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JPH0243791B2 - - Google Patents
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JPH0243791B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0243791B2
JPH0243791B2 JP57028033A JP2803382A JPH0243791B2 JP H0243791 B2 JPH0243791 B2 JP H0243791B2 JP 57028033 A JP57028033 A JP 57028033A JP 2803382 A JP2803382 A JP 2803382A JP H0243791 B2 JPH0243791 B2 JP H0243791B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
formula
group
liquid crystal
dye
carbon atoms
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP57028033A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS57172971A (en
Inventor
Jon Harisun Kenesu
Piitaa Reinesu Edowaado
Kyarorin Sandaazu Furansesu
Jon Tonpusun Deiuitsudo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
UK Secretary of State for Defence
Original Assignee
UK Secretary of State for Defence
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Filing date
Publication date
Application filed by UK Secretary of State for Defence filed Critical UK Secretary of State for Defence
Publication of JPS57172971A publication Critical patent/JPS57172971A/en
Publication of JPH0243791B2 publication Critical patent/JPH0243791B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は有機物質、特に例えば電気光学表示用
途用の液晶物質溶液中の多色性染料に関する。 液晶物質は、完全に整列した結晶性固体状態の
相と完全に乱れた等方性液体状態の相の中間にあ
る分子配列の度合を有する液晶相もしくは中間相
として知られる相を示す周知の有機物質である。 液晶物質を組み込んだ電気光学装置は周知であ
り、又時計、計算機及びデジタル電圧計の如き用
途に於いてデジタルデイスプレイとして広く使用
されている。これらの装置は、電界が適当な液晶
物質の薄い絶縁フイルムを横切つて適用される際
の光学的コントラストを利用している。この物質
(作動温度で液晶相にある)の分子は電界によつ
て再配列される。この電界は、電界を適用した際
に、フイルムの部分の光学的性質の変化、例えば
周囲光の散乱又は透過率の変化を起させる。 液晶物質は、他の適当なドープ物質が液晶物質
に組み入れられた際に液晶物質分子がその配列を
強制しうる性質を有する。 この性質が所謂“ゲスト−ホスト”装置例えば
デイスプレイ装置の基礎をなしている。このデイ
スプレイ装置に於いては、ホスト液晶物質とゲス
ト物質とが適用電界のない場合には一致した分子
配置をとり、物質に電界が適用された際に別の分
子配置をとる。ゲスト物質は通常多色性染料であ
り、分子吸収特性(molecular absorption
proper−ties)が分子上に入射する光の電気ベク
トルの配向に伴つて変化する染料である。 液晶分子に適用された電界の効果と、ゲスト−
ホスト効果の結果として起る染料分子の再配向と
によつて、実際上染料分子の配向が転換しうるた
めに、液晶デイスプレイのオフ状態(適用電界を
伴わない)とオン状態(適用電界を伴う)の間で
のコントラストを高めるべく、そのような染料の
存在を利用することができる。 下記に於て更に討議されるように、電気光学デ
イスプレイ(electro−optical displaya)にゲス
ト−ホスト効果を利用しうる数種類の液晶効果が
存在する。これらの効果は、用いられる液晶物質
の種類と、オフ状態での液晶物質分子の配置(例
えば、液晶物質のフイルムを収容するために使わ
れる基板の表面処理によつて決定されるような)
に応じて変化する。 ゲスト−ホスト液晶デイスプレイのオン状態と
オフ状態間で最大のコントラストを与えるために
は、ゲスト分子がホスト分子の時間平均配向
(time averaged orientation)にできるだけ近接
していることが肝要である。然しながら、このこ
とは、不規則な熱的変動の為に限られた度合まで
しか達成しえない。配向が理想的な目標から変化
する度合は、下記式: S=1/2(3cos2θ−1) (1) (式中、cos2θは時間平均項であり、Qはホスト
分子の時間平均配向に対する分子の瞬間角配向で
ある)によつて与えられるオーダパラメータSと
して知られる量によつて測定される。オーダパラ
メータSの値の決定は当該技術分野に於いて良く
理解されている:例えば、D.L.WhiteとG.N.
Taylorの論文“新しい吸収モード反射液晶表示
装置”(応用物理学会誌、45巻、4718頁〜4723頁
1974年)〔“A new absorptive mode
reflective liquid crystal display device”by
D.L.White and G.N.Taylor in the Jaurnal of
Applied Physics、1974、45、4718〜4723.〕を参
照されたい。 完全な配向に対しては、オーダパラメータSは
1である(即ちθはゼロである)。このようにし
て、ゲスト−ホスト装置に於いて使用する多色性
染料は液晶ホスト中でできるだけ高いオーダパラ
メータ(即ち1より小さいができるだけ1に近
い)を有するべきである。然しながら、多色性染
料は適切な化学的、光化学的及び電気化学的安定
性、例えば、大気中の汚染物、電界(装置作動に
於ける)及び紫外線放射に曝されたときの安定性
も持たねばならない。多色性染料はイオン性であ
つてはならないし、もしくはイオン化しうるいか
なる特性をも有してはならない(そうでなけれ
ば、液晶物質はその絶縁性を失わせて、装置を使
用しえないものにするであろう)。又、多色性染
料はホスト物質中で充分な溶解度を持たねばなら
ない;所求の効果を得るために必要とされるゲス
ト多色性染料の濃度は通常極めて小さい(例えば
数%以下の染料)けれども、それにも拘らず多色
性染料は液晶物質中では実質的に不溶性であるた
めに、多色性染料の多くは不適当である。 英国特許出願公開第2043097A号には、式: (式中、Rは水素又は非イオン置換基である)の
対称染料を含有しうる液晶組成物が提案された。
これらの染料は、本件英国特許出願に於いてのみ
正の誘電的異方性を有する液晶物質中で使用すべ
く提案されている。 英国特許出願公開第2082196号に於て、式: (式中、Rは任意に置換されたアルキル基又はア
リール基を表わし、Qはハロゲン、ヒドロキシ
基、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルア
ミノ基、アリールアミノ基、ニトロ基、アルキル
基又はアリール基を表わし、及びyは0〜4の整
数を表わす)の対称染料を、液晶物質中で使用す
べく提案している。 式A及びBの対称染料、例えば1,5−ビス
(フエニルチオ)アントラキノン及び1,4,5,
8−テトラキス(フエニルチオ)アントラキノン
は高いオーダパラメータと適切な安定性を有する
けれども、通常多くの液晶物質中での溶解度は実
用の目的に対してはむしろ低いものである;特
に、電気光学デイスプレイに使用されるときに
は、これらの染料は通常若干劣るコントラストを
与える。 本発明によれば、第一の態様に於いては、ゲス
ト−ホスト液晶装置用組成物は、液晶物質と多色
性染料との溶液からなる。この場合この多色性染
料は、式: {式中、nは0又は2であり;Qは1〜20個の炭
素原子を有するアルキル基であり;Xは水素原
子、OH、NZ1Z2(Z1とZ2は各々水素原子、フエ
ニル基又は1〜4個の炭素原子を有するアルキル
基である)、又はSR〔Rは1〜4個の炭素原子を
有するアルキル基、
The present invention relates to pleochroic dyes in organic materials, in particular liquid crystal material solutions, for example for electro-optical display applications. Liquid crystal materials are well-known organic compounds that exhibit a phase known as a liquid crystal phase or mesophase with a degree of molecular alignment that is intermediate between a perfectly ordered crystalline solid state phase and a fully disordered isotropic liquid state phase. It is a substance. Electro-optical devices incorporating liquid crystal materials are well known and widely used as digital displays in applications such as watches, calculators, and digital voltmeters. These devices take advantage of optical contrast when an electric field is applied across a thin insulating film of a suitable liquid crystal material. The molecules of this material (which is in the liquid crystalline phase at the operating temperature) are rearranged by the electric field. This electric field causes a change in the optical properties of the portion of the film, such as a change in the scattering or transmittance of ambient light, upon application of the electric field. Liquid crystal materials have properties that allow the liquid crystal material molecules to force their alignment when other suitable dopants are incorporated into the liquid crystal material. This property forms the basis of so-called "guest-host" devices, such as display devices. In this display device, the host liquid crystal material and the guest material assume identical molecular configurations in the absence of an applied electric field and assume different molecular configurations when an electric field is applied to the materials. The guest substance is usually a pleochroic dye and has molecular absorption properties.
It is a dye whose properties (proper-ties) change with the orientation of the electric vector of light incident on the molecule. Effect of electric field applied to liquid crystal molecules and guest −
Due to the reorientation of the dye molecules as a result of host effects, the orientation of the dye molecules can actually be reversed, so that the off-state (without an applied electric field) and the on-state (with an applied electric field) of a liquid crystal display can be changed. ) The presence of such dyes can be exploited to increase the contrast between As discussed further below, there are several types of liquid crystal effects that can utilize the guest-host effect in electro-optical displays. These effects are determined by the type of liquid crystal material used and the arrangement of the liquid crystal material molecules in the off-state (e.g., as determined by the surface treatment of the substrate used to accommodate the film of liquid crystal material).
It changes depending on. To provide maximum contrast between the on and off states of a guest-host liquid crystal display, it is essential that the guest molecules be as close as possible to the time averaged orientation of the host molecules. However, this can only be achieved to a limited degree due to irregular thermal fluctuations. The degree to which the orientation changes from the ideal target is determined by the following formula: S = 1/2 (3cos 2 θ−1) (1) (where cos 2 θ is the time average term and Q is the time of the host molecule. is the instantaneous angular orientation of the molecule relative to its average orientation). Determination of the value of the order parameter S is well understood in the art: for example, DLWhite and GN
Taylor's paper “A new absorption mode reflective liquid crystal display device” (Journal of Applied Physics, Vol. 45, pp. 4718-4723)
1974) [“A new absorptive mode
reflective liquid crystal display device”by
DLWhite and GNTaylor in the Journal of
Applied Physics, 1974, 45 , 4718-4723.]. For perfect orientation, the order parameter S is 1 (ie θ is zero). Thus, the pleochroic dye used in the guest-host device should have as high an order parameter as possible (ie less than 1 but as close to 1 as possible) in the liquid crystal host. However, pleochroic dyes also have suitable chemical, photochemical and electrochemical stability, such as stability when exposed to atmospheric contaminants, electric fields (in device operation) and ultraviolet radiation. Must be. The pleochroic dye must not be ionic or have any properties capable of ionizing (otherwise the liquid crystal material would lose its insulating properties and the device could not be used). ). Also, the pleochroic dye must have sufficient solubility in the host material; the concentration of guest pleochroic dye required to achieve the desired effect is usually very small (e.g., less than a few percent dye). However, many pleochroic dyes are nevertheless unsuitable because they are substantially insoluble in liquid crystal materials. British Patent Application No. 2043097A describes the formula: Liquid crystal compositions have been proposed which can contain symmetrical dyes of the formula: where R is hydrogen or a nonionic substituent.
These dyes are proposed for use in liquid crystal materials with positive dielectric anisotropy only in the present UK patent application. In British Patent Application Publication No. 2082196, the formula: (In the formula, R represents an optionally substituted alkyl group or aryl group, and Q represents a halogen, hydroxy group, amino group, alkylamino group, dialkylamino group, arylamino group, nitro group, alkyl group, or aryl group. and y represents an integer from 0 to 4) are proposed for use in liquid crystal materials. Symmetrical dyes of formulas A and B, such as 1,5-bis(phenylthio)anthraquinone and 1,4,5,
Although 8-tetrakis(phenylthio)anthraquinone has high order parameters and adequate stability, its solubility in many liquid crystal materials is usually rather low for practical purposes; especially for use in electro-optical displays. When used, these dyes usually provide somewhat poorer contrast. According to the invention, in a first aspect, the composition for a guest-host liquid crystal device comprises a solution of a liquid crystal material and a pleochroic dye. In this case this pleochroic dye has the formula: {where n is 0 or 2; Q is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; X is a hydrogen atom, OH, NZ 1 Z 2 (Z 1 and Z 2 are each a hydrogen atom, phenyl group or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms), or SR [R is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms,

【式】のアリール 基(Aは水素原子、フエニル基又は1〜4個の炭
素原子を有するアルキル基もしくはアルコキシ基
である)、
An aryl group of the formula (A is a hydrogen atom, a phenyl group, or an alkyl group or alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms),

【式】のアリール基(Bは1〜 4個の炭素原子を有するアルキル基である)、又
an aryl group of the formula (B is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms), or

【式】である〕であり、但し基Xのうち 少なくとも2個は異なつた−SR基である}で示
される少なくとも一種のアントラキノン化合物を
含んでなる。 式の基の1つがアルキル基である場合には、
アルキル基は20個以下の炭素原子を有するが好ま
しく、10個以下の炭素原子を有するのが望まし
い。 式の基の1つがアリール基又はシクロアルキ
ル基である場合には、この基は15個以下の炭素原
子を有するのが好ましく、それぞれフエニル基も
しくはシクロヘキシル基であるのが望ましい。 式の範囲内にある好ましい化合物は下記式の
化合物である: (式中、R1はアリール基であり、R2、Y1〜Y3
びT1〜T4はそれぞれ独立してアルキル基、アリ
ール基又はシクロアルキル基であり、X1はそれ
ぞれ独立してH又は−NZ1Z2であり、Q、Z1及び
Z2は前に定義した通りである。但し、R1及びR2
又はY1〜Y3又はT1〜T4によつて表わされる基の
すべてが同一でないことを条件とする。)R、
R2、Z1、Z2、Y1〜Y3のいずれか一つ又はT1〜T4
のいずれか一つがアルキル基である場合には、こ
のアルキル基は20個以下の炭素原子を有するのが
好ましい。 R、R2、Z1、Z2、Y1〜Y3のいずれか一つ又は
T1〜T4のいずれか一つがアリール基である場合
には、このアリール基は15個以下の炭素原子を有
するのが好ましい。 R、R2、Z1、Z2、Y1〜Y3のいずれか一つ又は
T1〜T4のいずれか一つによつて表わされるアル
キル基は、分枝鎖又は直鎖でありえ、低級アルキ
ル基であるのが好ましく、1個〜4個の炭素原子
を含むのが更に好ましい、又シクロアルキル基は
シクロヘキシル基であるのが好ましい。 R、R1、R2、Z1、Z2、Y1〜Y3のいずれか一つ
又はT1〜T4のいずれか一つで表わされるアリー
ル基はフエニル又はナフチル等の単一炭素環式ア
リール基又は二炭素環式アリール基であるのが好
ましい。 Qで示されるアルキル基は、分枝鎖又は直鎖で
ありえ、1〜20個の炭素原子を含むのが好まし
く、低級アルキル基であるのが更に好ましい。Q
で示されるアリール基はフエニル等の単一炭素環
式アリール基であるのが好ましい。 R、R1、R2、Z1、Z2、Y1〜Y3、T1〜T4、及
びQで示されるアルキル基、アリール基、及びシ
クロアルキル基は非イオン基によつて置換されう
る。フエニル基はN原子又はS原子に対する結合
もしくはアントラキノン核に対する結合について
パラ(4−)位に置換されるのが好ましい。然し
ながら、メチルフエニルチオ置換基の場合には、
3−メチルフエニルチオ基を含む生成物は通常4
−メチルフエニルチオ基を含む同一の生成物より
も溶解し易い。アルキル基に対する好ましい置換
基はアルコキシ、好ましくはC1〜C4のアルコキ
シ基、ハロゲノ、好ましくはクロロ、又はアリー
ル、好ましくはフエニル等の単環式アリール基で
ある。アリール基、例えばR3、R4と下記のT5
T10及びシクロアルキル基に対する好ましい置換
基はアルキル及びアルコキシであり、好ましくは
低級アルキル及び低級アルコキシであり、更に好
ましくはC1〜C4のアルキルとアルコキシ、ハロ
ゲノ好ましくはクロロ、シクロアルキル好ましく
はシクロヘキシル及びアリール好ましくはフエニ
ル等の単環式アリールである。 本明細書全体を通じて、“低級アルキル”及び
“低級アルコキシ”なる語句は1〜10個の炭素原
子を含むアルキル及びアルコキシ基を意味する。 式で示される黄色染料乃至赤色染料の中で好
ましいクラスは、nが0であり、Xで示される基
の2個、3個又は4個が−SR基であり、残りの
Xが−NZ1Z2又は更に好ましくはHである場合の
染料である。式の赤色染料乃至青色染料の好ま
しいクラスは、2個のXが−SR基であり、2個
のXがQ、特にOH又はNH2基で示される基であ
る場合の染料である。後者のクラスの染料では、
nが1又は2であり且つ、それぞれのQがOH又
はNH2基に隣接する位置の20個までの炭素原子
を含むアルキル基を表わすのが更に好ましい。 通常、少くとも1個以上、好ましくはすべての
−SR基がアリールチオ基であるのが好ましく、
又フエニルチオ基であるのが更に好ましい。2個
のアリール基間の相違が芳香族核にあつてもよい
けれども、芳香族核上の置換基の性質及び/又は
位置に違いがあるのが好ましい。単に2個の−
SR基が存在する場合には、この−SR基は1位と
5位にあるのが好ましい。 非対称のジ−、トリ−及びテトラ(置換チオ)
−アントラキノン類は、英国特許出願公開第
2043097A号及び英国特許出願公開第2082196A号
に開示されるような対応する対称ジ−、トリ−及
びテトラ(置換チオ)アントラキノン類よりも通
常液晶物質中に溶解し易い。本明細書に於いて、
多(置換チオ)−アントラキノン類に関して用い
られる“非対称”なる用語は、分子中に少くとも
2個の異なる置換されたチオ基が存在することを
示すけれども、一方これと同じ関係に於ける“対
称”なる用語は、分子中の置換されたチオ基のす
べてが同じであることを示す。然しながら、本発
明は対称多(置換チオ)アントラキノン類及び非
対称多(置換チオ)アントラキノン類と同様に純
粋な非対称化合物自体及びそれらの混合物との混
合物から成る組成物を包含する。そのような組成
物は少くとも50重量%の非対称多(置換チオ)ア
ントラキノン類を含み、更に好ましくは少くとも
75重量%のこれらの非対称化合物から成るのが好
ましい。非対称化合物は、純粋な形態、即ちクロ
マトグラフ分離法特に調製クロマトグラフ又は高
圧液体クロマトグラフによつて密接に関係づけら
れる対称化合物を含まない形態で取得することが
できる。非対称化合物と対称化合物の混合物を含
む組成物に対する純粋な非対称化合物の主要な利
点は、前述した如く、液晶デイスプレイに於いて
優れたコントラストを得る点で重要である非対称
化合物の比較的大きな溶解度にある。 然しながら、溶解度は液晶デイスプレイに於い
て優れたコントラストを達成するのに影響を与え
る因子の中の一つの因子であり、もう一つの因子
は液晶物質中の染料の吸光係数である。優れたコ
ントラストを与える染料の能力を有効に示すもの
の一つにモル吸光係数と溶解度(モル/の単位
で)との積がある。電気デイスプレイ用途用の染
料の液晶組成物溶液は、この積の値として、好ま
しくは少くとも500cm-1、より好ましくは少くと
も750cm-1をもつべきである。染料のモル吸光係
数は液晶物質によつて大きく変化しないので、優
れたコントラストを得るために任意の液晶物質中
での特殊な染料の好ましい最低溶解度の計算に、
好ましい積の値を用いることができる。このよう
にして、11000cm2・moles-1のモル吸光係数を有
する染料に対しては、溶解度は好ましくは少くと
も4.5×10-2モル/、より好ましくは少くとも
6.8×10-2モル/の筈である。実際上、実施例
1の黄色染料は、吸光係数についてはこの値を有
し且つ480の分子量をもつので、この染料の溶解
度(重量%)は好ましくは少くとも2.2%、より
好ましくは少くとも3.3%であるべきである;液
晶物質E43(実施例1参照)中でのこの染料の実
際の溶解度は8.6%である。16000cm2・moles-1
モルの吸光係数をもつ染料については、溶解度は
好ましくは少くとも3.1×10-2モル/、より好
ましくくは少くとも4.6×10-2モル/であるべ
きである。実際上、実施例1の赤色染料は吸光係
数についてはこの値を有し、且つ650の分子量を
有するので、この染料の溶解度(重量%)は好ま
しくは少くとも2%、より好ましくは少くとも3
%であろう;液晶物質E43中のこの染料の実際の
溶解度はおゝよそ15%である。モル吸光係数
20000cm2・moles-1を有する染料については、溶
解度は好ましくは少くとも2.5×10-2モル/、
より好ましくは少くとも3.8×10-2モル/であ
る。実際上、実施例21のスミレ色の染料は、吸光
係数についてはこの値を有し且つ分子量590を有
するので、溶解度は好ましくは少くとも1.5%、
より好ましくは少くとも2.2%であるべきであ
る;液晶物質E43中のこの染料の実際の溶解度は
4.6%である。 液晶デイスプレイ用に製造される染料は、デイ
スプレイの作動を妨害する無機物質及び他のイオ
ン化しうる物質又は放射に敏感であり且つ作動中
のデイスプレイ内で分解する生成物を含まないと
いう点から、好ましくはできるだけ純粋であるべ
きである。又、この染料は、好ましくは出発物
質、中間生成物及び副生物等の非多色性物質又は
性能の劣る多色性物質を含むべきではない。これ
らのものはデイスプレイの感知されるコントラス
トに寄与しないものである。純粋な形態、即ち妨
害物質又は有害な物質を実質的に含まない形態で
染料を得るためには、通常、染料をクロロホルム
等の有機溶媒からの繰返される再結晶、及び/又
はクロマトグラフ分離法にかけるのが望ましい。 式の化合物は液晶物質中で極めて高い安定度
と高いオーダパラメータ、通常0.7以上を有する。
高いオーダパラメータと優れた溶解度を有する安
定な黄色染料が従来得られなかつたために、ジ
(置換チオ)アントラキノン類は特に重要である。
第一態様による物質が電気光学デイスプレイに於
けるような用途のためのものである場合には、液
晶物質に染料を添加すると液晶物質の粘度が上昇
し、従つてデイスプレイの応答時間が増加する傾
向がある。このようにしてできるだけ小量の(適
切な電気光学コントラストを与えるに充分な)染
料を使用するのが望ましい。この点で式の染料
の多くは極めて高い吸光係数を有し、従つて通常
7%以下のほんの小量が液晶物質中に必要とされ
るから、これらの染料は特に重要である。 式の染料は、正と負双方の誘電的異方性の物
質から成る各種の液晶物質中で適切なオーダパラ
メータと溶解度を示すことが判明した。 特に、適当な液晶ホスト物質は下記のものから
なる: a 好ましくはBDHケミカル社(英国、ドーセ
ツト州ポール区ブルーム街)によつて市販され
た物質E7及びE43等の150℃を越えるクリアリン
グポイント(液晶から等方性液体への転移)を
有する1種以上の化合物(例えばシアノ−P−
ターフエニル)数パーセントとシアノビフエニ
ル類とを混ぜた混合物;(組成物は下記に示さ
れる)。 b 好ましくは、シアノビフエニル化合物、例え
ば物質ZLI1132等の1種以上の高クリアリング
ポイント化合物数パーセントとシアノフエニル
シクロヘキサン化合物とを混ぜた混合物; c 好ましくは、数パーセントの高クリアリング
ポイント化合物、例えばシアノフエニルピリミ
ジンフエニル化合物、例えば物質ROTN30と、
シアノビフエニルの少くとも1種と、シアノフ
エニルピリミジン化合物の少くとも1種とを混
ぜた混合物; d 例えばビシクロ(2,2,2)オクタンとベ
ンゼン環(弗素置換基を含みうる)を含むエス
テル類を混ぜた混合物。 高クリアリングポイント(100℃以上のネマチ
ツクから等方性液体への転移温度)を有する1種
以上の物質と60重量%〜80重量%の混合物を形成
する、4−n−アルキル−又はアルコキシ−4−
シアノビフエニルと1−(4′−シアノフエニル)−
4−n−アルキル−シクロヘキサンの略々等重量
割合の混合物を含有する液晶物質が特に適当なホ
スト液晶物質であることが判明した。 下記公知の群から選択された1種以上の化合物
を組み入れた他の任意の液晶物質が実際上ホスト
物質に使用されうる: 但し、
[Formula]], provided that at least two of the groups X are different -SR groups. When one of the groups in the formula is an alkyl group,
Preferably, the alkyl group has up to 20 carbon atoms, preferably up to 10 carbon atoms. When one of the radicals of the formula is an aryl or cycloalkyl radical, this radical preferably has up to 15 carbon atoms and is preferably a phenyl or cyclohexyl radical, respectively. Preferred compounds within the formula are those of the formula: (In the formula, R 1 is an aryl group, R 2 , Y 1 to Y 3 and T 1 to T 4 are each independently an alkyl group, aryl group or cycloalkyl group, and X 1 is each independently H or -NZ 1 Z 2 , Q, Z 1 and
Z 2 is as defined previously. However, R 1 and R 2 ,
Or, provided that all of the groups represented by Y 1 to Y 3 or T 1 to T 4 are not the same. )R,
Any one of R 2 , Z 1 , Z 2 , Y 1 to Y 3 or T 1 to T 4
If any one of them is an alkyl group, it is preferred that the alkyl group have 20 or fewer carbon atoms. Any one of R, R 2 , Z 1 , Z 2 , Y 1 to Y 3 or
When any one of T 1 to T 4 is an aryl group, it is preferred that the aryl group has up to 15 carbon atoms. Any one of R, R 2 , Z 1 , Z 2 , Y 1 to Y 3 or
The alkyl group represented by any one of T 1 to T 4 may be branched or straight chain and is preferably a lower alkyl group and more preferably contains 1 to 4 carbon atoms. Preferably, and preferably, the cycloalkyl group is a cyclohexyl group. The aryl group represented by R, R 1 , R 2 , Z 1 , Z 2 , any one of Y 1 to Y 3 or any one of T 1 to T 4 is a single carbon ring such as phenyl or naphthyl. Preferably, it is an aryl group or a dicarbocyclic aryl group. The alkyl group represented by Q may be branched or straight chain and preferably contains 1 to 20 carbon atoms, more preferably a lower alkyl group. Q
The aryl group represented by is preferably a single carbocyclic aryl group such as phenyl. The alkyl group, aryl group, and cycloalkyl group represented by R, R 1 , R 2 , Z 1 , Z 2 , Y 1 to Y 3 , T 1 to T 4 , and Q are substituted with a nonionic group. sell. The phenyl group is preferably substituted in the para (4-) position with respect to the bond to the N or S atom or to the anthraquinone nucleus. However, in the case of the methylphenylthio substituent,
Products containing 3-methylphenylthio groups are usually 4
- more soluble than identical products containing methylphenylthio groups. Preferred substituents for alkyl groups are alkoxy, preferably C1 - C4 alkoxy, halogeno, preferably chloro, or monocyclic aryl groups such as aryl, preferably phenyl. Aryl groups, such as R 3 , R 4 and the following T 5 ~
Preferred substituents for T 10 and cycloalkyl groups are alkyl and alkoxy, preferably lower alkyl and lower alkoxy, more preferably C 1 -C 4 alkyl and alkoxy, halogeno preferably chloro, cycloalkyl preferably cyclohexyl and aryl, preferably monocyclic aryl such as phenyl. Throughout this specification, the terms "lower alkyl" and "lower alkoxy" refer to alkyl and alkoxy groups containing 1 to 10 carbon atoms. Among the yellow dyes to red dyes represented by the formula, a preferred class is one in which n is 0, two, three or four of the groups represented by X are -SR groups, and the remaining X is -NZ 1 Z 2 or more preferably H. A preferred class of red to blue dyes of the formula are dyes in which two X's are -SR groups and two X's are groups of Q, especially OH or NH2 groups. In the latter class of dyes,
More preferably, n is 1 or 2 and each Q represents an alkyl group containing up to 20 carbon atoms in the position adjacent to the OH or NH 2 group. Usually, it is preferred that at least one, preferably all -SR groups are arylthio groups,
Further, a phenylthio group is more preferable. Although the difference between the two aryl groups may lie in the aromatic nucleus, it is preferred that the difference lies in the nature and/or position of the substituents on the aromatic nucleus. Simply two -
When an SR group is present, it is preferred that the -SR group is in the 1- and 5-positions. Asymmetric di-, tri- and tetra(substituted thio)
−Anthraquinones are
They are generally more soluble in liquid crystal materials than the corresponding symmetrical di-, tri- and tetra(substituted thio)anthraquinones, such as those disclosed in GB 2043097A and GB 2082196A. In this specification,
The term "asymmetric" used in reference to poly(substituted thio)-anthraquinones indicates the presence of at least two different substituted thio groups in the molecule, whereas the term "symmetric" in the same relationship indicates the presence of at least two different substituted thio groups in the molecule. The term ``indicates that all of the substituted thio groups in the molecule are the same. However, the present invention encompasses compositions consisting of symmetric poly(substituted thio)anthraquinones and asymmetric poly(substituted thio)anthraquinones as well as mixtures of the pure asymmetric compounds themselves and mixtures thereof. Such compositions contain at least 50% by weight of asymmetric poly(substituted thio)anthraquinones, more preferably at least
Preferably it consists of 75% by weight of these asymmetric compounds. Asymmetric compounds can be obtained in pure form, ie free from the closely related symmetric compounds, by chromatographic separation methods, in particular preparative chromatography or high-pressure liquid chromatography. The main advantage of pure asymmetric compounds over compositions containing mixtures of asymmetric and symmetric compounds is the relatively greater solubility of the asymmetric compounds, which is important in obtaining good contrast in liquid crystal displays, as mentioned above. . However, solubility is one factor among the factors that influence achieving good contrast in liquid crystal displays; another factor is the extinction coefficient of the dye in the liquid crystal material. One useful indicator of a dye's ability to provide good contrast is the product of the molar extinction coefficient and solubility (in moles/units). Liquid crystal composition solutions of dyes for electrical display applications should preferably have a value of this product of at least 500 cm-1 , more preferably at least 750 cm-1 . Since the molar extinction coefficient of a dye does not vary significantly between liquid crystal materials, calculation of the preferred minimum solubility of a particular dye in any liquid crystal material to obtain good contrast requires
Any preferred product value can be used. Thus, for dyes with a molar extinction coefficient of 11000 cm 2 ·moles -1 the solubility is preferably at least 4.5 x 10 -2 mol/, more preferably at least
It should be 6.8×10 -2 mol/. In practice, since the yellow dye of Example 1 has this value for extinction coefficient and has a molecular weight of 480, the solubility (% by weight) of this dye is preferably at least 2.2%, more preferably at least 3.3. %; the actual solubility of this dye in liquid crystal material E43 (see Example 1) is 8.6%. For dyes with a molar extinction coefficient of 16000 cm 2 ·moles -1 the solubility should preferably be at least 3.1 x 10 -2 mol/, more preferably at least 4.6 x 10 -2 mol/. In practice, since the red dye of Example 1 has this value for extinction coefficient and has a molecular weight of 650, the solubility (% by weight) of this dye is preferably at least 2%, more preferably at least 3%.
%; the actual solubility of this dye in liquid crystal material E43 is approximately 15%. molar extinction coefficient
For dyes with 20000 cm 2 moles -1 , the solubility is preferably at least 2.5 x 10 -2 mol/,
More preferably, it is at least 3.8×10 −2 mol/. In practice, since the violet dye of Example 21 has this value for extinction coefficient and has a molecular weight of 590, the solubility is preferably at least 1.5%,
More preferably it should be at least 2.2%; the actual solubility of this dye in liquid crystal material E43 is
It is 4.6%. Dyes manufactured for liquid crystal displays are preferably free of inorganic substances and other ionizable substances or products that are sensitive to radiation and decompose within the display during operation, which would interfere with the operation of the display. should be as pure as possible. The dye should also preferably be free of non-pleochroic or inferior pleochroic substances such as starting materials, intermediates and by-products. These items do not contribute to the perceived contrast of the display. To obtain the dye in pure form, i.e. substantially free of interfering or harmful substances, the dye is usually subjected to repeated recrystallization from organic solvents such as chloroform and/or chromatographic separation methods. It is desirable to apply Compounds of the formula have extremely high stability in liquid crystal materials and high order parameters, usually above 0.7.
Di(substituted thio)anthraquinones are of particular interest because stable yellow dyes with high order parameters and good solubility have not been available to date.
If the material according to the first aspect is for an application such as in an electro-optical display, the addition of dyes to the liquid crystal material tends to increase the viscosity of the liquid crystal material and thus increase the response time of the display. There is. It is thus desirable to use as little dye as possible (sufficient to provide adequate electro-optic contrast). In this respect, many of the dyes of the formula have very high extinction coefficients and therefore only small amounts, usually less than 7%, are required in the liquid crystal material, so these dyes are of particular importance. The dyes of the formula have been found to exhibit appropriate order parameters and solubility in a variety of liquid crystal materials comprising materials of both positive and negative dielectric anisotropy. In particular, suitable liquid crystal host materials consist of: a clearing above 150°C, preferably such as the materials E 7 and E 43 marketed by BDH Chemicals Ltd. (Broom Street, Paul, Dorset, UK); one or more compounds (e.g. cyano-P-
(composition is shown below). b Preferably, a mixture of a few percent of one or more high clearing point compounds, such as the substance ZLI1132, mixed with a cyanophenylcyclohexane compound; c Preferably, a few percent of a high clearing point compound, such as the substance ZLI1132; phenylpyrimidine phenyl compounds, such as the substance ROTN30;
A mixture of at least one cyanobiphenyl and at least one cyanophenylpyrimidine compound; d For example, esters containing bicyclo(2,2,2)octane and a benzene ring (which may contain a fluorine substituent) a mixture of. 4-n-alkyl- or alkoxy-forming a 60% to 80% by weight mixture with one or more substances having a high clearing point (nematic to isotropic liquid transition temperature above 100°C) 4-
Cyanobiphenyl and 1-(4'-cyanophenyl)-
A liquid crystal material containing a mixture of approximately equal weight proportions of 4-n-alkyl-cyclohexane has been found to be a particularly suitable host liquid crystal material. Virtually any other liquid crystal material incorporating one or more compounds selected from the following known groups can be used as the host material: however,

【式】がトランス1,4置換シ クロヘキサン環である場合には、[Formula] is trans-1,4-substituted In the case of a chlorohexane ring,

【式】 が1,4置換ビシクロ(2,2,2)オクタン環
であり、X1は1,4フエニレン基
[Formula] is a 1,4-substituted bicyclo(2,2,2)octane ring, and X 1 is a 1,4-phenylene group

【式】又は4,4′ビフエニリル基[Formula] or 4,4'biphenylyl group

【式】又は2,6ナチフル基[Formula] or 2,6 natiflu group

【式】である;又Y1がCN、又は R1又はOR1である場合には、YはCN、又はR1
又はOR1又はCO・O−X1−Y1である;R1の定義
はRの定義と同じである。 染料/液晶溶液が、少くとも0.5重量%の染料、
好ましくは約0.75〜10重量%の染料、望ましくは
1〜5重量%の染料を含有するのが好ましい。染
料の濃度は、コントラストができるだけ高められ
たデイスプレイを与えるためには、低く過ぎない
ことが好ましく、又電気光学応答が遅くないデイ
スプレイを与えるためには、高すぎないことが好
ましいけれども、好ましい範囲内では染料の正確
な量は臨界的ではない。 染料と液晶物質とからなる溶液は、単純に染料
と液晶物質とを一緒に混合し、次にこの混合物を
撹拌しながら約80℃で約10分間加熱した後、混合
物を冷却させることによつて、通常の方法で造り
うる。 液晶物質中に溶解した場合に、染料のスペクト
ル吸収特性を向上させるために、前記式の多色
性染料を他の染料(式の染料であつても、でな
くてもよい)と混合しうる。例えば、式の染料
が黄色の場合には、青色染料及び赤色染料と混合
してもよい。一緒に混合される染料の相対的な割
合は所望のスペクトル応答によつて決定される。
このスペクトル応答は、成分染料化合物の吸光係
数によつて決定される場合には、可視スペクトル
全体を通じてできるだけ平坦な吸収曲線である。
更に、染料混合物は前述の如くもしくは下記の如
くして液晶物質と共に使用される。 本発明によれば、第2の態様に於いては、液晶
電気光学デイスプレイは、2枚の電気的に絶縁さ
れた基板、この基板の少くとも一方は光学的に透
明である、基材の内表面上の電極、電極と基材間
に収容された誘電物質フイルムからなり、この場
合誘電物質は上述したような本発明の第1の態様
による物質である。 本発明の第1の態様による物質である液晶/染
料溶液は、第2の態様に於て定義されるような任
意の公知の電気光学デイスプレイに用いられる。
実施例、これは液晶の分野の専門家にとつてはあ
りふれているけれども、は下記の効果によつて作
動する公知の装置である: a 捩れネマチツク効果 この場合、正の誘電的異方性を有するネマチ
ツク液晶物質フイルムは、オフ状態をとる。こ
の状態に於いて、液晶分子(の長軸)は(通常
相互に平行な)装置の基板内表面にあるか又は
この平面に対して小さな角度をなしており、組
み立てるに先立つて基板表面を例えば一方向に
こする処理によつて生起される表面の配向によ
つて、一方の基板から他方の基板へと配向して
おおよそπ/2の螺旋状の捩れを受ける。これが 捩れた“ホモジニアス組織”(homogeneous
texture)である。オン状態を与えるためにそ
れぞれの基板内表面上の電極間に電界を適用す
ると、液晶分子の再配列が起つて“ホメオトロ
ピツク組織”(homeotropic texture)状態で
基板内表面に対して事実上垂直となる。このフ
イルムの光学活性(旋光能)の変化は分子の再
配列によつてオン状態とオフ状態の間で生起
し、観察される光学効果を、基板の一方に隣接
する直線偏光子を使用すること及び液晶物質中
に溶解した多色染料とによつて高めることがで
きる。この偏光子は隣接基板内表面に於ける液
晶分子の方向に対して平行(又は、更に厳密に
は、内表面上の分子の投影の平均軸に平行)な
偏光軸を有する。ゲスト−ホスト効果によつ
て、染料はオフ状態を起して、比較的暗く又は
着色して見え、一方オン状態では輝くか又は弱
く着色して見える。 b 負のネマチツク液晶に於けるフレデリツクス
効果 この場合には、負の誘電的異方性を有するネ
マチツク液晶物質はオフ状態をとる。この状態
では、液晶分子は、組立に先立つ基板内表面に
対する表面処理によつて、平行になつている)
基板内表面に対して垂直(即ちホメオトロピツ
ク組織の状態で)に存在する。内表面に対する
法線に垂直な透過軸(transmission axis)を
もつ一方の基板に隣接して単一の偏光子が置か
れる。オン状態を与えるべくそれぞれの基板内
表面上の電極間に電界を適用すると、液晶分子
の再配列が生起して、基板内表面に対して平行
(即ちホモジニアス組織)になる。液晶物質中
に多色性染料を混ぜるとオフ状態は比較的輝い
て見えもしくは弱く着色して見え、一方オン状
態は暗く又は強く着色して見えるのを確実にす
る。観察される効果は備光子の存在によつて高
められる。 c 正のネマチツク液晶に於けるフレデリツクス
効果 この場合には、正の誘電的異方性を有するネ
マチツク液晶物質はオフ状態をとる。この状態
では、組立に先立つ基板内表面の処理によつ
て、液晶分子は略々平行に存在し、(平行な)
基板内表面の平面内にある(即ちホモジニアス
組織)。基板内表面に平行な透過軸を有する一
方の基板に隣接して単一の偏光子が置かれる。 オン状態を与えるべくそれぞれの基板内表面
上の電極間に電界を適用すると、液晶分子の再
配列が起り、基板内表面に垂直、即ちホメオト
ロピツク組織になる。液晶物質中に多色性染料
を組み入れると、オフ状態は比較的暗く又は強
く着色して見え、一方オン状態は前述の捩れネ
マチツク効果に於ける如く無色に又は弱く着色
して見えるのを確実にする。観察される効果は
偏光子の存在によつて高められる。 d 相変化効果(ネガテブコントラスト型) この場合には、正の誘電的異方性と長い分子
螺旋ピツチ、代表的には2μmを有するコレス
テリツク液晶物質はオフ状態をとる。この場
合、液晶分子は不規則な螺旋状態即ち“乱され
ない組織”(focal conic texture)にある。オ
ン状態を与えるべく、それぞれの基板内表面上
の電極間に電界を適用すると、液晶分子の再配
列を起して基板内表面に垂直になる(即ちフレ
デリツクス効果に於ける正のネマチツク液晶の
如く、ホメオトロピツク組織)。 液晶物質中に多色性染料を組み入れると、比
較的暗く又は強く着色して見えるオフ状態と、
無色又は弱く着色して見えるオン状態とが得ら
れる。 e 相変化効果(ポジテブコントラスト型) この場合には、負の誘電的異方性及び長い分
子螺旋ピツチを有するコレステリツク液晶物質
はオン状態をとる。この場合、液晶分子は基板
内表面に対してて垂直に存在する、即ちホメオ
トロピツク組織の状態にある。それぞれの基板
内表面上の電極間に電界を適用すると、分子の
再配列を起して基板内表面の平面内で螺旋配列
状態にある、即ち捩れたホモジニアス組織の状
態にある。液晶物質中に多色性染料を混ぜる
と、比較的無色であるか又は弱く着色するオフ
状態と、比較的暗いか又は強く着色するオン状
態が得られる。 f スメクチツク液晶に於けるフレデリツクス効
果 この場合には、約10KHz以下の誘電緩和周波
数fcを有する正の誘電的異方性のスメクチツク
A液晶物質(即ちこの物質はこの周波数以上で
負の誘電的異方性を有する)はオフ状態をと
る。この場合、液晶分子はフレデリツクス効果
(c)に於ける如く、平行な2枚の内表面にある分
子と共に基板内表面に対して略々平行に存在す
る。オン状態を与えるべくfc以下の周波数によ
り電界を適用すると、液晶分子の再配列が起つ
て、基板内表面に垂直になりホメオトロピツク
組織の状態になる。電界が取り除かれるとオン
状態は保持される。高周波電界の適用即ちfcよ
り大きい周波数によつてオン状態の輝き
(clearing)を達成してもよい。オフ状態に於
いて2枚の基板内表面での分子の整列
(molecular alignment)が平行である場合に
は、上述のフレデリツクス効果(c)による場合の
如く、単一の偏光子が用いられる。液晶物質中
に多色性染料を混ぜると、比較的暗いか又は強
く着色するオフ状態と、輝いているか又は弱く
着色するオン状態が得られる。 上述の本発明の第1の態様に於いて定義した物
質の利用は(第2の態様に於いて定義した如き)
電気光学デイスプレイに限定されない。この物質
を事実上、染色された液晶物質の公知の任意の用
途に用いてもよい。そのような“非電気光学的”
用途の例は熱的に処理するデイスプレイ
(thermally addressed display)である。このデ
イスプレイでは、物質の分子組織中に局部的な変
化を生ぜしめるために、物質を選択的に加熱する
ことにより、例えばレーザー(例えばHe/Ne)
ビームによつてスメクチツク物質又はコレステリ
ツク物質中に記号又は文字が与えられる。染料は
デイスプレイの異る領域即ち選択的に加熱される
領域と加熱されない領域間のコントラストを高め
る。 第1の態様による物質に用いられる式の染料
に戻つて考えると、2つの異つた−SR基を含む
黄色染料の好ましいクラスは一般式: (式中、R1はアリール基であり、R2は前記Rに
よつて表わされるいずれかの基である、但しR1
とR2は同一ではない)を有する。 R2で表わしうる基は、前述の置換基の如き1
種以上の非イオン置換基を担持しうるアルキル、
アリール及びシクロアルキル基からなる。R2
アリール基のときは、R2はR1によつて表わされ
るアリール基とは異ならねばならない。この相違
は芳香族核又はそれらにある置換基の性質及び/
又は位置に生じてもよい。このタイプの有用な化
合物は式: (式中、R3は水素又は非イオン置換基を表わし、
R4は非イオン置換基を表わし、又R3は構造及
び/又はフエニル基上の位置に於いてR4とは異
る)の化合物からなる。 式: (式中、R3とR4は前記に示された意義を有し、
R3は構造に於いてR4とは異る)の化合物につい
て特に言及する。このタイプの特に有用な化合物
は、R3が水素であり且つR4が低級アルキル基、
特にt−ブチル基である化合物からなる。 式の染料は、1当量のチオールR1SH及び1
当量のチオールR2SHと、1当量の1,5−ジハ
ロゲンアントラキノンとを反応させることによつ
て製造されうる。この反応は溶媒、例えばジメチ
ルホルムアミド中で、酸結合剤、例えば炭酸カリ
ウムの存在下で好都合に行われる。 この反応の生成物は、式: 及び の対称化合物と共に、主成分としての式の化合
物を含有する統計的混合物である。 式の化合物は1−ハロゲノ−5−ニトロアン
トラキノンを、温和な条件で第1のチオール
(R1SH)の1当量と反応させ、次いでこの生成
物を比較的高温で第2のチオール(R2SH)の1
当量と反応させることによつて純粋な形で製造さ
れうる。 上述した如く、1,5−ビス(フエニルチオ)
アントラキノン等の式Aを有する公知の対称染料
は、液晶物質中でむしろ低い溶解度を有する。式
Aの2種以上の化合物の混合物も液晶物質中で低
い溶解度を有する。 驚くべきことに式の非対称染料は式Aの対称
染料よりも、液晶物質中で著しく高い溶解度を有
する。純粋な非対称染料は、不純物として式及
びの対称化合物を含有する上述の非対称生成物
よりも高い溶解度を有する。然しながら、非対称
染料と対称染料のこれらの混合物は純粋な対称染
料よりも充分に高い溶解度を示し、商業上の有用
性を与える。 4個の−SR基を含み、それらの中3個以下が
同じである赤色染料の好ましいクラスは一般式: (式中、T1、T2、T3及びT4はそれぞれ、前記R
で示される任意の基である、但し3個以下は同一
である)を有する。 式XIの特に有用な化合物は、T1、T2、T3、及
びT4のそれぞれがアリール基である化合物であ
つて、この場合3個以下のアリール基は同じもの
である。これらの基の中での相違は芳香族核又は
それらの核上の置換基の性質及び/又は位置に生
じうる。このタイプの有用な化合物は式: (式中、T5、T6、T7、及びT8は、前述の如く、
それぞれ独立に水素又は非イオン置換基を表わ
し、T5、T6、T7及びT8の少くとも一つは構造又
は位置のいずれかに於いて他と相違する)の化合
物から成る。 式: (式中、T9は水素又は非イオン置換基を表わ
し、T10は非イオン置換基を表し、又T9とT10
同一ではない)の化合物について特に言及する。
このタイプの特に有用な化合物はT9が水素であ
り且つ、T10が低級アルキル基、特にt−ブチル
基である化合物からなる。 式XIの染料は1,4,5,8−テトラハロゲノ
アントラキノンと、チオール:T1SH、T2SH、
T3SH、T4SHのそれぞれの1当量とを反応させ
ることによつて製造してもよい、この場合T1
T2、T3及びT4の3個以下は同一である。反応は
溶媒、例えばジメチルホルム−アミド中、酸結合
剤例えば炭酸カリウムの存在下で行うのが便利で
ある。 このようにして、式の化合物はテトラハロ
ゲノアントラキノンと式: のチオール2当量及び式: のチオール2当量とを反応させることによつて製
造されうる。 これらの反応からの生成物は、式XIの化合物を
主体とし、T1、T2、T3及びT4が同一である化合
物を比較的小量ともなつた統計的混合物である。 上述の如く、式Bの対称染料は、液晶物質中で
通常実用上望まれるより低い溶解度を有する。 驚くべきことに、式XIの非対称染料は、式
の対称染料よりも液晶物質中で著しく高い溶解度
を有する。 式のオレンジ染料の好ましいグループは、2
つの異つた置換チオールとトリクロロアントラキ
ノンとを、酸結合剤の存在下で反応させて、非対
称化合物を主体とし、対称化合物の比較的小量を
含有する組成物を得てもよい。場合によつては、
一つのチオールとニトロジクロロアントラキノン
とを温和な条件下で反応させて、ジ−クロロアン
トラキノンを得、第2のチオールとこのジクロロ
アントラキノン中間生成物とを反応させて、単一
の非対称トリ(置換チオ)アントラキノンと僅く
小量の対称生成物を得てもよい。 −SR基に先立つて、−NZ1Z2基とQによつて表
わされる基とを導入する公知の方法、例えばアミ
ノ化合物HNZ1Z2と適切なアントラキノンとを反
応させることにより、そのような基を導入するの
が好ましい。 式で示される他の適当な化合物の例は: 1−フエニルチオ−5−(ナフト−2−イルチ
オ)アントラキノン、1−フエニルチオ−5−
(ドデシルチオ)−アントラキノン、1−フエニル
チオ−5−(4−ノニルフエニルチオ)アントラ
キノン、1−(フエニルチオ)−4,5,8−トリ
(シクロヘキシルチオ)アントラキノン、1−(フ
エニルチオ)−4,5,8−トリ(4−−フエニ
ル−フエニルチオ)アントラキノン、1−(フエ
ニルチオ)−4,5,8−トリ(4−t−ブチル
フエニルチオ)−アントラキノン、1−フエニル
チオ−4−アニリノ−5−(4−メチルフエニル
チオ)アントラキノン、1−フエニルチオ−4,
8−ジ(ブチルアミノ)−5−ブチルチオ−アン
トラキノン及び1−フエニルチオ−5−シクロペ
ンチルチオアントラキノンである。 式の染料の製造及び特性の例を示すことにす
る。これらの実施例中で、記載されるすべての部
及びパーセントは、そうでないことが指示されな
い場合には、すべて重量による。又文字‘AQ'は
アントラキノンを表わすのに用いられ、‘MP'は
生成物の融点を示すのに用いられる。 実施例 1 ジメチルホルムアミド(100ml)、炭酸ソーダ
(12g)、チオフエノール(10.4ml)及び4−t−
ブチルフエニルチオール(14.8ml)の撹拌混合物
に1,4,5,8−テトラクロロアントラキノン
(12g)を加えた。この反応混合物を130〜140℃
に加熱し、この温度に5時間撹拌した。一晩冷却
した後、反応生成物を濾過し、濾過ケークを数回
エタノールと2N水酸化ナトリウム溶液の50:50
混合物で洗滌したた。次に洗滌した生成物を極め
て薄い酢酸で洗滌し、水で酸がなくなるまで洗滌
し、真空中50℃で乾燥し、最小量の沸騰トルエン
中に溶解し、濾過し、メタノールを添加して再沈
澱させ、濾別し、メタノールで洗滌し、50℃で乾
燥した。 生成物は下記の置換アントラキノンを含有して
いた。 表 1 成 分 重量% テトラキス−(フエニルチオ)AQ 1% トリス−(フエニルチオ)−t−ブチルフエニルチ
オ−AQ 19% ビス−(フエニルチオ)−ビス−(t−ブチルフエ
ニルチオ)AQ 65% トリス−(t−ブチルフエニルチオ)−フエニルチ
オ−AQ 11% テトラキス−(t−ブチルフエニルチオ)AQ
4% 生成物の溶解度は英国ドルセツト州、ポール
区、プレーム街のBDHケミカル社によつて市販
された液晶物質E43中で測定された。E43は下記
化合物を含有する: 20℃でのE43中の生成物の溶解度は14.7%であ
る。比較のために、同一物質中での、純粋な1,
4,5,8−テトラキス−(フエニルチオ)アン
トラキノンの溶解度と純粋な1,4,5,8−テ
トラキス−(4−t−ブチルフエニルチオ)アン
トラキノンの溶解度はそれぞれ<1%及び1.8%
である。 実施例 2 4−t−ブチルフエニルチオールを当量のp−
メチルフエニルチオールで置き換えることを除い
て実施例1の手順を繰返した。 実施例 3 チオフエノール(2.97g)、p−フエニルフエ
ニルチオール(4.38g)及び炭酸カリウム(3.73
g)をジメチルホルムアミド(DMF)23ml中で
120℃にて1時間撹拌し、周囲温度に冷却した。
1,4,5,8−テトラクロロアントラキノン
(3.46g)を加え、混合物を120℃に4時間維持
し、次に周囲温度に冷却した。エタノール20mlを
加えた後、混合物を下記手順により処理する。
過し、2NNaOHとエタノールの50:50混合物で
洗滌した後、粗生成物を同一溶媒混合物30ml中で
スラリーとし、30分間撹拌し、過し、苛性ソー
ダ/エタノール溶媒と水で連続的に洗滌して、80
℃で乾燥した。 処理した生成物をクロロホルム30ml中で煮沸
し、冷温で過して、液を石油エーテル(100
〜120)250ml中に滴下添加した。1時間撹拌後、
沈殿物を過し、40〜60石油エーテルで洗滌し
て、80℃で乾燥した。この生成物は約90%の非対
称テトラー(置換チオ)アントラキノンを含有
し、このアントラキノンはフエニルチオ基とフエ
ニルフエニルチオ基の双方をもつていた。残余分
は、フエニルチオ基又はフエニルフエニルチオ基
のいずれかを有する対称テトラ(置換チオ)アン
トラキノンであつた。 実施例 4 チオフエノール1.98g、シクロヘキシルチオー
ル2.07g及びエタノール30ml中のKOH2.02gを1
時間還流下で撹拌し、周囲温度に冷却した。1,
4,5,8−テトラクロロ−AQ(2.31g)を加
え、混合物を16時間還流温度で撹拌した後、室温
まで冷却し、実施例3の処理手順によつて処理し
た。粗製固体を熱いクロロホルム100mlに溶解し、
篩別し、5分の期間に亘つてメタノール300ml中
に浸した。この浸漬した塊を30分間撹拌し、固体
を過し、メタノールで洗滌して、80℃で乾燥し
た(収量2.8g)。生成物の主成分はシクロヘキシ
ルチオ基とフエニルチオ基の双方を有する非対称
テトラ(置換チオ)AQsであつた。 実施例 5 ジメチルホルムアミド(100ml)、炭酸カリウム
(8.0g)、チオフエノール(チオール1:7.0ml)
及び4−t−ブチルフエニルチオール(チオール
2:8.0ml)の撹拌混合物に1,5−ジクロロア
ントラキノン(12g)を添加した。反応混合物を
130〜140℃に加熱し、この温度に5時間保持し
た。一晩冷却後、反応生成物を過し、過ケー
クをエタノールと2N水酸化ナトリウム溶液の
50:50混合物で数回洗滌した。次に洗滌生成物を
極く稀薄な酢酸で洗滌し、水で洗滌して酸をなく
し、真空中で50℃で乾燥し、最小量の沸騰トルエ
ン中に溶解し、過し、メタノールを加えて再び
沈殿させ、別し、メタノールで洗滌して、50℃
で乾燥する。 生成物は1−(4−t−ブチルフエニルチオ)−
5−フエニルチオアントラキノン55%を含有し、
その残余は2種の対称1,5−置換アントラキノ
ンであつた。 実施例5に於いて使用した4−t−ブチルフエ
ニルチオールとチオフエノールの代りに、適切な
置換チオールの当量を用いて、実施例5の方法に
より下記4種類の類似生成物を製造した。 実施例 6 チオール1:チオフエノール チオール2:3−メチルフエニルチオール 生成物の主成分: 1−フエニルチオ−5(3−メチルフエ
ニルチオ)AQ(“組成中の%”は生成物
組成に於ける生成物の主成分の重量%を
示す。この略号は下記実施例に於いても
用いられる。) 組成中の%:48% 実施例 7 チオール1:3−メチルフエニルチオール チオール2:4−t−ブチルフエニルチオー
ル 生成物の主成分: 1−(3−メチルフエニルチオ)−5(4
−t−ブチルフエニルチオ)AQ 組成中の%:64% 実施例 8 チオール1:3−メチルフエニルチオール チオール2:4−メチルフエニルチオール 生成物の主成分: 1−(3−メチルフエニルチオ)−5(4
−メチルフエニルチオ)AQ 実施例 9 チオール1:チオフエノール チオール2:4−メチルフエニルチオール 生成物の主成分: 1−フエニルチオ−5(4−メチルフエ
ニルチオ)AQ 実施例 10 4−t−ブチルフエニルチオール(チオール
2)73.7g、水酸化カリウム25g及びエタノール
640mlの混合物を還流温度で1時間加熱し、室温
まで冷却した。この混合物に1−フエニルチオ−
5−クロロアントラキノン86.5gを5分の期間に
亘つて添加し、混合物を還流するまで加熱し、16
時間還流温度に保持した。この反応期間の終り
に、混合物を室温まで冷却し、固体生成物を別
し、50%2NNaOH/エタノール200mlで洗滌し
た。更に同一の混合溶媒200ml中に入れて粗生成
物をスラリーとし、30分間撹拌し、再び過し、
50%2NNaOH/エタノール100mlと水100mlで連
続して洗滌して80℃で乾燥した。 還流状態にある100−120石油エーテルとクロロ
ホルムの15:1混合物2で生成物を48時間抽出
し、その後クロロホルムを留去した。石油エーテ
ル中のスラリーを冷却し、24時間後に室温で過
し、40−60石油エーテル100mlで洗滌して、80℃
で乾燥した。 メタノールからの再結晶を繰返した後に、約88
%の1−フエニルチオ−5−(4−t−ブチルフ
エニルチオ)アントラキノンを含有する生成物は
241℃の融点を有していた。 上で使用された1−フエニルチオ−5−クロロ
−アントラキノンは、チオフエノール(チオール
1)78g、炭酸カリウム32g及びジメチルホルム
アミド125ml(前もつて120℃で2時間還流させて
室温まで冷却した)の混合物に1−ニトロ−5−
クロロアントラキノン72.5gとエタノール500ml
を加え、40℃で16時間加熱することによつて製造
された。冷却し、48時間放置した後、固体生成物
を過し、40%エタノール水1で洗滌し、同じ
溶媒500ml中で再びスラリーとし、30分間撹拌し、
過して、40%エタノール水200mlと水1で連
続して洗滌した。生成物を水500ml中で300分間再
びスラリーとし、過し、水で洗滌し、最後にエ
タノール100mlで洗滌して、80℃で乾燥した。 表2は実施例1に記載した液晶物質E43中の、
20℃に於ける、実施例5及び10の染料の溶解度
と、対応する対称染料の溶解度とを比較したもの
である。
[Formula]; and when Y 1 is CN, R 1 or OR 1 , Y is CN, or R 1 ,
or OR 1 or CO.O-X 1 -Y 1 ; the definition of R 1 is the same as the definition of R. the dye/liquid crystal solution contains at least 0.5% by weight of dye;
Preferably it contains about 0.75 to 10% by weight dye, preferably 1 to 5% by weight dye. The concentration of the dye is preferably not too low in order to provide a display with as high a contrast as possible, and preferably not too high in order to provide a display with a slow electro-optic response, but within the preferred range. The exact amount of dye is not critical. A solution of the dye and the liquid crystal material is prepared by simply mixing the dye and the liquid crystal material together, then heating the mixture with stirring at about 80° C. for about 10 minutes, and then allowing the mixture to cool. , can be made in the usual way. Pleochroic dyes of the above formula may be mixed with other dyes, which may or may not be dyes of the formula, in order to improve the spectral absorption properties of the dye when dissolved in a liquid crystal material. . For example, if the dye of the formula is yellow, it may be mixed with a blue dye and a red dye. The relative proportions of dyes mixed together are determined by the desired spectral response.
This spectral response, as determined by the extinction coefficients of the component dye compounds, is an absorption curve that is as flat as possible throughout the visible spectrum.
Additionally, dye mixtures may be used with liquid crystal materials as described above or as described below. According to the invention, in a second aspect, a liquid crystal electro-optic display comprises two electrically insulated substrates, at least one of which is optically transparent; It consists of an electrode on the surface and a film of dielectric material contained between the electrode and the substrate, where the dielectric material is a material according to the first aspect of the invention as described above. The material liquid crystal/dye solution according to the first aspect of the invention can be used in any known electro-optic display as defined in the second aspect.
An example, although this is commonplace for experts in the field of liquid crystals, is a known device that operates by the following effects: a Torsional nematic effect In this case, positive dielectric anisotropy The nematic liquid crystal material film having the nematic liquid crystal material is in an off state. In this state, the liquid crystal molecules (long axes) are either at the inner surface of the device's substrates (usually parallel to each other) or at a small angle to this plane, and prior to assembly the substrate surfaces are e.g. The orientation of the surfaces caused by the unidirectional rubbing process causes them to undergo a helical twist of approximately π/2, oriented from one substrate to the other. This is a twisted “homogeneous tissue” (homogeneous tissue).
texture). Applying an electric field between the electrodes on the inner surface of each substrate to provide an on state causes the liquid crystal molecules to rearrange themselves virtually perpendicular to the inner surface of the substrate in a "homeotropic texture". . Changes in the optical activity (optical power) of this film occur between the on and off states due to molecular rearrangement, and the optical effect observed can be achieved by using a linear polarizer adjacent to one side of the substrate. and polychromatic dyes dissolved in the liquid crystal material. This polarizer has a polarization axis parallel to the direction of the liquid crystal molecules on the inner surface of the adjacent substrate (or, more precisely, parallel to the average axis of the projection of the molecules on the inner surface). The guest-host effect causes the dye to appear relatively dark or colored in the off-state, while appearing bright or weakly colored in the on-state. b Fredericks effect in negative nematic liquid crystals In this case, the nematic liquid crystal material with negative dielectric anisotropy assumes the off state. In this state, the liquid crystal molecules are parallel due to surface treatment on the inner surfaces of the substrates prior to assembly.)
It exists perpendicularly to the inner surface of the substrate (ie, in a homeotropic state). A single polarizer is placed adjacent one substrate with a transmission axis perpendicular to the inner surface. When an electric field is applied between the electrodes on the inner surface of each substrate to provide an on state, rearrangement of the liquid crystal molecules occurs so that they become parallel to the inner surface of the substrate (ie, a homogeneous structure). Incorporation of pleochroic dyes into the liquid crystal material ensures that the off-state appears relatively bright or lightly colored, while the on-state appears dark or strongly colored. The observed effect is enhanced by the presence of Bikoko. c Fredericks Effect in Positive Nematic Liquid Crystals In this case, the nematic liquid crystal material with positive dielectric anisotropy assumes the off state. In this state, due to the treatment of the inner surface of the substrate prior to assembly, the liquid crystal molecules exist approximately in parallel;
in the plane of the inner surface of the substrate (ie, homogeneous structure). A single polarizer is placed adjacent one substrate with a transmission axis parallel to the inner surface of the substrate. When an electric field is applied between the electrodes on the inner surface of each substrate to provide an on state, rearrangement of the liquid crystal molecules occurs, resulting in a homeotropic structure perpendicular to the inner surface of the substrates. Incorporation of pleochroic dyes into the liquid crystal material ensures that the off-state appears relatively dark or strongly colored, while the on-state appears colorless or weakly colored, as in the torsional nematic effect described above. do. The observed effect is enhanced by the presence of a polarizer. d Phase change effect (negative contrast type) In this case, the cholesteric liquid crystal material with positive dielectric anisotropy and long molecular helical pitch, typically 2 μm, assumes the off state. In this case, the liquid crystal molecules are in an irregular helical state or "focal conic texture". Applying an electric field between the electrodes on the inner surface of each substrate to provide an on-state causes the liquid crystal molecules to rearrange so that they become perpendicular to the inner surface of the substrate (i.e., like a positive nematic liquid crystal in the Fredricks effect). , homeotropic tissue). Incorporation of pleochroic dyes into liquid crystal materials results in an off state that appears relatively dark or strongly colored;
A colorless or weakly colored on state is obtained. e Phase change effect (positive contrast type) In this case, the cholesteric liquid crystal material with negative dielectric anisotropy and long molecular helical pitch assumes the on state. In this case, the liquid crystal molecules exist perpendicularly to the inner surface of the substrate, that is, they are in a homeotropic state. When an electric field is applied between the electrodes on the inner surface of each substrate, the molecules are rearranged so that they are in a helical arrangement within the plane of the inner surface of the substrate, that is, a twisted homogeneous structure. Incorporation of pleochroic dyes into liquid crystal materials provides a relatively colorless or weakly colored off state and a relatively dark or strongly colored on state. f Fredericks Effect in Smectic Liquid Crystals In this case, a Smectic A liquid crystal material of positive dielectric anisotropy with a dielectric relaxation frequency fc below about 10 KHz (i.e. the material has a negative dielectric anisotropy above this frequency) ) is in the off state. In this case, the liquid crystal molecules are affected by the Fredericks effect
As shown in (c), the molecules exist approximately parallel to the inner surface of the substrate together with the molecules on the two parallel inner surfaces. When an electric field is applied at a frequency below fc to provide an on-state, the liquid crystal molecules are rearranged and become perpendicular to the inner surface of the substrate, resulting in a homeotropic structure. The on state is maintained when the electric field is removed. On-state clearing may be achieved by application of a high frequency electric field, ie, a frequency greater than fc. If the molecular alignments on the inner surfaces of the two substrates are parallel in the off-state, a single polarizer is used, as is the case with the Fredericks effect (c) described above. Mixing pleochroic dyes into liquid crystal materials provides a relatively dark or strongly colored off state and a bright or weakly colored on state. The use of the substances defined in the first aspect of the invention above (as defined in the second aspect) is
Not limited to electro-optical displays. This material may be used in virtually any known use of dyed liquid crystal materials. Such “non-electro-optical”
An example of an application is a thermally addressed display. In this display, the material is selectively heated to produce local changes in the molecular structure of the material, e.g. with a laser (e.g. He/Ne).
The beam imparts symbols or letters into the smectic or cholesteric material. The dye enhances the contrast between different areas of the display, ie, areas that are selectively heated and areas that are not heated. Returning to the dyes of the formula used in the material according to the first embodiment, a preferred class of yellow dyes containing two different -SR groups is of the general formula: (In the formula, R 1 is an aryl group, and R 2 is any group represented by R, provided that R 1
and R 2 are not the same). Groups that can be represented by R 2 include 1 such as the above-mentioned substituents.
alkyl capable of carrying more than one nonionic substituent;
Consists of aryl and cycloalkyl groups. When R 2 is an aryl group, it must be different from the aryl group represented by R 1 . This difference is due to the nature of the aromatic nuclei or substituents on them and/or
or may occur at any position. Useful compounds of this type have the formula: (In the formula, R 3 represents hydrogen or a nonionic substituent,
R 4 represents a nonionic substituent, and R 3 consists of a compound (different from R 4 in structure and/or position on the phenyl group). formula: (wherein R 3 and R 4 have the meanings indicated above,
Particular reference is made to compounds in which R 3 differs in structure from R 4 ). Particularly useful compounds of this type are those in which R 3 is hydrogen and R 4 is a lower alkyl group,
In particular, it consists of compounds which are t-butyl groups. The dye of formula contains 1 equivalent of thiol R 1 SH and 1
It can be prepared by reacting an equivalent of thiol R 2 SH with one equivalent of 1,5-dihalogenanthraquinone. This reaction is conveniently carried out in a solvent such as dimethylformamide in the presence of an acid binder such as potassium carbonate. The product of this reaction has the formula: as well as is a statistical mixture containing a compound of formula as the main component along with a symmetrical compound of . Compounds of formula are prepared by reacting a 1-halogeno-5-nitroanthraquinone with one equivalent of a first thiol (R 1 SH) under mild conditions and then converting this product into a second thiol (R 2 SH) at a relatively high temperature. SH) No. 1
It can be produced in pure form by reacting with equivalents. As mentioned above, 1,5-bis(phenylthio)
Known symmetric dyes with formula A, such as anthraquinones, have a rather low solubility in liquid crystal materials. Mixtures of two or more compounds of formula A also have low solubility in liquid crystal materials. Surprisingly, the asymmetric dyes of formula A have significantly higher solubility in liquid crystal materials than the symmetric dyes of formula A. Pure asymmetric dyes have higher solubility than the asymmetric products mentioned above which contain symmetric compounds of formula and as impurities. However, these mixtures of asymmetric and symmetric dyes exhibit significantly higher solubility than pure symmetric dyes, giving them commercial utility. A preferred class of red dyes containing four -SR groups, no more than three of which are the same, has the general formula: (In the formula, T 1 , T 2 , T 3 and T 4 are each the above-mentioned R
(3 or less groups are the same). Particularly useful compounds of formula XI are those in which each of T 1 , T 2 , T 3 , and T 4 is an aryl group, where up to three aryl groups are the same. Differences among these groups may occur in the nature and/or position of the aromatic nuclei or substituents on those nuclei. Useful compounds of this type have the formula: (In the formula, T 5 , T 6 , T 7 , and T 8 are as described above,
each independently represents hydrogen or a nonionic substituent, and at least one of T 5 , T 6 , T 7 and T 8 differs from the others in either structure or position). formula: Particular mention is made of compounds in which T 9 represents hydrogen or a nonionic substituent, T 10 represents a nonionic substituent, and T 9 and T 10 are not the same.
Particularly useful compounds of this type consist of compounds in which T 9 is hydrogen and T 10 is a lower alkyl group, especially a t-butyl group. The dye of formula
It may be produced by reacting with 1 equivalent of each of T 3 SH and T 4 SH; in this case, T 1 ,
Three or less of T 2 , T 3 and T 4 are the same. The reaction is conveniently carried out in a solvent such as dimethylformamide in the presence of an acid binder such as potassium carbonate. In this way, a compound of the formula is a tetrahalogenoanthraquinone and a compound of the formula: Thiol 2 equivalents and formula: 2 equivalents of thiol. The products from these reactions are statistical mixtures consisting mainly of compounds of formula XI, with also relatively small amounts of compounds in which T 1 , T 2 , T 3 and T 4 are the same. As mentioned above, symmetrical dyes of Formula B have lower solubility in liquid crystal materials than is normally desired in practice. Surprisingly, asymmetric dyes of formula XI have significantly higher solubility in liquid crystal materials than symmetric dyes of formula. A preferred group of orange dyes of formula 2
Two differently substituted thiols and trichloroanthraquinone may be reacted in the presence of an acid binding agent to yield a composition that is predominantly an asymmetric compound and contains a relatively small amount of a symmetric compound. In some cases,
One thiol is reacted with a nitrodichloroanthraquinone under mild conditions to yield a di-chloroanthraquinone, and a second thiol is reacted with this dichloroanthraquinone intermediate to form a single unsymmetrical tri(substituted thiol). ) Anthraquinones and only small amounts of symmetrical products may be obtained. Prior to the -SR group , such a Preferably, a group is introduced. Examples of other suitable compounds of the formula are: 1-phenylthio-5-(naphth-2-ylthio)anthraquinone, 1-phenylthio-5-
(dodecylthio)-anthraquinone, 1-phenylthio-5-(4-nonylphenylthio)anthraquinone, 1-(phenylthio)-4,5,8-tri(cyclohexylthio)anthraquinone, 1-(phenylthio)-4,5 , 8-tri(4-phenyl-phenylthio)anthraquinone, 1-(phenylthio)-4,5,8-tri(4-t-butylphenylthio)-anthraquinone, 1-phenylthio-4-anilino-5- (4-methylphenylthio)anthraquinone, 1-phenylthio-4,
8-di(butylamino)-5-butylthio-anthraquinone and 1-phenylthio-5-cyclopentylthioanthraquinone. Examples of the preparation and properties of dyes of the formula: In these examples, all parts and percentages listed are by weight unless indicated otherwise. The letters 'AQ' are also used to represent anthraquinone and 'MP' is used to indicate the melting point of the product. Example 1 Dimethylformamide (100ml), soda carbonate (12g), thiophenol (10.4ml) and 4-t-
1,4,5,8-tetrachloroanthraquinone (12 g) was added to a stirred mixture of butylphenylthiol (14.8 ml). This reaction mixture was heated to 130-140℃.
and stirred at this temperature for 5 hours. After cooling overnight, filter the reaction product and mix the filter cake several times with 50:50 ethanol and 2N sodium hydroxide solution.
Wash with the mixture. The washed product is then washed with very dilute acetic acid, washed with water until acid free, dried in vacuo at 50°C, dissolved in a minimum amount of boiling toluene, filtered and reconstituted with methanol. It was precipitated, filtered off, washed with methanol and dried at 50°C. The product contained the substituted anthraquinones listed below. Table 1 Component Weight % Tetrakis-(phenylthio)AQ 1% Tris-(phenylthio)-t-butylphenylthio-AQ 19% Bis-(phenylthio)-bis-(t-butylphenylthio)AQ 65% Tris -(t-butylphenylthio)-phenylthio-AQ 11% Tetrakis-(t-butylphenylthio)AQ
The solubility of the 4% product was determined in liquid crystal material E43, marketed by BDH Chemicals, Plame Street, Paul, Dorset, UK. E43 contains the following compounds: The solubility of the product in E43 at 20°C is 14.7%. For comparison, pure 1,
The solubility of 4,5,8-tetrakis-(phenylthio)anthraquinone and that of pure 1,4,5,8-tetrakis-(4-t-butylphenylthio)anthraquinone are <1% and 1.8%, respectively.
It is. Example 2 4-t-Butylphenylthiol was added to an equivalent amount of p-
The procedure of Example 1 was repeated except for substituting methylphenylthiol. Example 3 Thiophenol (2.97g), p-phenylphenylthiol (4.38g) and potassium carbonate (3.73g)
g) in 23 ml of dimethylformamide (DMF).
Stir at 120°C for 1 hour and cool to ambient temperature.
1,4,5,8-tetrachloroanthraquinone (3.46g) was added and the mixture was maintained at 120°C for 4 hours, then cooled to ambient temperature. After adding 20 ml of ethanol, the mixture is processed according to the following procedure.
After filtering and washing with a 50:50 mixture of 2NNaOH and ethanol, the crude product was slurried in 30 ml of the same solvent mixture, stirred for 30 min, filtered and washed successively with caustic soda/ethanol solvent and water. , 80
Dry at °C. The treated product was boiled in 30 ml of chloroform, filtered cold and the liquid was diluted with petroleum ether (100 ml).
~120) was added dropwise into 250ml. After stirring for 1 hour,
The precipitate was filtered, washed with 40-60% petroleum ether and dried at 80°C. The product contained approximately 90% unsymmetrical tetra(substituted thio)anthraquinone, which had both phenylthio and phenylphenylthio groups. The remainder was a symmetrical tetra(substituted thio)anthraquinone with either a phenylthio group or a phenylphenylthio group. Example 4 1.98 g of thiophenol, 2.07 g of cyclohexylthiol and 2.02 g of KOH in 30 ml of ethanol
Stir under reflux for an hour and cool to ambient temperature. 1,
4,5,8-Tetrachloro-AQ (2.31 g) was added and the mixture was stirred at reflux for 16 hours, then cooled to room temperature and processed according to the procedure of Example 3. Dissolve the crude solid in 100 ml of hot chloroform,
It was sieved and soaked in 300 ml of methanol for a period of 5 minutes. The soaked mass was stirred for 30 minutes, the solid filtered off, washed with methanol and dried at 80° C. (yield 2.8 g). The main component of the product was asymmetric tetra(substituted thio) AQs having both cyclohexylthio and phenylthio groups. Example 5 Dimethylformamide (100ml), potassium carbonate (8.0g), thiophenol (thiol 1: 7.0ml)
and 1,5-dichloroanthraquinone (12 g) was added to a stirred mixture of 4-t-butylphenylthiol (thiol 2: 8.0 ml). reaction mixture
It was heated to 130-140°C and held at this temperature for 5 hours. After cooling overnight, filter the reaction product and remove the overcake from ethanol and 2N sodium hydroxide solution.
Washed several times with a 50:50 mixture. The washed product is then washed with very dilute acetic acid, washed free of acid with water, dried in vacuo at 50°C, dissolved in a minimum amount of boiling toluene, filtered and added with methanol. Precipitate again, separate, wash with methanol and incubate at 50°C.
Dry with. The product is 1-(4-t-butylphenylthio)-
Contains 55% 5-phenylthioanthraquinone,
The remainder were two symmetrical 1,5-substituted anthraquinones. The following four similar products were prepared by the method of Example 5, substituting equivalent amounts of the appropriate substituted thiols for 4-t-butylphenylthiol and thiophenol used in Example 5. Example 6 Thiol 1: Thiophenol thiol 2: 3-Methylphenylthiol Main component of the product: 1-phenylthio-5(3-methylphenylthio)AQ (“% in composition” refers to product composition) This abbreviation is also used in the examples below.) % in composition: 48% Example 7 Thiol 1:3-methylphenylthiol Thiol 2:4- Main component of t-butylphenylthiol product: 1-(3-methylphenylthio)-5(4
-t-butylphenylthio)AQ % in composition: 64% Example 8 Thiol 1:3-methylphenylthiolthiol 2:4-methylphenylthiol Main component of product: 1-(3-methylphenylthiol) Nilthio)-5(4
-methylphenylthio)AQ Example 9 Thiol 1: Thiophenolthiol 2: 4-Methylphenylthiol Main component of product: 1-phenylthio-5(4-methylphenylthio)AQ Example 10 4-t -Butylphenylthiol (thiol 2) 73.7g, potassium hydroxide 25g and ethanol
640ml of the mixture was heated at reflux for 1 hour and cooled to room temperature. Add 1-phenylthio to this mixture.
86.5 g of 5-chloroanthraquinone was added over a period of 5 minutes and the mixture was heated to reflux and heated to 16
It was held at reflux temperature for an hour. At the end of this reaction period, the mixture was cooled to room temperature and the solid product was separated and washed with 200 ml of 50% 2N NaOH/ethanol. Further, the crude product was slurried in 200 ml of the same mixed solvent, stirred for 30 minutes, filtered again,
It was washed successively with 100 ml of 50% 2NNaOH/ethanol and 100 ml of water and dried at 80°C. The product was extracted with a 15:1 mixture of 100-120 petroleum ether and chloroform at reflux for 48 hours, after which the chloroform was distilled off. The slurry in petroleum ether was cooled and after 24 hours filtered at room temperature, washed with 100 ml of 40-60 petroleum ether and heated to 80 °C.
It was dried. After repeated recrystallization from methanol, ca.
The product containing % 1-phenylthio-5-(4-t-butylphenylthio)anthraquinone is
It had a melting point of 241°C. The 1-phenylthio-5-chloro-anthraquinone used above was prepared from a mixture of 78 g of thiophenol (thiol 1), 32 g of potassium carbonate and 125 ml of dimethylformamide (previously refluxed at 120° C. for 2 hours and cooled to room temperature). 1-nitro-5-
72.5g of chloroanthraquinone and 500ml of ethanol
was added and heated at 40°C for 16 hours. After cooling and standing for 48 hours, the solid product was filtered, washed with 1 part of 40% ethanol, slurried again in 500 ml of the same solvent, stirred for 30 minutes,
It was washed successively with 200 ml of 40% ethanol water and 1 ml of water. The product was reslurried in 500 ml of water for 300 minutes, filtered, washed with water and finally with 100 ml of ethanol and dried at 80°C. Table 2 shows that in the liquid crystal material E43 described in Example 1,
The solubility of the dyes of Examples 5 and 10 is compared with the solubility of the corresponding symmetrical dye at 20°C.

【表】 表2に列挙した溶解度データから、非対称生成
物単独もしくはそれらの対称相等品との混合物
は、対称生成物又はそれらの混合物のいずれかよ
りも液晶媒質中で可成り高い溶解度を示すことが
明白となる。この比較的高い溶解度は、全く予期
されなかつたものであると同時に、ゲスト−ホス
ト効果に基づく実用上の液晶デイスプレイに対す
る需要に鑑みて、商業上可成り重要である。 実施例10で用いられたチオールの代りに適切に
置換されたチオールの当量を用いて、実施例10の
方法に類似の方法で、下記5個の類似の組成物が
製造された。 実施例 11 チオール1:チオフエノール チオール2:3−メチルフエニルチオール 主生成物:1−フエニルチオ−5(3−メチ
ルフエニルチオ)AQ 組成中の%:81% M.P.:227℃ 実施例 12 チオール1:チオフエノール チオール2:4−メチルフエニルチオール 主生成物:1−フエニルチオ−5(4−メチ
ルフエニルチオ)AQ 組成中の%:83% M.P.:269℃ 実施例 13 チオール1:チオフエノール チオール2:n−ブチルチオール 主生成物:1−フエニルチオ−5(n−ブチ
ルチオ)AQ 組成中の%:98% M.P.:163℃ 実施例 14 チオール1:チオフエノール チオール2:4−フエニルフエニルチオール 主生成物:1−フエニルチオ−5(4−フエ
ニルフエニルチオ)AQ 組成中の%:91% 実施例 15 チオール1:チオフエノール チオール2:シクロヘキシルチオール 主生成物:1−フエニルチオ−5−シクロヘ
キシルチオ−AQ 実施例 16 チオフエノール1.98g、4−t−ブチルフエニ
ルチオール2.99g及び炭酸カリウム2.48gのジメ
チルホルムアミド20ml溶液を115℃まで加熱し、
この温度で1時間撹拌した。この溶液に、1,5
−ジニトロ−4,8−ジアミノ−AQ3.28gを添
加し、この混合物を115℃で8時間撹拌した。次
にこれを室温まで冷却し、過し、DMF、水及
びエタノールで連続して洗滌し、乾燥して粗生成
物1.7gを得た。 粗生成物を熱クロロホルム中で篩別し、冷却後
シリカ充填クロマトグラフカラムを通過させるこ
とによつて精製した。このカラムをクロロホルム
により溶出して、主要な青色帯域を捕集し、蒸発
乾涸した。この乾燥物質をメタノール20mlで洗滌
してスラリーとし、過し、メタノールで洗滌
し、80℃で乾燥して、1−フエニルチオ−5(4
−t−ブチル−フエニルチオ)−4,8−ジアミ
ノ−AQ63%を含有する精製された組成物0.2gを
得た。 英国特許明細書第1041528号の実施例2の方法
により1,5−ジアミノ−AQ−ビス−N,N−
ジメチルホルミジニウムクロリドから1,5−ジ
ニトロ−4,8−ジアミノ−AQを製造した。又
ドイツ国特許明細書第1132931号の実施例2の方
法により1,5−ジアミノ−AQから1,5−ジ
アミノ−AQ−ビス−N,N−ジメチル−ホルミ
ジニウムクロリドを製造した。 実施例 17 チオフエノール(1.98g)、3−メチルフエニ
ルチオール(2.33g)及び炭酸カリウム(2.02
g)をDMF15ml中115℃で1時間撹拌し、室温に
冷却した。この混合物中に、1,5−ジブロモ−
4,8ジ(メチルアミノ)AQを5分間に亘つて
添加し、混合物を120℃に再加熱し、この温度で
16時間撹拌した。周囲温度に冷却し、エタノール
25mlを加えた後、実施例3に於ける如く粗生物質
を処理して、4.35gの収量を得た。この処理され
た物質をクロロホルム中に溶解し、シリカ−充填
クロマトグラフカラムに通しクロロホルムで溶出
して主要な赤色帯域を捕集した。クロロホルムを
蒸発させた後、メタノールで洗滌し、80℃で乾燥
した。精製された物質の収量は4.09gであり、
48.9%の1−フエニルチオ−5(4−t−ブチル
フエニルチオ)−4,8−ジ(メチルアミノ)
AQを含有していた。残余は2種の対称ジ(置換
チオ)AQであつた。 実施例 18 チオフエノール1.24g、4−t−ブチルフエニ
ルチオール1.87g及びDMF10ml中の炭酸カリウ
ム1.56gの混合物を120℃で1時間撹拌し、周囲
温度に冷却した。冷却混合物に1−ニトロ−5,
8−ジクロロ−4−アニリノ−AQ1.73gを加え、
混合物を120℃で5時間撹拌した。周囲温度に冷
却し、エタノール27mlと水40mlを加えた後、固体
を過し、水とエタノールで洗滌し、乾燥して粗
生物質3.55gを得た。 粗生物質をクロロホルム中に溶解し、シリカ−
充填クロマトグラフカラムに通し、クロロホルム
で溶出して、主要なオンジ色帯域を捕集した。溶
媒を蒸発させた後、メタノール30mlを添加し、固
体物質を過し、メタノールで洗滌して、50℃で
乾燥した(収量2.95g)。精製された物質は65%
の非対称トリ(置換チオ)AQを含有し、残余は
主として2種の対称トリ(置換チオ)AQであつ
た。 1−ニトロ−4−アニリノ−5,8−ジクロロ
AQを下記方法に従つて製造した: アニリン7.83gと、2−エトキシエタノール75
ml中の1,4,5−トリクロロ−8−ニトロアン
トラキノン10gとの混合物を120℃で18時間加熱
した。生成物を過し、エタノールで洗滌し、エ
タノール50ml中でスラリーとして、再び過し
た。次にこれを2NHcl50ml中で撹拌し、過し、
水で洗滌して酸を除いて、80℃で乾燥した。精製
の最終段階は、乾燥物質をクロロホルム50ml中で
20分間撹拌し、過し、クロロホルムで洗滌し
て、80℃で乾燥することからなり、純度90.5%
(HPLCにより決定)を有する生成物(m.p.216〜
217℃)5.9gを得た。 実施例 19 チオフエノール1.48g、4−t−ブチルフエニ
ルチオール2.24g及びKOH1.5gの混合物をエタ
ノール15ml中で1時間還流し、周囲温度まで冷却
した。この冷却した混合物に、1,4,5−トリ
クロロ−AQ1.5gを加え、混合物を16時間還流し
た。周囲温度に冷却後、混合物を実施例3に記載
した如く処理した。処理した物質2.3gは62%の
非対称トリ(置換チオ)AQ類即ちジ(フエニル
チオ)−(4−t−ブチルフエニルチオ)AQとフ
エニルチオージ(4−t−ブチルフエニルチオ)
AQを含有し、残余は主として2種の対称トリ
(置換チオ)アントラキノンであつた。 実施例 20 チオフエノール0.127gとエタノール15ml中の
KOH0.065gの混合物を1時間還流し、周囲温度
に冷却した。冷却した混合物に1,5−ジ(4−
t−ブチルフエニルチオ)−4−クロロ−AQ0.66
gを加え、混合物を16時間還流後、周囲温度に冷
却した。実施例3に記載した如く処理した後、乾
燥物質の収量は0.6gであつた。この物質は1,
5−ジ(4−t−ブチルフエニルチオ)−4−フ
エニルチオ−AQ78%を含有していた。 1,5−ジ(4−t−ブチルフエニルチオ)−
4−クロロ−AQは下記の如く製造された: 4−t−ブチルフエニルチオール2.98と、エタ
ノール10ml中のKOH0.51gの混合物を1時間還
流し、周囲温度に冷却した。これに、1,4,5
−トリクロロ−AQ1.56gを加え、混合物を40℃
で16時間撹拌した後、周囲温度に冷却した。実施
例3に於いて記載したように粗生物質を処理した
後、これを、60〜80石油エーテル100mlに溶解し、
篩別し、シリカ−充填クロマトグラフカラムを通
し、同一の溶媒で溶出して、中間のオレンジ色帯
域を捕集することによつて更に精製したた。溶媒
を蒸発させ、メタノールで洗滌し、乾燥した後、
精製された物質の収量は0.9gであつた。 実施例 21 チオフエノール1.1ml(0.01モル)と、ピリジ
ン50ml中の1.5−ジヒドロキシ−2,6−ジノニ
ル−4,8−ジニトロ−AQ5.8g(0.01モル)の
混合物を室温で30分間撹拌し、次に水100ml中に
浸入した。濃塩酸(75ml)を加え、沈殿した固体
を過し、水で洗滌し、乾燥して粗生物質6gを
得た。これの一部(3g)を100−120石油エーテ
ルから再結晶させて中間生成物1,5−ジヒドロ
キシ−2,6−ジノニル−4−ニトロ−8−フエ
ニルチオ−アントラキノン(構造は質量分析によ
り確認された)1.3gを得た。 上記中間物0.65gとピリジン10ml中の4−t−
ブチルフエニルチオール0.2gの混合物を90〜95
℃で16時間撹拌し、次に稀Hc150ml中に浸した。
沈殿した固体を過し、水とエタノールで連続し
て洗滌して乾燥した。次にこれを40−60石油エー
テルから再結晶させて、主として1,5−ジヒド
ロキシ−2,6−ジノニル−4(4−t−ブチル
フエニルチオ)−8−フエニルチオ−AQ(質量分
析により構造を確認した)からなる生成物0.1g
を得た。 1,5−ジヒドロオキシ−2,6−ジノニル−
4,8−ジニトロ−AQは、英国特許公開第
2038809A号に開示される方法に従つて、1,5
−ジヒドロオキシ−AQとノナナールとを反応さ
せ、ジ−ノニル誘導体をニトロ化することによつ
て製造された。 実施例 22 1,8−ジヒドロオキシ−2,7−ジドデシル
−4,5−ジニトロ−AQ6.6g、チオフエノール
1.1g及びピリジン100mlの混合物を周囲温度で2
時間撹拌混合し、次に水200ml中に浸した。沈殿
した固体を過し、水とメタノールで連続して洗
滌し、乾燥して粗生物質4.5gを得た。100−120
石油エーテルから再結晶した後、生成物は1,8
−ジヒドロオキシ−2,7−ジドデシル−4−フ
エニルチオ−5−ニトロ−AQ(4.15g:構造は質
量分析により確認された)であつた。 この中間生成物(3.7g)の一部を、4−t−
ブチルフエニルチオール0.83gとKOH0.3gの65
℃イソプロパノール50ml溶液に添加した。この混
合物を還流温度(83℃)で3時間加熱後、これを
周囲温度まで冷却し、過し、イソプロパノール
とメタノールで連続して洗滌し、乾燥して、100
−120石油エーテルから再結晶させた。生成物
(2.75g)は実質的に1,8−ジヒドロオキシ−
2.7−ジドデシル−4−フエニルチオ−5−(4−
t−ブチルフエニルチオ)AQであつた。 1,8−ジヒドロオキシ−2,7−ジドデシル
−4,5−ジニトロ−AQは、英国特許公開第
2038809A号に開示される方法に従つて、1,8
−ジヒドロオキシ−AQとドデカナールと反応さ
せ、ジ−ドデシル誘導体ニトロ化することによつ
て製造された。 実施例 23 実施例1に記載した方法に従つて製造した生成
物の試料が、2ml/分の流速及び周囲温度(20
℃)で、溶離液としてヘキサン/アセトニトリル
99/1を用いて、パーテシル(Partisil)5U(250×
4.6mm)を充填した高圧液体クロマトグラフカラ
ムに通された。検出は紫外源(254nm)を用い、
クロマトグラムのすべてのピークに対応する試料
を捕集した。捕集した画分はテーブル3に於いて
同定されている。
[Table] From the solubility data listed in Table 2, it can be seen that the asymmetric products alone or their mixtures with their symmetric counterparts exhibit significantly higher solubility in liquid crystal media than either the symmetric products or their mixtures. becomes clear. This relatively high solubility is both completely unexpected and of considerable commercial importance in view of the demand for practical liquid crystal displays based on the guest-host effect. The following five similar compositions were prepared in a manner analogous to that of Example 10, substituting equivalent amounts of appropriately substituted thiols for the thiols used in Example 10. Example 11 Thiol 1: Thiophenolthiol 2: 3-methylphenylthiol Main product: 1-phenylthio-5(3-methylphenylthio)AQ % in composition: 81% MP: 227°C Example 12 Thiol 1: Thiophenolthiol 2: 4-methylphenylthiol Main product: 1-phenylthio-5(4-methylphenylthio) AQ % in composition: 83% MP: 269℃ Example 13 Thiol 1: Thiophenol Thiol 2: n-butylthiol Main product: 1-phenylthio-5 (n-butylthio) AQ % in composition: 98% MP: 163°C Example 14 Thiol 1: Thiophenolthiol 2: 4-phenyl phenyl Thiol Main product: 1-phenylthio-5(4-phenylphenylthio)AQ % in composition: 91% Example 15 Thiol 1: Thiophenolthiol 2: Cyclohexylthiol Main product: 1-phenylthio-5- Cyclohexylthio-AQ Example 16 A 20 ml solution of 1.98 g of thiophenol, 2.99 g of 4-t-butylphenylthiol and 2.48 g of potassium carbonate in dimethylformamide was heated to 115°C.
Stirred at this temperature for 1 hour. In this solution, add 1,5
3.28 g of -dinitro-4,8-diamino-AQ was added and the mixture was stirred at 115°C for 8 hours. It was then cooled to room temperature, filtered, washed successively with DMF, water and ethanol, and dried to yield 1.7 g of crude product. The crude product was purified by sieving in hot chloroform and, after cooling, passing through a chromatographic column packed with silica. The column was eluted with chloroform and the main blue band was collected and evaporated to dryness. The dry material was washed with 20 ml of methanol to form a slurry, filtered, washed with methanol and dried at 80°C.
0.2 g of a purified composition containing 63% of -t-butyl-phenylthio)-4,8-diamino-AQ was obtained. 1,5-diamino-AQ-bis-N,N-
1,5-dinitro-4,8-diamino-AQ was prepared from dimethylformidinium chloride. Furthermore, 1,5-diamino-AQ-bis-N,N-dimethyl-formidinium chloride was produced from 1,5-diamino-AQ by the method of Example 2 of German Patent Specification No. 1132931. Example 17 Thiophenol (1.98g), 3-methylphenylthiol (2.33g) and potassium carbonate (2.02g)
g) was stirred in 15 ml DMF at 115° C. for 1 hour and cooled to room temperature. In this mixture, 1,5-dibromo-
4,8 di(methylamino)AQ was added over 5 minutes and the mixture was reheated to 120°C and at this temperature
Stirred for 16 hours. Cool to ambient temperature and ethanol
After adding 25 ml, the crude material was treated as in Example 3 to give a yield of 4.35 g. The treated material was dissolved in chloroform and passed through a silica-packed chromatographic column eluting with chloroform to collect the main red band. After evaporating the chloroform, it was washed with methanol and dried at 80°C. The yield of purified material was 4.09 g;
48.9% 1-phenylthio-5(4-t-butylphenylthio)-4,8-di(methylamino)
It contained AQ. The remainder was two types of symmetric di(substituted thio)AQ. Example 18 A mixture of 1.24 g thiophenol, 1.87 g 4-t-butylphenylthiol and 1.56 g potassium carbonate in 10 ml DMF was stirred at 120° C. for 1 hour and cooled to ambient temperature. 1-nitro-5, in the cooled mixture
Add 1.73 g of 8-dichloro-4-anilino-AQ,
The mixture was stirred at 120°C for 5 hours. After cooling to ambient temperature and adding 27 ml of ethanol and 40 ml of water, the solid was filtered, washed with water and ethanol, and dried to yield 3.55 g of crude material. The crude material was dissolved in chloroform and silica
The main orange band was collected by passing through a packed chromatographic column and eluting with chloroform. After evaporating the solvent, 30 ml of methanol was added and the solid material was filtered, washed with methanol and dried at 50° C. (yield 2.95 g). 65% refined substances
of asymmetric tri(substituted thio)AQ, and the remainder were mainly two types of symmetric tri(substituted thio)AQ. 1-nitro-4-anilino-5,8-dichloro
AQ was prepared according to the following method: 7.83 g of aniline and 75 g of 2-ethoxyethanol.
ml of 1,4,5-trichloro-8-nitroanthraquinone was heated at 120°C for 18 hours. The product was filtered, washed with ethanol, slurried in 50 ml of ethanol, and filtered again. This was then stirred in 50ml of 2NHcl, filtered,
The acid was removed by washing with water and dried at 80°C. The final step of purification was to dissolve the dry material in 50 ml of chloroform.
Consisting of stirring for 20 minutes, filtering, washing with chloroform and drying at 80°C, purity 90.5%.
(determined by HPLC) product (mp216~
217°C) 5.9g was obtained. Example 19 A mixture of 1.48 g thiophenol, 2.24 g 4-t-butylphenylthiol and 1.5 g KOH was refluxed in 15 ml ethanol for 1 hour and cooled to ambient temperature. To this cooled mixture was added 1.5 g of 1,4,5-trichloro-AQ, and the mixture was refluxed for 16 hours. After cooling to ambient temperature, the mixture was processed as described in Example 3. 2.3 g of treated material contains 62% of unsymmetrical tri(substituted thio)AQs, namely di(phenylthio)-(4-t-butylphenylthio)AQ and phenylthiodi(4-t-butylphenylthio).
AQ, and the remainder were mainly two symmetrical tri(substituted thio)anthraquinones. Example 20 0.127 g of thiophenol and 15 ml of ethanol
A mixture of 0.065 g KOH was refluxed for 1 hour and cooled to ambient temperature. 1,5-di(4-
t-Butylphenylthio)-4-chloro-AQ0.66
g was added and the mixture was refluxed for 16 hours before being cooled to ambient temperature. After processing as described in Example 3, the yield of dry material was 0.6 g. This substance is 1,
It contained 78% of 5-di(4-t-butylphenylthio)-4-phenylthio-AQ. 1,5-di(4-t-butylphenylthio)-
4-Chloro-AQ was prepared as follows: A mixture of 2.98 4-tert-butylphenylthiol and 0.51 g KOH in 10 ml ethanol was refluxed for 1 hour and cooled to ambient temperature. To this, 1, 4, 5
-Add 1.56g of trichloro-AQ and heat the mixture at 40°C.
After stirring for 16 hours at room temperature, it was cooled to ambient temperature. After treating the crude material as described in Example 3, it was dissolved in 100 ml of 60-80 petroleum ether and
It was further purified by sieving and passing through a silica-packed chromatographic column, eluting with the same solvent and collecting the intermediate orange band. After evaporating the solvent, washing with methanol, and drying,
The yield of purified material was 0.9g. Example 21 A mixture of 1.1 ml (0.01 mol) of thiophenol and 5.8 g (0.01 mol) of 1,5-dihydroxy-2,6-dinonyl-4,8-dinitro-AQ in 50 ml of pyridine is stirred at room temperature for 30 minutes, It was then immersed in 100ml of water. Concentrated hydrochloric acid (75 ml) was added and the precipitated solid was filtered, washed with water and dried to obtain 6 g of crude material. A portion (3 g) of this was recrystallized from 100-120 petroleum ether to produce the intermediate 1,5-dihydroxy-2,6-dinonyl-4-nitro-8-phenylthio-anthraquinone (the structure was confirmed by mass spectrometry). ) 1.3g was obtained. 0.65 g of the above intermediate and 4-t- in 10 ml of pyridine.
90-95% of a mixture of 0.2g of butylphenylthiol
Stirred at °C for 16 hours, then soaked in 150 ml of dilute Hc.
The precipitated solid was filtered, washed successively with water and ethanol, and dried. This was then recrystallized from 40-60 petroleum ether and the structure was determined by mass spectrometry to be mainly 1,5-dihydroxy-2,6-dinonyl-4(4-t-butylphenylthio)-8-phenylthio-AQ. 0.1g of product consisting of
I got it. 1,5-dihydroxy-2,6-dinonyl-
4,8-dinitro-AQ is a
1,5 according to the method disclosed in No. 2038809A
It was produced by reacting -dihydroxy-AQ with nonanal and nitrating the di-nonyl derivative. Example 22 1,8-dihydroxy-2,7-didodecyl-4,5-dinitro-AQ 6.6 g, thiophenol
A mixture of 1.1 g and 100 ml of pyridine was prepared at ambient temperature.
Stir mixed for an hour and then soaked in 200 ml of water. The precipitated solid was filtered, washed successively with water and methanol, and dried to obtain 4.5 g of crude material. 100−120
After recrystallization from petroleum ether, the product is 1,8
-dihydroxy-2,7-didodecyl-4-phenylthio-5-nitro-AQ (4.15 g; structure confirmed by mass spectrometry). A portion of this intermediate product (3.7 g) was added to 4-t-
65 of butylphenylthiol 0.83g and KOH 0.3g
℃ added to 50 ml of isopropanol solution. After heating the mixture at reflux temperature (83°C) for 3 hours, it was cooled to ambient temperature, filtered, washed successively with isopropanol and methanol, dried and
-120 Recrystallized from petroleum ether. The product (2.75 g) was essentially 1,8-dihydroxy-
2.7-Didodecyl-4-phenylthio-5-(4-
It was t-butylphenylthio)AQ. 1,8-dihydroxy-2,7-didodecyl-4,5-dinitro-AQ is disclosed in British Patent Publication No.
1,8 according to the method disclosed in No. 2038809A
It was produced by reacting -dihydroxy-AQ with dodecanal and nitrating the di-dodecyl derivative. Example 23 A sample of the product prepared according to the method described in Example 1 was tested at a flow rate of 2 ml/min and at ambient temperature (20
Partisil 5U (250×
4.6 mm) through a high-pressure liquid chromatography column. Detection uses an ultraviolet source (254 nm),
Samples corresponding to all peaks in the chromatogram were collected. The collected fractions are identified in Table 3.

【表】 表3に於いて、Yは4−t−ブチルフエニルチ
オ−を表わし、Xはフエニルチオ−を表わす。 画分3及び3aは同一の保持期間を有し、溶離
剤中での溶解度の差によつて分離された。 実施例10に於いて用いられたチオールの代りに
適切に置換されたチオールの当量を用いて、実施
例10の方法に類似の方法で、下記組成物が製造さ
れた。 実施例 24 チオール1:チオフエノール チオール2:4−メトキシフエニルチオール 主生成物:1−フエニルチオ−5−(4−メ
トキシフエニルチオ)AQ 実施例 25 4−メトキシフエニルチオールの相当重量でシ
クロヘキシルチオールを置換することを除いて実
施例4の手順が繰返された。生成物の主成分は、
1,4,5及び8位にフエニルチオ基と4−メト
キシ−フエニルチオ基を有する非対称テトラ(置
換チオ)AQである。 実施例1〜25で得られた生成物をそれぞれ生成
物1〜25と指称する。 下記表4は、前述の液晶物質E43中に溶解した
場合の生成物1〜25の特性を示す。 表4及び本明細書のどこかに於いて、記号S及
びλmax.はそれぞれ20℃で測定したオーダパラメ
ータと、20℃で測定した最大吸収の波長(S)
(mmで測定)を表わす。
[Table] In Table 3, Y represents 4-t-butylphenylthio-, and X represents phenylthio-. Fractions 3 and 3a had identical retention periods and were separated by differences in solubility in the eluent. The following compositions were prepared in a manner similar to that of Example 10, substituting equivalent amounts of appropriately substituted thiols for the thiols used in Example 10. Example 24 Thiol 1: Thiophenolthiol 2: 4-methoxyphenylthiol Main product: 1-phenylthio-5-(4-methoxyphenylthio)AQ Example 25 Cyclohexyl with equivalent weight of 4-methoxyphenylthiol The procedure of Example 4 was repeated except for substituting the thiol. The main components of the product are
It is an asymmetric tetra (substituted thio) AQ having a phenylthio group and a 4-methoxy-phenylthio group at the 1, 4, 5, and 8 positions. The products obtained in Examples 1-25 are designated as products 1-25, respectively. Table 4 below shows the properties of products 1 to 25 when dissolved in the liquid crystal material E43 described above. In Table 4 and elsewhere in this specification, the symbols S and λmax. are the order parameters measured at 20°C and the wavelength of maximum absorption (S) measured at 20°C, respectively.
(measured in mm).

【表】 ‘溶解度’なる用語が本明細書中で染料/液晶
溶液について用いられる場合には、溶解度は20℃
で測定された溶液中の染料の重量パーセントを指
称する。実際のゲスト−ホスト用途用の物質の製
造に於いては溶解度の数字が下記の理由で重要で
あることに注意すべきである: a 20℃での液晶/染料溶液中の染料含量が増大
するにつれて20℃に於ける光学的特性が改善さ
れる。 b 20℃での所与のホスト中の所与染料の溶解度
が比較的大な場合には、通常比較的低温での所
与のホスト中の染料の溶解度が比較的大きくな
るために、20℃での液晶/染料溶液中の染料含
量が大きくなるにつれて、比較的低温での光学
的特性が改善される。 上述の生成物中のいくつかに就て別の特性が測
定された、これらの特性を下記表5〜7に列挙す
る。 表5〜7に於いて、下記のホスト液晶物質が言
及される: (1) ホスト1、これは組成: を有するBDHケミカル社によつて供給される
物質E7である。 (2) ホスト2、これは下記組成: からなるE Merck社によつて供給される物
質ZLI 1132である。 (3) ホスト3、これはダルムシユタツト
(Darmstadt)のE Merck社によつて供給さ
れる物質ZLI 1695である。この物質は72℃の
クリアリングポイント(ネマチツクから等方性
への転移温度)を有する。この物質はシアノフ
エニルシクロヘキサン(PCH)化合物を含有
する混合物である。 (4) ホスト4、これはフエニル ジオキサンを含
有しており、市場で入手しうる物質である。こ
の物質は87℃のクリアリングポイントを有す
る。この物質は混合物である。 (5) ホスト5、これはE Merk社によつて供給
される物質ZLI 1565である。 この物質は85℃のクリアリングポイントを有
する。この物質はシアノシクロヘキシルシクロ
ヘキサン(CCH)化合物を含む混合物である。 (6) ホスト6、これはE Merk社によつて供給
される物質ZLI 1624ある。 この物質は87℃のクリアリングポイントを有
する。この物質はPCH化合物を含む混合物で
ある。 (7) ホスト7、これはバーゼル(Basle)のホフ
マン ラ ロツシユ社によつて供給される物質
ROTN 403である。この物質は82℃のクリア
リングポイントを有し、シアノフエニルピリミ
ジン(PPM)化合物を含む混合物である。 (8) ホスト8、これはホフマン ラ ロツシユ社
によつて供給される物質RO TN 430である。
この物質は69℃のクリアリングポイントを有し
PPM化合物を含む混合物である。 (9) ホスト9、これは下記のビシクロ(2,2,
2)オクタン誘導体(英国特許出願第7926902
号参照)の混合物である: (10) ホスト10
Table: When the term 'solubility' is used herein for dye/liquid crystal solutions, solubility is defined as 20°C.
refers to the weight percent of dye in solution measured at It should be noted that in the preparation of materials for practical guest-host applications, the solubility figure is important because: a The dye content in the liquid crystal/dye solution at 20° C. increases. As the temperature increases, the optical properties at 20°C are improved. b If the solubility of a given dye in a given host at 20 °C is relatively large, then the solubility of a dye in a given host at relatively low temperatures is usually relatively large; The higher the dye content in the liquid crystal/dye solution at , the better the optical properties at relatively low temperatures. Additional properties were measured for some of the products mentioned above, and these properties are listed in Tables 5-7 below. In Tables 5-7, the following host liquid crystal materials are mentioned: (1) Host 1, which has the composition: The substance E7 is supplied by BDH Chemical Co., Ltd. (2) Host 2, which has the following composition: The material ZLI 1132 is supplied by the company E Merck consisting of ZLI 1132. (3) Host 3, which is the material ZLI 1695 supplied by E Merck of Darmstadt. This material has a clearing point (nematic to isotropic transition temperature) of 72°C. This material is a mixture containing the compound cyanophenylcyclohexane (PCH). (4) Host 4, which contains phenyl dioxane, is a commercially available substance. This material has a clearing point of 87°C. This substance is a mixture. (5) Host 5, which is the material ZLI 1565 supplied by E-Merk. This material has a clearing point of 85°C. This material is a mixture containing the compound cyanocyclohexylcyclohexane (CCH). (6) Host 6, which is the material ZLI 1624 supplied by E-Merk. This material has a clearing point of 87°C. This material is a mixture containing PCH compounds. (7) Host 7, a material supplied by Hoffmann-La Rossille of Basle
This is ROTN 403. This material has a clearing point of 82°C and is a mixture containing cyanophenylpyrimidine (PPM) compounds. (8) Host 8, which is the material RO TN 430 supplied by Hoffmann La Roche.
This material has a clearing point of 69℃
It is a mixture containing PPM compounds. (9) Host 9, which is the following bicyclo (2, 2,
2) Octane derivatives (UK patent application no. 7926902)
) is a mixture of: (10) host 10

【表】 これは、それ自体高いオーダパラメータを有
するホスト物質の例である。 (11) ホスト11、これは重量%で表わした下記化合
物の混合物である:
Table This is an example of a host material that itself has a high order parameter. (11) Host 11, which is a mixture of the following compounds expressed in weight percent:

【表】 これはそれ自体高いオーダパラメータを有す
るホスト物質の例である。 (12) ホスト12、これは重量パーセントで表示した
下記化合物の混合物である。 成分A:90重量%: 成分B:10重量%:
Table This is an example of a host material that itself has a high order parameter. (12) Host 12, which is a mixture of the following compounds expressed in weight percent: Component A: 90% by weight: Component B: 10% by weight:

【表】【table】

【表】【table】

【表】 上記特殊染料から製造された、12μmセル(下
記参照)用として適当な暗灰色染料は下記の如
し: 染料混合物1 生成物番号5 2.5重量% 生成物番号1 2.0重量% 染料番号30 1.0重量% 染料番号30は英国特許出願第8123185号に開示
されているような染料の例であり、式: を有する。 好ましい(より灰色の)染料混合物は下記の通
り: 染色混合物2 生成物番号5 3.1重量% 生成物番号1 2.2重量% 染料番号30 1.2重量% 他の好適な混合物は下記の通り: 染料混合物3 生成物番号5 1.7重量% 生成物番号10 1.2重量% 染料番号30 0.8重量% 添付図面を参照しながら、本発明の第2の態様
を具体化する液晶装置の実施例を説明する。 第1図に示される如く、フレデリツク効果(正
のネマチツク)型の液晶デイスプレイは、液晶物
質層6を収容する2枚のガラススライド4,5か
らなる液晶セルを含む。この液晶物質は基本的に
は多色性染料を伴う正のネマチツク物質である。
例えば酸化錫からなる電極7,8はスライド4,
5の内表面上に配列される。ブラツシをかけたア
ルミニウム反射板27をスライド5の後に配置し
てもよい。 セル3を組立る前に、スライド4,5(既に電
極7,8を支持している)の内表面を一酸化珪素
又は弗化マグネシウムで被覆する。この被覆は、
例えば英国特許明細書第1454296号に開示される
ように、スライド表面に対して約5゜の角度で例え
ば一酸化珪素の流れをスライド上に蒸着させるこ
とによつて形成される。 組立る際に、相互に平行な2枚のスライド4,
5上の蒸着方向に合わせてスライドを配置する。
適用されたそのような被覆によつて、被覆表面の
液晶分子は単一方向(蒸着方向に平行)で、隣接
するスライド表面に対して約25゜〜35゜、代表的に
は30゜の角合をなして存在する。結果として、液
晶分子は、矢印13(第1図)で示されるように
平行なホモジニアス組織の状態で存在する。液晶
分子とゲスト−ホストの関係にある染料分子は、
セル3に対して比較的強く着色した外観を与える
ホモジニアス組織に略々存在する(染料が可視ス
ペクトル全体に亘つて均一に吸収するなら、この
外観は黒色又は灰色である)。 液晶物質6の整列方向に平行な透過軸を有する
セル3の前又は背後に置かれた単一偏光子1(第
1図では前方に示される)は、この状態即ち“オ
フ”状態に於いてデイスプレイの着色を高める。
この配列によつて、入射光又は反射光の電気ベク
トルは染料分子の変化に対してほゞ同一方向に制
限される。 “オン”状態を与えるべく電極7と8の間に適
当な電圧例えば数ボルト(効果を与える閾値より
大きい)が適用されると、液晶物質分子はホメオ
トロピツク組織に変換される、即ちスライド4,
5に垂直な軸に沿つた電界に平行に存在する。ゲ
スト−ホスト効果によつて、染料分子もこの組織
に変換され且つ、スライド4,5に垂直な方向で
セル3上に入射する光に対して実質的に平行な長
軸を有し〔即ち染料分子は実質的に“エンド−オ
ン”(end−on)である〕、周囲光の吸収を効果的
に減少させる。これはセル3に比較的輝いた外観
又は弱く着色した外観を与える。 電極7と8がそれぞれスライド4と5の内表面
の一部のみを覆う場合には、“オフ”状態に於い
て、セル3全体が強く着色(即ち強い反射)して
見える。一方“オン”状態では、電極7,8間の
液晶物質6の領域のみが輝いて見えるか又は弱く
着色して見える。“オン”状態ではセル3の残り
の部分は強く着色して見え、“オフ”状態に於い
て残りの部分はそのまゝで存在する。(多色性染
料が可視スペクトル全体に亘つて均一に吸収する
なら、強い着色は黒色又は灰色に見える。) このようにして電極7,8を別々の文字盤部、
例えば電圧源(図示せず)に別々に接続しうる数
字棒(bars of a digit)に成形することによ
り、記号又は文字を表示しうる。これは層、例え
ば組立る前に電極7,8を形成するために用いら
れるSnO2をホトエツチング(公知の方法で)に
より達成してもよい。 例えば、第3図の時計デイスプレイに於いて電
極7,8は時間を表示すべく4組の7個の数棒を
備えるように形成される:例えば第3図に示され
る如く数字は12.45を示している。通常の時計表
示に於ける如く、表示の作動を示すための脈動期
間ドツトP(pulsed period dot P)も含まれる。 上述の物質6の如き使用に適する着色された液
晶物質の例は、前記に定義した2種のホストE43
とホスト1の1種に溶解した上述の染料混合物1
である(物質6の層の厚みは12μmである)。 本発明の第2の態様を具体化する代替の装置に
於いて、コレステリツクからネマチツクへの相変
化効果は公知の方法で行われる。構成方法は、電
極支持スライド4,5の内表面にMgF2被覆又は
SiO2被覆を適用せず、偏光子1を必要とせず、
及びこの場合の液晶物質6が実質的に長いピツチ
のコレステリツク物質(多色性染料を含有する約
2μm程度の分子状螺旋ピツチを有する)である
ことを除けば第1図〜第3図に参照した上述の方
法と同じである。上に定義した染料混合物1(第
1図〜第3図を参照しながら説明した特殊なフレ
デリツクス効果装置に於いて用いられたような)
を含有する上で定義した2種のホストE43とホス
ト1のうちの一つが適当な物質である(物質6の
層の厚みは12μmである)。 “オフ”状態(印加電圧を伴わず)に於いて
は、この場合(フレデリツクス効果デバイスに於
ける如く)セル3は強く着色して見える。この状
態での液晶物質6は不規則な分子螺旋配列からな
る乱されない組織(focal conal texture)の状
態にある。染料分子はゲスト−ホスト効果によつ
て同じ配列をとる。光の伝播方向に垂直又は斜め
になつている染料分子によつて、スライド4を介
して物質6上に入射する周囲の白色光が部分的に
吸収されるために、強く着色する(この着色は黒
色又は暗灰色でありうる)。 “オン”状態に於いては、ホメオトロピツク組
織を与えるのに充分な電圧、即ち電極7,8間の
液晶分子が実質的に再配向されてスライド4,5
に垂直に存在するに充分な電圧(代表的には10〜
15ボルト)が電極7,8間に適用される。電極
7,8間の染料分子はゲスト−ホスト効果によつ
てこの配列に再配向される。染料分子がセル3に
垂直即ちスライド4,5に垂直方向に(スライド
4を介して)伝播する周囲の光に対して実質的に
“エンド−オン”(end−on)であるために、この
状態では(フレデリツクス効果装置による如く)
電極7,8間の領域は輝いて見えるか、又は弱く
着色して見える。 この場合の適切なホストは上記に指定した(96
重量%)E43又はホスト番号1のいずれかに
CB15(4重量%)を加えたものである。前記に定
義した染料混合物1をゲスト染料として用いても
よい。 CB15はBDH社によつて供給される化合物 である。
Table: Suitable dark gray dyes for 12 μm cells (see below) made from the above special dyes are as follows: Dye Mixture 1 Product No. 5 2.5% by weight Product No. 1 2.0% by weight Dye No. 30 1.0% by weight Dye number 30 is an example of a dye as disclosed in UK Patent Application No. 8123185 and has the formula: has. Preferred (greyer) dye mixtures are as follows: Dye Mixture 2 Product No. 5 3.1% by weight Product No. 1 2.2% by weight Dye No. 30 1.2% by weight Other suitable mixtures are as follows: Dye Mixture 3 Production Product No. 5 1.7% by weight Product No. 10 1.2% by weight Dye No. 30 0.8% by weight Examples of liquid crystal devices embodying the second aspect of the invention will now be described with reference to the accompanying drawings. As shown in FIG. 1, a Frederik effect (positive nematic) type liquid crystal display includes a liquid crystal cell consisting of two glass slides 4, 5 containing a layer 6 of liquid crystal material. This liquid crystal material is essentially a positive nematic material with pleochroic dyes.
For example, the electrodes 7 and 8 made of tin oxide are connected to the slide 4,
arranged on the inner surface of 5. A brushed aluminum reflector plate 27 may be placed after the slide 5. Before assembling the cell 3, the inner surfaces of the slides 4, 5 (which already support the electrodes 7, 8) are coated with silicon monoxide or magnesium fluoride. This coating is
For example, it is formed by depositing a stream of silicon monoxide onto the slide at an angle of approximately 5° to the slide surface, as disclosed in GB Patent Specification No. 1,454,296. When assembling, two mutually parallel slides 4,
5. Place the slide in accordance with the deposition direction on the top.
With such a coating applied, the liquid crystal molecules on the coated surface are oriented in a single direction (parallel to the direction of deposition) and at an angle of approximately 25° to 35°, typically 30°, to the adjacent slide surface. They exist together. As a result, the liquid crystal molecules exist in a parallel homogeneous organization as shown by arrows 13 (FIG. 1). Dye molecules in a guest-host relationship with liquid crystal molecules are
It is generally present in a homogeneous texture giving Cell 3 a relatively strongly colored appearance (if the dye absorbs uniformly across the visible spectrum, this appearance would be black or gray). In this or "off" state, a single polarizer 1 placed in front or behind the cell 3 (shown in front in FIG. 1) with its transmission axis parallel to the alignment direction of the liquid crystal material 6 Enhances display coloration.
This arrangement confines the electric vector of the incident or reflected light to substantially the same direction as the dye molecules change. When a suitable voltage, e.g. a few volts (greater than the effective threshold) is applied between electrodes 7 and 8 to give an "on" state, the liquid crystal material molecules are converted into a homeotropic organization, i.e. slide 4,
5 lies parallel to the electric field along the axis perpendicular to 5. Due to the guest-host effect, dye molecules are also transformed into this tissue and have long axes substantially parallel to the light incident on the cell 3 in a direction perpendicular to the slides 4, 5 [i.e. The molecules are essentially "end-on"], effectively reducing the absorption of ambient light. This gives Cell 3 a relatively shiny or slightly pigmented appearance. If electrodes 7 and 8 cover only part of the inner surface of slides 4 and 5, respectively, the entire cell 3 appears strongly colored (ie strongly reflective) in the "off" state. In the "on" state, on the other hand, only the area of the liquid crystal material 6 between the electrodes 7, 8 appears bright or weakly colored. In the "on" state, the rest of the cell 3 appears strongly colored; in the "off" state, the rest remains intact. (If the pleochroic dye absorbs uniformly across the visible spectrum, strong coloring will appear black or gray.) In this way, electrodes 7, 8 can be placed in separate dial sections.
For example, symbols or letters may be displayed by being formed into bars of a digit that can be separately connected to a voltage source (not shown). This may be achieved by photoetching (in a known manner) the layer, for example the SnO 2 used to form the electrodes 7, 8, before assembly. For example, in the clock display of FIG. 3, the electrodes 7, 8 are formed to include four sets of seven number bars to indicate the time; for example, as shown in FIG. ing. As in a normal clock display, a pulsed period dot P is also included to indicate operation of the display. Examples of colored liquid crystal materials suitable for use such as material 6 above include the two hosts E43 as defined above.
Dye mixture 1 as described above dissolved in one of host 1 and host 1
(The thickness of the layer of substance 6 is 12 μm). In an alternative device embodying the second aspect of the invention, the cholesteric to nematic phase change effect is performed in a known manner. The construction method is to coat the inner surfaces of the electrode support slides 4 and 5 with MgF 2 or
No SiO 2 coating applied, no need for polarizer 1,
and the liquid crystal material 6 in this case is substantially a long pitch cholesteric material (approximately
The method is the same as the method described above with reference to FIGS. 1 to 3, except that it has a molecular helical pitch of about 2 μm. Dye mixture 1 as defined above (as used in the special Fredericks effect apparatus described with reference to Figures 1-3)
A suitable material is one of the two hosts E43 and Host 1 defined above containing (the layer thickness of material 6 is 12 μm). In the "off" state (with no applied voltage), the cell 3 then appears strongly colored (as in a Fredericks effect device). In this state, the liquid crystal material 6 has a focal conal texture consisting of irregular molecular helical arrangement. The dye molecules adopt the same arrangement due to the guest-host effect. Strongly colored due to the partial absorption of the ambient white light incident on the material 6 through the slide 4 by dye molecules oriented perpendicular or oblique to the direction of light propagation (this coloration is (can be black or dark gray). In the "on" state, sufficient voltage is applied to provide a homeotropic structure, i.e. the liquid crystal molecules between the electrodes 7, 8 are substantially reoriented and the slides 4, 5
(typically 10~
15 volts) is applied between electrodes 7,8. The dye molecules between electrodes 7, 8 are reoriented into this arrangement by the guest-host effect. This is because the dye molecules are essentially "end-on" to the ambient light propagating (through slides 4) perpendicular to the cell 3, i.e. perpendicular to the slides 4, 5. In the state (as per the Fredericks effect device)
The area between electrodes 7, 8 appears shiny or weakly colored. The appropriate host in this case is specified above (96
Weight%) either E43 or host number 1
CB15 (4% by weight) was added. Dye mixture 1 as defined above may be used as guest dye. CB15 is a compound supplied by BDH It is.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明を具体化するフレデリツクス効
果デイスプレイ装置の分解組立図、第2図は第1
図に示される装置の断面図、及び第3図は第1図
と第2図に示される如く組み立てられた液晶デイ
スプレイを有する時計の正面図である。 1…偏光子、3…液晶セル、4,5…スライ
ド、6…液晶物質、7,8…電極、27…反射
板。
FIG. 1 is an exploded view of a Fredericks effect display device embodying the present invention, and FIG.
A sectional view of the device shown in the figure, and FIG. 3 a front view of a watch with a liquid crystal display assembled as shown in FIGS. 1 and 2. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Polarizer, 3... Liquid crystal cell, 4, 5... Slide, 6... Liquid crystal substance, 7, 8... Electrode, 27... Reflection plate.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 多色性染料が、式: {式中、nは0又は2であり;Qは1〜20個の炭
素原子を有するアルキル基であり;Xは水素原
子、OH、NZ1Z2(Z1とZ2は各々水素原子、フエ
ニル基又は1〜4個の炭素原子を有するアルキル
基である)、又はSR[Rは1〜4個の炭素原子を
有するアルキル基、【式】のアリール 基(Aは水素原子、フエニル基又は1〜4個の炭
素原子を有するアルキル基もしくはアルコキシ基
である)、【式】のアリール基(Bは1〜 4個の炭素原子を有するアルキル基である)、又
は【式】である]であり、但し基Xのうち 少なくとも2個は異なつた−SR基である}で示
される少なくとも一種のアントラキノン化合物を
含んでなることを特徴とする、液晶物質中の多色
性染料の溶液からなるゲスト−ホスト液晶装置用
組成物。 2 基Qがアルキル基として存在する場合、この
アルキル基が1〜10個の炭素原子を有することを
特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の組成
物。 3 基Rがフエニル基又は置換フエニル基である
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2
項に記載の組成物。 4 組成物が、式: (式中、R1とR2は相異なり、特許請求の範囲第
1項でのRの定義と同義であるが、R1はアリー
ル基である)で示されるアントラキノン化合物を
含有することを特徴とする特許請求の範囲第1項
〜第3項のいずれかに記載の組成物。 5 R1がフエニル基であり、R2が4−t−ブチ
ルフエニル基であることを特徴とする特許請求の
範囲第4項に記載の組成物。 6 組成物が、式: (式中、T1、T2、T3及びT4がそれぞれ独立に特
許請求の範囲第1項でのRの定義と同義であり、
T1〜T4のうち3個以下が同一である)で示され
るアントラキノン化合物を含有することを特徴と
する特許請求の範囲第1項〜第5項のいずれかに
記載の組成物。 7 組成物が、式: (式中、T9は水素原子であり、T10はt−ブチル
基である)で示されるアントラキノン化合物を含
有することを特徴とする特許請求の範囲第1項〜
第6項のいずれかに記載の組成物。 8 組成物が、式: (式中、Y1、Y2及びY3がそれぞれ独立に特許請
求の範囲第1項でのRの定義と同義である)で示
されるアントラキノン化合物を含有することを特
徴とする特許請求の範囲第1項〜第7項のいずれ
かに記載の組成物。 9 nが2であり、Xで表わされる基のうち2個
が−SRであり、その残りの基がOH又はNH2
あり、Rは【式】のアリール基である ことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の
組成物。 10 基Xのうち2個はOH基であつてアントラ
キノン核上の1位と5位もしくは1位と8位にあ
り、アルキル基QはこれらのOH基に隣接するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第9項に記載の組
成物。 11 染料が、特許請求の範囲第1項〜第4項の
いずれかに記載の少なくとも2個の相違する置換
基により置換されたチオ基が存在する非対称ポリ
(置換チオ)アントラキノン染料の1種又はそれ
以上と、置換されたチオ基のすべてが同一である
対称ポリ(置換チオ)アントラキノン染料の1種
又はそれ以上との混合物を含んでなることを特徴
とする特許請求の範囲第1項〜第10項のいずれ
かに記載の組成物。 12 染料が少なくとも50重量%の1種又はそれ
以上の非対称ポリ(置換チオ)アントラキノン染
料を含有することを特徴とする特許請求の範囲第
11項に記載の組成物。 13 染料が、式: からなるグループから選択される化合物を含有す
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載
の組成物。 14 装置が、少なくとも1枚が光学的に透明で
ある2枚の電気的に絶縁性の基板と、基板内表面
上の電極と、基板間に収容された誘電物質からな
るフイルムとを含み、誘電物質が液晶物質中の多
色性染料の溶液であつて、この多色性染料が、
式: {式中、nは0又は2であり;Qは1〜20個の炭
素原子を有するアルキル基であり;Xは水素原
子、OH、NZ1Z2(Z1とZ2は各々水素原子、フエ
ニル基又は1〜4個の炭素原子を有するアルキル
基である)、又はSR[Rは1〜4個の炭素原子を
有するアルキル基、【式】のアリール 基(Aは水素原子、フエニル基又は1〜4個の炭
素原子を有するアルキル基もしくはアルコキシ基
である)、【式】のアリール基(Bは1〜 4個の炭素原子を有するアルキル基である)、又
は【式】である]であり、但し基Xのうち 少なくとも2個は異なつた−SR基である}で示
される少なくとも一種のアントラキノン化合物を
含んでなることを特徴とする液晶電気化学装置。
[Claims] 1. The pleochroic dye has the formula: {where n is 0 or 2; Q is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; X is a hydrogen atom, OH, NZ 1 Z 2 (Z 1 and Z 2 are each a hydrogen atom, a phenyl group or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms), or SR [R is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an aryl group of the formula (A is a hydrogen atom, a phenyl group, or is an alkyl group or alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms), an aryl group of [formula] (B is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms), or [formula]] A guest consisting of a solution of a pleochroic dye in a liquid crystal material, characterized in that it contains at least one anthraquinone compound represented by - Composition for host liquid crystal device. 2. Composition according to claim 1, characterized in that when the group Q is present as an alkyl group, this alkyl group has 1 to 10 carbon atoms. 3. Claim 1 or 2, characterized in that the group R is a phenyl group or a substituted phenyl group
The composition described in Section. 4 The composition has the formula: (In the formula, R 1 and R 2 are different and have the same meaning as the definition of R in claim 1, but R 1 is an aryl group.) A composition according to any one of claims 1 to 3. 5. The composition according to claim 4, wherein R1 is a phenyl group and R2 is a 4-t-butylphenyl group. 6 The composition has the formula: (In the formula, T 1 , T 2 , T 3 and T 4 each independently have the same meaning as the definition of R in claim 1,
The composition according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the composition contains an anthraquinone compound represented by the following formula (3 or less of T 1 to T 4 are the same). 7 The composition has the formula: (In the formula, T 9 is a hydrogen atom and T 10 is a t-butyl group.)
The composition according to any of paragraph 6. 8 The composition has the formula: (In the formula, Y 1 , Y 2 and Y 3 each independently have the same meaning as the definition of R in claim 1). The composition according to any one of items 1 to 7. 9 A patent characterized in that n is 2, two of the groups represented by X are -SR, the remaining groups are OH or NH 2 , and R is an aryl group of [Formula] A composition according to claim 1. 10. A patent claim characterized in that two of the groups A composition according to scope item 9. 11 The dye is one of the asymmetric poly(substituted thio)anthraquinone dyes in which there is a thio group substituted with at least two different substituents according to any one of claims 1 to 4, or and one or more symmetrical poly(substituted thio)anthraquinone dyes in which all of the substituted thio groups are identical. The composition according to any one of Item 10. 12. Composition according to claim 11, characterized in that the dye contains at least 50% by weight of one or more asymmetric poly(substituted thio)anthraquinone dyes. 13 The dye has the formula: A composition according to claim 1, characterized in that it contains a compound selected from the group consisting of: 14. An apparatus comprising two electrically insulating substrates, at least one of which is optically transparent, an electrode on an inner surface of the substrates, and a film of dielectric material contained between the substrates; the substance is a solution of a pleochroic dye in a liquid crystal substance, and the pleochroic dye is
formula: {where n is 0 or 2; Q is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; X is a hydrogen atom, OH, NZ 1 Z 2 (Z 1 and Z 2 are each a hydrogen atom, a phenyl group or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms), or SR [R is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an aryl group of the formula (A is a hydrogen atom, a phenyl group, or is an alkyl group or alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms), an aryl group of [formula] (B is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms), or [formula]] A liquid crystal electrochemical device comprising at least one anthraquinone compound represented by the formula } with the proviso that at least two of the groups
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