JPS63278969A - アントラキノン系化合物及びこれ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、新規なアントラキノン系化合物及び該化合物
を含有する液へ組成物に関する。

（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うこと
は知られている。この色素化合物として、例えば黄色の
色相を示すアントラキノン系化合物が液晶組成物に使用
されていることも知られている（特開昭７７−ｌ！ｔコ
ｔ２号公報及び特開昭ｒ７−／７２り７１号公報）。

ところで、かかる液晶組成物に使用される好ましい色素
化合物としては、二色性比が高く、液晶に対する溶解性
も高い等の性質を有する色素化合物が有用である。

しかしながら、本発明者らの検討によれば、従来公知の
アントラキノン系化合物は、液晶組成物に使用する上で
好ましい色素化合物として特に要求される上記のような
性質に関して必ずしも満足できる糧度のものではない。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記の従来の問題点を解決しうる新規なアン
トラキノン系化合物及び該化合物を含有する液晶組成物
の提供を目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、かかる目的を達成すべく更に検討を重ね
た結果、一般式ＣＩ） （式中　Ｒ１はシクロヘキシル基又はトランス／−１の
アルコキシ基で置換されていてもよいナフチル基を示す
。）で表わされるアントラキノン系化合物がｕ！００−
４Ａ７０ｎ　付近に極大吸収を有して鮮明な黄色を呈し
、高い二色性比及び液晶に対する良好な溶解性を示し、
更にかかる化合物を使用すれば良好なカラー表示を行い
うる液晶組成物が得られる、との知見を得て本発明に到
達した。すなわち、本発明は、前足一般式（１）　　で
表わされるアント２キノン不化合物並びに該化合物を含
有することを特徴とする液晶組成物を要旨とするもので
ある。

本発明の前足一般式（１）　　で表わされるアントラキ
ノン系化合物において置換基Ｒ１は、シクロヘキシル基
又はトランス−参−アルキルシクロヘキシル基を示し、
トランス−弘−アルキルシクロヘキシル基のアルキル基
としては、好ましくは炭素数ｌ〜りの直鎖又は分岐鎖の
アルキル基が挙げられる。８重　　としてはシクロヘキ
シル基ヨリモトランスーμｍフルキルシクロヘキシル基
の方が高い二色性比を示し、より好ましい。

置換されていてもよいナフチル基が挙ケラれ、アルキル
基及びアルコキシ基の炭素鎖は直鎖状でも分岐鎖状でも
よい。

前足一般式（１）で示されるアントラキノン系化合物は
、例えば下記の反応式で示される方法により合成される
。

（上記の一般式（１）〜（ＩＩＩ）におけるＲ１及びＲ
１は前足一般式（１）におけると同一の意義を有する。

） すなわち、本反応は％Ｎ、Ｎ　　−ジメチルホルムアミ
ド、アセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等のアミド系
溶媒又はジメチルスルホキシド、スルホラン等の溶媒が
使用され、酸結合剤、例えば炭酸カリウム、炭酸ナトリ
ウム等のアルカリ金属炭酸塩、水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、酢酸カリウム、
酢酸す）　ＩＪウム等の酢酸塩又はトリエチルアミン等
の有機酸結合剤の存在下、１０℃〜２００℃好ましくは
１０℃〜ｉｚｏ℃の温度条件で実施することができる。

本発明の液晶組成物で用いる液晶としては、様々の液晶
を使用できるが、例えばネマチック液晶、スメクチック
液晶（スメクチックＡあるいはスメクチックカイラルＣ
等の強誘電性液晶等）、コレステリック液晶あるいは高
分子液晶等が挙げられる。

例えば、ネマチック液晶としては、下記第１表に示され
る物質、あるいはこれ等の誘導体が挙げられる。

第１表 第７表 第１表 上記第１表中、Ｒはアルキル基又はアルコキシ基を、ｘ
′はアルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、シアノ基又
は・・ロゲン原子を表わす。

本発明の液晶組成物で用いるホスト液晶物質としては、
第１表に示した液晶又はそれらの混合物のいずれでもよ
いが、例えばメルク社からＺＬＩ−／／３２という商品
名で販売されている液晶及・びＺＬニー／！６１という
商品名で販売されている液晶、又はＢｒ１ｔｉｓｈ　Ｄ
ｒｕｇ　Ｈｏｕｓｅ社からに−７という商品名で販売さ
れている液晶が使用される。

また、このようなネマチック液晶に後述の旋光性物質を
加えることにより、コレステリック状態を、とらせるこ
とができる。

本発明の液晶組成物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１例えば、コーメチルブチル基、
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−メチルヘキシル基、弘−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、特開昭！／−４Ｌｊｊｖｔ号
に示す１−メントール、ｄ−ボルネオール等のアルコー
ル誘導体、ｄ−シヲウノウ、Ｊ−メチルシクロヘキサン
等のケトン誘導体、ｄ−シトロネジ酸、１−ショウノウ
酸等のカルボン酸誘導体、ｄ−７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。

本発明の液晶組成物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することがで
きる。すなわち、一般に少くとも一方が透明な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１〜１００μｍ１　
特に２〜５０８ｍが実用的見地から好オしい。

（実施例） 以下、本発明を実施例によシ更に具体的に説明するが、
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、二色性を示すオーダー・パラメーターについて簡
単に説明すれば５色素化合物のオーダー−パラメーター
（ｌ　　は実施的には次式から求められる。

ここでＡ７及びＡ土は、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九光に対する色素の吸光度で
ある。

オーダー・パラメーター（Ｓ）は、具体的にはゲスト・
ホスト型液晶素子の表示コント２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 炭酸カリウムへコ？を添加し九Ｎ−メチルピロリドン（
以下、ＮＭＰと略記する。）溶液１００ｙｘｌ中にＰ−
ｔ−ブチルチオフェノール１、弘を及び下記構造式ニ ジクロヘキシルを示す。）　２．Ｏｆを添加し、ｌｌ！
〜ｉｘｏ℃で３時間攪拌した。降温後、かつクロロホル
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： で示される化合物ハタ２を得た。本化合物はｌ！弘〜／
１ｊ℃の融点を示した。

上記で得られた本発明のアントラキノン系化合物（色素
）を前述の混合液晶ＺＬエニー！６！（メルク社商品名
）に添加し、７０℃以上に加熱して液晶が等方性液体に
なった状態でよくかきまぜた後、放置冷却する工程を繰
り返して行い、上記化合物（色素）を溶解した。

このようにして調製した本発明の液晶組成物を、透明電
極を有し、液晶と接する面に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、ホモジニアス配向状態をとシ、色
素分子もホスト液晶に従り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い、こ
れら各偏光に対する色素の最大吸収波長（λｍａ！　）
　　を求めた。色素の吸光度を求めるにあたっては、ホ
スト液晶及びガラス基板による吸収と、素子の反射損失
に関して補正を行った。

また、各偏光に対するＡ／及びＡ±を用い、前述の式 からオーダー・パラメーター（Ｓ）　　の値を算出した
。

以上の結果を後記第２表の／％／に示す。

実施例コ 実施例１で使用したｐ−ｔ−ブチルチオフェノール／、
（Ａ　ｆの代りに、チオフェノールＯ０り？を使用し他
は実施例１と同様に処理して下記構造式： で示される化合物／、ｒ　ｆを得た。本化合物は／／り
〜／コ０℃の融点を示した。

本色素を用い、その他は実施例１と同様にして、最大吸
収波長（λｍａｘ　）及びオーダー・ノくラメ−ター（
Ｅｌ）　　の測定及び算出を行った。

以上の結果を後記第２表の／ｉ６２に示す。

実施例３ 実施例１に準じた方法によシ、下記第２表における肩３
〜１６／６に示す各構造式を有する本発明のアントラキ
ノン系化合物（色素）を製造し、単離した。得られたｔ
弘種の各色素化合物を用い、その他は実施例１と同様に
して、最大吸収波長（λｍａｘ　）及びオーダー・パラ
メーター（Ｓ）の測定及び算出を行った。

以上の結果を下記第２表の７１６３〜７ｇ６１ｔＫまと
めて示す。

第１表 前足一般式〔Ｉ〕： 比較例１ 下記の第３表に、第２表に記載の本発明の二色性色素と
公知の二色性色素（特開昭！７−ｉｒｒコロ２号公報及
び特開昭１７−１７２２７７号公報）の特性を比較のた
めに併記する（測定条件は実施例１に同じ）。

第３表 前示一般式〔Ｉ〕 第３表よシ明らかなように、本発明の二色性色素は、公
知の類似の二色性色素に比し著しくオーダー・パラメー
ター（Ｓ）　　の値が向上していることが判る。

このオーダー・パラメーター（８）の値の差はこの技術
分野では、極めて有意な差である。

（発明の効果） 本発明の新規アントラキノン系化合物は鮮明な黄色を呈
し、高い二色性比及び液晶に対する良好な溶解性を示す
ので本化合物を用いた液晶組成物は良好な力２−光表示
行い、極めて有用である。

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、Ｒ＾１はシクロヘキシル基又はトランス−４−
   アルキルシクロヘキシル基を示し、Ｒ＾２は炭素数１〜
   ８のアルキル基もしくは炭素数１〜８のアルコキシ基で
   置換されていてもよいフェニル基又は炭素数１〜８のア
   ルキル基もしくは炭素数１〜８のアルコキシ基で置換さ
   れていてもよいナフチル基を示す。）で表わされるアン
   トラキノン系化合物。
2. （２）一般式〔 I 〕 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・〔 I
   〕 （式中、Ｒ＾１はシクロヘキシル基又はトランス−４−
   アルキルシクロヘキシル基を示し、Ｒ＾２は炭素数１〜
   ８のアルキル基もしくは炭素数１〜８のアルコキシ基で
   置換されていてもよいフェニル基又は炭素数１〜８のア
   ルキル基もしくは炭素数１〜８のアルコキシ基で置換さ
   れていてもよいナフチル基を示す。）で表わされるアン
   トラキノン系化合物を含有することを特徴とする液晶組
   成物。