KR830001093B1 - Composition for liquid crystal color display element - Google Patents

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KR830001093B1
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료오이찌 모리나까
료오이찌 스까하라
쓰도무 니시자와
쓰네오 히따까
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미쓰이 도오아쓰가가꾸 가부시끼가이샤
마쓰바야 세이이찌
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Abstract

내용 없음.No content.

Description

액정 칼라 표시 소자용 조성물Composition for liquid crystal color display element

제 1도는 본 발명의 조성물을 조합한 조합한 액정 표시장치의 정면도이며,1 is a front view of a combined liquid crystal display device combining the composition of the present invention,

제 2도는 제 1도의 a-a 선을 따라 자른 단면도이다.2 is a cross-sectional view taken along the line a-a of FIG.

본 발명은 네마틱 액정과 2색성 염료를 포함하는 전자 광학효과를 이용하는 액정 칼라표시소자용 조성물에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 다음 구조식(Ⅰ)의 2색성 안트라퀴논형 염료 1이상이 용해되어 포함된 네마틱 액정 칼라 표시 소자용 조성물에 관한 것이며, 이 조성물은 다음 구조식(Ⅱ)의 2색성 안트라퀴논형 염료 1이상을 포함하는 것이 바람직하다.The present invention relates to a composition for a liquid crystal color display device using an electron optical effect containing a nematic liquid crystal and a dichroic dye. In particular, the present invention relates to a composition for nematic liquid crystal color display device in which at least one dichroic anthraquinone dye of the following structural formula (I) is dissolved, and the composition is a dichroic anthraquinone type of the following structural formula (II). It is preferable to include one or more dyes.

Figure kpo00001
(Ⅰ)
Figure kpo00001
(Ⅰ)

상기 식에서, X와 X'는 같으며, -NH2또는 -OH 기를 나타내며, R은 탄소수 1-15의 직쇄 또는 측쇄상 알킬기, 사이클로헥실기 또는 구조식 -R2-O-R3(여기에서 R2는 탄소수 1-3의 알킬렌기 이며, R3는 탄소수 1-15의 직쇄 또는 측쇄상 알킬기이다)이다.Wherein X and X 'are the same and represent a -NH 2 or -OH group, R is a linear or branched alkyl group, cyclohexyl group, or structural group of formula -R 2 -OR 3 wherein R 2 is An alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, R 3 is a linear or branched alkyl group having 1 to 15 carbon atoms).

Figure kpo00002
Figure kpo00002

상기 식에서 R1은 탄소수 5-15의 직쇄 또는 측쇄상 알킬기이다.Wherein R 1 is a straight or branched chain alkyl group having 5 to 15 carbon atoms.

이 조성물은 네마틱 액정의 전자-광학 효과에 의하여 작동 되는 표시장치의 사용된다.This composition is used for display devices operated by the electro-optical effect of nematic liquid crystals.

2색성 염료를 함유하는 액정 표시 장치는 액정 기술분야에서 "게스트-호스트(guest-host)"형 표시장치로 이미 알려져 있으며, 시계, 휴대용 전자 계산기 및 텔레비죤등에서 표시장치로 이용되고 있다.Liquid crystal displays containing dichroic dyes are already known in the liquid crystal art as "guest-host" type displays and are used as displays in watches, portable electronic calculators and televisions.

이러한 유형의 표시장치에 관한 이론은, 액정성 물질의 분자의 배열에 의하여 2색성 염료 분자가 배열됨에 근거를 둔 것이다. 특히 액정 분자는 "오프"상태로부터 "온"상태로 변화하며, 보통 전장(electric field)인 외부 자극의 인가에 의하여 배향되며, 이에 따라서 2색성 염료 분자도 동시에 배향된다. 그 결과 두 상태에서의 염료 분자에 의한 광흡수도가 변화되어 칼라 표시가 가능하게 된다.The theory of this type of display is based on the arrangement of dichroic dye molecules by the arrangement of the molecules of the liquid crystalline material. In particular, liquid crystal molecules change from an "off" state to an "on" state and are oriented by the application of an external stimulus, which is usually an electric field, so that the dichroic dye molecules are also oriented simultaneously. As a result, the light absorption by the dye molecules in both states is changed to enable color display.

이러한 전자-광학 효과는 소위 게스트-호스트 효과를 이용하는 액정 칼라 표시를 뜻한다. 게스트-호스트 형은 양 또는 음의 유전성(誘電性) 이방성을 가지는 네마틱 액정을 사용하는 방법 및 전장을 인가하에 콜레스트린상(cholesteric phase)으로 부터 네마틱 상으로 상전이를 보여주는 액정을 사용하는 방법등으로 현재 작동되고 있다.This electro-optical effect means liquid crystal color display using the so-called guest-host effect. The guest-host type uses a nematic liquid crystal having positive or negative dielectric anisotropy and a liquid crystal showing a phase transition from the cholesteric phase to the nematic phase upon application of the electric field. It is currently working.

이 이론에 의거 작동되는 2 색성 염료의 몇종은 지금까지 알려져 있으나, 이들중 아무것도 상업적으로 만족할만하게 이용되지는 못하였다. 이렇게 하여 이 이론에 근거한 액정 칼라 표시 장치의 개발과 상업화는 부분적으로 나마 장애를 받아왔다.Several kinds of dichroic dyes operating on this theory are known to date, but none of them have been commercially satisfactory. Thus, the development and commercialization of liquid crystal color display devices based on this theory have been partially impeded.

이 이론에 의거한 액정 칼라 표시장치에 사용되는 2 색성 염료는 일정한 기본 요건이 충족 되어야만한다Dichroic dyes used in liquid crystal color displays based on this theory must meet certain basic requirements.

예를 들면, 이들은 일반적으로 소량에서도 충분한 착색능력, 전압을 인가하거나, 전압을 인가하지 않는 경우에 높은 콘트라스트를 가능케 하는 높은 2 색성 비율, 액정에서의 충분한 용해도, 우수한 내구성과 안정성이 요구되며, 오랜동안 사용 하여도 장치를 손괴시킨지 말아야 한다.For example, they generally require sufficient colorability, high dichroic ratios to enable high contrast in the absence of voltage or high voltage, sufficient solubility in liquid crystals, good durability and stability, even in small amounts. Do not damage the device if used for a while.

본 발명은 이러한 요건을 충족시키는 2 색성 염료로서 구조식(Ⅰ) 또는 (Ⅱ)의 안트라퀴논형 염료에 관한 것이다.The present invention relates to an anthraquinone type dye of formula (I) or (II) as a dichroic dye that meets these requirements.

구조식(Ⅰ) 또는 (Ⅱ)의 안트라퀴논형 염료는 다음에 예거한 여러 방법으로 제조할 수 있다.The anthraquinone dyes of formula (I) or (II) can be prepared by various methods as described below.

(1) 1,5-디하이드록시-4,8-디아미노-안트라퀴논-2,6-디설폰산(알리자린 사피롤 B라부른다)을 붕산 존재하에 황산 중에서 다음 구조식(Ⅲ)의 알콕시페닐 화합물과 반응시킨 후, 붕산 에스테르 기를 가수분해시키고, 다음에 생성된 화합물을 탈설폰화시켜서 제조하는 방법.(1) 1,5-dihydroxy-4,8-diamino-anthraquinone-2,6-disulfonic acid (called alizarin sapyrol B) in a sulfuric acid in the presence of boric acid, the alkoxyphenyl compound of formula (III) After reacting with, the boric acid ester group is hydrolyzed and the resulting compound is then desulfonated to prepare.

Figure kpo00003
Figure kpo00003

상기 식에서 R1은 전술한 바와 같다.Wherein R 1 is as described above.

(2) 1,5-디아미노-4,5-디하이드록시-안트라퀴논의 퀴논이민을 구조식(Ⅲ) 화합물과 반응시키는 방법(2) Method of reacting quinoneimine of 1,5-diamino-4,5-dihydroxy-anthraquinone with a compound of formula III

(3) 1,5-디하이드록시-4,8-디니트로-안트라퀴논을 붕산 및 산축합체 존재하에 구조식(Ⅲ) 화합물과 반응시킨 후 붕산에스테르기를 가수분해 시키고, 이렇게 얻어진 화합물의 니트로기를 아미노기로 환원시키는 방법.(3) After reacting 1,5-dihydroxy-4,8-dinitro-anthraquinone with the compound of formula (III) in the presence of boric acid and an acid condensate, the boric acid ester group is hydrolyzed and the nitro group of the compound thus obtained is an amino group. Reduction method.

이 방법에서, 1,5-디하이드록시-4,8-디니트로 안트라퀴논의 붕산 에스테르와 알콕시페닐 화합물과의 반응은 낮은 온도에서 행함이 바람직한다. 0℃ 또는 그 이하의 온도에서 반응시킴이 좋다. 사용되는 산축합체는 페닐 치환이 완전히 진행되도록 하며, 특히 여러농도의 황산이 경제적인 이점때문에 사용함이 좋다.In this method, the reaction of the boric acid ester of 1,5-dihydroxy-4,8-dinitro anthraquinone with the alkoxyphenyl compound is preferably performed at low temperature. The reaction may be carried out at a temperature of 0 ° C. or lower. The acid condensates used allow the phenyl substitution to proceed fully, especially sulfuric acid at various concentrations, due to economic advantages.

기타 사용할 수 있는 용매로는 인산, 초산 및 기타 유기용 매를 들 수 있다. 때로는 이들용 매의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.Other usable solvents include phosphoric acid, acetic acid and other organic solvents. Sometimes it is desirable to use mixtures of these solvents.

알콕시 페닐 화합물을 페놀을 염기존재하에 알킬할라이드 등과 반응시켜서 합성한다.The alkoxy phenyl compound is synthesized by reacting phenol with an alkyl halide or the like in the presence of a base.

1,5-디하이드록시-4,8-디니트로-안트라퀴논의 붕산에스테르와 알콕시페닐 화합물은 같은 몰량 사용하면 편리하며, 알콕시페닐 화합물을 약간 과량 사용할 수도 있다.The boric acid ester of the 1,5-dihydroxy-4,8-dinitro-anthraquinone and the alkoxyphenyl compound are conveniently used in the same molar amount, and a slight excess of the alkoxyphenyl compound may be used.

결과로 얻어진 반은 혼합물을 얼음에 부으면 붕산에스 테르가 부분적으로 가수분해 된다. 완전히 가수분해 시키기 위하여는 수현탁액을 끓이면 된다. 2-위치에 페닐렌치환기를 가지는 결과로 얻어진 안트라퀴논 화합물은 니트로 기를 아미노기로 환원시켜서 청색염료로 쉽게 전환시킬 수 있다. 이 방법으로 얻어진 구조식(Ⅱ) 화합물은 특히 우수한 2 색성 비율을 가지는 염료이다.As a result, half of the resulting mixture is poured on ice to partially hydrolyze the borates. To complete hydrolysis, boil the water suspension. The anthraquinone compound obtained as a result of having a phenylene substituted group in the 2-position can be easily converted into a blue dye by reducing the nitro group to an amino group. Structural formula (II) compound obtained by this method is especially a dye which has the outstanding dichroic ratio.

(4) 구조식(Ⅲ) 화합물 대신에 페놀을 사용하여 (1)-(3) 방법으로 얻어진 2-4'-하이드록시페닐 안트라 퀴논 유도체를 다음 구조식(Ⅳ)의 알킬할라이드와 염기성 촉매 존재하 또는 촉매없이 반응시키거나, 또는 다음 구조식(Ⅴ)의 토실에스테르와 같은 조건하에 반응 시키는 방법.(4) 2-4'-hydroxyphenyl anthraquinone derivative obtained by the method (1)-(3) using phenol instead of the compound of formula (III) in the presence of an alkyl halide and a basic catalyst of formula (IV) or The reaction is carried out without a catalyst or under the same conditions as tosyster of formula (V).

R2-Hal (Ⅳ) R2-O-Ts (Ⅴ)R 2 -Hal (Ⅳ) R 2 -O-Ts (Ⅴ)

상기 식에서, R2는 탄소수 1-15의 임의의 측쇄상 알킬기 또는 사이클로헥실기이며, Hal은 할로겐 원자이며, Ts는 토실잔기이다.Wherein R 2 is any branched alkyl group or cyclohexyl group having 1 to 15 carbon atoms, Hal is a halogen atom, and Ts is a tosyl residue.

(5) 1,5-디하이드록시-4,8-디아미노-안트라퀴논-디설폰산(알리자린 사피롤 B)을 붕산 존재하에 황산 중에서 구조식(Ⅲ) 화합물과 반응시키고, 생성물을 소디움하이드로 설파이트와 같은 환원제로 처리하여 설폰기를 제거한 후, 가수분해 시켜서 아미노 기를 하이드록실기로 변환시킨다.(5) Reacting 1,5-dihydroxy-4,8-diamino-anthraquinone-disulfonic acid (alizarin sapyrrole B) with a compound of formula III in sulfuric acid in the presence of boric acid, the product is sodium hydrosulfite Treatment with a reducing agent such as to remove the sulfone group, followed by hydrolysis to convert the amino group to a hydroxyl group.

다음에 결과로 얻어진 구조식(Ⅰ)의 테트라히드록시 안트라퀴논의 무색유도체를 공지 방법으로 산화시키는 방법.Next, the method of oxidizing the colorless derivative of tetrahydroxy anthraquinone of the structural formula (I) as a result by a well-known method.

결과로 얻어진 조염료는 무 기염류 및 기타 불순물을 포함하는 경우가 자주 있기 때문에 유기용 매로 추출하거나, 재결정시켜서 하며, 박층 크로 마토그라피나, 칼럼크로마토그라피로 정제하는 것이 바람직하다.Since the resulting crude dye often contains inorganic salts and other impurities, it is preferable to extract or recrystallize with an organic solvent and to purify with thin layer chromatography or column chromatography.

본 발명에 의한 안트라퀴논형 염료 (Ⅰ)를 사용함으로서 통상의 2색성 염료로는 얻을 수 없었던 선명한 청색 또는 적색의 칼라 액정을 얻을 수 있고, 이들은 현저하게 높은 2색성 비율(콘 트라스트)와 우수한 광감도를 가진다.By using the anthraquinone type dye (I) according to the present invention, a clear blue or red color liquid crystal which cannot be obtained with ordinary dichroic dyes can be obtained, and these have a remarkably high dichroic ratio (contrast) and excellent light sensitivity. Has

안트라퀴논형 염료 (Ⅰ)의 전형적인 예를 표 1 및 2에 예거한다.Typical examples of anthraquinone type dyes (I) are listed in Tables 1 and 2.

[표1]Table 1

Figure kpo00004
Figure kpo00004

Figure kpo00005
Figure kpo00005

Figure kpo00006
Figure kpo00006

Figure kpo00007
Figure kpo00007

[표 2]TABLE 2

Figure kpo00008
Figure kpo00008

Figure kpo00009
Figure kpo00009

본 발명은 도면으로 더 상세히 설명한다. 도면에서, 염료로 착색된 네마틱 액정물질은 두 개의 평행으로 놓여진 유리면 2 및 3 사이에 끼워 넣은 층 1에 충진된다. 유리면 2와 3은 층 1의 양끝의 경계를 짓는 스페이서 4에 의하여 서로 사이를 띄우고 있다.The invention is explained in more detail in the drawings. In the figure, the nematic liquid crystal material colored with dye is filled in layer 1 sandwiched between two parallelly placed glass surfaces 2 and 3. Glass surfaces 2 and 3 are spaced from each other by spacers 4 which border the ends of layer 1.

유리면 2와 3은 각각 그 내부 표면에 투명한 전극 5와 6을 가진다. 전극 5는 접촉면 7을 통하여 외부도 입선 9와 연결되어 있으며, 마찬가지로 전극 6은 접촉면 8을 통하여 외부 도입선 10과 연결되어 있다.Glass surfaces 2 and 3 have transparent electrodes 5 and 6 on their inner surfaces, respectively. The electrode 5 is also connected to the external line 9 through the contact surface 7, and likewise the electrode 6 is connected to the external lead line 10 through the contact surface 8.

전극 5와 6은 직 4각형이며, 서로 마주보도록 배치되어 있다. 직열로 여기에 연결된 전원 12와 스위치 11은 외부 도입선 9와 10사이에 연결되어 있다.The electrodes 5 and 6 are rectangular in shape and are arranged to face each other. The power supply 12 and switch 11 connected here in series are connected between the external lead lines 9 and 10.

전원 12는 층 1내의 액정 분자와 2색성 염료 분자를 재배향시키기에 충분한 직류 또는 저주파수의 교류를 공급하며, 유리면 2 및 3의 내부 표면에 배열시킨다.The power source 12 supplies a direct current or low frequency alternating current sufficient to redirect the liquid crystal molecules and the dichroic dye molecules in layer 1, and is arranged on the inner surfaces of the glass surfaces 2 and 3.

보통 10 내지 20볼트면 충분하다.Usually 10 to 20 volts is sufficient.

본 발명에 사용되는 네마틱 액정의 한 예를 들면, 4-시아노-4'-n-펜틸비페닐 43%, 4-시아노-4'-n-프로폭시-비페닐 17%, 4-시아노-4'-n-펜톡시비페닐 13%, 4-시아노-4'-n-옥톡시비페닐 17% 및 4-시아노-4'-n-펜틸테르페닐 10%로 이루어진 혼합물이다. 상기 혼합물에 클레스테릴노 나노에이트%, 광학 활성인 4-시아노-4'-이소펜틸비페닐 3% 등을 가하여 얻어진 소위 네마틱 액정 혼합물도 한 사용할 수 있다.Examples of nematic liquid crystals used in the present invention include 4-cyano-4'-n-pentylbiphenyl 43%, 4-cyano-4'-n-propoxy-biphenyl 17%, 4- It is a mixture consisting of 13% of cyano-4'-n-pentoxybiphenyl, 17% of 4-cyano-4'-n-octoxybiphenyl and 10% of 4-cyano-4'-n-pentylterphenyl. The so-called nematic liquid crystal mixture obtained by adding 3% of clesteryl no nanoate, 3% of cyano-4'-isopentylbiphenyl which is optically active to the mixture can also be used.

전술한 예 이외에도, 비페닐형 액정 페닐사이클로헥산형 액정, 쉬프 염기형 액정, 에스테르형 액정, 피리미딘형 액정, 테트라진형 액정 및 기타의 양 또는 유전성 이방성을 가지는 네마틱 액정은 단독 또는 혼합물의 형태로 본 발명의 네마틱 액정으로서 사용할 수 있다.In addition to the foregoing examples, biphenyl type liquid crystal phenylcyclohexane type liquid crystal, Schiff base type liquid crystal, ester type liquid crystal, pyrimidine type liquid crystal, tetrazine type liquid crystal, and other nematic liquid crystals having positive or dielectric anisotropy are in the form of single or mixtures. It can be used as the nematic liquid crystal of this invention.

본 발명에서 2색성 염료도 단일 화합물 또는 혼합물로서 사용할 수 있다. 액정물질에서 2색성 염료의 농도는 이들 염료가 액정 중에서 용해하고, 액정 분자의 배향에 따라서 염료분 자가충분히 배향하는 농도로한다. 일반적으로 적당한 염료의 농도는 액정 물질 기준으로 0.01-20중량%(0.01-3 중량%가 바람직함)이다.Dichroic dyes in the present invention can also be used as single compounds or mixtures. The concentration of the dichroic dye in the liquid crystal material is such that the dye is dissolved in the liquid crystal and the dye molecules are sufficiently oriented according to the alignment of the liquid crystal molecules. In general, suitable dye concentrations are 0.01-20% by weight (preferably 0.01-1% by weight) based on the liquid crystal material.

본 발명에서는 2색성 염료를 다른 2색성 염료 또는 비 2색성염료 또는 착색제와 혼합하여 원하는 색상을 얻을 수도 있다.In the present invention, the dichroic dye may be mixed with other dichroic dyes or non-dichroic dyes or colorants to obtain a desired color.

이러한 액정 표시 장치를 만들 경우에는 미리 투명 전극을 처리하여 액정 분자와 2색성 염료 분자가 평행으로 배향하도록 하거나 또는 투명전극의 표면에 대하여 수직으로 배향토록 한다. 이러한 처리는 예를들면, 미리 전극을 실리콘형 화합물로 코팅하고, 실리콘옥사이드를 증착시키거나 또는 실리콘형 화합물로 코팅하고, 실리콘옥사이드 증기를 침착시킨 다음에 투명 전극의 표면을 일정방향으로 무명 천등으로 문지름으로서 행할 수 있다.In the case of making such a liquid crystal display device, the transparent electrode is processed in advance so that the liquid crystal molecules and the dichroic dye molecules are aligned in parallel or perpendicular to the surface of the transparent electrode. Such treatment may, for example, previously coat the electrode with a silicon compound, deposit silicon oxide or with a silicon compound, deposit silicon oxide vapor and then deposit the surface of the transparent electrode with a cotton cloth in a direction. This can be done by rubbing.

본 발명의 양의 유전성 이방성을 가지는 네마틱 액정과 2색성 염료로 이루어진 용액을, 액정과 염료분자가 투명 전극의 표면에 평행으로 배향 되도록 처리된 액정 표시 장치에 충진할때에는, 표시장치는 전극 부분의 색깔이 전압을 인가할때에 소실되도록 된 장치가 된다.When a solution consisting of a nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy of the present invention and a dichroic dye is filled into a liquid crystal display device which is treated such that the liquid crystal and the dye molecules are aligned in parallel with the surface of the transparent electrode, the display device comprises an electrode portion. The color of the device is such that it disappears when a voltage is applied.

본 발명의 음의 유전성 이방성을 가지는 네마틱 액정과 염료로 이루어진 용액을, 액정과 염료 분자가 투명 전극의 표면에 수직으로 배향되도록 처리된 액정 표시 장치에 충진할때에는, 이표시 장치는 전압을 인가할때에 전극 부분의 색깔이 나타나도록 된다.When a solution consisting of a nematic liquid crystal and a dye having a negative dielectric anisotropy of the present invention is filled into a liquid crystal display device in which the liquid crystal and the dye molecules are oriented perpendicular to the surface of the transparent electrode, the display device applies a voltage. When the color of the electrode part appears.

제 1도 및 제 2도에 보여준 표시장치는 전달된 빛을 볼 수 있도록 고안된 장치이다. 이 장치는 유리판 2를 비투명성 반사판으로 대치하거나, 또는 유리면 2의 배후에 반사판을 놓아서 유리판 3의 앞면으로 부터 볼 수 있도록 하면 반사형 표시장치가 된다.The display devices shown in FIGS. 1 and 2 are designed to see the transmitted light. This device becomes a reflective display device by replacing the glass plate 2 with a non-transparent reflecting plate or by placing the reflecting plate behind the glass plate 2 so that it can be seen from the front of the glass plate 3.

본 발명의 2색성 염료를 사용한 액정 칼라표시장치를 만드는데 있어서 액정의 종류와 그 제조 방법은 다양하게 할 수 있다. 이들 모두는 네마틱 액정의 전자-광학효과를 이용하는 게스트-호스트 방법에 의거한 표시 방법으로 분류할 수 있다.In making the liquid crystal color display device using the dichroic dye of this invention, the kind of liquid crystal and its manufacturing method can be varied. All of these can be classified into display methods based on the guest-host method using the electro-optical effect of nematic liquid crystals.

다음의 실시예는 본 발명을 전형적으로 설명하는 것이다. 본 발명은 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 본실시예에서 모든 백분율은 증량으로 표시한 것이다.The following examples typically illustrate the invention. This invention is not limited only to these Examples. All percentages in this example are expressed in increments.

[실시예 1]Example 1

1,5-다하이드록시-4,8-디니트로-안트라퀴논 25g을 20℃에서 진한 황산 600g 및 48g의 용액에 용해시킨다. 용액을 -15℃로 냉각시키고, n-노닐페닐 에테르 18g을 30분에 걸쳐서 적가한다.25 g of 1,5-polyhydroxy-4,8-dinitro-anthraquinone are dissolved in a solution of 600 g and 48 g of concentrated sulfuric acid at 20 ° C. The solution is cooled to −15 ° C. and 18 g of n-nonylphenyl ether is added dropwise over 30 minutes.

혼합물을 -15 내지 -10℃에서 2시간 격렬히 반응시키고, 결과로 얻어진 반응 혼합물을 얼음에 붓고, 이 액을 교반하면서 2시간 끓인다. 생성물을 30℃로 냉각시키고. 침전을 여과하여 분리한 후, 물로 세척한다.The mixture is reacted vigorously at -15 to -10 [deg.] C. for 2 hours, and the resulting reaction mixture is poured on ice and boiled for 2 hours while stirring the liquid. The product was cooled to 30 ° C. The precipitate is isolated by filtration and washed with water.

여과 케이크를 물 300ml 및 에탄올 200ml에 분산시키고, 소디움하이드로설파이드 70%수용액 30g을 가한다. 혼합물을 환류하여 4시간 교반하여 환원시킨다. 많은 량의 에탄놀을 즈류시켜 버린 후, 여과하여 침전을 분리한 후 물로 세척한다.The filter cake is dispersed in 300 ml of water and 200 ml of ethanol and 30 g of sodium hydrosulfide 70% solution is added. The mixture is refluxed and stirred for 4 hours to reduce. After a large amount of ethanol is filtered off, the precipitates are separated by filtration and washed with water.

여과 케이크를 10% 염산 수용액 50㎖에 분산시킨 후 30분간 끓인다. 여과하고 물로 세척한 다음 건조시킨다. 건조시킨 조염료를 속스렛 추출기에 넣고 벤젠으로 추출한다. 추출액을 농축한 후 냉각시킨다.The filter cake is dispersed in 50 ml of 10% aqueous hydrochloric acid and then boiled for 30 minutes. Filter, wash with water and dry. The dried crude dye is placed in a Soxhlet extractor and extracted with benzene. The extract is concentrated and cooled.

여과하여 침전을 분리한 후 건조시키고, 벤젠에 용해시킨다. 실리카겔로 충진시킨 칼럼으로 칼럼 크로마토그라피하여 정제한다(wako Gel C-300. 와코사의 상품명).The precipitate is separated by filtration, dried, and dissolved in benzene. Purification by column chromatography on a column filled with silica gel (wako Gel C-300, trade name from Wako).

주 생성물을 함유하는 용출액을 농축시키고 냉각시켜서 진한 청색의 미세결정 2g을 얻는다. 이 생성물은 다음의 원소 분석치를 가지며 표 1의 염료번호 4로 확인되었다.The eluate containing the main product is concentrated and cooled to give 2 g of dark blue microcrystals. This product was identified with Dye No. 4 in Table 1 having the following elemental analysis.

실측치 : C 71.2%, H 6.2%, N 5.4%Found: C 71.2%, H 6.2%, N 5.4%

이론치 : C 71.3%, H 6.6%, N 5.7%Theoretic: C 71.3%, H 6.6%, N 5.7%

[실시예 2]Example 2

n-노닐페닐 에테르 대신에 n-옥틸페닐에테르 16g을 사용하여 실시예 1공정대로 반응시킨다. 조생성물을 벤젠으로 재결정시켜서 표 1의 염료번호 6에 상당하는 진한 자색 결정을 얻는다. 이생성물은 톨루엔 용액중에서 파장 587mμ 및 627mμ에서 최대흡수를 가지는 청색염료이다.The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 using 16 g of n-octylphenyl ether instead of n-nonylphenyl ether. The crude product is recrystallized from benzene to give dark purple crystals corresponding to the dye number 6 in Table 1. This product is a blue dye having a maximum absorption at wavelengths of 587 μm and 627 μm in toluene solution.

[실시예 3]Example 3

n-노닐페닐에테르 대신에(4-헵틸) 페닐에테르 15g을사용하여 실시예 1의 방법대로 반응시킨다. 조생성물을 벤젠에 용해시키고, 실리카겔 분말로 충진한 칼럼을 통과시킨다. 결과로 얻어진 청색 용액을 증발 건조시켜서 표 1의 염료번호 11에 상당하는 진한 청색 분말을 얻는다. 이생성물은 톨루엔용액 중에서 파장 587mμ 및 627mμ에서 최대흡수를 가지는 청색염료이다.The reaction of Example 1 was carried out using 15 g of (4-heptyl) phenyl ether instead of n-nonylphenyl ether. The crude product is dissolved in benzene and passed through a column packed with silica gel powder. The resulting blue solution is evaporated to dryness to obtain a dark blue powder corresponding to dye number 11 in Table 1. This product is a blue dye with maximum absorption at wavelengths 587 mμ and 627 mμ in toluene solution.

[실시예 4]Example 4

붕산 16g 및 알리자린 사피롤 B 50g을 95% 황산 500g에 가하고 혼합물을 50℃에서 2시간 교반한다. 다음에 10℃에서 펜에톨 13g를 가하고 혼합물을 2시간 교반한다.16 g of boric acid and 50 g of alizarin spirol B are added to 500 g of 95% sulfuric acid, and the mixture is stirred at 50 ° C. for 2 hours. Next, 13 g of phenitol is added at 10 ° C., and the mixture is stirred for 2 hours.

다음에 물 500㎖를 가하고 혼합물을 90℃에서 2시간 교반한다.500 ml of water are then added, and the mixture is stirred at 90 ° C for 2 hours.

침전을 여과하고 여과 케이크를 물 1ℓ에 분산시킨다. 가성소다 45% 용액을 적가하여 알카리성으로 한다. 80℃에서 소 디움하이드로설파이트 20g을 가하고 1시간 반응시킨다. 반응 생성물을 냉각시킨후 여과하고 물로 세척하고 건조시켜서 표 1의 염료번호 13에 해당하는 조생성물 35g을 얻는다.The precipitate is filtered off and the filter cake is dispersed in 1 liter of water. Caustic soda 45% solution is added dropwise to make alkaline. 20 g of sodium hydrosulfite are added at 80 ° C and reacted for 1 hour. The reaction product is cooled, filtered, washed with water and dried to give 35 g of crude product corresponding to dye number 13 in Table 1.

에타놀로 재결정 시키면 진한 청색 결정을 얻으며, 이 생성물은 톨루엔 중에서 627mμ의 파장에서 최대흡수를 가지는 염료이다.Recrystallization with ethanol yields dark blue crystals, which are dyes with a maximum absorption at 627 mμ in toluene.

[실시예 5]Example 5

붕산 16g 및 알리자린 사피롤 B 50g을 95%에 가하고, 혼합물을 50℃에서 2시간 교반한다.16 g of boric acid and 50 g of alizarin spirol B are added to 95% and the mixture is stirred at 50 ° C. for 2 hours.

여기에 10℃에서 펜에톨 13g을 가한후 2시간 교반한다. 물 500㎖를 가하고 혼합물을 90℃에서 2시간 교반한다.To this was added 13 g of phenitol at 10 ° C. and stirred for 2 hours. 500 ml of water are added and the mixture is stirred at 90 ° C. for 2 hours.

침전을 여과한 후 여과 케이크를 물 1ℓ에 분산시킨 다음 45% 가성소다수 용액 250g을 가하고, 혼합물을 98℃로 가열한다. 순도 86%의 소디움하이드로 설파이트 105g을 빨리 가한후 104℃에서 30분간 반응시킨다. 반응혼합 물을 50℃로 냉각시킨 후, 식염을 가한다. 침전을 여과한 후, 여과 케이크를 2% 식염수로 세척한다. 여과한 다음에 여과 케이크를 10% 황산 500㎖에 넣고 실온에서 1시간 교반한 다음 여과 및 물로 세척 후 50℃에서 갑압하 건조시켜서 백색유도체 28g을 얻는다. 이 생성물을 과산화수소로 통상의 방법으로 산화시키면 조생성물 27g을 얻는다. 이 조생성물을 클로로포름/실리카겔 시스템의 칼럼크로마토그라피로 정제하면 염료번호 22에 해당하는 진한 자색 결정을 얻는다.After filtering out the precipitate, the filter cake was dispersed in 1 L of water, then 250 g of 45% caustic soda water solution was added and the mixture was heated to 98 ° C. Quickly add 105 g of sodium hydrosulfite having a purity of 86% and react for 30 minutes at 104 ° C. After cooling the reaction mixture to 50 ° C., salt is added. After filtering out the precipitate, the filter cake is washed with 2% saline. After filtration, the filter cake was placed in 500 ml of 10% sulfuric acid, stirred at room temperature for 1 hour, filtered, washed with water, and dried under reduced pressure at 50 ° C. to obtain 28 g of a white derivative. Oxidation of this product with hydrogen peroxide in a conventional manner affords 27 g of crude product. The crude product was purified by column chromatography on a chloroform / silica gel system to give dark purple crystals corresponding to dye number 22.

이 생성물은 융점 249-251℃이고, 클로로포름 용액에서 538mμ에서 최대흡수를 가지는 적색 염료이다.This product is a red dye with a melting point of 249-251 ° C. and a maximum absorption at 538 μm in chloroform solution.

[실시예 6]Example 6

도면 1 및 2에 보여준 형의 표시장치에서, 투명전극 5 및 6의 표면을 실리콘 KF-99(신에쓰 화학회사의 실리콘 화합물의 상품명)로 코팅한다. 이 표지소지의 층 1을 실시예 1에서 제조한 염료번호 4의 염료 0.1부(중량) 및 ; 4-시아노-4'-n-펜틸비페닐 38%, 4-시아노-4'-n-펜톡시비페닐 8%, 4-시아노-4'-n-헵틸비페닐 23%, 4-시아노-4'-헵톡시비페닐 8%, 4-시아노-4'-n-옥톡시비페닐 10%, 4-시아노-4'-n-펜틸테르펜페닐 10% 및 광학 활성의 4-시아노-4'-이소펜틸비페닐 3%로 이루어진 액정혼합물 9.9부(중량)으로 된 착색된 액정으로 충진한다.In the display device of the type shown in FIGS. 1 and 2, the surfaces of the transparent electrodes 5 and 6 are coated with silicon KF-99 (a brand name of a silicon compound of Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.). 0.1 part (weight) of the dye of the dye No. 4 prepared in Example 1 for layer 1 of the label member; 4-cyano-4'-n-pentylbiphenyl 38%, 4-cyano-4'-n-pentoxybiphenyl 8%, 4-cyano-4'-n-heptylbiphenyl 23%, 4- Cyano-4'-heptoxybiphenyl 8%, 4-cyano-4'-n-octoxybiphenyl 10%, 4-cyano-4'-n-pentylterpenphenyl 10% and 4-cyano with optical activity Filled with colored liquid crystals consisting of 9.9 parts (weight) of a liquid crystal mixture consisting of 3% of no-4'-isopentylbiphenyl.

두께 10mμ의 플라스틱필름을 스페이서 4로 사용한다.A 10 μm thick plastic film is used as spacer 4.

스위치 11을 열면 이표시 장치는 선명한 청색으로 발색되며, 스위치 11을 닫고 32사이클, 10볼트의 교류전압을 인가하면 상호 마주보고 있는 투명 전극 5 및 6부위는 색깔이 소실된다.When the switch 11 is opened, the display device is colored blue. When the switch 11 is closed and an alternating voltage of 32 cycles and 10 volts is applied, the transparent electrodes 5 and 6 facing each other lose their color.

스위치 11을 열면 청색이 다시 나타난다. 상기 표시 장치를 스펙트로포트메타의 빛의 통로에 놓으면 최대 흡수 파장이 641mμ이다. 이 파장에서 스위치 11을 개폐하면 흡수비는 우수한 2색성을 나타내는 1 : 11이다Open switch 11 and the blue color will reappear. When the display device is placed in the light path of the spectroport meter, the maximum absorption wavelength is 641 mμ. When the switch 11 is opened and closed at this wavelength, the absorption ratio is 1:11, which shows excellent dichroism.

이 표시장치를 파장이 400mμ 이상의 가시광선 조사하에 오랜동안 노출시켜도 색상, 흡수 비등에 아무변화가 없으며, 제조 즉시와 같은 특성을 가지고 있다.Even if the display device is exposed to a wavelength of visible light of 400 mμ or more for a long time, there is no change in color and absorption boiling, and it has the same characteristics as in the manufacture immediately.

[실시예 7]Example 7

도면 1 및 2에 보여준 형의표시장에서, 투명 전극 5 및 6의 표면을 실티콘 KF-99로 코팅한다. 이 표시 소자의 층 1을 염료번호 15의 염료 0.1부(중량) 및, 4-시아노-4'-n-펜틸비페닐 38%, 4-시아노-4'-n-펜톡시비페닐 8%, 4-시아노-4'-n-헵틸비페닐 23%,4-시아노-4'-헵톡시비페닐 8%, 4-시아노-4'-n-옥톡시비페닐 10%, 4-시아노-4'-n-펜틸테르펜비페닐 1% 및 광학 활성의 4-시아노-4'-이소펜틸비페닐 3%로 이루어진 액정 혼합물 9.9부(중량)으로 된 착색된 액정 용액으로 충진한다.In the display of the type shown in Figs. 1 and 2, the surfaces of the transparent electrodes 5 and 6 are coated with Silicon KF-99. Layer 1 of this display element was subjected to 0.1 part (weight) of dye No. 15, 38% of 4-cyano-4'-n-pentylbiphenyl, and 8% of 4-cyano-4'-n-pentoxybiphenyl , 4-cyano-4'-n-heptylbiphenyl 23%, 4-cyano-4'-heptoxybiphenyl 8%, 4-cyano-4'-n-octoxybiphenyl 10%, 4-cya Filled with a colored liquid crystal solution of 9.9 parts (weight) of a liquid crystal mixture consisting of 1% of no-4'-n-pentylterpenbiphenyl and 3% of optically active 4-cyano-4'-isopentylbiphenyl.

두께 10mμ의 플라스틱필름을 스페이서 4로 사용한다.A 10 μm thick plastic film is used as spacer 4.

스위치 11을 열면 이 표시장치는 선명한 청색으로 발색하며, 스위치 11을 닫고 주파수 60의 교류 20볼트를 인가하면 장치의 상호 마주보고 있는 투명전극 5 및 6의 부분은 거의 무색으로 된다.When the switch 11 is opened, the display device develops a bright blue color. When the switch 11 is closed and AC 20 volts of frequency 60 is applied, portions of the transparent electrodes 5 and 6 facing each other of the device become almost colorless.

스위치 11을 열면 청색이 다시 나타난다. 상기표시 장치를 스펙트로포토메타의 빛의 통로에 놓으면 최대흡수 파장은 640mμ이다. 스위치 11을 이 파장에서 개페하면 흡수비는 우수한 2색성을 나타내는 1 : 7이다.Open switch 11 and the blue color will reappear. When the display device is placed in the light path of the spectrophotometer, the maximum absorption wavelength is 640 mμ. When the switch 11 is opened at this wavelength, the absorption ratio is 1: 7 which shows excellent dichroism.

이 표시장치를 파장 400mμ 이상의 가시광선으로 오랜동안 조사시켜도 색상, 흡수비 등에 변화가 없으며 제조 즉시의 특성을 그대로 가지고 있다.Even if the display device is irradiated with visible light having a wavelength of 400 mμ or more for a long time, there is no change in color, absorption ratio, etc., and it retains the characteristics of production immediately.

[실시예 8]Example 8

도면 1 및 2에 보여준 형의 표시장치에서, 투명전극의 표면을 실리콘 KF-99로 코팅한다. 이 표시소자의 층 1을 염료번호 29의 염료 0.1부(중량) 및, 4-시아노-4'-n-펜틸비페닐 38%, 4-시아노-4'-n-펜톡시비페닐 8%, 4-시아노-4'-n-헵틸비페닐 23%, 4-시아노-4'-헵톡시비페닐 8%, 4-시아노-4'-n-옥톡시비페닐 10%, 4-시아노-4'-n-펜틸테르페닐 10% 및 광학 활성의 4-시아노-4'-이소펜틸비페닐 3%로 이루어진 액정 혼합물 9.9부(중량)으로 구성된 착색된 액정 용액으로 충진한다. 두께 10mμ의 플라스틱필름을 스페이서 4로 사용한다.In the display device of the type shown in FIGS. 1 and 2, the surface of the transparent electrode is coated with silicon KF-99. Layer 1 of this display element was subjected to 0.1 part (weight) of dye No. 29, 38% of 4-cyano-4'-n-pentylbiphenyl, and 8% of 4-cyano-4'-n-pentoxybiphenyl , 4-cyano-4'-n-heptylbiphenyl 23%, 4-cyano-4'-heptoxybiphenyl 8%, 4-cyano-4'-n-octoxybiphenyl 10%, 4-cya Filled with a colored liquid crystal solution consisting of 9.9 parts (weight) of a liquid crystal mixture consisting of 10% of no-4'-n-pentylterphenyl and 3% of optically active 4-cyano-4'-isopentylbiphenyl. A 10 μm thick plastic film is used as spacer 4.

스위치 11을 열면 이 표시장치는 현저한 적색으로 착색되며, 스위치 11을 닫고 주파수 60의 교류 20볼트 전압을 인가 하면 서로 마주보고 있는 투명 전극 5 및 6의 부분은 거의 소실된다.When the switch 11 is opened, the display is colored in red, and when the switch 11 is closed and an alternating voltage of 20 volts at 60 is applied, the portions of the transparent electrodes 5 and 6 facing each other are almost lost.

스위치 11을 열면 적색으로 다시 착색된다. 상기표 시장치를 스펙트로포토 메타의 빛의 통로에 놓으면 최대 흡수 파장은 544mμ이다. 스위치 11을 이 파장에서 개페하면 흡수비는 우수한 2색성을 나타내는 1 : 7이다.Open switch 11 and it will red again. When the above table values are placed in the light path of the spectrophotometer, the maximum absorption wavelength is 544 mμ. When the switch 11 is opened at this wavelength, the absorption ratio is 1: 7 which shows excellent dichroism.

이 표시소자를 파장 400mμ 이상의 가시광선으로 오랜동안 조사시켜도 색상, 흡수 비등에 없으며 제조 즉시의 특성을 그대로 가진다.Even if the display element is irradiated with visible light having a wavelength of 400 mμ or more for a long time, there is no color, no absorption boiling, and it has the characteristics of production immediately.

[실시예 9]Example 9

실시예 8과 같은 방법으로 염료번호 29의 염료 대신 염료 번호 16의 염료를 사용하여 표시장치를 제조한다.In the same manner as in Example 8, a dye of dye number 16 instead of a dye of dye number 29 was used to manufacture a display device.

이 표시 장치는 640mμ의 파장에서 최대흡수를 가지며, 흡수비는 1 : 8이다.This display device has a maximum absorption at a wavelength of 640 mμ, and an absorption ratio is 1: 8.

Claims (1)

하기의 구조식을 갖는 적어도 1종의 안트라퀴논형 2색성 염료가 액정물질 기준으로 0.01-20 중량 %를 함유함을 특징으로 하는 네마틱 액정 칼라표시 소자용 조성물.At least one anthraquinone type dichroic dye having the following structural formula contains 0.01-20% by weight based on the liquid crystal material.
Figure kpo00010
Figure kpo00010
상기식에서, X와 X'는 같으며, -NH2또는 -OH 기를 나타내며, R은 탄소수1-15의 직쇄 또는 측쇄상 알킬기, 사이클로 알킬기 또는 -R2-O-R3기(여기에서 R2는 탄소수 1-3의 알킬렌기이며, R3는 탄소수 1-15의 직쇄 또는 측쇄상 알킬기이다)이다.Wherein X and X 'are the same and represent a -NH 2 or -OH group, R is a straight or branched chain alkyl group, cycloalkyl group or -R 2 -OR 3 group having 1-15 carbon atoms, wherein R 2 is carbon number 1-3 is an alkylene group, R 3 is a linear or branched alkyl group having 1 to 15 carbon atoms.
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