JPS60228568A - 液晶用二色性染料 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明はダスト・ホスト効果を利用した、液晶表示装
置および液晶光弁等の液晶装置において液晶に溶解して
用いられる二色性染料に関する。

〔発明の技術的背景〕

一般に、ダスト・ホスト効果を利用した液晶装置例えば
表示装置は、コントラストの良好な表示がおこなえ、表
示駆動に対する応答性を早く、さらに表示色が長期に渡
って退色しないことが理想である。

ところで、ダスト・ホスト型液晶装置の表示コントラス
トは、主に、液晶中に混入される二色性染料の二色性比
によって決定され、二色性比が高い程、表示コントラス
トが良好となる。

しかしながら、染料の二色性比が高くても、染料自体の
着色能力が低いと、表示色が薄くなるために、充分な表
示コントラストが得られない。

染料の着色能力が低い場合、その染料の液晶中への添加
量を多くして表示色を濃くすることが必要となるが、そ
うすると液晶分子の液晶性に悪影響を及ぼし、表示駆動
に対する応答性が悪くなる。また、二色性染料は液晶に
対して充分な相溶性を有することも重要である。二色性
染料の液晶に対する相溶性が低いと、液晶中に染料が析
出することがあシ（この染料の析出は低温下において顕
著である）、それによって表示部に色ムラを生じ表示品
質の低下をきたすことがある。

すなわち、上に述べたような理想的なダスト・ホスト型
液晶装置を得るためには、ホスト液晶中に混入するダス
ト二色性染料は、 １、　高い二色性比を有すること、 ２、高い着色能力を有し、少量の添加で充分に濃い表示
色が得られること、かつ ３、液晶に対して充分な相溶性を有し、低温下でも析出
しない ものでなければならない。

従来用いられている二色性染料は、ベンゼン系アゾ染料
、スチルベン系染料、アントラキノン系染料等であるが
、これらの従来の染料はいづれも、上記３つの要件を全
て満足するものとはいえないものである・ 〔発明の目的〕 したがって、この発明の目的は、高い二色性比と着色能
力を有し、液晶との相溶性も良好なダスト・ホスト効果
を利用する液晶装置に用いて好適な二色性染料を提供す
ることである。

〔発明の要点〕

この発明の二色性染料は、式 式（Ｉ） で示される少なくとも１種のチェノ（２，３−ｄ）−チ
アゾール系アゾ化合物よりなるものである。

上記式（１）において、 各ＸおよびＹは、それぞれ独立に１ 各Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、水素、７１０グ
ン原子、シアノ基、チオシアノ基（−８ＣＮ）、ヒドロ
キシ基、メルカプト基（−８Ｒ）　、低級アルキル基、
フッ化低級アルキル基（すなわち、低級アルキル基の少
なくとも１個の水素原子をフッ素原子で置換することに
よって誘導された基）、低級アルキルスルホニル基（−
８０２−Ｒ）、フッ化低級アルキルスルホニル基（すな
わち、低級アルキルスルホニル基の少なくとも１個の水
素原子をフッ素原子で置換することによって誘導さレタ
基）、低級アルコキシ基、低級アルキルチオ基（−８Ｒ
）、−ＯＲ−０−Ｒ基、−Ｒ−ＯＲ基、低級アルキルカ
ルＲニル基（−ＣＯＲ）　、低級アシルオキシ基（−０
ＣＯＲ）　、低級アルコキシカル？ニルＭ　（−ＣＯＯ
Ｒ’　）、−＠）−Ｒ１０基、−０会Ｒ”基、Ｏ５Ｒ１
０Ｍ、−０−Ｃ）−Ｒ”　基、−Ｒ＊−ｏ−Ｒ１０基、
または−Ｒ−σ＞Ｒ１０基； 各Ｒ３は、それぞれ独立に、水素、ノ・ロダン原子、メ
チル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基、シアノ基
またはトリフルオロメチル基（−〇Ｆ３）： Ｒ５およびＲは、それぞれ独立に、水素、低級アルキル
基、低級ヒドロキシアルキル基（−Ｒ＊−ＯＨ）ｓハロ
ゲン化低級アルキル基（すなわち１低級アルキル基の少
なくとも１個の水素原子をハロゲン原子で置換すること
によって誘導された基）、シアノ低級アルキル基（−Ｒ
”−ＣＮ）、各Ｒは、それぞれ独立に、水素、低級アル
キ基； 各Ｒは、それぞれ独立に、低級アルキル基ま各Ｒは、そ
れぞれ独立に、水素または低級アルキル基； 各Ｐ１０″斗、それぞれ独立に、水素、低級アルキル基
または低級アルコキシ基； 各Ｒは、それぞれ独立に、低級アルキル基：各Ｒ＊は、
それぞれ独立に、低級アルキレン基；ｌおよびｊは、そ
れぞれ、０″＆たは１；ｐは１から４までの整数；およ
び ｎは１から８までの整数を表す。

この明細書およびクレームにおいて、「低級」トかう語
は、それがアルキル基やアルキレン基等の基について用
いられているとき、１個ないし８個の炭素原子を有する
基を意味する。

上記式（１）の定義かられかるように、この発明の二色
性染料は、式 で示されるモノアゾ化合物、式 （ここで、ＷはＸまたはＹ）で示されるジスアゾ化合物
、および式 で示されるトリスアゾ化合物を含むものである。

上記式（１）ないしく財）において、Ｒ１は、好ましく
は、水素、ハロゲン原子、シアノ基、低級アル基であシ
　Ｒ２およびＲ３は、好ましくは、それぞれ水素であル
、Ｒは、好ましくは それぞれ独立に、低級アルキル基またはシアノ低級アル
キル基であり、ｎは、好ましくは、低級アルキル基であ
る。

また、この発明の二色性染料は式（２）で示されるジス
アゾ化合物および式（転）で示されるトリスアゾ化合物
であることが好ましい。ジスアゾ化合物である場合、式
（至）において、Ｗが１．４−フもの、およびＷが１．
４−ナフチレン基であシ、また、トリスアゾ化合物であ
る場合、式（転）において、ＸおよびＹがそれぞれ１＃
４−７　ｘニレンよびＸが１．４−フェニレン基であシ
、Ｙが１，４あるものが特に好ましい。

すなわち、この発明の最も好ましい二色性染料は、下記
一般式で示されるものである。

（式中（■〜（■）において、Ｒ１′およびＲ４′はそ
れぞれ上記好ましいＲ、Ｒ基を示す。） さて、この発明の二色性染料は、式 で示される２−アミノチェノ［２，３−ｄ　］チアゾー
ル化合物のジアゾ化から出発して製造できる。このジア
ゾ化は、硫酸、リン酸等の鉱酸または酢酸、プロピオン
酸／酢酸混合物等の有機酸中で、式（ト）のチェノチア
ゾール化合物をほぼ等モル量のジアゾ化剤例えば、ニト
ロシル硫酸、亜硝酸ナトリウムとともに、水冷下に反応
させることによっておこなうことができる。このジアゾ
化によって相応するチェノチアゾールジアゾニウム塩が
生成する。このジアゾニウム塩は反応混合物から単離す
ることなく次段のカップリング工程に用いる。

式（ｎ）で示されるモノアゾ化合物は、上記チェノチア
ゾールジアゾニウム塩を含む反応混合物を、酢酸または
酢酸とプロピオン酸との混合物中で、式Ｈ−Ｚ　（ｚは
既に定義した通シ）で示されるカップリング成分と反応
させることによ−て得られる。このカップリング反応は
、比較コ低温（例えば−３０℃〜１５℃）の下でおこ：
う。一般式、このカップリングは１〜３時間で完結する
。カップリング成分は、ジアゾ成分に対して過剰（例え
ば、２〜４倍モル量）用することが好ましい。

この反応におｈて、カップリング成分としてアニリン等
の芳香族第一アミンを用いた場合、目的とするアミノア
ゾ化合物よシもジアゾアミノ化合物の方が多く生成する
（すなわち、アニリンをカップリング成分として用いた
場合、アニリンのアミノ基に対してパラ位にある炭素上
よシもアミノ基それ自体上でのカップリングがよシ容易
におこなわれる）。したがって、目的とするアミノアゾ
化合物をより高い収率で得ようとするならば、以後の実
施例で詳述するように、用いるアニリンのアミノ基を例
えばメタンルホン酸ナトリウム等で保護しておき、アニ
リンアミノ基に対してノ々う位の炭素上でカップリング
が優先的におこなわれるようにすることが好ましい。そ
して、このカップリング終了後、カップリング生成物を
例えばアルカリ性媒体（例えば、水酸化ナトリウム水溶
液）中で加熱（例えば、６０〜９０℃りして保獲基を離
脱させる。カップリング成分として、α−ナフチルアミ
ンを周込たときはそのような問題は生じない。

式（至）で示されるジスアゾ化合物は、次の方法で製造
できる。すなわち、上記チェノチアゾールジアゾニウム
塩を含む反応混合物を、まず、弐Ｈ−Ｗ−Ｎｕ２（ここ
で、Ｗは既に定義した通シ）で示される第一アミンとカ
ップリング反応させる。このカップリング反応の条件は
、上記モノアゾ化合物の製造におけるカップリング反応
条件と同様である。このカップリングによって式 で示されるアミノアゾ化合物が得られる。このアミノア
ゾ化合物を、上記チェノチアゾールのジアゾ化反応と同
様にして、ジアゾ化する。このジアゾ化物を次に、前記
式Ｈ−Ｚで示されるカップリング成分とカップリングさ
せる。このカップリングは上記モノアゾ化合物のカップ
リング反応と同様におこなう。こうして式（ト）で示さ
れるジスアゾ化合物が得られる。

式（財）で示されるトリスアゾ化合物は、上記チェノチ
アゾールジアゾニウム塩を式Ｈ−Ｘ−ＮＨ。

（ここで、Ｘは既に定義した通））で示される第一アミ
ンとカップリングさせ、得られたアミノアゾ化合物をジ
アゾ化し、このジアゾ化物を式Ｈ−ｙ　−ＮＨ２（ここ
で、Ｙは既に定義した通シ）で示される第一アばンとカ
ップリングさせ、得られたアミノジスアゾ化合物をジア
ゾ化し、そのジアゾ化物を前記式Ｈ−Ｚで示されるカッ
プリング成分と力、プリングさせることによって製造で
きる。この製造忙おける各ジアゾ化およびカップリング
反応は、上記と同様におこ表える。得られた各最終生成
物はシリカゲルカラムを用いて、あるいは再結晶によっ
て精製できる。なお、この発明の二色性染料の出発物質
で■ ある式備〕のチェノチアゾール化合物は、例えば、　Ｊ
ｏｕｒｎａｌ　ｆｕｒ　ｐｒａｋｔｉｓｅｈｅ　Ｃｈｅ
ｍｉｅ　ｅ　３１５［３］、５３９〜５４８（１９７３
）、および英国特許第１．５４９．１８５号明細書にそ
の製造方法を含めて記載されているか、またはその文献
に記載の方法を適宜修飾して製造できる。と基であって
Ｒが水素以外の基）はジアゾニウム塩と直接カップリン
グしない。その場合、まず−ＯＨまたは一８Ｈ）をジア
ゾニウム塩とカップリングさせ、しかる後、得られたジ
アゾ化合物をアルキル化、エステル化等目的化合物に応
じてそれ自体公知の反応に供し、目的の最終生成物を得
るようにする。

〔発明の実施例〕

次に、この発明を以下の実施例によって詳しく説明する
。

実施例　１ で示される２−アミノ−５−ｎ−ブチル−チェノ（２，
３−ｄ）チアゾール４．２４グラム（０，０２モル）ｔ
−８５ｑ６リン酸４０ゴに加え、７０℃に熱して溶解し
た。この溶液を一５〜０℃に冷却した後、４３重量％ニ
トロシル硫酸５．９グラムを３０分間かけて徐々に滴下
した。滴下終了後、この反応混合物を一５〜θ℃で１時
間攪拌してジアゾ化を完結させた。

一方、Ｎ−フェニルピロリジン（カップリング成分）８
．８２グラム（０，０６モル）を酢酸−プロピオン酸重
量比１：１混合物１００　ｒａｔに溶解してカップリン
グ成分の溶液を準備した。上記ジアゾ化生成物を含む反
応混合物を、攪拌下に、このカップリング成分溶液に一
５〜Ｏ℃で４０分間で滴下し、同温度で２時間攪拌した
。

しかる後、この反応混合物を、氷水３００ｍ／中に投入
し、析出物をろ別し、水洗し、真空乾燥した。得られた
粗製モノアゾ化合物２グラムをクロロホルム５０ｍ１に
溶解し、撹拌下にアルミナ粉末２０グラムを添加した後
、ろ過し、クロロホルムで洗浄した。次に、母液ｉ３０
ｍに濃縮し、３００メ、シシのシリカゲル約１２０グラ
ムを充填した内径３ｃｒｒＬ長さ３０ｃｍのカラムを用
いてクロロホルムを溶出溶媒としてカラム精製した。溶
出物を蒸発乾固し、これをクロロホルム−メタノール混
合溶媒からの再結晶に２回供して所望の二色性染料を得
九〇 実施例　２〜５ それぞれ出発物質として、下記表に示したものを用いた
以外は、実施例１と同様にしてそれぞれ所望の二色性染
料を得た。

表　１ 実施例　６ （Ａ）２−アミノ−５−ｎ−ブチル−チェノ〔２，３−
ｄ）チアゾール４．２４グラム（０，０２モル）を実施
例１と同様にジアゾ化した。このジアゾ化された反応混
合物を、α−ナフチルアミン８．５８グラム（０，０６
モル〕を酢酸１５０ゴに溶解した溶液中に、攪拌下に１
０℃で、３０分間かけて滴下し、同温度で２時間攪拌し
た。この反応混合物を氷水４００ｄ中に投入し、析出物
ｔろ別し、水洗した。得られたケーキを４チ炭酸ナトリ
ウム水溶液中に加え、３０分間攪拌した後、ろ別し、真
空乾燥して式 で示される粗製アミノモノアゾ化合物６８グラムを得た
◎ （Ｂ）　上記アミノモノアゾ化合物３グラムを酢酸−プ
ロピオン酸重量比１：１混合物３００ｍ１中に加えた後
、攪拌下に、−１０〜−５℃の温度−ｔ’、４３％ニト
ロシル硫酸２．４グラムを加え、同温度で１時間攪拌し
てアミノアゾ化合物のジアゾ化を達成した。とのジアゾ
化された反応混合ｅ　ＩＩＬＮ−ジエチルアニリン６．
２グラムヲ酢酸−プロピオン酸重量比１：１混合物１０
０ｉＡ！に溶解した溶液中に、−５〜Ｏ℃で滴下し、同
温度で２時間攪拌した。この反応混合物に氷水１５０ｍ
／を加え、析出物をろ別し、水洗し、真空乾燥して粗製
ビスアゾ化合物２グラムを得た。

この粗製ビスアゾ化合物を実施例１と同様に精製するこ
とによって所望の二色性染料０．４グラムを得た。

実施例　７ ２−アミノチェノチアゾールとして２−アミノ−５−ｎ
−プロピル−チェノ（：　２．３−　ｄ　）チアゾール
を用いた以外は実施例６と同様にして所望の二色性染料
を製造した。

実施例　８ ２−アミノチェノチアゾールとして２−アミノ−５−ベ
ンジル−チェノ（２，３−ｄ　）チアゾールを用いた以
外は実施例６と同様にして所望の二色性染料を製造した
。

実施例　９ ２−アミノチェノチアゾール化合物として２−アミノ−
５−シアノ−チェノ［２，３−ｄ　］チアゾールを用い
た以外は実施例６と同様にして所望の二色性染料を得た
。

実施例　１０ 実施例６の工程（４）において得たアミノモノアゾ化合
物を実施例６の工程（Ｂ）におりてフェμルとカップリ
ングさせ、得られたジアゾ化合物をブチル化した以外は
実施例６と同様にして所望の二色性染料を得た。

実施例　１１ （Ａ）２−アミノ−５−ｎ−ブチル−チェノ（２，３−
ｄ　）チアゾール４．２４グラム（０，０２モル）を実
施例１と同様にジアゾ化した。このジアゾ化された反応
混合物を、式 で示されるアニリン−ω−メタンスルホン酸ナトリウム
１６．７グラム（０，０８モル）を５０％酢酸水溶液１
００−に溶解した溶液中に、攪拌下に１０℃で、３０分
間かけて滴下し、同温度で２時間攪拌した。この反応混
合物を３０℃で３０分間攪拌した後、水５００Ｍ中に投
入し、析出物をろ別し、水洗いした。得られたケーキを
２チ炭酸ナトリウム水溶液中に加え、６５℃で２時間、
および８０〜８５℃で３０分間加熱した後、冷却し、ろ
別し、真空荒燥した式で示される粗製アミノモノアゾ化
合物を得た・（Ｂ）　上記アミノモノアゾ化合物を用い
た以外は実施例６（Ｂ）の工程と同様の工程によｊ５　
Ｎ、Ｎ−ジエチルアニリンのカップリングをおこなって
所望の二色性染料金得た。

実施例　１２ チェノチアゾール化合物として、２−アミノ−５−ベン
ジル−チェノ（２，３−ｄ　：ｌ］チアゾールを用いた
以外は実施例１１と同様にして所望の二色性染料を得た
。

実施例　１３ 実施例１１（４）で得たアミノモノアゾ化合物をＮ−メ
チル−Ｎ−シアノエチル−アニリンと力、ブリングさせ
た以外は実施例１１と同様にして所望の二色性染料を製
造した。

実施例　１４ 実施例１１囚で得たアミノモノアゾ化合物をＮ−エチル
−Ｎ−シアノエチルーアニリントカップリングさせた以
外は実施例１１と同様にして所望の二色性染料を製造し
た。

実施例　１５ 実施例１１（４）で得たアミノモノアゾ化合物をＮ−フ
ェニルモルホリンとカップリングさせた以外は実施例１
１と同様にして所望の二〇性染料を製造した。

実施例　１６ 実施例１１囚で得たアミノモノアゾ化合物を実施例１１
（Ｂ）においてフェノールとカップリングさせ、得られ
たジスアゾ化合物をブチル化した以外は実施例１１と同
様にして所望の二色性染料を製造した。

実施例　１７ （Ａ）２−アミノ−５−メチル−チェノ［２，３−ｄ〕
チアゾール３．４グラム（０，０２モル）を酢酸−プロ
ピオン酸重量比１：１混合物６〇−中に溶解した。この
溶液に、４３チニトロシル硫酸５．９グラム（０，０２
モル）を３０分間かけて加え、同温度で１時間攪拌して
ジアゾ化を完結させた。とのジアゾ化された反応混合物
を、アニリン−ω−メタンスルホン酸ナトリウム１６．
７グラム（０，０８モル）を５０チ酢酸水溶液１００ｍ
１に溶解した溶液中に、攪拌下、１０℃で３０分間かけ
て滴下し、同温度で２時間攪拌した。

この反応混合物を３０℃で３０分間攪拌した後、水５０
６耐中に投入し、ろ別し、水洗した。得られたケーキを
２係水酸化ナトリウム水溶液３００ゼ中に加え、６５℃
で２時間および８５℃で３０分間熱した後、冷却し、ろ
別し、水洗し、真空乾燥した。こうして式 で示される粗製アミノモノアゾ化合物４．５グラムを得
た。

（Ｂ）　上記アミノモノアゾ化合物４．５グラムを酢酸
−デロピオン酸重量比１：１混合物２００ｍＡ’に加え
、−１０〜−５℃に冷却した後、攪拌下に４３１ニトロ
シル硫酸４．８グラムを１０分で滴下し、同温度でさら
に１時間攪拌してジアゾ化を完結させた。この反応混合
物を、α−ナフチルアミン１２グラムを酢酸−デロビオ
ン酸重量比１：１混合物１００ｄに溶解した溶液中に１
時間で滴下し、さらに３時間攪拌した。この反応混合物
に水１００１ｒＬｌヲ加え、析出物をろ別水洗し、２チ
炭酸す）　ＩＪウム水溶液で洗浄し、さらに水洗し、真
空乾燥して、式 で示される粗調アミノジスアゾ化合物３．８グラムを得
た。

（Ｃ）　上記アミノジスアゾ化合物３．８グラムを乳鉢
中で粉砕し、酢酸−デロピオン酸重量比１：１混合物２
００ｄに加え、−５℃〜０℃に冷却し、攪拌下に４３チ
ニトロシル硫酸２．６グラムを１０分で滴下した。この
反応混合物を同温度で１時間攪拌し、ジアゾ化を完結さ
せた。この・ジアゾ化された反応混合物を、Ｎ、Ｎ−ジ
エチルアニリン１２グラムを酢酸１００ｄに溶解した溶
液中に１０℃で滴下し、３時間攪拌した後、水２００ｄ
を加えた。析出物をろ別し、水洗し、真空乾燥した。こ
の粗製物２グラムを実施例１と同様に精製し、所望の二
色性染料０．３グラムを得た。

実施例　１８ 実７ｍ例１７（Ａ）において、チェノチアゾール化合物
として２−アミノ−５−ｎ−プロピル−チェノ（２，３
−ｄ　）チアゾールを用すた以外は実施例１７と同様に
して所望の二色性染料を製造した。

実施例　１９ 実施例１７（４）において、チェノチアゾール化合物と
して２−アミノ−５−ｎ−ブチル−チェノ［２，３−ｄ
　］チアゾールを用いた以外は実施例１４と同様にして
所望の二色性染料−ｉｗ造したＯ 実施例　２０ 実施例１７（４）において、チェノチアゾール化合物と
して２−アミノ−５−ベンジル−チェノ（２，３−ｄ　
）チアゾールを用いた以外は実施例１７と同様にして所
望の二色性染料ヲ梨遺した。

実施例　２１ 実施例１７（Ｂ）で得たアミノジスアゾ化合物を実施例
１７（Ｃ）においてＮ−メチル−Ｎ−シアノエチルアニ
リンとカップリングさせた以外は実施例１７と同様にし
て所望の二色性染料を得た。

実施例　２２ 実施例１７（Ａ）において２−アミノ−５−ｎ−ブチル
−チェノ［２，３−ｄ　］チアゾールを用い、得られた
アミノジスアゾ化合物を実施例１７（Ｃ’）においてＮ
−メチル−Ｎ−シアノエチルアニリンとカップリングさ
せた以外は実施例１７と同様にして所望の二色性染料を
得た。

実施例　２３ 実施例１７（Ｂ）で得たアミノジスアゾ化合物を実施例
１７（Ｃ）においてフェノールとカップリングさせ、得
られたトリスアゾ化合物をジチル化した以外は実施例１
７と同様にして所望の二色性染料を得た。

実施例　２４ チェノチアゾール化合物として、２−アミノ−５−ｎ−
ブチル−チェノ［２，３−ｄ　］チアゾールを用いた以
外は実施例２３と同様にして所望の二色性染料を得た。

実施例　２５ 実施例１１（Ａ）と同様に、２−アミノ−５−メチル−
チェノ（２，３−ｄ　）チアゾールを用−て相応するア
ミノモノアゾ化合物を製造し、このアミノモノアゾ化合
物を実施例１１（Ａ）と同様にしてアニリンとカップリ
ングしてアミノジスアゾ化合物を得た。このアミノジス
アゾ化合物を実施例１１　（Ｂ）と同様にしてＮ、Ｎ−
ジエチルアニリンとカップリングさせて所望の二色性染
料を得た。

実施例　２６〜２８ ２−アミノ−チェノチアゾール化合物およびＨ−Ｚとし
て下記表２に示したものを用いた以外は実施例２５と同
様にしてそれぞれ所望の二色性染料を得た。

表　２ 以上の実施例１〜２８で生成した二色性染料の構造式お
よび特性（極大吸収波長（λｍ＆り、色相および二色性
比）を表３に掲げる。

なお、表１に示す特性は、各二色性染料をＢＤＨケミカ
ル社のビフェニル系液晶Ｅ７（誘電◇ 異方性が正のネマティック液晶ン液晶に対して０２〜１
．０重量％の割合で溶解した液晶材料を用い、これを、
以後詳述する第１図に示されるようなネガ表示タイプの
ダスト・ホスト型液晶表示装置に組込んで測定して得た
ものである。

形式の異なるダスト・ホスト型液晶装置においては各染
料の特性は若干具なる値を示すことがある。

実施例　２９〜５５ 上記各実施例に準じて下記表４〜７に示す二色性染料を
製造した。その特性も併せて表４〜７に記載する。なお
、実施例２９〜５５の二色性染料の特性も実施例１〜２
８の二色性染料と同様にして得たものである。

この発明の上記一般式（１）で示される少なくとも１種
の化合物よりなる二色性染料は、高い二色性比を有し、
着色能力が大きく少量で必要かつ充分な表示色が得られ
るとともに、液晶に対する相溶性が良好であシ、低温下
でも析出しない。したがって、この発明の二色性染料は
、種種の液晶（ホスト）と組み合わせて、ダスト・ホス
ト効果を利用する液晶装置に組こむことによシ、コント
ラストの良好な表示がおこなえ、応答性が優れ、表示色
が長期に渡って退色しない液晶装置が得られる。

この発明の二色性染料と組み合わせて用いられる液晶に
４ＩＪＣ制限はない。シッフ塩基系、アゾ系、アゾキシ
系、シクロヘキシルエステル系、フェニルシクロヘキサ
ン系、ビフェニル系、テルフェニル系、ジオキサン系、
ピリミシン系等各種液晶がこの発明の二色性染料と組み
合わせて用いられる。液晶の具体例は、例えば、佐々木
昭夫編「液晶エレクトロニクスの基礎と応用」（オーム
社、１９７９年）特に２０７〜２１４頁に記載されてい
る。これらいづれの液晶も、単独であるいは混合して、
用いることができる。

液晶に対するこの発明の二色性染料の添加量は、液晶分
子の動作に影響を及はさない範囲であシ、通常この量は
、液晶重量の約０．１〜５重量重量あることが好ましい
。

さらに、この発明の二色性染料は、それ単独で液晶に加
えてもよいが他の二色性染料や等方性染料とともに液晶
に添加してもよい。いづれの場合でも液晶に添加する染
料の総量は、液晶重量に対して５重量％までであること
が望ましい。

上に述べたように１この発明の二色性染料はダスト・ホ
スト効果を利用する各種液晶装置に用いられる。

第１図は液晶分子をホモジニアス配列させたネガ表示タ
イプのダスト・ホスト型液晶表示装置を示しておシ、シ
ール材１３を介して接着された一対の電極基板１１ｅ１
２間（少なくとも電極１）は光透過性）には、ホスト液
晶１４及びこの発明の二色性染料１５が充填されている
。

なお、前記両電極基板１１．１２の内面（液晶と接する
面）には水平配向処理が施されておシ（基板１１．１２
内面に８１０．ｐｔ斜方蒸着するかポリイミド樹脂を塗
布したのち、綿布等でラビングする）、液晶層全体の厚
みは１０μとなっている。そして、両電極基板１１．１
２には、両基板１１．１２間に電界を印加する外部電源
１６が接続されている。また、表示面側の電極基板１１
の外面には、表示コントラストを上げるための偏光板１
７が設けられておシ、この偏光板１７の光透過軸はホモ
ジニアス配列させた液晶分子及び染料分子の長軸方向と
一致させである。

このダスト・ホスト型液晶表示装置において。

ホスト液晶１４としてＢＤＨケミカル社製のビフェニル
系液晶Ｅ７を使用し、これに二色性染料１５として前記
表３０扁６の染料を０．７重量％添加したところ、この
表示装置は、電圧無印加時は鮮明な青色に着色し、３２
Ｈｚ、、３Ｖの電圧を印加すると電界印加部は無色とな
った。そして、前記二色性染料は、前記ホスト液晶中で
は極大吸収波長６２６　ｎｆｆ１％二色性比８．４を示
しておシ、この表示装置の表示コントラストは極めて良
好であった。しかも、前記二色性染料は、液晶に対する
相溶性も十分で、低温下においても析出は認められなか
った。また、この形式のダスト・ホスト型液晶表示装置
に前記表３〜７に記載された他の二色性染料を使用した
場合の各二色性染料の極大吸収波長と色相及び二色性比
は表３〜７に示した通シであシ、いずれの二色性染料を
使用した場合も、表示装置の表示コントラストは極めて
良好であった。しかも、これらの二色性染料も非常に高
い着色能力をもっており、またホスト液晶に対する相溶
性にもすぐれている。なお、ここでは前記表３〜７に示
した二色性染料について説明したが、これらの染料に限
らず前記一般式（１）で表わされる二色性染料は全て同
様な性能をもっておシ、またこれら染料を二種以上混合
して使用しても同様な効果を得ることができる。

第２図はホワイト・テーラ−型のダスト・ホスト型液晶
表示装置を示しておシ、シール材２３を介して接着され
た少なくとも一方が光に対して透明の一対の電極基板２
１．２２間には、それ自体既知の光学活性物質を含むホ
スト液晶２４及びこの発明の二色性染料２５が充填され
ている。なお、前記両電極基板２１．２２の内面には水
平配向処理が施されておシ、液晶層全体の厚みは１０μ
となっている。そして、前記両電極基板２１　＊　２　
ｊには、側基板Ｊ１．２２間に電界を印加する外部電源
２６が接続されてｈる・ このホワイト呻テーラー型のゲスト・ホスト型液晶表示
装置において、ホスト液晶２４として、前記ビフェニル
系液晶Ｅ７（第１図の表示装置において使用した液晶）
に光学活性物質として４−（２−メチルブチル）−４′
−シアノビフェニル（カイラルネマティック液晶）ｔ−
３重量％添加したものを使用し、これに二色性染料２５
として前記表３の４１の二色性染料を１重量％添加した
ところ、この表示装置は、電圧無印加時は鮮かな赤色に
着色し、３２　Ｈｚ　＝　６　Ｖの電圧を印加すると電
界印加部は無色となった。

そして、前記二色性染料は、極大吸収波長゛５３２ｎｍ
％−色性比８．６を示しておシ、この表示装置の表示コ
ントラストは極めて良好であった。しかも、前記二色性
染料は、液晶に対する相溶性も十分で、低温（例えば２
５℃）下においても析出は認められなかった。

なお、このホワイト番テーラー型のゲスト・ホスト型液
晶表示装置に使用できる二色性染料は前記Ａ１の染料に
限られるものではなく、前記表３〜７の他の染料やその
他前記一般式（１）で表わされる二色性染料を使用して
も、またその二種以上の染料を混合して使用しても同様
の効果が得られる。

第３図は液晶分子をホメオトロピック配列させた？ジ表
示タイプのダスト・ホスト型液晶表示装置を示しておシ
、シール材３３を介して接着された一対の電極基板３１
．３２間には、ホスト液晶３４及びこの発明の二色性染
料３５が充填されている。なお、前記両電極基板３１゜
３２の内面には垂直配向処理（配向剤は例えばｎ−オク
タデシルトリエトキシシラン等のシラン系化合物）が施
されておシ、液晶層全体の厚みは１０μとなっている。

そして、前記両電極基板３１．３２には側基板３１．３
２間に電界を印加する外部電源３６が接続されて込る。

このダスト・ホスト型液晶表示装置にお込て、ホスト液
晶３４として、チッソ社製のＥＮ　−２４（誘電異方性
が負のネマティック液晶）に光学活性物質として下記の
カイラルネマティック液晶 Ｈ５ を２重量係添加したものを使用し、二色性染料３５とし
て前記表１のＡ１４の染料全１．２重量％添加したとこ
ろ、この表示装置は、電圧無印加時は無色であり、３２
Ｈｚ、３Ｖの電圧を印加すると電界印加部は青紫色に着
色した。そして前記二色性染料は、前記ホスト液晶中で
は極大吸収波長５９３１１１１％二色性比１０．３を示
しておシ、この表示装置の表示コントラストは極め゛て
良好でありた。しかも、前記二色性染料は液晶に対する
相溶性も十分で、低温下においても析出は認められなか
った。

なお、このポジ表示タイプのダスト・ホスト型液晶表示
装置に使用できる二色性染料は前記Ａ１４の染料に限ら
れるものではなく、前記表３〜７の他の染料やその他前
記一般式（１）で表わされる二色性染料を使用しても、
またその二種以上の染料を混合して使用しても同様な効
果が得られる。

以上、この発明の二色性染料をｍ−た液晶装置は、第１
図な−し第３図に関して表示装置について述べたが、こ
の発明の二色性染料を用いる液晶装置は、表示装置に限
定されるものではなく、液晶シャッター装置を含む液晶
光弁装置をも包含するものである。液晶光弁装置の構成
は、第１図ないし第３図に示した表示装置と実質的に同
じであるのでその構造は図示しない。

すなわち、この発明の二色性染料は、少なくとも一方が
光透過性の一対の電極；この一対の電極間に充填された
液晶材料であって少なくとも１種の液晶および仁の液晶
に溶解した少なくとも１種のこの発明の二色性染料より
なるもの；および一対の電極に電圧を印加するための手
段を有する、ダスト・ホスト効果を利用するあらゆる液
晶装置に陸用できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、二色性比が高く、かつ高い着色能力を
有すると共に、液晶との相溶性にもすぐれた二色性染料
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はネガ表示タイプのダスト・ホスト型液晶表示装
置の断面図、第２図はホワイト・テーラ−型のダスト・
ホスト型液晶表示装置の断面図、第３図はポジ表示タイ
プのダスト・ホスト型液晶表示装置の断面図である。 １１．１２，２１．２２．３１．３２山電極基板、１３
，２３．３３・・・シール材、１４゜２４．３４・・・
ホスト液晶、１５，２５．３５・・・二色性染料、１６
，２６．３６・・・外部電源、　゛ノ２・・・偏光板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一般式 （ 各ＲおよびＲは、それぞれ独立に、水素、ハロゲン原子
   、シアノ基、チオシアノ基、ヒドロキシ基、メルカプト
   基、低級アルキル基、フッ化低級アルキル基、低級アル
   キルスルホニル基、フッ化低級アルキルスルホニル基、
   低級アルコキシ基、低級アルキルチオ基、−ＯＲ”−０
   −Ｒ０基ｓ　−Ｒ−ＯＲ基、低級アルキルカルゼニル基
   、低級アシルオキシ基、低級アルコキシカルブニル基、
   ＋Ｒ基、−〇べぐ〆Ｒ１０基、 −０−Ｒ基、−〇０Ｒ基、−Ｒ”＜ＨツＲ１０基、また
   は−Ｒ＊−Ｃ）−Ｒ１０基； 各Ｒは、それぞれ独立に、水素、ハロゲン原子、メチル
   基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基、シアノ基また
   はトリフルオロメチル基；−Ｋ］基、−０Ｒ１０基、−
   ｎ−Ｒ’°基、（−） −Ｗ基５−ＯＲ’基、−８Ｒ’基または一〇〇ＯＲ８基
   ：（−） ＲおよびＲは、それぞれ独立に、水素、低級アルキル基
   、低級ヒドロキシアルキル基、ハロダン化低級アルキル
   基、シアノ低級アルキル各Ｒ７は、それぞれ独立に、水
   素、低級アルキ各８８は、それぞれ独立に、低級アルキ
   ル基またはｅｉｔ１０基； 各Ｒ９は、それぞれ独立に水素または低級アルキル基； 各Ｒ１０は、それぞれ独立に、水素、低級アルキル基ま
   たは低級アルコキシ基； 各Ｒ０は、それぞれ独立に、低級アルキル基；各Ｒ＊は
   、それぞれ独立に、低級アルキレン基；１およびｊはそ
   れぞれ、Ｏｌたは１： ｐは１から４１での整数；および ｎは１から８までの整数）で示される少なくとも１種の
   化合物よシなる液晶用二色性染料。