JPS5842684A - Display element - Google Patents
Display elementInfo
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- JPS5842684A JPS5842684A JP14093081A JP14093081A JPS5842684A JP S5842684 A JPS5842684 A JP S5842684A JP 14093081 A JP14093081 A JP 14093081A JP 14093081 A JP14093081 A JP 14093081A JP S5842684 A JPS5842684 A JP S5842684A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はゲスト−ホスト型液晶ケ用いた表示素子に関し
7、史に詳しくは下記一般式(1)〔式中nは1〜5の
整数を表わし、Rは炭素数1〜8の直鎖又は枝分れした
アルキル基を表わす〕で表わされるアントラキノン系多
色性色素を液晶中に含有した表示素子に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a display element using a guest-host type liquid crystal7. The present invention relates to a display element containing an anthraquinone pleochroic dye represented by 1 to 8 linear or branched alkyl groups in a liquid crystal.
多色性色素ケ含有した誇導異方性が正又は負のネマチッ
ク又はコレステリック液晶を、2枚の醒極でサンドイッ
チして電圧を印加し表示を行う方法は、ゲスト−ホスト
表示素子としてすでに知られている。A method of displaying by sandwiching a nematic or cholesteric liquid crystal containing a pleochroic dye and having positive or negative anisotropy between two electrodes and applying a voltage is already known as a guest-host display element. It is being
この表示素子の特徴としては、従来から電卓。The characteristics of this display element are that it has traditionally been used in calculators.
ウォッチ等に使用されているツィステッド−ネマチック
(TN)菓子に比べて
(1)表示の視野範囲が広い。Compared to twisted nematic (TN) confectionery used in watches and the like, (1) the viewing range of the display is wider;
(2)色相の選択自由度が太きい。(2) The degree of freedom in selecting hue is large.
(8)偏光板の使用枚数がへる。(8) The number of polarizing plates used is reduced.
ため、コストが女くできる等の利点をあげることができ
る。 −
しかしながら、この方式は多色性色素の分子配列方向を
変化させて液晶層’ts遇する光の吸収変化により表示
を行う方式であるため、使用する色素材料に対しては次
にあげるような項目を満足することが必要とされている
。即ち、(1)ホスト液晶に溶解して実用的な着色濃度
が得られること。Therefore, there are advantages such as cost reduction. - However, since this method displays by changing the molecular alignment direction of the pleochroic dye and changing the absorption of light in the liquid crystal layer, the following should be considered for the dye material used. Items are required to be met. That is, (1) it can be dissolved in the host liquid crystal to obtain a practical coloring density;
(20表示コントラストへ寄与する二色性が良いこと。(20 Good dichroism that contributes to display contrast.
(8)耐光性を含む各種耐久性に優れていること。(8) Excellent in various durability including light resistance.
などがあけられる。etc. can be opened.
本発明は、かかる観点からゲスト−ホスト素子に使用可
能な多色性色素を用いた表示素子について種々検討した
結果、前記一般式(1)で表わされるL4−ジアミノ−
アントラキノン化合物の2位にカルバミド結合を介して
一般弐R(OC*HJn O+で表わされる基を結合さ
せた色素を用いた素子が実用的に有用なものであるとい
う結果を得た。As a result of various studies on display elements using pleochroic dyes that can be used in guest-host elements from this viewpoint, the present invention has been made based on the results of various studies on display elements using pleochroic dyes that can be used in guest-host elements.
The results showed that a device using a dye in which a group represented by general 2R (OC*HJn O+) was bonded to the 2-position of an anthraquinone compound via a carbamide bond was practically useful.
即ち、本発明は、少なくとも一方が透明な2枚の電極基
板を周辺シール材を介して、はぼ平行に相対向してセル
を形成し、液晶を封入して表示素子を形成するに除して
、一般式(1)で表わされるアントラキノン系多色性色
素を少なくとも一極以上含有した液晶を用いることを特
徴とする表示素子である。That is, in the present invention, two electrode substrates, at least one of which is transparent, are placed substantially parallel to each other to form a cell with a peripheral sealing material interposed therebetween, and a liquid crystal is sealed in the cell to form a display element. The present invention is a display element characterized by using a liquid crystal containing at least one polarity of an anthraquinone pleochroic dye represented by the general formula (1).
本発明による素子としては、2枚の電極基板表面で、液
晶及び色素分子長軸が基板表面にほぼ平行で、且つ一定
方向に整列する様に配向処理されたセルに、誘電異方性
が正のネマチック液晶を封入し、且つ外部に設けられた
1枚の偏光子の光透過軸(偏光軸)が、隣接する電極基
板表面の配向処理方向と一致する様に配置した表示素子
、
2枚の電極基板表面が液晶及び色素分子長軸が、はぼ垂
直に配列する様に配向処理されたセルに、誘電異方性が
負のネマチック液晶を封入した表示素子、
又は、誘電異方性が正のネマチック液晶に、コレステリ
ック液晶又は光学活性物質を添加して、液晶にう腕構造
を与えた液晶組成物ケ、両電極基板表面が共に水平配向
処理、共に垂直配向処理、又は片方が水平配向処理、他
方が垂直、配向処理されたセルに封入した表示素子等が
あシ、その応用範囲は極めて広いものである。これらの
表示素子を実現するにあたって、液晶及び色素分子に配
向性を与える方法として、次のような方法がある。The device according to the present invention has a cell that is oriented on the surfaces of two electrode substrates so that the long axes of liquid crystal and dye molecules are approximately parallel to the substrate surfaces and aligned in a certain direction, and the dielectric anisotropy is positive. A display element containing a nematic liquid crystal and arranged so that the light transmission axis (polarization axis) of one polarizer provided outside coincides with the alignment direction of the surface of the adjacent electrode substrate; A display element in which a nematic liquid crystal with negative dielectric anisotropy is filled in a cell whose electrode substrate surface is aligned so that the long axes of liquid crystal and dye molecules are aligned almost perpendicularly, or a display element with positive dielectric anisotropy. A liquid crystal composition in which a cholesteric liquid crystal or an optically active substance is added to a nematic liquid crystal to give the liquid crystal an arm structure.Both electrode substrate surfaces are both horizontally aligned, both are vertically aligned, or one is horizontally aligned. , and display elements sealed in vertically oriented cells, etc., and their range of applications is extremely wide. In realizing these display elements, there are the following methods for imparting orientation to liquid crystals and dye molecules.
垂直配向処理方法は長鎖アルキル又はフルオロ基等を含
むシランカップリング剤、四級ηンモニウム、ピリジニ
ウム塩、レシチン、界面活性剤等で電極基板表面を処理
する公知の処理方法で行えば良い。又、水平配向処理方
法は、電極基板又はその有機若しくは無機のオーバーコ
ート材を布等で一定方向にこするラビング法や、シリカ
等の斜方蒸着等の方法が使用されれば良い。The vertical alignment treatment may be carried out by a known treatment method in which the surface of the electrode substrate is treated with a silane coupling agent containing a long-chain alkyl or fluoro group, quaternary η ammonium, pyridinium salt, lecithin, a surfactant, or the like. Further, as the horizontal alignment treatment method, a rubbing method in which the electrode substrate or its organic or inorganic overcoat material is rubbed in a certain direction with a cloth or the like, or a method such as oblique evaporation of silica or the like may be used.
このようにして配向処理を行なった電極基板は、#1i
は平行に相対向せしめられ、例えば、エポキシ樹脂、ガ
ラスフリットのような周辺シール材を介してセルを形成
させられる。この際にセル内又は周辺シール材内にスペ
ーサー、トランスファー等を形成しても艮い。The electrode substrate subjected to the orientation treatment in this way was #1i
are opposed to each other in parallel to form a cell through a peripheral sealing material such as epoxy resin or glass frit. At this time, a spacer, a transfer, etc. may be formed within the cell or within the surrounding sealing material.
このようにしてセルを形成後、注入口から液晶ヶ注入し
、注入口をエポキシ樹脂、ハンダ等で封止することによ
り液晶表示素子を形成する。After forming the cell in this manner, liquid crystal is injected through the injection port, and the injection port is sealed with epoxy resin, solder, or the like, thereby forming a liquid crystal display element.
又、これらの製造工程中、セル内部を2つに区切り、夫
々異なる液晶を注入する、内部に多層電極、バリヤー、
反射層等を形成する等しても良い。In addition, during these manufacturing processes, the inside of the cell is divided into two parts, and different liquid crystals are injected into each part, and multilayer electrodes, barriers,
A reflective layer or the like may be formed.
で表わされる1−アミノ−4−ニトロアントラキノン−
2−カルボン酸に五塩化燐、塩化チオニルなど作用させ
て酸クロライドとした後、下記一般弐億)HIN−@)
−〇(C2H1o■R(3)〔式中n及びRは式(I)
におけると同じ意味を表わす〕で表わされるアニリン誘
導体を縮合、続いてニトロ基を還元することにより合成
される。更に必要に応じて再結晶或いはカラムクロマト
グラフィー等によシ精製して得られる。1-Amino-4-nitroanthraquinone-
After converting 2-carboxylic acid into acid chloride by reacting with phosphorus pentachloride, thionyl chloride, etc., the following general 200 million) HIN-@)
-〇(C2H1o■R(3) [wherein n and R are formula (I)
It is synthesized by condensing an aniline derivative represented by the following formula and then reducing the nitro group. Further, if necessary, it can be purified by recrystallization or column chromatography.
〔合成例1〕
ニトロベンゼン50部中に1ぐにアミノ−4−ニトロア
ントラキノン−2−カルボン酸l5L5部、塩化チオニ
ル&2部、ピリジンα5部を加え、90℃に昇温する。[Synthesis Example 1] 15 L5 parts of amino-4-nitroanthraquinone-2-carboxylic acid, 2 parts of thionyl chloride, and 5 parts of pyridine α are added to 50 parts of nitrobenzene, and the temperature is raised to 90°C.
昇温後90〜95℃で6時間反応した後、室温まで冷却
、濾過して少量のニトロベンゼンで洗う。得られた1−
アミノ−4−ニトロアントラキノン−2−カルボン酸ク
ロライ ドを、P−(2−(2−エトキシエトキシ)エ
トキシ)アニリン1a6部を含むモノクロルベンゼン2
00部中に室温で加える。After raising the temperature and reacting at 90 to 95°C for 6 hours, the mixture is cooled to room temperature, filtered, and washed with a small amount of nitrobenzene. Obtained 1-
Amino-4-nitroanthraquinone-2-carboxylic acid chloride was mixed with monochlorobenzene 2 containing 6 parts of P-(2-(2-ethoxyethoxy)ethoxy)aniline 1a.
00 parts at room temperature.
室温で2時間反応後、濾過、メタノール洗浄。After reacting at room temperature for 2 hours, filter and wash with methanol.
水洗を行う。得られたカルボンぼアミドのウェットケー
キを、水240部に加え、n−ブタノ−ルミ2部、硫化
ソーダ(純度467%)1部4部を加えた後、90℃ま
で昇温する。昇温後90〜95℃で5時間反応し、80
℃で熱r過、湯洗すると目的色素185部(融点164
−1645℃)を得る。Wash with water. The obtained wet cake of carboxamide was added to 240 parts of water, 2 parts of n-butanol, 1 part and 4 parts of sodium sulfide (purity 467%) were added, and the temperature was raised to 90°C. After raising the temperature, the reaction was carried out at 90 to 95°C for 5 hours.
When heated at ℃ and washed with hot water, 185 parts of the target dye (melting point 164
-1645°C).
この色素のアセト/溶解色は青色である。The acetate/dissolution color of this dye is blue.
λmax 605nm (アセトン中)〔合成例2
〕
色素2
合成例1において、P−(2−(2−エトキシエトキシ
)エトキシ)アニリンのかわシにP−(2−ブトキシエ
トキシ)アニリン12.6部を用いると目的色素が1に
8部(融点161−162℃)得られる。λmax 605 nm (in acetone) [Synthesis Example 2
] Dye 2 In Synthesis Example 1, when 12.6 parts of P-(2-butoxyethoxy)aniline was used as a base for P-(2-(2-ethoxyethoxy)ethoxy)aniline, the target dye was 1:8 parts ( (melting point 161-162°C).
この色素のアセト/溶解色は青色である。The acetate/dissolution color of this dye is blue.
λm、ax 605 nm (アセトン中)本発明に
使用されるその他の多色性色素は前記一般式@)で表わ
される種々のアニリン誘導体を用いることにより同様に
合成することができる。表−1に代表的な多色性色素の
構造ならびにアセトン溶解色を記載する。λm, ax 605 nm (in acetone) Other pleochroic dyes used in the present invention can be similarly synthesized by using various aniline derivatives represented by the above general formula @). Table 1 lists the structures and acetone-soluble colors of typical pleochroic dyes.
本発明に使用される多色性色素は、液晶に対する溶解性
に優れておシ、本発明の液晶表示素子とした場合、濃い
着色が得られ、且つ二色比が大きいので、コントラスト
の良いものとする事ができる。The pleochroic dye used in the present invention has excellent solubility in liquid crystals, and when used in the liquid crystal display element of the present invention, deep coloring can be obtained and the dichroic ratio is large, so that it has good contrast. It is possible to do this.
中でも、nが1〜5.Rが炭素数1〜8のアルキル基で
ある事が、多色性色素の液晶への溶解度が高く、好まし
く、特にnが1及び2、Rが炭素数2〜6の直鎖のアル
キル基の場合に、溶解度及び二色比がともに優れていて
好ましい0
次に得られた色素化合物を、メルク社製ネマチック液晶
E−8に溶解した場合についての性質を表−2に示した
。Among them, n is 1 to 5. It is preferable that R is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms because the solubility of the pleochroic dye in the liquid crystal is high. Table 2 shows the properties of the dye compound obtained when it was dissolved in nematic liquid crystal E-8 manufactured by Merck & Co., Ltd.
〈表−2〉
(λmaxは可視光部における最大吸収ピーク波長を示
す。)
次に本発明による表示素子の実施例を示す。<Table 2> (λmax indicates the maximum absorption peak wavelength in the visible light region) Next, examples of display elements according to the present invention will be shown.
メルク社製ネマチック液晶に−3にコレステロールノナ
ノエートを28重:It%添加した誘電異方性が正のコ
レステリック液晶に色素1量チ添加した液晶組成物を、
2枚の電極表面が共にラビング法により一定方向で、且
つ水平配向処理され、約8μmの間隙を介して配置した
セルに封入して、45vの交流電圧を印加したところ、
可視光部の最大吸収波長が585〜600nmK、%る
紺青色から、はぼ無色へと変化し、良い表示外観が得ら
れた。この例において、色素10代りに色素2乃至10
を使用して、同様に表示素子を作成したところ、紺1青
色からほぼ無色へと変化する良い表示外観であった。A liquid crystal composition was prepared by adding 1 amount of a dye to a cholesteric liquid crystal with positive dielectric anisotropy, which was obtained by adding 28 weight: It% of cholesterol nonanoate to Merck's nematic liquid crystal.
The surfaces of the two electrodes were both aligned in a fixed direction and horizontally by a rubbing method, and when they were sealed in a cell arranged with a gap of about 8 μm and an AC voltage of 45 V was applied,
The maximum absorption wavelength in the visible light region was 585 to 600 nmK, and the color changed from dark blue to almost colorless, and a good display appearance was obtained. In this example, instead of 10 dyes, 2 to 10 dyes
When a display element was made in the same manner using , the display appearance changed from deep blue to almost colorless, resulting in a good display appearance.
更にこの表示素子の前面に880nm以下の紫外光カッ
トフィルターを、後向に白色散乱板を配置して、紫外線
フエ・−トメ−ター中で、1000時間以上光照射した
後でも、着色状態。Furthermore, an ultraviolet light cut filter of 880 nm or less was placed in front of this display element, and a white scattering plate was placed behind it, and the display remained colored even after being irradiated with light for more than 1,000 hours in an ultraviolet phatometer.
表示特性に変化はなかった。There was no change in display characteristics.
以上の実施例においては、コレステリツクーネマチツ久
相転移素子についてのみ示したが、ネマチック液晶のみ
を用いた場合にも有用である事は明らかである。又、更
に黄色、赤紫色を示す多色性色素を共存させて、黒白表
示を行う事も可能である。In the above embodiments, only cholesteric liquid crystals are shown, but it is clear that it is also useful when only nematic liquid crystals are used. Furthermore, it is also possible to perform black and white display by coexisting pleochroic dyes exhibiting yellow and reddish-purple colors.
又更に、本実施例において、誘電異方性が正のネマチッ
ク組成物として、ビフェニル系化合物を主体とするE−
8を用いたが、上記説明で判るように、特に特定の組成
物に限定されるものでハナく、シップ系、フェニルシク
ロヘキサン系、エステル系、ピリミジン系あるいはこれ
らの混合物であっても効果は変らない。Furthermore, in this example, as a nematic composition with positive dielectric anisotropy, E-
8 was used, but as can be seen from the above explanation, it is limited to a particular composition, and the effect will not change even if it is a ship type, phenylcyclohexane type, ester type, pyrimidine type, or a mixture of these. do not have.
ここで示した例は、本発明の基本的構成であり、2層の
液晶層を設ける、光源を設ける、フィルター、反射膜、
導光体、散乱板を設ける等しても良く、アナログ的表示
、デジタル表示のいずれでも使用可能である。The example shown here is the basic configuration of the present invention, including providing two liquid crystal layers, providing a light source, a filter, a reflective film,
A light guide, a scattering plate, etc. may be provided, and either analog display or digital display can be used.
以上で示した如く、本発明による素子は、コントラスト
が良く、十分な着色濃度を得る事ができ、且つ耐光性が
良いという実用上澄れた特徴を有する表示素子であり、
単独で、又は他の材料と併用して種々の応用が可能なも
のであり、透過型9反射型として、電卓2時計、各種測
定機器、ゲーム機、車輌用等の表示器、カメラ。As shown above, the element according to the present invention is a display element that has good contrast, can obtain sufficient coloring density, and has good light resistance, which is a display element that has excellent characteristics in terms of practical use.
It can be used alone or in combination with other materials for a variety of applications, and can be used in transmission type, 9 reflective type, calculators, 2 clocks, various measuring instruments, game machines, displays for vehicles, and cameras.
オーディオその他の家′FIL製品用の表示器等として
応用可能なものである。It can be applied as a display device for audio and other home FIL products.
Claims (1)
を介して、はt′ま平行に相対向してセルを形感し、液
晶を封入して表示素子を形成するに除し、下記一般式(
1,) 〔式中nは1〜5の整数を表わし、Rは炭素数1〜8の
直鎖又は枝分れしたアルキル基ヲ衣わ丁〕で表わされる
アントラキノン系多色性色素を少なくとも一種以上含有
した液晶を用いることを特徴とする表示素子。[Claims] Two electrode substrates, at least one of which is transparent, are placed parallel to each other by t' with a peripheral sealing material in between to form a cell, and liquid crystal is sealed to form a display element. , the following general formula (
1,) At least one anthraquinone pleochroic dye represented by [wherein n represents an integer of 1 to 5, and R represents a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms] A display element characterized by using a liquid crystal containing the above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14093081A JPS5842684A (en) | 1981-09-09 | 1981-09-09 | Display element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14093081A JPS5842684A (en) | 1981-09-09 | 1981-09-09 | Display element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5842684A true JPS5842684A (en) | 1983-03-12 |
Family
ID=15280116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14093081A Pending JPS5842684A (en) | 1981-09-09 | 1981-09-09 | Display element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5842684A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4883611A (en) * | 1987-09-16 | 1989-11-28 | Mitsui Toatsu Chemicals, Incorporated | Dichroic coloring agents for liquid crystal displays |
-
1981
- 1981-09-09 JP JP14093081A patent/JPS5842684A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4883611A (en) * | 1987-09-16 | 1989-11-28 | Mitsui Toatsu Chemicals, Incorporated | Dichroic coloring agents for liquid crystal displays |
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