JPH0662863B2 - アントラキノン系化合物及び該化合物を含有する液晶組成物 - Google Patents

アントラキノン系化合物及び該化合物を含有する液晶組成物

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JPH0662863B2
JPH0662863B2 JP29024085A JP29024085A JPH0662863B2 JP H0662863 B2 JPH0662863 B2 JP H0662863B2 JP 29024085 A JP29024085 A JP 29024085A JP 29024085 A JP29024085 A JP 29024085A JP H0662863 B2 JPH0662863 B2 JP H0662863B2
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【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は新規なアントラキノン系化合物および該化合物
を含有する液晶組成物に関する。
従来の技術 従来、液晶に色素化合物を溶解させた液晶組成物を対向
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なうことが
知られている。
かかる液晶組成物に使用される色素化合物は特に二色性
比が高いこと、液晶に対して高い溶解性を有すること等
の性質を有することが必要である。
そして、黄色〜黄橙色の色相を示すアントラキノン系化
合物が液晶組成物に使用されていることは、知られてい
る(特開昭57−73067号公報、特開昭57−158262号公
報)。
しかしながら従来のアントラキノン系化合物が必ずしも
前述の様な液晶組成物で使用する色素化合物に要求され
るような性質を満足するものではなかつた。
発明が解決しようとする問題点 本発明は、高い二色性比及び液晶に対して良好な溶解性
を示すアントラキノン系化合物及び良好なカラー表示が
得られる液晶組成物の提供を目的とするものである。
問題点を解決するための手段 本発明は、一般式〔I〕 (式中、Xは硫黄原子またはセレン原子を示し、Rはア
ルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、-OCH2CH2O
mR1(mは1〜5の整数を示し、R1はアルキル基を示
す)で表される基、C=CnCOOR2〔nは0又は1を
示し、R2はアルキル基、CH2CH2OmR1(m及びR1は前
記定義に同じ)で表される基、アルキル基で置換されて
いてもよいフェニル基、シクロアルキル基又はトランス
−4−アルキルシクロヘキシル基を示す〕で表される
基、アルコキシ基で置換されていてもよいフェニル基、
シクロアルキル基又はトランス−4−アルキルシクロヘ
キシル基で置換されていてもよいフェニル基、ナフチル
基、ピリジル基、ピリミジル基またはテトラヒドロナフ
チル基を示す)で表わされるアントラキノン系化合物及
び液晶と該化合物を含有するゲスト−ホスト型液晶組成
物を要旨とする。
前記一般式〔I〕において、Rで示されるフエニル基、
ナフチル基、ピリジン基、ピリミジル基またはテトラヒ
ドロナフチル基が有していてもよい置換基としてはアル
キル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、-OCH2CH2Om
R1(mは1〜5の整数を示し、R1はアルキル基を示す)
で表わされる基、CH=CHnCOOR2〔nは0または1を
示し、R2はアルキル基、CH2CH2OmR1(m及びR1は前
記定義に同じ)で表わされる基、アルキル基で置換され
ていてもよいフェニル基、シクロアルキル基またはトラ
ンス−4−アルキルシクロヘキシル基を示す〕で表わさ
れる基、アルコキシ基で置換されていてもよいフェニル
基、シクロアルキル基、トランス−4−アルキルシクロ
ヘキシル基等が挙げられる。
上記アルキル基としては、炭素数1〜18のアルキル基
が挙げられ、好ましくは炭素数1〜18のアルキル基が
挙げられる。
上記アルコキシ基としては、炭素数1〜18のアルコキ
シ基が挙げられ、好ましくは炭素数1〜8のアルコキシ
基が挙げられる。
上記ハロゲン原子としては、フツ素原子、塩素原子、臭
素原子等が挙げられる。
上記アルキル基で置換されていてもよいフェニル基とし
ては4−アルキル(例えば、炭素数1〜8のアルキル)
フェニル基、アルコキシ基で置換されていてもよいフェ
ニル基としては4−アルコキシ(例えば、炭素数1〜8
のアルコキシ)フェニル基等が挙げられる。
上記シクロアルキル基としては、シクロヘキシル基、シ
クロペンチル基、シクロヘプチル基等が挙げられ、好ま
しくはシクロヘキシル基が挙げられる。
そして、上記トランス−4−アルキルシクロヘキシル基
としては、トランス−4−アルキル(例えば炭素数1〜
13の、好ましくは炭素数1〜8のアルキル)シクロヘ
キシル基等が挙げられる。
なお、炭素数3以上のアルキル基及びアルコキシ基は、
直鎖状であつても分岐鎖状であつてもよい。
前記一般式〔I〕で示されるアントラキノン系化合物は
例えば次の方法により合成される。
(前記一般式〔I〕〜〔III〕におけるXおよびRは前
記と同義を示す) 上記反応は、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトアミ
ド、N−メチルピロリドン等のアミド系溶媒またはジメ
チルスルホキシド、スルホラン等の溶媒を使用し、酸結
合剤、例えば炭酸カリウム、炭酸ナトリウム等のアルカ
リ金属炭酸塩、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の
アルカリ金属水酸化物、酢酸カリウム、酢酸ナトリウム
等の酢酸塩または、トリエチルアミン等の有機酸結合剤
の存在下、50〜200℃、好ましくは、80〜150
℃の温度条件下で実施することが出来る。
上記本発明のアントラキノン系化合物は、液晶に溶解さ
せて、液晶組成物として、液晶表示装置等に用いること
ができる。
本発明の液晶組成物において用いる液晶としては、ネマ
チツク液晶等が挙げられ、動作温度範囲でネマチツク状
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ツク液晶に後述の旋光
性物質を加えることにより、コレステリツク状態をとら
せることができる。ネマチツ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。
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、
シツフ系、ピリミジン系、ジエステル系あるいはビフエ
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。
本発明で用いるホスト液晶物質は第1表に示した液晶ま
たはそれらの混合物のいずれでもよいが、メルク社から
ZLI-1132という商品名で販売されている液晶およびZLI-
1565という商品名で販売されている液晶またはBritish
Drug House社からE-7という商品名で販売されている液
晶が本発明においては有用である。
本発明に用いる旋光性物質としてはカイラルネマチツク
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ツク液晶に導入した化合物があ
る。また特開昭51−45546号公報に記載されているl−
メントール、d−ボルネオール等のアルコール誘導体、
d−シヨウノウ、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−シヨウノウ酸等のカル
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。
また、本発明のアントラキノン系化合物は、他の二色性
色素と混合して、任意の色相に調色して使用することが
出来る。
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ヤツプが決められ
る。素子ギヤツプとしては3〜100μm、特に5〜5
0μmが実用的見地から好ましい。
効果 本発明のアントラキノン系化合物は液晶に対し良好な溶
解性を示し、得られる液晶組成物の二色性比が高いので
鮮明なカラー表示が可能である。
実施例 以下、実施例により本発明を説明するが、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、以下に2色性比を示すオーダー・パラメータにつ
いて説明すれば、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および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
が理論上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 水酸化カリウム0.18gを溶解したNMP(N−メチルピ
ロリドン)溶液30m中に1,2,3,4−テトラヒドロナ
フタレン−6−チオール0.48g及び下記構造式 で示される化合物1.0gを添加し、120〜130℃で
3時間攪拌した。降温後、反応液を30%食塩水溶液中
へ放出する。析出した結晶をろ過、乾燥し、シリカゲル
(和光純薬工業株式会社製造;C-200、商品名)を担体
とし、そしてクロロホルムとn−ヘキサンとの混合溶媒
を分離溶媒とするカラムクロマトグラフイーにて不純物
を分離精製し、下記構造式 で示される本発明のアントラキノン系化合物38mgを得
た。本化合物は297.0〜298.0℃の融点を示した。
得られた化合物を前述の混合液晶ZLI-1565に添加し、7
0℃以上に加熱して液晶が等方性液体になつた状態でよ
くかきまぜた後、放置冷却する工程を繰返し行ない、化
合物(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ヤツプ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
もホスト液晶に従つて同様の配向をとるものであつた。
このようにして作製したゲスト・ホスト素子の吸収スペ
クトルの測定を、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ない、
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つては、ホスト液晶およびガ
ラス基板による吸収と、素子の反射損失に関して補正を
行なつた。
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。
以上の結果を下記第2表に示した。
実施例2〜33 実施例1と同様な操作により下記第2表に示す本発明の
アントラキノン系化合物を製造し、上記と同様な操作に
より単離した化合物の最大吸収波長及びオーダー・パラ
メーター(S)を測定し、あわせて第2表にその結果を示
した。
(但し、 はトランス−シクロヘキシルを示す。)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式〔I〕 式中、Xは硫黄原子またはセレン原子を示し、Rはアル
    キル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、-OCH2CH2Om
    R1(mは1〜5の整数を示し、R1はアルキル基を示す)
    で表される基、C=CnCOOR2〔nは0又は1を示
    し、R2はアルキル基、CH2CH2OmR1(m及びR1は前記
    定義に同じ)で表される基、アルキル基で置換されてい
    てもよいフェニル基、シクロアルキル基又はトランス−
    4−アルキルシクロヘキシル基を示す〕で表される基、
    アルコキシ基で置換されていてもよいフェニル基、シク
    ロアルキル基又はトランス−4−アルキルシクロヘキシ
    ル基で置換されていてもよいフェニル基、ナフチル基、
    ピリジル基、ピリミジル基またはテトラヒドロナフチル
    基を示す)で表わされるアントラキノン系化合物。
  2. 【請求項2】液晶と一般式〔I〕 (式中、Xは硫黄原子またはセレン原子を示し、Rはア
    ルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、-OCH2CH2O
    mR1(mは1〜5の整数を示し、R1はアルキル基を示
    す)で表される基、C=CnCOOR2〔nは0又は1を
    示し、R2はアルキル基、CH2CH2OmR1(m及びR1は前
    記定義に同じ)で表される基、アルキル基で置換されて
    いてもよいフェニル基、シクロアルキル基又はトランス
    −4−アルキルシクロヘキシル基を示す〕で表される
    基、アルコキシ基で置換されていてもよいフェニル基、
    シクロアルキル基又はトランス−4−アルキルシクロヘ
    キシル基で置換されていてもよいフェニル基、ナフチル
    基、ピリジル基、ピリミジル基またはテトラヒドロナフ
    チル基を示す)で表わされるアントラキノン系化合物を
    含有するゲスト−ホスト型液晶組成物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4283656A1 (en) 2022-05-23 2023-11-29 Jeol Ltd. Mass image processing apparatus and method

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