JPS60262887A - 液晶組成物 - 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】 産業上の利用分野〕 本発明は、特定のベンゾ（チオ）キサンチン系化合物を
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
、対向する一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
技術が知られている。

かかる液晶組成物に使用される色素化合物は、％に、、
２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。

ベンゾ（チオ）キサンチン系化合物としては、従来、槽
々のものが知られているが、それらはもっばらポリエス
テル繊維等の繊維類用の染料として使用されていた（％
公昭ｐ＋−ａｔｔｏ、特公昭ｌｌｌ−３３３！／、％公
昭５３−ｊｒｔｒｒ）。

しかしながら、従来、繊維類用の染料として知られてい
る上記のベンゾ（チオ）キサンチン系化合物が必すしも
かかる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＊’ｉ満足するものではなく、直ちに液晶組成物
の色素化合物として適用できるものではなかった。

〔発明の目的〕

本発明は、高い２色性比及び液晶九対して良好な溶解性
を示し、黄色〜橙色の色相を示し、良好なカラー表示が
行なえる液晶組成物の提供を目的とする。

〔発明の構成〕

即ち、本発明は、 一般式（１） （式中、Ｘは酸素原子また＃−を硫黄原子を示し、Ｒ１
は水素原子；アルキル基；アルコキシ基；アルコキシア
ルコキシ基；シクロヘキシル基；トランス−グーアルキ
ルシクロヘキフルＭ　；　）　５ンスーｌ−アルキルシ
クロヘキシルアルキルオキシ基；カルボン酸エステルの
基；アルキル基またはアルコキシ基で置換されていても
よいフェニル基：アルキルスルホニル基：アルコキシ基
で置換されていてもよいアルキルアミノ基；複累墳残基
；ハロゲン原子；アルキル基またはアルコキシ基で置換
されていてもよいベンジルオキシ基を示し、Ｒ２は、ア
ルコキシ基、アルコキシアルコキシ基、シクロヘキシル
基、ハロゲン原子、アクルアミノ基、アシルオキシ基、
フェニル基、アルコキシフェニル基、フル：Ｉキシアル
コキシフェニル基、アルコキシカルボニル基またはシア
ン基で置換されていてもよいアルキル基；アルキル基で
置換されていてもよいシクロアルキル基；アルキル基、
アルコキシ基。

アルコキシアルコキシ基、シクロヘキシル基、シアノ基
、アルギルスルホニル基、フェニル基、ハロゲン原子、
アルコキシ基で置換されていてもよいアルキルアミノ基
、カルボアルコキシ基、アシルオキシ基または複累墳残
基で置換されていても工いフェニル基；テトラヒドロフ
ルフリル基を示す）で衣わされる液晶用ベンゾ（チオ）
キサンチン系化合物を含有する液晶組成物を、その要旨
とするものである。

本発明のベンゾ（チオ）キサンチン系化合物は、前記一
般式（１）で表わされ、 式中、Ｒ１は水素原子：メチル基、エチル基、直鎖状又
は分岐鎖状のプロピル基またはブチル基、ヘプチル基、
オクチル基、ドデシル基、オフタテシル基等のアルキル
基；シクロヘキシル基；トランス−ｔ−アルキル（例え
ば、炭素数７〜ｇのアルキル）シクロヘキシル基；トラ
ンス−クーアルキル（例えは、炭素数ｌ〜どのアルキル
）／クロヘギンルアルキル（例えけ、炭素数／〜ｊのフ
ルキル）オキシ基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキ
シ基、ペントキシ基、オクトキ７基、オクタアシルオキ
シ基、等のアルコギシ基；メトキ／エトキシ基、エトキ
シエトキシ基、エトキシプロポキシ基、３−イソプロホ
キ／プロポキシ基等のアルコキソアルコキシ基；メトキ
シカルボニル基、プトキ７カルボニル基、ペントキシカ
ルボニル基、オクトキシカにボニル基、プロピルシクロ
ヘキシルオキシカルボニル基、ヘプチルシクロへキシル
オキシカルボニル基、ブチルフェノキシカルボニル基、
ブトキシフェノキシカルボニル基、ペンチルシクロヘキ
シフェノキシカルボニル基等のカルボン酸エステルの基
：エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、オクチル
スルホニル基等のアルキルスルホニル基；　Ｎ、Ｎ−ジ
メチルアミノ基、Ｎ、Ｎ−ジエチルアミン基、Ｎ−メチ
ル−Ｎ−ブチルアミノ基、Ｎ−ブチルアミノ基、　Ｎ、
Ｎ−ジメトキシエチルアミノ基、Ｎ、Ｎ−ジメトキシプ
ロピルアミノ基等のアルコキシ基で置換されていてもよ
いアルキルアミノ基；モルホリン基、ピペリジン基等の
複累壌残基；フェニル基、ブチルフェニル基、オクチル
フェニル基、ブトキシフェニル基、ヘゲチルオキシフェ
ニル基等ノアルキル基またはアルコキシ基で置換されて
いてもよいフェニル基；フッ素原子、塩素原子、奥３に
原子等のハロゲン原子；エチルベンジルオキシ基、プロ
ピルベンジルオキ７基、ブチルベンジルオキ７基、ブト
キシベンジルオキシ基。

ペンチルベンジルオキシ基、オクチルオキシベンジルオ
キシ基等のアルキル基またはアルコキシ基で置換されて
いてもよいベンジルオキシ基を示す。Ｒ２は、メチル基
、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキ
シル基、ヘゲチル基等のフルキル基または置換アルキル
基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘゲ
チル基等のシクロアルキル基または置換シクロアルキル
基；２エニル基または置換フェニル基；テトラヒドロフ
ルフリル基を示す。

ここでアルキル基のに挨基としては、メトキ／基、グロ
ボキシ基、ブトキ７基、オクトキシ基等のアルコキシ基
：ブトキシエトキシ基、ブトキシエトキシ基、エトキシ
メトキシ基、ヒドロキシブトキシ基等のアルコキシアル
コキシ基；シクロヘキシル基；フッ累原子、塩ｘｉ子、
臭素原子等のハロゲン原子；アセチルアミノ基。

ペンタノイルアミノ基、オクタノイルアミノ基等のアジ
ルアミノ基；アセチルオキシ基、プロパノイルオキシ基
、ヘキサノイルオキシ基等のアシルオキシ基；フェニル
基；エトキシフェニル基、プロポキシフェニル基、ブト
キシ７エ二ル基等のアルコキシフェニル基：メトキシエ
トキシフェニル基、エトキシエトキシフェニル基、エト
キシプロポキシフェニル等のフルコキゾアルコキシフェ
ニル基；プロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル
基、ヘプチルオキシカルボニル基等のアルコキシカルボ
ニル基；シアノ基等が挙げられる。

シクロアルキル基の置換基としては、メチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、
ヘプチル基、オクチル基等のアルキル基が挙げられる。

また、フェニル基の置換基としては、メチル基、エチル
基、１頁鎖状又は分岐鎖状のプロピル基、ブチル基、ヘ
ゲチル基、オクチル基、ドデシル基、オクタデシル基等
のアルキル基；メトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基
、オクトキシ基等のアルコキ７基；メトキシエトキシ基
、エトキシエトキシ基、メトキシプロポキシ基等のアル
コキシアルコキシ基ニジクロヘキシル基；シアノ基；エ
チルスルホニル基、ブチルスルホニル基、オクチルスル
ホニル基等のアルキルスルホニル基；フェニル基；フッ
ｘｉ子、ｍｓ（ここでＲ５およびＲ６は水素原子；メチ
ル基、エチル基、直鎖状又は分岐鎖状のプロピル基、ブ
チル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘゲチル基、オクチ
ル基等のアルキル基：メトキシエチル基、グロボキシエ
チル基、ブトキシエチル基寺のアルコキシアルキル基）
；カルボメトキシ基、カルボブトキシ基、カルボオクチ
ルオキ７基等のカルボアルコキシ基；アセトキシ基、ペ
ンタノイルオキシ基、オクタノ・イルオキシ基。

ブチルベンゾイルオキシ基、ブトキシベンジルオキシ基
、オクチルベンゾイルオキシ基等のアシルオキシ基；ピ
ペリジン基、モルホリン基等の僅系積残基）等が挙げら
れる。

前式ｅ一般式〔Ｉ〕で示されるベンゾ（チオ）キサンテ
ン系化合物は例えば次の方法により合成される（特公昭
グμ−ａｔｔｏ公報）。

ａ） また置換基Ｒ１がアルキルアミノ基の場合には、次の方
法によっても合成することが出来る（％公昭５３−ｓｒ
ｌｒｌ公報）。

（ＩＶ）　（Ｖ）　（１） なお、上記一般式（１）〜（Ｖ）におけるＸ、　Ｒ’お
よびＲ２は前記と同義を示す。

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。

甘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。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。

第７表 上記表中、Ｒ′に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、又はハロゲン原子を表わす。

第７表の液晶けいずれも誘電異方性が正であるが、銹！
、１万江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、全体として止の液晶圧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１使用できる。

本発明で用いるホスト液晶物質は第１懺に示し九液晶ま
たはそれらの混合物のいずれでもよいが、次のび檜類の
液晶 ０、Ｈ，ｋＸさＯＮ Ｃ山４ｃＮ Ｏ，Ｈ，、ｋＸさＣＮ Ｃ占ぞにｈＣＮ の混合物として、メルク社からＺＬＩ−／／、？−とい
う商品名で販売されている液晶および、次のび極類の液
晶 Ｃ山（〉（ΣＣＮ　ｊ　／重ｊＩｋ％ Ｃ！、Ｈ，，（ＸトＣＮ　Ｊ　ｊ　ｆｉ　ｉｌ　％（！
ａＨ＋ｙｏｅ　ＣＭ　／　ｌ　重ｉｔ　％Ｃ山＄　ＣＮ
Ｊ’ロチ の混合物として、Ｂｒ１ｔｉｓｈ　Ｄｒｕｇ　Ｈｏｕｓ
ｅ社からＥ−７という商品名で販売されている液晶が本
発明においては特に有用である。

本発明に用いる旋光性物質としてはカイラルネマチック
化合物、例えば、コーメチルプチル基、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、弘−メチルベキシル基、≠−メチルへキトキシ基な
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％開開ｊ／−１ｊｊ弘６号に示すｔ−メントー
ル、ｄ−ボルネオール等のアルコール９４体、ｄ−ショ
ウノウ、３−メチル７りｐヘキサ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
全使用することができる。

本発明の液晶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、
一般に少く七も一方が透明な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
適当なスペーサーな介して、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出いられる。

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３〜１００μｍ％特にｊ−Ｓ
Ｏμｍが実用的見地から好ましい。

〔発明の効果〕

本発明のベンゾ（チオ）キサンチン糸化合物は、液晶九
対し良好々溶解性を示し、得られる液晶組成物の２色性
比が高いので、鮮明なカラー表示が可能である。

以下、実施例により不発Ｆ！Ａ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ガい。

なお、以下にオーダー・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８は実験的には
次式からめられる。

Ａ／−Ａ土 Ｂ　＝ ２人工＋ＡＩ ここでＡ／およびＡＪ−は、それぞれ液晶の配内方向に
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８は具体的［１１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／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）下記構造式 で示される化合物／、Ｏｆを酢＃Ｒ２５ＴＩｒｉに溶解
し、濃塩酸０．ｊ　Ｊ　ｎｌ、水／ｊａｔを加えＯＣに
冷却する。この浴液Ｋ、亜硝酸すｔｌｌラム、／　ｊ　
ｔの水溶液を添加しｏ　−ｓ　Ｃで、２〜３時間攪拌す
る。硫酸鋼・ｊ水塩λ、ｒ　ｔを水３０ｔｎｌに溶解し
りＯ〜りｊＣに加熱する。この溶液に上記の水溶液を攪
拌下で添加し、この反応混合物ｔ−ｔｏ−ｙｏＣで２時
間撹拌する。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：０−２ｏθ商品名）を担
体とし、そしてクロロホルム全分離溶媒とするカラムク
ロマトグラフィーにで不純物を分離精製し、下記構造式 で示される化合物３１１０ｍｇを得た。本化合物は２　
ｊ　？、ＯＣ−λグ３．ＯＣの融点を示した。

得られた化合物を前述のフェニルシクロヘキサン系混合
液晶ＺＬＩ　−／／３２に添加し、７０Ｃ以上に加熱し
て液晶が等方性液体Ｖ（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ない、化合物（色素）を
溶解した。

このようにｖ４製した上記′ｅ、晶組成物を、透明電極
を有し、液晶と接する面ｔ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ｉｏμｍの素子は
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Ｎをとり、色素
分子もホスト−ｖ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、液晶分子の配内方向九対して平行に偏
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めた。

色素の吸光度をめるＫあたっては、ホスト液晶およびカ
ラス基板による吸収と、素子の反射損失に関して補正を
行なった。

また、各偏光に対するＡＩ及びＡ上音用い、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（ＡＩ）に示した。

上記と同様か操作に工り下記第２表に示す化合物を製造
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）　ｔ−測定し、
あわせて第２表にその結果を示した。

／

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式ＣＩ） （式中、Ｘは酸素原子または硫黄原子を示しＲ１ハ水木
   原子；アルキル基：アルコキシ基；アルコキシアルコキ
   シ基；シクロヘキシル基；トランス−グーアルキルシク
   ロヘキシル基；トランス−グーアルキルシクロへキシル
   アルキルオキシ基；カルボン醒エステルの基；アルキル
   基またはアルコキシ基で置換されていてもよいフェニル
   基；アルキルスルホニル基；アルコキシ基で置換されて
   いてもよいアルキルアミノ基；複索環残基；）・ロゲン
   原子３；アルキル基またはアルコキシ基で置換され　〔
   ていでもよいベンジルオキシ基を示し　Ｒ１は、アルコ
   キシ基、アルコキシアルコキシ基、シクロヘキシル基、
   ハロゲン原子、アシルアミノ基、アシルオキシ基、フェ
   ニル基、アルコキシフェニル基、アルコキシアルコキシ
   フェニル基、アルコキシカルボニル基またはシアノ基で
   置換されていてもよいアルキル基：アルキル基でｌｔ換
   されていてもよいシクロアルキル基；アルキル基、アル
   コキシ基、アルコキシアルコキシ基、シクロヘキシル基
   、シア／基、フルキルスルホニル基、フェニル基、ハロ
   ケン原子、アルコキシ基で置換されていてもよいアルキ
   ルアミノ基、カルボアルコキシ基、アシルオキシ基また
   は複素環残基で置換されていてもよいフェニル基；テト
   ラヒドロフルフリル基を示す）で表わされる液晶用ベン
   ゾ（チオ）キサンチン系化合物を含有する液晶組成物。