JPS61197683A - 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】 本発明は二色性色素を含有する液晶組成物を用いること
を特徴とする液晶表示素子に関する。

現在、ねじれネマティック型液晶表示素子を用いた電車
、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
を持っている〇 又、液晶中に二色性色素を添加するゲス）＝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、明るい反射型カッー表示が可能、■添加する色素の
選択によシ表示色が多彩、■視野角が広い、といった特
徴を持っておシ、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適応できる表示素子であ
る。しかし、従来のゲスト−ホスト型液晶表示素子は、
コントラストおよび寿命を共に充分満足させるものでは
ない。

この原因は、従来の二色性色素が、二色性と耐光性共に
優れた特性を持っていなかった事にある。従来の二色性
色素としては、主にアゾ系及びアントラキノン系色素が
知られているが、これら二色性色素の内、特に赤色色素
で二色性及び耐光性が共に優れた特性を持っている色素
はほとんど知られていない。

本発明者らは上記ゲスト−ホスト効果を利用した表示素
子用の赤色色素について検討した結果、二色比、耐光性
ともに優れた色素を見い出し本発明を完成した。

すなわち、本発明の目的は二色性、耐光性共に優れた赤
色二色性色素を用いた高コントラスト、長寿命のゲスト
−ホスト型液晶表示素子を提供することにある。

すなわち、本発明は、少なくとも一方が透明な一対の電
極板間に液晶組成物を充てんしてなる液晶表示素子にお
いて、前記液晶組成物として下記一般式（Ｉ） 〔式中、Ｒは水素原子、アルキ〃基、アルコキシ基、ア
〃キルチオ基、アリール基、アヲルキ〃基、アリーμオ
キシ基、アリールチオ基、シクロヘキシμ基、ハロゲン
原子、ピペリジノ基、ピペラジノ基、七μホリノ基、ピ
ロリジノ基または−Ｎ＜Ｒ１基を表わす。

Ｒ冨 Ｒ１，Ｒ，は水素原子、アルキル基、アリール基または
アラルキμ基を表わす。　Ｒ、Ｒｓ　＝　Ｒ１の置換基
においてアμキ〃鎖、アリー〜環はアルキル基、アルコ
キシ基またはハロゲン原子によ多置換されていてもよい
＠〕 で示される赤色色素を一種または二種以上含有する液晶
組成物を用いることを特徴とする液晶表示素子である。

本発明に用いられる色素は、一般に下記の様にして合成
される０すなわち、下記反応式で示す様に、化合物（６
）に一般式（２）で示されるフェノール系化合物を脱酸
剤の存在下に作用させると一般式（ｐで示される赤色色
素が得られる０（３）　　　　　　（転） 〔式中、Ｒは前記の意味を有する。〕 一般式ＣＩ＋のＲとしては、具体的には、水素原子、エ
チル基、エチル基、プロピμ基、ブチμ基、アミル基、
ヘキシル基、オクチル基、ノ二ｙ基、ドデシル基、メト
キシプロピμ基、エトキｙエチμ基、プロポキンエチル
基、ヘキシルオキシエチル基、エトキシエトキシエチル
基などの直鎖もしくは分岐状のアルキル基、メトキシ基
、エトキシ基、プロポキン基、ブトキシ基、アミルオキ
シ基、ヘキシルオキシ基などの直鎖φ もしくは分岐状のアルコキシ基、エチル基、プロピルチ
オ基、ブチルチオ基、ヘキシルチオ基などのアμキμチ
オ基、フエニル基、ｐ−プロピルフェニル基、ｐ−ブチ
〃フェニμ基、ｐ−ヘキシ〃フェ二Ｎ基、ｐ−エトキシ
フエニル基、ｐ−プトキシフェニ〃基などのアリーμ基
、ベンジμ基、ｐ−ブチルベンジル基などのアフμキ／
Ｓ／基、フェノキシ基、ｐ−ブチルフェノキシ基、ｐ−
ブトキシフェノキシ基などのアリールオキシ基、フェニ
ルチオ基、ｐ−ブチルフェニルチオ基などのアリールチ
オ基、シクロヘキシＮ基、クロ〃原子、ブロム原子など
のハロゲン原子、ジエチルアミノ基、ビスエトキシエチ
ルアミノ基、ｐ−ブチμアニリノ基、アニリノ基、Ｎ−
ｊｆμ−ｐ−ヘキＶ／Ｌ／ベンジ〃アミノ基などのアミ
ノ基、ピペリジノ基、ピペラジノ基、七ｐホリノ甚、ピ
ロリジノ基などが代表的な置換バとしてあげられる。

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シ、第２図は本発明の他の実
施例の反射型液晶表示素子の断面略図である。第１．２
図において、１は透明ガラス基板、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ｍ、８
Ｆｉ例えばテフロンフィルムによるスペーサーであシ、
これによシセルの厚さが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シ、直流又社交流
が用いられるｏ６は入射光であシ、７は観視者の目であ
シ、８は偏光板であシ、９は光散乱板である０本装置に
おいて、透明１！極表面は綿布等で一方向ＫＪＩＪＪ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！極表面に平行配向するよ
うに表面処理がされている〇 本発明に使用される正の８を異方性を示すネマティック
液晶としては、一般式 ｃ式中、Ｒ，、Ｒ４の一方がＶアノ基、他方がア〃キμ
基、アルコキシ基、アμキルフェ＝ｙ基またはアルコキ
シフェニル基を表わす０〕で示される物貰等の単体また
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であるが第２図の如
ｔ！夏射型の表示装置でもよいＯこの場合、バネμ背後
に光散乱板９を設ける０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、と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が
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１％／−８−アミノプロピ〃トリメトキンシリ〃
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フィト等の配
向剤を混入して、液晶およ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・ティツー型とも呼ばれ
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ツストが得られる０次に
１本発明に用いる代表的な色素の合成例を示す。

合成例１（化合物Ｎａ１） １−アミノ−４−ヒドロキシ−８−ブロムアントラキノ
ン３．２部、４−ヒドロキシビフエ二ｌｖＬ　　４部お
よび苛性カリ１部をジメチ〃スμホキクド１０部中に入
れ、１４０〜１５０℃で５時間保温後、１慢苛性ソ一ダ
水５０部中に排出し、濾過・水洗を行う０得られた粗生
成物をクロロホルム−メタノ−μによシ精製を行い下記
構造式の赤色色素１．８部を得た０ 合成例２〜６ 実施例１と同様の方法により下記化合物を合成した〇 この様にして合成される色素を下記に示すＯようにして
得られる本発明の色素と、従ントヲキノン系色素との性
能の比較を表示す０表−１から本発明の色素の方が二大
巾に改良されていることがわかる０ 表　　−ｌ ）二色比の測定は、実施例１の方法に準じて行った。

次に実施例でもって本発明を更に詳しく説明する。

実施例１ 液晶および二色性色素が透明ｔｆＭＫ平行になる様に処
理した液晶セＡ／　Ｋ　ＺＬＩ−１８４０（Ｅ、Ｍｅｒ
ｃｋＡＧ、）に前記のｍｌの色素を１−溶解した液晶の
組成物を入れた。

液晶表示素子に約６ボμトの電圧をかけると赤色の液晶
セルがほぼ無色に変化し、二色比は８．８であった。

本液晶表示素子中での嵐１０色素のλｍａＩは５８８ａ
ｍ、　５６７ｎｍであ）、本液晶表示素子の耐光性は非
常に良好であった０ 実施例２ 実施例１において、醜１の色素の代シに胤２゜Ｎ１８　
、Ｎ１４　、Ｎ１５または瀧６の色素を用いた他は実施
例１と同様にし、セルに電圧をかけるとほぼ無色に変化
し、それぞれの色素の二色比は８．０　、８．８　、８
．７　、８．８　、８．７であ夛、本液晶表示素子の耐
光性は非常に良好であった０実施例８ 垂直配向又は、平行配向処理した液晶上μに、誘Ｗ、異
方性が正のネマティック液晶Ｅ　８　（ＢＤＩｆｃｈｅ
ｍｉｃａｌｓ社製）にコレステリック液晶材プレステリ
ールクロライド１０−（重量比）を添加した混合液晶に
前記の瀧１の色素をｌチ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
印加時は赤色に着色し、１５Ｖ程度以上の電圧を印加す
ると無色になシ、偏光板を使用しなくて４明るい高コン
トラストの反射型表示が得られた。なお、混合液晶に用
いるプレスデリック液晶材は上記コレステリールクロフ
ィトの他にコレステリμ誘導体や、ビフェニーＡ／ある
いはエステ〃系等のカイラルネマティック材も同様に利
用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の−！ｌ！施例の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シ、第２図は、本発
明の他の実施例の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・・−・−・・廻明鵞
極、８・・・・・−・・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。 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 少なくとも一方が透明な一対の電極基板間に液晶組成物
   を充てんしてなる液晶表示素子において、前記液晶組成
   物として下記一般式（ I ）で示される赤色色素を一種
   又は二種以上含有する液晶組成物を用いることを特徴と
   する液晶表示素子。 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） 〔式中、Ｒは水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ア
   ルキルチオ基、アリール基、アラルキル基、アリールオ
   キシ基、アリールチオ基、シクロヘキシル基、ハロゲン
   原子、ピペリジノ基、ピペラジノ基、モルホリノ基、ピ
   ロリジノ基または▲数式、化学式、表等があります▼基
   を表わす。 Ｒ＿１、Ｒ＿２は水素原子、アルキル基、アリール基ま
   たはアラルキル基を表わす。Ｒ、Ｒ＿１、Ｒ＿２の置換
   基においてアルキル鎖、アリール環はアルキル基、アル
   コキシ基またはハロゲン原子により置換されていてもよ
   い。〕