JPS62127385A - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は液晶表示素子に関する。さらに詳しくはアント
ラキノン系化合物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。

〈従来技術〉 現在、ねじれネマティック型液晶表示素子を用いた電卓
、時計等が商品化されているが、さらに市場の多様性に
適応するために液晶表示をカラー化する検討がなされて
いる。この方式は液晶中に二色性色素を添加するゲスト
−ホスト効果を利用したものであり、■偏光板を必ずし
も必要としないため明るい反射型、　カラー表示が可能
、■添加する色素の選択に、Ｆ：）表示色が￥Ｖ、・８
・況１ＩＩｆ角が広い等の特徴を持・でおり、またｒｙ
ｅ　ｙｆ、５を用い内部照明型（透過ｌ腎り乏すれば更
に高１１１度、高コントラス１−の表示もｉＴ］能とい
った特徴を持っている。

さらに近年、多種類の二色性色素を混合して黒色の色素
とし、光のシャッター（ブラックシャッタ一方式）とし
て用いるフルカラー液晶表示パネルの検討がなされてい
る（特開昭６Ｏ−１３９７８６）が、現在まｔご良好な
表示パネルは作られでいない。

〈発明が解決しようとする問題点〉 この理由の一つは、６５０ｎｍ以上の波長を吸光する二
色比の高い色素がほとんどないために、現在用いられて
いる黒色色素が可視光線の内６５０ｎＩｎ以上の光に対
して良好な光の＋＋ｎ−ｏｆｆ特性を示さないことにあ
る。

本発明の目的は６５０ｒｌｌｎ以上に吸収を持つ二色比
の高い二色性色素を用いて表示品質の良い液晶表示素子
を提供することにある。

く問題点を解決するための手段〉 すなわち、本発明は、少なくとも一方が透明な一対の電
画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）で表わ
される化合物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に関するもので
ある。

［式中、Ｘｌは水酸基またはアミノ基、Ｘ２はアミノ基
またはメチルアミノ基、Ｘａ、Ｘ４は水酸基、アミノ基
またはメチルアミノ基を表わし、かつＸｌが水酸基の場
合は、Ｘａ。

Ｘ４は一方が水酸基、他方がメチルアミノ基、Ｘｌがア
ミノ基の場合は、Ｘａ、　Ｘ４は一方がアミノ基、他方
がメチルアミノ基を表わすものとする。Ｒは置換されて
いてもよいアルキル基またはアラルキル基を表わし、Ａ
が水酸基の場合、−８−Ｒ基は水酸基のオルト位に置換
されているものとする。〕本発明に用いられる化合物は
、一般に下記のようにして合成される。すなわち、下記
反、方式で示すように、一般式（ＩＩ）で示される化合
物に一般式（［［ｌ）で示されるメルカプタン類を脱酸
剤の存在下に作用させることにより一般式（Ｉ）で示さ
れる化合物力積１）られる。

（ＩＩ）　　　　　　（［［ｌ） １式中、Ｘｌ、　Ｘ２．　Ｘａ、　Ｘ４およびＲは前記
の意味を有し、Ｘｌが水酸基の場合、臭素原子は水酸基
のオルト位に置換されているものとする。］ ここで一般式（Ｉ）のＩ（として、メチル基、エチル基
、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、ド
デシル基などの直鎖または分岐状のアルキル基、ヒドロ
キシエチル基、メトキシエチル基、エトキシエチル基、
β−エトキシプロピル基、β−クロロプロピル基等の置
換アルキル基、ベンジル基、メチルベンジル基、メトキ
シベンジル基、β−フェニルエチル基、エチルベンジル
基、プチルベンレル基等のアラルキル基が代表的な置換
基としてあげられる。

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り、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、■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極、３
は例丸ばテフロンフィルムによるスペーサーであり、こ
れによりセルの厚さが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１戎物であ
り、５はその素子に印加する電源であり、直流又は交流
が用いられる。６は人身、ｌ光であり、７は観硯片の目
であり、８は偏光板であり、９は光散乱板である。本装
置において、透明ｉｎ表面は綿布等で一方向に摩擦する
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電極表面に平行配向する９よ
うに表面処理がされている。

本発明に使用される正の誘電異方性を示すネマティック
液晶としては、一般式 １式％ ［式中、Ｒ２、Ｒ３の一方がンアノ基、池かがアルキル
基、アルコキン基、アルキルフェニル基マたはアルコキ
ンフェニル基を表わす。］ で示される物質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
き反射型の表示装置でもよい。

この場合、パネル背後に光散乱板９を設ける。

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、これとは逆に重圧を印、Ｉ、口すると色を呈する
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−オクタデシル−３−アミノプロピル
トリメトキシシリルクロライド、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Ｈ品中にセチルトリメチルアンモニウ
ムフロライド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イン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・ティラー型とも呼ばれ
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ラストが得られる。

〈発明の効果〉 本発明のアントラキノン系化合物を用いた液晶表示装置
はコントラストの良い表示品質を持っており、市場の要
望に適応した液晶表示装置である。

〈合成例〉 次に代表的な化合物の合成例を示す。

合成例１ １−アミノ−８−メチルアミノ−＝１．５−ジヒドロキ
シ−３，６−シプロムアントラキノン４．４部をジメチ
ルスルホキシド２０部中に入れた後、苛性カリ１７部を
入れて約１時間攪拌する。これに、３０゛Ｃ以下で１−
プロピルメルカプタン２．３部を入れて２時間攪拌後、
５０〜６０°Ｃで１時間攪拌する。

次に反応マスを水２００部中に注入し、析出した生成物
を濾過・水洗後乾燥する。得られた粗生成物をシリカゲ
ルを担体とするカラムクロマトグラフィーによりクロロ
ホルムを分離溶媒として精製を行い、１−アミノ−８−
メチルアミノ−４，５−ジヒドロキシ−３゜６−ビス（
ｉ−プロピルメルカプト）アントラキノン１．８部を得
た。

融点　１６９〜＋７２．５”Ｃ 合成例２〜５ 合成例１と同様にして下記１１合物を合成しｔこ　。

、ｆル２　ｌ、８−ヒス（メチルアミノ）−４゜５−ジ
ヒドロキシ−３，６−ビス（ｉ −プロヒルメルカブト）アントラキノ ン　　融点：１３９−１４　ＦＣ ，１５３＋、８　　ｔ＝”ス（メチ、＋１ｚ７Ｅ／）　
−４゜５−ジヒドロキシ−３，６−ビス（ｐ −メトキシベンジルメルカブト）アン トラキノン 融点：１４６〜１４８°Ｃ １に４　ｌ−アミノ−８−メチルアミノ−４゜５−ジヒ
ドロキシ−３，６−ビス（ｐ −メトキシベンジルメルカブト）アン トラキノン 融点：１３５〜１３８°Ｃ 、・ｔａ　５　　ｔ　−ｙミ／−５−メチルアミノ−４
゜８−ジヒドロキシ−３，７−ビス（ｉ −プロビルメルヵプト）アントラキノ ン　　融点　１８７〜１９３°Ｃ 同様にして下表の化合物を合、戎した。

表 〈実施例〉 本発明を実施例によりさらに詳しく説明する。

実施例１ 液晶および二色性色素が透明電極に対して平行になるよ
うに処理した液晶セルにＺＬＩ−１８４０（Ｅ、　Ｍｅ
ｒｃｋ　ＡＧ社製）ニ１−７’ｉ。

ノー８−メチルアミノ−４，５−ジヒドロキシ−３，６
−ビス（ｉ−プロピルメルカプト）アントラキノンを１
％溶解した液晶の組成物を入れた。

本液晶表示素子に約６ボルトの電圧をかけると青味緑色
の液晶セルがほぼ無色に変化し、二色比は８５であった
。

本液晶表示素子中での色素のλｍａｘは６９４冊と６４
３ｎｍであった。

実施例２ 実施例１と同様にして、化合物ｉ１ｉ　２の特性　。

を測定した結果、液晶セルは緑色であり、二色比は７４
であり、；１　ｍａｘは７２２ｎｍと６７０１ｍであっ
た。

実施例３ 垂直配向又は、平行配向処理した液晶セルに、誘電異方
性が正のネマティック液晶Ｅ８（ＢＤＩＩ　　Ｃｈｅｍ
ｉｃａｌｓ社製）にコレステリック液晶材コレステリー
ルクロライドｌＯ％（重量比）を添加した混合液晶に実
施例１の色素を１％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
時は緑色に着色し、１５　Ｖ程度以上の電圧を印加する
と無色になり、偏光板を使用しなくても明るい高コント
ラストの反射型表示が得られた。なお、混合液晶に用い
るコレステリック液晶材は上記コレステリールクロライ
ドの他にコレステリル誘導体や、ビフェニールあるいは
エステル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図は本発明の一実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り、第２図は、本発明の
１（！２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 ｌ　　ガラス板、２　・・・透明電極、３　　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 手続行１１正書（自発） 昭和６１年　１月　７日

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 ）で表わされる化合物を一種
   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。 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） 〔式中、Ｘ＿１は水酸基またはアミノ基、Ｘ＿２はアミ
   ノ基またはメチルアミノ基、Ｘ＿３、Ｘ＿４は水酸基、
   アミノ基またはメチルアミノ基を表わし、かつ、Ｘ＿１
   が水酸基の場合は、Ｘ＿３、Ｘ＿４は一方が水酸基、他
   方がメチルアミノ基、Ｘ＿１がアミノ基の場合はＸ＿３
   、Ｘ＿４は一方はアミノ基、他方がメチルアミノ基を表
   わすものとする。Ｒは置換されていてもよいアルキル基
   またはアラルキル基を表わし、Ａが水酸基の場合、−Ｓ
   −Ｒ基は水酸基のオルト位に置換されているものとする
   。〕