成物。
JP57184860A 1982-10-21 1982-10-21 アゾ系多色性色素を含む液晶組成物 Expired - Lifetime JPH0613704B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57184860A JPH0613704B2 (ja) 1982-10-21 1982-10-21 アゾ系多色性色素を含む液晶組成物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57184860A JPH0613704B2 (ja) 1982-10-21 1982-10-21 アゾ系多色性色素を含む液晶組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5974162A JPS5974162A (ja) 1984-04-26
JPH0613704B2 true JPH0613704B2 (ja) 1994-02-23

Family

ID=16160568

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57184860A Expired - Lifetime JPH0613704B2 (ja) 1982-10-21 1982-10-21 アゾ系多色性色素を含む液晶組成物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0613704B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5993776A (ja) * 1982-11-18 1984-05-30 Nippon Kanko Shikiso Kenkyusho:Kk アゾ色素の液晶に対する溶解性の改良方法および液晶用二色性アゾ色素
JPH0619038B2 (ja) * 1985-02-16 1994-03-16 株式会社日本感光色素研究所 非イオン性アゾ化合物からなる液晶用二色性色素
DE3639156A1 (de) * 1986-11-15 1988-05-26 Basf Ag Trisazofarbstoffe
JP3783384B2 (ja) * 1997-12-15 2006-06-07 三菱化学株式会社 二色性色素、該色素を含む液晶組成物および液晶素子

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5717901B2 (ja) * 1972-11-02 1982-04-13
US4145114A (en) * 1975-06-17 1979-03-20 The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland Pleochroic dyes
FR2399464A1 (fr) * 1977-08-05 1979-03-02 Basf Ag Colorants azoiques
JPH0613703B2 (ja) * 1982-06-30 1994-02-23 三菱化成株式会社 ゲスト―ホスト型液晶組成物

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5974162A (ja) 1984-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4128497A (en) Dichroic liquid crystal compositions
JPS6344797B2 (ja)
JPH0466913B2 (ja)
US4179395A (en) Dichroic dyes having a plurality of azo bonding groups
JPH0256456A (ja) アゾ系化合物及び該化合物を含有する液晶組成物
JPH0517274B2 (ja)
EP0098736B1 (en) Anthraquinone dyes and liquid crystal compositions containing the dyes
JPH0613704B2 (ja) アゾ系多色性色素を含む液晶組成物
JPS64439B2 (ja)
EP0293942B1 (en) Liquid crystal composition containing a pleochroic azo type compound
JP2638930B2 (ja) 液晶組成物
JPH0457716B2 (ja)
JPH0517275B2 (ja)
JPS6146032B2 (ja)
JP2561710B2 (ja) 液晶組成物
JPH0455236B2 (ja)
JPH0234988B2 (ja)
JP3612714B2 (ja) 二色性色素、該色素を含む液晶組成物及び液晶表示素子
JP3668993B2 (ja) 二色性色素、該色素を含む液晶組成物および液晶素子
JPH0472875B2 (ja)
JPS6121508B2 (ja)
JP3018631B2 (ja) トリフルオロメトキシ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
JPH0147514B2 (ja)
JP2537328B2 (ja) ゲスト−ホスト型液晶組成物
JPH0363589B2 (ja)