JPS61155465A - ベンゾ（チオ）キサンテン系化合物及び該化合物を含有する液晶組成物 - 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、新規なベンゾ（チオ）キサンテン系化合物お
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、λ
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。

本発明者らは、上記性質を有し、黄色〜橙色の色相を示
す色素化合物を提供すぺく、ベンゾ（チオ）キサンチン
系化合物に着目して検討を行なった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ベンゾ（チオ）キサンチン系化合物としては、従来、種
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（特
公昭≠弘−≠ｔ　Ａ　Ｏ。

特公昭４ｔｊ−３３６１１，特公昭５３−ｒｒｔｌ）。

しかしながら、本発明者らの検討によれば、従来、繊維
類用の染料として知られているベンゾ（チオ）キサンチ
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
なく、これらが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いことが分った。

本発明は、高いλ色性比及び液晶に対して良好な溶解性
を示す特定のベンゾ（チオ）キサ／テン系化合物および
これを含有し、良好なカラー表示が行なえる液晶組成物
を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、一般式（１） （式中、Ｘは酸素原子１次は硫黄製子を示し、ムはアル
キレン基を示し、Ｒ１は水素原子；アルコキシ基で置換
されていてもよいアルキル基；アルコキシ基で置換され
ていてもよいアルコキシ基を示し　Ｒ２はアルキル基、
アルコキシ基、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；アルキル基、アルキルシクロヘ
キシル基で置換されていてもよいシクロヘキシル基を示
す） で表わされるベンゾ（チオ）キサ／テン系化合物及び該
化合物を含有する液晶組成物を要旨とする。

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）で表わされるものでおる。

式中人は（””ｔ）ｎで表わされるアルキレン基で、ｎ
は７〜弘が好ましく、ｎ；λが特に好ましい。Ｒ１は水
素原子；炭素数／−ｆ等のアルコキシ基で置換されてい
てもよい炭素数ｌ〜／３等のアルキル基；炭素数／〜を
等のアルコキシ基で置換されていてもよい炭素数／〜／
３等のアルコキシ基を示す。またＲ２は炭素数／〜／３
等のアルキル基で置換されていてもよいフェニル基；炭
素数／〜を等のアルコキシ基で直換されていてもよいフ
ェニル基；トランス−弘−アルキル（例えば炭素数ｌ〜
ｔのアルキル）シクロヘキシル基で置換されていてもよ
いフェニル基；トランス−≠−アルキル（例えば炭素数
／〜ｔのアルキル）シクロヘキシル基；トランス−≠−
アルキル（例えば炭素数ｌ−ｌのアルキル）シクロヘキ
シル基で置換されていてもよいシクロヘキシル基を示す
。尚、上記の炭素数３以上のアルキル基またはアルコキ
シ基は直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。

前記一般式（１）で示されるベンゾ（チオ）キサンチン
系化合物は、例えば、特公昭弘弘−４ｃｔｔｏ記載の次
の方法にょシ合成される。

Ａ／ 上記一般式（１）〜［１１１）におけるＸ、　Ａ、　Ｒ
１およびＲ１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。

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Ｋより、コレステリン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１表 上記表中　Ｒ／は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表の液晶はいずれも誘電異方性が正でらるが、誘電
異方性が負の公知のエステル系、アソキシ系、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、全体として正の液晶にして用いることができる。

ま几、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、次の参種類の
液晶 の混合物として、メルク社からＺＬニー／／Ｊ、、２と
いう商品名で販売されている液晶および、次のμ種類の
液晶 Ｃ，Ｈｌ、！０１１　　　　　ｒ　／重量チ０、Ｈｌ−
口ＸＣＸＣｊＮ　　　　　２５重量％の混合物として、
Ｂｒ１ｔｉｓｈ　Ｄｒｕｇ　Ｈｏｕｓ＋ｅ社からΣ−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６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、コーメテルプデル基、Ｊ−メチルブト
キシ基、３−メチルペンチル基、Ｊ−メチルペントキシ
基、参−メチルヘキシル基、≠−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九化合物があ
る。また特開昭！ｌ−≠５ｐ４ｃｔ号に示すＬ−メント
ール、ｄ−ボルネオール等のアル：Ｉ−ｈ　ｐ　導体、
ｄ−ショウノウ、Ｊ−メチルシクロヘキサン等のケトン
誘導体、ｄ−クトロネラ酸、１−クヨクノウ醗等のカル
ボン駿誘導体、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コ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３〜１００μｍ、特に５〜５
０μｍ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）キチンテン系化合物は、液晶に
対し良好な溶解性を示し、得られる液晶組成物の２色性
比が高いので、鮮明なカラー表示が可能でるる。

〔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
る実施例によシ限定されるものではない。

なお、以下にλ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
８は実験的には次式から求められる。

ここでＡＩおよびム工は、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８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シ、この値
が理論上ｌ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 イ）下記構造式 で示される化合物１．０　！　ｔを酢酸ｓＯｄ濃塩ｉｌ
ｌ　／　ｍｌに溶解し、水ｔｒｔｓｌを加えてｏ℃に冷
却する。この溶液に亜硝酸ナトリウム０．２≠ｔの水溶
液を添加し、０−ｊ’Ｃでμ時間攪拌する。硫酸鋼！水
塩コ、ｌ≠ｔを水λＯｙｒｌに溶解し、りｊ℃〜１００
℃に加熱する。この溶液に上記の水溶液を１時間かけて
添加し、この反応混合物を９５−１００℃で２時間攪拌
する。析出し九結晶金ろ過、乾燥し、シリカゲル（和光
純薬工業株式会社製造；０−２００商品名）を担体とし
、そして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／りｏｒｒｑを得た。本化合物は３／
ｒ℃の分解点を示した。

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、７０℃以上に加熱し
て液晶が郷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返し行ない化合物（色素）を溶解
し九。

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、ホモジニアス配内状態をとり、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九ゲスト・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。

光 色素の吸収度を求めるにあたっては、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
を行なった。

また、各偏光に対するＡノ及びＡｌ上用い、前述の式 ％式％ からオーダー・パラメーター日の値を算出した。

以上の結果を下記第２表（Ｊｌ／　）に示した。

口）下記構造式 で示される化合物へ２３ｆｔ酢酸４０ｍ１濃塩酸／−に
溶解し水コｏｗｔを加えてＯ′Ｃ＜冷却する。この溶液
に亜硝酸ナトリウム０．２７　ｔの水溶液を添加し、０
−１℃でψ時間攪拌する。硫醗鋼！水塩λ、μｊｆを水
２０―に溶解し、？ｊ℃〜１００℃に加熱する。この溶
液に上記の水溶液を１時間かけて添加し、この反応混合
物を？！−１００℃で１時間攪拌する。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
；ｃ−２ｏ。

商品名）を担体とし、そして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精製し、下
記構造式 で示される化合物コア０１Ｎｉを得た。本化合物は３１
３℃の分解点を示した。

本化合物を上述のイ）で得られた化合物と同様にして前
述のフェニルシクロヘキサン系混合液晶ＺＬニー／１３
２に溶解して最大吸収波長及びオーダー・パラメーター
Ｅ１１算出し、下記第λ表扁３に示した。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式〔 I 〕 ▲数式、化学式、表等があります▼……〔 I 〕 （式中、Ｘは酸素原子または硫黄原子を示し、Ａはアル
   キレン基を示し、Ｒ＾１は水素原子；アルコキシ基で置
   換されていてもよいアルキル基；アルコキシ基で置換さ
   れていてもよいアルコキシ基を示し、Ｒ＾２はアルキル
   基、アルコキシ基、アルキルシクロヘキシル基で置換さ
   れていてもよいフエニル基；アルキル基、アルキルシク
   ロヘキシル基で置換されていてもよいシクロヘキシル基
   を示す。） で表わされるベンゾ（チオ）キサンテン系化合物。
2. （２）一般式〔 I 〕 ▲数式、化学式、表等があります▼……〔 I 〕 （式中、Ｘは酸素原子または硫黄原子を示し、Ａはアル
   キレン基を示し、Ｒ＾１は水素原子；アルコキシ基で置
   換されていてもよいアルキル基；アルコキシ基で置換さ
   れていてもよいアルコキシ基を示し、Ｒ＾２はアルキル
   基、アルコキシ基、アルキルシクロヘキシル基で置換さ
   れていてもよいフエニル基；アルキル基、アルキルシク
   ロヘキシル基で置換されていてもよいシクロヘキシル基
   を示す。） で表わされるベンゾ（チオ）キサンテン系化合物を含有
   する液晶組成物。