JPS60139786A - カラ−液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はゲスト−ホスト型液晶表示素子°に関し、更に
詳しくば乍記式（１） □′（式中”ｌ　＃　Ｒ１ｅ　Ｒ１は同−又は相異なる
基で、水素、メチル、エチル、プロピル、ブチル、メト
キシ、エトキシを゛表′わし、”１　ｅ　Ｒｓ　ｅＲ８
のうち二つ以上′が水素を表わすことはない。）′で襄
わされるアントラキノン系色素を少なくとも−カラー液
晶表示素子に関する。

多色性色素を含有した誘電異方性が正文は負のネマチッ
ク又はコレステリック液晶を、２枚の電極でサンドイン
チして電圧を印加し表示を行う方法は、ゲスト−ホスト
表示素子としてすでに知られている。

この表示素子の特徴としては、従来から電卓、ウォッチ
等に使用されているツィステッド−ネマチック（ＴＭ）
素子に比べて （１）　表示の視野範囲がムい。

（２）色相の選択自由度が大きい。

（３）偏光板の使用枚数を減らせる。

等のため、コストを安くできるという利点がある。

一方、ゲスト・ホストカラー液晶表示装置は、従来の受
光反射型の表示に限らず、黒色のものは、ＴＩのネガ表
示よりも光に対する遮光度が高く、光シヤツター効果に
よる積！的な発光表示として使われ得る。このとき＊、
−として望ましくは演色性のある白色光源などを用いた
方が好ましいことはよく知られている。しかしながら、
低コスト化や製品としての小型化などを考えると必ずし
も充分な演色性を備えた光源がないのが現状である。こ
め点において、低価格、動作安定性、小型化などサイズ
フリーということから、タングステンランプが挙げられ
る。しかし、白熱光であるため、赤〜近赤外光（６００
〜７００　ｎｍ　）成分が多く演色性にやや劣る。

このような欠点を補うために従来は、色調整フィルター
などが用いられたが、その耐久性が劣るため充分なゲス
ト−ホストカラー表示装置が得られなかった。

本発明は、かかる観点からゲスト−ホスト素子に上記欠
点を補う性質を付与する色素を添加したことを特徴とす
る。即ちその色素に必要な性質としては、 （１）ホスト液晶に溶解して実用的な着色濃度が得られ
ること。

（２）耐１性を含む各種耐久性に優れている仁と。

（３）　赤〜近赤外光（６００〜７００　ｎｍ　）　を
良く吸収すること などが挙げられる。この観点から種々の多色性色素を検
討した結果、前記式（１）で表わされるアント２キノｙ
系色素が実用的に有用なものであるという結果を得た。

即ち、本発−は少なくとも一方が透明な２枚の電極基板
を周辺シール材を、介して、はぼ平行に相対向してセル
を形成し、液晶を封入して表示素子を形成するに際して
、式（１）で表わされるアントラキノン系色素を少なく
とも一種以上液晶中に含有せしめてカラー液晶表示素子
を得るというものである。　、“ 本発明による素子としては、２枚の電極基板表面で、液
晶及び色素分子長軸が基門表面にほぼ平行、で、且つ一
定方向に整一する様に配向処理されたセルに、誘電異方
性が正のネマチック液晶を封入し、且つ外部（設けられ
た１枚の偏光、子の光透過軸（偏光軸、）が隣接する電
極基板表面の配向処理方向と一致する様に配置した表示
素子、　、。

２枚の電極基板表面が液晶丞び色素分子長軸が、會１ぼ
垂直に配列する様に一向処理されたセルに、誘電異方性
が負のネマチック液晶を封入した表示素子、あるいは 誘電異方性が正のネマチック液晶に、コレステリック液
晶又は光学活性物質を添加して、、液晶に、らせん構造
を与えた液晶組成物を、両電極基板表面が共に水平配向
処理、共に垂直配向処理、又は片方が水平配向処理、他
方が垂直配向処理されたセルに封入した表示素子等があ
υ、その応用範囲は極めて、広いものである。これらの
表示素子を実現するにあたって、液晶及び色素分子に配
向性！４見る方法として、次のような方法がある。

垂直配向処理方法は長鎖アルキル基又はフッ素原子等を
含むシランカップリング剤、四級アンモニウム塩、ピリ
ジウム塩、レシチン、界面活性剤等電極基板表面を処理
する公知の処理方法で行えば、良い。又、水平配向処理
方法は、電極基板又はその有機若しくは無機のオーバー
コート材を布等で一定方向にこするラビング法やシリカ
等の斜方蒸着等の方法が使用されうる。

このように配向処理を行った電極基板は、はぼ平行に相
対向せしめられ、例えばエポキシ樹脂、ガラス・リット
のような周辺シール材を介してセルを形成させられる。

この際にセル＾又ハ周辺シール材内ニスペーサ−、トラ
ンスファー等を形成しても良い。“ このようにしてセルを形成後、注入口から液晶を注入し
、注入口をエポキシ樹脂、ハンダ等で封止することによ
り液晶表示素子を形成する。

又、これらの製造工程中、セル内部を２つに区切シ、夫
々異なる液晶を注入したシ内部に対層電極、バリヤー、
反射層等を形成する等しても良い。

本発明に使用される前記式（１）で表わされるアントラ
キノン系色素は種々の方法で製造することができるがそ
の一例を次に示す。

式１ ％式％（１） （式中、”ｌ　ｌ　ＲＭ　ｅ　Ｒ１は前記と同じ意味を
表わす。） 即ち、化合物（…）と化合物＠）を無溶媒或いは不活性
溶媒の存在下１５０〜２５０℃好ましくは１７０〜２０
０℃で反応させて、式（Ｉ）の化合物を得ることができ
る。

次に合成例を挙げて本発明の詳細な説明する。

なお合成例、実施例において部は重量部を表わすものと
する。

合成例１ 色素１ １、ｓ−ジヒドロキシ−４８−ジニトロアントラキノン
１０部、２．４−キシリジン３＆４部を窒素気流下１８
０−１９０℃にて２０時間反応させる。冷却後メタノー
ル３０部を加え、Ｆ遇する。ついで濾過した結晶を、濃
塩酸５０部、水３０部中に懸濁し５０℃で２時間攪拌後
濾過し、湯洗後乾燥して粗製色素１５部を得た。粗製色
素をキシレンに溶解し、不溶解物をｐ別した後シリカゲ
ルカラムクルマドグラフィーにかけ、キシレンで展開し
て精製分取し、溶媒を濃縮後析出した結晶を濾過乾燥し
て青色の色素１を得た。

融点　２６　Ｂ　−２６４，５℃ この色素のアセトン溶解色は青色である。

λｍａＸ　６６０ｎｍ（アセトン） 合成例２ 色素２ Ｈ３ ｓＯ １，５−ジヒドロキシ−４，ｓ　−ジニトロアントラキ
ノン１０部１、へ４−キシリジン１７部、エチレングリ
コール２０部を窒素気流下１８〇−１９０Ｃにて２０時
間反応させる。冷却後メタノール３０部を加え、炉遇す
る。ついで、濾過した結晶を、濃塩酸３０部、水３０部
中に懸濁し５０℃で２時間攪拌後枦遇し、湯洗後乾燥し
て、粗製色素１４５部を得た。合成例１と同様に精製し
て青色の色素２を得た。

融点　２５９−２６１℃ この色素の７七トン溶解色は青色である。

λｍａｘ　６８０　ｎｍ　（アセトン）合成例１．２と
同様にして前記式（１）で表わされるアントラキノン系
色素を合成することができる。

表−１に本発明で使用される色素の代表的な例の構造と
性質を記載する。λＩＤａＸ　は、アセト／中、メルク
社液晶Ｆｉ−８中の値を二色性は、Ｆ！−８中の値を、
溶解度は、メルク社液晶ＺＬニー１５６５に対する０℃
の値を示した。

実施例及び比較例 色素−１の二色性比はメルク社製液晶ｍ−ａ中で４．５
であった。またメルク社製液晶ＺＬニー１５６５に対す
る０℃でのこの色素の竺解度はα７　ｗｔｌであった。

従来、赤二近赤外光（６００〜７００　ｎｍ　）　を良
く吸収する色素としてターキス氷色素が知られそおシ、
その１例である日本感光色素社製Ｇ−２０９は二色性が
、前述Ｅ−８で９．８と大きな値を示すが、ＺＬエニー
５６５に対する０℃での色素溶解度は、α２　ｗｔｌで
あつた。このときセルギャップ８μの横配向セル　−中
での分子長軸方向の光に対する吸光度は、その最大吸収
波長においてＱ、１２程度であった。

−２０９ このように、Ｇ−２０９のようなターキス系の色素では
、充分な着色が得られなかった。

さて、色素−１は、従来のターキス系の色素に比べ０℃
でのＺＬＩ　−１５６５に対する溶解性は、３倍以上有
〕、シかも、吸光度も同様の条件でα３８あシ、３倍以
上の効果を示した。

この色素−１を従来の光シヤツターとしての黒色ゲスト
−ホスト液晶に添加することによ）、赤〜近赤外領域の
赤い光を吸収し、表示素子の照明光源としてタングステ
ンランプを用いた場合でも表示色に赤味のない表示品位
の優れた光シャッター黒色ゲスト−ホスト表示素子が得
られた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　少なくとも一方が透明な２枚の電極基板を周辺
   シール材を介して、１１ぼ平行に相対向してセルを形成
   し、液晶を封入゛して表示素子を形成するに際し、下記
   式（１） （式中Ｒ１，馬・＊　Ｒｓ　Ｂ同−又は相異なる基で、
   水素、メチル、エチル、プロピル、・ブチル、メトキシ
   、エトキシを表わし、ＲＩ’ｓ　Ｒ＊’ｅＲ島　のうち
   二つ以上が水素を表わすこと杜ない。）で表わされるア
   ントラキノン系色素を少なくとも一種以上含有した液晶
   を用いることを特徴とするカラー液晶表示素子。