JPH075843B2 - アントラキノン系化合物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は液晶組成物等に用いられる特定のアントラキノ
ン系化合物に関し、さらに詳しくは液晶組成物等に用い
られる特定のアントラキノン系二色性色素に関する。

＜従来技術＞ 現在、ねじれネマティック型液晶表示素子を用いた電
卓、時計等が商品化されているが、ねじれネマティック
型液晶表示素子を用いたものは、偏光板を使用する
為、周囲光を利用する反射型でカラー偏光板を用いるカ
ラー表示の場合は表示が暗い、視野角が狭いといった
欠点を持っている。

又、液晶中に二色性色素を添加するゲスト−ホスト効果
を利用した表示素子は偏光板を必ずしも必要としない
為、明るい反射型カラー表示が可能、添加する色素の
選択により表示色が多彩、視野角が広い、といった特
徴を持っており、又、偏光板を用い内部照明型（透過
型）とすれば更に高輝度、高コントラストの表示も可能
である等、近年の市場の多様性に対応できる表示素子で
ある。

これら用途に用いられる色素に要求される性質として
二色比が高いこと、液晶に対する溶解度が大きいこ
と、光及び電気に対して安定であること等があげられ
る。特に表示品質を良くするためには高い二色比を持つ
ことが要求される。

＜発明が解決しようとする問題点＞ しかし、また二色比が高く、かつ溶解度の大きい二色性
色素が少なく、表示品質の良い表示素子が得られにくい
のが現状である。

本発明の目的は、表示品質の良い液晶表示素子を得るた
めに必要な高い二色比を有する色素を提供することにあ
る。

＜問題が解決するための手段＞ すなわち、本発明は、下記一般式（Ｉ） 〔式中、X,Yは一方が水酸基、他方がアミノ基、Ｒは水
酸基もしくは低級アルコキシ基で置換されていてもよい
アルキル基または低級アルキルもしくは低級アルコキシ
基で置換されていてもよいベンジル基を表わす。ＺはＲ
−Ｓ−基を表わし、しかもX,Yの置換基のうち水酸基の
オルト位に置換されているものとする。〕 で表わされるアントラキノン系化合物である。

本発明に用いられる化合物は、一般に下記のようにして
合成される。すなわち、下記反応式で示すように、一般
式（II）で示される化合物に一般式（III）で示される
メルカプタン類を脱酸剤の存在下に作用させることによ
り一般式（Ｉ）で示される化合物が得られる。

〔式中、X,Y及びＲは前記の意味を有し、臭素原子は水
酸基のオルト位に置換されているものとする。〕 ここで一般式（Ｉ）のＲとしては、例えばメチル基、エ
チル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル
基及びドデシル基などの直鎖または分岐状のアルキル
基、ヒドロキシエチル基、メトキシエチル基、エトキシ
エチル基及びβ−エトキシプロピル基等の置換アルキル
基、ベンジル基、並びにメチルベンジル基、メトキシベ
ンジル基、エチルベンジル基及びブチルベンジル基等の
置換ベンジル基等があげられる。

次に、本発明を図面を用いて更に詳細に説明する。第１
図は本発明のアントラキノン系化合物を含む液晶組成物
を充填してなる液晶表示素子を収めた透過型液晶表示装
置の一例を示す断面略図であり、第２図は上記の液晶表
示素子を収めた反射型液晶表示装置の断面略図である。
第1,2図において、１は透明ガラス板、２は透明ガラス
基板の内側に設けられた酸化インジウムの様な透明電
極、３は例えばテフロンフィルムによるスペーサーであ
り、これによりセルの厚さが10〜20μｍに調整されてい
る。４は二色性色素を含むネマティック液晶組成物であ
り、５はその素子に印加する電源であり、直流又は交流
が用いられる。６は入射光であり、７は観視者の目であ
り、８は偏光板であり、９は光散乱板である。本装置に
おいて、透明電極表面は綿布等で一方向に摩擦する方
法、または、酸化珪素等を斜蒸着する方法等により液晶
および二色性色素が透明電極表面に平行配向するように
表面処理がされている。

正の誘電異方性を示すネマティック液晶としては、一般
式 〔式中、R₂及びR₃の一方がシアノ基を表わし、他方がア
ルキル基、アルコキシ基、アルキルフェニル基又はアル
コキシフェニル基を表わす。〕 で示される物質等の単体またはこれらの混合物があげら
れる。

第１図には透過型の表示装置を示してあるが、第２図の
如き反射型の表示装置でもよい。この場合はパネル背後
に光散乱板９を設ける。

以上、電圧を印加すると色が消える型の表示装置を示し
たが、これとは逆に電圧を印加すると色を呈するように
なる表示装置を構成することもできる。

すなわち液晶として負の誘電異方性を示すネマティック
液晶を用い透明電極表面をN,N−ジメチル−Ｎ−オクタ
デシル−３−アミノプロピルトリメトキシシリルクロラ
イド、ジメチルジクロロシランまたはメチルトリクロロ
シラン等の表面活性剤で処理するか、または液晶中にセ
チルトリメチルアンモニウムフロライド等の配向剤を混
入して、液晶及び二色性色素を透明電極表面に垂直に配
向するようにして表示装置を構成することができる。

また、ネマティック液晶に少量のコレステリック液晶ま
たはカイラルネマティック液晶を混合した場合は、いわ
ゆる相転移型（又は、ホワイト・テイラー型とも呼ばれ
る）ゲスト−ホスト効果による表示素子となり、偏光板
は不要で反射型でも高いコントラストが得られる。

＜発明の効果＞ 本発明のアントラキノン系化合物は、これを液晶表示装
置に適用した場合はコントラストの良い表示品質を示す
ので、市場の要望に適応した液晶表示装置を与える。

＜実施例＞ 次に本発明を実施例により更に詳しく説明する。文中、
部とあるのは重量部を表わす。

実施例１ 1,8−ジアミノ−4,5−ジヒドロキシ−3,6−ジブロムア
ントラキノン4.2部をジメチルスルホキシド20部中に入
れた後、苛性カリ1.7部を入れて約１時間撹拌する。

これに30℃以下でｉ−プロピルメルカプタン2.3部を入
れて２時間撹拌後、50〜60℃で１時間撹拌する。次に反
応マスを水200部中に注入し、析出した生成物を濾過・
水洗後乾燥する。得られた粗生成物をシリカゲルを担体
とするカラムクロマトグラフィーによりクロロホルムを
分離溶媒として精製を行い、1,8−ジアミノ−4,5−ジヒ
ドロキシ−3,6−ビス（ｉ−プロピルメルカプト）アン
トラキノン2.3部を得た。

融点 208〜210℃ 得られた化合物の特性は次のように調べた。すなわち、
液晶及び二色性色素が透明電極に対し平行になるように
処理した液晶セルにZLI−1840〔登録商標（E.Merck AG
社製）〕に1,8−ジアミノ−4,5−ジヒドロキシ−3,6−
ビス（ｉ−プロピルメルカプト）アントラキノンを１％
溶解した液晶の組成物を入れた。

本液晶表示装置に約６ボルトの電圧をかけると青味緑色
の液晶セルがほぼ無色に変化し、二色比は11.0であっ
た。

本液晶表示素子中での色素のλmaxは662nmと617nmであ
った。

参考例１ 垂直配向又は、平行配向処理した液晶セルに、誘電異方
性が正のネマティック液晶E8〔登録商標（BDH chemica
ls社製）〕にコレステリック液晶材コレステリールクロ
ライド10％（重量比）を添加した混合液晶に実施例１の
色素を１％溶解させた液晶組成物を注入した。第２図の
構成において、この液晶表示素子は電圧無印加時は青味
緑色に着色し、15V程度以上の電圧を印加すると無色に
なり、偏光板を使用しなくても明るい高コントラストの
反射型表示が得られた。尚、混合液晶に用いるコレステ
リック液晶材は上記コレステリールクロライドの他にコ
レステリル誘導体や、ビフェニールあるいはエステル系
等のカイラルネマティック材も同様に利用できる。

実施例２〜13 実施例１と同様にして下表の色素を合成し、二色比を測
定した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のアントラキノン系化合物を含む液晶組
成物からなる液晶表示素子を用いた透過型液晶表示装置
の断面略図であり、第２図は、上記素子を用いた反射型
液晶表示装置の断面略図である。 第1,2図において １……ガラス板、２……透明電極、３……スペーサー、
４……液晶組成物、５……電源、６……入射光、７……
観視者、８……偏光板、９……光散乱板である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一般式（Ｉ） 〔式中、X,Yは一方が水酸基、他方がアミノ基、Ｒは水
   酸基もしくは低級アルコキシ基で置換されていてもよい
   アルキル基または低級アルキルもしくは低級アルコキシ
   基で置換されていてもよいベンジル基を表わす。ＺはＲ
   −Ｓ−基を表わし、しかもX,Yの置換基のうち水酸基の
   オルト位に置換されているものとする。〕 で表わされるアントラキノン系化合物。