JPH0582436B2 - - Google Patents
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- JPH0582436B2 JPH0582436B2 JP60003533A JP353385A JPH0582436B2 JP H0582436 B2 JPH0582436 B2 JP H0582436B2 JP 60003533 A JP60003533 A JP 60003533A JP 353385 A JP353385 A JP 353385A JP H0582436 B2 JPH0582436 B2 JP H0582436B2
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- Japan
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- dye
- liquid crystal
- thioindigo
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- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は、ゲスト−ホスト型液晶組成物、特
に、チオインジゴ系色素を含む液晶組成物に関す
るものである。 従来の技術 ゲスト−ホスト型液晶表示素子は、母体となる
ホスト液晶に、ゲスト物質として多色性色素を加
えた液晶組成物を用いるものである。そして、そ
の表示コントラストは、Ｓ＝（Ａ −Ａ ⊥）／
（Ａ ＋2A ⊥）により実験的に求められる多色性
色素のホスト液晶中でのオーダーパラメータＳに
よつて支配される。ここで、Ａ 、Ａ ⊥はそれぞ
れホスト液晶の配向方向に平行、垂直な直線偏光
を入射した場合の吸光度である。平行二色性を有
する色素（Ｐ型色素）では、オーダーパラメータ
Ｓが１に近づくほどコントラストの高い表示が可
能となる。 また、ゲスト−ホスト型表示に用いられる多色
性色素には、オーダーパラメータＳが大きいこと
の他に、ホスト液晶に対する溶解性が高いこと
や、あるいは、表示素子として使用する場合の耐
久性にすぐれていることなどの特性が要求され
る。 従来、ゲスト−ホスト型表示用の多色性色素と
しては、アゾ系、アントラキノン系の色素が大半
を占め、様々な構造のものが発表されている。 しかし、チオインジゴ系色素は一般に、耐久性
にすぐれているにもかかわらず、多色性色素とし
て実際の表示に使用可能なものは知られていな
い。 発明が解決しようとする問題点 チオインジゴ系色素がゲスト−ホスト型液晶表
示用の多色性色素として使用できなかつた最大の
問題点は、ホスト液晶に対する溶解性が非常に低
いことにあつた。 つまり、このホスト液晶に対する低溶解性のた
めに、チオインジゴ系色素を溶解した液晶組成物
が、十分な着色状態を得られず、表示用として使
用に耐えなかつたのである。また、この低溶解性
のために、液晶中でオーダーパラメータの測定さ
れたチオインジゴ系色素の例は、知られていなか
つた。 本発明は、チオインジゴ系色素のホスト液晶に
対する溶解性を飛躍的に向上させることによつ
て、十分な着色状態が得られ、耐久性の優れたゲ
スト−ホスト型液晶組成物を得ることを目的とす
る。 問題点を解決するための手段 ホスト液晶に対する溶解性を向上させ、ゲスト
−ホスト表示用として十分な着色状態を得るため
に、下記一般色〔１〕で表される構造のチオイン
ジゴ系色素を用いる。
に、チオインジゴ系色素を含む液晶組成物に関す
るものである。 従来の技術 ゲスト−ホスト型液晶表示素子は、母体となる
ホスト液晶に、ゲスト物質として多色性色素を加
えた液晶組成物を用いるものである。そして、そ
の表示コントラストは、Ｓ＝（Ａ −Ａ ⊥）／
（Ａ ＋2A ⊥）により実験的に求められる多色性
色素のホスト液晶中でのオーダーパラメータＳに
よつて支配される。ここで、Ａ 、Ａ ⊥はそれぞ
れホスト液晶の配向方向に平行、垂直な直線偏光
を入射した場合の吸光度である。平行二色性を有
する色素（Ｐ型色素）では、オーダーパラメータ
Ｓが１に近づくほどコントラストの高い表示が可
能となる。 また、ゲスト−ホスト型表示に用いられる多色
性色素には、オーダーパラメータＳが大きいこと
の他に、ホスト液晶に対する溶解性が高いこと
や、あるいは、表示素子として使用する場合の耐
久性にすぐれていることなどの特性が要求され
る。 従来、ゲスト−ホスト型表示用の多色性色素と
しては、アゾ系、アントラキノン系の色素が大半
を占め、様々な構造のものが発表されている。 しかし、チオインジゴ系色素は一般に、耐久性
にすぐれているにもかかわらず、多色性色素とし
て実際の表示に使用可能なものは知られていな
い。 発明が解決しようとする問題点 チオインジゴ系色素がゲスト−ホスト型液晶表
示用の多色性色素として使用できなかつた最大の
問題点は、ホスト液晶に対する溶解性が非常に低
いことにあつた。 つまり、このホスト液晶に対する低溶解性のた
めに、チオインジゴ系色素を溶解した液晶組成物
が、十分な着色状態を得られず、表示用として使
用に耐えなかつたのである。また、この低溶解性
のために、液晶中でオーダーパラメータの測定さ
れたチオインジゴ系色素の例は、知られていなか
つた。 本発明は、チオインジゴ系色素のホスト液晶に
対する溶解性を飛躍的に向上させることによつ
て、十分な着色状態が得られ、耐久性の優れたゲ
スト−ホスト型液晶組成物を得ることを目的とす
る。 問題点を解決するための手段 ホスト液晶に対する溶解性を向上させ、ゲスト
−ホスト表示用として十分な着色状態を得るため
に、下記一般色〔１〕で表される構造のチオイン
ジゴ系色素を用いる。
【化】
（R1、R2は分枝状アルキル基を示す。）
作 用
本発明に用いられるチオインジゴ系色素は、一
般式〔１〕に示すように、チオインジゴ骨格の５
位と5′位へ分枝状アルキル基を導入したものであ
る。 ５位と5′位のかさ高い置換基によつて、チオイ
ンジゴ分子どうしの接近が妨げられ、分子間力が
弱められるために、ホスト液晶への溶解性が向上
すると考えられる。 また、対称的な５位と5′位に置換基が存在する
ために、分子長軸方向の長さが増大し、オーダー
パラメータも大きくなると考えられる。 実施例 本発明に用いられる一般式〔１〕で示されるチ
オインジゴ系色素は、たとえば下記に示すような
方法で得ることができる。 一般式〔１〕において、R1＝R2の対称構造を
もつ色素は、Ａ法に示すように５−置換チオイン
ドキシル〔２〕を、アルカリ性でフエリシアン化
カリウムによつて酸化して得られる。
般式〔１〕に示すように、チオインジゴ骨格の５
位と5′位へ分枝状アルキル基を導入したものであ
る。 ５位と5′位のかさ高い置換基によつて、チオイ
ンジゴ分子どうしの接近が妨げられ、分子間力が
弱められるために、ホスト液晶への溶解性が向上
すると考えられる。 また、対称的な５位と5′位に置換基が存在する
ために、分子長軸方向の長さが増大し、オーダー
パラメータも大きくなると考えられる。 実施例 本発明に用いられる一般式〔１〕で示されるチ
オインジゴ系色素は、たとえば下記に示すような
方法で得ることができる。 一般式〔１〕において、R1＝R2の対称構造を
もつ色素は、Ａ法に示すように５−置換チオイン
ドキシル〔２〕を、アルカリ性でフエリシアン化
カリウムによつて酸化して得られる。
【化】
一般式〔１〕において、R1≠R2の非対称構造
をもつ色素は、下記のＢ法に示すように、５−置
換チオインドキシル〔２〕とそのイミノ誘導体
〔３〕の反応によつて得られる。
をもつ色素は、下記のＢ法に示すように、５−置
換チオインドキシル〔２〕とそのイミノ誘導体
〔３〕の反応によつて得られる。
【化】
Ｂ法において、一般式〔２〕と〔３〕で示され
る化合物の５位の置換基R1とR2が互いに入れか
わつた場合も、同様に〔１〕が得られる。 なお、一般式〔３〕で示されるイミノ誘導体
は、チオインドキシル〔２〕とＮ，Ｎ−ジメチル
−４−ニトロソアニリンとの反応で得ることがで
きる。 第１表は、本発明に用いられるいくつかの色素
について、可視領域の極大吸収波長λnax、オーダ
ーパラメータＳ、液晶に対する溶解度を示したも
のである。これらは、いずれもホスト液晶として
メルク社より市販されているフエニルシクロへキ
サン系混合液晶ZLI−2444を用いて測定した値で
ある。 オーダーパラメータＳは、それぞれの色素を
ZLI−2444に約１重量パーセント溶かした液晶組
成物を、基板間ギヤツプ約10μｍのホモジニアス
配向セルに封入し、液晶の配向方向に平行、垂直
な直線偏光に対する吸収スペクトルを測定して、
前述の関係式Ｓ＝（Ａ −Ａ ⊥）／（Ａ ＋2A
⊥）より算出した。 ZLI−2444に対する溶解度の測定は、以下のよ
うにして行なつた。
る化合物の５位の置換基R1とR2が互いに入れか
わつた場合も、同様に〔１〕が得られる。 なお、一般式〔３〕で示されるイミノ誘導体
は、チオインドキシル〔２〕とＮ，Ｎ−ジメチル
−４−ニトロソアニリンとの反応で得ることがで
きる。 第１表は、本発明に用いられるいくつかの色素
について、可視領域の極大吸収波長λnax、オーダ
ーパラメータＳ、液晶に対する溶解度を示したも
のである。これらは、いずれもホスト液晶として
メルク社より市販されているフエニルシクロへキ
サン系混合液晶ZLI−2444を用いて測定した値で
ある。 オーダーパラメータＳは、それぞれの色素を
ZLI−2444に約１重量パーセント溶かした液晶組
成物を、基板間ギヤツプ約10μｍのホモジニアス
配向セルに封入し、液晶の配向方向に平行、垂直
な直線偏光に対する吸収スペクトルを測定して、
前述の関係式Ｓ＝（Ａ −Ａ ⊥）／（Ａ ＋2A
⊥）より算出した。 ZLI−2444に対する溶解度の測定は、以下のよ
うにして行なつた。
【表】
それぞれの色素をZLI−2444に約3.0重量パーセ
ント添加し、100℃以上に加熱して等方性液体状
態で撹拌し、完全に溶解させた。この溶液を約20
℃の室温で２週間放置し、色素の結晶が析出した
場合は、結晶をろ別して飽和溶液を得た。この飽
和溶液をベンゼンで希釈して吸収スペクトルを測
定し、あらかじめ測定しておいたベンゼン中での
モル吸光係数との関係より溶解度を算出した。色
素の結晶の析出が認められない場合は、溶解度は
3.0重量パーセント以上とした。 以下に本発明に用いられるチオインジゴ系色素
の合成と、オーダーパラメータＳ、液晶への溶解
度の測定について、具体的に例をあげて説明す
る。 実施例 １ （第１表No.１の色素の合成） ５−（１，１−ジメチルプロピル）−２，３−ジ
ヒドロベンゾ〔ｂ〕チオフエン−３−オン３ｇを
水配化カリウム12ｇを溶かした水−エタノール混
合溶液に溶解させ、フエリシアン化カリウム15ｇ
を150mlの水に溶かした水溶液を加えた。室温で
２時間撹拌した後、ベンゼンで抽出し、ベンゼン
素を数回水洗し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し
た。ベンゼン溶液を濃縮し、カラムクロマトグラ
フイーで精製した後、ヘキサン−ベンゼン混合溶
媒より再結晶して、第１表No.１の色素1.1ｇを得
た。構造確認は、IRとHNMRを用いて行なつ
た。 実施例 ２ （第１表No.４の色素の合成） ５−（１，１−ジメチルブチル）−２，３−ジヒ
ドロベンゾ〔ｂ〕チオフエン−３−オン2.3ｇと
５−（１，１−ジメチルプロピル）−２−（４−ジ
メチルアミノフエニルイミノ）−２，３−ジヒド
ロベンゾ〔ｂ〕チオフエン−３−オン3.5ｇをク
ロロベンゼン100ml中でピペリジン0.17ｇと120℃
で２時間加熱した。クロロベンゼンをエバポレー
トし、残つた固体をベンゼンで抽出し、カラムク
ロマトグラフイーで精製後、ヘキサン−ベンゼン
より再結晶し、第１表No.１の色素3.8ｇを得た。
構造確認は、実施例１と同様に行なつた。 その他の色素も、実施例に準じて合成できる。 実施例 ３ （第１表No.１の色素のオーダーパラメータの測
定） 実施例１で得た第１表No.１の色素をZLI−2444
に1.02重量パーセント溶かした液晶組成物を調製
し、前述の方法に従つてオーダーパラメータを算
出した。 上記液晶組成物を基板間ギヤツプ約10μｍのセ
ルに封入し、配向方向に平行、垂直な直線偏光を
入射したときの吸収スペクトルを第１図に示す。
図中の曲線１は配向方向に平行な直線偏光を入射
したときの吸収スペクトル、曲線２は配向方向に
垂直な直線偏光を入射したときの吸収スペクトル
である。 この色素のZLI−2444中でのλnaxは560nｍであ
り、λnaxにおけるＡ は1.135、Ａ ⊥は0.153であ
つた。したがつて、本実施例の色素のオーダーパ
ラメータＳは0.68である。 実施例 ４ （第１表No.１の色素の溶解度の測定） ZLI−2444に第１表No.１の色素を3.0重量パーセ
ント添加し、100℃以上に加熱して等方性液体状
態で撹拌し、完全に溶解させた。この溶液を前述
のように２週間、約20℃の室温で放置しておく
と、一部結晶が析出していた。この結晶をろ別し
て得た飽和溶液61.1mgをベンゼンで希釈して50ml
の溶液とした。 このベンゼン溶液の吸収スペクトルを測定した
ところ、λnaxは556nｍで吸光度は1.132であつた。
あらかじめ測定しておいた第１表No.１の色素のモ
ル吸光係数εは、ε＝15900であり、分子量は
434.6であるから、ZLI−2444に対する溶解度は
2.5重量パーセントとなる。 本発明に用いられるチオインジゴ系色素は、い
ずれも560nｍ付近にλnaxを有しているが、赤色ケ
イ光をもつているため、かなり赤味の強い紫色の
色相を示す。 発明の効果 以上述べたように、本発明に用いられるチオイ
ンジゴ系色素は、ホスト液晶に対する溶解性を大
きく向上させたものであり、ゲスト−ホスト型表
示に実用できる多色性色素として有用なものであ
る。
ント添加し、100℃以上に加熱して等方性液体状
態で撹拌し、完全に溶解させた。この溶液を約20
℃の室温で２週間放置し、色素の結晶が析出した
場合は、結晶をろ別して飽和溶液を得た。この飽
和溶液をベンゼンで希釈して吸収スペクトルを測
定し、あらかじめ測定しておいたベンゼン中での
モル吸光係数との関係より溶解度を算出した。色
素の結晶の析出が認められない場合は、溶解度は
3.0重量パーセント以上とした。 以下に本発明に用いられるチオインジゴ系色素
の合成と、オーダーパラメータＳ、液晶への溶解
度の測定について、具体的に例をあげて説明す
る。 実施例 １ （第１表No.１の色素の合成） ５−（１，１−ジメチルプロピル）−２，３−ジ
ヒドロベンゾ〔ｂ〕チオフエン−３−オン３ｇを
水配化カリウム12ｇを溶かした水−エタノール混
合溶液に溶解させ、フエリシアン化カリウム15ｇ
を150mlの水に溶かした水溶液を加えた。室温で
２時間撹拌した後、ベンゼンで抽出し、ベンゼン
素を数回水洗し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し
た。ベンゼン溶液を濃縮し、カラムクロマトグラ
フイーで精製した後、ヘキサン−ベンゼン混合溶
媒より再結晶して、第１表No.１の色素1.1ｇを得
た。構造確認は、IRとHNMRを用いて行なつ
た。 実施例 ２ （第１表No.４の色素の合成） ５−（１，１−ジメチルブチル）−２，３−ジヒ
ドロベンゾ〔ｂ〕チオフエン−３−オン2.3ｇと
５−（１，１−ジメチルプロピル）−２−（４−ジ
メチルアミノフエニルイミノ）−２，３−ジヒド
ロベンゾ〔ｂ〕チオフエン−３−オン3.5ｇをク
ロロベンゼン100ml中でピペリジン0.17ｇと120℃
で２時間加熱した。クロロベンゼンをエバポレー
トし、残つた固体をベンゼンで抽出し、カラムク
ロマトグラフイーで精製後、ヘキサン−ベンゼン
より再結晶し、第１表No.１の色素3.8ｇを得た。
構造確認は、実施例１と同様に行なつた。 その他の色素も、実施例に準じて合成できる。 実施例 ３ （第１表No.１の色素のオーダーパラメータの測
定） 実施例１で得た第１表No.１の色素をZLI−2444
に1.02重量パーセント溶かした液晶組成物を調製
し、前述の方法に従つてオーダーパラメータを算
出した。 上記液晶組成物を基板間ギヤツプ約10μｍのセ
ルに封入し、配向方向に平行、垂直な直線偏光を
入射したときの吸収スペクトルを第１図に示す。
図中の曲線１は配向方向に平行な直線偏光を入射
したときの吸収スペクトル、曲線２は配向方向に
垂直な直線偏光を入射したときの吸収スペクトル
である。 この色素のZLI−2444中でのλnaxは560nｍであ
り、λnaxにおけるＡ は1.135、Ａ ⊥は0.153であ
つた。したがつて、本実施例の色素のオーダーパ
ラメータＳは0.68である。 実施例 ４ （第１表No.１の色素の溶解度の測定） ZLI−2444に第１表No.１の色素を3.0重量パーセ
ント添加し、100℃以上に加熱して等方性液体状
態で撹拌し、完全に溶解させた。この溶液を前述
のように２週間、約20℃の室温で放置しておく
と、一部結晶が析出していた。この結晶をろ別し
て得た飽和溶液61.1mgをベンゼンで希釈して50ml
の溶液とした。 このベンゼン溶液の吸収スペクトルを測定した
ところ、λnaxは556nｍで吸光度は1.132であつた。
あらかじめ測定しておいた第１表No.１の色素のモ
ル吸光係数εは、ε＝15900であり、分子量は
434.6であるから、ZLI−2444に対する溶解度は
2.5重量パーセントとなる。 本発明に用いられるチオインジゴ系色素は、い
ずれも560nｍ付近にλnaxを有しているが、赤色ケ
イ光をもつているため、かなり赤味の強い紫色の
色相を示す。 発明の効果 以上述べたように、本発明に用いられるチオイ
ンジゴ系色素は、ホスト液晶に対する溶解性を大
きく向上させたものであり、ゲスト−ホスト型表
示に実用できる多色性色素として有用なものであ
る。
図は、本発明の一実施例におけるチオインジゴ
系色素を含む液晶組成物を封入したホモジニアス
配向セルの吸収スペクトルを示すグラフである。
系色素を含む液晶組成物を封入したホモジニアス
配向セルの吸収スペクトルを示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ゲスト−ホスト型液晶組成物であつて、ゲス
ト色素として、下記一般式 【化】 （R1、R2は、分枝状アルキル基を表す。）で表さ
れるチオインジゴ系色素を少なくとも一種類以上
含むことを特徴とするチオインジゴ系色素を含む
液晶組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60003533A JPS61162581A (ja) | 1985-01-11 | 1985-01-11 | チオインジゴ系色素を含む液晶組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60003533A JPS61162581A (ja) | 1985-01-11 | 1985-01-11 | チオインジゴ系色素を含む液晶組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61162581A JPS61162581A (ja) | 1986-07-23 |
| JPH0582436B2 true JPH0582436B2 (ja) | 1993-11-18 |
Family
ID=11560030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60003533A Granted JPS61162581A (ja) | 1985-01-11 | 1985-01-11 | チオインジゴ系色素を含む液晶組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61162581A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4778619A (en) * | 1985-03-22 | 1988-10-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Liquid crystal compositions |
| CN110527317B (zh) * | 2019-08-29 | 2021-06-08 | 湖北彩德新材料科技有限公司 | 一种荧光红溶剂颜料的制备方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55123673A (en) * | 1979-03-16 | 1980-09-24 | Mitsui Toatsu Chem Inc | Liquid crystal color display device |
| DE3300587A1 (de) * | 1983-01-11 | 1984-07-12 | Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt | Fluessigkristallines dielektrikum |
-
1985
- 1985-01-11 JP JP60003533A patent/JPS61162581A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61162581A (ja) | 1986-07-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |