JPH083043B2 - アントラキノン系化合物及びこれ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これを含有する液晶組成物

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JPH083043B2
JPH083043B2 JP11381787A JP11381787A JPH083043B2 JP H083043 B2 JPH083043 B2 JP H083043B2 JP 11381787 A JP11381787 A JP 11381787A JP 11381787 A JP11381787 A JP 11381787A JP H083043 B2 JPH083043 B2 JP H083043B2
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Description

【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及び該化合
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。この色素化合物として、例えば黄色
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
用されていることも知られている(特開昭57−158262号
公報及び特開昭57-172971号公報)。
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、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
のアントラキノン系化合物は、液晶組成物に使用する上
で好ましい色素化合物として特に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問題点) 本発明は、上記の従来の問題点を解決しうる新規なア
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
物の提供を目的とする。
(問題点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〔I〕 (式中、R1はシクロヘキシル基又はトランス−4−アル
キルシクロヘキシル基を示し、R2は炭素数1〜8のアル
キル基もしくは炭素数1〜8のアルコキシ基で置換され
ていてもよいフェニル基又は炭素数1〜8のアルキル基
もしくは炭素数1〜8のアルコキシ基で置換されていて
もよいナフチル基を示す。)で表わされるアントラキノ
ン系化合物が450〜470nm付近に極大吸収を有して鮮明な
黄色を呈し、高い二色性比及び液晶に対する良好な溶解
性を示し、更に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、前示一般式
〔I〕で表わされるアントラキノン系化合物並びに該化
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。
本発明の前示一般式〔I〕で表わされるアントラキノ
ン系化合物において置換基R1は、シクロヘキシル基又は
トランス−4−アルキルシクロヘキシル基を示し、トラ
ンス−4−アルキルシクロヘキシル基のアルキル基とし
ては、好ましくは炭素数1〜9の直鎖又は分岐鎖のアル
キル基が挙げられる。R1としてはシクロヘキシル基より
もトランス−4−アルキルシクロヘキシル基の方が高い
二色性比を示し、より好ましい。
置換基R2としては、炭素数1〜8のアルキル基もしく
は炭素数1〜8のアルコキシ基で置換されていてもよい
フェニル基又は炭素数1〜8のアルキル基もしくは炭素
数1〜8のアルコキシ基で置換されていてもよいナフチ
ル基が挙げられ、アルキル基及びアルコキシ基の炭素鎖
は直鎖状でも分岐鎖状でもよい。
前示一般式〔I〕で示されるアントラキノン系化合物
は、例えば下記の反応式で示される方法により合成され
る。
(上記の一般式〔I〕〜〔III〕におけるR1及びR2
前示一般式〔I〕におけると同一の意義を有する。) すなわち、本反応は、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
又はジメチルスルホキシド、スルホラン等の溶媒が使用
され、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又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
温度条件で実施することができる。
本発明の液晶組成物で用いる液晶としては、様々の液
晶を使用できるが、例えばネマチック液晶、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表に示さ
れる物質、あるいはこれ等の誘導体が挙げられる。
上記第1表中、Rはアルキル基又はアルコキシ基を、
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。
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-1132という商品名で
販売されている液晶及びZLI-1565という商品名で販売さ
れている液晶、又は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、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に
導入した化合物がある。また、特開昭51−45546号に示
す1−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、1−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。
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1〜100μm、特
に2〜50μm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ー・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(S)は実施的には次式から求められる。
ここでA及び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 炭酸カリウム1.2gを添加したN−メチルピロリドン
(以下、NMPと略記する。)溶液100ml中にp−t−ブチ
ルチオフェノール1.4g及び下記構造式: で示される化合物(但し、 はトランス−シクロヘキシルを示す。)2.0gを添加し、
115〜120℃で3時間攪拌した。降温後、反応液を30%食
塩水溶液中へ排出した。析出した結晶をろ過乾燥し、シ
リカゲルを担体としかつクロロホルムを分離溶媒とする
カラムクロマトグラフィーにて不純物を分離精製し、下
記構造式: で示される化合物1.9gを得た。本化合物は154〜155℃の
融点を示した。
上記で得られた本発明のアントラキノン系化合物(色
素)を前述の混合液晶ZLI−1565(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い、
これら各偏光に対する色素の最大吸収波長(λmax)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。
以上の結果を後記第2表のNo.1に示す。
実施例2 実施例1で使用したp−t−ブチルチオフェノール1.
4gの代りに、チオフェノール0.9gを使用し他は実施例1
と同様に処理して下記構造式: で示される化合物1.8gを得た。本化合物は119〜120℃の
融点を示した。
本色素を用い、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・パラメーター(S)
の測定及び算出を行った。
以上の結果を後記第2表のNo.2に示す。
実施例3 実施例1に準じた方法により、下記第2表におけるN
o.3〜No.16に示す各構造式を有する本発明のアントラキ
ノン系化合物(色素)を製造し、単離した。得られた14
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・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No.3〜No.16にまとめて示
す。
比較例1 下記の第3表に、第2表に記載の本発明の二色性色素
と公知の二色性色素(特開昭57-158262号公報及び特開
昭57-172971号公報)の特性を比較のために併記する
(測定条件は実施例1に同じ)。
第3表より明らかなように、本発明の二色性色素は、
公知の類似の二色性色素に比し著しくオーダー・パラメ
ーター(S)の値が向上していることが判る。
このオーダー・パラメーター(S)の値の差はこの技
術分野では、極めて有意な差である。
(発明の効果) 本発明の新規アントラキノン系化合物は鮮明な黄色を
呈し、高い二色性比及び液晶に対する良好な溶解性を示
すので本化合物を用いた液晶組成物は良好なカラー表示
を行い、極めて有用である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式〔I〕 (式中、R1はシクロヘキシル基又はトランス−4−アル
    キルシクロヘキシル基を示し、R2は炭素数1〜8のアル
    キル基もしくは炭素数1〜8のアルコキシ基で置換され
    ていてもよいフェニル基又は炭素数1〜8のアルキル基
    もしくは炭素数1〜8のアルコキシ基で置換されていて
    もよいナフチル基を示す。)で表わされるアントラキノ
    ン系化合物。
  2. 【請求項2】一般式〔I〕 (式中、R1はシクロヘキシル基又はトランス−4−アル
    キルシクロヘキシル基を示し、R2は炭素数1〜8のアル
    キル基もしくは炭素数1〜8のアルコキシ基で置換され
    ていてもよいフェニル基又は炭素数1〜8のアルキル基
    もしくは炭素数1〜8のアルコキシ基で置換されていて
    もよいナフチル基を示す。)で表わされるアントラキノ
    ン系化合物を含有することを特徴とする液晶組成物。
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