JPS5863778A - 液晶表示素子 - 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】 本発明は二色性色章を含有する液晶組成物を用いること
を特徴とする液晶表示素子に関するものである。

更に詳しくは、本発明は、少なくとも一方が透明が一対
のｗ極基板間に液晶組成物を充填してなる液晶表示素子
において、前記液晶組成物として下紀一般式（Ｉ） 〔式中、Ｒｏはアルキル基、アルコキシ基、アルキルチ
オ基、アリール基、７リールオキシ基、アリールチオ基
、アラルキル基、７ラルキルオキシ基、７ラルキルチオ
基、シクロヘキシル基、ピペリジノ基、ピペラジノ基、
モ−１Ｒ３はアルキル基、アリール基、アラルキル基を
表わす、′Ｒ□、　Ｉ’ｌ、　、　Ｐ、の曾換基におい
て、アルキル鎖、アリール環は奮換されていてもよい。

！、Ｙｑ＝方が−ＮＦＩＣＥ３基、他方が水酸基を表わ
す、〕 で示され゛る青含色零を一種または二種以上含有する液
晶組成物を用いることを特徴とする液晶表示素子である
。

現在、ねじれネマティッタ型液晶表示素子を用いた電卓
、時計婢が商品化されているが、ねじれネマティック塑
液晶表示素子を用いた亀のは、■偏光板を使用する為、
周囲光を利用する反射型でカラー偏光板を用いるカラー
表示の場合は表示が暗い、■視野角が狭いといった欠点
を持っている。

又、液晶中に二色性色素を添加するゲスト−ホスト効果
を利用した表示素子は■偏光板を必ずしも必要とし危い
為、明るい反射型カラー表示が可能、■添加する色素の
選択により表示色が多彩、■視野角が広い、といった特
徴を持っており、又、偏光板を用い内部照明Ｗｉ（透過
ｍ＞トスレば更に高輝変、高コントラストの表示も可能
である等、近年の市場の多様性に遺応できる表示素子で
ある。しかし、従来のゲスト−ホスト型液晶表示素子は
、コントラストおよび寿命を共に充分満足させることは
できていがい。

この原因は、従来の二色性色素が、二色性と耐光性共に
優れた特性を持っていがかった事にあ鳴 る、従来の二色性色素としては、主にアゾ系及びアント
ラキノン系色票が知られている。アゾ系は一般に二色比
ｌ〜／θ、射光寿命数千時間と、櫃して二色比は高いが
耐光轡命は短かい。

一方アントラキノン系は一般に二色比け６〜！。

耐光寿命数万時間と耐光喪命は充分な特性か得られてい
るが二色比が低い特性しか得られていない。

本発明者らヒ上言はゲスト−ホスト効果を利用した表示
素子用の色素について検討した結果、二色比、耐光性と
もに優れた色素を見い出し不発−を充放したものである
。

すｔわち、本発明の目的は二色性、耐光性共ニ優れた二
色性色素を用いた高コントラスト、長寿命のゲスト−ホ
スト型液晶表示素子を提供することＫある。

本発明に用いられる一般式（１）で示される色素は、た
とえば下肥一般式（１）で示される７ミノ化合物に、一
般式（１）で示されるメチル化剤を作用させるか、 Ｙｌｏ（Ｅ （ＩＩ）　　　　　　　　（ｔｆｔ） 〔式中、Ｒよけ前記の意味を有し％Ｘよ、Ｙｌけ一方が
ア鳳）基、他方が水酸基を、２けハロゲン原子、硫−エ
ステル残基會大社アリールスルホン−エステル残基を表
わす、〕 または、下下戻反応で示すＩＮＫ、一般式（Ｗ）で示さ
れるアントラキノン誘導体に一般式（Ｖ）で示されるフ
ェノール誘導体を作用させることにより得ることができ
る。

（ＩＶ）　　　　　（Ｖ） 〔式中”１　ｅ　Ｘ　ｇ　Ｙは前記の意味を有する。〕
一般式（Ｉ）のＲよとしては、具体的にけ、メチル基、
エチル基、プロピル基、ブチル基、アミル基、＾キシル
基、オタチル基、ノニル基、ドデシル基、メトキシプロ
ピル基、エトキシエチル基、プロポキシエチル基、へキ
シルオキシエチル基、エトキシエトキシエチル基金どの
１８もしくは分岐状のアルキル基、メトキシ基、エトキ
シ基、プロポキシ基、ブトキシ基、１ミルオキシ基、へ
キシルオキシ基などの直鎖もしくは分岐状のフルコキレ
基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ブチルチオ基、へ
キシルチオ７ｃｔどのアルキルチオ基、フェニル基、ｐ
−プロピルフェニル基％ｐ−ブチルフェニル１．ｐ−へ
キシルツーニル基、ｐ−エトキシフェニル基、ｐ−ブト
キシフェニル基金どのアリール基、ベンジル基、ｐ−ブ
チルベンジル基がどのアラルキル基、フ菰ノ嗣シ基、隻
−ブチルア８ノキシ基、ｐ−ブトキシフェノキシ基會ど
０アリールオキシ基、フェニルチオ基、シープチルフヱ
ニルチオ基かどのアリールチオ基、ベンジルオキシ基、
ｐ−ブチルベンジルオキシ基、ｐ−ブチルフェネチルオ
キシ基ｔどのアラルキルオキシ基、ｐ−へキシルベンジ
ルチオ基、ｐ−プロビルフェネチルチオ基かどのアラル
キルチオ基、シクロ＾キシル基、ピペリジノ基、ピペラ
ジノ基、モルホリノ基、ピロリジノ基、ジエチルアミノ
基、ビスエトキシエチルア鳳ノ基、アニリノ基、ｐ−ブ
チルアニリノ基、Ｎ−メチル−ｐ−へキシルベンジルア
ミノ基ｔどのアミノ基などがあげられる。

ｔた、一般弐四ｓｚとしては、メチルブロマイド、メチ
ルアイオダイＦ、硫１１？９メチル、ｐ−トルエンスル
ホン酸メチルエステルなどが代表的たものとしてあげら
れる。

以下に合成例を示す。

合成例／（化合物Ａ／） ／、３−ジアミノ−ダウｔ−ジオキシ−３＃フービス（
ｐ−ｎ−ア邂ルフスノキ！／）アントラキノン５．９部
をジメチルスルホキサ４１フ０部、硫醗ジメチル−６を
部と共Ｋ　１４１０〜１５０℃で約７０時間加熱を行い
、ついで−一苛性ソーダ水／θθ部中に注入し１、−過
、水洗し、乾燥する。粗ケーキをトルエン−メタノール
より再結晶を行い、下ｒ構造式の青色色素−１部部を得
た。

合故例コ（化合物Ａλ） ／、ｓ−ビスメチルアミノーダ、Ｉ−ジオキシ−３，７
−ジプロムアントラキノン４．７部をｐ−ノニルフェノ
ール（／ニル基はプロピレンの３量体）−０部と苛性力
Ｕ／、Ｊ部と共に７４１θ〜／Ｓθ℃でｔ時間加熱し５
ついで、／参笥性ソーダ水−〇θ部中に注入し、析出し
た結晶を一過、水洗し、乾燥中ゐ、粗ケーキをトルエン
−メタノールよ砂再結晶を行い、下記構造式の青色色素
へ／部を得た。

１（３（社）０国 この様にして得られる代表的珍色素及び液晶（ｌ　Ｉ　
、　Ｂｌ）ＨＧｈｅｍｌａａｌｓ＋　）中での二色比を
下表ＫＷ！露：Ｆデシル基はプロピレンのｑ量体であゐ
・次に、本発明を図面を用いて更に静軸に説明する。腑
／図は本発明に力る液晶表示素子を収めた透過Ｉ！！液
晶表示装置の一例を示す断面略図であり、第一＠は不発
−の他の実施例の反射型液晶表示素子の断面略図である
。

第１．Ｊ図において、／け透明ガラス基板、−は透明ガ
ラス基鈑の内側に設けられた酸化インジウムの様な透明
電極、Ｊは例えげテフロンフィルムによるスペーヤーで
あり、これによ勢セルの厚さが１０〜ｉｓｐｍｖｃｌ１
４整＠レテｖｓｙｂ。

４Ｉは二色性色素を含むネマティック液晶釦成物であり
、ｓけこの液晶表示素子に印加する電テであや、直流又
社交流が用いられる。

ルは入射光であや、７は一視者の目であり。

ｌは偏光板、ｔけ光散乱板である０本装ｆ［ｊＰいて、
透明電極表面は綿布等で一方向に摩蝉する方法、１１★
は、駿化珪素郷を斜蒸着する方法等によ争液晶および二
色性色素が透明電極１１４面に平行配向するようＫｌ！
面処理が−ｇｔｔでいる一本発明に使用される正０誘電
異方性を示すネ一−Ｃ：）←国璽Ｎ−Ｃ＞Ｒ８ Ｒ，−Ｃ＞（９）０− 〔式中、ζｓ　Ｂ５の一方がシアノ基、他方がアルキル
基、アルコキシ基、アルキルフ飄＝ル基啼たけアルコキ
シフェニル基を表わす、〕で示され為物質嬢の単体また
はこれらの混合物があげられる。

絡／Ｉ７１には透：Ａ第１の表示装置を示しであるが、
絡−図の如き反射型の表示装置でもよ１い、この場合、
パネル背後に光散を板９を設ける。

以上、電圧を印偏すゐと色が消えゐ膠の表示装置を示し
たが、これとは逆に電圧を印加すると色を呈するように
−１にる表示装置を構献することかでＩｌゐ、すなわち
菅晶として負・Ｏ誘電異方性を示すネ１予イック液晶を
用い透明電極表面を翼、Ｎ−ジメチル−１’ｆ−オタタ
ヂシルーＪ−アミツブ員ビルトＶメトキシシリルタロラ
イＦ。

ジメチルジターロシラン、またはメチルトリタロ闘シラ
シ等１０Ｒ面活性剤で処理するか、會ｔに液晶中にセチ
ルトリメチルアンモニウムフロライド等の配向剤を混入
して、ｗｌ晶シよび二色性色素を透明電極表面ｔｃｍ＊
ｗｃｗ、肉讐薯ようにして表示俟置ｔｌ−柳成すること
ができる。

重★、隼マ予イツタ樒晶に少量のコレステリッタ液晶を
風合した場合上、いわゆる相転移−（又は、＊ワイド・
ティラー型とも呼ばれる）ゲスト−＊スト効果による表
示素子となり、偏光４［は不要で反射型で亀、高いコン
トラストが得られる。

次に実施例により本発明を更に詳しく脱甲する。

実施例／ 液晶卦よび二色性舎素が透明電極に平行になる様に処理
した液晶セルにｑ−シフノーｑ′−ｎ−ペンチルビフェ
ニルｅＪ％、ｅ−シア／　−ｌ’　−ｎ−プロポキシビ
フェニル７７畳、ｌ−シアノ−４Ｉ’−ｎ−ベントキシ
ビ７ｚニル／Ｊ慢、ダーシアノーＭ’−ｎ−オクトキシ
ビフェニル／　７　＊　ｓダーシアノーｑ′−ｎ−ベン
チルター７工＝ルｉｏｓの液晶混合物（］１ｌＪｒ。

ＢＤＨＯｈｓｍｉｃａｌｇ　）に前記の表に示した扁／
の色をｌ哄溶解した液晶の組成物を入れた。

液晶表示素子に約１ボルト電圧をかけると青色の液晶セ
ルがほぼ゛無色に変化する。

本液晶表示素子中でのＡＩの色素のλｍａｘ訃よび二色
比重それぞれ、６１０１１ｍと／、ｊＪｎｍ。

／／、Ｊであり、本液晶表示素子の耐光性は詐常に良好
でありた。

実施例− 実施例／の色素の代妙に、前表に示した扁Ｊ、Ｉｆ、ｔ
、扁／ｑの色素を使用し、他社実施例／と同様にして液
晶表示素子を構成した。

この素子の二色比を測定すると、それぞれ９、ム、／／
、−１／／、／でありた。

実施例Ｊ 垂直配尚又社、千行配肉処理した液晶セルに、誘電異方
性が正のネマティック診晶璽−ＩＫコレステリック液晶
材コレステＵ−ルクロライｅ１１０％（重量比）を添加
した混合液晶に前表のＡＩの舎素を７１！溶解させた液
晶組成物を注入した。落−図の構成において、この液晶
表示素子は電圧無印加時は青色に着色し、／ｊｖ！Ｉ１
１以上の電圧を印加すると無色Ｋｅす、偏光板を使用し
なくて４明るい高コントラストの反射層表示が得られた
。力お、混合液晶に用いるコレステリック液晶材は上記
コレステリールクロライドの他にコレステリル誘導体や
、ビフェニールあるいはエステ用できる。

【図面の簡単な説明】

第７図は本発明の一実施例の液晶表示素子を用いた透過
ｍｗｉ晶表示装置の断面略図であり、第一図は、本発明
の他の実施例の反射型液晶表示装置の断面略図である。 第１．−図において ／・１１拳ガラス板、−〇・争透明電極、Ｊ　＊＠拳ス
スペーサ−１４ｅｓ書液晶組戒物、ｊ・・−電　源、ル
・■入射光、 ７・・書観視者、ｔ・・ｅ偏光板、 デ・・・光散乱板である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 少なくとも一方が透明を一対の電極基板間に液晶組成物
   を充てんして力る液晶表示素子において、前配液晶組放
   物として下記一般式（１）で示される青色色素を一種又
   は二種以上含有する液晶組成物を用いることを特徴とす
   る液晶表示素子。 〔式中、Ｒ１はアルキル基、アルコキシ基、アルキルチ
   オ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基
   、１ラル奪ル基、アラルキルチオ基、アラルキルチオ基
   、シタ口＾を表わす＠　！１ｌｌＩ　２１％けアルキル
   基、アリール基、アラルキル基を表わすｅ　Ｒｚ　ａ　
   Ｒｌｓ　Ｒ５の曹換基において、アルキル鎖、アリール
   環は置換されていてもよい。Ｘ、Ｙけ一方が一卵国３ｉ
   Ｉ８、他方が水酸基を表わす、〕